Корзина
86 отзывов
Дуговые защиты, реле, устройства защиты в компании НПК «Электроэнергетика»
Контакты
  • Телефон:
    +7 (495) 517-56-60, дуговая защита
    +7 (495) 507-44-08, низковольтное оборудование
    +7 (926) 916-99-94, технический отдел
  • Адрес:
    Кудринское шоссе, д.6, Пушкино, Московская область, 141206, Россия
  • Email:
    info@electroenergetica.ru
Сравнительные характеристики современных источников света

Сравнительные характеристики современных источников света

Сравнительные характеристики современных источников света
Современное человеческое общество немыслимо без повсеместного использования света. Оказывается, чтобы достичь зрительного комфорта, надо выдержать на определенном уровне много светотехнических параметров: оптимальную освещенность; минимальное слепяще

22.11.13

Современное человеческое общество немыслимо без повсеместного использования света. Оказывается, чтобы достичь зрительного комфорта, надо выдержать на определенном уровне много светотехнических параметров: оптимальную освещенность; минимальное слепящее действие; грамотное распределение яркости света по основным поверхностям; правильную цветопередачу и тенеобразование.

 Для определённости дальнейших рассуждений необходимо напомнить некоторые определения и термины.

Световой поток – световая энергия, излучаемая источником света в единицу времени в видимом диапазоне спектра. Единица светового потока – люмен (лм).

Световая эффективность – отношение светового потока к соответствующей потребляемой электрической мощности. Практически, эта величина выражает светоотдачу лампы. Единица измерения – лм/Вт (люмен на ватт).

Индекс цветопередачи – мера соответствия зрительного восприятия цветного объекта, освещенного исследуемым и стандартным источниками света при определенных условиях наблюдения. Объективной характеристикой здесь является значение индекса цветопередачи Ra, максимально возможное значение которого равно 100. Чем больше индекс, тем точнее будет восприятие цветов. Для обеспечения хороших цветопередающих свойств индекс цветопередачи должен быть не ниже 80.

Освещенность – отношение светового потока, упавшего на поверхность, к площади этой поверхности. Единица измерения – лк (люкс). 1 лк=1 лм/м2.

Электромагнитные пускорегулирующие аппараты.

Люминесцентные лампы (ЛЛ), благодаря экономичности и своему свойству создавать рассеянный свет, являются идеальными для освещения больших открытых помещений. Однако качество освещения и продолжительность срока службы люминесцентной лампы зависят от устройства, обеспечивающего её зажигание и поддержание рабочего режима. Традиционно электропитание ламп производится током сетевой частоты 50 Гц от электромагнитных пускорегулирующих аппаратов (ПРА) - балластов.

Данная схема, как и другие классические электромагнитные пускорегулирующие аппараты, имеют ряд существенных недостатков:

  1. Вредное и неприятное мерцание 100Гц, а в приэлектродных областях – 50Гц;
  2. Наличие громоздкого (а в ряде случаев и весьма шумного) дросселя и ненадежного стартера, а вышедший из строя стартер вызывает фальстарт лампы (визуально – несколько вспышек перед стабильным зажиганием). В свою очередь, фальстарт резко снижает срок службы люминесцентной лампы;
  3. Повышенный уровень шума и тепловыделения, возникающие при работе дросселя;
  4. Низкий коэффициент мощности (высокая мощность потерь);
  5. Нестабильность светового потока при колебаниях напряжения сети.

Первым шагом по модернизации электромагнитного ПРА и устранения некоторых его недостатков является замена обычного стартера на электронный.

Электронный стартер, являясь составной частью электромагнитного ПРА, позволяет улучшить и облегчить процесс поджига ЛЛ, но решить все проблемы с питанием ЛЛ возможно только с помощью электронного высокочастотного ПРА.

Электронные пускорегулирующие аппараты (ЭПРА).

Главным препятствием на пути полной электронными является относительно высокая стоимость последних. Однако практика эксплуатации  подтвердила высокую надежность, комфортность и экономическую целесообразность применения светильников с ЭПРА, срок окупаемости в зависимости от типа светильников составляет от полугода до полутора лет.

В настоящее время электронные пускорегулирующие аппараты (ЭПРА) находят все более широкое применение для питания различных типов ламп. С развитием элементной базы они – ЭПРА – становятся все компактнее, надежнее, дешевле и легче, позволяют осуществлять регулировку светового потока, становятся «умными», т.е. могут работать с несколькими типами ламп, различая их автоматически при включении.

По сравнению с электромагнитными ПРА электронные ЭПРА имеют следующие неоспоримые преимущества:

  • При равных световых потоках снижается энергопотребление на 20-25%, а для ламп малой мощности даже до 50%.
  • Повышенная светоотдача благодаря высокочастотному функционированию ЛЛ.
  • Благодаря оптимальному режиму зажигания существенно увеличивается срок службы ламп (в 1,5 – 5 раз), а также значительно снижается спад светового потока в течение всего срока службы.
  • Незначительная тепловая нагрузка.
  • Исключаются пульсации светового потока и вызванный ими стробоскопический эффект и эффект «усталости глаз» при работе за компьютером.
  • Уменьшаются габариты и масса аппаратов, а также расход крайне дефицитных материалов – меди и электротехнической стали.
  • Зажигание ламп происходит без миганий.
  • Исключается гудение аппаратов.
  • Исключается применение стартёров.
  • Появляется возможность регулирования светового потока ламп и за счёт этого происходит дополнительная экономия электроэнергии.
  • Коэффициент мощности увеличивается до 1, что исключает необходимость применения компенсирующих конденсаторов и снижает токовую нагрузку сети.
  • Уменьшается влияние на светоотдачу ламп колебаний сетевого напряжения.
  • Уменьшаются электромагнитные помехи при работе светильника.
  • Расширяется температурный диапазон применения светильников.
  • Снижается спад светового потока ламп в течение срока службы.
  • При выходе из строя лампы ЭПРА автоматически отключается.
  • Благодаря увеличению срока службы ламп существенно снижаются затраты на замену ламп.

При использовании импортных ЭПРА необходимо обращать внимание на диапазон допустимых колебаний сетевого напряжения, диапазон температур окружающей среды, обеспечение режима “холодного” или “горячего” пуска, а также тип ламп, с которыми эти ЭПРА работают. При применении ламп отечественного производства с импортными ЭПРА необходима проверка их совместимости. 

При эксплуатации светильников с ЭПРА следует придерживаться следующих общих правил:

1.      Обеспечить непревышение максимально допустимых высокочастотных помех (согласно EN 55015) и правильное подключение защитного и заземляющего провода. Совместное прокладывание ламповых проводов и защитного провода может привести к помехам в результате попадания высокочастотных сигналов.

2.      После монтажа светильников или замены ламп для стабилизации процесса разрядки лампы необходимо отжечь в течение 100 ч при полной нагрузке.

Показатель количества выходов из строя электронных элементов зависит от их типа и качества, но главным образом от рабочей температуры.

ЭПРА высоконадежны и служат так же долго, как и светильники. Например, по данным, полученным за время эксплуатации с 1983 года системы освещения франкфуртского аэропорта, где используются светильники с ЭПРА производства OSRAM, после 130тыс. ч эксплуатации вышли из строя всего 4% из 50 тыс. ЭПРА. (При этом реальный срок службы ламп составил 30тыс. ч) Это значит, что фактический срок службы ЭПРА намного выше заявленного.

Все это оборудование работает исключительно надежно в тяжелых производственных условиях. Новые системы освещения с использованием ЭПРА ассоциируются с лампами Т5. К числу наиболее крупных объектов относятся магазины IKEA в Европе (100тыс. ЭПРА), комплекс Treptowers в Берлине (30тыс. ЭПРА), филиал «C&AinEurope» в Зальцбурге (15тыс. ЭПРА). Последний проект позволил снизить энергозатраты в полтора раза, одновременно на 20% увеличив количество света.

Большинство светильников для общего освещения может поставляться с установленным блоком аварийного питания для работы в режиме аварийного освещения. Как стандартные, так и специальные светильники для проектов могут быть оборудованы этим блоком, при этом отпадает необходимость в дополнительных светильниках аварийного освещения. В светильниках с двумя или более лампами только одна лампа будет работать в аварийной ситуации.

В штатной ситуации все лампы включены, когда электропитание подведено к светильнику. В случае отключения электропитания, одна лампа немедленно подключается к блоку аварийного питания.

Аварийное освещение, обеспечиваемое аварийным комплектом, работает в течении одного или трех часов в зависимости от типа аккумулятора. Световой поток лампы, питающейся от аварийного комплекта, составляет от 6 до 18% номинальной величины.

Блоком аварийного питания могут быть оборудованы как светильники со стандартными электромагнитными пускорегулирующими аппаратами, так и с электронными ПРА.

Высокотемпературные перезаряжаемые никель-кадмиевые аккумуляторы автоматически перезаряжаются в течении 24 часов после того, как электропитание было восстановлено.

Срок службы батарей составляет 4 года при окружающей температуре от 0 до 25 С.

Сравнительные экономические показатели источников света.

Рассмотрим экономические показатели трёх вариантов источников света (люминесцентные светильники с электромагнитными ПРА, с электронными (ЭПРА) и светодиодные) на примере освещения офисных и промышленных помещений.

Офисные помещения.

Сравнительные характеристики люминесцентных светильников с электромагнитными балластами (дросселями)- (ARS/R-4х18), светодиодных светильников - (СС-110) и энергосберегающих люминесцентных светильников с электронными балластами - (ЛВПО-4х24).

Исходные данные: площадь 100 кв.м., требуемая освещённость – 500 люкс, уровень пульсаций светового потока 5% (СанПиН 2.2.2/2.41340-03), время работы в сутки – 8 часов, стоимость 1кВт/час электроэнергии – 2,68 руб., высота подвеса светильников – 3м.

Показатели

ARS/R-4х18

 СС-110

ЛВПО 4х24

Световой поток одного светильника, Лм

4 200

2 300

7 000

Цена светильника, руб.

900

4 500

2 650

Необходимое количество светильников, шт.

20

36

12

Стоимость светильников, руб.

18 000

162 000

31 800

Общая мощность светильников, кВт

2,67

1,37

1,29

Стоимость монтажа, руб.

6 000

10 800

3 600

Суммарные капитальные затраты, руб.

24 000

172 000

35 400

Эксплуатационные расходы за 5 лет, руб.

71 556

36 716

34 542

Суммарные затраты за 5 лет, руб.

95 556

209 516

69 972

Срок службы светильника, лет

15

15

15

Гарантийный срок службы, лет

1

5

5

Пульсации светового потока, %

35

0

1

Допустимый диапазон напряжения, В

190-240

176-264

150-280

Количество ртути во всех лампах, Г

1,6

-

0,192

Стоимость единицы светового потока, руб./Лм

0,214

1,95

0,38

Энергетическая эффективность, Лм/Вт

35

71,8

67,4

Срок окупаемости по

отношению к ARS/R-4х18, лет

-

19,7

1,2

Производственные помещения.

Сравнительные характеристики светильников с электромагнитными балластами (дросселями)- (ДРЛ-400), светодиодных светильников - (СДС ММЗ-130-03) и энергосберегающих люминесцентных светильников с электронными балластами

 - (ЛСПО-6х58).

Исходные данные: площадь 1000 кв.м., требуемая освещённость – 300 люкс, время работы в сутки – 16 часов, стоимость 1кВт/час электроэнергии – 2,68 руб., высота подвеса светильников – 6м.

Показатели

ДРЛ-400

СДС ММЗ-130-03

ЛСПО 4х58

Световой поток одного светильника, Лм

24 000

13 000

20 800

Цена светильника, руб.

1 500

21 125

3 900

Необходимое количество светильников, шт.

20

32

20

Стоимость светильников, руб.

30 000

676 000

78 000

Общая мощность светильников, кВт

12,308

4,16

4,94

Стоимость монтажа, руб.

10 000

16 000

10 000

Эксплуатационные расходы за 5 лет, руб.

659 709

222 976

265 000

Суммарные капитальные затраты, руб.

40 000

692 000

88 000

Суммарные затраты за 5 лет, руб.

699 709

898 976

353 000

Срок службы светильника, лет

15

15

15

Гарантийный срок службы, лет

1

3

5

Пульсации светового потока, %

35

0

1

Допустимый диапазон напряжения, В

190-240

170-270

150-280

Наличие шума, стробоскопического эфф.

+

-

-

Наличие электромагнитных помех

+

-

-

Стоимость единицы светового потока, руб./Лм

0,0625

1,625

0,185

Энергетическая эффективность, Лм/Вт

36,0

100

84,14

Срок окупаемости по отношению к ДРЛ-400, лет

-

7,5

0,61

 

Следует отметить, что при более высоких начальных капитальных затратах на люминесцентное освещение с ЭПРА по сравнению с освещением с электромагнитными балластами в светильниках, они достаточно быстро окупаются за счёт снижения затрат на эксплуатацию (электроэнергия + затраты на более частую замену ламп). Необходимо также обратить внимание на значительную освобождающуюся мощность в случае применения светодиодных светильников и светильников с ЭПРА. 

Источник: ООО Рабика

Предыдущие статьи