Описание

1. Цели проекта    

Проект “Разработка технологии производства биологически адекватных светодиодных источников белого света для судовых светильников” выполнен ЗАО «ЭЛТАН» по договору с Фондом содействия инновациям):  

Цель проекта – разработка энергоэффективных светодиодных источников белого света с биологически адекватным спектром (БАСИС), безопасных для глаз и здоровья человека, предназначенных для внутреннего освещения помещений на судах, в железнодорожных пассажирских вагонах, в школах, детских садах, медицинских учреждениях и других объектах.  

Светодиодные источники света, технология производства которых разработана в проекте, предназначены для замены традиционных ламп накаливания, которыми оснащены замкнутые помещения, используемые для длительной работы людей, в частности в корабельных (судовых) светильниках для освещения внутри судовых помещений, освещения вагонов и др.  

2. Задачи проекта  

Разработка конструкторской и технологической документации БАСИС. Разработка и изготовление технологической и сборочной оснастки для БАСИС. Разработка стенда и методик исследования БАСИС. Изготовление и проведение испытаний опытных образцов БАСИС, в том числе во ВНИСИ им. С.И. Вавилова. Подготовка материальнотехнической базы для опытного производства, исследования рынка и патентование БАСИС.  

3. Сроки реализации  

16.10.2015 г. – 26.08.2016 г. – 1 этап  

27.08.2016 г. - + 6 мес. - + 10 мес. 2 этап  

4. Полученный результат  

В проекте исследованы фотолюминофоры класса алюминатов бария и магния, а также алюминатов стронция, кальция, магния, активированных европием, эффективно возбуждаемых ближним УФ излучением в спектральном диапазоне 385-410 нм. Синтезирован фотолюминофор с наиболее высокой светоотдачей синего цвета свечения на основе алюмо-оксидов IIa подгруппы, активированный ионом европия в степени окисления +2, отличающийся тем, что в состав указанного фотолюминофора входят оксиды Mg, Ca, Sr, Ba при их соотношении и концентрации иона европия от 0,01 до 0,12 ат. долей и стехиометрической формуле (ΣMeO)2Al4O3O1-x(FN)x, где ΣMeO=MgO и CaO и SrO и BaO и EuO, 0,1≤x≤0,4 ат.доли, F=фтор F1-, N=азот N3- частично замещающие ионы кислорода в анионной подрешетке материала. Разработана технология производства и изготовлены удаленные фотолюминесцентные конвертеры, в том числе отражательные на основе аланода, измерены их светотехнические характеристики: достигнута эффективность светоотдачи более 110 лм/Вт при цветовой температуре Tc 3597К и коэффициенте цветопередачи CRI 95,7.  

Разработана конструкторская и технологическая документация БАСИС, изготовлены опытные образцы, разработана и изготовлена сборочно-технологическая оснастка для изготовления БАСИС.  

Создан измерительный стенд и разработана методика измерений основных светотехнических параметров опытных образцов БАСИС. При измерениях получены следующие результаты, подтвержденные независимыми измерениями Испытательного Центра Всероссийского научно-исследовательского светотехнического института им. С.И. Вавилова (Протоколы испытаний (исследовательские) от 15.02.2017: №82/17, № 83/17, №84/17 и №85/17):  

•  для БАСИС 1 (цоколь Е27, напряжение питания 220 В) – установившийся световой поток 720 лм, коэффициент цветопередачи CRI 87, цветовая температура Tc 3100К, потребляемая мощность 9,8 Вт, эффективность 73,5 лм/Вт;  
•  для БАСИС 1 (цоколь Е27, напряжение питания 220 В) – установившийся световой поток 635 лм, коэффициент цветопередачи CRI 95, цветовая температура Tc 3300К, потребляемая мощность 10,2 Вт, эффективность 62,3 лм/Вт;  
•  для БАСИС 2 (цоколи Е27 и B22d, напряжение питания 24 В) – установившийся световой поток 240 лм, коэффициент цветопередачи CRI 95,8, цветовая температура Tc 2772 К, потребляемая мощность 3,1 Вт, эффективность 78,8 лм/Вт.  
• отличия нормализованных кривых спектра излучения БАСИС обоих вариантов исполнения и спектра ламп накаливания в биологически активном участке видимого диапазона 450-500 нм не превышают 25%, при этом устранен провал при длине волны 480 нм в спектральном распределении мощности белого излучения.  

Таким образом в проекте получен спектр излучения БАСИС, близкий к спектру ламп накаливания, c более высокими показателями светоотдачи по сравнению с лучшими зарубежными аналогами фирмы Soraa (США) SORAA VIVID PAR20 10.8W, параметры трех однотипных образцов которых (цоколь Е27, напряжение питания 110 В) измерены в Испытательном Центре Всероссийского научно-исследовательского светотехнического института им. С.И. Вавилова (Протоколы испытаний (исследовательские) от 18.11.2016: № 444/16, № 445/16 и № 446/16), а именно.  

• Для образца 1 установившийся световой поток 555 лм, коэффициент цветопередачи Ra 96, цветовая температура Тс 3000К, потребляемая мощность 10,5 Вт;  
• Для образца 2 установившийся световой поток 570 лм, коэффициент цветопередачи Ra 95, цветовая температура Тс 3000К, потребляемая мощность 10,6 Вт;  
• Для образца 3 установившийся световой поток 570 лм, коэффициент цветопередачи Ra 96, цветовая температура Тс 3000К, потребляемая мощность 10,8 Вт.  

Методология разработки БАСИС основана на принципах достижения технологической рациональности и оптимальной конструктивной и технологической преемственности конструкции изделия. При этом совокупность свойств разрабатываемого изделия, отражающих его конструкцию и технологичность (корпус, светодиодный модуль, система теплоотвода, драйвер), соответствует принятым конструктивным решениям в отрасли светодиодного освещения. Указанные решения дополнены оригинальными научно-техническими и конструктивными подходами (уникальные композиции люминофоров, оригинальные архитектурно – конструктивные решения, специфический набор светодиодных чипов). На принципиальные технические решения БАСИС в процессе выполнения проекта получено 5 зарубежных патентов и подана заявка на получение патента РФ на изобретение.  

НИОКР зарегистрирована в ФГАНУ «ЦИТиС» (№ AAAA-A16-116021850033-0).