Энергосбережение при освещении

Станислав Демидов

профессор, к.т.н., зав. кафедрой “Электротехники и электропривода МГСУ”, Москва

По материалам международной специализированной выставки “Интерсвет-99”Современные осветительные установки являются достаточно энергоемкими инженерными системами. Поэтому мероприятия по энергосбережению в них могут приносить значительный экономический эффект. Такие мероприятия должны осуществляться не только при проектировании новых осветительных установок, но и при реконструкции уже существующих установок. Важнейшим мероприятием в этом направлении является использование источников света и светильников.

На прошедшей в Москве 13-16 декабря 1999г. Международной специализированной выставке “Интерсвет-99”, в которой приняли участие многие ведущие отечественные и зарубежные фирмы, была представлена большая гамма энергосберегающих источников света, своевременных светильников и аксессуаров к ним, которые предлагаются на российский рынок. Особое внимание привлекают компактные люминесцентные лампы (КЛЛ), наиболее полно представленные фирмой OSRAM. Это высокоэкономичные лампы для работы от сетевого напряжения 220-240В, оснащенные резьбовыми цоколями Е14, Е27, что позволяет использовать их в существующих осветительных установках взамен ламп накаливания. Диапазон мощностей некоторых модификаций выпускаемых ламп КЛЛ приведен в табл.1.

Таблица 1

С точки зрения эквивалентности светового потока, мощности КЛЛ и обычных ламп накаливания соотносятся согласно табл.2 (по данным фирмы).

Таблица 2

Потребление электроэнергии при использовании КЛЛ снижается примерно в 5 раз. Средний срок службы рассматриваемых ламп различных модификаций составляет 12.000-15.000 часов. При применении КЛЛ существенно снижаются эксплуатационные расходы. Если расходы при использовании лампы накаливания 75Вт принять за 1, то при замене на эквивалентную ей лампу OSRAM DULUX LONGLIFE EL мощностью 15Вт (по данным фирмы) эксплуатационные расходы будут снижаться в зависимости от длительнсти эксплуатации (см. график на Рис.1).

Уменьшение потребной мощности лампы резко снижает тепловыделение в помещениях при работе осветительной установки. Температура нагрева самой КЛЛ в 2-3 раза ниже, чем у лампы накаливания, что благоприятно сказывается на тепловом режиме светильника и, соответственно, сроке его службы. Небольшие колебания напряжения, реально всегда имеющие место в сети, и число включений лампы практически не сказываются на сроке ее службы. Большинство модификаций КЛЛ достаточно уверенно могут работать при температуре окружающей сети от -300С до +500С. Следует также отметить, что КЛЛ выпускаются с различными оттенками светового излучения, что позволяет создавать необходимые условия световой комфортности и декоративности интерьеров. КЛЛ оснащаются электронными пускорегулирующими аппаратами (ЭПРА), встроенными в цоколь лампы. ЭПРА работают с частотой 40-50 кГц. Пульсации светового потока с такой частотой человеческим глазом не ощущаются. Это также исключает для большинства практических случаев проявление стробоскопического эффекта. В тех случаях, когда возникает необходимость отключать светильник с наступлением темноты, может быть использована лампа OSRAM DULUX EL SENSOR мощностью 15 Вт. Эта лампа имеет два встроенных светочувствительных элемента и потенциометр. Она автоматически включается при наступлении темноты и отключается при дневном свете. Пороговый уровня освещенности устанавливается потенциометром. А вообще следует отметить, что высокая световая отдача этих ламп, а следовательно, значительное снижение мощности осветительной установки во многих случаях делает практически нецелесообразным применение как правило дорогостоящих усилий и средств,. Направленных на дальнейшую экономию электрической энергии. Во всяком случае, эти попытки должны всегда подтверждаться тщательным расчетом экономической эффективности.

Разработчики продолжают совершенствовать и широко применяемые линейные люминесцентные лампы с диаметром трубки 26мм. Известно, что к концу срока службы таких ламп их световой поток снижается на 20-30% из-за необратимых изменений в слое люминофора. Новая лампа LUMILUX PLUS, представленная фирмой OSRAM, отличается очень стабильным световым потоком, уменьшение светового потока в течение всего срока службы составляет около 5%. Использование таких ламп позволяет уменьшить значение соответствующего коэффициента запаса при выполнении светотехнических расчетов.

Для стандартных линейных ламп фирмы предлагают различные ЭПРА, которые по их сведениям обеспечивают благодаря работе в высокочастотном диапазоне экономию электрической энергии до 20% и увеличивают срок службы ламп на 50%. Результирующий коэффициент мощности осветительной установки при этом превышает 0,9.

ЭПРА обеспечивает работу люминесцентных ламп без снижения светового потока при питании от источника постоянного тока, что дает возможность использовать их в системе аварийного освещения с питанием от аккумуляторных батарей. Кроме того большинство ЭПРА имеют специальный вход для управляющего напряжения 1-10В. Это напряжение может поступать от дополнительного пульта управления, регулятора освещения со светочувствительными датчиками или от персонального компьютера в своевременных автоматизированных системах управления. При этом световой поток стандартных люминесцентных ламп может регулироваться в диапазонах от 100% до 1%. ЭПРА оснащаются встроенными схемами отключения неисправной лампы и устройством автоматического включения при замене лампы, устройством защиты от перенапряжения в сети и активным электронным фильтром для подавления воздействия на питающую нить возникающих при работе ЭПРА высших гармоник Фирмы-изготовители ЭРПА отмечают также, что уменьшение потерь в осветительной установке заметно снижает нагрузку на кондиционер этого помещения.

Для энергоснабжения в осветительных установках наружного освещения со стандартными натриевыми и ртутными газозарядными лампами высокого давления Лихославский завод <Светотехника> предлагает светильники, укомплектованные аппаратурой, разработанной фирмой VOSSLOH-SCHWABE, позволяющей переключать светильники на специальный ночной режим работы с уменьшением потребляемой мощности на 30 %. Световой поток ламп при этом уменьшается на 50 %. Специальный ПРА имеет дополнительную обмотку, увеличивающую суммарное сопротивление цепи и , таким образом, снижающий ток лампы, а значит и ее мощность. Включение осветительной установки производится обычным образом. После этого на специальный переключатель по управляющей фазе подается или снимается (в зависимости от типа переключателя) напряжение 220В, что приводит к переключению в ПРА с одной обмотки на другую. Расчеты, выполненные заводом-изготовителем, показывают, что, например для светильников с натриевым и ртутными лампами 400Вт срок окупаемости предлагаемой системы составляет 10 месяцев.

В заключение отметим, что имеются в настоящее время технические возможности позволяют реально осуществить проекты по энергоснабжению при освещении различных зданий, сооружений и городских территорий.

Источник: http://news.elteh.ru

Электротехника