Основи енергозбереження та ефективності в системах освітлення міст

11. Харченко В.Ф. Применение локальной аппроксимации сплайнами для построения кривых силы света светильников наружного освещения // Светотехника и электроэнергетика. - 2005. - №5. - С. 41-47.

12. Харченко В.Ф. Построение алгоритма аппроксимации вольт-амперных характеристик разрядных ламп // Светотехника и электроэнергетика. - 2007. - №1. - С. 35-39.

13. Соколов В.Ф., Харченко В.Ф., Четверикова Т.Ю. Исследование полупроводниковых ограничителей напряжения осветительных установок коммунальных предприятий // Коммунальное хозяйство городов: Науч.-техн. сб. - 1994. - Вып. № 3. - С. 123-130.

14. Брезинский В.Г., Намитоков К.К., Харченко В.Ф. Встроенный в пускорегулирующий аппарат стартер с мгновенным размыканием контакта: Коммунальное хозяйство городов. Науч.-техн. сб. Вып.38. Серия: Технические науки и архитектура. - К.: Техніка, 2002. - С. 222-225.

15. Харченко В.Ф. Построение и эффективное использование наружного освещения городов: Коммунальное хозяйство городов. Науч.-техн. сб. Вып.49. Серия: Технические науки и архитектура. - К.: Техніка, 2003. - С. 124-129.

16. Харченко В.Ф. Щодо питання моделювання кривих сили світла світильників зовнішнього освітлення міст: Коммунальное хозяйство городов. Науч.-техн. сб. Вып.58. Серия: Технические науки и архитектура. - К.: Техніка, 2004. - С. 132-138.

17. Гриб О. Г., Гаряжа В. Н., Салтыков В. А., Харченко В. Ф. Построение модели кривых силы света светильников наружного освещения: Коммунальное хозяйство городов. Науч.-техн. сб. Вып.60. Серия: Технические науки и архитектура. - К.: Техніка, 2005. - С. 219-229.

18. Харченко В.Ф. К вопросу об аппроксимации вольт - амперных характеристик разрядных ламп: Коммунальное хозяйство городов. Науч.-техн. сб. Вып.63. Серия: Технические науки и архитектура. - К.: Техніка, 2005. - С. 259-266.

19. Гриб О.Г., Ягуп В.Г., Гаряжа В.М., Харченко В.Ф. До питання передачі інформаційних імпульсів в мережах зовнішнього освітлення // Вісник Харківського національного технічного університету сільського господарства імені Петра Василенка. Вип. 37 "Проблеми енергозабезпечення та енергозбереження в АПК України". - Т. 1. - Харків: ХНТУСГ, 2005. - С. 19-23.

20. Харченко В.Ф. Применение быстрого преобразования Фурье для интерполяции вольт-амперных характеристик разрядных ламп тригонометрическими полиномами // Вестник НТУ "ХПИ". Тематический выпуск "Проблемы совершенствования электрических машин и аппаратов ". Теория и практика. - Харьков, 2005. №48. - С. 145-149.

21. Харченко В.Ф. Усовершенствование модели освещения дорожного покрытия - путь к безопасности жителей и пешеходов: Коммунальное хозяйство городов. Науч.-техн. сб. Вып.64. Серия: Технические науки и архитектура. - К.: Техніка, 2005. - С. 148-151.

22. Харченко В.Ф. К расчету наружного освещения городов: Коммунальное хозяйство городов. Науч.-техн. сб. Вып.66. Серия: Технические науки и архитектура. - К.: Техніка, 2005. - С. 238-242.

23. Устройство для включения симистора: А.с. 1714765. СССР. МКИ Н02М1/08 / К.К. Намитоков, В.Ф. Соколов, В.Ф. Харченко, В.В. Шиленко - № 4611620/07; Заявл. 1.12.88; Опубл. 23.02.92, Бюл. №7. - 2 с.

24. Участок сети наружного освещения с защитой от аварийных режимов: А.с. 1785061. СССР. МКИ Н02Н5/10, Н02J13/00, Н05В37/02 /В.Ф. Соколов, В.Ф. Харченко, Ю.П. Лебедев, Г.И. Якимов - № 4855207/07; Заявл. 31.12.90; Опубл. 30.12.92, Бюл. № 48. - 7 с.

25. Пат. 2017330 РФ, МКИ Н 03 К 21/00. Устройство для управления реле: Пат. 2017330 РФ, МКИ Н 03 К 21/00 / В.Ф. Соколов, В.Ф. Харченко, Т.Ю. Четверикова, Т.В. Соколова (Украина). - № 4425403/21; Заявл. 16.05.88; Опубл. 30.07.94, Бюл. № 14. - 4 с.

26. Устройство для передачи и приема информации системы телеуправления: А.с. 1644199. СССР. МКИ G02G19/16 / К.К. Намитоков, В.Ф. Соколов, В.Ф. Харченко, Т.В. Соколова, А.Б. Уваров - № 4675482/24; Заявл. 11.04.89; Опубл. 23.04.91, Бюл. № 15. - 2 с.

27. Система управления каскадом наружного освещения: А.с. 1707784. СССР. МКИ Н05В37/02, Н02J13/00 / К.К. Намитоков, В.Ф. Соколов, В.Ф. Харченко, А.Г. Овчинников, А.А. Хандриков - № 4771185/07; Заявл. 19.12.89; Опубл. 23.01.92, Бюл. №3. - 4 с.

28. Система дистанционного управления нагрузкой по силовой линии: А.с. 1669046. СССР. МКИ Н02J13/00 / К.К. Намитоков, С.В. Дикань, А.М. Меленный, В.Ф. Соколов, В.Ф. Харченко - № 4600033/07; Завл. 01.11.88; Опубл. 07.08.91, Бюл. № 29. - 7 с.

29. Устройство для управления и защиты трехфазной электроустановки от обрыва фазы: А.с. 1697174. СССР. МКИ Н02Н7/08 / В.Ф. Соколов, В.Ф. Харченко, В.В. Шиленко, В.И. Онищенко - № 4723612/07; Заявл. 26.07.89; Опубл. 07.12.91, Бюл. № 45. - 3 с.

30. Устройство для передачи сигналов управления в сети электроснабжения: А.с. 1835553. СССР. МКИ G08C19/02 / В.Ф. Соколов, В.Ф. Харченко, А.Г. Овчинников - № 4922249/24; Заявл. 26.03.91; Опубл. 23.08.93, Бюл. № 31. - 8 с.

31. Деклараційний патент UA 50273 А, 7 H05B41/02. Пускорегулювальний апарат / Брезінський В.Г., Намітоков К.К., Харченко В.Ф., Мвуджо О.О. (Україна). - 2001128522; Заявл. 11.12.2001; Опубл. 15.10.2002, Бюл. № 10. - 2 с.

32. Деклараційний патент UA 50265 A, 7 Н05В41/06. Стартер для люмінесцентних ламп / Брезінський В.Г., Намітоков К.К., Харченко В.Ф., Мвуджо О.О. (Україна). - 2001128492; Заявл. 10.12.2001; Опубл. 15.10.2002, Бюл. № 10. - 2 с.

33. Деклараційний патент UA 53120 A, 7 Н05В41/06. Стартер для запалювання люмінесцентних ламп / Брезінський В.Г., Намітоков К.К., Харченко В.Ф., Мвуджо О.О. (Україна). - 2002032127; Заявл. 18.03.2002; Опубл. 15.01.2003, Бюл. № 1. - 2 с.

34. Деклараційний патент UA 54780 A, 7 F21S1/00. Освітлювальний пристрій / Брезінський В.Г., Намітоков К.К., Дьяков Є.Д., Кравченко Ю.П., Харченко В.Ф. (Україна). - 2002042773; Заявл. 08.04.2002; Опубл. 17.03.2003, Бюл. № 3. - 3 с.

35. Деклараційний патент UA 4304, 7 Н01Н33/66. Триполюсний вакуумний вимикач / Брезінська А.Б., Брезінський В.Г., Намітоков К.К., Харченко В.Ф. (Україна). - 20040402887; Заявл. 20.04.2004; Опубл. 17.01.2005, Бюл. № 1. - 2 с.

36. Деклараційний патент UA 60072 А, 7 Н05В41/18. Пристрій для запалювання люмінесцентних ламп / Брезінський В.Г., Гаряжа В.Н., Намітоков К.К., Харченко В.Ф. (Україна). - 2003010547; Заявл. 21.01.2003; Опубл. 15.09.2003, Бюл. № 9. - 2 с.

37. Салтыков В.А., Харченко В.Ф. Неравномерность распределения яркости и видимости в установках наружного освещения городов // Материалы II Международной научно - технической конференции "Физические и технические проблемы светотехники и электроэнергетики". - Харьков, 16 - 18 мая 2005г. - С. 15 - 16.

38. Салтыков В.А., Харченко В.Ф. Пути развития и реконструкция наружного освещения крупных городов // Материалы Всеукраинской научно-практической конференции "Реализация региональных программ реформирования и развития жилищно-коммунального хозяйства". - Алушта, 19 - 22 мая 2005г. - С.150 - 153.

39. Харченко В.Ф. Система управления установками наружного освещения // Материалы VIII научно-практической конференции "Динамика научных исследований 2005". - Днепропетровск, 20 - 30 июня 2005г. - С.45 - 48.

АНОТАЦІЯ

Харченко В.Ф. Основи енергозбереження та ефективності в системах освітлення міст. - Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня доктора технічних наук за спеціальністю 05.09.07 - світлотехніка та джерела світла. - Харківська національна академія міського господарства, Харків, 2007.

Дисертація присвячена проблемі енергозбереження в зовнішньому освітленні міст і підвищенні ефективності освітлення на основі створення дистанційних систем керування та контролю режимами роботи освітлювальних установок. Розроблено науково-технічні основи побудови енергоекономічних світильників у зовнішньому освітленні за рахунок використання індивідуальних регулюючих пристроїв у комплекті газорозрядна лампа - пускорегулюючий апарат з додатковим дроселем. Створено метод побудови кривих сил світла світильників зовнішнього освітлення із застосуванням локального згладжування сплайнів, що дозволяє підвищити точність світлотехнічних розрахунків. Розроблено модель освітлення дорожнього покриття вулиць і магістралей міста, проведено дослідження світлотехнічних характеристик освітлювальної установки й подано рекомендації підвищення якості освітлення, виходячи з вітчизняних і закордонних норм щодо освітлення міст. На основі результатів роботи розроблено системи й пристрої практичної реалізації способів енергозбереження та ефективності в зовнішньому освітленні міст.

Ключові слова: освітлювальна установка зовнішнього освітлення, передача інформації керування і контролю в мережах зовнішнього освітлення, пускорегулюючі апарати, системи регулювання потужності освітлювальної мережі, системи контролю і керування режимом освітлювальної установки, моделювання і розрахунки світлотехнічної частини зовнішнього освітлення.

АННОТАЦИЯ

Харченко В.Ф. Основы энергосбережения и эффективности в системах освещения городов - Рукопись.

Диссертация на соискание ученой степени доктора технических наук по специальности 05.09.07 - светотехника и источники света. - Харьковская национальная академия городского хозяйства, Харьков, 2007.

Диссертация посвящена проблеме энергосбережения в наружном освещении городов и повышения эффективности освещения на основе создания дистанционных систем управления и контроля режимами работы осветительных установок.

Создана математическая модель осветительной сети наружного освещения при передаче информации управления и контроля, особенностью которой является взаимосвязь параметров осветительной сети и мощності информационных импульсов тока и напряжения. Установлены оптимальные углы регулирования импульсами управления и контроля для каждой фазы осветительной сети, показана степень влияния такого импульса на систему электроснабжения осветительной установкой.

Разработаны научно-технические основы построения энергоэкономичных светильников в наружном освещении на основе использования индивидуальных регулирующих устройств в комплекте газоразрядная лампа - пускорегулирующий аппарат с дополнительным дросселем. Потребление электрической энергии таким комплектом при плавном регулировании мощности лампы с помощью полупроводниковых ключей уменьшается. При использовании тиристорного ключа потребление комплектом по току снижается в 1,6 раза, а при применении симметричного тиристора - в 2 раза.

Разработана методика построения кривых силы света для светильников наружного освещения в полярной системе координат с использованием аппроксимации сплайнами и применением локального сглаживания. Кривые силы света, построенные сплайнами первой и третьей степени, являются более гладкими, чем интерполяционные сплайны, они сглаживают осцилляции, обусловленные погрешностями заданными экспериментальными данными. Наилучшее сглаживание для сплайна полиномов первой степени достигается при числе итераций, равном пяти, а для сплайна полиномов третьей степени - равном 100.

Сделано математическое описание, которое уточняет угол между линией зрения и направлением зеркального отображения, что дало возможность уточнить угол наблюдения при оценке яркости дорожного покрытия, это позволило скорректировать яркость дорожного покрытия в среднем на 20%.

Построена математическая модель освещения дорожного покрытия улиц и магистралей города. На основании модели выполнен анализ качественных и количественных показателей освещения дорожного покрытия. Получены зависимости равномерности распределения освещенности на дорожном покрытии от соотношения шагу и высоты подвеса светильника при одностороннем, двурядном прямоугольном, двурядном шахматном, расположении светильников. Проведен анализ экспериментальных и расчетных данных, показано, что разность между ними в отдельных точках не превышает 3-18%. На основании данной модели получил дальнейшее развитие точечный метод расчета освещения дорожного покрытия улиц и магистралей города.

Разработана общая структурная схема и построены системы электроснабжения и управления осветительными установками наружного освещения города. Более гибкая система управления и контроля позволяет дополнительно снизить потребление электроэнергии в осветительных сетях не уменьшая качество освещения улиц и магистралей города.

Разработана система управления мощностью сетей наружного освещения с каскадным построением, что позволяет при реконструкции и обновлении осветительных сетей наружного освещения не менять исторически сложившуюся систему централизованного управления наружным освещением города.

На основе системы контроля режимов для работы осветительной установки создана система контроля аварийных ситуаций и локализации аварийных режимов в осветительных сетях. Она позволяет повысить надежность работы освещения в периоды отказа в работе отдельных участков в каскаде наружного освещения города.

Разработаны устройства управления для пунктов питания осветительных установок наружного освещения с каскадным построением, что позволило повысить надежность и эффективность работы каскада в целом.

Разработаны системы выборочного управления осветительными установками с каскадным построением. Выбо-рочное включение осветительных приборов применимо в местах с периодически изменяющимся потоком людей - на улицах, ведущих к стадионам, дворцам спорта, объектам железнодорожного транспорта. В дан-ном случае применение системы выборочного управления позволяет в зависимости от потока людей устанавливать требуемый уровень освещен-ности, обеспечивая тем самым, оптимальный режим эксплуатации установок наружного освещения и гарантируя безопас-ность движения.

Ключевые слова: осветительная установка наружного освещения, передача информации управления и контроля в сетях наружного освещения, пускорегулирующие аппараты, системы регулирования мощностью осветительной сети, системы контроля и управления режимом осветительной установки, моделирование и расчеты светотехнической части наружного освещения.

ANNOTATION

Harchenko V.F. The fundamentals of the energy conservation and the efficiency of the city lighting systems. Manuscript.

Thesis for defense of Scientific Doctorate of Technical Sciences on Speciality 05.09.07 - Lighting Engineering and Sources of Light. Kharkiv National Municipal Academy, Kharkiv, 2007.

The thesis is devoted to the problem of energy conservation in street city lighting based on the distant systems management and distant systems management and control realization with the help of lighting installation, mode of operation. There is a set of gas-filling lamp, that is start regulator device with an extra throttle. The method of streetlight curved forces creation of street city lighting with the use of spline local smoothing has been established, that gives the opportunity to high ten lighting engineering accuracy of reading. The model of lighting road coating of streets and city highways has been established, lighting engineering characteristics research of lighting installation and given recommendations of lighting standard efficiency improvement considering native and foreign city lighting standards. On the basis of results of work the systems and devices of practical realization of energy conservation and street city lighting efficiency have been worked out.

Key words: street city lighting installation, management and control information transmission, start regulator apparatuses, lighting network power regulation systems, lighting device management and control mode of operation systems, modeling and lighting and engineering parts of street city lighting modeling and calculations.

Размещено на Allbest.ru