Курсовая работа: Энергосбережение на современном этапе

При небольших отклонениях напряжения от номинального эта формула позволяет считать, что отклонение срока службы лампы (в%), т.е. иначе говоря, изменение напряжения на 1% вызывает изменение срока службы на % в сторону, обратную изменению напряжения. Для ЛН – = 14 [7 - 9], для ЛЛ – = 1,5÷3,2 (для емкостного балласта) и = 0,7 ÷ 3 (для индуктивного балласта) [10]. На рис.1 приведены рассчитанные по уравнению (1) кривые зависимости срока службы ламп от фактического подводимого к ним напряжения.

Рис.1. Зависимость срока службы ламп от фактического напряжения (все данные в процентах номинальных значений)

Относительные энергетические и световые характеристики источников света могут быть описаны при небольших изменениях напряжения линейным двухчленном:

; (2)

где и - соответственно, фактическое и номинальное значение характеристики;

– уровень напряжения;

или степенной функцией [11, 12]: (3)

где m – показатель степени для соответствующей характеристики.

С учетом (2) и (3) может быть рассчитана зависимость подводимого напряжения от уровня таких относительных величин, как активная Кр, реактивная мощности и cos φ комплекса ПРА – лампа, тока , напряжения , светового потока , световой отдачи и коэффициента амплитуды тока .

Из теории работы источников света известно [8, 11, 13], что отклонение напряжения на зажимах осветительных приборов вызывает изменение их энергетических и светотехнических характеристик, в частности, меняются ток, мощность (активная и реактивная), значение и качественные характеристики светового потока (например, коэффициент пульсации), световая отдача, коэффициент амплитуды тока ГРЛ (что приводит к изменению их срока службы). В последнем случае усредненная зависимость срока службы ГРЛ от коэффициента амплитуды тока ламп показывает (рис. 2), что на участке ab (1,41 ≤ ≤ 1,8) срок службы практически не зависит от , а на участке bc, малые изменения вызывают большие изменения срока службы ламп.

Рис.2. Кривая относительного изменения срока службы газоразрядной лампы в зависимости от коэффициента амплитуды тока

Для ламп накаливания все характеристики могут быть представлены [8, 9, 11, 12] степенной функцией в виде уравнения (3), где показатель m будет равен: 1,58 – для мощности; 1,8 – для тока; 3,61 – для светового потока; 2,03 – для светоотдачи; 14 – для срока службы. Анализ кривых показывает (рис. 3), что при изменении напряжения на лампе в пределах 0,9≤≤11, изменение тока лампы составляет 0,5%, потребляемой мощности - 1,8%, светового потока - 3,5%, светоотдачи – 2%, на каждый процент изменения напряжения сети. Коэффициент мощности установок с ЛН равен единице. Пульсациями светового потока в установках с ЛН из – за их незначительности можно пренебречь. Галогенные лампы типа КГ являются разновидностью обычных ламп накаливания, но имеют по сравнению с последними значительно лучшие энергетические и светотехнические характеристики.

Рис.3. Относительные характеристики ламп накаливания:

1 – ток лампы; 2 – мощность лампы; 3 – световой поток;

4 - светоотдача лампы; 5 – срок службы

Характеристики комплектов ЛЛ – ПРА, когда ПРА принимаются индуктивными или индуктивно – емкостными (2УБК, УБЕ + УБИ), не зависят от типа ламп (ЛД, ЛБ и другие), но, в тоже время, эти характеристики различны при различных схемах ПРА. Все зависимости для ЛЛ приведены на рис. 4 и 5. Существенно, что если у ЛН изменению напряжения на 1% соответствует изменение светового потока на 3,7%, то у ЛЛ поток изменяется в этом случае в среднем на 1 – 1,5%. С изменением подводимого напряжения световая отдача ЛЛ меняется очень мало, причем она даже увеличивается с уменьшением напряжения сети, достигая максимума при напряжении 90 ÷ 80% от номинального, снижаясь при дальнейшем уменьшении напряжения. Следует отметить, что напряжение на ЛЛ также возрастает с понижением сетевого напряжения, в то время, как ток лампы понижается. При включении ЛЛ мощностью 80 Вт по бесстартерной схеме с балластом 2БЛ-80/220, ток и мощность комплекта меняются почти так же, как у ламп на 30 и 40 Вт в схемах с УБИ (рис.6), а общий световой поток - также, как световой поток ламп на 30 и 40 Вт в схемах с 2УБК, т.е. изменяется на 1% с изменением напряжения сети на 1%. Зажигание ЛЛ в схемах с УБИ происходит при напряжении сети ≥ 78÷82% от номинального напряжения U _ном , погасание включенных ламп - при ≤ 63÷66% от U _ном ; в схемах с 2УБК лампы зажигаются при ≥ 75÷80% от U _ном , лампы отстающего тока гаснут при ≤ 78÷82% от U _ном , лампы опережающего тока - при ≤ 53÷60% от U _ном ; в схеме с 2БЛ - 80 зажигание происходит при ≥ 77 ÷ 82% от U _ном , а погасание – при ≤ 6 5÷70% от U _ном .

Рис.4. Относительные характеристики люминесцентных ламп с балластами типа УБИ и 2УБК: 1 – ток сети; 2 – мощность комплекта; 3 – световой поток; 4 - световая отдача

Рис.5. Относительные характеристики люминесцентных ламп с балластами типа 2УБК: I – лампа накаливания; II – лампа отстающего тока; III – лампа опережающего тока; 1 – ток лампы; 2 – мощность лампы; 3 - световой поток; 4 – напряжение на лампе

Характеристики ламп ДРЛ показывают (рис.7), что при изменении уровня напряжения в пределах ± 10% они изменяются практически прямолинейно и могут быть аппроксимированы следующими линейными уравнениями:

для потребляемой комплектом мощности:

; (4)

для тока лампы:

; (5)