Нестандартные энергосистемы: стихийная энергия

За последние годы все больше и больше жителей столичного мегаполиса и других городов приобретают себе загородное жилье. Речь может идти как о скромных «шестисоточных» дачах в садоводческих товариществах, куда обычно выбираются на выходные, так и о современных коттеджах, предназначенных для постоянного проживания. И если в товариществах люди, как правило, обеспечены водой и электричеством, то не всегда гладко дела обстоят с благами цивилизации в отдельных строениях или деревенских домах…

НЕПОСТОЯННЫЙ ТОК
Когда дело касается загородного жилья, оно, разумеется, не ограничивается Московской областью, благодаря близости к столице, имеющей налаженную инфраструктуру. Железные дороги, автомобильные трассы, газовая система, водопровод и электрические сети здесь развиты.

Легко догадаться, что чем дальше от Москвы, тем эта самая инфраструктура становится «жиже». Проблемой порой оказывается обеспечение самыми необходимыми ресурсами, в первую очередь именно электричеством. Да даже в Подмосковье находятся места, где, кажется, «не ступала нога монтера».

Уезжая за город как на длительное пребывание (на целое лето или в отпуск), так и на короткие выходные, владельцы домов могут столкнуться с проблемой отключения электричества. Причем выйти из строя энергосистема способна неожиданно и на неопределенное время. Ветхость оборудования, плохая защита от гроз и постоянное хищение цветных металлов с ЛЭП и подстанций делают свое дело. Сказывается также общая изношенность советской еще системы. Она значительно выработала заложенный ресурс и поэтому не всегда обеспечивает высокую мощность. Происходящие аварии в энергетике и их тяжелые последствия всем известны. А случаи перенапряжения и просадок в сети не поддаются учету. И что говорить о тех, к чьим домам линии электропередачи вообще не подведены? Ведь подключить и провести к своему дому отдельную линию дело не только дорогое, но из-за бюрократической волокиты (разрешение, согласование и масса справок) еще и длительное.

Между тем на электричестве «завязано» все. Плохо это или нет, но мы стали «энергозависимыми» людьми, своеобразными заложниками цивилизации. Мировые, глобальные энергетические проблемы находят отражение, как в миниатюре, в нашей, почти бытовой, ситуации: отсутствие электричества лишит нас минимума необходимых удобств. Не говоря уже об электрообогревателе, телевизоре, компьютере и другой бытовой технике, то есть о том уровне комфорта, без которого нашу жизнь теперь сложно представить.

Погружение в средневековую тьму порой влечет за собой и прямые убытки: если кто-то серьезно занимается фермерским хозяйством и разводит, допустим, в инкубаторе кур. Поэтому логично, что в последнее время возрос спрос на альтернативные источники питания для резервирования или для постоянного энергоснабжения. Многие прибегают к стандартному, годами испытанному решению проблемы — покупают дизельную электростанцию. Имея дизель в качестве резерва, можно не беспокоиться о коротких отключениях электричества. Другое дело, что у дизеля есть свои недостатки. Самый явный — расходы на топливо. Если использовать аппарат периодически, включая его лишь в аварийных ситуациях, точно зная, что общая сеть после перерыва вновь заработает, то расходы покажутся не такими огромными. А в остальных случаях?.. Это вопрос! Сюда же добавим и прочие «мелочи»: шум от работы двигателя (шумопоглощающие кожухи тоже стоят денег), расход ресурса дизеля, обслуживание и отходы.

Другой распространенный вариант резервного обеспечения — инвертор с аккумуляторами. При нормальном состоянии сети инвертор работает как зарядное устройство, «накачивая» аккумуляторы. Во время сбоя с подачей электроэнергии система почти мгновенно (за десятые доли секунды) переключает потребителя на питание от аккумуляторов, преобразуя их постоянный ток в переменный. Но и здесь есть свои очевидные «минусы». Во-первых, такая система возможна только в качестве запасной: аккумуляторные батареи смогут обеспечивать электричеством незначительное время. Во-вторых, больших мощностей она тоже не гарантирует.

Но есть еще один, по-настоящему современный и «продвинутый» выход из затруднительной ситуации.

СОЛНЦЕ, ВОЗДУХ И…
В европейских странах умеют считать деньги и заботиться об окружающей среде. Там уже давно получают «даровую» энергию от солнца, ветра и воды, превращая то, что светит, дует и течет «само по себе», в электричество.

Экологически чистые возобновляемые источники энергии — современная альтернатива бензо- и дизель-электрогенераторам. Особенно актуально это выглядит на фоне мнения различных специалистов о том, что при существующем росте потребления энергии человечеству хватит запасов угля на 250 лет, газа на 65 лет, а нефти на 40. И если турбины подводного типа, вырабатывающие энергию благодаря движению воды, являются во многом экзотикой, как и системы получения энергии с помощью отходов животноводства — биогаза, то солнечные батареи (СБ) и ветроэнергетические установки (ВЭУ) эксплуатируются европейцами достаточно эффективно.

Конечно, полностью заменить традиционные источники энергии в большом объеме они пока не в состоянии, однако дополняют их. СБ и ВЭУ включаются в состав крупных энергосистем. В общей системе получения энергии на долю солнца и ветра в балансе развитых в этом отношении стран приходится пока несколько процентов. Но в пользу перспективности возобновляемых источников говорит как рост фотоэлектрической и ветроэнергетической промышленности, так и законодательное стимулирование такого производства на государственном уровне.

Правда, «подводные камни» имеются и в этом течении мировой энергетики. В первую очередь это касается климатических условий. Есть страны, где природой созданы все условия для пользования «бесплатной» энергией: это государства, географическое положение которых (высокая солнечная активность региона, близость к морю, горы) оптимально для альтернативной энергетики.

В Европе — это Германия, Голландия, Швейцария, Дания, Испания, Великобритания, Франция, в остальном мире — страны Северной Америки, а также Индия, Китай, Австралия. Другие государства такими условиями либо не обладают вовсе, либо обладают частично. К последним относится и Россия.

Наши ветроресурсы сосредоточены на Камчатке, Сахалине, Чукотке, побережьях Северного Ледовитого океана, Финского залива, Черного и Каспийского морей, на севере Якутии и в степях Калмыкии. Солнечные ресурсы находятся в основном на юге России. В этих регионах, где местами отсутствует централизованная энергосистема, применяют ветряки и солнечные батареи. Центральная же часть страны, где живет значительная доля населения, оказалась «обделена» климатическими ресурсами. Отчасти поэтому в нашей стране по-настоящему отрасли ветроэнергетики и фотоэлектричества пока не существует. (Хотя примечательно, что первая в мире ветроэлектростанция, Балаклавская, мощностью 100 кВт появилась именно в СССР в 30-х годах.)

Есть и другая, тоже важная причина: доступность традиционных источников энергии и относительная дешевизна сетевого электричества. Пока электричество «из розетки» не бьет по карману, им нужно пользоваться. Впрочем, «ничто не вечно под луной».

Но наличие скромных природных ресурсов в Московском регионе и ближайших областях не означает, что на получении энергии от ветра и солнца здесь нужно ставить крест. Главное представлять, сколько энергии и для чего необходимо. Обеспечить себя электричеством для простых бытовых нужд вполне можно даже за счет только солнца и ветра. Хотя важно понимать, что из-за неразвитости отрасли стоимость оборудования и монтаж систем для получения «бесплатной» энергии обойдется в копеечку. Все это, несомненно, окупится, но придется запастись терпением.

В зависимости от стоимости оборудования и регулярности его использования срок самоокупаемости достигает 10 лет. А ведь иногда установка и применение ветряков и солнечных батарей окажутся в любом случае дешевле, чем прокладка линий или длительное пользование дизельными генераторами.

В России ветряки и солнечные батареи производят в сравнительно небольших количествах. До серийного выпуска, который позволит удешевить продукцию, пока далеко, но и сейчас есть из чего выбирать.

КЛАДОВАЯ СОЛНЦА
Установленные на крышах загородных домов солнечные батареи, по-своему красивые и привлекательные, напоминают технику будущего из фантастических кинофильмов. Однако будущее рядом, и эти агрегаты удивления уже не вызывают.

Солнечные фотоэлектрические установки делят на несколько типов: автономные, соединенные с сетью и резервные. Автономная система снабжения дома состоит из следующих компонентов:
• солнечная батарея;
• контроллер заряда аккумулятора;
• аккумулятор;
• инвертор, преобразующий постоянный ток в переменный.

Для получения электричества от солнца необходим солнечный модуль, состоящий из фотоэлементов. Последние изготавливают из полупроводников, преобразующих солнечный свет в электричество. Процесс образования электричества продолжается, пока солнечный элемент освещается. Чаще всего фотоэлементы делают из кремния.

Самые эффективные — моно- и поликристаллические. У монокристаллов российского производства КПД достигает 15%, у поликристаллов, выпускаемых небольшими сериями, — 12%. У серийных модулей иностранного производства КПД выше. Элементы собирают в различных параметров солнечные модули, закрытые стеклом и оправленные алюминиевой рамой. Большинство панелей площадью 1 кв.м имеют номинальную мощность около 120 Вт «пик» (пиковый ватт) при освещенности 1000 Вт/кв.м и 25 С (это стандартные условия измерений параметров фотоэлектрических модулей). Такая освещенность соответствует яркому солнечному полдню.

КПД доступных в продаже модулей колеблется в пределах 5-15%. Это значит, что только это количество солнечной энергии переходит в электричество. (За счет использования двухсторонних модулей, получающих энергию, отраженную от поверхности земли, КПД может быть повышен.)

В составе автономных и резервных солнечных установок необходимо применять аккумуляторы, способные работать продолжительное время в циклических режимах заряда/разряда. В настоящий момент наиболее популярны свинцово-кислотные. Широко используются сравнительно недорогие автомобильные, хотя у них есть недостаток: они не любят глубокого разряда и не рассчитаны на равномерный отбор мощности в течение долгого периода (их «призвание» — мощный кратковременный импульс), поэтому в фотоэлектрических системах они служат недолго. Аккумуляторы с жидким электролитом и «намазными» пластинами из-за высокой цены и ограниченного производства пока не нашли широкого применения в России. На данный момент оптимальным выбором являются герметичные аккумуляторы AGM.

Контроллер следит за «наполненностью» свинцово-кислотных аккумуляторов, боящихся как перезаряда, при котором сокращается срок их службы, так и глубокого разряда. Контроллер отключает СБ от аккумулятора, если он полностью зарядился, и отключает нагрузку, если он разрядился до предельно допустимого уровня.

Хорошие образцы обеспечивают три стадии заряда, а также широтно-импульсную модуляцию (ШИМ) тока на последней стадии заряда, обеспечивающей заряд аккумулятора на 100%.

Любая накопительная энергосистема требует инвертора. Они бывают двух типов: одни дают чистый «синус», то есть идеальный ток, другие — «модифицированный». Если приборами замерять напряжение у одного и второго, то оба покажут 220 В. Однако инвертор, дающий на выходе модифицированный синус, может не «потянуть» некоторые аппараты. Если для осветительных приборов тип инвертора не важен, то, например, насосы очень «разборчивы»: у них высокие пусковые токи, которые инвертор с неполным синусом не обеспечит и в итоге «спалит» аппарат.

ЭКОНОМИМ ВАТТЫ
Разные поставщики солнечных батарей и ветряков описывают одну и ту же ситуацию из своей практики. К ним приходит потенциальный покупатель и заказывает установки огромной мощности. Опытные специалисты начинают вместе с покупателем считать, какая мощность нужна на самом деле, и выходит, что установка человеку требуется намного скромнее. Грамотный расчет — первый шаг к экономии. Поэтому при установке как солнечных батарей, так и ветряков, их мощность рассчитывается каждый раз индивидуально. Комплектация автономных энергоустановок свободная: к примеру, если в комплект входит четыре аккумулятора, это не значит, что клиент, сообразуясь со своими потребностями, не сможет установить большее количество.

Для предварительных подсчетов приведем примерные данные энергопотребления разных приборов, в том числе инструментов.

Взяв в качестве примера небольшой домик в Подмосковье, рассчитаем его потребности. Чтобы обеспечить дом освещением (рекомендуем использовать экономные люминесцентные или светодиодные лампы), подключить холодильник, телевизор и радиоприемник, необходимо установить несколько солнечных батарей общей мощностью около 500 Вт. Помимо этого, понадобятся аккумуляторы и инвертор мощностью от 1 до 4,5 кВт с солнечным контроллером. Инверторы позволят снимать с аккумуляторов не только небольшую мощность в течение длительного времени, но при необходимости «сразу и много», а также обеспечат высокие пусковые токи насосов, кондиционеров, СВЧ-печей.

Солнечные батареи обычно монтируют на южной стороне крыши дома, под углом 30-60 градусов к горизонту (угол наклона зависит от сезона), со свободной циркуляцией воздуха под ними (для естественного охлаждения достаточно щели 3-5 см). Аккумуляторы и инвертор для удобства и экономии места допустимо установить на чердаке.

В Подмосковье в весенне-летний период солнечная батарея выдает указанную в техническом паспорте мощность в среднем около 6 ч в сутки. За вычетом разнообразных потерь батареи мощностью около 500 Вт выдадут 2 кВт*ч/сут. Этого с лихвой хватит для бытового применения. При большей мощности батарей к локальной сети можно подключать и «тяжелые» предметы (чайник, электроинструменты, насос). Чтобы система работала и в пасмурные дни, необходимо иметь достаточное количество аккумуляторов, а также запас по мощности СБ. Так, для солнечных батарей в 500 Вт подходят аккумуляторы суммарной емкостью 800 А*ч. Заряжать их от сети позволит инвертор мощностью от 3 кВт, а от солнечных батарей — правильно подобранный контроллер.

По информации компаний, производящих и реализующих солнечные батареи, срок их службы превышает 20 лет. Они практически не нуждаются в обслуживании, однако с них периодически следует счищать пыль и снег. А вот имеющиеся в системе аккумуляторы и электроника требуют не только ухода, но и замены.

Среди крупнейших отечественных производителей изделий фотоэлектричества назовем компании «Солнечный ветер» (Краснодар) и «Квант-Солар» (Москва).

Подведем итог. Солнечные батареи надежны, имеют большой срок службы, бесшумны, экологически безопасны и просты в эксплуатации. При отсутствии линии электропередачи они вполне могут заменить сетевое электричество.

Существенный «минус» солнечных батарей — сезонность. Наиболее эффективны фотоэлектрические установки с марта по сентябрь. Зимой приход солнечной энергии снижается во много раз. Рационально использовать солнечные батареи в дачный сезон. Еще один «минус» — дороговизна: 1 кВт*ч солнечной электроэнергии значительно дороже 1 кВт*ч «из розетки».

ВОЛЬНЫЙ ВЕТЕР
Ветроустановки, как и старинные ветряные мельницы, тоже приносят пользу людям, только не в виде перемолотого зерна, а в виде электричества.

ВЭУ для автономного питания состоит из следующих частей:
• ветроголовка: генератор, лопасти, хвост, опорно-поворотный узел (крепит ветроколесо к мачте);
• зарядное устройство;
• аккумуляторная станция;
• инвертор.

Принцип действия ветряков прост: под напором ветра ветроколесо с лопастями вращается, передавая крутящий момент валу генератора, вырабатывающего электроэнергию. Чем больше диаметр ветроколеса, тем больший воздушный поток оно захватывает и тем больше энергии вырабатывает ветрогенератор. Зарядное устройство преобразует вырабатываемый им ток в постоянный, пригодный для зарядки аккумуляторов. Процесс зарядки батарей начинается не сразу: колесо должно разогнаться до определенной скорости. Величина зарядного тока определяется скоростью ветра. Аккумуляторы накапливают энергию, которая по мере надобности потребляется через инвертор, преобразующий постоянный ток в переменный, годный для питания потребителей.

Монтируют ветряк на заранее залитом фундаменте: по строительным нормам за 28 дней бетон достигает 90% прочности. Стальную мачту, на которой располагаются колесо и генератор, устанавливают на фундамент и закрепляют с помощью тросовых растяжек. Чтобы максимально увеличить отдачу энергии, ветряк помещают на определенную высоту. Расчеты и практика показывают, что на высоте до 10 м скорость ветра сильно зависит от высоты, так как сказывается влияние земной поверхности. К примеру, энергия ветра на высоте 10 м в два раза выше, чем на высоте 2 м.

Вместе с тем чрезмерное увеличение высоты мачты не дает большого выигрыша по скорости ветра, зато серьезно отражается на стоимости установки.

Позицию для установки нужно грамотно рассчитать, учитывая все условия: ветровой потенциал местности, нахождение вблизи зданий. Если рядом расположено препятствие, то ветроколесо должно быть установлено на 3 м выше его. Важен также и рельеф, ведь даже на открытом пространстве можно попасть в точку штиля, «ветровую тень».

Мощность ветряков разная. Однако не нужно думать, что чем она больше, тем успешнее решит энергопроблемы потребителя. В этой ситуации многое зависит от ветра.

Чтобы крупные установки выдавали свою мощность, нужны сильные ветры. В степях или на Тихом океане его средняя скорость более 9 м/с. А большинство областей европейской части России относится к зоне средней интенсивности ветра: среднегодовая скорость составляет от 3,5 до 6 м/с. Средняя скорость ветра в Подмосковье — 4 м/с. Крупные ветряки здесь свою мощность выдают всего несколько сот часов в год, маленькие (0,5 кВт) смогут обеспечить в доме типовую нагрузку: освещение, телевизор, связь. Средние ветряки (1,5-4 кВт) позволят акже подключить холодильник, стиральную машину, компьютер и другие предметы. Более того, если в загородном доме не живут постоянно, избыток энергии, скапливающийся в аккумуляторах, можно расходовать на отопление. Даже при подмосковном ветре установки средней мощности окупаются в среднем за 6 лет.

Как правило, при заказе ветроустановки ее технические данные рассчитывают индивидуально, с учетом желаний заказчика и условий местности. Часто потенциальный покупатель, сравнивая предлагаемые разными компаниями установки, обнаруживает, что цена сильно различается: в одном месте — 200 тыс., а в другом — 40 тыс. В этом случае нужно обращать внимание на комплектацию, потому что часто ветроустановки идут в «голом» виде без аккумуляторов и инверторов.

ДЕЙСТВУЕМ ЗАОДНО
Как уже отмечалось, работа источников негарантированного энергоснабжения зависит от климатических условий. Поскольку период солнечной активности приходится на весенне-летний период, а ветров больше в переходное время, то есть глубокой осенью, зимой или ранней весной, то часто используют комбинированные энергетические системы. Когда дует ветер, солнце не светит, а в штиль наоборот, поэтому солнечные батареи монтируют вместе с ветряками. «Соединяются» СБ и ВЭУ с помощью контроллеров.

Для обеспечения полноценного, надежного электроснабжения можно задействовать также резервный источник питания. И если маленькие системы делают автономными, «рассчитывая» только на погоду, то в более мощные комплексы входит, например, бензо- или дизель-электрогенератор, который включают в локальную сеть. При этом дизель в системе не «тянет» на себе СБ и ВЭУ, наоборот, они будут экономить 50-70% топлива, необходимого для него.

Мощность, как и состав локальной станции, рассчитывают индивидуально. Для ее увеличения на базе СБ, ВЭУ и дизельных генераторов можно создавать обширные системы. Такие комплексы гарантируют жизнеобеспечение уже не маленькой дачи в ограниченный сезон, а капитального загородного дома круглый год.

Система автоматического управления следит за потребляемой мощностью, скоростью ветра, степенью заряда аккумуляторов и в зависимости от этого осуществляет включение и выключение дизельного генератора. Когда есть ветер или солнце, нагрузка и аккумуляторы «кормятся» от СБ и ВЭУ. При коротких затишьях и для подпитки высокой нагрузки берут запас энергии из аккумуляторов. Если же природа «шалит» долго и энергии из батарей не хватает, то в работу включается дизель, питающий нагрузку и заряжающий аккумуляторы.

ВНОВЬ К ДИЗЕЛЮ
В самом начале мы уже писали о том, что использование бензо- или дизель-генератора в «чистом виде» — стандартный путь решения проблемы с перебоями сетевого электричества, хотя у него много недостатков.

Вместе с тем при работе дизельных электростанций по накопительной схеме с инверторами, аккумуляторными батареями и контроллерами можно достичь неплохих результатов.

Дизельные станции с контроллерами работают таким образом: при исчезновении в сети напряжения автоматика дает команду на запуск электростанции, которая через несколько минут после пуска и прогрева начинает питать проводку в доме, а после появления напряжения в сети дает дизелю сигнал остановиться.

Включение в эту схему инверторов с аккумуляторами и управление с помощью системы автоматического пуска позволяет разумно расходовать дизельное топливо, экономить на нем.

При наличии напряжения в сети инвертор заряжает аккумуляторы (например, четыре батареи по 190-200 А*ч). При исчезновении сетевого напряжения он подает потребителю запасенный аккумуляторами ток. После того, как при расходовании заряда батарей напряжение в них упадет, контроллер запускает мини-электростанцию. Часть энергии от него идет потребителю, а часть — на зарядку аккумуляторов. Когда батареи зарядятся или в сети появится напряжение, контроллер останавливает генератор. Дизель работает не постоянно, в лишь несколько часов в день. Это не только значительно экономит топливо, но и уменьшает шум и выхлопы.

Поскольку все компоненты этой системы способны работать отдельно друг от друга, то допустимо покупать их по отдельности, постепенно, если полная сумма отсутствует.

Инвертор совместно с блоком аккумуляторных батарей тоже следует эксплуатировать разумно. В тех регионах страны, где действуют два вида тарифа на электричество — дневной и более дешевый ночной, — можно заряжать аккумуляторы ночью, чтобы днем пользоваться не электричеством из сети, а их запасом. Разумеется, подобная система окупится тоже не быстро. Кроме того, инвертор подойдет и для «очищения» сетевого электричества: если у потребителя сеть проблематичная, в ней случаются провалы, то инвертор пособит и здесь.

«ПО МЕЛОЧАМ»
Энергию солнца и вера можно использовать не только «по-крупному», на освещение загородного дома, питание различных бытовых приборов, но и «по мелочам». Например, на нагрев воды. Для этого существует солнечный коллектор, который в состоянии интегрироваться в традиционные водонагревательные системы или служить в качестве базового элемента для создания самостоятельной системы. В летнее время солнечная энергия вполне обеспечит потребности в горячей воде полностью, а осенью и весной — на 60%.

Простой и дешевый способ использования солнечной энергии — нагрев воды в плоских солнечных коллекторах. Сложнее по устройству вакуумные коллекторы, чьи преимущества особенно выявляются в пасмурные и холодные дни. И если обычные коллекторы нагревают воду до 90 градусов, то вакуумные — до 100. Разница незначительная, а вот цена коллектора выше.

По устройству водонагревательные установки бывают разные. Они состоят из коллектора и теплообменника-аккумулятора. Солнечная энергия проходит через прозрачное покрытие и нагревает в коллекторе жидкость, которая циркулирует естественным или принудительным образом (с помощью циркуляционного насоса). В зависимости от типа это либо собственно вода, при нагревании поступающая в бак-аккумулятор, либо теплоноситель (антифриз) — нагреваясь, он отдает тепловую энергию воде через теплообменник, вмонтированный в бак-аккумулятор. В баке хранится горячая вода, поэтому он оснащен хорошей теплоизоляцией, позволяющей воде не остывать. Устанавливаемый в баке автоматический нагреватель-дублер в случае снижения температуры водыавтоматически включается и догревает воду. Далее вода поступает напрямую к потребителю или переходит в часть общей системы.

ЭКОНОМИМ ПО-СОВРЕМЕННОМУ
До этого мы рассматривали варианты того, как получить «бесплатную» энергию от природных источников. Теперь же рассмотрим возможность экономии энергии, а следовательно, и финансовых средств.

О светодиодах слышали даже те, кто техникой и новыми технологиями специально не интересуется. Ведь информация о них регулярно встречается в СМИ. Поэтому само слово на слуху. Однако что же это такое?

Если говорить кратко и доступно, то светодиод (светоизлучающий диод — СИД) — это полупроводниковый прибор, который преобразует электрический ток в световое излучение. Состоит он из полупроводникового кристалла на подложке, корпуса с контактными выводами и оптической системы.

Самые распространенные сейчас лампы накаливания, известные более 100 лет, скорее греют, а не светят, ведь вольфрамовая нить, пропускающая ток, при накаливании излучает не столько видимые волны, сколько инфракрасные. И на долю теплового излучения уходит более 90% потребляемой электроэнергии. То же, но в меньшей степени, касается люминесцентных ламп. А вот в светодиоде ток прямо преобразуется в световое излучение строго определенного спектра.

Светодиодные лампы могут светить весь день, при этом оставаясь чуть теплыми. Более того, на морозе светодиоды работают еще лучше (оптимальный верхний предел температуры +45 градусов). Они прочны и исключительно надежны, цвет светодиода чист, ультрафиолетовое и инфракрасное излучение, как правило, отсутствует. Срок службы качественных светодиодов при правильном использовании может достигать 100 тысяч часов. Для сравнения: ресурс лампы накаливания — 1000 часов, люминесцентной — до 15 тысяч.

Сюда же добавим еще несколько важных характеристик. Светодиод, в отличие от люминесцентных ламп, ртути не содержит, поэтому экологически безопасен. А так как это низковольтный прибор, он безопасен и с этой стороны.

Первоначально, то есть более 40 лет назад, светодиоды применялись только для индикации (приборные панели, табло, рекламные экраны). Однако за десятилетия конструкцияи возможности светодиодов претерпели значительные изменения. Во-первых, была серьезно увеличена их светоотдача (отношение светового потока к потребляемой энергии). Во-вторых, научились получать с их помощью свет практически любого цвета, а также дневной, близкий по спектральному анализу к естественному. Поэтому светодиоды постепенно вытесняют лампы накаливания. И действительно, обычная лампа дает 17 люмен на 1 ватт потребленной энергии, эффективность флуоресцентных ламп достигает 80 люмен, а лучших светодиодов — 150 люмен. И это не предел: согласно прогнозу специалистов, в течение ближайших пяти лет будет достигнут порог в 200 люмен.

На данный момент главная отрицательная черта светодиодов — их относительная дороговизна. Стоят они, что и говорить, значительно выше, чем обычные лампы накаливания. Пожалуй, именно цена еще долгое время будет отталкивать массового потребителя от новых энерготехнологий. Хотя светодиоды экономически выгоднее: в этой ситуации на самом деле можно экономить на дешевых лампочках, качество которых, как все знают, оставляет желать лучшего. Светодиоды выгодно рименять и там, где энергию просто необходимо экономить, и там, где дорого обходится обслуживание. По утверждению специалистов, в ближайшие годы цена на них существенно снизится из-за развития отрасли и массового производства. Применяют светодиоды в промышленности и в быту, дома и на улице, в фарах автомобилей и на рекламных табло.

Автор: Павел Косов

Редакция благодарит за помощь и консультацию
компанию «Сапсан — Энергия Ветра» и лично Бориса САМСОНОВА,
НПГ «Сайнмет» и лично Юныса КАШФРАЗИЕВА,
компанию «МикроАрт» и лично Дмитрия ЗАНЯТНОВА,
компанию «Ваш Солнечный Дом» и лично Владимира КАРГИЕВА.