Дослідження енергоекономічних джерел світла побутового призначення та розробка рекомендацій щодо підвищення їх ефективності та якості

Abstract

Дисертація присвячена проблемі заміни ламп розжарювання на енергоекономічні лампи – компактні люмінесцентні та світлодіодні – в житловому секторі, оцінці їх ефективності, довговічності та надійності залежно від умов функціонування. З метою оцінки відповідності енергоекономічних ламп для прямої заміни ламп розжарювання вимогам нормативних даних і задекларованим параметрам проведені порівняльні дослідження КЛЛ і СВД-ламп різних виробників, які наявні на ринку України, встановлені залежності параметрів цих ламп від конструктивних особливостей і умов функціонування, зроблені рекомендації щодо підвищення технічного рівня та усунення бар’єрів, які стримують більш широке їх упровадження в житлово-комунальному секторі. Крім стандартних методик, для дослідження електричних, світлових і колірних характеристик запропоновані вдосконалені методики прискореної оцінки тривалості горіння та спаду світлового потоку в процесі строку служби КЛЛ, які базуються на статистичних методах, а також оцінки ресурсу КЛЛ за результатами їх випробувань у режимі частих запалювань. Розроблені пропозиції та заходи щодо підвищення технічного рівня КЛЛ та СВД-ламп, зокрема розроблені проекти національних стандартів. Зроблені рекомендації щодо сфер ефективного використання КЛЛ і СВД-ламп у житлово-комунальному секторі.

Диссертация посвящена проблеме замены ламп накаливания на энергоэкономичные лампы – компактные люминесцентные и светодиодные – в жилом секторе, оценке их эффективности, долговечности и надежности в зависимости от условий функционирования. На основе анализа результатов исследований влияния света на здоровье и самочувствие людей, а также рекомендаций международных стандартов к энергоэкономичности и надежности источников света в работе сформулированы предложения относительно требований к энергоэкономичным лампам бытового назначения для прямой замены ламп накаливания. С целью оценки соответствия энергоэкономичных ламп для прямой замены ламп накаливания этим требованиям проведены сравнительные исследования КЛЛ и светодиодных ламп разных производителей, которые представлены на рынке Украины. Установлены зависимости параметров ламп от конструктивных особенностей и условий функционирования, сделаны рекомендации по повышению технического уровня и устранению барьеров, которые сдерживают их широкое внедрение в жилищно-коммунальной сфере. Предложены усовершенствованные методики ускоренной оценки средней продолжительности горения и спада светового потока в процессе срока службы КЛЛ, которые базируются на статистических методах, а также оценки ресурса КЛЛ по результатам их испытаний в режиме частых включений. Приведены сравнительные результаты оценивания стоимости световой энергии КЛЛ и светодиодных ламп с учетом световой отдачи этих ламп для разных цветностей, мощности ламп, расходов на утилизацию КЛЛ и современных цен на лампы и электроэнергию. Показано, что стоимость световой энергии (учитывая стабильность светового потока, тарифы на электроэнергию, стоимость лампы и утилизации КЛЛ) КЛЛ ниже, чем стоимость световой энергии светодиодных ламп приблизительно на 12–15 %. Однако, учитывая тенденции на снижение цен на светодиодные лампы и увеличение их световой отдачи, можно утверждать, что через 1,5–2 года стоимость световой энергии этих ламп сравняется. Разработаны предложения и мероприятия по повышению технического уровня КЛЛ и светодиодных ламп, в частности разработаны проекты национальных стандартов. Сделаны рекомендации относительно сфер эффективного использования КЛЛ и светодиодных ламп в жилищно-коммунальной сфере с учетом их технико-экономических параметров.

The thesis paper is devoted to the problem of incandescent bulbs replacement in the residential sector with energy efficient bulbs such as compact fluorescent and LED lamps. The following issues such as evaluating of energy efficient bulbs’ efficiency, durability and reliability depending on the operating conditions were considered in the thesis paper. A comparative study of compact fluorescent lamps and LED lamps of various Ukrainian manufacturers was made to evaluate the correspondence of energy-saving lamps to the direct replacement of incandescent lamps according to the regulatory data and declared settings. The relation between lamps’ parameters and their design features and operating conditions was set in the thesis. Recommendations for improving technical level of energy efficient lamps and for removing barriers that hinder their more widespread adoption in the residential sector were made. In addition to standard investigation methods of electrical, lighting and color characteristics, the improved methods of the rapid assessment of the duration of burning and lumen during the service period of the compact fluorescent lamps were proposed. These techniques are based on statistical methods, as well as on the compact fluorescent lamps’ resource evaluation according to the results of bulbs’ testing using frequent ignition. Suggestions and measures to improve the technical level of compact fluorescent lamps and LED lamps were developed. Particularly there were designed projects of national standards. Recommendations for the efficient use of compact fluorescent lamps and LED lamps in the residential sector were made.