Naujovių liepsna apšvietimo technologijų istorijoje

2022 m. kovo 29 d.

Vida Danilevičiūtė Černiauskienė.

vida@structum.lt

Nuo pradžios iki šių dienų žmonijos civilizacijos pažanga neatsiejama nuo apšvietimo raidos. Šviesa visada turėjo didžiulį poveikį kasdieniam žmogaus gyvenimui ir gebėjimui mokytis bei tobulėti. Senovėje šviesa buvo pavojingas atviros ugnies nešiojamas fakelas. Daug šimtmečių vaško žvakės buvo prieinamos tik bažnyčiai ir turtingųjų rūmams, o gyventojų namuose švietė rūkstantys riebalų degalai.

 

Tik 1780 metų prancūzas Ami Argand’as išrado naujo tipo aliejinę lempą, kuri teikė tiek šviesos, kiek dešimt žvakių, o 1857 metais užpatentuotas platus dagtis, skirtas švariai degančioms žibalinėms lempoms, išgelbėjo banginius nuo išnaikinimo, nes jie buvo medžiojami dideliais kiekiais dėl riebalų, naudojamų apšvietimui. Vėliau Škotijos inžinierius Williamas Murdochas sukūrė dujinį apšvietimą. O nuo dujų lempų perėjome prie elektros lemputės šviesos Thomo Edisono dėka. Neoninės lempos pasirodė 1910-aisiais, o halogeninės lempos – pusę amžiaus vėliau. Pastaruosius kelis dešimtmečius sparčiai plinta LED (šviesos diodo) apšvietimo technologija.

Reikšmingiausia naujovė apšvietimo istorijoje – šviesos diodas, – išrastas netyčia. 1962 metais inžinierius Nickas Holonyakas, tobulindamas lazerį, išrado šviesos diodą, kuris vietoje infraraudonosios šviesos skleidė matomą raudoną šviesą. Tai tapo pagrindu pakeisti kaitinamosios lemputes ir apšvietimo istoriją. Plėtojant šį atradimą, išrastas mėlynas šviesos diodas. Naudojant mėlynus šviesos diodus, balta šviesa buvo sukurta nauju būdu, o tai leido sukurti ilgalaikes ir efektyvesnes alternatyvas senesniems šviesos šaltiniams. Dabar LED yra efektyviausiai energiją taupanti apšvietimo technologija komerciniams ir verslo tikslams, taip pat viena iš sparčiausiai besivystančių technologijų. LED lemputės yra šešis ar septynis kartus efektyvesnės nei tradicinės kaitinamosios lemputės, naudoja 80 proc. mažiau energijos ir veikia 25 kartus ilgiau. Naudojant LED lempas, kuriami ekonomiškiausi apšvietimo sprendimai.

 

led apsvietimas

 

Šiuolaikinis pasaulis nušvito LED šviesa

Į žmogų orientuotas apšvietimas erdvėje sukuria efektyviausią aplinką. LED lemputė kur kas pagerina šviesos kokybę, nes jos platus, sklandus spalvų spektras yra panašesnis į saulės spalvų spektrą nei kiti dirbtiniai šviesos šaltiniai. Šviesos spalva veikia su natūraliais žmogaus cirkadiniais ritmais (pabudimo ir miego ciklu). Mėlyna šviesa, kurios paprastai būna daugiau LED apšvietime (ir saulėje) nei kaitinamojoje šviesoje, padeda kovoti su nuovargiu ir sukuria budrumo pojūtį, nes slopina melatonino (miego hormono) gamybą. Raudonos spalvos apšvietimas, kurį taip pat gali gaminti šviesos diodai, gali padėti skatinti mieguistumo jausmą, nes leidžia gaminti melatoniną. LED spalvų derinimo technologija, kurią naudojant LED lemputė keičia spalvą elektroniniu būdu, gali būti naudinga, pavyzdžiui, darbo erdvei apšviesti, padedant išlaikyti slaugos personalą naktinėse pamainose, o LED lemputes paciento kambaryje galima pritaikyti ramesniam raudonos spalvos apšvietimui.

Į žmogų orientuoto apšvietimo technologijos taip pat leidžia LED lemputei „pajusti“ patalpos apšvietimo intensyvumą ir reguliuoti šviesos ryškumą, atsižvelgiant į kitus šviesos šaltinius ar saulę, patenkančią per langus. Judesio arba šilumos jutikliai padeda sumažinti energijos kiekį patalpoms apšviesti, kai jose nieko nėra: apšvietimas automatiškai išjungiamas, kai patalpoje nėra žmonių, tai labai sumažina sunaudojamos energijos kiekį.

 

 

IoT – daiktų internetas – nuolat augantis įrenginių tinklas, kuriame internetas palaiko ryšį tarp šių įrenginių ir kitų įrenginių bei sistemų, kuriuose veikia internetas. Apšvietimas, derinamas su daiktų internetu, supaprastina sistemų kūrimą. Kiekvienoje pastato patalpoje esantis LED apšvietimas su IoT gali padėti sukurti bendrą išmanesnį pastatą su praktiškai neribotomis galimybėmis. Į žmogų orientuotas apšvietimas gali būti efektyviausiai įgyvendintas naudojant su IoT suderinamą apšvietimą. Jis taip pat gali būti sistemų, optimizuojančių oro kondicionavimą ir šildymą, elektros tinklo valdymą ir belaidį ryšį, pagrindas.

Dėl daiktų interneto gatvių apšvietimas tampa išmanesnis. Sujungti su keliais triukšmo ir judesio jutikliais, LED gatvių šviestuvai gali sutaupyti energijos pritemdydami apšvietimą, kai gatvėse nieko nėra, ir paryškindami, kai artėja automobilis ar pėsčiasis. Šis sprendimas gali mažinti energijos sąnaudas ir didinti miesto apšvietimo efektyvumą. Kitas išmanus LED gatvių žibintų pritaikymas yra galimybė, naudojant apsaugos kameras ir tinklo ryšį, akimirksniu reaguoti į didelį triukšmą, pavyzdžiui, šūvį ar automobilio avariją gatvėje, paryškinant šviesą ir fiksuojant įvykio vietą.

„LiFi“ – naujausia LED apšvietimo koncepcija iš esmės yra atnaujinta belaidžio „Wi-Fi“ interneto ryšio versija, naudojanti šviesą, o ne radijo bangas, ir galinti perduoti duomenis iki šimto kartų didesniu greičiu. Mokslininkai šį išradimą pavadino kitu žingsniu LED technologijos srityje. Į LED apšvietimą integruojant „Li-Fi“ sukuriamas alternatyvus interneto ryšys patalpose.

LED lemputė suteikia pridėtinės vertės bet kuriam sektoriui, kuriame naudojama. Didelis energijos naudojimo efektyvumas, maksimalus ilgaamžiškumas, išmanieji apšvietimo sprendimai, kuriuos galima integruoti į išmaniojo namo sistemą, ir universalus dizainas: šiuolaikinių LED šviestuvų pranašumai yra gerai žinomi. Tai suteikia galimybę pasirinkti apšvietimą, atitinkantį visus kokybės, technologijos ir estetikos reikalavimus.

 

Augalams – šviesa ir šiluma

Dėl sezoninių pokyčių ar langų trūkumo gali būti sunku aprūpinti kambarinius augalus pakankama šviesa ir šiluma. Tam pritaikomos naudoti senųjų rūšių lempos.

Kaitinamosios lempos puikiai tinka auginti kambarinius augalus, tokius kaip vynmedžiai, paparčiai ar dracenos. Bet jos ribotai naudojamos auginant augalus, kuriems reikia didesnio apšvietimo. Mat šios lemputės išskiria tik apie 10 proc. energijos kaip šviesą, o 90 proc. – šilumos. Taigi ilgai ir intensyviai šviesdamos jos gali sudeginti šviesą mėgstančius augalus, pavyzdžiui, atogrąžų augalus ar kaktusus.

staline lempa

 

Liuminescencinės lempos idealiai tinka augalams, kuriems reikia mažo ar vidutinio apšvietimo, pavyzdžiui, afrikietiškoms žibuoklėms. Jie taip pat tinka naudoti daržovių šiltnamiuose. Šios lemputės paprastai būna ilgos, vamzdžio formos, įvairaus dydžio. Kuo siauresnė lemputė, tuo ji efektyvesnė ir ryškesnė dėl mažesnio paviršiaus ploto. Be to, fluorescencinės lemputės sunaudoja 75 proc. mažiau energijos nei kaitinamosios lempos. Taigi, pavyzdžiui, 25 vatų fluorescencinė lemputė skleidžia maždaug tiek pat šviesos, kiek 100 vatų kaitinamoji lemputė.

Kompaktiškos fluorescencinės lempos puikiai tinka apšviesti kambarinius augalus. Jų galingumas skiriasi, todėl jas reikėtų pasirinkti pagal konkrečius apšvietimo poreikius. Antai mėsėdžiai augalai ir (Phalaenopsis) orchidėjos gerai augs šviečiant kompaktiškoms fluorescencinėms lempoms.

Halogenai paprastai naudojami didesnėse erdvėse arba didesniems augalams.

Nors augalai džiaugiasi šviesa, visiems jiems reikia ir tamsaus laikotarpio po 12–18 valandų šviesos per dieną. Augalai taip pat jautrūs apšvietimo lempų skleidžiamam spalvų spektrui. Mėlyna šviesa labiau nei bet kuri kita skatina chlorofilo gamybą, skatindama storus lapus, tvirtus stiebus ir kompaktišką vegetatyvinį augimą, tad tinka skatinti lapų ir šaknų augimą. Raudona šviesa yra tinkama skatinti žydėti, yra labai svarbi augalų dauginimuisi, sėklų daigumui, žydėjimui ir vaisių augimui.

 

 

 

Modernus apšvietimas – tvariam ūkininkavimui

Ūkininkaujant labai svarbus tinkamas apšvietimas ir temperatūra, siekiant padidinti derlių. Palaikyti reikiamą temperatūrą yra gana paprasta, o apšvietimui reikalingas tinkamas raudonų ir mėlynų LED lempučių derinys skatina augalų fotosintezę ir augti greičiau nei lauke. Šis apšvietimas pritaikomas ir sodininkystės bei vertikalaus ūkininkavimo ūkiuose.

Dauguma uždarų patalpų ūkių ir sandėlių naudoja fluorescencinį apšvietimą, bet dėl daugybės pranašumų pereinama prie LED. Šio apšvietimo sistemos naudojamos projektuose nuo žuvų peryklų iki vertikalių ūkių. Išmanusis apšvietimas gali pagerinti maisto sistemos efektyvumą ir turėti naudos aplinkai. Augant sveiko ir tvaraus maisto paklausai, gamintojai renkasi inovatyvų apšvietimą, kuris užtikrintų, kad žemės ūkio sistemos būtų atsparios ateičiai. Pandemija atskleidė priklausomybę nuo didelių žemės ūkio gamybos linijų, neefektyvius žuvų ir gyvulių auginimo metodus ir jų pažeidžiamumą.

 

tvarus ukininkavimas

tvarus ukis

 

Beveik 90 proc. pasaulio jūrų žuvų išteklių šiuo metu yra visiškai išnaudoti arba per daug išnaudoti: reikia protingos politikos siekiant išsaugoti žuvų išteklius. Moksliškai pagrįsti vandens kultūros apšvietimo sprendimai, kaip ir apšvietimo sistemos šiltnamiams ir vertikalaus ūkininkavimo patalpoms, naudoja LED apšvietimą, kuris padeda pagerinti jūroje veikiančių lašišų auginimo ūkių efektyvumą, sumažina išlaidas ir žuvų infekcijų riziką.

Žuvys, priklausomai nuo šviesos, orientuojasi pagal laiką ir sezonus, o tai lemia jų maitinimąsi ir augimą. Tačiau didesniuose ir gilesniuose aptvaruose, šaltose jūrose atvirame vandenyje šviesa dažnai neprasiskverbia per paviršių. Naudojant inovatyvų jūrų gardų ir peryklų apšvietimo diapazoną, iki 100 000 liumenų šviesos diodų tolygiai paskirstomi visoje vandens storymėje, konkrečiai nukreipiant į tamsias dėmes ir imituojant biologinius žuvų ritmus. Šviesos plitimas gilesniuose sluoksniuose skatina žuvis plaukti žemyn, tad jos išvengia paviršiuje gyvenančių jūrų utėlių lervų ir kitų ligų sukėlėjų.

Lašišoms augint naudojamas apšvietimas taip pat svarbus ES karšių ir ešerių auginimo ūkiams Viduržemio jūroje, ypač Graikijoje, Italijoje ir Ispanijoje. Žuvys, tvariai užaugintos moderniuose akvakultūros objektuose, yra svarbus indėlis tenkinant maisto poreikius ir saugant laukinius žuvų išteklius bei palaikant biologinę įvairovę. LED lemputės sistemos gali padėti pagerinti žuvų augimą ir sumažinti žuvų augintojų išlaidas.

Olandai įrodė, koks svarbus ryšys tarp intensyvaus ūkininkavimo ir modernių technologijų. Nyderlandai yra antra pagal dydį žemės ūkio produktų eksportuotoja pasaulyje po JAV, kurios žemės plotas yra 270 kartų didesnis. Kaip jie tai padarė? Jei skrisite į Amsterdamą naktį, apačioje matysite silpną švytėjimą iš šiltnamių – tai inovacijų ir technologijų pritaikymo ūkininkavimui pavyzdys.

 

Temos:

https://structum.lt/wp-content/uploads/2022/05/Soninis-05-1.jpg

El. pašto adresas nebus skelbiamas. Būtini laukeliai pažymėti *

Būk pirmas!