Розробка науково-технічних основ впровадження компактних люмінесцентних ламп в системи зовнішнього освітлення

Abstract

Дисертація присвячена проблемі енергозбереження в зовнішньому освітленні за рахунок використання СП із КЛЛ. Розроблено методику розрахунку світлового приладу із заданими розмірами світного тіла джерела світла та на її основі спроектовано світловий прилад з КЛЛ. Побудовано модель освітлення для різних категорій вулиць і на її основі проведено розрахунки якісних та кількісних показників установки вуличного освітлення та розроблено рекомендації для практичного впровадження КЛЛ в системи зовнішнього освітлення. Проведено експериментальні дослідження характеристик компактних люмінесцентних ламп при зміні температури навколишнього середовища. Проведено дослідження показників якості електричної енергії в системах зовнішнього освітлення із компактними люмінесцентними лампами та їх вплив на відносну похибку індукційного та електронного приладів обліку.

Диссертация посвящена проблеме энергосбережения в системах внешнего освещения периферийных районов городов и сельской местности за счёт использования световых приборов с компактными люминесцентными лампами. Использование в СП для внешнего освещения типа ГКУ11У, ЖКУ11У, РКУ11У и ЖКУ, РКУ Helios 21 нетипичных источников света в том числе и КЛЛ снижает их ККД на 14…17 %. В роботе проведено моделирование светового поля КЛЛ, в котором учтены геометрические размеры светового тела источника, что позволило увеличить точность полученных результатов на 40…60 %. Предложена математическая модель расчёта оптической системы СП с источником света заданных геометрических размеров, в которой учтено экранирующее действие светового потока источником света. Разработана методика и алгоритм расчёта СП с компактной люминесцентно лампой. Разработана модель освещения улиц разных категорий, на основе которой проведен расчет светотехнических параметров осветительной установки со световыми приборами с лампами Realux 55 Вт. Показано, что для достижения нормативных показателей освещения для категории улиц М4 и М5 максимальное расстояние между СП – 37 м, а для категории М3 – 33 м. Оптимальный угол наклона оптической оси СП относительно вертикали – 31°. Представлены результаты исследования влияния температуры окружающей среды на светотехнические параметры как отдельно взятой КЛЛ, так и помещённой в световом приборе. Установлено, что для ламп мощностью от 36 до 65 Вт при изменении температуры внешней среды от -25 °С до +25 °С температура ЭПРА не превышает допустимую температуру +80 °С, при этом световой поток изменяется от 0,92 до 1,0 относительно номинального значения. Проведены исследования влияния ОУ с СП с КЛЛ на показатели качества электрической энергии и относительную погрешность её учета. Показано, что амплитудные значения высших гармоник тока ламп превышают нормативные значения в 3 – 5 раз, что вызвано недостаточным уровнем коррекции коэффициента мощности ЭПРА КЛЛ. Это приводит к превышению относительной погрешности учёта электрической энергии на 3 – 4 %.

The thesis is dedicated to the problem of energy efficiency in outdoor lighting through the use of a fixture with a compact fluorescent lamp. The development of calculation methodology of a fixture with the target size of the luminous body of the light source has been done and on its basis a fixture with a compact fluorescent lamp has been projected. A lighting model for different types of streets has been constructed and on its basis calculations of qualitative and quantitative indicators of street lighting installments have been done as well as recommendations for the practical implementation of compact fluorescent lamps into outdoor lighting systems have been developed. Experimental studies of characteristics of compact fluorescent lamps during the change of the temperature of the environment have been done. The calculation of the thermal regime of a closed-type fixture with a compact fluorescent lamp Realux 55 W has been conducted. Research of quality indices of electricity in outdoor lighting systems with compact fluorescent lamps has been done as well as their impact on relative error of induction and electronic metering instruments.