Энергосбережение на современном этапе (стр. 3 из 18)

для потребляемой комплектом мощности:

; (4)

для тока лампы:

; (5)

для напряжения на лампе:

; (6)

для светоотдачи:

. (7)

Рис.6. Относительные характеристики люминесцентных ламп с бесстартерными балластами 2БЛ:1 – ток лампы; 2 – мощность комплекта; 3 – световой поток; 4 – световая отдача

Рис.7. Относительные характеристики ламп ДРЛ:1 – ток лампы; 2 – мощность комплекта; 3 – световой поток; 4 – световая отдача; 5 – срок службы; 6 – напряжение на лампе

Из уравнений (4) - (7) следует, что изменение уровня напряжения на зажимах комплекта лампа-дроссель на 1% вызовет изменение потребляемой мощности на 2,4%, а тока на 2,1%. Светоотдача лампы при этом сохранится практически постоянной. Мало изменяется также напряжение на самой лампе: около 1% на каждый процент изменения напряжения сети. Коэффициент пульсации светового потока

при отклонениях напряжения в пределах ± 10% практически не изменяется. Коэффициент стабильности горения при вышеуказанных пределах отклонения напряжения для комплектов с лампами ДРЛ составляет (0,6÷0,7), что соответствует нормам. Недостатком ламп ДРЛ следует считать недопустимость большого снижения напряжения питания. Уже при кратковременном (2-3 периода) снижении напряжения на зажимах комплекта на 10% может произойти погасание лампы, повторное зажигание которой возможно только через 5÷10 мин [13].

На основе анализа характеристик рассмотренных источников света можно сделать следующие выводы. Наиболее чувствительными к изменению питающего напряжения по потребляемой мощности и световому потоку являются ЛН, в том числе и КГ, а также ксеноновые лампы типа ДКсТ. Снижение напряжения, даже в допустимом по нормам пределе – 5%

, ведет для ЛН и ДКсТ к потере 15÷20% светового потока, а для других ГРЛ – в среднем 8÷12%. Повышение напряжения в допустимом по нормам пределе (т.е. на 5%), вызывает увеличение мощности, потребляемой всеми источниками света, на 7÷15%. При этом срок службы ЛЛ сокращается на 20÷30%, а ламп ЛН и ДКсТ – в 2 раза. Это обуславливает необходимость жесткой стабилизации напряжения на зажимах источников света. Поэтому стабилизация напряжения позволяет повысить экономичность использования осветительных установок [14,15]. Необходимо учитывать, что уменьшение или регулирование напряжения сети однозначно определяет степень снижения тока и напряжения на ЛЛ, а также её мощности и светового потока. Для ламп высокого давления (для ДРЛ) это справедливо только в отношении мощности и светового потока (Светотехника, 1986, №12, С.14).

Зависимость светового потока ламп от отношения фактического напряжения у ламп -

, к номинальному- :

для ЛН:

; (8)

для ДРЛ:

; (9)

для ЛЛ (с ПРА типа УБК):

; (10)

где

- световой поток при , отличном от , лм;

- световой поток при , лм.

Экономия электроэнергии ∆

от применения регулирования снижением напряжения (кВт×ч/год):

для ЛН: ∆

; (11)

для ДРЛ: ∆

; (12)

для ЛЛ (с ПРА типа УБК): ∆

, (13)

где

- мощность одной лампы при ;

- время снижения напряжения в течение года, час;

Зависимость срока службы ламп от напряжения:

для ЛН:

; (14)

для ЛЛ и ДРЛ:

, (15)

где

- номинальный срок службы ламп, ч.

Мощность, потребляемая осветительной установкой:

; (16)

где

– нормируемая освещенность;

– нормируемый коэффициент запаса;

- коэффициент потерь в ПРА (для ДРЛ - 1,1);

- световая отдача лампы (для ДРЛ - 50 лм/Вт);

- коэффициент пропорциональности.

Для оценки перерасхода электроэнергии, происходящего от перенапряжений, необходимо определить возможный рост потребляемой мощности в зависимости от питающего напряжения:

для ЛН:

(17)

Анализ изменения мощности, потребляемой газоразрядными лампами при изменении питающего напряжения, следует проводить для комплекта «лампа - ПРА». Основная доля дополнительной мощности, потребляемой освещением при превышении

, приходится именно на балластное сопротивление ПРА. При росте напряжения питающей сети ток лампы и, следовательно, ток в цепи включенного последовательно балластного сопротивления увеличивается, напряжение на балластном сопротивлении также повышается, а на лампе - уменьшается. Поскольку активное сопротивление лампы сравнительно мало, изменение потребляемой ею мощности практически неощутимо, в то время как потребление мощности балластом возрастает значительно. Электрические параметры всех газоразрядных ламп зависят от схем их включения. При любых схемах параметры газоразрядных ламп значительно меньше зависят от напряжения питающей сети, чем параметры ламп накаливания.

Мощность, потребляемая комплектом «ЛЛ - дроссель», меняется с изменением напряжения в пределах ± 10% в соответствии с соотношением:

(18)

где

- прирост или уменьшение потребляемой мощности при изменении напряжения от номинального, до фактического, Вт;

– мощность, потребляемая при номинальном напряжении, Вт;

– фактическое напряжение у ламп, В;

– номинальное напряжение, В;

– изменение напряжения ( ), В;

При включении ЛЛ последовательно с индуктивно-емкостным балластом коэффициент в правой части приведенного выше уравнения (18), несколько меньше 2.

Зависимость мощности и срока службы ламп типа ДРЛ от изменения напряжения линейна в пределах изменения уровня напряжения от номинальных на ± 10%. Для мощности, потребляемой комплектом «лампа ДРЛ - ПРА» справедливо отношение:

. (19)

Таким образом, изменение уровня напряжения на 1% на зажимах комплекта вызывает изменение потребляемой мощности на 2,4%.

Годовой расход электроэнергии в установке общего освещения при заданной (фактической) освещенности равен:

, кВт×ч; (20)