ГОСУДАРСТВЕННАЯ ЦЕЛЕВАЯ НАУЧНО- ТЕХНИЧЕСКАЯ ПРОГРАММА Разработка и внедрение энергосберегающих светодиодных источников света и осветительных устройств. - презентация

1 ГОСУДАРСТВЕННАЯ ЦЕЛЕВАЯ НАУЧНО- ТЕХНИЧЕСКАЯ ПРОГРАММА Разработка и внедрение энергосберегающих светодиодных источников света и осветительных устройств на их основе 2009 – 2013 гг. Сорокин В.М., д.т.н., проф., руководитель программы Основные результаты за период 2009 – 2011 гг.

2 Эффективность светодиодных ламп в 2020 году превысит эффективность ламп накаливания в 20 раз, а срок службы – в 50 раз Эффективность, Лм/Вт ГОСУДАРСТВЕННАЯ ЦЕЛЕВАЯ НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКАЯ ПРОГРАММА РАЗВИТИЯ СВЕТОДИОДНОЙ ТЕХНИКИ

3 Эффективность светодиодных ламп в 2020 году превысит эффективность ламп накаливания в 20 раз!!! Уже сегодня эффективность мощных светодиодов превышает эффективность ламп накаливания в 12 раз !!! Что это означает? Замена 5 миллионов ламп накаливания мощностью 100 Вт На 5 миллионов 10 Вт светодиодных ламп (при 10-часовой работе в сутки) дает экономию электроэнергии в 1,6 миллиарда кВт час в год При стоимости электроэнергии около 5 центов/кВт час экономия составляет около 80 миллионов $ в год!!! ГОСУДАРСТВЕННАЯ ЦЕЛЕВАЯ НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКАЯ ПРОГРАММА Экономия электроэнергии на освещение

4 ГОСУДАРСТВЕННАЯ ЦЕЛЕВАЯ НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКАЯ ПРОГРАММА Проблемы светодиодного освещения Увеличение Лм/Вт Эффективное охлаждение Создание оптимальных конструкций радиаторов Совершенствование технологий создания гетероэпитаксиальных структур Повышение квантового выхода Повышение эффективности люминофоров Оптимизация тепловых сопротивлений Эффективное электронное управление Эффективные оптические системы Повышение КПД Уменьшение вклада реактивной составляющей Оптимизация размеров Уменьшение радиопомех Реализация различных типов распределения светового потока Все эти проблемы решены при разработке и организации производства первых украинских светодиодных ламп Современный дизайн светодиодных ламп

5 ГОСУДАРСТВЕННАЯ ЦЕЛЕВАЯ НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКАЯ ПРОГРАММА Разработка новых материалов: - высокоэффективные люминофоры для белых светодиодов - органические и неорганические материалы для OLED структур - сапфировые подложки полупроводниковой чистоты для светодиодных структур (с модификацией поверхностных слоев) - подложек SiC для гетероэпитаксии излучающих структур Основные задачи программы: Разработка новых технологий: -технологии создания RGB светодиодов белого цвета с интеграцией излучателей и схем управления на кремниевой подложке - элементы технологии создания GaN гетероструктур методом газофазной эпитаксии Разработка новых светотехнических приборов: - различные конструкции светодиодных ламп мощностью от 3 Вт до 8 Вт с оптимальными система теплоотвода и электронного управления - уличные и парковые светодиодные светильники с заданными КСС - шахтерские светодиодные фонари с автономным питанием - лампы аварийного освещения и сигнализации - блочно-модульные многоцветные динамические иллюминационные системы на светодиодах - радиаторы открытого и закрытого типов для эффективного отвода тепла от светоизлучающих структур - специальные печатные платы с алюминиевыми подложками для эффективного отвода тепла от светодиодов

6 Организация производства Сборка мощных светодиодных RGB матриц Сборка мощных белых светодиодов на основе голубых светодиодов и люминофоров Серийное производство светодиодных ламп широкой номенклатуры с цоколями Е27 и Е14 Широкая номенклатура уличных светодиодных светильников Светодиодные потолочные светильники с улучшенными эргономическими характеристиками Светильники с автоматическими системами включения- выключения для жилищно-коммунального хозяйства ГОСУДАРСТВЕННАЯ ЦЕЛЕВАЯ НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКАЯ ПРОГРАММА РАЗВИТИЯ СВЕТОДИОДНОЙ ТЕХНИКИ Основные задачи программы:

7 Метрологическое обеспечение разработок и производства Создание современной метрологической лаборатории Разработка новых методов измерения параметров и характеристик светоизлучающих структур и осветительных систем на их основе Разработка новых методов моделирования электрических, оптических и тепловых процессов в сложных светоизлучающих структурах Разработка эффективных методов диагностики контактных и тепловых сопротивлений мощных светодиодов Разработка акусто-эмиссионных методов прогнозирования надежности светодиодов Разработка принципиально новых методов диагностики люминофоров Разработка бесконтактных методов контроля температурного режима работы мощных светодиодов в энергосберегающих лампах ГОСУДАРСТВЕННАЯ ЦЕЛЕВАЯ НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКАЯ ПРОГРАММА РАЗВИТИЯ СВЕТОДИОДНОЙ ТЕХНИКИ

8 А также Разработка украинских стандартов на светодиодные лампы, светодиодные модули и вспомогательные устройства для них, адаптированных к требованиям международных стандартов Исследования влияния излучения светодиодных источников света на физиологические функции основных систем организма – зрительные, нервные и сердечнососудистые ГОСУДАРСТВЕННАЯ ЦЕЛЕВАЯ НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКАЯ ПРОГРАММА РАЗВИТИЯ СВЕТОДИОДНОЙ ТЕХНИКИ Стандартизация !!! Сертификация !!! Санитарные нормы !!!

9 НАН Украины НТК «Інститут монокристалів» Институт электросварки ім. Е.О.Патона Інститут фізики напівпровідників ім. В.Є.Лашкарьова Технологические парки Украины Государственные и негосударственные промышленные предприятия, компании малого и среднего бизнеса Инвестиции Госинвест Украины Госинформнауки Обеспечение законодательной базы МОН Украины Обеспечение кадрами Современное производство по сборке светодиодов Зарубежный инвестор Украинский інвестор Рынок светодиодной светотехнической продукции Бюджетная сфераЖКХТранспортИллюминацияУличное освещение Научно-исследовательские разработки Новые технологии, материалы, элементы и устройства для светодиодногй осветительной техники АССОЦИАЦИЯ ПРОИЗВОДИТЕЛЕЙ СВЕТОДИОДНОЙ ТЕХНИКИ Светодиодные системы освещения Научно-технологический инновационный кластер «СВЕТ XXI СТОЛЕТИЯ» НТК «Институт монокристаллов» Институт физики полупроводников им. В.Е.Лашкарева Институт физической химии им. Л.В.Писаржевского Физико-химический институт им. О.В.Богатского

10 Киев Харков Одесса Ровно Тернополь Житомир Канев Полтава Львов Чернігов Донецк ГОСУДАРСТВЕННАЯ ЦЕЛЕВАЯ НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКАЯ ПРОГРАММА Научно-технологический инновационный кластер – эффективный путь реализации программы

11 ГОСУДАРСТВЕННАЯ ЦЕЛЕВАЯ НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКАЯ ПРОГРАММА Основные результаты за период 2009 – 2011 гг.

12 ГОСУДАРСТВЕННАЯ ЦЕЛЕВАЯ НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКАЯ ПРОГРАММА РАЗРАБОТКА И СОЗДАНИЕ ТЕХНОЛОГИИ ПРОИЗВОДСТВА САПФИРОВЫХ ПОДЛОЖЕК ПОЛУПРОВОДНИКОВОЙ ЧИСТОТЫ ДЛЯ СВЕТОДИОДНЫХ СТРУКТУР НТК «Институт монокристаллов НАН Украины» Разработан RGB модуль совместимый с микропроцессором для создания белого источника света НИИ микроприборов НТК «Институт монокристаллов НАН Украины»

13 ГОСУДАРСТВЕННАЯ ЦЕЛЕВАЯ НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКАЯ ПРОГРАММА Институт физики полупроводников НАНУ, Концерн «Наука» МОН, МПП Украины С целью улучшения эксплуатационных характеристик доработана технология производства высокоэффективных гетероэпитаксиальных квантоворазмерных светодиодных структур в системе InGaN/GaN/Al 2 O 3 методом газофазной эпитаксии из металлоорганических соединений с энергетической эффективностью более 60 лм/Вт Созданы новые люминофоры для белых светодиодов Высокий коэффициент адсорбции Низкий коэффициент адсорбции Средний коэффициент адсорбции Физико-химический інститут ім. Богатского НАНУ НТК Институт монокристаллов НАНУ ИФП НАНУ

14 ГОСУДАРСТВЕННАЯ ЦЕЛЕВАЯ НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКАЯ ПРОГРАММА Институт физики полупроводников им. В.Е.Лашкарева НАН Украины Решены проблемы повышения энергетической эффективности, улучшения отвода тепла, управления диаграммой направленности излучения, увеличения КПД электронных схем управления Разработаны и внедрены первые украинские светодиодные лампы мощностью от 3Вт до 8Вт с различными конструктивными модификациями и цоколями Е27 и Е14 Заменяют лампы накаливания от 25 Вт до 60 Вт Тип лампи Номінальна потужність, Вт* Номінальний світловий потік, лм Колірна темпера- тура, К Висота лампи, мм, не більше Діаметр лампи, мм, не більше Строк служби, год. СДЛ4,5-ТБ-Е14(Е27)-1 4, СДЛ4,5-Б-Е14(Е27) СДЛ4,5-ХБ-Е14(Е27) СДЛ6-ТБ-Е14(Е27)-1 6, СДЛ6-Б-Е14(Е27) СДЛ6-ХБ-Е14(Е27) СДЛ7-ТБ-Е14(Е27)-1 7, СДЛ7-Б-Е14(Е27) СДЛ7-ХБ-Е14(Е27) СДЛ8-ТБ-Е14(Е27)-18,

15 ГОСУДАРСТВЕННАЯ ЦЕЛЕВАЯ НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКАЯ ПРОГРАММА Решены проблемы: Формирование световых потоков с заданной направленностью Ефективное охладжение мощных светодиодов Ефективное электронное управление светодиодной лампой Расчет распределения температуры радиатора Результат тепловизионных измерений Cosφ > 0,9 КПД> 80 Минимальные радиопомехи Автоматическое выключение при перегрузках Возможность использования регуляторов светового потока Суммарный коэффициент токовый гармоник

16 ГОСУДАРСТВЕННАЯ ЦЕЛЕВАЯ НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКАЯ ПРОГРАММА Разработаны потолочные светодиодные светильники ИФП НАН Украины «ОСП Корпорация «Ватра»

17 ГОСУДАРСТВЕННАЯ ЦЕЛЕВАЯ НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКАЯ ПРОГРАММА Создана светодиодная хирургическая лампа Созданы шахтерские каски с автономными светодиодными прожекторами Национальная академия наук: Институт электросварки им. Е.О.Патона Разработана ветрогенераторная установка с автономными светодиодными источниками освещения

18 ГОСУДАРСТВЕННАЯ ЦЕЛЕВАЯ НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКАЯ ПРОГРАММА EURO 2012 Разработаны динамические полноцветные блочно-модульные иллюминационные системы для ЕВРО-2012 Институт физики полупроводников им. В.Е.Лашкарева НАН Украины

19 ГОСУДАРСТВЕННАЯ ЦЕЛЕВАЯ НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКАЯ ПРОГРАММА ВНЕДРЕНИЕ В ПРОИЗВОДСТВО

20 ГОСУДАРСТВЕННАЯ ЦЕЛЕВАЯ НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКАЯ ПРОГРАММА Внедрение разработок Организовано производство элементной базы для широкой номенклатуры энергосберегающих светодиодных ламп ОСП Корпорация «Ватра», г. Тернопіль Радиаторы Светоформирующие элементы Корпуса

21 ГОСУДАРСТВЕННАЯ ЦЕЛЕВАЯ НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКАЯ ПРОГРАММА Организовано производство печатных плат с алюминиевым теплоотводом для монтажа мощных светодиодов Разработаны и внедрены в производство эффективные электронные схемы управления светодиодными лампами ГП «Электронмаш», г.Киев, МПП Украины

22 ГОСУДАРСТВЕННАЯ ЦЕЛЕВАЯ НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКАЯ ПРОГРАММА Организовано производство эффективных радиаторов закрытого типа для светодиодных ламп с цоколями Е27 и Е14 ЗАО Интеллектуальные технологии-IT, г. Канев

23 ГОСУДАРСТВЕННАЯ ЦЕЛЕВАЯ НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКАЯ ПРОГРАММА Сборка светодиодных ламп Завод Газотрон-Люкс, г.Ровно

24 ГОСУДАРСТВЕННАЯ ЦЕЛЕВАЯ НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКАЯ ПРОГРАММА «Газотрон-Люкс», г. Ровно Схема конвеера для сборки ламп Маркировка ламп Тип лампы Номинальная мощность Вт* Номинальный световой поток, лм Цветовая темпера- тура, К Высота лампы, мм, не более Диаметр лампы, мм, не более Срок службы, час. СДЛ4,5-ТБ-Е14(Е27)-1 4, СДЛ4,5-Б-Е14(Е27) СДЛ4,5-ХБ-Е14(Е27) СДЛ6-ТБ-Е14(Е27)-1 6, СДЛ6-Б-Е14(Е27) СДЛ6-ХБ-Е14(Е27) СДЛ7-ТБ-Е14(Е27)-1 7, СДЛ7-Б-Е14(Е27) СДЛ7-ХБ-Е14(Е27) СДЛ8-ТБ-Е14(Е27)-18, Выпущены технические условия Изготовлена первая опытная партия 1000 шт. Производится полный цикл испытаний ламп. Достигнута энергетическая эффективность ламп Лм/Вт Финишный контроль

25 ГОСУДАРСТВЕННАЯ ЦЕЛЕВАЯ НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКАЯ ПРОГРАММА Метрологическое обеспечение

26 ГОСУДАРСТВЕННАЯ ЦЕЛЕВАЯ НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКАЯ ПРОГРАММА Гониофотометр для образцов площадью до 4 кв.м Гониофотометр для светодиодов Спектрофотометр с фотометрическим шаром Спектрорадиометр с малой фотометрической сферой Координаты цветности Угловое распределение силы света Зависимость цветовой температуры от температуры p-n перехода Автоматичесая измерительная система СМ-100 (ІФП НАНУ) Создана метрологическая лаборатория для комплексного исследования электрооптических, спектральных, угловых, энергетических характеристик светодиодов и светодиодной техники освещения в соответствии с международными стандартами

27 ГОСУДАРСТВЕННАЯ ЦЕЛЕВАЯ НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКАЯ ПРОГРАММА ЛАМПИ СВІТЛОДІОДНІ ЗАГАЛЬНОГО ОСВІТЛЕННЯ НА НАПРУГУ ЖИВЛЕННЯ БІЛЬШ 50 В, ПОЄДНАНІ З ДОПОМІЖНИМИ ПРИСТРОЯМИ Вимоги безпеки (ІЕС 62560, проект) ДСТУ-П ІЕС 62560:201Х (проект, перша редакція) ЛАМПИ СВІТЛОДІОДНІ ЗАГАЛЬНОГО ОСВІТЛЕННЯ НА НАПРУГУ ЖИВЛЕННЯ БІЛЬШ 50 В, ПОЄДНАНІ З ДОПОМІЖНИМИ ПРИСТРОЯМИ Вимоги безпеки (ІЕС 62560, проект) ДСТУ-П ІЕС 62560:201Х (проект, перша редакція) НАЦІОНАЛЬНИЙ СТАНДАРТ УКРАЇНИ МОДУЛІ СВІТЛОВИПРОМІНЮВАЛЬНИХ ДІОДІВ ЗАГАЛЬНОГО ОСВІТЛЕННЯ СЛОВНИК ТЕРМІНІВ (ІЕС TS 62504, проект) ДСТУ-П ІЕС / TS 62504:201Х (проект, перша редакція) Видання офіційне КИЇВ ДЕРЖСПОЖИСТАНДАРТ УКРАЇНИ 20ХХ ЕЛЕКТРОННІ ПРИСТРОЇ ЖИВЛЕННЯ МОДУЛІВ СВІТЛОВИПРОМІНЮВАЛЬНИХ ДІОДІВ ВІД ДЖЕРЕЛ ПОСТІЙНОЇ АБО ЗМІННОЇ НАПРУГИ Вимоги до характеристик (ІЕС 62384:2006,IDT) ДСТУ ІЕС 62384:201Х (проект, перша редакція) КИЇВ ДЕРЖСПОЖИСТАНДАРТ УКРАЇНИ 20ХХ Разработаны проекты украинских стандартов на светодиодные лампы, светодиодные модули и вспомогательные устройства для них, адаптированных к требованиям международных стандартов (НИИ стандартизации, г.Полтава) Проведены исследования влияния излучения светодиодных источников света различного спектрального состава на физиологические функции основных систем организма – зрительные, нервные и сердечнососудистые (Институт медицины труда АМН Украины)

28 ГОСУДАРСТВЕННАЯ ЦЕЛЕВАЯ НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКАЯ ПРОГРАММА ПИЛОТНЫЕ ПРОЕКТЫ 2011 года

29 ГОСУДАРСТВЕННАЯ ЦЕЛЕВАЯ НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКАЯ ПРОГРАММА Освещение центральных улиц и парков г. Киева, г. Харькова, г. Донецка Категория городского пространства А Категория городского пространства Б Парковые светильники для категорий городского пространства А, Б, В

30 ГОСУДАРСТВЕННАЯ ЦЕЛЕВАЯ НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКАЯ ПРОГРАММА Внедрение светодиодных светильников в жилищно- коммунальную сферу Антивандальное исполнение, автоматическое включение-выключение

31 ГОСУДАРСТВЕННАЯ ЦЕЛЕВАЯ НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКАЯ ПРОГРАММА Внедрение светодиодных светильников в бюджетную сферу

32 ГОСУДАРСТВЕННАЯ ЦЕЛЕВАЯ НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКАЯ ПРОГРАММА ЦЕЛИ ПИЛОТНЫХ ПРОЕКТОВ: 1.Натурные испытания созданной светодиодной техники. 2.Корректировка технической документации по результатам испытаний. 3.Обеспечение надзора за работой пилотных объектов и гарантийной замены и ремонта. 4.Экономия электроэнергии на освещение. 5.Подготовка потребителей к широкомасштабному использованию светодиодной осветительной техники.

33 ГОСУДАРСТВЕННАЯ ЦЕЛЕВАЯ НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКАЯ ПРОГРАММА Создание Национальной акционерной лизинговой компании «Укрсветлизинг» Компания создается с целью: - содействия реализации государственной политики в сфере производства и внедрения современной высокоэффективной светодиодной осветительной техники, обеспечения существенного сокращения потребления электроэнергии на освещение, - развития производства светодиодной техники и внедрение ее путем передачи пользователям всех форм собственности на условиях лизинга устройств и систем светодиодного освещения, предоставления производственных услуг, организация технического обслуживания для получения прибыли от предпринимательской деятельности в этой сфере. Государственная политика в сфере производства и внедрения светодиодной светотехники заключается в ускоренном переводе всего комплекса хозяйственных субъектов всех форм собственности со старых систем освещения на новые энергосберегающие. Этот переход, который должен состояться за 3-4 года, позволит сэкономить потребителям до 2/3 затрат средств на освещение, предотвратить негативные экономические последствия от роста тарифов на электроэнергию и существенно повысить качество и комфорт освещения.