Эффективность энергосбережения компактными люминесцентными лампами

ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ

УДК 621.326

В.В. Зильбернагель, А.В. Зильбернагель

ЭФФЕКТИВНОСТЬ ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЯ КОМПАКТНЫМИ ЛЮМИНЕСЦЕНТНЫМИ ЛАМПАМИ

Проведены сравнительные испытания технических характеристик ламп накаливания и компактных люминесцентных ламп. Результаты испытаний представлены в виде таблицы и графической зависимости создаваемой освещенности от мощности потребляемой лампой. Проведен анализ полученных экспериментально и заявленных производителем характеристик ламп.

Оценены годовые затраты на освещение помещения с использованием ламп накаливания и компактных люминесцентных ламп. Выполнено сравнение расходов на освещение с использованием ламп разных типов. Даны рекомендации для эффективного внедрения компактных люминесцентных ламп.

Ключевые слова: лампа, люминесцентная, энергосбережение, электроэнергия, расход, окупаемость.

Введение

Внедрение экономичных источников электрического освещения является одним из актуальных направлений реализации Федерального Закона об энергосбережении и повышении энергоэффективности.

Постановка вопроса

В настоящее время для освещения бытовых, общественных и производственных помещений применяется три вида ламп, которые различаются принципом действия: лампы накаливания, люминесцентные и светодиодные.

Лампы накаливания имеют самую низкую светоотдачу (около 10 лн/Вт) и низкий К.П.Д.(примерно 5%), но благодаря дешевизне и простоте в эксплуатации до сих пор, более ста лет, имеют широкое применение.

Более пятидесяти лет выпускаются люминесцентные лампы, которые имеют намного лучшие световые и энергетические характеристики, но такие недостатки, как сложная схема включения, шум, мерцание при работе, ограничивают применение этих ламп в жилых и общественных помещениях.

Последние десятилетие во всем мире широкое распространение получили компактные люминесцентные лампы (далее КЛЛ). Они имеют встроенное в цоколь лампы электронное пускорегулирующее устройство, что позволяет использовать их в патроне лампы накаливания без дополнительных работ. Эти лампы при работе бесшумны и создают ровный свет.

В России до настоящего времени эти лампы не нашли массового применения. Причин тому, на наш взгляд, несколько: во-первых - 90% КЛЛ, присутствующих на рынке, являются изделиями, изготовленными в Китае по лицензиям Европейских и других фирм [1], но качество их вызывает сомнение у российского покупателя; во-вторых - опыт эксплуатации КЛЛ в

© Зильбернагель В.В., Зильбернагель А.В., 2011

реальных условиях позволяет усомниться в достоверности информации, представляемой производителями ламп, по эффективности энергосбережения и сроку службы ламп; в третьих - высокая рыночная стоимость КЛЛ, которая примерно в 10 раз превышает стоимость лампы накаливания.

Объекты и методы исследования

Для оценки технических характеристик рыночной продукции нами были проведены выборочные испытания ламп накаливания мощности от 40 до 100 Вт и компактных люминесцентных ламп мощность от 13 до 45 Вт. При испытаниях использовался светильник прямого света с металлическим эмалированным отражателем диаметром 120 мм. Освещенность на горизонтальной поверхности на расстоянии 50 см от патрона светильника измерялась люксметром Ю-116.

Паспортные и экспериментальные технические характеристики испытуемых ламп проведены в (табл. 1).

Анализ полученных и заявленных производителем характеристик ламп показал, что у ламп накаливания паспортные технические характеристики соответствуют экспериментальным, в то время как у 37% испытуемых КЛЛ фактическая потребляемая мощность была меньше заявленной в 1,5...2,5 раза. Измеренная освещенность, создаваемая этими лампами, также оказалась в 1,3.3 раза меньше паспортной.

На наш взгляд, такую продукцию следует отнести к явному браку. При дальнейшем анализе такие лампы исключались, а учитывались лампы, у которых измеренная потребляемая мощность соответствовала паспортному значению.

Фирмы изготовители КЛЛ дружно заявляют о том, что компактная люминесцентная лампа потребляет в 5 раз меньше электроэнергии, чем аналогичная по создаваемой освещенности лампа накаливания.

Результаты измерения освещенности создаваемой лампой в зависимости от мощности ламп представлены на рис.1.

Из графика следует, что при освещенности в 70 Ьк соотношение мощностей ЛН/КЛЛ равно 2,25; при освещенности в 100 Ьк ЛН/КЛЛ равно 2,35, то есть для подавляющего большинства ламп, присутствующих на рынке России, соотношение мощностей ламп накаливания и КЛЛ не превышает 2,5.

Для экспертной оценки эффективности энергосбережения при использовании КЛЛ для бытового освещения произведены расчеты по экономии электроэнергии и окупаемости внедрения КЛЛ.

Результаты расчетов

Годовые затраты на освещение помещения определяются по формуле

С* = сэл.+ С^, руб.

Тслуж.

где Сэл. = Руст. • Тгор. • Тэ. - стоимость электрической энергии, руб.

Тэ - тариф на электроэнергию, руб/кВт-ч.

Тслуж - средний срок службы лампы, ч.

Тгор - среднее время горения (работы), ч.

Руст - суммарная установленная мощность ламп, кВт.

Сл. = ЫТл - стоимость всех ламп, руб.

N - количество ламп, шт.

Тл - средняя стоимость лампы.

Таблица 1

Технические характеристики ламп_

Торговая марка Паспортные Измеренные

Мощн . Вт. Напряжение, В Свет. поток, Кт Свет. тем-ра, °К Срок службы, ч. Ток , А Освещен-ность, К Напря- же-ние, В Ток, А Мощность, ВА

Компактные люминесцентные лампы

Космос 13 220-240 715 4200 А 8000 90 62 218 0,06 0 13,1

15 220-240 825 4200 А 8000 - 55 218 0,04 6 10,0

Красная цена 18 220-240 1100 2700 Б 3000 - 28 220 0,03 3 7,2

СОМРАС Т 23 220-230 - 2700 А 8000 - 88 217 0,11 0 24,2

СОМРАС Т 26 220-230 1600 2700 3000 - 80 218 0,13 28,3

Ьехшап 26 240 - 2700 3000 - 79 218 0,11 5 25

40 150-250 - 4200 - - 68 218 0,07 5 16,5

Космос 45 220-240 2850 4200 - - 100 218 0,21 0 45,8

Лампы накаливания

Лисма 40 220-230 430 1000 - 68 218 0,20 43

Лисма 60 220-230 750 1000 - 85 218 0,28 5 61

Лисма 75 220-230 950 1000 - 90 217 0,35 75

Лисма 100 220-230 1400 1000 - 100 215 0,5 107

50 100

Мощность, ВА

Рис.1. Зависимость освещенности от мощности лампы: ЛН - для ламп накаливания КЛЛ - для компактных люминесцентных ламп.

Годовой расход электроэнергии расчитывается по формуле

Ж = Р  Т

уст. гор.,

кВт  ч.

Срок окупаемости КЛЛ вычисляется как отношение стоимости всех КЛЛ к годовой экономии за оплату электроэнергии.

Т =

ок

С

С — С

год.лн. год.клл

лет.

Расчеты производились для двух вариантов освещения средней благоустроенной квартиры лампами накаливания (ЛН) и компактными люминесцентными лампами (КЛЛ) Исходные данные приведены в таблице 2.

Таблица 2

Показатель Ед. измерения ЛН КЛЛ

Количество ламп мощностью 15 Вт шт. - 8

Количество ламп мощностью 26 Вт шт. - 6

Количество ламп мощностью 40 Вт шт. 4 -

Количество ламп мощностью 60 Вт шт. 3 -

Количество ламп мощностью 75 Вт шт. 3 -

Количество ламп мощностью 100 Вт шт. 4 -

Ламп всего шт. 14 14

Установленная мощность кВт 0,965 0,276

Средняя стоимость лампы руб. 10 150

Срок службы лампы час. 1000 3000

Время работы в течение года час. 1095 1095

Тариф за электроэнергию руб. 2,28 2,28

Расчеты по формуле (2) показывают, что применение КЛЛ позволяет снизить годовой расход электроэнергии на освещение в 3,5. По данным расчетов в работе [2] этот показатель равен 4,1.

аблица 3

_Расходы на освещение_

Тип лампы Расходы на замену ламп Стоимость электроэнергии Всего

Руб./год % Руб./год % Руб./год %

Лампы накаливания 152 5,97 2546 94,03 2698 100

Компактные люминесцентные лампы 740 52 679 48 1419 100

Сравнение расходов на освещение подтверждает экономическую эффективность применения КЛЛ. Суммарные затраты на освещение уменьшаются почти в 2 раза, но расходы на содержание освещения КЛЛ составляют около 50% годовых расходов. В то время, как с лампами накаливания расходы на содержание ламп не превышают 6%.

Расчетная годовая экономия с КЛЛ составила 1279 руб. Расчетная окупаемость около двух лет.

Заключение

Применение компактных люминесцентных ламп для освещения помещений является эффективным мероприятием по энергосбережению. КЛЛ позволяют снизить электропотребление примерно в три раза, но не в 5 раз, как заявляют изготовители.

Широкое внедрение КЛЛ сдерживается неоправданно высокой рыночной ценой этих изделий, это приводит к необходимости больших финансовых затрат на приобретение КЛЛ и увеличению срока окупаемости.

1. Гужов, С. Концепция применения светильников со светодиодами совместно с традиционными источниками света./С. Гужов, А. Полищук, А.Туркин // Современные технологии автоматизации. - 2008. - №1. -С.14-18.

3. Об энергосбережении и о повышении энергетической эффективности и о внесении изменений в отдельные законодательные акты Российской Федерации : федер. закон Рос. Федерации // Рос. газ. - 2009. - 27 нояб. - С. 9 - 10.

SUMMARY

V.V.Zilbernagel, A.V.Zilbernagel

Efficiency of power savings compact luminescent lamps

Comparative tests of lamps of an incandescence and compact luminescent lamps are conducted. Technical characteristics of examinees of lamps are presented. Results of tests are presented in the form of dependence of created light exposure on capacity by a consumed lamp.

The analysis of the received experimentally and declared characteristics of lamps received experimentally by the manufacturer is carried out.

Annual charges on illumination of a premise with use of lamps of an incandescence and compact luminescent lamps are estimated. Comparison of expenses on illumination with use of lamps of different types is executed.

Key words: a lamp, luminescent, the power savings, the electric power, the expense, a recoupment.

УДК 004.413:621

Е. Е. Шмуленкова

СОСТАВНЫЕ СТРУКТУРНЫЕ ЧАСТИ СИСТЕМЫ АВТОМАТИЗИРОВАННОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ ДЛЯ РАЗРАБОТКИ

ЧЕРТЕЖЕЙ РЕЗЦОВ

В статье рассматривается автоматизированный способ проектирования чертежей металлорежущих инструментов на примере резцов. При этом используются параметрические 3-D и 2-D модели, разработанные в программы T-FLEX, а также специально созданные модули оценки и корректировки положения ассоциативных видов. Данные модули реализованы с помощью языка программирования AutoLISP в графической системе AutoCAD.

Ключевые слова: автоматизированное проектирование чертежей металлорежущих инструментов, модуль оценки и модуль корректировки положения фрагментов изображений.

Введение

При подготовке технологических процессов, связанных с обработкой металлов резанием, одним из трудоемких этапов является поиск инструмента с заданными параметрами, а также его проектирование. Для сокращения сроков поиска и проектирования металлорежущего инструмента разработана совокупность модулей, в которых с помощью специализированных программных средств решается функционально законченная последовательность отдельных задач САПР режущего инструмента.

Основная часть

На рисунке 1 представлены проектирующие и обслуживающие модули, используемые для автоматизированного процесса создания чертежей металлорежущих инструментов. Проектирующие модули имеют объектную ориентацию и реализуют определенный этап проектирования.

К данным модулям относятся: модуль создания параметрических 3-D моделей инструментов и получение на их основе ассоциативных видов, при этом используется программа T-FLEX; модуль получения текстов технических требований; модуль автоматизированного

© Шмуленкова Е. Е., 2011