Определение коэффициента эксплуатации на светодиодные светильники

Опубликовано: 26 мая 2015 г. в 15:58, 81 просмотрКомментировать

Эксплуатационные изменения качества дорожного освещения связаны со старением и загрязнением источниками света и оптических частей СДО (рассеивателей и отражателей). 

Старение рассеивателей и отражателей при эксплуатации – результат структурных изменений материалов. Старение — процесс необратимый и зависящий от качества применяемых материалов, конструктивного решения светильников для дорожного освещения и химического состава окружающей его воздушной среды.

За время эксплуатации происходит медленное осаждение пыли и загрязнений на ИС и пассивных оптических элементах светильников для дорожного освещения. Этот процесс частично обратим при проведении регулярного технического обслуживания (ТО). Степень и скорость загрязнения зависят от конструкции светильников для дорожного освещения (в основном от степени защиты IР) и параметров окружающей атмосферы (интенсивности промышленных загрязнений и дорожного движения, плотности придорожных лесонасаждений). Фотометрические и прочие эксплуатационные параметры ИС меняются в зависимости от их типа, номинальной мощности, производителя и условий эксплуатации. Эти изменения необратимы и в основном известны из каталогов в виде кривых спада светового потока и выхода из строя ИС в процессе горения (при определённых условиях).

Все светильники дорожного освещения меняют свои фотометрические и прочие эксплуатационные показатели в процессе эксплуатации, тем самым снижая зрительную надёжность вождения. Коэффициент u, принимаемый на стадии проектирования ОУ дорожного освещения, должен учитывать эксплуатационные изменения фотометрических параметров СДО, а также вид и частоту регламентных операций технического обслуживания . Для оценки u необходима намётка операций ТО СДО.

Расчётно-аналитическим путём автор пришёл к мнению, что наиболее подходящий вариант технического обслуживания СДО – сочетание чистки светильников для дорожного освещения с групповой заменой ИС в них для традиционных светильников. Из-за необходимости зрительной надёжности для всех участников дорожного движения следует проводить индивидуальную замену выходящих из строя ИС между последовательными чистками СДО. Для светодиодных источников света, ТО обслуживание гораздо меньше, чем у традиционных.

Комплексное техническое обслуживание с определённой цикличностью позволяет сдерживать расходы на дорожное освещение, использовать меньшие u на стадии проектирования осветительного оборудования и поддерживать при этом заданные показатели дорожного освещения в течение всего срока эксплуатации этого оборудования. Чистка светильников для дорожного освещения с параллельной заменой в них ИС сдерживает необходимость частого вскрытия СДО и, соответственно, снижает вероятность их механических повреждений.

Величиной, обычно учитываемой в проектировании дорожного освещения, служит средняя яркость дорожного покрытия (Lav). При этом коэффициент эксплуатации ОУ дорожного освещения (u) в момент времени t с начала эксплуатации (u(t)) определяется отношением соответствующей Lav в этот момент к Lav в начале эксплуатации (при t=0):

Упрощённо полагая, что отражающие свойства дорожного покрытия и взаимные пропорции фотометрических параметров СДО при эксплуатации не меняются, правая часть в (1) может быть заменена отношением светового потока соответствующего СДО (Ф) в момент времени t с начала эксплуатации (Ф(t)) к Ф в начале эксплуатации (при t=0):

где η(t) и η(0), Фs(t) и Фs(0) – соответствующие значения КПД СДО (η) и светового потока используемого ИС (Фs).

Если считать, что характер временного изменения η при эксплуатации постоянен, независимо от проведения ТО, и что в результате ТО Ф возрастает, то – согласно (2) и рис. 2–4 – u(t) может быть выражено как

где t'c — время первой чистки СДО, годы; t'r — время первой замены ИС, годы; tmax — максимальный срок службы СДО, годы (по польским нормам — около 20 лет); Фc – световой поток «чистого» СДО — после операции ТО, лм; Фp – световой поток загрязненного СДО — до операции ТО, лм; ηc — КПД «чистого» СДО — после операции ТО.

В случае комплексного ТО, включающего чистку СДО и замену ИС в них одновременно (t'c=t'r и Фs(t'c)=Фs(t'r)), u(t)может быть выражен как

ТО может проводиться с разными временными циклами и включать каждый раз чистку СДО и замену ИС или только лишь чистку СДО, проводя замену ИС с другими циклами.

Разным вариантам ТО соответствуют разные оптимальные u, в соответствии с чем были рассмотрены следующие подобные варианты:

  • комплексное ТО (чистка светильника и замена драйвера или светильника целиком. 
  • В традиционных источниках света также замена отдельно — лампы) с одногодичным, двухгодичным, трёхгодичным и четырёхгодичным циклами (вар. А);
  • ТО, включающее чистку светильника и замену драйвера с двухгодичным и четырёхгодичным циклами соответственно (вар. Б).

При этом оптимальные u определялись для ОУ со светодиодами, типа:
УСС — 150 (потребление 150 Вт) КСС типа «Д»
УСС - 180 Магистраль (потребление 180 Вт) КСС типа «Ш»
УСС — 240 Магистраль (потребление 240 Вт) КСС типа «Ш»
при разных условиях окружающей среды.
Расчётные u соответствуют времени tmax(u(tmax).

Для каждого лабораторного испытания отбирались случайным образом по 5 светильников с какой-либо улицы и определялись их КПД в сравнении с КПД новых. Исследования проводились с 2010 года по 2014 г.

Для уличного применения (освещение дорог и магистралей)

Условия окружающей среды
Коэффициент эксплуатации (u)
1 2 3 4

Условия (варианты) окружающей среды, в которой эксплуатировались СДО, были следующими:
I — улицы малого транспортного значения с малой СЕПД (от 6000 транспортных единиц в сутки (ТЕС)) и СГВП около 92 г/м2;

II — улицы большого транспортного значения со средним уровнем СЕПД (от 16 000 ТЕС) и СГВП около 78 г/м2;

III — улицы большого транспортного значения с высокой СЕПД (от 22 000 ТЕС) и СГВП около 86 г/м2;

IV — улицы большого транспортного значения с очень высокой СЕПД (от 34 000 ТЕС) и СГВП около 92 г/м2.

Ресурсные требования к светодиодным светильникам:

В течение гарантийного срока эксплуатации, снижение светового потока относительно первоначального не должно превышать 30%. 

Когда происходит 30% падение светового потока, то светодиодные светильники должны заменять на новый или производить замену светодиодного модуля, в том числе защитного стекла и оптики.

Из данного исследования, видно, что за 4 года работы светильников (ФОКУС) при различных условиях окружающее среды падение светового потока не превысило 10 — 15%. В светотехнических расчетах необходимо учитывать коэффициент эксплуатации отличный от других источников света. 

Автор: Прохоров Игорь
Источник: www.axiomasveta.com

Информация о компании

АКСИОМА ЭЛЕКТРИКА, ООО
Философия качества — лидерство технологий. ООО «Аксиома Электрика» — это электротехнический бренд, объединяющий высокое качество оказания услуг и поставок надежной продукции. Бренд, который стремится сделать доступными для каждого человека самые современные изделия в освещении и электрике. Надежность оборудования и эффективность от его внедрения — девиз бренда. Мы рекомендуем только проверенные и эффективные решения в области энергосберегающего освещения. География реализованных проектов…

Контакты:

Ф.И.О. Иванов Олег  нет отзывов
Должность: Генеральный директор
Компания: ООО "Аксиома Электрика"
Страна:  Россия
Телефон: +7 495 504 73 82
Сообщите, что нашли информацию на сайте «Элек.ру»
Web: http://www.axiomaelectrika.ru/
Зарегистрирован: 18 апреля 2014 г.
Последний раз был на сайте 10 дней назад
  Отправить сообщение

Рекомендуем почитать

Комментировать

    Еще никто не оставил комментариев.

Для того чтобы оставлять комментарии Вам необходимо зарегистрироваться либо авторизоваться на сайте.