Почему светильник с ЭПРА лучше, чем с дросселями
или немного про энергоэффективность
и коэффициент пульсаций
Стремление к повышению энергоэффективности и экономичности осветительных установок привело в Европейском союзе к необходимости введения соответствующих новых норм. Так, например, Европейские нормы EN 50294 устанавливают предельно допустимую суммарную мощность, которую может потреблять комплект ("ПРА+ЛЛ"). На основе этих норм CELMA (Ассоциация европейских производителей светильников и ПРА) разработала "Energy Efficiency Index Sistem" (EEI) – классификацию энергоэкономичности ПРА для линейных, кольцевых и компактных ЛЛ (всего 7 классов – А1, А2, А3, В2, В1, С, D). Для каждого номинала мощности ламп регламентировано соответствующее данному классу общее энергопотребление комплекта "ПРА+ЛЛ".
Эта классификация послужила поводом для принятия ЕС директивы EU/2000/55/EG, предписывающей поэтапный запрет на выпуск ПРА с высокими потерями (класса EEI=D – с 21.05.2002, класса EEI=C – с 21.11.05).
Начиная с 21.11.2005 года эти ПРА и укомплектованные ими светильники, на европейском рынке являются "персонами нон-грата" и не должны больше иметь маркировку CE, так как уже не соответствуют ее контрольным требованиям.
ПРА класса EEI=C для ЛЛ, мощность которых не входит в категории от 1 до 6, под действие директивы не подпадают и могут выпускаться после 21.11.2005.
В настоящее время ПРА класса EEI=C составляют максимальную долю на европейском рынке электромагнитных аппаратов. Поэтому после запрета на выпуск прогнозируется повышенный спрос на ПРА с пониженными потерями (классов В1, В2, А2, А3).
Особенности работы газоразрядных источников света в схемах подключения.
Для подключения ГРИС к стандартной сети переменного тока требуется пускорегулирующий аппарат (ПРА) и зажигающее устройство (ЗУ). Производители данного оборудования выпускают электромагнитные и электронные ПРА и ЗУ. При этом электронные ПРА включают в себя функцию зажигающих устройств. ПРА называют также балластами, что хорошо выражает роль, которую играют эти устройства в процессе генерации света. Стабилизируя рабочие параметры лампы, они, потребляя электрическую мощность, вносят энергетические потери в работу комплекта «лампа-ПРА». Наибольшие потери происходят в электромагнитных ПРА – дросселях, для маломощных ламп они могут достигать 50% от мощности лампы (чем больше мощность лампы, тем меньше доля потерь). Электронные ПРА существенно превосходят электромагнитные по эффективности, особенно для маломощных ЛЛ. При анализе энергозатрат на освещение следует помнить, что энергоэффективность работы ламп определяется отношением светового потока лампы и мощности, потребляемой комплектом «лампа – ПРА». В европейской практике принята энергетическая классификация EEI, где общее потребление мощности комплекта «лампа – ПРА» разделено по уровню потерь на 7 классов для каждого типа ЛЛ.
ПРА с высокими потерями постепенно вытесняются с рынка ЕС введением соответствующих экологических директив. Так, балласты классов C и D уже запрещены к продаже в ЕС, к 2017 году планируется введение дальнейших ограничений на низкоэффективные балласты (А3, В1, В2).
В таблице приведены регламентированные значения мощности, потребляемой распространенными вариантами комплектов «лампа – ПРА» для электромагнитных и электронных балластов различных классов. Кроме высокого КПД использование светильника с ЛЛ в комплекте с ЭПРА обеспечивает: надёжное зажигание и увеличенный срок службы ламп; высокий коэффициент мощности, близкий к 1,0; повышение световой отдачи светильника; отсутствие пульсаций светового потока и акустических шумов при работе; пониженное тепловыделение; уменьшение эксплуатационных расходов, связанных с заменой ламп; существенно уменьшается масса светильника.
Пример 1: Светильник ЛВО 34 D (EEI=C) с ЭмПРА потребляет 4*18Вт + 20Вт = 92 Вт
(в светильнике 2 дросселя, каждый из которых потребляет 10Вт)
Пример 2: Светильник TLC 418-1 EL (EEI=A2) c ЭПРА потребляет 4*16Вт + 3Вт = 67 Вт
(каждая лампа потребляет всего по 16Вт и плюс 3Вт потребляет ЭПРА)
Итого светильник с дросселями потребляет на 37% больше э/э, чем светильник с ЭПРА EEI=A2.
Пульсации светового потока светильников возникают при питании ИС переменным током промышленной частоты. В этой ситуации световой поток ИС пульсирует с частотой 100 Гц, что при достаточной глубине пульсаций (измеряется коэффициентом пульсаций –Кп,%) может существенно ухудшить качество световой среды. Коэффициент пульсацй светового потока осветительной установки нормируется СанПиН и СНиП при питании светильников переменным током частотой до 300 Гц. Следует отметить, что при использовании нестабилизированных ЭПРА класса Ф3 может возникнуть ситуация, когда ВЧ рабочий ток лампы промодулирован промышленной частотой. В этом случае коэффициент пульсации светового потока ламп, работающих в комплекте с таким ЭПРА, может достигать значений, характерных для ламп с электромагнитными дросселями.
Ниже в таблице приведены минимальные уровни освещенности рабочих поверхностей и допустимого коэффициента пульсаций светового потока в некоторых характерных помещениях при общем освещении.
Красным цветом выделены значения, рекомендуемые Международной комиссией по освещению.
