Принципы работы ЭнергоЭффективного Комплекса «ЭЭК»

Принципы работы ЭнергоЭффективного Комплекса «ЭЭК» на базе УПРУ5П

1. ЭЭК состоит из групп малогабаритных сегментов, интегрируемых в электротехнический отсек каждого светильника систем интенсивного промышленного и уличного освещения. Каждый из сегментов ЭЭК представляет собой низкочастотный регулируемый преобразователь напряжения и тока. Сегменты ЭЭК по техническим условиям предусматривают свою эксплуатацию только в составе группы светильников.

Предприятие сможет не только полностью вернуть затраченные на систему освещения денежные средства, но и в течении всего срока эксплуатации ЭЭК получать значительную экономию денежных средств.

2. Поставляемые балласты и лампы импортного производства, рассчитаны на эксплуатацию в сети с более высоким напряжением питания (230 Вольт), по сравнению с нашими стандартами (220 Вольт). Разные фирмы производят газоразрядные лампы и пуско-регулирующую аппаратуру (ПРА), исходя из своих технических решений и возможностей, а также принятых у себя стандартов и технологий. Поэтому, реализуемые на рынке газоразрядные лампы нередко рассчитаны на разные рабочие напряжения, имеют различные паспортные характеристики и должны эксплуатироваться только с своими совместимыми по характеристикам балластами (электронными, индуктивными и др.). Применение в светильниках импортных и лицензионных ламп с балластами одной мощности, но разных производителей, часто приводит к тому, что лампы работают в режимах, сильно отличных он предусмотренных их производителями. В результате сроки службы ламп гораздо ниже, от гарантированных производителем.

Практика показывает, что из-за несоответствия характеристик ламп и пуско-регулирующей аппаратуры, лампа стандартной мощностью 250 Вт может потреблять от 230 Вт до 340 Вт. Соответственно, в широких пределах меняется как её начальный световой поток, скорость его деградации, так и продолжительность срока службы. Из-за низкой стоимости часто приобретаются поддельные и некачественные газоразрядные лампы как российских, так и иностранных производителей, технические параметры которых, не только отличаются от общепринятых стандартов, но и значительно варьируются в пределах одной партии.

3. Сегменты ЭЭК устраняют негативное влияние несоответствия характеристик и предназначены для 5-6 кратного увеличения сроков службы ламп и балластов, экономии электроэнергии в диапазоне не менее 25-45%, улучшения уровня и качества действующего освещения, повышение эффективности и оптимизации режимов питания. ЭЭК на базе УПРУ5П - это технология группового применения оборудования в системах освещения, реализующая принципы фазового резонанса и ряд технических решений, направленных на улучшение энергоэффективности и качественное изменение режимов питания ламп и индуктивных балластов.

Динамика работы сегментов ЭЭК и их практическая эксплуатация учитывает своё взаимодействие с активными, пассивными и реактивными элементами питающей сети, включая и сам источник. При эксплуатации сегментов ЭЭК происходит управляемое перераспределение реактивной энергии, обеспечивающее её рекуперацию в сеть питания с частотой 50-100 Гц, что повышает КПД системы освещения и позволяет более эффективно использовать энергию, затрачиваемую на освещение, т.е. кардинально уменьшить ее потери и расход. Система контроля уменьшает ударные, пусковые и рабочие токи ламп, улучшаются условия перезажигания дугового разряда. К уменьшаемым потерям энергии, относятся: тепловые, световые, электромагнитные. Совокупность уменьшаемых потерь позволяет светильникам потреблять электроэнергии меньше. Повышение количества сегментов ЭЭК обеспечивает улучшение энергоэффективности работы всего используемого осветительного оборудования.

Сегменты ЭЭК оснащены системой настройки мощности, позволяющей корректировать световой поток ламп на любом временном отрезке их эксплуатации, а также изменять в значительных пределах электрические характеристики используемых светильников, что позволяет обеспечить их надежную, стабильную и долговременную работу.

4. На предприятиях, из-за недостатков электроснабжения или в силу других причин, светильники нередко запитываются напряжениями, значительно отличающимся от номинального. При повышенном напряжении питания сегменты ЭЭК устраняют чрезмерное потребление электроэнергии светильниками и обеспечивает продление сроков службы ламп и балластов. Если светильники начинают потреблять электроэнергии значительно больше, чем это предусмотрено паспортными характеристиками, то всегда есть возможность настроить светильники на энергопотребление, которое обеспечит оптимальную работу ламп. При пониженном напряжении питания, ЭЭК позволяет улучшить характеристики освещения объектов, улиц и помещений.

В режимах максимальной экономии электроэнергии сроки службы ламп увеличиваются в десятки раз, их световой поток остается практически неизменным. Освещение – это основная часть системы безопасности, поэтому всегда требуется её эффективная работа.

Применение ЭЭК обеспечивает: повышение уровня производственной, технологической и экологической безопасности, достижение стабильной динамики и высокого качества освещения, экономию эксплуатационных расходов, при минимальных затратах при модернизации получается максимум технических и экономических преимуществ.

5. Условия эксплуатации ЭЭК должны соответствовать техническим условиям (ТУ) и требованиям, которые отражены в Правилах эксплуатации ЭЭК, предписанных его производителем. Система управления режимами работы ЭЭК позволяет оптимизировать, настраивать, корректировать характеристики питания и освещения индивидуально для каждой группы светоточек.

Использование единичного сегмента ЭЭК только на одном светильнике не обеспечивает должного улучшения энергоэффективности работы светоточки, не предусмотрено требованиями ТУ и является нарушением технических требований Правил эксплуатации ЭЭК. На одном светильнике, оснащенном сегментом ЭЭК, технически доступным является демонстрация только части рабочих характеристик единичного сегмента: технической возможности изменения мощности потребляемой светильником; сравнение пусковых и рабочих токов источника света; оценка состояния и световых характеристик образцов, предоставляемых с объектов систем освещения.

Светотехнические и эксплуатационные характеристики светильников, оснащенных сегментами ЭЭК

Сегменты ЭЭК не предназначаются для увеличения (выше нормативной) яркости свечения источников света, что ведет к увеличению рабочей температуры горелок и сокращению их сроков службы. Определение режимов настройки сегментов ЭЭК всегда учитывает требования нормативной освещенности для конкретных категорий объектов освещения на всем периоде эксплуатации.

Обеспечиваются режимы долговременной эксплуатации ламп, замедление спада светового потока, экономия активной энергии, увеличение времени безотказной работы осветительного оборудования, уменьшения всех видов затрат на обслуживание и эксплуатацию, повышения уровня производственной, технологической и экологической безопасности, достижения стабильной динамики и качественного освещения.

Все используемые в проектах модернизации качественные источники света ведущих производителей должны предусматривать свою эксплуатацию в режимах управления, поэтому получают соответствующий допуск от лабораторного комплекса производителя ЭЭК.

Также обеспечивается энергоэффективная и надежная работа групп светильников, повышение интенсивности и качества действующего освещения, мягкий пуск и плавный розжиг источников света, снижение пульсаций светового потока. Эксплуатация электродов ламп без токовых пауз, специализированная система подогрева «горячий старт», низкие токи и щадящие режимы розжига, контроль перегрева гарантируют многократное продление сроков службы источников света, а также сокращения в разы скорости изменения (деградации) их светового потока, т.е. ухудшения энергоэффективности (Lm/W).

При эксплуатации светильников с сегментом ЭЭК обеспечивается контроль пусковых и рабочих режимов, регулирование потенциалов, значений и направлений токов, их непрерывное протекание через электроды ламп (эммитеры), которые не остывают в нулевые моменты сетевого напряжения. Уменьшаются пульсации светового потока, а также потери энергии, идущие на поддержание горения дугового разряда. Снижение величины рабочих токов и улучшение условий перезажигания дугового разряда обеспечивает благоприятные и щадящие режимы для долговременной эксплуатации эммитеров, что является базовым фактором, гарантирующим продление сроков службы ламп.

Известно, что время работы ламп регламентируется скоростью спада светового потока, который может достигать величины 40-60% от показателей новых ламп. Причем наибольшая скорость спада светового потока наблюдается в первые 400-500 часов эксплуатации ламп, который далее продолжает уменьшаться, но уже с меньшей интенсивностью (Рохлин Г.Н., "Разрядные источники света", 1991г.). К текущим потерям энергии в светильниках линии освещения относится спад светового потока, происходящий при перегреве газоразрядных ламп. Газоразрядные лампы большой мощности в силу большей светоотдачи имеют и более высокую рабочую температуру. Поэтому переходные процессы при розжиге газоразрядных ламп высокого давления большой мощности имеют более выраженный характер. Рассмотрим процесс розжига и дальнейшей работы, на примере мощной лампы, работающей с сегментом ЭЭК:

Как видно из графика, по мере розжига ламп в течении первых нескольких минут, происходит быстрый рост получаемой освещенности до пикового значения, а затем из-за их перегрева происходит спад уровня освещения до определенного установившегося значения. При эксплуатации ламп с сегментом ЭЭК, лампы более равномерно разогреваются до установившегося значения и при этом обеспечивается снижение потерь энергии. При использовании ЭЭК значения пусковых и рабочих токов, проходящих через лампу, уменьшаются и стабилизируются на определенной величине, интенсивность износа и распыления материала электродов резко сокращаются, поэтому процесс спада светового потока от ламп значительно замедляется.

Приведенные графики наглядно в сравнении демонстрируют характеристики изменения уровня освещения на объектах, а также каким образом происходит увеличение объемов получаемой световой энергии при эксплуатации с ЭЭК. Например, для тепличного комплекса правильно настроенная работа ЭЭК за счет большего объема досветки гарантирует повышение урожайности культур. На приведенном графике объем светового потока при эксплуатации светильников с сегментами ЭЭК (зеленая заштрихованная площадь) на 32% больше, чем для светильников с типовой ПРА (синяя заштрихованная площадь).

Настройки ЭЭК, обеспечивают возможность корректировки уровня освещения на любом временном отрезке эксплуатации источников света. Функции диммирования, которая используется в электронных ПРА, ведет к нелинейному ухудшению освещенности объектов. Аналогичная корректировка работы с применением ЭЭК не увеличивает потери светового потока при тех же режимах потребляемой светильниками мощности.

ЭнергоЭффективный Комплекс эксплуатируется с 2004 года на промышленных предприятиях РФ и за рубежом в качестве специализированного оборудования серийного производства, которое применяется в любых подвесных, консольных, промышленных светильниках. Также ЭЭК широко применяется и поставляется заказчику во взрывозащищенных светильниках различного исполнения. Например, на официальном сайте АО «АшаСветотехника» в каталоге светильников взрывозащищенного исполнения, которые эксплуатируются на предприятиях нефтегазовой промышленности, в карточках продукции как варианты более энергоэффективного исполнения применяются сегменты ЭЭК типа УПРУ5П. Для примера приведем две карточки продукции завода светотехнических изделий АшаСветотехника:

В таблице вариантов исполнения светильников предусмотрено оснащение светильников сегментами ЭЭК на базе УПРУ5П непосредственно на заводе изготовителе светильников.