Прототип светодиодного излучателя с удалённым люминофором и регулируемым спектром. Изобретение относится к средствам освещения растений в защищенной среде, в частности может быть использовано для выращивания рассады, овощей или цветов в домашних или промышленных условиях, а также в других областях народного хозяйства, где требуется индивидуальная подсветка. За счет картриджа с разными типами нанесённого люминофора, возможно настраивать спектр излучения при помощи приложения на смартфоне.
Обладает длительным сроком службы (≥50000, что до в 5 выше, чем у некоторых натриевых ламп см. п 3.2.), меньшими, чем у натриевых ламп, энергозатратами (1905 против 3711 кВт\ч по данным предыдущих экспериментов) и уникальной технологией регулировки спектра.
Уникальность представленного прототипа заключается в реализации регулируемого спектра на основе всего одного типа светодиодов (450 нм), что принципиально отличает его от существующих мультиспектральных аналогов. Ключевое преимущество – использование единого типа диодов позволяет создать простую и надежную систему с минимальными требованиями к управлению: упрощается схема подключения, снижаются требования к источнику тока, отпадает необходимость в дорогостоящих многоканальных драйверах. При этом технология удаленного люминофорного преобразования обеспечивает широкополосное регулируемое излучение (FWHM >50 нм) в отличие от узкополосных (10-40 нм) монохромных решений.
Важные эксплуатационные преимущества:
- При выходе из строя части диодов спектральные характеристики не изменяются – наблюдается лишь пропорциональное снижение интенсивности (1% при отказе 1% диодов)
- В традиционных мультиспектральных светильниках отказ одного диода из 100 в 10 группах приводит к потере 10% соответствующего спектрального диапазона
- Ожидаемая экономия до 10-20% на себестоимости за счет отказа от специализированных диодов, дорогостоящих многоканальных системах управления, разных источниках тока, упрощения логистики и складирования комплектующих
Технология особенно эффективна для решений, где критичны стабильность спектра, длительный срок службы (50 000+ часов) и низкие эксплуатационные расходы. По сравнению с натриевыми лампами обеспечивает сопоставимую продуктивность растений при 40-50% экономии электроэнергии, а по сравнению с мультидиодными аналогами – большую надежность и простоту обслуживания. Это делает разработку перспективной для коммерческого внедрения в тепличных хозяйствах и вертикальных фермах.

Представленный прототип излучателя с удалённым люминофором и регулируемым спектром обладает широким полем возможного применения технологии. Данное решение может быть крайне полезно в светокультурах северных регионов РФ, характеризующихся недостатком естественного освещения и длительных периодов полярных ночей. Кроме того, применение данного излучателя в тепличных хозяйствах способствует снижению энергозатрат, а также повышению показателей продуктивности культивируемого урожая (в сравнении с широко распространёнными натриевыми лампами высокого давления; светодиодными излучателями белого света).
Представленное решение также может найти применение в сити-фермах, реализованных по принципу многоярусных теплиц (в отличие от вышеупомянутых натриевых ламп, которые не обеспечивают равномерного поступления светового излучения в подобных конструкциях), иных многостеллажных установках. Кроме того, возможно их использование в гроубоксах (специализированное оборудование для выращивания растений) как в частных целях, так и для культивирования в небольших объемах в рамках заведений общественного питания (рестораны, кафе).
Также важно отметить, что представленный прототип может быть применён в образовательных целях как в рамках программ дополнительного образования в школах, так и в высших учебных заведениях на профильных специальностях, связанных с фотоникой\химией\сельским хозяйством.