- Главная
- Светодиодная подсветка
- Неоновая подсветка
- База знаний
- Виды подсветки и работы
- Цены и услуги
- Контакты
- Задать вопрос
Г.С. Сарычев, ООО «ВНИСИ», А.Ю. Федорищев, ГУП «Моссвет»
(доклад представлен на ХХVI Московской конференции «Проблемы и пути повышения энергоэффективности» Г.Н. Гаврилкиной, ООО «ВНИСИ»)
Серия энергосберегающих светильников на базе светоизлучающих диодов (СИД) явилась следствием конкретной задачи - создание пилотной осветительной установки (ОСУ) надземного пешеходного перехода.
При этом главная цель заключалась в обеспечении нормируемых светотехнических параметров и снижении эксплуатационных затрат.
Предполагалось, что результатом этой конкретной работы станет:
1. массовая реконструкция ОСУ этого типа;
2. получение новых сведений по проблеме так называемого твердотельного освещения (на светодиодах).
Для реализации этого проекта был представлен надземный переход по адресу: г. Москва, Алтуфьевское шоссе, д.60 (рис. 1 и 2). Длина горизонтальной освещаемой части перехода - 40 м, ширина - 3 м, высота - 4◦м.
В существовавшей до реконструкции ОСУ использовались светильники ЖБУ-02-7-002 с натриевой лампой SON-T Pro 70 W в количестве 13 шт., которые обеспечивали горизонтальную освещенность 55 лк (норма 75 лк, см. МГСН 2.06-99).
Конечная задача решалась в два этапа: первый - разработка собственно светового прибора (СП) и второй - проектирование ОСУ, монтаж и испытания (фотометрирование).
Алгоритм создания светового прибора, в принципе, достаточно прост, но имел несколько вариантов по мощности и габаритам светильника, рассматривались несколько вариантов по используемым СИД (в т.ч., по цветности). Особо прорабатывался вопрос по ресурсу (сроку службы) светильника. В этой конкретной задаче ресурс СП на СИД мог варьироваться от 50 до 65 тыс. ч в зависимости от плотности монтажа СИД и способа отвода тепла. Задача несколько усложнялась тем, что использовался уже готовый алюминиевый профиль (рис. 3), необычайно тонкий для этого случая. В итоге удалось справиться и с проблемой теплового режима СИД, и с выбором драйвера нужных габаритов и ресурса.
Световой прибор получился достаточно простым и элегантным (рис. 4). Конструктивно светильник состоит из упомянутого алюминиевого профиля, поликарбонатного призматического рассеивателя, двух линеек по 9 СИД в каждой и двух блоков питания. Подвод питания - трехжильный провод, входящий в состав готового изделия.
Технические характеристики светодиодного светильника ДПО-18 У2 представлены в табл. 1.
Табл. 1. Технические характеристики светового прибора ДПО-18 У2
Номинальное напряжение, В |
220 ± 10 |
Частота, Гц |
50 |
Мощность, Вт номинальная
не более |
26 33 |
Световой поток, Лм номинальный
не менее |
1450 1200 |
Класс светораспределения по ГОСТ 17677-82 |
П |
Кривая силы света по ГОСТ 17677-82 |
Д |
КПД %, не менее |
75 |
Цветовые характеристики |
Т ЦВ = 6500 R а = 75 |
Степень защиты светильников от воздействия окружающей среды по ГОСТ 14254-96 |
IP 53 |
Группа условий эксплуатации в части воздействия механических факторов по ГОСТ 17516.1-90 |
M1 |
Климатическое исполнение и категория размещения по ГОСТ 15159-69 |
У2 |
Срок службы, лет, не менее |
10 |
Светотехнический расчет осветительной установки на базе программы Dialux позволил определить требуемое количество светильников - оказалось, что 26 светильников ДПО - 18 У2 вполне достаточно для обеспечения нормируемой освещенности (75◦лк) с коэффициентом запаса 1,3 (строго говоря, несколько завышенным).
Табл. 3. Сравнение эффективности реальной осветительной установки со светильниками ЖБУ-02-70-002 и ДПО-18 У2 для надземного перехода: Алтуфьевское ш., д.60
Тип светильника |
ЖБУ-02-70-002 с натриевой лампой SON-T Pro 70W |
ДПО-18 У2
|
||
На один светильник |
На ОСУ (13 св-ков)
|
На один светильник
|
На ОСУ (26 св-ков)
|
|
Потребляемая мощность
(с учетом потерь в ПРА), Вт, не более |
80 |
1040 |
26 |
676 |
Потребляемый ток, А
|
0,4 |
5,2 |
0,2 |
5,2 |
Горизонтальная освещенность, лк
|
|
55 |
121 |
|
Ресурс работы светильника/лампы в режиме городского освещения, лет |
10/2,5 |
10/2,5 |
10/10 |
10/10 |
Годовой расход электроэнергии, кВт.ч*
|
321,2 |
4176 |
104,4 |
2714 |
Экономия электроэнергии, %*
|
|
0 |
35 |
* При среднесуточной работе 11 час.
Стремясь свести к минимуму затраты на реконструкцию осветительной установки, было принято решение использовать имеющуюся схему электроснабжения ОСУ: взамен каждого из 13 светильников с натриевыми лампами устанавливались два светильника ДПО - 18 У2, причем использовались уже существующие распаячные коробки, т.е. монтажные работы заключались в закреплении светильников на конструктивных элементах перехода и подключении выходящих из светильников проводов к клеммам распаячной коробки. А т.к. установленная мощность и рабочий ток новой установки не превышают соответствующие параметры старой установки, то не требоваменять ни электропроводку, ни систему управления осветительной установкой.
На рис. 5 и 6 представлена уже смонтированная ОСУ в рабочем состоянии. Опрос пешеходов показал или безразличное отношение или удовлетворительную оценку.
В табл. 2 - картина горизонтальной освещенности перехода, средний уровень освещенности - Е=121 лк, равномерность 0,72 (мин/сред). Эти параметры превосходят требования технического задания.
Новая установка позволяет сэкономить 1460 кВт ч (35%) в год по сравнению с прежней (Е = 55 лк), (табл. 3).
При равных освещенностях сравниваемых установок (Е=75 лк) экономия электроэнергии с новыми световыми приборами составит 71%, а при использовании светоуправления (датчики присутствия) 84% (табл.4), срок окупаемости 5 лет.
Табл. 4. Сравнение эффективности осветительных установок со светильниками ЖБУ-02-70-002 и ДПО-18 У2 для надземного перехода при равенстве создаваемых ими освещенностей
Тип светильника |
ЖБУ-02-70-002 с натриевой лампой SON-T Pro 70W |
ДПО-18 У2 |
|||
На один светиль-ник |
На ОСУ (18 св-ков)** |
На один светиль- ник |
На ОСУ (16 св-ков)** |
||
Потребляемая мощность
(с учетом потерь в ПРА), Вт, не более |
80 |
1440 |
26 |
416 |
|
Потребляемый ток, А |
0,4 |
7,2 |
0,2 |
3,2 |
|
Горизонтальная освещенность, лк |
|
75 |
|
75 |
|
Ресурс работы светильника/лампы в режиме городского освещения, лет |
10/2,5 |
10/2,5 |
10/10 |
10/10 |
|
Годовой расход электроэнергии, кВт.ч *** | Без свето-регулятора |
321,2 |
5782 |
104,4 |
1670 |
Со свето-регулятором* |
|
То же |
|
911 |
|
Экономия электроэнергии, %*** | Без свето-регулятора |
|
0 |
|
71 |
Со свето-регулятором* |
|
|
|
84 |
* С датчиками присутствия (светильники не горят в среднем 5 часов в сутки)
** Расчетное количество светильников, обеспечивающих горизонтальную освещенность 75 лк на уровне пола горизонтальной части надземного перехода (рассчитано на основе результатов измерений реальных значений освещенности)
*** При среднесуточной работе 11 часов
В новой установке датчики присутствия не предусматривались по той причине, что было опасение внезапного ослепляющего действия при «вспыхивании» ярких источников света на водителей. Однако, наблюдение за работой ОСУ с СИД продемонстрировало беспочвенность подобных опасений, и в дальнейшем мы считаем необходимым оснащать подобные ОСУ датчиками присутствия.
В заключение, представленная конструкция светового прибора на базе СИД позволяет реализовать унифицированную серию приборов на мощности от 5 до 50 Вт со световым потоком от 400 до 4000 лм, учитывая определенный запас по теплосъему и ресурсу рассмотренной здесь модификации. Предполагаемые области применения: пешеходные переходы, общественные здания, ЖСК, спортивные клубы и др. Возможны цветные варианты, что придаст красочность освещению.
Теперь, несколько слов о второй серии приборов. Ее предистория - это критические замечания в адрес светильника, который использует очень популярный алюминий (очень популярный у тех, кто сдает металл в пунктах утильсырья).
Родилась идея использовать поликарбонатную трубу одновременно в качестве корпуса и рассеивателя, внутри трубы - панель со светодиодами и драйвер.
Фото такого макета представлено на рис. 7. С фитингом для стыковки светильников труб в линию макет представлен на рис.8. Возможна другая конфигурация с другими фитингами.
Не будем в данной статье углубляться в вопросы съема тепла со светодиодов.
В этой, в общем-то непростой задаче есть решения, отметим только, что у этого светового модуля есть дополнительные (помимо ударостойкого поликарбоната) преимущества - его можно без особых проблем реализовать в пыле - влагозащищенном варианте. Периметр, на котором требуется реализовать такую защиту, минимален.
Параметры модуля представлены в табл. 5. Такой световой модуль длиной 1 м может обеспечить световой поток от 850 лм до 1250 лм при ресурсе 50 тыс. ч и 30 тыс. ч. Дискомфортная блескость светильника может быть исключена, как внешними экранами, так и внутренней решеткой (место для этого есть).
Вариантом такой серии может быть светильник, армированный корпусом - дополнительным антивандальным препятствием (рис. 9)
Детальная проработка этой конструкции, возможно, будет реализована в следующем году. Считаем, что в целом это направление по созданию антивандального светового прибора, с целым рядом дополнительных преимуществ, имеет право на развитие.
Табл. 5. Технические характеристики светоизлучающего модуля на базе СИД
№ п/п |
Технические характеристики модулей |
Типы модулей |
|
1 |
2 |
||
1 |
Напряжение питания, В |
220 |
220 |
2 |
Потребляемая мощность, Вт |
17 |
17 |
3 |
Потребляемый ток, А |
0,12 |
0,12 |
4 |
Ресурс работы, тыс. ч. |
50 |
50 |
5 |
Кривая силы света |
Д |
Д |
6 |
Осевая силы света, кд не менее |
380 |
350 |
7 |
Класс по светораспределению |
Н |
Н |
8 |
КПД %, не менее |
85 |
85 |
9 |
Степень защиты оболочки
(пыле- и струезащищенный) |
IP 55 |
IP 55 |
10 |
Класс защиты от поражения электрического тока по ГОСТ 12.2.007.0-75 |
I |
I |
11 |
Цветовые характеристики |
Тцв = 6500 Ra = 75 |
Тцв = 3270 Ra = 80 |
12 |
Габаритные размеры, м
|
1.0 х Ø 0,07 |
1.0 х Ø 0,08 |
Источник: http://www.energosovet.ru