Název projektu
Nové možnosti LED technologií v osvětlování
Kód
SP2012/160
Řešitel
Školitel řešitele projektu
prof. Ing. Karel Sokanský, CSc.
prof. RNDr. Vladimír Vašinek, CSc.
Období řešení projektu
01. 01. 2012 - 31. 12. 2012
Předmět výzkumu
Světelné zdroje na bázi LED stále procházejí prudkým rozvojem. Ustálení kvantitativních (i kvalitativních parametrů) se očekává až na konci tohoto desetiletí. Současně dosahované měrné výkony těchto zdrojů (až 150 lm/W) a očekáváné měrné výkony po dosažení technologických maxim (až 220 lm/W) vytvářejí velký prostor pro jejich využití ve srovnání s klasickými světelnými zdroji. Doposud opomíjenou oblastí je v této souvislosti nouzové osvětlení, u kterého lze díky velkým měrným výkonům začít využívat i nestandardní záložní zdroje, jako jsou například superkapacitory. Další doposud nevyužívanou vlastností LED v obecném osvětlování je jejich možnost rychlého spínání, které lze využít současně k osvětlování a přenosu informací v osvětlovaném prostoru. Malé rozměry LED umožňují jejich přesné umístění v optických systémech, čehož lze využít v oblasti návrhů vyzařovacích chrakteristik svítidel (křivek svítivosti) pomocí trasování paprsků. Poslední oblastí zájmu týmu je ověřování fotobiologických účinků těchto nových světelných zdrojů.
Členové řešitelského týmu
doc. Ing. Roman Hrbáč, Ph.D.
doc. Ing. Tomáš Novák, Ph.D.
Ing. Petr Koudelka, Ph.D.
Ing. Jan Vitásek, Ph.D.
Ing. Petr Závada
Ing. Jan Látal, Ph.D.
Ing. Jaroslav Šnobl
Ing. Daniel Diviš
Ing. Jan Šumpich, Ph.D.
Ing. Stanislav Hejduk, Ph.D.
Ing. Zbyněk Carbol
Ing. Blahoslav Socha
Ing. Petr Zapletal
Ing. Jan Vilkus
prof. Ing. Karel Sokanský, CSc.
prof. RNDr. Vladimír Vašinek, CSc.
Specifikace výstupů projektu (cíl projektu)
Využití LED v nouzovém osvětlení musí předcházet kroky, které budou řešeny v tomto projektu:
- specifikace požadavků na LED využitelných v rámci nouzového osvětlení
- stanovení energetických potřeb pro nouzové osvětlení v rámci normativních požadavků
- specifikace superkapacitorů schopných pokrýt energetické požadavky.
Po specifikaci základních komponentů systému nouzového osvětlení bude projekt pokračovat v návrhu konkrétních řešení pro nouzové osvětlení:
- specifikace křivek svítivosti pro jednotlivé typy nouzového osvětlení (únikové cesty, bezpečnostní značky, ....)
- návrh řešení nabíjení superkapacitoru a následná dodávka energie do LED tak, aby byly splněny normativní požadavky na nouzové osvětlení.
Na základě provedených výzkumů bude vytvořen funkční vzorek nouzového svítidla napájeného superkapacitorem a osazeného LED.
Pro zajištění současného přenosu dat a požadované úrovně osvětlenosti v daném prostoru bude vybudován testovací řetězec skádající se z proudového zdroje s proměnnou úrovní napájecího proudu, spínacích prvků zajišťujícího přenos informací, světelných zdrojů (výkonové LED a optické systémy) a vyhodnocovací aparatury pro posouzení světelně-technických vlastností (luxmetr provyhodnocování rychlých změn a spektrofotometr). Tento řetězec bude sloužit k testování přenosu dat a současnému ověřování světelně-technických parametrů.
V rámci výše uvedených směrů výzkumu budou řešeny návrhy optických systémů pro LED světelné zdroje jež budou uplatněny nejen v oblasti nouzového a klasického osvětlování, ale i v oblasti automobilového průmyslu. Vyhodnocovány budou i spektrální vlastnosti vyzařovaného světelného toku z výkonových LED pomocí optických systémů, při různých provozních režimech tak, aby bylo možné posuzovat vlivy dopadajícího záření na cirkadiánní rytmy člověka v oblasti fotopického i mesopického vidění.
Dílčí výsledky budou publikovány na mezinárodních konferencích EPE 2012, Kurz osvětlovací techniky 2012, LUMEN V4 2012, LUXEUROPA 2013, CIE 2013 a v časopisech Světlo, Przeglad Elektrotechniczny atd.