Современные энергосберегающие источники света реферат

Обновлено: 02.07.2024

Интерес к энергосбережению при освещении возобновился в условиях мирового экономического кризиса в 2008 г, заставившего обратить внимание на данную проблему даже высшее руководство России. Расход электроэнергии на освещение промышленных предприятий составляет в среднем по отраслям 5-15% от их общего электропотребления [1]. Задачу экономии электроэнергии в электроосветительных установках необходимо решать с учетом правильной эксплуатации осветительных приборов и обеспечения норм освещенности, для создания безопасного и производительного труда. Причем экономия электроэнергии состоит отнюдь не в сокращении разумного ее потребления. Рациональное освещение играет важную роль в обеспечении жизнедеятельности человека, создании комфортных и производительных условий. В предлагаемом материале рассмотрены вопросы, имеющие важное значение при экономичном расходовании электроэнергии в электроосветительных установках промышленного и бытового назначения. Внедрение новых, прогрессивных источников света, применение светильников с высоким КПД и рациональных схем освещения, позволяют во многих случаях повысить эффективность электроосветительных установок, оптимизировать освещенность рабочих мест, способствовать росту производительности и безопасности труда, достичь реальной экономии электроэнергии.

Мировые производители источников света и аппаратуры для их эксплуатации, такие как Osram, Philips Lighting, General Electric lighting и другие, постоянно совершенствуют свою продукцию, разрабатывают новые конструкции ламп и интеллектуальные системы их управления. Большие перспективы имеют безэлектродные лампы, возбуждаемые при помощи СВЧ-источников, светодиодные источники белого цвета, например на гибких полимерных субстрактах (вместо стекла), получившие название ОLED (органические светодиоды), волоконные светодиоды, компактные люминесцентные лампы (КЛЛ).

На сегодняшний день известны тысячи различных схем включения для ГРЛ и число новых решений постоянно возрастает. Такое большое число вариантов схем связано, в основном, с коньюктурными соображениями разработчиков, спешащих получить патентный приоритет [2,3] на свои схемы, а с не реальной их новизной и экономичностью. Поэтому потребителям необходимо в каждом случае рассматривать предельные возможности схем, их пригодность для использования с теми или иными источниками света, иметь представление о действительно рациональных схемах в конкретных условиях эксплуатации. Проблему внедрения энергосберегающей техники освещения, на основе использования новых ПРА, можно решить только при комплексном подходе, рассматривая систему ГРЛ – ПРА – осветительная арматура, как единое целое.

Однако, высокоэффективные ЭПРА все еще дороги, и, кроме того, замена ими в уже работающих светильниках обычных ПРА или затруднена, или вообще не возможна. Поэтому приемлемым решением проблемы повышения эффективности и экономичности существующего осветительного оборудования является дополнительная комплектация стандартных ПРА относительно недорогими и несложными электронными схемами. Такие схемы могут быть смонтированы как в автономном корпусе, так и встроены в объединенный блок с обычными ПРА.

Пути экономии электроэнергиив электроосветительных установках

Повышение энергоэффективности осветительных установок (ОУ) неразрывно связано с задачей комплексного снижения затрат в ОУ, так как для любого потребителя важно не только снижение энергоемкости, но и срок окупаемости затрат на новую или переоборудованную ОУ. В конечном итоге эффективность ОУ определяется стоимостью световой энергии, генерируемой за срок службы ОУ и в значительной степени зависящей от затрат на электроэнергию. Понятно, что экономия электроэнергии на освещение не должна достигаться за счет снижения норм освещенности, отключения части световых приборов или отказа от использования искусственного освещения при недостаточном уровне естественного света, поскольку потери от ухудшения условий освещения могут значительно превосходить стоимость сэкономленной электроэнергии (аварии, снижение качества продукции, ухудшение зрения и т.д.). Эффективной следует считать такую ОУ, которая создает высококачественное освещение и сохраняет свои характеристики на протяжении длительной работы при наименьших капитальных и эксплуатационных затратах, в том числе при минимальном энергопотреблении.

Рассмотрим некоторые мероприятия по экономии электроэнергии при освещении:

Замена ламп накаливания (ЛН) на люминесцентные (ЛЛ) и другие газоразрядные, с увеличением эффективности в несколько раз.

Сокращение непроизводительной продолжительности горения ламп, за счет максимального использования естественного освещения, правильного устройства управлением освещением, применения автоматического и программного управления освещением.

Экономия за счет рациональной световой окраски стен и потолков производственных помещений.

Оптимальные схемы замены изношенных ламп в процессе эксплуатации, с определением полезного срока службы ламп путем экономического расчета выбора варианта замены, при котором приведенные годовые затраты на освещение будут минимальными. Замена ламп после их перегорания не является наилучшим решением. Большинство типов ламп (ЛЛ, ДРЛ) перегорают, когда их световой поток снижается до 50% и более. Это означает, что уровень освещенности бывает недостаточным для выполнения задач по организации комфортных и безопасных условий работы, но при этом расход электроэнергии на освещение составляет 100% (т.е. вы платите за 100%, а потребляете – 50%).

Поддержание светильников в надлежащей чистоте с обеспечением их высокого светового КПД и необходимой формы кривой силы света.

Правильный выбор светильников и ламп, удовлетворяющих строительным нормам и правилам (например, СНиП 181 - 81).

Правильная эксплуатация электроосветительных установок и их планово – предупредительный ремонт.

Выбор более экономичных для конкретных осветительных установок источников света и светильников. Например, замена традиционных ламп накаливания на более экономичные криптоновые ЛН (например типа НБК с биспиральным телом накала, заполненных криптоном). Эти лампы дороже ламп типа НБ, заполненных аргоном, но значительно экономичнее по расходу электроэнергии. Лампы НБК - 220 расчитанные на 220 В имеют на 11 – 16% больший световой поток, чем лампы НБ - 220 (например, для 100 Вт ламп световой поток составляет: для НБ - 200 – 1240 лм, а для НБК - 220 – 1380 лм). Известно [1] также, что для ламп с напряжением 127 В (НБ - 127 и НБК - 127) световой поток выше, чем при напряжении 220 в, на 5,5 – 19%.

Замена светильников с низким или ухудшенным за время эксплуатации КПД, на более эффективные, например с корпусами из алюминия с отражением, близким к зеркальному.

Разработка и применение рациональных схем осветительных сетей, уменьшение потерь электроэнергии, повышение коэффициента мощности (cos φ) в электроосветительных установках.

2. Экономия расхода электроэнергии и повышение срока службы ламп при регулировании напряжения

Зависимость срока службы источников света от фактического уровня напряжения выражают [5,6] эмпирической формулой вида:

где и - напряжения, соответственно фактическое и номинальное, В;

– соответствующий срок службы;

– показатель изменения срока службы.

При небольших отклонениях напряжения от номинального эта формула позволяет считать, что отклонение срока службы лампы (в%), т.е. иначе говоря, изменение напряжения на 1% вызывает изменение срока службы на % в сторону, обратную изменению напряжения. Для ЛН – = 14 [7 - 9], для ЛЛ – = 1,5ч3,2 (для емкостного балласта) и = 0,7 ч 3 (для индуктивного балласта) [10]. На рис.1 приведены рассчитанные по уравнению (1) кривые зависимости срока службы ламп от фактического подводимого к ним напряжения.

Рис.1. Зависимость срока службы ламп от фактического напряжения (все данные в процентах номинальных значений)

Относительные энергетические и световые характеристики источников света могут быть описаны при небольших изменениях напряжения линейным двухчленном:

где и - соответственно, фактическое и номинальное значение характеристики;

или степенной функцией [11, 12]: (3)

где m – показатель степени для соответствующей характеристики.

С учетом (2) и (3) может быть рассчитана зависимость подводимого напряжения от уровня таких относительных величин, как активная Кр, реактивная мощности и cos φ комплекса ПРА – лампа, тока , напряжения , светового потока , световой отдачи и коэффициента амплитуды тока .

Из теории работы источников света известно [8, 11, 13], что отклонение напряжения на зажимах осветительных приборов вызывает изменение их энергетических и светотехнических характеристик, в частности, меняются ток, мощность (активная и реактивная), значение и качественные характеристики светового потока (например, коэффициент пульсации), световая отдача, коэффициент амплитуды тока ГРЛ (что приводит к изменению их срока службы). В последнем случае усредненная зависимость срока службы ГРЛ от коэффициента амплитуды тока ламп показывает (рис. 2), что на участке ab (1,41 ≤ ≤ 1,8) срок службы практически не зависит от , а на участке bc, малые изменения вызывают большие изменения срока службы ламп.

Рис.2. Кривая относительного изменения срока службы газоразрядной лампы в зависимости от коэффициента амплитуды тока

Для ламп накаливания все характеристики могут быть представлены [8, 9, 11, 12] степенной функцией в виде уравнения (3), где показатель m будет равен: 1,58 – для мощности; 1,8 – для тока; 3,61 – для светового потока; 2,03 – для светоотдачи; 14 – для срока службы. Анализ кривых показывает (рис. 3), что при изменении напряжения на лампе в пределах 0,9≤≤11, изменение тока лампы составляет 0,5%, потребляемой мощности - 1,8%, светового потока - 3,5%, светоотдачи – 2%, на каждый процент изменения напряжения сети. Коэффициент мощности установок с ЛН равен единице. Пульсациями светового потока в установках с ЛН из – за их незначительности можно пренебречь. Галогенные лампы типа КГ являются разновидностью обычных ламп накаливания, но имеют по сравнению с последними значительно лучшие энергетические и светотехнические характеристики.

Рис.3. Относительные характеристики ламп накаливания:

1 – ток лампы; 2 – мощность лампы; 3 – световой поток;

4 - светоотдача лампы; 5 – срок службы

Характеристики комплектов ЛЛ – ПРА, когда ПРА принимаются индуктивными или индуктивно – емкостными (2УБК, УБЕ + УБИ), не зависят от типа ламп (ЛД, ЛБ и другие), но, в тоже время, эти характеристики различны при различных схемах ПРА. Все зависимости для ЛЛ приведены на рис. 4 и 5. Существенно, что если у ЛН изменению напряжения на 1% соответствует изменение светового потока на 3,7%, то у ЛЛ поток изменяется в этом случае в среднем на 1 – 1,5%. С изменением подводимого напряжения световая отдача ЛЛ меняется очень мало, причем она даже увеличивается с уменьшением напряжения сети, достигая максимума при напряжении 90 ч 80% от номинального, снижаясь при дальнейшем уменьшении напряжения. Следует отметить, что напряжение на ЛЛ также возрастает с понижением сетевого напряжения, в то время, как ток лампы понижается. При включении ЛЛ мощностью 80 Вт по бесстартерной схеме с балластом 2БЛ-80/220, ток и мощность комплекта меняются почти так же, как у ламп на 30 и 40 Вт в схемах с УБИ (рис.6), а общий световой поток - также, как световой поток ламп на 30 и 40 Вт в схемах с 2УБК, т.е. изменяется на 1% с изменением напряжения сети на 1%. Зажигание ЛЛ в схемах с УБИ происходит при напряжении сети ≥ 78ч82% от номинального напряжения Uном, погасание включенных ламп - при ≤ 63ч66% от Uном; в схемах с 2УБК лампы зажигаются при ≥ 75ч80% от Uном, лампы отстающего тока гаснут при ≤ 78ч82% от Uном, лампы опережающего тока - при ≤ 53ч60% от Uном; в схеме с 2БЛ - 80 зажигание происходит при ≥ 77 ч 82% от Uном, а погасание – при ≤ 6 5ч70% от Uном.

Рис.4. Относительные характеристики люминесцентных ламп с балластами типа УБИ и 2УБК:

1 – ток сети; 2 – мощность комплекта; 3 – световой поток; 4 - световая отдача

Рис.5. Относительные характеристики люминесцентных ламп с балластами типа 2УБК:

I – лампа накаливания; II – лампа отстающего тока; III – лампа опережающего тока; 1 – ток лампы; 2 – мощность лампы; 3 - световой поток; 4 – напряжение на лампе

Характеристики ламп ДРЛ показывают (рис.7), что при изменении уровня напряжения в пределах ± 10% они изменяются практически прямолинейно и могут быть аппроксимированы следующими линейными уравнениями:

1 ORCID: 0000-0002-2923-1123, Кандидат технических наук, доцент; 2 ORCID: 0000-0003-4709-4799 Магистрант; 3 ORCID: 0000-0002-3382-3623, Магистрант; 4 ORCID: 0000-0001-6239-5237, Магистрант, Омский государственный технический университет

ЭНЕРГОСБЕРЕГАЮЩИЕ ИСТОЧНИКИ СВЕТА

Аннотация

В статье рассмотрено – внедрение энергосберегающих источников света для улучшения качества освещения и энергосбережения, основные проблемы внедрения и пути их решения, рассмотрены недостатки и достоинства каждого энергосберегающего источника света и области их применения, также рассмотрены общие характеристики влияния энергосберегающих источников света на человеческую деятельность в целом. Отдельно описан каждый энергосберегающий источник с пояснениями и проблемами характерными для данного типа ламп.

Ключевые слова: освещение, энергосбережение, внедрение.

Bubenchikov A.A. 1 , Nurakhmet Y.Y. 2 , Molodikh V.O. 3 , Rudenok A.I. 4

1 ORCID: 0000-0002-2923-1123, PhD in Engineering, assosiate professor; 2 ORCID: 0000-0003-4709-4799, undergraduate student; 3 ORCID: 0000-0002-3382-3623, undergraduate student; 4 ORCID: 0000-0001-6239-5237, undergraduate student, Omsk State Technical University

ENERGY SAVING LIGHT SOURCES

Abstract

The article considers introduction of energy-saving light sources to improve lighting quality and energy efficiency, the introduction of the basic problems and their solutions are discussed advantages and disadvantages of each energy-efficient light sources and their applications, also considered the impact of the general characteristics of energy-saving light sources on human activity in general. Separately describe each energy saver with explanations and problems specific to the type of lamp.

Keywords: lighting, energy saving, introduction.

В настоящее время разработано несколько видов энергосберегающих источников света: лампы накаливания; люминесцентные лампы; галогенные лампы; дуговые ртутные лампы (ДРЛ); энергосберегающие лампы, компактные люминесцентные лампы (КЛЛ); светодиодные светильники.

Светодиодная лампа (LED лампа) – полупроводниковый прибор, преобразующий напряжение в источник света. Спектральный диапазон излучаемого лампой света зависит от химического состава полупроводника.

Основными проблемами эксплуатации данных типов ламп являются следующие факторы. Стоимость, является самой дорогой лампой среди энергосберегающих ламп. Устранение данной проблемы решаемо увеличением производства ламп отечественного производителя, что значительно сократит стоимость.

В обществе ведутся споры по поводу того, что у данного типа ламп томительный спектр свечения, так как их использование в осветительных приборах для изучения литературы, либо исполнения ответственной работы не представляется удобным. Также необходимо брать во внимание тот фактор, что пользователи данных ламп, закупали и применяли старые образцы этих ламп. Вследствие развития технологий, активно прогрессирующих, и вследствие этого излучение новейших светодиодных ламп является качественным в сравнении со старыми образцами. Для этого нужно приобретать качественные светодиодные лампы проверенного производства в специализированном магазине света и осветительной техники. Гарантия работы светодиодных ламп отечественного производителя примерно 2-3 года, а импортного — до 5 лет (в случае если лампа выйдет из строя ранее указанных сроков, ее можно будет заменить новой по гарантийному сроку).

Из-за массового использования энергосберегающих светодиодных ламп страдает экономика энергокомпаний ответственных за электроснабжение потребителя. Поэтому такие компании очень часто увеличивают плату за электроэнергию. Но это не повод отказа от светодиодных ламп. При этом уменьшаются затраты на топливо для производства электроэнергии, учитывая то, что большая часть электростанций работают на невозобновляемых источниках энергии, чьи запасы невосполнимы.

Люминесцентная лампа – источник света, где электрический разряд в парах ртути производит ультрафиолетовое излучение, преобразуемое в видимый свет с помощью люминофора, примером служит, смесь галофосфата кальция с другими элементами.

Что касается недостатков ламп, то как, и, у каждой лампы у нее есть ряд своих недостатков, решением которых уже занимаются многие компании. Недостатки люминесцентных ламп следующие.

Опасность химического элемента (в ЛЛ содержание ртути является в дозах от 10 мг до 1 г), но если сравнивать с обычным ртутным градусником, то количество ртути в лампе гораздо меньше.

Непостоянный, линейный спектр, утомительный для глаз и вызывающий искривление цвета освещаемых предметов (имеются лампы с люминофором спектра, смежного к постоянному, но обладающего меньшей светоотдачей). Данную решили очень простым способом, создали лампы отличной цветопередачи с некоторым применением высокоэффективного трех-или пятислойного люминофора, который допускает хорошую передачу цвета на различные искусственные и естественные объекты.

Излучение лампы с двойной частотой питающей сети. Использование электронного пускорегулирующего аппарата решает проблему, при условии достаточной ёмкости сглаживающего конденсатора выпрямленного тока на входе инвертора электронного пускорегулирующего аппарата. Некоторые производители часто экономят на ёмкости конденсатора.

Использование люминесцентных ламп наиболее обосновано в офисах и небольших промышленных помещениях, где высота потолка невысока, а температура помещения поддерживается выше 15-20 градусов. При таких условиях экономическая эффективность от ламп максимальна.

Галогенные лампы относятся к энергосберегающим источникам света. У галогенных ламп довольно много выгодных достоинств: минимум затрат электрической энергии нужно галогенной лампе, а отдача света сравнительно большая. Также галогенная лампа имеет большой срок эксплуатации. Кроме этого, выпуск таких ламп, возможно, производить в самых разнообразных модификациях. И, наконец, главным достоинством галогенных ламп является высококачественная прочность, характеризующая стойкостью к быстрым переменам атмосферного давления и температуры.

Даже являясь таким совершенным источником света, у нее имеются свои слабые стороны: у галогенных ламп колбы подвержены большому нагреву, поэтому применение данного типа ламп необходимо осуществлять только под наблюдением их типового функционирования. Также внезапно появляющиеся в электрической сети скачки напряжения могут легко привести к выходу строя лампы.

Энергосберегающие лампы по своему влиянию на человеческое зрение их можно сопоставить с лампами дневного света, которые, несомненно, негативны для глаз. Энергосберегающие лампы, разгораясь, светят нерегулярно, световые отклонения чуть менее уловимы и воссоздают не только зрительные, но и психологические неудобства. Стремительно появляется раздражительность, бессонница, у детей – ранняя потеря зрения. В отличие от вида (энергосберегающие или обычные), считается, что лампы, передающие желтоватый цвет наиболее применимы для дома, комнат отдыха людей; белые и белые с более лёгким голубоватым оттенком – для офисов, магазинов. Лампа не должна передавать цвет явно голубого спектра, он неблагополучно влияет на сетчатку глаз.

В настоящее время, вслед за самыми развитыми странами мира, в нашей стране вышел закон, запрещающий использование таких привычных нам ламп накаливания. Толчком для принятия этого решения, конечно же, послужил экономический мировой кризис. Однако повод назревал уже долгие годы: об эффективном использовании энергоресурсов и экономии выработанной электроэнергии человечество начало задумываться еще более полувека назад.

Содержание

Введение 3
1 Энергосберегающие лампы и энергосбережение 5
2 Принцип действия и применение 7
3 Энергосберегающие лампы в интерьерах и экстерьерах 11
3.1 Освещение наружных зон 11
3.2 Освещение внутренних зон 13
Заключение 18
Список литературы 20

Работа содержит 1 файл

Энергосберегающие источники света в интерьерах и экстерьерах.doc

УРАЛЬСКАЯ АРХИТЕКТУРНО-ХУДОЖЕСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ

Энергосберегающие источники света в здании.

Выполнила: студентка Зуёнок А.С.,

Проверил: профессор Смирнов Л.Н.

Екатеринбург, 2011 г.

Первые энергосберегающие лампы широко начали использовать американцы в 50-х годах прошлого столетия. За ними начало подтягиваться и все остальное прогрессивное человечество. Что же из себя представляют энергосберегающие лампы?

Энергосберегающими лампами принято называть люминесцентные лампы, которые входят в обширную категорию газоразрядных источников света. Газоразрядные лампы в отличие от ламп накаливания излучают свет благодаря электрическому разряду, проходящему через газ, заполняющий пространство лампы: ультрафиолетовое свечение газового разряда преобразуется в видимый нам свет. В данном случае в качестве газообразного наполнения баллона лампы служат пары ртути и инертный газ аргон. Сам же световой поток люминесцентной лампы определяется люминофорным покрытием, нанесенным на внутренние стенки баллона.

Изначально люминесцентные лампы начали широко применять для освещения офисов, торговых залов и других общественных помещений. Чуть позже энергосберегающие лампы начали производить и в компактных вариантах, которые больше подходят для использования в домашних условиях.

Главным преимуществом люминесцентных ламп считается, конечно же, их высокая световая отдача, превышающая тот же показатель ламп накаливания в несколько раз. Энергосберегающая составляющая как раз и заключается в том, что максимум электроэнергии, запитанной на люминесцентную лампу, превращается в свет, тогда как в лампах накаливания до 90% электроэнергии уходит просто на разогрев вольфрамовой проволоки.

Другим несомненным преимуществом люминесцентных ламп является их срок службы, который определяется промежутком времени от 6 до 15 тысяч часов непрерывного горения. Эта цифра превышает срок службы обычных ламп накаливания приблизительно в 20 раз.

И третьим достоинством люминесцентных ламп можно назвать возможность выбора цвета свечения. Он может быть трех видов: дневным, естественным и теплым. Первые два цвета свечения подходят для освещения помещений общественных зданий. Последний цвет свечения оптимально подходит для освещения жилых домов.

Что же касается эффективных источников освещения для условий улицы, то здесь приходят на выручку газоразрядные лампы высокой интенсивности, то есть прожекторы. На данный момент самым востребованным видом прожекторов является прожектор металлогалогенный, который своими характеристиками также выгодно отличается от ламп накаливания. Его долговечность превышает подобную лампу накаливания в 10 раз, а световая отдача – в 6 раз.

Энергосберегающие лампы и энергосбережение

Энергосберегающими лампами называют компактно люминесцентные лампы.

Обычные люминесцентные лампы имеют довольно большую длину. Это заставило искать пути ее уменьшения. Проблема уменьшения габаритов люминесцентных ламп решилась, когда начали использовать люминофоры, допускающие большие электрические нагрузки, что позволило значительно уменьшить диаметр колб люминесцентных ламп. Изогнув колбу обычной люминесцентной лампы и разделив её на меньшие по размеру колбы, удалось создать компактную люминесцентную или энергосберегающую лампу.

Компактные люминесцентные лампы как энергосберегающий аналог ламп накаливания можно использовать везде, где используются лампы накаливания. Благодаря специальной технологии и дизайну энергосберегающие лампы могут быть сравнимы в размерах с лампами накаливания и могут вкручиваться в стандартные патроны E14, E27 или E40. Энергосберегающие компактные люминесцентные лампы имеют встроенный ЭПРА (электронный пускорегулирующий аппарат, так же часто называют электронным балластом), благодаря чему они не требуют никакого дополнительного оборудования.

Энергосберегающие лампы - яркий, экономный и выгодный источник света, выполняемый в различных формах, но всегда дающий высококачественный свет.

Энергосберегающие лампы действительно экономят электроэнергию, экономия составляет до 80% процентов в зависимости от модели. Срок службы энергосберегающих ламп в среднем в десять раз дольше, чем ламп накаливания. Ещё одним важным преимуществом энергосберегающих ламп является их слабая нагреваемость. Огромный выбор форм, размеров и мощностей энергосберегающих ламп позволяет использовать их в различных светильниках, способных украсить интерьер любого дома, магазина или офиса.

Использование энергосберегающих компактных люминесцентных ламп особенно оправдано для крупных организаций, которые с их помощью могут экономить солидные суммы на электроэнергии (помимо прямой экономии при нехватке электроэнергии замена, например, десяти-пятнадцати ламп накаливания мощностью 100Вт на 20-25Вт энергосберегающие лампы позволит установить еще одно полностью компьютеризированное рабочее место).

Современные технологии энергосбережения в области светотехники дают возможность переходить от рабочего освещения в более экономичный режим. Системы управления светом позволяют включать и отключать освещение целиком или группы светильников по заданной временной программе. А также отключать функциональное освещение в ночные или нерабочие часы, снижать мощность светильников в зависимости от общего уровня освещенности, погодных и температурных условий.

Одно из направлений в области энергосбережения – использование специальных регуляторов-стабилизаторов. Помимо регулирования это устройство позволяет выровнять напряжение питания, создать оптимальный режим для работы ламп и продлить их долговечность. Регулирование происходит извне: по команде из диспетчерской, по радиотелефонной связи или по сигналу датчика освещенности. Можно запрограммировать устройство по астрономическому графику или по специальному режиму.

Второй вариант регулировки освещенности – установка в блок ПРА каждого светильника редуцированных дросселей. Установить необходимый режим освещения также можно в соответствии с астрономическим графиком или подачей сигнала из диспетчерской по дополнительному кабелю.

Еще один вариант снижения энергопотребления – это использование для локального освещения энергосберегающих источников света, которые при номинале 15 Вт обеспечивают световую мощность 75 Вт.

Энергосберегающая лампа – это своего рода трубка, имеющая форму спирали или систему дуговых трубок, которые наполнены парами ртути и инертным газом (ксеноном, аргоном).

Цветовая температура света имеет ярко выраженный климатический оттенок. В южных странах более предпочтительно воспринимается свет с высокой цветовой температурой (t), холодный, свыше 4000 –6500 градусов Кельвина (К). После 8000 К свет уходит в ультрафиолетовую область спектра и становится невидимым. В странах с более холодным климатом лучше воспринимается свет с теплой цветовой температурой – 4000-2500 К. Белый свет порядка 4000К принято считать за нулевую отметку температуры.

На рисунке 2.1 представлена диаграмма распределения светового потока энергосберегающей лампы.

Рисунок 3.1 – Диаграмма распределения светового потока

Энергосберегающие лампы внешне отличаются от обычных, они имеют увеличенную форму цоколя. А все потому, что внутри цоколя имеется стартер. Энергосберегающие лампы могут быть не только спиральной или дугообразной формы, но также выпускаются в форме шара, цилиндра и груши. Если на энергосберегающей лампе написано 5W, это значит, что светить она будет как обычная лампочка накаливания в 25W. За счет энергосберегающей лампы весть возможность потреблять электроэнергию в три раза меньше, чем обычно.

Компактные энергосберегающие лампы работают так же, как и обычные люминесцентные лампы с тем же принципом преобразования электрической энергии в световую. Трубка имеет на концах два электрода, которые нагреваются до 900-1000 градусов и испускают множество электронов, ускоряемых приложенным напряжением, которые сталкиваются с атомами аргона и ртути. Возникающая низкотемпературная плазма в парах ртути преобразуется в ультрафиолетовое излучение. Внутренняя поверхность трубки покрыта люминофором, преобразующим ультрафиолетовое излучение в видимый свет. К электродам подводится переменное напряжение, поэтому их функция постоянно меняется: они становятся то анодом, то катодом. Генератор подводимого к электродам напряжения работает на частоте в десятки килогерц, поэтому энергосберегающие лампы, по сравнению с обычными люминесцентными лампами, не мерцают.

Срок службы лампы накаливания в среднем составляет 1000 часов, в то время как у энергосберегающей лампы этот показатель равен 9000.

Лампа накаливания стоит примерно 0,5$, а энергосберегающая - 5$. Их мощности равны 100Вт и 20Вт соответственно.

Стоимость электроэнергии (по Москве) составляет в среднем 0,08$ за 1 кВт в час.

Для 9000 часов работы требуется 9 ламп накаливания стоимостью 0,5$ каждая. Получается 4,5$. За это время 9 ламп мощностью по 100 Вт (0,1 кВт) израсходуют 900 кВт по 0,08$, а это ещё 72$. Итого: 4,5$ + 72$ = 76,5$.

Энергосберегающая лампа мощностью 20 Вт (0,02 кВт) стоит в среднем 5$ и израсходует всё за те же 9000 часов работы 180 кВт общей стоимостью 14,4$. Итого: 5$ + 14,4$ = 19,4$.

Финансовые затраты в итоге получаются почти в 4 раза меньше 2 .

Лампы энергосберегающие предназначены для комфортного и, что важно, экономичного освещения в различных помещениях: офисах, салонах, магазинах, жилых помещениях. Существующие в настоящее время энергосберегающие лампы обеспечивают наилучшие параметры энергосбережения и хорошие характеристики цветопередачи.

В последние годы энергосберегающие лампы прочно вошли в нашу жизнь. Мы видим энергосберегающие лампы в офисах крупных компаний, банков и государственных учреждений. Также энергосберегающие лампы широко используются и в бытовом освещении.

Высокую популярность энергосберегающие лампы получили благодаря своей высокой экономичности, большому сроку службы и низкому потреблению электроэнергии. Так, во многих странах мира трудно увидеть привычные лампы накаливания. Даже в Индии, где люди живут на улицах или в доме из шифера энергосберегающие лампы являются не только обычным явлением, но и основой освещения.

Несмотря на то, что энергосберегающие лампочки постепенно вытесняются светодиодными, они все еще удерживают лидирующую позицию по числу продаж. По мнению аналитиков такая ситуация будет сохраняться от двух до пяти лет, поэтому имеет смысл рассмотреть конструкцию этих осветительных приборов, принцип работы, а также другие аспекты, связанные с их функционированием.

Что представляют собой энергосберегающие источники света?

По сути это люминесцентные лампы, название энергосберегающие они получили в ходе рекламной компании, в которой основной упор делался именно на эту особенность осветительного прибора. В результате на бытовом уровне данный термин прочно укрепился за компактными люминесцентными источниками, изготовленными под цоколи Е27 и Е14, поскольку ими можно было беспроблемно заменить лампы накаливания.

Виды энергосберегающих ламп

Под выше изложенное определение подходят два вида ламп:

Каждый из перечисленных видов в свою очередь делится на обычные лампы с постоянным световым потоком и регулируемым, при помощи специального устройства (диммира). Эти приборы работают только с тем типом ламп, для которых предназначены, то есть нельзя управлять световым потоком ЛЛ при помощи диммира для светодиодных источников, и наоборот.

Теплый, имеет мягкий желтоватый оттенок, близок по спектру к ЛН. Маркируется как 2700K, 3000K.
Естественный, спектр таких источников наиболее близок к солнечному освещению. Маркировка 4200K.
Холодный, источники обладают ярким белым светом (6000K), при более высоких температурах проявляется небольшой синий оттенок (6400K).

Первый вариант отлично подходит для спальни и зон отдыха, второй для детских и обычных комнат, включая гостиные, последний, как правило, используют для освещения рабочих помещений и офисов.

Разобравшись с типами, перейдем к принципу работы. Описание светодиодных источников можно найти на нашем сайте, поэтому основное внимание мы уделили ЛЛ.

Конструктивные особенности

Практически все источники света данной категории имеют однотипную конструкцию. Она включает в себя колбу люминесцентной лампы, электронный балласт, необходимый для запуска и работы и корпуса. Если вас интересует, как организовано пускорегулирующий блок, его типовую схему можно найти на нашем сайте.

Обозначения:

А – колба осветительного прибора.
В – электронное пускорегулирующее устройство.
С – корпус с жестко закрепленным цоколем.

Принцип работы

Чтобы объяснить, как работает данный осветительный прибор, необходимо показать конструкцию его основного элемента – газоразрядной лампы.

Обозначения:

А – Контакты катода.
В – Цоколь колбы, изготавливается из изоляционного материала.
С – Вольфрамовая спираль.
D – Герметичная трубка из стекла;
Е – Люминофорное покрытие внутренней поверхности трубки.

Алгоритм работы следующий:

Подается напряжение на вольфрамовые спирали, они нагревают инертный газ, что способствует образованию паров ртути.
На катоды подается импульс высокого напряжения с разным потенциалом, в результате между ними образуется ионизированный поток.
Электроны, сталкиваясь с атомами ртути, формируют ультрафиолет.
Это излучение воздействует на специальное покрытие стеклянной трубки, что вызывает его свечение в видимом спектре.

Электронное пускорегулирующее устройство, расположенное в корпусе компактного люминесцентного осветительного прибора, управляет вышеописанным процессом.

Плюсы, минусы и некоторые аспекты энергосберегающих источников

Мы специально объединили в одном разделе все особенности люминесцентных осветительных приборов, поскольку некоторые из них, мягко говоря, довольно спорные и требуют пояснений. Начнем с основной черты, которая дала название данной категории.

Насколько экономно энергосбережение?

Несмотря на рекламу, фактическая экономия электроэнергии, по сравнению с ЛН, у энергосберегающих источников не превышает пятикратной. Причем это только у брендовых изделий высокого качества. С другой стороны стоимость таких приборов также в несколько раз выше.

Собственно, покупка оправдает себя при эксплуатации от полугода до года (в зависимости от производителя и мощности). Но необходимо принимать во внимание деструктивные факторы, снижающие время службы этих устройств, к таковым относятся:

Получить подробную информацию об этом оборудовании, его принципе работы и подключении, можно на нашем сайте.

О качестве светового потока

На рисунке, приведенном ниже, приводится спектры различных искусственных источников света и солнечного освещения. В качестве энергосберегающего прибора приведена двухполосная ЛЛ. Как видно, ее спектр значительно беднее, по сравнению с другими источниками.

В настоящее время такие лампы практически не производятся. Современные ЛЛ, как правило, выпускаются с трех-пяти полосным люминофором, что положительно отражается на качестве светового потока, приближая его спектр к солнечному освещению. Естественно, что источники с многополосным люминофором стоят несколько дороже, но благодаря современным технологиям эта разница стала несущественной.

Стробоскопический эффект

В компактных ЛЛ используется электронный пускорегулирующий блок, что практически исключает мерцание. Если быть точным, оно присутствует, но происходит на высокой частоте, от 20 кГц и более, глаз человека не воспринимает такую пульсацию. В результате, создается эффект монотонного светового потока. Следует обратить внимание, что при температуре ниже -10 °С у осветительного прибора с ЛЛ могут возникнуть проблемы с запуском, что в некоторых случаях может проявляться в виде стробоскопического эффекта.

Устойчивость к низким температурам и влаге

Типовые ЛЛ беспроблемно работают при температуре окружающего воздуха более -10° С. При снижении нижнего предела начинаются проблемы с запуском, лампа может долго мерцать перед тем, как разгореться или вообще не включиться. Заметим, что выпускаются источники с более низким температурным порогом (-20° С). Ниже этого порога ЛЛ не работают, в отличие от источников с нитью накала. Это, пожалуй, является единственным преимуществом этих устройств.

Инерционность

Иногда можно услышать мнение, что ЛЛ присуща некая инерционность при старте, то есть источник разгорается в течение нескольких секунд. Такая особенность присуща устройствам, с реализованным процессом теплого старта, что позволяет увеличить ресурс на 20-25%. В большинстве недорогой продукции китайских изготовителей, такая функция не реализована. В результате ЛЛ включается практически мгновенно (холодный старт). Это сомнительное удовольствие отрицательно отражается на сроке службы. То есть, в данном случае инерционность является положительным качеством.

Нельзя управлять уровнем освещения

Это действительно, но отчасти. Управлять энергосберегающим прибором для изменения уровня освещения при помощи обычного диммера действительно невозможно. Изменение уровня напряжения может только вывести источник света из строя. Чтобы реализовать такую возможность необходимо специальное оборудование, но помимо этого в электронном балласте источника должна быть предусмотрена такая возможность. То есть, необходимы ЛЛ, в пускорегулирующих блоках которых имеются дополнительные выводы (управляющие электроды).

Заметим, что подобное решение стоит значительно дороже, чем для ЛН. Лампа с управляющими электродами стоит порядка $10 — $16, а контроллер от $35 и выше.

Необходимость утилизации

Поскольку ЛЛ содержит ртуть, выбрасывать лампу, отработавшую ресурс недопустимо, ее необходимо сдавать в специальные пункты утилизации, что доставляет некоторые неудобства.

О гарантии

Некоторые производители действительно дают гарантию на свою продукцию, но не спешите радоваться, она довольно условна, и во многом зависит от политики непосредственного продавца. Он всегда может потребовать провести экспертизу, или наличие справки от электрокомпании, что в процессе эксплуатационного периода не происходило бросков напряжения. Но в большинстве случаев, такая гарантия действительно осуществляется, при наличии чека и оригинальной упаковки.

Что делать, если лампочка разбилась?

Несмотря на то, что в ЛЛ сравнительно небольшое количество ртути, как правило, не более 6 мг, этого вполне достаточно, чтобы содержания паров этого превысило допустимую норму в 200-250 раз, что само по себе уже представляет опасность. В таких ситуациях требуется незамедлительно провести демеркуризацию помещения, сделать это можно самостоятельно. Специалисты рекомендуют действовать по следующему алгоритму:

Вывести людей из помещения, после чего открыть все окна.
Одеть на лицо марлевую повязку (за неимением таковой можно воспользоваться носовым платком), а на руки резиновые перчатки.
Аккуратно подобрать осколки ЛЛ и люминофор, после чего поместить их в любую герметично закрываемую не металлическую емкость (в крайнем случае, можно воспользоваться плотным полиэтиленовым пакетом). Остатки люминофора нельзя собирать пылесосом, по следующим причинам:

тепло от устройства ускорит процесс парообразования ртути;
пылесосом нельзя будет в дальнейшем безопасно пользоваться, его необходимо будет утилизировать.

Убрав остатки ЛЛ необходимо произвести в помещении влажную уборку, добавив в воду любое из веществ, способствующих демеркуризации, к таковым относится хлорка, пищевая сода, перманганат калия (марганцовка), а также раствор йода.
По завершении влажной уборки необходимо оставить проветриваться помещение как можно дольше.

Влажную уборку и проветривание помещения рекомендуется повторять несколько дней. Остатки ЛЛ подлежат утилизации, выбрасывать их вместе с обычным мусором категорически запрещается.

Как выбрать энергосберегающие лампочки?

При выборе в первую очередь необходимо определиться с типом, предпочтительнее, безусловно, светодиодные источники, но они стоят в несколько раз дороже люминесцентных.
Далее необходимо, убедиться, что цоколь лампы подходит к осветительному прибору. Здесь ошибиться довольно проблематично, есть всего два варианта, стандартный цоколь (Е27) и миньон (Е14). Если произошла ошибка и были куплены миньоны, то вставить такие лампы в стандартный патрон можно при помощи специального переходника. Встречаются и обратные переходники, но в таком варианте может возникнуть проблема ввиду недостаточного места в плафоне.
Далее необходимо определиться с температурой белого света, предпочтительность для того или иного помещения указывалась в разделе о типах энергосберегающих источников.
Определившись с температурой, выбираем необходимую мощность. Здесь сложно дать рекомендацию, все зависит от площади помещения и особенностей его интерьера. Сравнительная мощность для ЛН, большинством производителей указывается на коробке, но не следует ей особо доверять. Как показывает практика, можно смело снижать этот показатель на 10-20%.
Что касается производителя, то здесь как обычно. Брендовая продукция, если она не является контрафактом, более надежна и служит дольше, чем лампы изготовленные китайцами в третью смену.

Вместо итогов.

Не спешите выбрасывать вышедший из строя энергосберегающий источник освещения, в большинстве случаев его можно вернуть к жизни. Описание этого процесса опубликовано на нашем сайте.

Читайте также: