Аспекты повышения энергоэффективности электроустановок облучения растений
Экономия электроэнергии в осветительных и облучательных установках как важная проблема в энергетической сфере агропромышленного комплекса. Обоснование замены традиционных источников света на газоразрядные лампы для облучения растений в теплицах.
Рубрика | Физика и энергетика |
Вид | статья |
Язык | русский |
Дата добавления | 20.04.2019 |
Размер файла | 136,1 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
5
АСПЕКТЫ ПОВЫШЕНИЯ ЭНЕРГОЭФФЕКТИВНОСТИ ЭЛЕКТРОУСТАНОВОК ОБЛУЧЕНИЯ РАСТЕНИЙ
Студент Музычева О.С.
(ФГБОУ ВПО СПбГАУ)
Руководитель к.т.н., доцент. Гулин С.В.
(ФГБОУ ВПО СПбГАУ)
В настоящее время аспект экономии электроэнергии в осветительных и облучательных установках считается одним из наиболее важных в энергетической сфере агропромышленного комплекса (АПК). Своевременное проведение мероприятий по техническому обслуживанию осветительных и облучательных установок дает лишь определенный процент сбережения энергии. Из этого следует, что необходима разработка принципиально новых устройств (в частности - излучателей), а так же улучшение существующих [1].
Замена традиционных источников света, таких как лампы накаливания, галогенные лампы, на лампы с более высокой светоотдачей (люминесцентные, ртутные, натриевые высокого давления) достаточно эффективна.
На примере патента Корацца А. (WO 2006/090423) [2] проанализируем газоразрядную лампу высокого давления, содержащую газопоглотительное устройство. Газоразрядные лампы высокого давления (также известные, как газоразрядные лампы высокой интенсивности) - это лампы, в которых световое излучение обусловлено электрическим разрядом, который устанавливается в газообразной среде, содержащей инертный газ (как правило, аргон с возможным добавлением незначительных объемов других инертных газов) и пары различных металлов согласно типу лампы. Известные крепления газопоглотительных устройств в колбах ламп имеют недостаток - вызывание эффекта "затенения", экранирования света, идущего из горелки, на пространственный угол в зависимости от размера газопоглотительного устройства, его близости к горелке и его ориентации относительно горелки. Этот эффект нежелателен для изготовителей ламп, поскольку он на несколько процентов снижает общую яркость лампы. Согласно настоящему изобретению газопоглотительное устройство является нитевидным, прикрепляясь к одному из металлических элементов, поддерживающих горелку, и находится в такой позиции, чтобы быть параллельным упомянутому металлическому элементу и большей частью скрытым для горелки.
Схожие исследования, касающиеся газоразрядных ламп, выявлены в патентах
РФ № 2402835, РФ № 2431903, РФ № 2465680 [2]. Техническим результатом указанных изобретений является увеличение долговечности, световой отдачи лампы и упрощение ее конструкции.
Рис.1 - Газоразрядная высокоинтенсивная лампа, патент РФ № 2431903
Лампа состоит из вольфрамовых электродов 1 и 2, гибких токовводов 3 и 4, поджигающего электрода 5, спирали колбы 6, цоколя 7, газопоглотителя 8.
Один из способов снижения энергоемкости электрического питания газоразрядных ламп был предложен Ракутько С.А. [2] Данный способ позволяет формировать в процессе эксплуатации ГЛ параметры питающего напряжения из условия достижения минимально возможных значений величины энергоемкости. Происходящие изменения интегральной облученности и равномерности светового поля компенсируют путем изменения высоты подвеса облучателя или коррекции его светораспределения. Новизна исследования заключается в том, что регулирование питающего лампы напряжения в процессе эксплуатации ведут в соответствии с найденной зависимостью, считая время наработки реальным временем, в том числе для ламп с различным временем наработки. Так же известны патенты РФ № 2381645 и РФ № 2387126, касающиеся вариаций данного регулирования. В патенте РФ № 2363085 представлено применение компенсирующей конденсаторной установки, позволяющей регулировать энергоэффективность процесса в условиях неравномерной нагрузки фаз, что в настоящее время является широко распространенной проблемой.
Третьим способом увеличения энергоэффективности облучательных установок является замена традиционных электромагнитных пускорегулирующих аппаратов (ПРА) на современные - электронные пусковые регулирующие аппараты (ЭПРА). Изобретения относятся к области электротехники и предназначены для зажигания и питания током повышенной частоты газоразрядных осветительных ламп высокого давления. Технический результат заключается в обеспечении возможности функционирования устройства в двух режимах (режим зажигания и рабочий режим) и в повышении надежности работы устройства за счет значительного снижения значения сквозных токов при аварийном одновременном срабатывании ключевых элементов. Технические и экономические параметры разрядных ламп, светильников, облучателей, осветительных и облучательных установок существенно зависят от параметров ПРА, без которых не могут работать практически все разрядные лампы. Разрядный источник света и ПРА образуют единый комплект, элементы которого находятся в неразрывной взаимосвязи. Так, от параметров ПРА зависят световая отдача комплекта «лампа - ПРА», срок службы лампы, габаритные размеры и стоимость светильника, затраты на облучательную установку.
Патенты РФ № 2455797, РФ № 2479166, РФ № 2387108 - это подобный электронный пускорегулирующий аппарат для лампы. В блоке оценки сигнала, который связан с потенциалом корпуса в качестве опорного потенциала, определяют и оценивают разницу между уровнем постоянного напряжения первого контактного вывода для лампы и второго контактного вывода для лампы. Это позволяет делать выводы об остаточном сроке службы лампы (патент РФ № 2275760) [2].
Особенностью конструкции ЭПРА является наличие раздельных схемы питания электродов лампы, схемы зажигания и поддержания тока горения лампы. Схема состоит из двух узлов: схемы зажигания и поддержания тока горения лампы и схемы питания электродов, предназначенной для генерирования импульсного рабочего тока с последующим выпрямлением. Величина рабочего тока электродов задается принудительно и регулируется широтно-импульсной модуляцией. Известный ЭПРА способствует работе при высокой мощности и значительных рабочих токах, имеет высокий КПД, а также позволяет разнести лампу и ЭПРА на большое расстояние. Недостатком технического решения является отсутствие возможности оперативной регулировки токов подогрева электродов при работе лампы, а также программируемого подбора оптимальных рабочих параметров во время работы, что существенно сокращает срок службы лампы. Кроме того, питание электродов только постоянным током ограничивает тип газоразрядных ламп, для которых может применяться указанный ЭПРА [3].
Все перечисленные патенты при их использовании на практике в тепличных хозяйствах позволяют улучшить одну или несколько характеристик ламп. Это является большим преимуществом по сравнению с применением традиционных ламп, светильников и пускорегулирующих аппаратов. Кроме того, обоснованное и грамотное сочетание данных изобретений может привести к значительному повышению энергоэффективности облучательных установок в тепличном хозяйстве.
газоразрядная лампа облучение растение теплица
Литература
1.Беззубцева М.М. Электротехнологии и электротехнологические установки в АПК - СПб, СПбГАУ, 2012. - с.2
2.Федеральный интитут промышленной собственности [Электронный ресурс] :URL: http://www1.fips.ru (дата обращения: 10.11.2015).
3.Гулин С.В. Энергетическая эффективность спектральных параметров облучательных установок селекционных климатических сооружений// Известия МААО, №18 - 2013 - с.8-11.
Размещено на Allbest.ru
Подобные документы
Установки электрического освещения в помещениях. Принцип действия и недостатки источников света. Ламы накаливания, люминесцентные лампы низкого и высокого давления, галогенные лампы, светодиодные лампы. Обслуживание осветительных электроустановок.
курсовая работа [265,1 K], добавлен 03.01.2013Энергоэффективные источники света. Механизм работы энергосберегающей лампы и лампы накаливания. Преимущества использования электронных пускорегулирующих устройств. Способы экономии электроэнергии на предприятиях. Экономия электроэнергии при отоплении.
реферат [228,4 K], добавлен 28.03.2012Пути экономии электроэнергии в электроосветительных установках. Экономия расхода электроэнергии и повышение срока службы ламп при регулировании напряжения. Применение экономичных источников света на основе газоразрядных ламп, особенности их работы.
курсовая работа [3,6 M], добавлен 21.11.2010Сущность и физическое обоснование явления люминесценции как свечения вещества, возникающего после поглощения им энергии возбуждения, основные факторы, оказывающие на него непосредственное влияние. Люминесцентные источники света - газоразрядные лампы.
реферат [149,4 K], добавлен 25.04.2014Показатели освещения. Описание осветительных систем административных зданий и применяемого оборудования. Нормирование освещения и методика проведения аудита системы освещения. Расчет экономии электроэнергии в действующих осветительных установках.
дипломная работа [4,1 M], добавлен 14.06.2010Назначение и порядок проведения энергетического обследования. Анализ мощности осветительных установок, времени использования и качества светильников, расчет расхода электроэнергии на освещение в здании. Пример модернизации осветительной установки.
дипломная работа [2,8 M], добавлен 28.06.2011Классификация и основные параметры электрических источников света. Лампы накаливания. Люминесцентные лампы низкого и высокого давления. Схемы питания люминесцентных ламп. Основные светотехнические величины. Техника безопасности.
курсовая работа [710,5 K], добавлен 21.09.2006Осветительные приборы: прошлое, настоящее и будущее. Тепловые и газоразрядные источники света. Преимущества и недостатки люминесцентных ламп. Генерации света при прохождении электрического тока через границу полупроводниковых и проводящих материалов.
реферат [277,1 K], добавлен 09.04.2013Характеристика особенностей и видов источников искусственного света. Принцип действия галогеновых ламп, в баллон которых добавлен буферный газ: пары галогенов. Лампы накаливания и люминесцентные лампы. Принцип запуска ЛДС с электромагнитным балластом.
презентация [1,1 M], добавлен 14.06.2013Источники тепла и энергий химической природы, их неэффективность. Изобретение восковой свечи и развитие электрических источников света. Создание первой дуговой лампы. Разновидности ламп накаливания и их широкое применение, характеристика светодиодов.
реферат [22,1 K], добавлен 16.01.2010