Энергосбережение на современном этапе

Имеется устойчивая тенденция электронизации освещения на основе микропроцессорных ЭПРА, так как они имеют явные преимущества по сравнению с электромагнитными ПРА (ЭМПРА), в частности: экономичность, миниатюрность, универсальность, возможность плавного регулирования светового потока от 1 ÷ 100% с помощью цифровых технологий. Подобные ЭПРА имеют возможность автоматически «распознавать» под

ключенную к нему лампу и обеспечивать оптимальные электрические характеристики в пусковом и рабочем режимах. ЭПРА допускает более 1 млн включений ламп без ущерба для их срока службы, причем последний увеличивается в несколько раз по сравнению со стартерно-дроссельными схемами. По данным фирмы Osram, применение высокоэффективных ЭПРА, вместо обычных электромагнитных аппаратов, позволяет получить экономию электроэнергии на уровне 25÷30%, а срок службы увеличить примерно на 50%.

Конструкции ЭПРА могут быть, по крайней мере, трех типов: низкочастотные, высокочастотные и гибридные (т.е. комбинации ЭПРА и ЭМПРА). Для высокой эффективности ПРА обязательными элементами являются различные виды инверторов для повышения частоты питающего тока и электронные блоки управления на базе микроконтроллеров, а также другая электроника, обеспечивающая регулирование, контроль, адаптацию и коррекцию коэффициента мощности. Управление транзисторами инвертора может осуществляться драйверами на интегральных микросхемах. При этом драйверы обеспечивают ждущее зажигание ламп (путем изменения частоты), регулирование и стабилизацию их мощности, а также ограничение тока ламп. Причем предусматриваются дополнительные микросхемы, которые исключают возможность сбоя работы драйвера (а, следовательно, и мигания ламп) при кратковременных снижениях мощности, связанных с провалами сетевого напряжения. Подобные ЭПРА позволяют реализовать сенсорные модуль-коммутаторы, в которых совмещены ИК-датчики движения (присутствия) и светочувствительные элементы, реагирующие на уровень естественного освещения. Такие интерактивные светорегулирующие системы могут сопрягаться с микропроцессорным управлением через компьютерные программы.

Рис.29. Схемы преобразователей для активной коррекции формы потребляемого лампой тока

Рис.30. Полумостовая (а) и мостовая (б) схемы инвертора напряжения

Электронные ПРА для разрядных ламп имеют следующие преимущества по сравнению с электромагнитными ПРА: исключение пульсаций светового потока ламп и предотвращение возникновения стробоскопического эффекта; создание благоприятного режима зажигания ламп; повышение на 10÷20% светового потока ламп; повышение на 20÷30% срока службы ламп; отсутствие мигания ламп в пусковом режиме; уменьшение расхода электроэнергии за счет значительного сокращения суммарной потребляемой мощности; возможность регулирования светового потока ламп.

Большинство ЭПРА работают в диапазоне частот 25÷70 кГц. Целый ряд появившихся в последнее время новых источников света уже не могут работать в схемах с обычным ЭМПРА и рассчитаны на работу только с ЭПРА. Дополнительными преимуществами ЭПРА является возможность питания постоянным током (для аварийного освещения) и возможность регулирования светового потока. Учитывая изложенное, можно констатировать, что в перспективе энергосберегающая техника освещения должна базироваться на использовании ЭПРА.

Однако на современном этапе целесообразность использования ЭПРА в отечественных светильниках связана с вопросами стоимости и окупаемости. Например, стоимость одной лампы типа КЛЛ с комплектом встроенного ЭПРА мощностью 20 Вт (почти эквивалентной по световому потоку ЛН мощностью 100 Вт) составляет от 5 до 30 долларов. Цены ЭПРА фирм «Motorola» и «Helvar» для ЛЛ мощностью 29÷36 Вт составляет около 30 долларов, а цена ЭМПРА для тех же ламп – не более 5 долларов.

В России, в настоящее время ЭПРА изготавливаются рядом предприятий: «СИТЭЛ» (Москва), «Элкомс» (Москва), «ЭЛиПС» (Москва), «ЭЛИЗ» (Фрязино), Ульяновским радиоламповым заводом и другими. Номинальные параметры и конструкции ЭПРА, выпускаемые отечественными и зарубежными фирмами, примерно одинаковы. Как правило, комплекты ЭПРА изготавливаются в «монолитном» исполнении (т.е. не подлежат вскрытию, разборке и сервисному обслуживанию), а их принципиальные схемы фирмами не раскрываются, часто защищены патентами на изобретения и полезные модели, и имеют определенные «ноу-хау».

Таким образом, анализ особенностей ВЧ электропитания ГРЛ ВД, позволяет выделить следующие основные достоинства ЭПРА: 1) экономия материалов наиболее существенна для ВЧ аппаратов с активной коррекцией формы потребляемого тока; 2) ЭПРА позволяет повысить стабильность работы ламп и снизить пульсации светового потока; 3) увеличивается срок службы ламп; 4) имеет место экономия электроэнергии, хотя и меньшая, чем при работе с ЛЛ, световая отдача которых существенно увеличивается при ВЧ питании; 5) снижение потребляемой мощности обусловлено в основном уменьшением потерь в ПРА и увеличением коэффициента мощности лампы (ЭПРА, работающие на частоте 20 ÷ 30 кГц, обладают, в среднем, на 50 ÷ 55% меньшими потерями по сравнению с ЭМПРА); 6) возможность регулирования светового потока. Недостаток ЭПРА – более высокая, по сравнению с традиционными балластами, стоимость, которая постепенно будет уменьшаться по мере уменьшения цен на комплектующие и их повышение на медь, электротехническую сталь и энергоносители.

 Скачать реферат