A02 Cветовые приборы для освещения улиц – перспективы развития

Пчелин В.М., ООО «Рефлакс», г. Москва; Чанилов И.К., ПКФ «АЛЬФА-БЭЛ», г. Cаратов

Скачать доклад в .pdf | Читать комментарии и вопросы

Уличное (дорожное) освещение является одной из основных составляющих наружного освещения. Поскольку улицы (дороги) по своему назначению делятся на магистральные общегородского назначения, магистральные районного назначения, улицы местного значения, пешеходные улицы и др., то и требования к их освещению (освещённость, средняя яркость и пр.) также имеют соответствующую градацию. Следует отметить, что действующие нормы по освещению даже немагистральных дорог требуют использования достаточно мощных и эффективных световых приборов.

Эффективность светового прибора в целом определяется эффективностью используемого в нем источника излучения, эффективностью оптической системы прибора и эффективностью пуско-регулирующей аппаратуры прибора. Немаловажную роль играют также удобство обслуживания и эксплуатации светового прибора.

Среди источников излучения для уличных световых приборов дуговые натриевые лампы высокого давления сегодня устойчиво занимают лидирующую позицию. Их светоотдача в настоящее время доведена до 150 лм/Вт, что существенно выше всех остальных известных источников излучения на основе разряда высокого давления.

Эффективность оптической системы светового прибора определяется качеством материала отражателя, его геометрией, которая должна обеспечить минимальные потери излучения при его переотражении и дать требуемое распределение излучения на освещаемой поверхности, а также стабильностью (сохранением) параметров оптической системы в ходе эксплуатации прибора.

Наиболее высокую эффективность пуско-регулирующей аппаратуры осветительных приборов с разрядными лампами обеспечивают на сегодняшнем этапе электронные ПРА. Их преимущества перед традиционными электромагнитными ПРА широко известны, а их потребительские качества (надёжность, долговечность, возможность управления мощностью источника) продолжают совершенствоваться. Вызывает некоторое удивление, что до сегодняшнего дня в уличном освещении приборы с электронными ПРА используются недостаточно широко.

В последнее время в качестве альтернативы световым приборам для уличного освещения всё более настойчиво предлагаются световые приборы на основе светодиодов. Несомненно, светодиоды являются перспективными источниками излучения благодаря таким их качествам как: высокая надёжность, хорошая цветопередача, высокая управляемость, отсутствие высоковольтных элементов в пускорегулирующей аппаратуре, возможность формирования требуемого пространственного распределения излучения за счёт формы подложки для размещения на ней светодиодов и др. Однако, сегодняшние серийно производимые светодиоды по таким параметрам как рабочая мощность и светоотдача пока существенно уступают разрядным лампам высокого давления. Поэтому при создании световых приборов на основе светодиодов для уличного освещения необходимо либо увеличивать их габаритные размеры за счёт размещения на подложке большого количества светодиодов, либо ограничиваться небольшой мощностью светового прибора. Чтобы обеспечить необходимые параметры уличного освещения, такие световые приборы необходимо размещать более часто вдоль освещаемых улиц и на меньшей высоте, что не всегда возможно.

Кроме того, оценка стоимости света (клм·час) от светодиодных световых приборов на сегодняшний день почти в сто раз превышает аналогичный показатель для разрядных ламп.

Всё это свидетельствует, что на ближайшую перспективу (5-10 лет) наиболее предпочтительными для уличного освещения световыми приборами останутся световые приборы на основе разрядных ламп высокого давления.

Более того, сейчас появились световые приборы с разрядными лампами, обладающие целым рядом новых потребительских качеств, которые отсутствуют у традиционных световых приборов на основе трубчатых ламп и электромагнитного ПРА. Главные отличия следующие:

  • наличие высокоэффективной оптической системы со степенью защиты IP67 (это присуще зеркальным разрядным лампам ДНаЗ/Reflux);
  • использование электронного ПРА, обеспечивающего управление рабочей мощностью лампы.

Примером такого высокоэффективного светового прибора для уличного освещения, вобравшего в себя все вышеперечисленные достоинства (преимущества) и источника излучения, и оптической системы, и пуско-регулирующей аппаратуры, является уличный светильник серии ЖКУ 39-ХХХ-010, созданный совместными усилиями ООО «Рефлакс» и ПКФ «АЛЬФА-БЭЛ». Расшифровка обозначения этого светильника приведена ниже:

Данный тип светильника стабилизирует мощность лампы в пределах 3% от номинального значения при изменении напряжения питающей сети в диапазоне 185-242 В. Светильник обеспечивает надёжное зажигание ламп и повышает ресурс их работы за счёт стабилизации мощности, повышенной частоты питающего напряжения лампы (70-80кГц) и отсутствия пусковых токов. Неплохую экономию энергозатрат на уличное освещение (до 40% по сравнению с традиционными световыми приборами на основе трубчатых ламп и электромагнитного ПРА) даёт реализованная в этом светильнике функция управления (регулирования) мощности и светового потока лампы.

Коэффициент мощности светильника - не менее 0,97. Срок службы без учета смены ламп - до 10 лет. Гарантийный срок службы светильника, предоставленный изготовителем - 2 года.

Габаритные  размеры  и   внешний  вид  упомянутых  светильников  приведены  на рис. 1.


 а)                                                                                                                                        б)                
Рисунок 1. Светильник ЖКУ 39-ХХХ-010.ZZ У1 «Альфа-Рефлакс»:
                                                        а) габаритные размеры ;  б) внешний вид.                                                         

Материал корпуса светильника - литьевой алюминий. Габаритные размеры - 412х140х140мм. Масса светильника - 1,7 - 1,8кг. В этом корпусе выпускается типоряд светильников мощностью 50, 70, 100, 150 и 250Вт. По массогабаритным параметрам этот тип светильников существенно превосходит не только традиционные с трубчатыми лампами, но и существующие на сегодняшний день аналогичные по мощности  светодиодные уличные светильники.

Дальнейшее совершенствование световых приборов для уличного освещения на основе разрядных ламп возможно за счёт перехода на перспективные металлогалогенные лампы с керамической горелкой, обеспечивающие хорошую цветопередачу и повышение управляемости режимом освещения за счёт электроники.

Таким образом, с большой долей уверенности можно утверждать, что, перспективы развития световых приборов для уличного освещения на ближайшие 5-10 лет заключаются в переходе на использование светильников  на основе высокоэффективных зеркальных разрядных ламп (натриевых и металлогалогенных) с регулируемым (либо по сетевому, либо по дополнительному проводу) электронным ПРА.

Тематика:

Комментариев: 8


» Кистенева Анна (об авторе) { Июнь 4, 2009 - 11:06:30 }

Вопросы к автору доклада:
1. Если в данном светильнике используется лампа ДНаЗ/Reflux с внутренним зеркальным покрытием, то используется в самом светильнике какой-либо отражатель, влияющий на светореспределение светильника или светораспределение полностью определяется формой зеркальной части колбы светильника? Какой тип кривой силы света согласно стандартной классификации имеет данный прибор (или лампа)
2. Какое преимущество дает данному светильнику использование лиры? Каким образом фиксируется наклон светильника на лире?
3. Какое функциональное преимущество дает решетка?
4. Каким образом осуществляется управление освещением? С какими из существующих систем управления освещением могут использоваться данные светильники?

С уважением,
Кистенева Анна
ТЭМ Комплект.

» Сорокин Алексей (об авторе) { Июнь 5, 2009 - 03:06:52 }

1. Как влияет отсутствие рассеивателя в светильнике на загрязнение лампы и ПРА светильника и не сказывается ли это на качестве светораспределения?
2. Судя по внешнему виду замена ламп и ПРА довольно проблематична, или данный светильник не расчитан на эксплуатационное обслуживание?
3. Соблюдается ли заявленная экономия энергозатрат при пониженном напряжении?
4 . Удалось ли Вам решить проблемы описанные в докладе “В10 РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ ООУ СО СВЕТОТЕХНИЧЕСКИМИ ПРИБОРАМИ НА ОСНОВЕ НЛВД С ЭПРА”, если Ваши ЭПРА собраны на основе разработок DECSY и за счет чего ?
5. Не нарушается ли фиксация лиры при вибронагрузках на светильник и от внешних воздействий окружающей среды?

» Клыков Михаил (об авторе) { Июнь 6, 2009 - 08:06:52 }

Клыков М.Е. (ООО»ВНИСИ»)

Работа интересна и имеет большое практическое значение, поскольку касается вне-дрения в практику уличного освещения прогрессивных светильников с новой оптической системой, с одним из самых высокоэффективных сегодня источников света (НЛВД) и с современным регулируемым ЭПРА.

Вопросы к авторам доклада:
1. Какие ЭПРА (типы и изготовители) установлены в светильниках?
2. Каковы на сегодняшний день получены авторами статистические данные по ресур-су ЭПРА и ламп, по спаду светового потока ламп, по изменению напряжения на лампах в процессе эксплуатации?
3. Как реализована подача управляющих сигналов на регулируемые ЭПРА?

» Зотин Олег (об авторе) { Июнь 8, 2009 - 04:06:06 }

1. Есть ли данные о наработке на отказ ЭПРА?
2. Какова глубина диммирования?
3. Каков КПД ЭПРА?
4. Насколько экономически оправдан литой корпус?

» Пчелин Владимир (об авторе) { Июнь 9, 2009 - 04:06:45 }

Уважаемая Анна,
Извините за задержку с ответом.
Касательно вопросов:
1. Основные преимущества данного светильника обеспечиваются за счет применения лампы ДНаЗ, которая является лампой-светильником и обеспечивает все светотехнические характеристики.
Никакого другого отражателя в светильнике нет. Тип светораспределения лампы ДНаЗ - широкий. Диапазон максимальных значений силы света 65 - 70 градусов.
2. Лира просто дает возможность изменять наклон светильника, компенсируя в случае необходимости неправильный наклон консоли опоры. Для фиксации консоли предусмотены специальные стопорные винты.
3. Решетка предназначена только для механической защиты лампы при транспортировке и установке. Другого назначения она не имеет.
4. Управление освещением определяетя схемой ЭПРА, используемой в данном светильнике. Существуют две варианта ЭПРА, которые могут использоваться в данном светильнике. Первая ЭПРА - подача управляющего сигнала по дополнительным проводам. Вторая ЭПРА - подача управляющего сигнала по силовым проводам. Выбор схемы зависит от пожелания заказчика.

» Пчелин Владимир (об авторе) { Июнь 15, 2009 - 09:06:24 }

Уважаемый Алексей,

Извините, что с задержкой отвечаю на Ваш вопрос.
1. Именно отсутствие рассеивателя значительно усиливает преимущество наших светильников. Несколько огрублено можно сказать, что наша лампа не загрязняется в процессе эксплуатации и в отличии от стандартных светильников не требует периодической чистки. Это связано с тем, что пыль и загрязнения осаждаются на верхнюю часть колбы, а нижняя часть, через которую выходит весь свет, остается практически чистой. Эти свойства лампы многократно подтверждены на практике, причем КСС светильника в процессе эксплуатации практически не меняется с течением времени. Для ПРА загрязнение не такое существенное и не является критическим.
2. Вы правы. Этот светильник можно отнести к категории необслуживаемых светильников, предусмотрено, что ремонт лампы или замена ЭПРА должны проводиться в стационарных мастерских, а не на поле. Учитывая небольшие вес, габариты и простоту установки, в случае выхода светильника из строя, он заменяется сразу на новый, что на наш взгляд значительно удобнее, чем проводить ремонт или замену деталей на опоре при неблагоприятных условиях.
3. Что считать экономией? Наш светильник обеспечивает стабильную мощность не зависимо от колебаний напряжения сети. Если сравнивать со светильником с электромагнитным ПРА у которого мощность при падении напряжения сети существенно снижается, то наш светильник будет потреблять больше энергии, но зато давать значительно больше света. На 1 ватт затраченной мощности наш светильник самый экономичный.
4. Надежность ЭПРА улучается, но пока уступает надежности ЭмПРА.
5. Лира, как и корпус светильника, выполнена из литого алюминия и принимая во внимание небольшой вес светильника и соответственно небольшие нагрузки при вибрации, проблем с фиксацией лиры не возникает.

» Пчелин Владимир (об авторе) { Июнь 15, 2009 - 09:06:35 }

Уважаемый Михаил Евгеньевич,

Наконец, собрался ответить. Спасибо за высокую оценку работы. Теперь относительно вопросов.
1. В данном светильнике стоят ЭПРА разработки ДЕКСИ, изготовитель фирма «Альфа-БЭЛ» г.Саратов.
2. К сожалению (или к счастью) схема постоянно дорабатывается и в настоящее время выпускается схема 5-го поколения и обновление модификации обычно связано с улучшением надежности аппаратов. По крайней мере, есть аппараты и лампы, которые в комплекте проработали 7-8 лет в условиях реальной эксплуатации и продолжают работать.
3. Управление освещением определяется схемой ЭПРА, используемой в данном светильнике. Существуют две варианта ЭПРА, которые могут использоваться в данном светильнике. Первая ЭПРА - подача управляющего сигнала по дополнительным проводам. Вторая ЭПРА - подача управляющего сигнала по силовым проводам. Выбор схемы зависит от пожелания заказчика.

» Пчелин Владимир (об авторе) { Июнь 15, 2009 - 09:06:31 }

Уважаемый Олег,

1. К сожалению (или к счастью) схема постоянно дорабатывается и в настоящее время выпускается схема 5-го поколения и обновление модификации обычно связано с улучшением надежности аппаратов. По крайней мере, есть аппараты и лампы, которые в комплекте проработали 7-8 лет в условиях реальной эксплуатации и продолжают работать.
2. Глубина диммирования как правило 50%.
3. Потери в ЭПРА зависят от мощности лампы и меняются от ~ 15% для 70В до ~10% для 400В.
4. На наш взгляд литой корпус весьма оправдан, т.к. при его изготовлении прорабатывается много конструктивных элементов, значительно упрощающих дальнейшую сборку и обслуживание светильника.

Возможность добавлять комментарии отключена в связи с окончанием конференции.

 

Российская светотехническая интернет-конференция, 2009 г.
© Межрегиональное светотехническое общество
© Коллектив авторов
32 queries. 0.103 seconds.