Завершающий насыщенный год номер журнала «Светотехника» традиционно открывается вступительным словом главного редактора журнала Владимира Будака, в котором он продолжает откликаться на дискуссию о профессии светодизайнера, затронутой в нашем журнале и на ряде конференций, прошедших в уходящем году.
Как отмечает главный редактор, доклады дизайнеров радикально отличаются от принятого на научно-технических конференциях формата. На первый взгляд они воспринимаются как картинки с выставки, сопровождаемые рассказом в духе неструктурированного эссе. Автору представляется, что это следствие разных способов мышления и представления действительности. Если для инженера важна логика, физико-математическая модель обсуждаемого явления, то дизайнер стремится представить эмоции, ощущение от восприятия объекта.
Основу инженерного образования составляет практическая работа по разработке, эксплуатации и исследованию характеристик некоторых устройств. Это сопровождается лекциями, позволяющими понять основные законы взаимодействия различных звеньев этих устройств, и семинарами по практическому решению задач по этим законам. Все вместе формируют физико-математическую модель устройства, позволяющую досконально понять его работу и предложить его совершенствование.
В дизайне же его осмысление происходит через рисунок, как говорят сами дизайнеры, «на кончике карандаша». Лекции, столь существенные в инженерном образовании (понимание законов), здесь, по сути, классифицируют постигнутые карандашом «ощущения» в исторической перспективе, что определяет существующие стили дизайна. Поэтому уже в образовании закладывается существенная разница в восприятии окружающего мира, закладывающая проблему творческих взаимоотношений архитектора и светотехника.
Автор отмечает, что новые возможности открывает применение компьютерной графики. Использование теории глобального освещения, физически адекватно описывающей распространение света и законов восприятия глазом светоцветовой среды, позволяет воссоздать на мониторе компьютера реалистическое изображение освещаемого объекта.
При сохранении понимания всех законов «физики света» программы компьютерной графики освобождают пользователя от сложных математических расчётов распределения света по объекту и одновременно предоставляют ему возможность наглядно видеть на дисплее результат освещения.
Это позволяет светотехнику мыслить образами и, по сути, может явиться тем «карандашом», на кончике которого рождается «ощущение света». Более того, изображение освещаемого объекта на дисплее является тем языком, который доступен всем участникам проекта – дизайнеру, светотехнику и заказчику – создавая прочный фундамент их творческого взаимодействия. В работе «Модернизация осветительных систем литейно-прессового завода в Красноярске» Галины Белан и Александра Овчарова описывается новый проект систем освещения и технические решения при его реализации.
Приведены параметры новой системы освещения на базе светильников серии «Diora Craft», со светодиодами, и показано, что замена ими светильников с лампами ДРЛ позволяет экономить 73,5 % электроэнергии на освещение при высоком качестве создаваемой световой среды в цехах завода. Срок окупаемости инвестиций в эту модернизацию – 1 год. Как считают авторы, модернизацию ОУ цехов ЛПЗ «Сегал» можно отнести к примерам прогрессивного подхода к модернизации освещения промышленного предприятия, в проекте которой комплексно решались вопросы повышения энергетической эффективности, непрерывности световой среды в разных режимах действия технологического оборудования, оптимизации условий эксплуатации осветительного оборудования, удобства монтажа и обслуживания ОП, комфортности световой среды.
Модернизация коснулась общего освещения цехов в системе комбинированного. Практически все линии производства автоматизированы, локальные рабочие места определены расположением оборудования и чаще всего расположены в начале пролёта. Это, как правило, рабочие места операторов, управляющих производственным процессом, выполненные в виде прозрачного блока из защитного прозрачного стекла.
Внедрение светильников с СД в установки общего промышленного освещения имеет большой потенциал роста энергосбережения и качества световой среды на предприятиях. Пример комплексной модернизации освещения ЛПЗ в Красноярске демонстрирует такие возможности: мощность ОУ снизилась на 73,5 %, с 279,3 кВт (до модернизации) до 73,8 кВт (после модернизации) при высоком качестве световой среды.
В статье Александра Леонидова «Изменения облучённости и освещённости на земной поверхности в 11-летнем цикле солнечной активности» приведены аналитические выражения, аппроксимирующее последовательность 11-летних циклов солнечной активности в григорианском летоисчислении, и выражения для солнечной активности в пределах одного цикла. 11-летняя циклическая активность Солнца оказывает существенное влияние на энергетические и светотехнические характеристики солнечного излучения (СИ) на земной поверхности, и во многом определяет характеристики жизнедеятельности человека во всех её аспектах.
Изменения СИ в видимой области спектра, лежащей в спектральном окне прозрачности земной атмосферы (СОПЗА), оказывают влияние на суточную активность нейроэндокринной системы организма человека, определяя характер циркадианной активности всех биологических систем организма.
Изменения циркадианной активности организма приводят к изменению суточной интеллектуальной активности человека, включающей, в частности, организацию процесса зрительного восприятия и построение на этой основе смысловой модели предметного мира, а также организацию конкретной и абстрактной мыслительной деятельности. Полученные результаты позволяют уточнять изменения энергетических и светотехнических характеристик СИ на земной поверхности в произвольные сутки в пределах произвольного года в 11-летнем цикле солнечной активности, а также повышать точность проводимых расчётов естественных облучённости и освещённости на земной поверхности.
Авторы из Турции Муса Цибук и Мехмет Саид Сенгиз в своей работе «Сравнение энергопотребления имеющих разную топологию беспроводных сенсорных сетей осветительных установок» рассматривают беспроводные сенсорные сети (БСС), используемые в настоящее время во многих областях, в частности в системах дистанционного управления, особенно освещением главных улиц и дорог и в связанных с ними автономных объектов.
Целью данного исследования являлось определение количества энергии, потребляемой БСС, обеспечивающей работу системы мониторинга и управления в случае автономных осветительных установок, питаемых возобновляемыми источниками энергии. При этом была поставлена задача максимизации срока службы БСС, что достигается посредством уменьшения энергопотребления автономного оборудования.
Рассмотрение различных реальных топологий БСС осветительных установок позволило продемонстрировать различия в затратах, рабочей силе и времени. Различные топологии БСС автономных осветительных установок были смоделированы и проанализированы с целью получения оптимального решения. Энергопотребление БСС с линейной, произвольной и древовидной топологиями было определено для режима обмена данными. Показано, что на энергопотребление влияет в первую очередь количество скачков между узлами и что наибольшее потребление энергии имеет место в случае БСС с линейной топологией, а наименьшее – в случае БСС с древовидной топологией.
Проведённые исследования показали, что при увеличении количества скачков, имеющих место в рамках разных топологий (особенно в сетях с линейной топологией), подключение к сети сопровождается значительным увеличением энергопотребления. При увеличении количества УОУ полное количество энергии, потребляемой БСС, увеличивается экспоненциально, а энергоэффективность сети уменьшается. Поэтому при подключении УОУ к сети следует использовать энергоэффективные методы (или протоколы управления доступом к сети (MAC-протоколы).
«Исследование систем освещения с полыми протяжёнными световодами» Алексея Стерхова, Александра Палагина и Игоря Лошкарёва посвящено сравнительным результатам изучения спектральных характеристик двух разных систем транспортирования света: на основе полимерной плёнки «DF2000MA» и на основе осаждённого в вакууме серебра, покрытого оксидами кремния и титана.
Исследования вариантов «Alanod miro Silver 4270AG», «Alanod miro Silver 4400AG» и «Alanod miro Silver 4400GP» светоотражающего материала «Alanod miro Silver» показали, что по спектральному составу свет на выходе из нашей световодной системы в видимом диапазоне длин волн практически полностью идентичен естественному дневному свету на входе в неё. Показаны преимущества оптических элементов для разработанной нами световодной системы по сравнению с используемыми.
Применение осветительных систем с полыми протяжёнными световодами для естественного освещения помещений – одно из решений задачи снижения расхода электроэнергии на освещение. Разработана осветительная система с зеркально отражающим материалом на основе осаждённого в вакууме серебра, и цель настоящей работы – сравнить её с известным рыночным аналогом с зеркальным материалом на основе полимерной плёнки «DF2000MA» по точности передачи спектрального состава, по интегральному коэффициенту пропускания как системы в целом, так и составляющих оптических элементов, а также по технологии выполнения зеркального тубуса, сроку службы системы и др.
Объектами исследования являлись модели осветительной системы со световодом на основе плёнки DF2000MA и разработанной нами системы Solarway – со световодом с зеркальным тубусом на основе осаждённого в вакууме серебра, покрытого оксидами кремния и титана.
Проведены сравнительные исследования световодных систем освещения на основе полимерной плёнки DF2000MA и на основе осаждённого в вакууме серебра, покрытого оксидами кремния и титана. Спектральные измерения показали небольшое преимущество разработанной системы Solarway по интегральной отражательной способности отражающего материала зеркального тубуса. Исследования системы Solarway проводились для трёх вариантов отражающего материала Alanod miro Silver.
В коллективной работе Александры Барцевой, Георгия Бооса, Анатолия Черняка, Алёны Кузнецова и Евгения Розовского «Состояние музейного освещения в России» приведены результаты анализа ответов 90 музеев Российской Федерации на вопросы, связанные с освещением этих музеев, а также результаты обследования и измерения параметров освещения (средняя освещённость на экспонатах, коррелированная цветовая температура, индекс цветопередачи и распределение яркости в поле зрения), проведённых в семи музеях и в одном реставрационном центре.
Анализом установлено, что в целом освещение музеев в Российской Федерации удовлетворяет действующим на настоящий момент требованиям и рекомендациям и лишь в немногих случаях нуждается в кардинальном изменении. Многие музеи уже используют в качестве источников света светодиоды и готовы целиком перейти на освещение светодиодами. При этом одной из основных проблем музеи (в первую очередь, небольшие) считают отсутствие нормативных документов в области музейного освещения.
Музеи, в которых было проведено обследование, существенно отличаются друг от друга интерьерами помещений для демонстрации произведений искусства, главным образом, живописи и графики, и, соответственно, системами их освещения.
В результате проведённого обследования было установлено, что в музеях преобладает использование осветительных приборов с ГЛН, после которых идут линейные ЛЛ и КЛЛ. В то же время, наблюдается тенденция к переходу на светильники со светодиодами. Так, в Эрмитаже, являющимся лидером в совершенствовании систем освещения, переход на подобные приборы осуществлён уже более чем для 15000 (25 %) световых точек.
Результаты проведённых исследований показали, что в целом освещение музеев в Российской Федерации удовлетворяет действующим на настоящий момент требованиям и рекомендациям и лишь в немногих случаях нуждается в кардинальном изменении. Многие музеи уже используют в качестве источников света светодиоды и готовы целиком перейти на освещение светодиодами. При этом основной проблемой музеи (в первую очередь, небольшие) считают отсутствие нормативных документов в области музейного освещения.
Не менее интересны другие научные статьи и хроника прошедших мероприятий, опубликованные в шестом номере журнала «Светотехника» за 2019 год, который можно получить как в бумажном варианте, так и он-лайн по подписке.