Главная Обратная связь

Дисциплины:

Архитектура (936)
Биология (6393)
География (744)
История (25)
Компьютеры (1497)
Кулинария (2184)
Культура (3938)
Литература (5778)
Математика (5918)
Медицина (9278)
Механика (2776)
Образование (13883)
Политика (26404)
Правоведение (321)
Психология (56518)
Религия (1833)
Социология (23400)
Спорт (2350)
Строительство (17942)
Технология (5741)
Транспорт (14634)
Физика (1043)
Философия (440)
Финансы (17336)
Химия (4931)
Экология (6055)
Экономика (9200)
Электроника (7621)






Энергоэффективные источники освещения



 

Основные характеристики освещения.

Освещение - применение света в конкретной обстановке, рядом с объектами или в их окружении, с целью сделать их видимыми.

Видимое излучение - электромагнитное излучение с длиной волны от 380 до 780 нм.

Инфракрасное излучение - электромагнитное излучение с длиной волны большей, чем у видимого излучения. Инфракрасное излучение делится на три группы:

  • А (короткие волны) 800-1400 нм
  • В (средние волны) 1400-3000 нм
  • С (длинные волны) 3000-10000 нм

Ультрафиолетовое излучение - оптическое излучение с длиной волны меньшей, чем у видимого излучения.
Ультрафиолетовое излучение делится на три группы:

  • А( короткие волны) 315-400 нм
  • В (средние волны) 280-315 нм
  • С (длинные волны) 100-280 нм

Световая отдача - отношение излучаемого светового потока к потребляемой мощности. Единица измерения - люмен на ватт (лм/Вт).

Поток излучения - количество энергии, излучаемой за единицу времени. Единица измерения - ватт (Вт).

Световой поток - полное количество света, излучаемого данным источником в видимой области спектра. Единица - люмен (лм).

Сила света - пространственная плотность светового потока в заданном направлении, или отношение светового потока, направленного от источника в пределах телесного угла, охватывающего данное направление, к этому углу. Единица - кандела (кд).

Освещенность - плотность падающего светового потока на поверхности, или отношение светового потока, падающего на поверхность, к площади этой поверхности. Единица измерения - люкс (лк).

Яркость - отношение силы излучения в заданном направлении от участка поверхности к проекции излучающей поверхности на плоскость, перпендикулярную этому направлению. Единица измерения - кандела на метр квадратный (кд/м2).

Цветовая температура- температура черного тела, при которой оно испускает излучение с той же хроматичностью, что и рассматриваемое измерение. Эта мера объективного впечатления от цвета данного источника света. Единица измерения - кельвин (К).

  • 2700К - сверхтеплый белый
  • 3000К - теплый белый
  • 4000К - естественный белый
  • 5000К - холодный белый (дневной)

В настоящее время около 40 % генерируемой в мире электрической энергии и 37 % всех электрических ресурсов используется в жилых и общественных зданиях. Существенную долю (40—60%) в энергопотреблении зданий составляет энергия на освещение. Сокращение расхода электроэнергии на эти цели возможно двумя основными путями:



— снижением номинальной мощности освещения;

— уменьшением времени использования светильников.

Снижение номинальной (установленной) мощности освещения в первую очередь означает переход к более эффективным источника света, дающим нужные потоки при существенно меньшем энергопотреблении.

На сегодняшний день самым распространенным источником света являются лампы накаливания. Основным источником оптического излучения в лампах накаливания является разогретый до температуры свечения проводник, находящийся в инертной атмосфере. Выпускают лампы вакуумные с аргоновым и криптоновым наполнителем. Криптоновые лампы имеют меньшие габариты и обеспечивают световой поток примерно на 10% больше, чем лампы с аргоновым наполнителем. Лампы используются в сетях переменного тока напряжением 127 и 220 В и частотой 50 Гц. Средняя продолжительность горения составляет 1000 часов.

Современные энергосберегающие светильники подразделяются на три группы:

1. Светильники люминесцентные.

2. Светильники галогенные.

3. Светильники специального назначения.

Люминесцентные лампы используются в основном для местного и общего освещения жилых и общественных помещений. Отличительной особенностью энергосберегающих люминесцентных ламп является высокая световая отдача, то есть величина светового потока (измеряется в люменах - лм), получаемого в расчете на 1 Вт мощности, потребляемой лампой. Если для ламп накаливания этот показатель составляет до 10-15 лм на 1 Вт, для галогенных - до 30, то для энергосберегающих - примерно 50-60 лм на 1 Вт. Таким образом, требуемую освещенность можно получить, заменив, например, 100-ваттные лампы накаливания всего лишь 20-ваттными люминесцентными лампами. Несложный расчет показывает: подобная 20-ваттная лампа на протяжении стандартного срока службы (6-8 тыс. ч) позволит сэкономить около 450-600 кВт•ч электроэнергии. Даже с учетом высокой стоимости люминесцентных ламп выгода от их применения весьма ощутима.



Люминесцентные лампы питаются от сети переменного тока напряжением 127 и 220 В частотой 50 Гц. Представляют собой стеклянную вакуумированную трубу-колбу, наполненную парами ртути низкого давления. Стенки трубки изнутри покрыты слоем люминофора. Пары ртути в электрическом разряде излучают свет главным образом в ультрафиолетовом диапазоне. Излучение разряда поглощается люминофором и переизлучается в видимую область спектра. Используются лампы мощностью 6, 18, 13, 14, 18, 20, 30, 36, 40, 65 и 80 Вт.

Компактные люминисцентные лампы. Потребление электроэнергии при использовании КЛЛ снижается примерно в 5 раз. Средний срок службы ламп различных модификаций составляет 12000-15000 часов. При применении КЛЛ существенно снижаются эксплуатационные расходы. С точки зрения эквивалентности светового потока, мощности КЛЛ и обычных ламп накаливания соотносятся согласно таблице 16.


Таблица 16

Соотношение мощностей ламп накаливания и КЛЛ

 

Мощность КЛЛ, Вт Мощность ламп накаливания, Вт

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.

Достоинством галогенных ламп являются неизменно яркий свет, великолепная цветопередача и возможность создания любых световых эффектов. Галогенные лампы применяются для местного и декоративного освещения жилых помещений, магазинов, гостиниц, ресторанов, галерей и выставок, в которых эффективность использования энергии и низкие затраты на обслуживание имеют большое значение. По сравнению с обычными лампами накаливания галогенные имеют более высокую цветовую температуру (до 3100 К), благодаря чему их свет имеет более сочные и яркие цвета, высокую световую отдачу и долгий срок службы.

Галогенные лампы работают от сети 220В напрямую без трансформаторов, модели низкого напряжения - от источников питания 6,12 и 24 В. Галогенные лампы низкого напряжения отличаются миниатюрностью, большим углом падения света, что позволяет создавать компактные и привлекательные системы освещения в самых различных сферах деятельности.

Галогенные лампы являются высокотемпературными излучателями. Добавление галогена обеспечивает более длительную работу лампы, уменьшает вольфрамовый осадок на нити накаливания в результате испарения частиц вольфрама и обеспечивает стабильную светоотдачу. При температуре около 1400 С испаряющийся с нити накаливания вольфрам вступает в химическую реакцию с галогеном, которым наполнена колба лампы. В результате конвекции образовавшийся галогенид циркулирует вблизи нити накаливания и расщепляется. Частицы вольфрама оседают на нити накаливания, а молекулы галогена высвобождаются и готовы принять участие в следующем цикле. Этот циклический процесс и обеспечивает преимущества галогенных ламп:

- большое количество света при одинаковом потреблении электроэнергии вследствие высокой температуры нити накаливания;

- долгий срок службы из-за непрерывного обновления нити накаливания;

- стабильная светоотдача в течение всего срока службы, поскольку не происходит почернения колбы;

- миниатюрность конструкции в соответствии с требованиями циклического процесса.

Газоразрядные лампы высокого давления подходят для использования в осветительном оборудовании, требующем мощных компактных источников света, высокой светоотдачи и долгого срока службы. Лампы применяются для освещения торговых площадей, гостиниц, ресторанов, освещения промышленных помещений, для уличного и дорожного освещения. В газоразрядных лампах высокого давления в качестве источника света используется дуговой разряд в парах металлов высокого давления. В зависимости от сорта паров металла светоотдача в расчете на единицу затраченной электроэнергии в 10-20 раз больше, чем у ламп накаливания. Стеклянная колба имеет форму цилиндра или элипсоида. У ртутных ламп колба покрывается изнутри люминофором, преобразующим ультрафиолет в видимый свет. Внутри колбы помещен реактор с двумя электродами и подводящими токопроводами. В реакторе содержатся пары металла и формируется дуговой разряд.

У ртутных ламп горение дугового разряда происходит в парах ртути высокого давления. Лампы эксплуатируются в сетях переменного тока частотой 50 Гц напряжением 220 В с соответствующей пускорегулирующей аппаратурой (ПРА).

В натриевых лампах горение дугового разряда происходит в парах натрия. Лампа излучает характерный желтый свет. Натриевые лампы высокого давления являются в настоящее время наиболее экономичными из всех источников света. Срок службы у них в 12 раз дольше, чем у ламп накаливания и в 1,3 раза дольше, чем у ртутных ламп высокого давления. Световая отдача в 7 раз больше, чем у ламп накаливания и в 2 раза больше, чем у ртутных ламп высокого давления.

Натриевые лампы высокого давления широко применяются для освещения улиц, автотрасс, площадей, промышленных территорий и других открытых пространств, где не предъявляется высокое требование к качеству цветопередачи. Лампы включаются в сеть переменного тока частотой 50 Гц напряжением 220 В с соответствующей пускорегулирующей аппаратурой (ПРА).

Металлогалогенные лампы высокого давления обладают высокой световой отдачей, улучшенной цветопередачей, сравнительно небольшими габаритными размерами, большой единичной мощностью. Лампы предназначены для освещения открытых пространств, промышленных помещений, открытых и закрытых спортивных площадок, а также для освещения объектов выездных и студийных телепередач и киносъемок. Лампы эксплуатируются в сетях переменного тока частотой 50 Гц напряжением 220 В с соответствующей пускорегулирующей аппаратурой (ПРА).

Сравнительные характеристики источников света широкого применения приведены в таблице 17.


Таблица 17.

Сравнительные характеристики источников света широкого применения

 

Тип лампы Световая отдача лм/Вт Средний срок службы ч
Лампы накаливания общего назначения 18-22
Линейные 2-цокольные галогенные лампы накаливания (...150,250,300,500,1000,1500...Вт) 18-22
Зеркальные галогенные лампы накаливания на напряжение 12 В(20,35,50 Вт) 25-30 2000-3000
Линейные люминесцентные лампы (...18,36,58...Вт) 60-80 10000-15000
Компактные люминесцентные лампы (...5,7,9,11,15,20,23...Вт) 50-60 8000-15000
Ртутные лампы высокого давления с люминофором (типа ДРЛ)(50,80,125,250,400,700...Вт) 45-55 12000-15000
Металлогалогенные лампы (35,70,150,250,400...Вт) 70-100 5000-12000
Натриевые лампы высокого давления(70,100,150,250,400...Вт) 90-130 10000-20000

 

Важное значение в экономии электроэнергии при применении любых ламп имеет оптимальное размещение осветительных приборов, позволяющее экономить до 20 % электроэнергии. Так, при наличии в одном помещении рабочих и вспомогательных зон следует предусматривать локализованное общее освещение рабочих зон и менее интенсивное - вспомогательных зон.


Эта страница нарушает авторские права

allrefrs.ru - 2017 год. Все права принадлежат их авторам!