Научная статья на тему 'ЕКСПЕРИМЕНТАЛЬНЕ ДОСЛіДЖЕННЯ КОЕФіЦієНТА ПУЛЬСАЦії СВіТЛОВОГО ПОТОКУ ДЖЕРЕЛ ШТУЧНОГО ОСВіТЛЕННЯ'

ЕКСПЕРИМЕНТАЛЬНЕ ДОСЛіДЖЕННЯ КОЕФіЦієНТА ПУЛЬСАЦії СВіТЛОВОГО ПОТОКУ ДЖЕРЕЛ ШТУЧНОГО ОСВіТЛЕННЯ Текст научной статьи по специальности «Экономика и бизнес»

CC BY
59
6
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
ЛАМПИ / ПУЛЬСАЦії СВіТЛОВОГО ПОТОКУ / УСТРОЙСТВО / ПРИСТРіЙ / DEVICE / ОСЦИЛОГРАМИ / КОЕФіЦієНТ ПУЛЬСАЦіЙ / ЛАМПЫ / ПУЛЬСАЦИЯ СВЕТОВОГО ПОТОКА / LUMINOUS FLUX FLICKER / ОСЦИЛЛОГРАММЫ / WAVEFORMS / КОЭФФИЦИЕНТ ПУЛЬСАЦИЙ / FLICKER COEFFICIENT / LAMPS

Аннотация научной статьи по экономике и бизнесу, автор научной работы — Бондаревський С.Л., Данилейко О.К., Рожненко Ж.Г.

На основании украинских и Европейских Норм проанализированы требования к уровню пульсаций светового потока. Для расчета коэффициента пульсации предложено устройство, основанное на преобразователе оптического излучения - фотодиоде и регистраторе - осциллографе. Получены осциллограммы изменения светового потока во времени, на основании которых рассчитаны коэффициенты пульсаций. Исследования показали, что определенные образцы широко используемых ламп имеют недопустимый уровень пульсаций светового потока.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

EXPERIMENTAL STUDY OF LUMINOUS FLUX FLICKER COEFFICIENT OF ARTIFICIAL LIGHT SOURCES

A phenomenon of luminous flux flicker of artificial light lamps of general and industrial use is analyzed in the article. The analysis shows that luminous flux flicker adversely affects the human condition. However, most manufacturers of lamps not knowingly induce flicker performance for their products. Difficult professional devices are used to check the availability of flicker and measure its depth in the market of electronic devices. They are virtually inaccessible to the public taking into account the producing countries and pricing. On this basis, relatively simple device for analyzing the luminous flux flicker is proposed. It is based on a converter of optical radiation - photodiode and detector-oscilloscope. With the developed device, studies of the most common artificial light lamps that are present in the domestic market were conducted. The resulting waveforms of changes for luminous flux in time were obtained and flicker coefficients were calculated. Studies were found that certain examples of widely used lamps have unacceptable level of luminous flux flicker. Thus it is shown that it can’t trust the manufacturer advertising when designing of high-quality lighting systems, and should, if possible, check for flicker.

Текст научной работы на тему «ЕКСПЕРИМЕНТАЛЬНЕ ДОСЛіДЖЕННЯ КОЕФіЦієНТА ПУЛЬСАЦії СВіТЛОВОГО ПОТОКУ ДЖЕРЕЛ ШТУЧНОГО ОСВіТЛЕННЯ»

J

Бондаревський С. Л., Данилейко О. К., Рожненко Ж. Г.

УДК 621.321:378.14 DOI: 10.15587/2312-8372.2016.79727

ЕКСПЕРИМЕНТАЛЬНЕ ДОСЛ1ДЖЕННЯ КОЕФ1Ц1ЕНТА ПУЛЬСАЦН СВ1ТЛОВОГО ПОТОКУ ДЖЕРЕЛ ШТУЧНОГО ОСВ1ТЛЕННЯ

На тдставг укратських та бвропейських Норм проаналгзовано вимоги до ргвня пульсацш свтлового потоку. Для розрахунку коефщента пульсащ запропоновано пристрш, заснований на використаннг перетворювача оптичного випромтення — фотодюда та реггстратора — ос-цилографа. Одержан1 осцилограми змти свтлового потоку в часг, на тдставг яких розрахованг коефщенти пульсацш. Дослгдження виявили, що певн1 зразки широковживаних ламп мають неприпустимий ргвень пульсацш свтового потоку.

Клпчов1 слова: лампи, пульсащ свтлового потоку, пристрш, осцилограми, коефщент пульсацш.

1. Вступ

Зпдно Енергетично1 стратеги Украши на перюд до 2030 року [1] зростання побутового споживання електроенергп населенням до 2030 року у порiвнян-ш з 2010 роком складе бшьше 55 % (середньорiчний темп — 2,2 %). Одночасно зi зростанням значним буде i збшьшення енергоефективност (у цшому приблизно на 1,2 % щорiчно) за рахунок ращональшшого вико-ристання електроенергп для опалення, кондищювання, вентиляцп та, що немало важливо, освилення.

Реалп сучасного ринку енергоноспв у державi — поступове i планомiрне пiдвищення цiни на електро-енергiю — змусили людей замислюватися над рiвнем споживання енергоносiiв [2, 3], адже перш за все — це запорука енергетичноi безпеки Украши. Так, базо-вий сценарш попиту на електроенерпю передбачае до 2030 року зниження електроемносп ВВП приблизно на 40 % (з 0,19 кВт ■ год/грн у 2009 рощ до 0,11 кВт ■ год/грн у 2030 рощ). Для виходу на цей показник необхщно досягти 20 % скорочення питомого споживання електро-енергп, у тому чи^ за рахунок «стимулювання вико-ристання енергозбернаючих побутових електроприладiв та енергозбернаючих систем освилення» [1].

Сьогоднi на ринку джерел штучного освилення з'я-вилася велика кiлькiсть рiзноманiтних енергоефективних ламп, що вiдрiзняються за принципом дп: iндукцiйнi, люмiнесцентнi, компактнi люмшесцентш, свiтлодiоднi тощо. Безумовно, цi лампи мають бшьш високий коефщент свiтловоi ефективностi порiвняно з донедавна поширеними лампами розжарювання [4-6], як ввд-грали величезну роль у розвитку людства i сьогоднi е застаршим джерелом свiтла.

Проте, освилення, що надае позитивний вплив на оргашзм людини, не обов'язково повинно бути енер-гоефективним. При використанш ламп i свiтильникiв з метою тдтримки, наприклад, циркадного ритму людини i створення оздоровчого, мотивуючого i заспокiйливого ефекту, як правило, не робиться акцент на найбшьш енергоефективних параметрах освилення. Отже, якiсть освилення та енергоефективнiсть — це не взаемови-ключнi поняття i iх необхiдно спiвставляти [7].

В Украш одним iз основних нормативних докуменпв, що встановлюе вимоги до освилення, е ДБН В.2.5-28-2006 «Природне i штучне освилення», який введений в дiю десять рокiв тому, коли сучасна освилювальна технiка в Украш була на початковш стадii впровадження. На базi цих Норм розробляються рiзноманiтнi галузевi нор-ми освилення, якi враховують специфiчнi особливостi технолопчного процесу i будiвельних рiшень будiвель i споруд галузi, якi погоджуються i затверджуються вiдповiдно до чинного порядку До параметрiв освилен-ня, що регламентуються даними Нормами, вщносять: освилешсть на робочiй поверхнi вщ системи загаль-ного освiтлення, цилшдрична освiтленiсть, показник дискомфорту, коефiцiент пульсацп освiтленостi тощо.

Зупинимося докладно на явишд пульсацiй свило-вого потоку випромшювання (пульсацii освiтленостi). Серед показниюв якостi свiтлового середовища пульсацii освиленосп займають окреме мiсце. Особливо гостро питання про виявлення та обмеження цього показника пов'язано в даний час у зв'язку з масовим викорис-танням рiзноманiтних систем освилення, робота яких безпосередньо впливае на людину.

З цiеi точки зору дивним е той факт, що вищезгадани-ми Нормами не передбачеш методи (методика, порядок, умови, настанови, обладнання тощо) для вимiрювання, контролю або виявлення пульсацш свилового потоку. Недосконалшть та необхiднiсть оновлення i доповнен-ня цих Норм з подальшою гармонiзацiею нацiональноi нормативноi бази з нормами 6С докладно висвiтлено в робот [8].

Таким чином, створення сучасного та доступного украiнського обладнання, за допомогою якого можливе, як мшмум — виявлення, а, як максимум — вимiр пульсацп та розрахунок коефщента пульсацш освиленосп, е актуальною задачею.

2. Об'скт дослщження та його технолопчний аудит

Об'ектом дослгдження е лампи штучного освилення за-гального та промислового призначення. Наразi, бiльшiсть виробниюв ламп придiляють увагу таким показникам,

TECHNOLOGY AUDiT AND PRODUCTiON RESERVES — № 5/1(31], 2016, © Бондаревський С. Л., Данилейко О. К., 45

Рожненко Ж. Г

як час роботи лампи, iндекс передачi кольору, енерго-ефективнiсть лампи. Беззаперечно, щ показники е важ-ливими, в той же час серед параметрiв ламп найчастiше вщсутш не менш важливi характеристики — спектральш показники та рiвень пульсацГ!. Останнi можуть призвести до негативного впливу на стан та здоров'я людини — головний бшь, попршення зору тощо.

3. Мета та задач1 дослщження

Проведенi дослiдження ставили за мету тдвищити рiвень теоретично! та практично! пiдготовки спецiалiстiв, а також споживачiв, якi формують критичне вщношен-ня до розрекламованих догм про найбшьш поширенi системи штучного освилення.

Для досягнення поставлено'! мети виршувалися на-ступнi задачi:

1) розробити пристрш нескладно! конструкцГ! i не-високо! вартостi, що дасть можлившть розрахувати коефiцiент пульсацГ!;

2) порiвняти та проаналiзувати значення коефщента пульсацГ! для рiзних джерел штучного освилення, що наявнi на укра!нському ринку.

4. Анал1з л1тературних даних

У 1989 роцi з метою розробки единих норм в галузi прикладно! свiтлотехнiки при бвропейському комиеп зi стандартизацГ! (CEN) був створений Техшчний комь тет ТК169 «Свило i освилення». В серединi 2003 року були розроблеш норми в обласп свiтлотехнiки одно-стайно визнаш у всiх кра!нах-членах CEN, як замiнили в цих кра!нах !х власнi норми з деталiзацiею вщповщно до нацiональних умов i е обов'язковими до виконан-ня [9]. Базовими iз затверджених норм е EN 12665 та EN 12464-1 (у липш 2011 року опублжоваш розшире-нi i доповненi редакцГ! цих норм), якi регламентують i встановлюють основнi поняття та критерГ! для оцiнки вимог до освилення робочих мiсць всерединi примiщень для понад 300 видiв зорових задач. Власне, цшшсть цих норм полягае в тому, що вперше для вае! бвро-пи створенi едиш вимоги до освiтлення пiдприемств, установ та робочих мшць тощо.

З урахуванням зовтшньо! полiтики Укра!ни з 2013 року — поглиблення штеграцГ! в бвропейський Союз — надалi будемо орiентуватися переважно на бвропейськ Норми, а саме на роздши, що встановлюють вимоги до кшьюсних i якiсних показникiв освилення. Зазначимо, що додатково у Нормах наводяться рекомендацГ! щодо реалiзацi! правильних i енергозберiгаючих освилюваль-них ршень.

У бвропейських Нормах регламентуються наступш параметри освiтлення:

— освiтленiсть зони виконання зорово! задачi;

— освилетсть зони безпосереднього оточення;

— узагальнений показник дискомфорту;

— загальний шдекс передачi кольору;

— пульсащя освiтленостi.

Дослiдження впливу пульсуючого свила (частотою до 300 Гц) на оргашзм людини показали, що таке осви-лення негативно впливае, по-перше, на фоторецептори сiткiвки очей, а по-друге, на центральну нервову систему, а отже i на мозок людини [10]. Як наслщок — напруга в очах, зниження працездатносп, втома, попршення

пам'яп, головний бiль [11, 12]. Тривалий вплив пульсуючого освилення може призвести до виникнення стреав [13], а отже до хрошчних захворювань серцево-судинно! i нервово! системи [12], проблем з органами зору. Крiм того, при пульсацГ! свила можливе виникнення стробоскотчного ефекту [6, 14]. Так, наприклад, короткочасш пульсацГ! фар автомобшя в нiчний час спричиняють виникнення фантомних явищ, якi можуть стати причиною дорожньо-транспортно! пригоди [15]. Тобто, вимоги до рiвня пульсацiй освилення виникли не на порожньому мшщ i задовго до появи сучасних джерел свила [16, 17].

Укра!нськими Нормами (ДБН В.2.5-28-2006) вста-новлено, що глибина пульсацГ! освиленосп при жив-ленш джерел свiтла струмом частотою менше 300 Гц не повинна перевищувати 20 %, а для деяких випадюв — 15 % або навиь 10 %. У бвропейських Нормах вiдсутнi кшьюсш показники пульсацГ! освiтленостi, хоча цьому явищу присвячено роздш. Замiсть значень коефщента пульсацГ! в цьому роздт зазначено, що в примiщеннях з тривалим перебуванням людей пульсащя освиленосп i виникнення стробоскопiчного ефекту не допускаються.

Недостатнiсть висвiтлення цього питання в укра!н-ськiй науковiй лператур^ суперечлива iнформацiя та заздалегiдь скрип виробниками деяю параметри ламп [18, 19], обумовлюють необхвдшсть проведення дослщжень у цьому напрямку.

5. Матер1али та методи дослщження

5.1. Теоретичш аспекти дослщження коефвдснта пульсаций. Системи штучного освiтлення — рiзноманiтнi освилювальш прилади, що побудованi на рiзних типах ламп, вiдбивачiв тощо. Сьогодш найбiльшого поширен-ня отримали лампи в побутк розжарення (галогенна), люмшкцентна, свiтлодiодна; в промисловостi: дугова ртутна лампа, металогалогенна лампа, натрiева лампа тощо. З очевидних причин для живлення вах ламп, без виключення, використовують джерело змшного струму. Наявшсть пульсацш освiтленостi викликана виключно джерелом живлення, що використовуе та чи шша лампа та фiзикою !! роботи.

Пульсацiя — це процес перюдично! або довiльно! змiни в час певного параметра вiдносно його середньо-го значення в сталому режимГ Для визначення рiвня таких змш використовують поняття коефiцiента пульсацГ!, який показуе вщношення амплиуди пульсацi! до середньо! величини даного параметра.

Згiдно ДБН В.2.5-28-2006 коефiцiент пульсацГ! осви-леностi % — критерiй оцiнки ввдносно! глибини коливань освiтленостi внаслiдок змши в часi свiтлового потоку газорозрядних ламп при живленш !х змшним струмом, який виражаеться формулою:

kп = ЕтЕЕш 100%, (1)

2Есер

де Етах, Ет;п — вщповщно максимальне i мiнiмальне значення освiтленостi за перiод !! коливання, лк; Есер — се-редне значення освiтленостi за той же перюд, лк.

Для кращого розумшня формули (1) проiлюструемо залежшсть !! складових (рис. 1) на прикладi довшьно-го графiку пульсацГ! освиленосп Е(£), який наведено

J

у ГОСТ 54945-2012 «Здания и сооружения. Методы измерения коэффициента пульсации освещенности».

Рис. 1. До визначення коефщЕнта пульсаци

З формули (1) видно, що для визначення ^ не-обхiдно знати (вимiряти) Етах та Ет;п i розрахувати чи вимiряти Есер. Зазвичай освилешсть вимiрюеться спецiальними професiйними люксметрами-пульсометрами [18], як проводять вимiри вах значень освиле-ностi i одночасно автоматично розраховують коефщент пульсацГ!. З рис. 1. очевидно, що Есер можна розрахувати проштегрувавши E(t) при умовi наявностi осцилограми пульсацiй або оцифрованого сигналу.

Отже, в загальному випадку, повна формула для визначення коефщента пульсацГ!:

E _ E E _ E

. -^max Emin -^max Emin . „„

kn =—2E-= ^7T--100/ =

^-^-сер _ 1

2 ■ T J E (t ) dt

S 2T

-100/,

(2)

тобто Ecep розраховуеться як середнеарифметичне Emax

та Emin-

Особливiстю використання формул (2) i (3) е 36ir kn при формi пульсацГ! близько! до синусо!дально!, на-приклад, для ламп розжарювання; однак, чим сильнГше форма пульсацш вГдрГзняеться вГд гармонГйно!, тим бГльше розрГзняються розрахунки коефГцГентГв пульсацГ!. КрГм того, перевагою формули (3) е неможливГсть перевищення коефГцГента пульсацш значення 100 /, в той час як за формулою (2) вш може бути набагато бГльше (рис. 1 при Emin = 0), що можливо спостерГгати при живленш ламп Гмпульсним джерелом [18].

Наряду з зазначеними перевагами формула (3) мае i ряд суттевих обмежень та недопущень ïï використання:

— живлення ламп з пристроями ЕПРА (електронна

пуско-регулююча апаратура);

— застосування регуляторГв потужностГ, наприклад,

димерГв;

— застосування драйверГв.

5.2. Обладнання для проведения дослщження. В робой [22] детально описано будову стенда, який розроб-лено на кафедрГ електромехашки ДВНЗ «КриворГзький нацГональний унГверситет», Украша, м. Кривий РГг, для визначення характеристик джерел штучного освилення. Стенд складаеться з двох щентичних модулГв для аналГзу характеристик ламп i модуля керування, який призначено для керування роботою ламп i вимiрювань електричних параметрiв джерел свила.

Як зазначалось вище, для визначення коефщента пульсацiï використовують професiйнi люксметри-пульсо-метри, якГ в умовах тепершнього фiнансового стану наукових установ, проектних оргашзацш та споживачiв практично недоступш. Спираючись на запропоновану у ГОСТ 54945-2012 та у [21, 23] методику вимГрю-вання коефщента пульсаци освиленосп, засновану на використанш перетворювача оптичного випромiнення, авторами запропонована бГльш функцiональна блок-схема, яка наведена на рис. 2. Сукупшсть елеменпв даноï блок-схеми утворюють пристрГй для розрахунку коефь цiента пульсацiï за формулою (2) або (3), який зпдно термшологп [22] мае назву Модуль-П. ОкрГм розрахунку коефiцiента пульсацП використання Модуля-П дозволить також проаналiзувати змГну рГвня освiтленостi в часГ тобто отримати осцилограму освiтленостi.

де Е(£) — функцiя змiни освиленосп у часг, S — площа обмежена кривою освиленосп; Т — перюд коливань (час вимiру освiтленостi).

Зрозумiло, що формула (2) по-требуе значного об'ему розрахунюв i важко реалiзуеться в практич-них умовах, коли, наприклад, вщ-сутнiй люксметр-пульсометр або форма Е(Г) в!др!зняеться вщ гар-монiйно!, що, дореч^ не можливо передбачити заздалепдь.

Виходячи з викладеного вище, е сенс використову-вати спрощений метод розрахунку коефщенту пульса-цiй [18, 20, 21], який базуеться на формулк

^ =

Emax Em

-100/,

(3)

Рис. 2. Блок-схема вимiрювання осветлено™

Розглянемо докладно складовi блок-схеми. В якос-тГ перетворювача може використовуватися фотодюд будь-якого типу та спектрально'! чутливосп (в ро6отГ ви-користано ФД263-01). Необхщтсть введення в схему тд-силювача (вщсутнш i непередбачений у ГОСТ 54945-2012 та у [21]) обумовлено тим, що напруга на фотодюдГ при його освиленш, сягае рГвня 100-200 мВ i для зручносп

вимiру напруги 11 n0Tpi6H0 тдсилити. Принципова схема постшно'1 напруги вш визначае саме середне значення

тдсилювача наведена на рис. 3.

дослщжуваного сигналу за рахунок вбудованого штег-ратора.

Рис. 3. Принципова схема тдсилювача

Основою тдсилювача е штегральна мшросхема К140УД7, що являе собою операцшний тдсилювач (ОП) середньо! точности з вбудованою корекщею 1 захистом виходу вщ короткого замикання в навантаженш, на шверсний вхщ 2 яко! подано сигнал з фотодюда. Коефщент тдсилення визначаеться за формулою (4) та тдбираеться таким чином, щоб з урахуванням вихщного струму фотодюда р1вень напруги на вход1 осцилографа був в межах 5 В.

k =

R3B

100

-= 20,

(4)

де Двв.зв. — резистор зворотного зв'язку (R2 = 100 кОм); RBX. — вхiдний резистор (R1 = 5 кОм).

Змшний резистор R3 =10 кОм, що тдключений мiж виводами 1 та 4, призначений для компенсацп дрейфу нуля (нульового рiвня). Резистори R4 та R5 по 10 кОм складають дiльник напруги, який необхщно для забезпечення двополярного живлення ОП. Живиться тдсилювач вiд однополярного iмпульсного джерела постiйного струму рiвнем 24 В.

Осцилограф може використовуватись будь-яко-го типу. В робот використано цифровий осцилограф Siglent SDS1022C.

6. Результати дослщжень

Для унеможливлення «претензш» з боку виробни-юв (постачальникiв) типи ламп навмисно не вказуються, тому обмежимося тiльки перелшом торгiвельних марок, що використовувались при даному дослщженш: Osram, Maxus, Philips, Delux, Iskra.

Для аналiзу наявност пульсацп та розрахунку кое-фщента пульсацп були проведенi вимiрювання для типу ламп, як е базовими Модуля-Д [22].

За допомогою розробленого пристрою були отриман осцилограми пульсацш, як наведенi на рис. 4. Для зручност подальшого визначення Emax та Emin нульо-вий рiвень сигналу на осцилограмi позначено червоною сущльною лiнiею.

Згодом за формулами (2) та (3) розраховано кое-фщенти пульсацш, яю зведенi в табл. 1. Зазначимо, що для формули (2) Ecep вимiрювалась за допомогою звичайного мультиметра, адже в режимi вимiрювання

Рис. 4. Осцилограми свплового потоку ламп: а — лампа розжарювання; б — галогенна лампа; в — компактна люмшесцентна лампа; г — свгглодшдна лампа; Г — шдукцшна лампа; д — дугова ртутна лампа (ДРЛ); в — дугова ртутна лампа з вольфрамовою ниткою розжарення (ДРВ); е — металогалогенна лампа (ДР1); ж — натрiEва лампа (ДНАТ)

З табл. 1 видно, що у вс1х ламп, окр1м шдукцш-но!, спостериаеться явище пульсацп св1тового потоку в д1апазош частоти до 300 Гц. Тыьки дослщжувана шдукцшна лампа вщповщае ввропейським Нормам що-до вщсутност пульсацп осв1тленость Можна вважати допустимим р1вень пульсацш 1 для ламп ДРЛ, ДР1, ДНАТ, адже вони працюють переважно на вщкритш мюцевост або у примщеннях промислового призна-чення, де вплив пульсуючого осв1тлення на оргашзм

Е

ж

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

людини значно менший порiвняно з побутовими прим^ щеннями. Незначний рiвень пульсацiй (навiть в межах укра!нських Норм) для лампи розжарювання, галогенно!, ДРВ та компактно! люмiнесцентноi не е випадковим i пояснюеться виключно принципом !х роботи: високою шерцшшстю — для перших трьох i високою частотою живлення свiтового елементу — для останньо!.

Окремо! уваги заслуговуе значний рiвень пульсацп св^лодюдно! лампи. В роботi поставлено тд сумнiв отриманi результати, адже виробник лампи позицю-нуе свою продукщю з «вщсутшстю пульсацш». Для прояснення ситуацп проведено додаткове дослiдження, результати якого наведено на рис. 5, на св^лодюднш ламт iншоi серп того ж виробника.

Рис. 5. Осцилограма св^лового потоку св^лодюднй' лампи

З рис. 5 видно, що у другого зразка пульсащя ввдсут-ня. З урахуванням вище сказаного, наявшсть пульсацп освiтленостi викликана виключно внутршшм джерелом живлення лампи. В робота припущено, що перший зразок мае браковане вбудоване джерело. Прше, якщо виробник заздалепдь заощаджуе на якоста лампи, що призводить до появи пульсацп та, вiрогiдно, до попршення й iнших !! параметрiв.

Зазначимо, що дослiдження проведено в рамках науко-во-дослiдноi роботи «Розробка та впровадження пристро!в автоматизацп для тдвищення енергоефективностi електро-механiчних систем» (№ держреестрацп РК011би001828),

в якш автори роботи не ставили за мету визначати кшь-кiсний рiвень пульсацп, акцент робився на виявленн наявностi пульсацiй свiтлового потоку.

7. SWOT-аналiз результатов дослщження

Проведенi дослщження пiдтверджують доцiльнiсть застосування запропоновано! конструкцп пристрою, який вiдрiзняеться вiд професшних люксметрiв-пульсометрiв доступнiстю елементно! бази та може бути виготовлений переачним споживачем.

До недолМв запропонованого пристрою можна вщ-нести вiдсутнiсть автоматично! фжсацп пульсацп та обчислення !! юльюсних показникiв.

Перспективним напрямком подальших дослвджень е розробка додаткового обчислювального пристрою модульного типу на базi сучасного мжроконтролера для автоматизацп розрахунку коефщента пульсацп.

За умови значного тдвищення якоста виробництва ламп штучного осв^лення необхiднiсть та доцiльнiсть аналiзу пульсацш, а отже i використання подiбних при-стро!в, буде зведено до мМмуму.

8. Висновки

1. Розроблено пристрш нескладно! конструкцп, застосування якого дае змогу провести ягасну вiзуаль-ну оцiнку наявностi пульсацш свгглового потоку для будь-якого типу та конструкцп лампи з подальшим розрахунком юльюсного показника рiвня пульсацп. Вибiр складових запропонованого приладу робить його конструкщю унiверсальною завдяки використанню выь-но доступно! недорого! елементно! бази, що дозволяе значно знизити його вартасть порiвняно з професшним фотометричним обладнанням.

2. Порiвняно та проаналiзовано значення коефщен-та пульсацп для рiзних джерел штучного освiтлення, що наявш на укра!нському ринку. В результата чого виявлено вщсутшсть пульсацп, що вщповщае бвропей-ським Нормам EN 12665 та EN 12464-1, тальки у двох з десяти зразгав — шдукцшно! та свiтлодiодноi лампи. Юнцевому споживачу «боротися» з пульсащею свiтового потоку окремо взято! лампи неможливо, на вщмшу вiд комплексу системи осв^лення. В бiльшостi випадюв передбачити вiдсутнiсть або наявнiсть пульсацш та !х рiвень не мае можливоста. бдиний вихiд — перед ви-користанням лампи перевiрити !! на спецiалiзованому обладнаннi.

Лгтература

1. Енергетична стратепя Украши на перюд до 2030 року [Елект-ронний ресурс]: Розпорядження Кабшету Мш1стр1в Украши вщ 24 липня 2013 р. № 1071-р // Верховна Рада Украши. — Режим доступу: \wwwZURL: http://zakon3.rada.gov.ua/laws/ show/n0002120-13/paran3#n3. — 12.09.2016.

2. Про енергозбереження [Електронний ресурс]: Закон Украши в1д 01.07.1994 № 74/94-ВР // Верховна Рада Укра!ни. — Режим доступу: \wwwZURL: http://zakon5.rada.gov.ua/laws/ show/74/94-%D0%B2%D1%80/print1469282159718039. — 12.09.2016.

3. Булгакова, М. Енергозбереження в Украшк правов1 аспекти 1 практична реал1защя [Текст] / М. Булгакова, М. Приступа. — Р1вне: Видавець О. Зень, 2011. — 54 с.

Таблиця 1

Результати дослщження piBHH пульсацш

Тип лампи ^Пульсацш, Гц E ^max E . ^min E kn, %

у одиницях ампл^ди напруги, В за формулою (2) за формулою (3)

Розжарювання 100 4,6 4,2 4,1 4,88 4,55

Галогенна 100 5,2 4,8 5 4,00 4,00

Компактна люмшесцентна 100 2,4 2,1 2,3 6,52 6,67

Свйлодюдна 100 2,8 0,6 2,1 52,38 64,71

Iндукцiйна 100 1,9 1,9 1,9 0,00 0,00

ДРЛ 100 3,8 2,4 3,5 20,00 22,58

ДРВ 100 4,1 3,8 4,0 3,75 3,80

ДР1 100 3,3 2,3 2,9 17,24 17,86

ДНАТ 100 3,4 1,3 2,8 37,50 44,68

4. Айзенберг, Ю. Б. Справочная книга по светотехнике [Текст] / под ред. Ю. Б. Айзенберга. — М.: Знак, 2006. — 972 с.

5. Гончаров, А. К вопросу энергоэффективности и энергосбережения в освещении [Электронный ресурс] / А. Гончаров, И. Денисов, И. Козырева, Ю. Федченко, А. Яковлев // Полупроводниковая светотехника. — 2011. — № 4. — С. 5-9. — Режим доступа: \www/URL: http://www.led-e.ru/assets/files/ pdf/2011_4_5.pdf

6. Гвоздев, С. М. Энергоэффективное электрическое освещение [Текст]: учебное пособие / С. М. Гвоздев, Д. И. Панфилов, Т. К. Романова и др.; под общ. ред. Л. П. Варфо-ломеева. — М.: Издательский дом МЭИ, 2013. — 288 с.

7. OSRAM [Электронный ресурс]. — Режим доступа: \www/ URL: http://www.osram.ru/osram_ru/. — 11.09.2016.

8. Сергейчук, О. В. Вимоги норм 6С — основа розроблення комплексу нормативних докуменлв з природного та штучного освгглення [Текст] / О. В. Сергейчук // Сучасш проблеми техшчного регулювання у будiвництвi. — 2015. — № 1. — С. 79-85.

9. Рихтер, Х. Й. Новые европейские нормы освещенности [Текст] / Х. Й. Рихтер // Светотехника. — 2004. — № 1. — С. 28-32.

10. Clark, T. Flicker in LED Luminaires [Electronic resource] / T. Clark. — Finelite Inc., 2013. — Available at: \www/URL: http://www.finelite.com/download_files/white-paper/FL_Fli-cker_In_LED_Luminaires_WhitePaper.pdf. — 11.09.2016.

11. Ошурков, И. Обоснованный подход к нормативам пульсаций светодиодного освещения [Текст] / И. Ошурков // Современная электроника: научно-технич. журнал для специалистов, занимающихся разработкой и производством электроники. — 2013. — № 4. — С. 68-71.

12. Wilkins, A. J. Fluorescent lighting, headaches and eyestrain [Text] / A. J. Wilkins, I. Nimmo-Smith, A. I. Slater, L. Bedocs // Lighting Research and Technology. — 1989. — Vol. 21, № 1. — P. 11-18. doi:10.1177/096032718902100102

13. Wilkins, A. J. Stress and Distress from Fluorescent Lighting [Text] / A. J. Wilkins // Psychobiology of Stress. — Springer Science + Business Media, 1990. — P. 211-221. doi:10.1007/978-94-009-1990-7_19

14. Bullough, J. D. Quantifying Stroboscopic Effects from Flickering Light Sources [Electronic resource] / J. D. Bullough, N. Na-rendran. — Rensselaer Polytechnic Institute, 2012. — Available at: \www/URL: http://www.cormusa.org/uploads/2012_2.10_ Bullough_C0RM_2012_Stroboscopic_Effects.pdf

15. Lehman, B. Designing to Mitigate Effects of Flicker in LED Lighting: Reducing risks to health and safety [Text] / B. Lehman, A. J. Wilkins // IEEE Power Electronics Magazine. — 2014. — Vol. 1, № 3. — P. 18-26. doi:10.1109/mpel.2014.2330442

16. Рекомендаци по вуличному осв^ленню мюта [Електронний ресурс]: Рекомендаци Департаменту впровадження енергоефективних технологш при торговому домi «Одескабель» щодо полшшення якост осв^лення шчних вулиць, особливо в межах арх^ектурного ансамблю центральних райошв мюта // Департамент «Впровадження Енергоефективних Технологш» Торгового Дому «Одескабель». — Режим доступу: \www/URL: http://ok-led.com.ua/rekomendatsiyi-po-vulichnomu-osvitlennyu-mista/. — 12.09.2016.

17. Biery, E. Understand the lighting flicker frustration (Magazine) [Electronic resource] / E. Biery // LEDs Magazine. — December 4, 2015. — Available at: \www/URL: http://www. ledsmagazine.com/articles/print/volume-12/issue-11/features/ flicker/understand-the-lighting-flicker-frustration.html

1S. Мамаев, С. Проблема пульсаций в современном освещении [Текст] / С. Мамаев // Lumen & Expertunion. — 2013. — № 3 (6). — С. 101-108.

19. Тарасенко, М. Г. Динамжа коефщента пульсацш свтлового потоку теплових i люмшесцентних джерел свила [Текст] / М. Г. Тарасенко, К. М. Козак, В. П. Коваль // Св^лотехшка та електроенергетика. — 2015. — № 1 (41). — С. 37-43.

20. Lau, W. LEDs: Fighting Flicker. The onset of LEDs in lighting has brought manufacturers and designers back to the drawing board to discuss an age-old problem [Electronic resource] / W. Lau // Architectural Lighting. — April 23, 2014. — Available at: \www/URL: http://www.archlighting.com/technology/ leds-fighting-flicker_o

21. Zissis, G. Light Flicker from LED Lighting Systems — An Urgent Problem to Solve [Electronic resource] / G. Zissis // Technologies. Light flicker & Drivers. — 2015. — P. 50-59. — Available at: \www/URL: https://www.led-professional.com/ resources-1/articles/lighting-flicker-from-led-lighting-systems/ LpR53_p50-p59.pdf

22. Бондаревський, С. Л. Досвщ розробки лабораторного стенда для порiвняльного аналiзу енершефективност джерел штучного освгглення [Текст] / С. Л. Бондаревський, О. К. Данилейко, Ж. Г. Рожненко // Технолопчний аудит та ре-зерви виробництва. — 2015. — № 5/1 (25). — С. 44-47. doi:10.15587/2312-8372.2015.50254

23. Smith, A. Flicker, Shimmer and Ripple — Lessons in Light Quality [Electronic resource] / A. Smith // LED Journal. — May 27, 2014. — Available at: \www/URL: http://www.ledjournal.com/ main/blogs/flicker-shimmer-and-ripple-lessons-in-light-quality/

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ КОЭФФИЦИЕНТА ПУЛЬСАЦИИ СВЕТОВОГО ПОТОКА ИСТОЧНИКОВ ИСКУССТВЕННОГО ОСВЕЩЕНИЯ

На основании украинских и Европейских Норм проанализированы требования к уровню пульсаций светового потока. Для расчета коэффициента пульсации предложено устройство, основанное на преобразователе оптического излучения — фотодиоде и регистраторе — осциллографе. Получены осциллограммы изменения светового потока во времени, на основании которых рассчитаны коэффициенты пульсаций. Исследования показали, что определенные образцы широко используемых ламп имеют недопустимый уровень пульсаций светового потока.

Ключевые слова: лампы, пульсация светового потока, устройство, осциллограммы, коэффициент пульсаций.

Бондаревський Статслав Львович, кандидат технчних наук, доцент, кафедра електромеханжи, ДВНЗ «Xpueopi3bKrn нащональний утверситет», Украта, e-mail: kafEM@mail.ru. Данилейко Олег Костянтинович, старший викладач, кафедра електромеханжи, ДВНЗ «Кpивоpiзький нащональний утверситет», Украта.

Рожненко Жанна ГеоргНвна, кандидат техтчних наук, доцент, кафедра електромеханжи, ДВНЗ «Кpивоpiзький нащональний утверситет», Украта.

Бондаревский Станислав Львович, кандидат технических наук, доцент, кафедра электромеханики, ГВУЗ «Криворожский национальный университет», Украина.

Данилейко Олег Константинович, старший преподаватель, кафедра электромеханики, ГВУЗ «Криворожский национальный университет», Украина.

Рожненко Жанна Георгиевна, кандидат технических наук, доцент, кафедра электромеханики, ГВУЗ «Криворожский национальный университет», Украина.

Bondarevskyi Stanislav, SIHE «Kryvyi Rih National University», Ukraine, e-mail: kafEM@mail.ru.

Danileyko Oleg, SIHE «Kryvyi Rih National University», Ukraine. Rozhnenko Zhanna, SIHE «Kryvyi Rih National University», Ukraine

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.