Пускорегулирующая аппаратура (ПРА). Сравнение электромагнитной ПРА (ЭмПРА) и электронной (ЭПРА). Пускорегулирующий аппарат (ПРА) - устройство, с помощью которого осуществляется питание лампы от электросети, обеспечивающее необходимые режимы зажигания, разгорания и работы разрядной лампы. Без ПРА принципиально невозможно обеспечить работу ни одной из разрядных ламп. Экспертами Государственного бюджетного учреждения Республики Коми «Коми республиканский центр энергосбережения» (далее–Центр энергосбережения) рассмотрены ПРА двух видов: электромагнитные (ЭмПРА) и электронные (ЭПРА), проведено независимое исследование с практическим опытом в целях выявления экономии при использовании светильников с люминесцентными лампами с ЭмПРА и светильников с люминесцентными лампами с ЭПРА. В настоящее время реальной альтернативой ЭмПРА стали электронные пускорегулирующие аппараты (ЭПРА), у которых эксплуатационные характеристики и эффективность работы намного выше, чем у первых. Электронные пускорегулирующие аппараты (ЭПРА) для люминесцентных ламп пользуются всё большей популярностью среди электромонтажных организаций, организаций участвующих в программе энергосбережения. Применение светильников с ЭПРА позволяет обеспечить: экономию электроэнергии до 20% по сравнению с ЭмПРА; высокий коэффициент мощности (cos φ >0,96); плавный пуск лампы, бережный прогрев ее электродов; легкий пуск в помещениях с низкой температурой; увеличение срока службы ламп; отсутствие мерцания осветительного прибора; отсутствие шума при работе светильника; более широкий диапазон рабочих температур и входных напряжений; уменьшение отрицательного воздействия на зрение человека, уменьшение утомляемости, повышение производительности и качества работы; малые габариты и масса. Цель проведения опыта – рассмотреть ряд основных обозначенных преимуществ ЭПРА перед ЭмПРА с использованием светильников, установленных в офисе Центра энергосбережения, сделать соответствующие выводы и заключения. Для проведения опыта использованы потолочные встраиваемые растровые зеркальные светильники ЛВО 4х18 (фото 1) с четырьмя люминесцентными лампами Philips TL-D 18W/33-640 мощностью по 18 Вт каждая, установленные в офисном помещении Центра энергосбережения. Номинальная мощность данных светильников – 72 Вт. Фото 1 Приборы, используемые в опыте. Измерения потребления электрической энергии светильниками проводились прибором Power meter «бытовой ваттметр», который позволяет анализировать потребление электроэнергии в реальном времени (далее – анализатор). Этот прибор незаменим для мониторинга электропотребления отдельно взятых электроприборов. Измерения уровня освещенности создаваемого светильниками проводились люксметромTesto-545 на горизонтальной освещаемой рабочей поверхности непосредственно под светильником, без доступа естественного света. Измерение температуры ЭмПРА и ЭПРА непосредственно в работающем светильнике измерялись пирометром. Проведение опыта: 1. Светильник ЛВО 4х18 с двумя встроенными ЭмПРА Liqht Power 36/4-sc (фото 2) был подключен к анализатору на некоторое время. В момент включения светильника мощность его на протяжении 5 секунд составляла 95 Вт, далее на протяжении 60 секунд (1 минута) мощность снизилась до 78 Вт, следующие 240 секунд (четыре минуты), в связи с постепенным нагревом ЭмПРА мощность светильника составила 80 Вт. В итоге через 305 секунд (5+60+240 секунд) светильник вышел в рабочий режим с потреблением 81 Вт в час. Уровень освещенности светильника составил 230 лк (люкс). Фото 2 2. Светильник ЛВО 4х18 с двумя встроенными ЭПРА Helvar EL2x18nqn (фото 3) был подключен к анализатору. В момент включения светильника мощность его на протяжении 60 секунд составляла 76 Вт, далее светильник вышел в рабочий режим с потреблением электроэнергии 74 Вт в час. Уровень освещенности светильника составил 290 лк (люкс). Фото 3 Сведения об основных характеристиках проведенных замеров занесены в таблицу: Наименование показателя Количество светильников Количество ламп Количество ПРА Номинальная мощность лампы, Р Номинальная мощность светильника, Р Коэффициент мощности ПРА Мощность при включении светильника, Р Потребление светильником электроэнергии в рабочем режиме Уровень освещенности, создаваемый светильником Рабочая температура ЭмПРА/ЭПРА ПРА и результаты Ед. изм. Светильник ЛВО 4х18 с лампой Philips с ЭмПРА Liqht Power 36/4-sc шт. шт. шт. Вт Вт cos φ Вт 1 4 2 18 72 0,5 95 Светильник ЛВО 4х18 с лампой Philips с ЭПРА Helvar EL2x18nqn 1 4 2 18 72 0,98 76 Вт/час 81 74 лк 230 290 55 36 о С Рассмотрев показатели, обозначенные в таблице, полученные опытным путем, можно сделать следующие выводы: Светильник с ЭмПРА потребляет 81 Вт в час, а тот же светильник с ЭПРА – 74 Вт в час. Отсюда следует, что использование ЭПРА в светильнике позволило получить экономию электроэнергии 9%. Основным из параметров пускорегулирующей аппаратуры является cos φ «косинус «фи» (в таблице указан как коэффициент мощности), чем он ближе к 1, тем лучше. В конкретном случае cos φ в светильнике с ЭПРА выше на 51%. Уровень освещенности, создаваемый в светильнике с ЭПРА выше на 20%. Рабочая температура ЭПРА в обычном режиме ниже температуры ЭмПРА на 34%, что говорит о малых потерях электроэнергии при использовании светильника с ЭПРА. Однако, наряду с очевидными преимуществами качественные электронные ПРА имеют относительно высокую стоимость в 3-6 раз по сравнению с электромагнитным ПРА. В настоящее время ЭПРА, представленные на рынках России, можно разделить на две группы по ценовому признаку: простые ЭПРА сопоставимые по цене с ЭмПРА до 100 руб. за штуку и высококачественные ЭПРА от 350 до 600 руб. за штуку. Высококачественные ЭПРА на российском рынке представлены ведущими специализированными производителями, например Испании, Финляндии, Швейцарии. Экономический эффект Расчет экономического эффекта и срока окупаемости от замены лампам ЭмПРА на ЭПРА в светильнике с люминесцентными лампами представлен ниже в таблицах. Расчет затрат на электрическую энергию. Наименование электрооборудования Кол -во 1 2 Потребление светильником электрической энергии в рабочем режиме, Вт 3 Время работы светильника, час/год Годовое потребление электрической энергии, кВт*ч Тариф на э/энергию с НДС, руб/кВт*ч Затраты на э/энергию, руб/год 4 5=2*3*4 6 6=5*6 Светильник ЛВО 4х18 с лампой Philips с ЭмПРА Liqht Power 36/4-sc Светильник ЛВО 4х18 с лампой Philips с ЭПРА Helvar EL2x18nqn 1 81 1970 159 570 4,40539 702,968 1 74 1970 145 780 4,40539 642,218 Снижение затрат за электроэнергию 13 790 60,750 То же в % 9% Расчет капитальных затрат Наименование электрооборудования ЭПРА Helvar EL2x18nqn Демонтаж и монтаж ПРА в светильник, в т.ч.: Демонтаж ЭмПРА Liqht Power 36/4sc Монтаж ЭПРА Helvar EL2x18nqn Кол-во Стоимость, руб. Капвложения, руб. 2 500 1000,00 2 5,14 10,29 2 103,43 206,85 Затраты по установке ЭПРА 217,14 Итого объём капвложений 1217,14 Расчет окупаемости Экономия электроэнергии Всего экономия Капвложения Окупаемость (простая) Ед.изм. до реализации проекта после реализации проекта экономический эффект то же в % кВт*ч/год 159 570 145 780 13 790 9 руб/год руб. лет 702,968 642,218 60,750 1 217,14 20 9 Несмотря на высокий срок окупаемости от мероприятия по замене ЭмПРА на ЭПРА в светильниках с люминесцентными лампами, в конкретном случае 20 лет, на практике установка ЭПРА производится на основании предписаний, выданных по результатам проведенных аттестаций рабочих мест на соответствие требованиям СНиП 23-05-95* и СанПиН 2.2.2/2.4.1340-03 в целях снижения уровня пульсации светового потока, который зрительно не воспринимается, а выявляется путем измерений при помощи пульсметра. Во время проведения опыта данный параметр не измерялся, ввиду отсутствия пульсметра. В России наиболее распространены ЭПРА китайских производителей, предлагающих более низкую цену в совокупности с «умеренным» качеством. Очевидно, что цена ЭПРА может быть резко уменьшена только за счет снижения надежности и потери ряда свойств и функций: Срок службы «дешевых» ЭПРА (25-30 тыс. часов) примерно в 2 раза меньше, чем у качественных аппаратов; Схема «дешевых» ЭПРА не обеспечивает предварительный прогрев электродов ЛЛ в пусковой период. «Холодное» зажигание ламп сокращает их нормированный срок службы, особенно при значительном числе циклов «вкл. — выкл.»; «Дешевые» ЭПРА лишены такой важной функции, как автоматическая подрегулировка выходной мощности ЛЛ при колебаниях сетевого напряжения. (Качественные ЭПРА обеспечивают неизменный световой поток ламп в диапазоне колебаний напряжения питания от 200 до 250 В).