CC BY
25
Серiя: TexHÍ4HÍ науки ISSN 2225-6733
tanabe, M. Aredes. - Hoboken, New Jercey, USA: IEEE press, 2007. - 379 p.
7. Kim H.S. The instantaneous power theory on the rotating p-q-r reference frames / H.S. Kim, H. Akagi // Conference records of IEEE PEDS 99. - 1999. - Pp. 422-427.
8. Kim H.S. Instantaneous power compensation in three-phase systems by using p-q-r theory theory / H.S. Kim, B.F. Bak-Jensen, B. Jaeho Choi // Power electronics specialists conference. - 2001. -Vol. 2. - Pp. 478-485.
9. Popescu M. Optimum control strategy of three-phase shunt active filter system / M. Popecku, A. Bitoleanu, M. Dobriceanu, V. Suru // World academy of science, engineering and technology. -2009. - № 58. - Pp. 441-446.
10. Zakis J. Comparison of flexible systems of reactive power compensation / J. Zakis, I. Rankis // 5th international symposium «Topical problems in the field of electrical and power engineering», doctoral school of energy and geotechnology kuressaare. - 2008. - Pp. 99-102.
Рецензент: О.М. Сшчук
д-р техн. наук, проф., КрНУ ím. М. Остроградського
Стаття надшшла 27.10.2015
УДК 628.94:535
© Говоров Ф.П.1, Король О.В.2
ЕНЕРГОЕФЕКТИВНА ТЕХНОЛОГ1Я ЗНЕЗАРАЖЕННЯ ВОДИ В СИСТЕМАХ ВОДОПОСТАЧАННЯ М1СТ
В cmammi розглядаеться cnoci6 знезараження питног води, що базуеться на вико-ристант свiтлодiодних джерел свтла для генерацп ультрафiолетового випромi-нювання. Запропоновано структуру системи знезараження води, методику та алгоритм розрахунку свтлорозподшу свiтлодiодних джерел свтла, що забезпечу-ють ефективне використання електричног енергИ' для знезараження води. Ключовi слова: ультрафiолетове випромiнювання, свiтлодiоднi джерела свтла, бактерицидна установка, структура, методика, алгоритм, програма розрахунку свШлорозподшу.
Говоров Ф.П., Король О.В. Энергоэффективная технология обеззараживания воды в системах водоснабжения городов. В статье рассматривается способ обеззараживания питьевой воды, основанный на использовании светодиодных источников света для генерации ультрафиолетового излучения. Предложена методика и алгоритм расчета светораспределения светодиодных источников света, которые обеспечивают эффективное использование электрической энергии для обеззараживания воды.
Ключевые слова: ультрафиолетовое излучение, светодиодные источники света, бактерицидная установка, структура, методика, алгоритм, программа расчета светораспределения.
F.P. Govorov, O. V. Korol. Energy efficient water disinfection technology in city water supply system. The article describes a method of drinking water disinfection, based on the use of LED light sources for generating ultraviolet radiation, the radiation having a bactericidal effect on microorganisms and minimizing the energy expenditure. It eliminates the spread of pathogens in the water decreasing the amount of reagents, thereby
1 д-р техн. наук, професор, Харювсъкий нацюналъний умверситет мюъкого господарства iMeHi О.М. Бекетова, м. Харюв
2 ст. наук. ствробтник, Харювсъкий нацюналъний ушверситет мюъкого господарства iменi О.М. Бекетова, м. Хартв, [email protected]
Серiя: Техшчш науки ISSN 2225-6733
eliminating secondary microbiological contamination in urban water supply. Studies have confirmed that the secondary contamination greatly influences the quality of drinking water. The causes for secondarycontamination initiation and development have been studied, methods and means to reduce their negative influence have been proposed. A multi-step system of water disinfection with ultraviolet LED light sources, based on the calculation of the entire area of their location and interaction of these elements in the creation of total light distribution and their interaction with the environment has been proposed. A method of lighting devices synthesis based on the known curve of luminous intensity of a single LED light source was developed as well as Light Power software ensuring luminous intensity of LED devices curve calculation with their arbitrary location and orientation relative to the center of the LED and for a certain state of the transmission medium.
Keywords: ultraviolet radiation, LED light sources, structure, methods, algorithm, the program of calculation of light distribution.
Постановка проблеми. До найактуальшших проблем сьогодення, що торкаються кожного жителя планети й вщ яких залежить майбутне людства, слщ вщнести забезпечення вимог до якосп питно! води. Наявнють у питнш водi патогенних бактерш може призвести до техноген-но! катастрофи. Тому сучасш ппешчш нормативш документи в розвинених кра!нах свггу рег-ламентують надзвичайно висою вимоги до якосп питно! води за мшробюлопчними показни-ками. Проте юнуючи методи очищення води, а також традицшш схеми !! знезаражування не завжди спроможш забезпечити сучасш вимоги до якосп питно! води, гарантовано захистити населення вщ збудниюв шфекцшних захворювань i не в повнш мiрi вiдповiдають вимогам ене-ргоефективностi у зв'язку iз застосуванням малоефективних джерел свггла та методик розраху-нку !х свiтлорозподiлу.
Iснуючi на сьогодняшний день джерела УФ-промешв у бактерицидних установках побу-доваш на основi використання газорозрядних ртутно-аргонових або ртутно-кварцових ламп, в яких у процес електричного розряду генеруеться УФ-випромшювання бактерицидного дiапа-зону. Вони встановлюються у кварцовому чохлi в центрi металевого корпусу. Знезаражування вщбуваеться пiдчас протiкання води в просторi мiж корпусом i чохлом при безпосередньому впливi УФ-променiв на мшрооргашзми. За цих умов наявнiсть у водi завислих речовин призво-дить до поглинання свгглового випромiнювання, що знижуе ефективнють знезаражування. Це вимагае постшного чищення зовнiшньо!' поверхнi кварцового чохла вщ осаду, що накопичуеть-ся, а також обумовлюе вщносно високi витрати електроенергi!. Крiм того, конструкщя таких бактерицидних установок дозволяе здшснювати очистку тiльки в мюцях, що мають дуже висо-ку бактерiальну забрудненiсть, але, на жаль, в таких бактерицидних установках спостертаеться вщсутшсть ефекту пiслядi!, що неприйнятно при транспортуванш води на значну вщстань. У зв'язку з цим установки для знезараження води на основi бактерицидних ламп являються мало-ефективними, хоча досить привабливими взагал^
Аналiз останшх дослiджень i публжацш. Технологiя ультрафiолетового опромiнення при знезараженш питно! та стiчно! води застосовуеться досить широко. Ультрафюлет дiйсно може бути нездоланним бар'ером по вщношенню до вшх вiдомих мiкроорганiзмiв, у тому чи^ вiн дуже ефективний i проти мiкроорганiзмiв, стiйких до впливу хiмiчних препаратiв. Однак, для того, щоб УФ обладнання реально справлялося з поставленим завданням, необхщно правильно задати потужшсть бактерицидного випромшювання, щоб забезпечити необхiдний ефект знезараження. Зокрема, для знезараження побутових i мюьких стiчних вод повинна застосову-ватися УФ доза не менше 30 мДж/см2. Але на практищ матриця води настiльки ушкальна, що дано! дози може бути як бшьш нiж достатньо, так i не достатньо зовсiм [1]. Шляхи вдоскона-лення знезараження води та водотдготовки в цiлому слщ шукати в нових способах, що перед-бачають застосування бiльш гнучких та енергоефективних систем. Як свщчить аналiз [2], висо-кi технiко-економiчнi показники забезпечують бактерициднi установки на основi свiтлодiодних джерел свiтла, яю на рiвнi з покращеними енергетичними характеристиками забезпечують ще й можливють розосередження установки бактерицидно! дп i багатоступеневе знезараження води. У той же час, дослщження процесiв знезараження води та визначення вимог до бактерицидних установок на основi ультрафюлетових свгглодюдних джерел свiтла досi не проводилось. Це
В1СНИК ПРИАЗОВСЬКОГО ДЕРЖАВНОГО ТЕХШЧНОГО УН1ВЕРСИТЕТУ 2015р. Серiя: Техшчш науки Вип. 31
ISSN 2225-6733
стосусться свiтлотехнiчних та електротехшчних розрахунюв бактерицидних установок на ос-HOBi свiтлодiодних джерел свила, що стримуе 1'х впровадження в дiючi схеми обеззаражування води i обумовлюе низьку енергетичну та свплотехшчну ефективнiсть таких установок. Означе-не вище вимагае проведення дослiджень по створенню науково-методичних основ розрахунку бактерицидних установок на основi свiтлодiодниx джерел свггла та визначенню вимог i параме-трiв бактерицидних установок на основГ yльтрафiолетовиx свплодюдних джерел свила.
Цiль статт - пiдвищення ефективносп юнуючих теxнологiй знезараження питно! води на основГ використання енергоефективних джерел свгша.
Виклад основного матерiалу. Для виршення проблеми вторинного забруднення мшро-органiзмами розглядаеться розподiлена система знезараження води (рис. 1), основана на вико-ристанш енергоефективних yльтрафiолетовиx свплодюдних джерел свiтла. Це вiдкривае мож-ливють розташовувати бактерициднi установки тсля кожно! операци в системах водопоста-чання мют, що дае можливють уникнути повторного розвитку мiкроорганiзмiв, оскшьки при впливГ на органiчнi клпини рГзних бактерiй yльтрафiолетовим випромiнюванням спектрального складу вщ 200 до 400 нм спостер^аеться рyйнацiя клпин.
Рис. 1 - Структура системи очистки води на ochobî свплодюдних джерел свгша
Оскiльки призначення установки ультрафюлетового випромiнювання - знешкодження бактерiй, то бактерицидш властивостi в них мусять мати лише фотони i3 енерпею, яка здатна розiрвати зв'язок молекул бшково1 речовини випромiнюванням з довжиною хвилi ^<300 нм. Дослiдження процешв в установках бактерицидно1 дiï дозволило визначити область ïx ефектив-но1 дiï (рис. 2). Аналiз графiчниx залежностей, наведених на рис. 2, приводить до висновюв, що найбшьшу ефективнiсть бактерицидних установок забезпечують джерела свгша з довжиною xвилi 254-258 нм. В дослщниць^' лабораторiï Nippon Telegraph and Telephone Corporation тд керiвництвом доктора Йошитака Таннясу створено дюди на основi нiтриду алюмшда, якi до-зволяють випромiнювати свило в ультрафiолетовому дiапазонi з довжиною xвилi 210 нм. Од-нак широке впровадження таких джерел свгша в установках бактерицидноï дiï стримусться вщ-сутнiстю програм та методик свилотехшчного розрахунку установок на 1'х основi.
Розробка алгоритму та програми розрахунку свгглодюдних джерел свгша. При розрахунку свилових установок на основi свплодюдних джерел свiтла не може бути застосований тра-дицшний пiдxiд розрахунку свiтлорозподiлу одиничного елементу, що свнить, i вимагае розрахунку уше1' областi, в межах яко1' знаходяться елементи, що свпять, з урахуванням взаемодiï цих елементГв в створенш загального свплорозподшу та 1'х взаемоди з оточуючим середови-щем. Через недостатньо вивчеш закономГрносп свплорозподшу свплодюдних джерел свила i невисоку точнють 1'х опису розрахунок характеристик свилових приладiв на 1'х основ^ як i освь тлювальних установок, е досить складним i невиршеним завданням [3]. Структурну модель вiзуалiзацiï свилового простору, створюваного свилодюдними джерелами свiтла, сьогодш мо-
Серiя: Техшчш науки ISSN 2225-6733
жна реалiзувати лише для окремих свiтлодiодiв. Недостатнiсть техшчного та методологiчного забезпечення програм вГзуалГзацп освiтлення на 0CH0Bi свiтлодiодних джерел свгша обумовлюе низьку ефективнiсть освгшювальних установок на !х основi.
Енергетична експозищя, Дж rii
Рис. 2 - Спектр ефективно! бактерицидно! ди випромiнювання
Аналiз публiкацiй, присвячених моделюванню свiтлового простору за допомогою свгшо-дiодних джерел свiтла i опису методик розрахунку свiтлорозподiлу джерел свггла i свiтлових приладiв (СП) на !х основу показав, що в основному публгкацг! присвячеш опису свгтлодгодних джерел свгша стосовно умов конкретного завдання [3, 4], що не дае можливосп застосування розроблених моделей для будь-якого типу свгшорозподшу джерел свгша. Реальш свгтловг при-лади складаються з n-о! кшькосп свгтлодгодгв, що вгдкривае можливють вироблення великого ргзномангття конструктивних i техшчних ргшень при !х проектуванш. Тому для визначення оптимально! кшькосп свгшодюдГв i !х взаемного розташування в СП на стадп проектування ви-никае потреба в моделюванш свгшорозподшу СП i створеннi на !! основГ методики синтезу установок ¡з заданими властивостями.
Для виявлення загальних закономiрностей створення свгшового простору свгшодюдними свгшовими приладами необхiдно на основГ дослiдження кривих сили свгша (КСС) юнуючих свгшодюдних джерел свгша встановити загальнi закономiрностi !х свгшорозподшу i на !х ос-новГ розробити математичнi моделi характеристик свгшодюдних СП.
Для досягнення поставлено! мети авторами розроблена методика синтезу свгшових при-ладiв на основГ вщомо! КСС одиничного свгшодюдного джерела свгша. Для формування криво! сили свгша приладу на основГ свгшодюдГв використана модель виду [5]:
I' (Я) = F (I(Я), N, K) = F (I0, N, 20о,5 , K), (1)
де 11 (Я) - розподш сили свiтла СП; I(^) - розподш сили свгша одного свiтлодiода (СД);
N - число свгшодюдГв в приладц I0 - осьова сила свгша одного СД; 290,5 - кут свтння одного свгшодюда; К - коефщГент, що враховуе розподш сили свгша вщ оптичного елементу свгшово-го приладу.
Моделювання свполорозподшу свгшодюдГв здшснювалося на основГ кривих ламбертов-ского типу з використанням сплайн-апроксимацп, як найбшьш ефективного опису цього проце-су. Знаходження шукано! сплайн-функцп, що описуе розподш сили свгша свгшодюдного джерела свгша в простора зведено до ршення системи лшшних рГвнянь алгебри. Для цього розро-блено програмне забезпечення Light Power, що забезпечуе розрахунок КСС свгшодюдних при-ладГв з довшьним розташуванням i орГентащею вщносно певного центру свгшодюда, а також для кожного стану середовища пропускання. На рис. 3 представлений алгоритм розрахунку па-раметрГв i характеристик свгшових приладГв на основГ свгшодюдних джерел свгша.
Серiя: Технiчнi науки ISSN 2225-6733
Сгворення катапогу КСС одиничних СД
Задания форми та роз\пр1в бактерицццнга установки
1
Задания кшькосп св1тло,шод1в, точки свшння свшкщюда та кута нахилу
Розрахунок координат точок спостереження
1
Розрахунок координат точок основанш свижщюддв
1
Розрахунок купв мок свшювими векторам вш кожного свтюдшда
*
Вийр середовища пропускания
розрахунок се^лового потоку ещ ейх св1тл0д10д1в бактерицидно! установки
Ошнка характеристик бактерицидних установок
*
Розробка техшчнга докумеитаци
Рис. 3 - Алгоритм розрахунку бактерицидних установок зi свгглодюдними джерел
свила
Результатом розрахунку е графш свiтлорозподiлу в площиш, де розташованi точки спо-стереження. Графш е кривою сили свила в довшьно вибранiй площинi, що проходить через вс лампи. Величина сили свила в цш залежност е результат складання сил свила в точщ спосте-реження вщ усiх свiтлодiодiв, якi розмiщенi в свилодюднш лампi (СДЛ). Величина кута визна-чена, як кут мiж вiссю лампи i променем, проведеним в точку спостереження. Для обчислення сили свила використовуеться закон квадрата вщсташ 1=Е^2. Для розрахунку КСС СДЛ вико-ристовуеться КСС одиничних свiтлодiодiв (СД). В розглянутих умовах КСС СД - це кубiчний сплайн апроксимацп, отриманий на основi експериментальних вимiрiв для одиничного свило-дiода. КСС модельовано! СДЛ розраховуеться в два етапи.
На першому етат створюеться каталог КСС одиничних свiтлодiодiв рiзних модифiкацiй, з яких передбачаеться створювати СДЛ.
На другому етат в точках спостереження здшснюеться розрахунок сили свила вщ ушх свiтлодiодiв лампи.
Другий етап завдання здшснюеться у вщповщноси з розробленою методикою:
- розрахунок координат точок спостереження залежно вщ кута спостереження для зада-ного крока змши кута;
- розрахунок координат точок пщстав свiтлодiодiв для заданих точок свтння свiтлодiода i кута нахилу осi свiтлодiода до осi лампи;
Серiя: Техшчш науки ISSN 2225-6733
- розрахунок купв мГж свгшовими векторами вщ кожного свгшодюда i вектором, що за-дае вюь свгшодюда.
Застосування розроблено! методики дозволяе розрахувати КСС вщ СДЛ для будь-яких умов застосування. Розрахунок КСС для СДЛ зводиться до розрахунку сили свгша в будь-якш точщ середовища пропускання Ai з координатами (ха, уа, za) в системГ координат, у якш вюь OZ ствпадае з вюсю лампи. Точка початку координат е уявним центром свгшмосп лампи, який може бути вибраний довшьно в област площини розмщення дюдГв. Площина XOY перпендикулярна ос OZ i проходить через точку нуль ос OZ. Напрям ос OX вибираеться довшьно. Алгоритм, застосований в завданш для розрахунку точок спостереження Ai середовища пропускання, заснований на твердженш, що щ точки знаходяться в площиш XOZ.
Методика розрахунку координат точок свтння середовища пропускання. Для розрахунку координат точок свтння середовища пропускання застосовано алгоритм розрахунку координат, який полягае в знаходженш координат рГвновщдалених точок середовища пропускання при обертанш !х навколо початку координат. Для того, щоб скористатися цим алгоритмом за-даються наступш величини [5]:
- вщстань до точок розрахунку R вщ нульово! точки системи координат;
- крок змши кута при руху точки розрахунку навколо точки нульово! ос OZ. На основГ кроку виконуеться розрахунок кута мГж точкою розрахунку i негативним напрямом ос OZ.
По теоремГ косинусв визначаються вщсташ до точок розрахунку та !х координат.
a = - R • cos (у). (2)
На рис. 4 зображена геометрична штерпретащя отримання координат точок розрахунку в результат обертання точки розрахунку навколо центру координат.
А.
Z
Рис. 4 - Визначення координат точки розрахунку
Завдання кута нахилу ос свгшодюда до ос лампи. Координати двох точок простори, вка-заш в певному порядку, задають единий вектор. Таким чином, якщо задати двi точки, що лежать на луч осьово! сили свiтла свило дiода, то цього достатньо для завдання напряму ос свп-лодюда. Точка кiнця вектора свiтлодiода повинна задаватися, як координати оптичного центру свгглодюда. Точка початку вектора свгглодюда може бути вибрана довшьно, але обов'язково повинна належати лучу осьово! сили свила свгшодюда. Для визначення координат точки початку вектора свгшодюда в завданш кутом мiж осями свгшодюда i лампи розраховуеться кут, отриманий в результат проведення площини ^зь вiсь 02 i точку оптичного центру свплодю-да. 1з точки оптичного центру свiтлодiода вiдновлюеться перпендикуляр до осi 02. Гшотену-зою цього трикутника виступатиме в^^зок геометричного променя з точки оптичного центру свгшодюда до ос 02. Кут мiж гiпотенузою i вiссю 02 задаеться при конструюванш лампи i е кутом нахилу ос свiтлодiода до осi лампи. Точкою початку вектора свгшодюда, виходячи з ще! побудови, являеться точка перетину гшотенузи з вiссю 02. Позначивши точку оптичного
Серiя: Технiчнi науки ISSN 2225-6733
центру свгшодюда координатами Ds (х8, у8, zs) i використовуючи теорему тангеншв для прямо-кутного трикутника, знаходимо величину катета, що належить ос 02 у виглядi:
Ь = а • 1е(у), (3)
де а - довжина катета, яку можна знайти з координат точки оптичного центру свгшодю-
да.
У площину X0Y проекщя точки оптичного центру дюда мае координати, вiдповiдно xs i ys, довжина вектора вщ оптичного центру до осi 02, дорiвнюе V (xs2 + ys2). Таким чином, катет Ь визначаеться, як:
Ь = tg(xs2 + ys2). (4)
Координати точки перетину гiпотенузи з вiссю 02 - (0, 0, zs + Ь). На рис. 5 зображена ге-ометрична iнтерпретацiя отриманих координат точок основ свiтлодiодiв.
I Оо
ъ X
Рис. 5 - Визначення координат точки основи свгглодюда
Можна задати координати точки початку вектора дюда просто з геометричного зобра-ження лампи. У завданш застосовуеться розрахунок координат точки початку вектора дюда для кожного дюда лампи по описаному алгоритму, якщо задаш координати точки оптичного центру дюда i кут нахилу ос дюда до ос лампи. При завданш координат точок початку i кшця вектора дюда з геометрично! побудови лампи необхщнють завдання кута нахилу ос дюда до осi лампи вщпадае.
Визначення кута мiж вiссю свiтлодiода i вектором в точщ розрахунку. Для розрахунку сили свгша вiд оптичного центру свгшодюда до точки розрахунку визнаеться кут мiж вектором, що задае вюь свiтлодiода, i вектором з точки оптичного центру свгшодюда до точки роз-рахунку.
Кут мiж векторами в просторi знаходиться, використовуючи поняття скалярного мно-ження векторiв. У вiдповiдностi з цим, скалярним здобутком двох векторiв а(ха, уа, zа) i в(хв, ув, zв) е сума множень вiдповiдних координат векторiв: аЬ = xa*Xb+уa*уb+za*Zb. З шшого боку, скалярним здобутком цих векторiв е здобуток довжин векторiв, помножений на косинус кута мiж ними:
аЬ = |а| • |Ь| • cos(a). (5)
Для знаходження кута мiж вiссю свгшодюда i вектором з оптичного центру свгшодюда в точщ спостереження визначаються точки початку i кiнця для кожного з векторiв. На рис. 6 зображена геометрична штерпретащя отримання кута мiж векторами, що задають вiсь свгшодю-дадiода i вектором з оптичного центру свгшодюда, спрямованого в точку спостереження (вектор спостереження). Перший вектор задае вюь свплодюда i належить променю осьово! сили
В1СНИК ПРИАЗОВСЬКОГО ДЕРЖАВНОГО ТЕХШЧНОГО УН1ВЕРСИТЕТУ 2015р. Серiя: Техшчш науки Вип. 31
ISSN 2225-6733
свила свiтлодiода. Вектор, проведений з будь-яко! точки, що лежить на промеш осьово! сили свила свiтлодiода Do до оптичного центру свплодюда Ds. Другий вектор - з точки оптичного центру свгглодюда Ds до точки спостереження Ai.
Рис. 6 - Визначення кута мiж вюсю свiтлодiода i вектором розрахунку
Координати точок, що визначають обидва вектори: Ds (xs, ys, zs) - точка оптичного центру свгглодюда; Dо (xo, yo, zo) - точка основи свгглодюда; Ai (xi, yi, zi) - точка розрахунку (точка, в якгй розраховусться сумарна сила свила вгд свгтлодгодгв, розмщених в ламт).
Координати вектора свплодюда D (Dо, Ds) i вектора розрахунку A (Ds, Ai) знаходяться, використовуючи координати точок початку г кгнця вектора:
D(Xs - Xo, ys - Уо, Zs - Zo) A(xa - Xs, ya - ys, Za - Zs)
Визначивши довжини векторГв:
DI = V((X^X0)4
обчислюеться скалярний здобуток векторГв з використанням 1х координат: DA = ( X; - ^ ) • ( ^ - X; ) + ( У; " ) " ( " ) + ( ^ " ^ ) " ( ^ " ^ ).
Скалярний здобуток векторГв обчислюеться з використанням визначення скалярного множення:
DA = |D| • |A| • cos(B).
ПрирГвнявши знайдеш рГзними способами скалярш здобутки векторГв, знаходимо кут мГж векторами:
D • |A| • cos(£) = (Xs - X ) • (X - Xs ) + (У; - Уо ) • (Уа - Уs ) + (Z, - Zo ) • (za - Zs ). cos(^:> = ((X; - Хо ) • (Ха - Xs ) + (У; - Уо ) • (Уа - У; ) + (Zs - zo) • (Za - zs)) /(|D • |A|)
Використовуючи рашше знайдеш довжини векторГв i функщю arcos, знаходимо необхщ-ний кут. Використовуемо отриманий кут мГж вектором, що задае вюь свплодюда, i вектором з точки оптичного центру свгтлодгода до точки спостереження. Провгвши гнтерполяцгю з вико-ристанням функцп апроксимацп ку6Гчного сплайна для вибраного свiтлодiода, розрахуемо силу свила вщ конкретно узятого свплодюда у вибранiй точщ спостереження. Пщсумовуючи зна-чення отриманих сил свила вщ усх свилодюдГв СДЛ, отримаемо силу свила в цш точщ спостереження.
Необхiдно тдкреслити, що розроблений метод знаходження кута мГж вектором, що задае вюь свплодюда i вектором з точки оптичного центру свплодюда до точки спостереження, не залежить вщ методiв розрахунку координат точок спостереження i точок тдстав свплодюдГв. Тому вш може бути застосований для будь-яких довшьно вибраних точок спостережень, тд-
Серiя: TexHÏ4HÏ науки ISSN 2225-6733
став свiтлодiодiв i середовища !х розташування, що робить алгоритм придатним для розрахун-ку свгглорозподшу вiд свiтлодiодних систем бактерицидного знезараження води.
На рис. 7 приведет експериментальш i розрахунковi КСС на вщсташ 1 м вщ точки свь тiння. Вiдмiннiсть розрахункових кривих вiд реальних не перевищуе 10% i пояснюеться рiзни-цею параметрiв окремих свiтлодiодiв СП, а також !х струмiв i теплових режимiв.
Скга CELTT-EI I. ЕД 1К т -
-1« -so -го -40 -ZD ; за ia б; ea ma eyt сштшня. g.
Рис. 7 - Кривi сили свiтла на вiдстанi 1 м вiд точки свiтiння: (--) - експерименталь-
Hi; (-) - p03paxyHK0Bi
Висновки
1. Проведенi дослщження дозволили встановити вимоги до бактерицидних установок.
2. Для визначених умов та призначення розроблено структуру енергоефективно1 бактерицидно!' установки на основi ультрафюлетових свiтлодiодних джерел свiтла для багаторiвневого знезаражування води.
3. Дослiдження умов роботи розроблено! бактерицидно! установки дозволили визначити ïï параметри та режими, що забезпечують умови ïï оптимального функщонування.
4. Розроблена методика моделювання КСС СД СП по вщомш КСС одиничного свгглодю-да i експериментально доведена можливють ïï застосування для розрахунку i проектування бактерицидних установок на основi СД.
Список використаних джерел:
1. Иванов А.С. Определение минимальной эффективности ультрафиолетовой дозы облучения. Модельное облучение [Электронный ресурс] / А.С. Иванов. - Режим доступа : http://www.wedeco.su/stati/101-modelnoe-obluchenie.html.
2. Зеленков 1.А. Електротехнолопчш опромшювальш установки / 1.А. Зеленков. - Кшв : Вища школа, 2004. - 101 с.
3. Кошик О.Б. Аналiз методiв моделювання кривих свгглорозподшу свгглодюдних джерел свь тла / О.Б. Кошик // Свплотехшка та електроенергетика. - 2009. - № 3. - С. 65-68.
4. Колотюк А.П. Моделювання свплових приладiв на основГ свгшодюдГв / А.П. Колотюк, В.О. Шевченко // Свiтлотехнiка та електроенергетика. - 2010. - № 1. - С. 24-30.
5. Говоров Ф.П. Моделирование параметров и характеристик световых приборов на основе энергосберегающих светодиодных источников света / Ф.П. Говоров, Н.И. Носанов, Т.И. Романова, О.В. Король // Техшчна електродинамша. - 2012. - № 2. - С. 95-96.
Bibliography:
1. Ivanov A.S. Determination of the minimum efficiency of ultraviolet radiation dose. Model irradiation [Electronic resource] / A.S. Ivanov. - Access mode : http://www.wedeco.su/stati/101-modelnoe-obluchenie.html.
2. Zelenkov I.A. Electrotechnological irradiation installations / I.A. Zelenkov. - Kiev : Vishcha
Серiя: Техшчш науки ISSN 2225-6733
shkola, 2004. - 101 p. (Ukr.)
3. Koshyk O.B. Analysis methods for modeling curves light distribution LED light sources / O.B. Koshyk // Lighting engineering and electroenergetics. - 2009. - № 3. - P. 65-68. (Ukr.)
4. Kolotyuk A.P. Simulation of lighting devices based on LEDs / A.P. Kolotyuk, V.O. Shevchenko // Lighting engineering and electroenergetics. - 2010. - № 1. - P. 24-30. (Ukr.)
5. Govorov F.P. Simulation of the parameters and characteristics of lighting devices on the basis of energy-saving led light sources / F.P. Govorov, N.I. Nosanov, T.I. Romanova, O.V. Korol // Tekhnichna ektrodynamika. - 2012. - № 2. - Р. 95-96. (Rus.)
Рецензент: С.С. Душкш
д-р техн. наук, проф., ХНУМГ iM. О.М. Бекетова
Стаття надшшла 08.10.2015
УДК 621.3.016.25
© Жежеленко И.В.1, Нестерович В.В.2
АНАЛИЗ МЕТОДОВ ОЦЕНКИ ПЛАТЫ ЗА ПЕРЕТОКИ РЕАКТИВНОЙ ЭНЕРГИИ В СЕТЯХ ПРОМЫШЛЕННЫХ ПРЕДПРИЯТИЙ
Рассмотрены методики оценки реактивной энергии, подлежащей оплате, при отсутствии результатов измерений на основе проектных расчетов. Рассмотрены и сопоставлены подходы к оценке платы за перетекание реактивной энергии, потребленной промышленным предприятием, принятые в Украине, России и Польше. Выявлены общие черты и различия рассмотренных методик. Дано обоснование понятия «реактивная мощность», используемого в работе.
Ключевые слова: реактивная мощность, реактивная энергия, перетоки реактивной энергии, система электроснабжения, экономический эквивалент реактивной мощности.
Жежеленко 1.В., Нестерович В.В. AHaMi3 Memodie оцтки плати за перетжання реактивног енерги в мережах промислових тдприемств. Розглянуто методики ощнки реактивног енергИ, що тдлягае сплат1, за в1дсутност1 результат1в вим1рю-вань на основi проектних розрахунюв. Розглянут1 i з1ставлен1 тдходи до ощнки плати за переттання реактивног енергп, спожитог промисловим тдприемством, прийнятi в Украгш, РосИ' та Польщi. Виявлено стльт риси i вiдмiнностi розгляну-тих методик. Дано обгрунтування поняття «реактивна потужтсть», що викори-стовуеться в роботi.
Ключoвi слова: реактивна потужтсть, реактивна енергiя, перетоки реактивног енергп, система електропостачання, економiчний е^валент реактивног потуж-ностi.
I. V. Zhezhelenko, V. V. Nesterovych. Assessment methods analysis of payments for reactive energy flows in the networks of the industrial enterprises. Assessment methods analysis of payments for reactive energy to be paid for in the absence of measurements results on the strength of design calculations have been studied. Approaches to payments assessment for flowing reactive energy consumed by an industrial enterprise, adopted by Ukraine, Russia and Poland have been examined and compared. Similarities and differences of the approaches under review have been revealed. The approach, acting in
1 д-р техн. наук, профессор, ГВУЗ «Приазовский государственный технический университет», г. Мариуполь, kafe-dra epp. pstu@gmail com
2 канд. техн. наук, доцент, ГВУЗ «Приазовский государственный технический университет», г Мариуполь, nesterovych v [email protected]
