CC BY
6
УДК 621.327.534.15 Б01: 10.15587/2312-8372.2016.74678
ПОР1ВНЯННЯ ДННАМ1КН св1тлових ТА К0Л1РННХ ХАРАКТЕРИСТИК КОМПАКТНИХ ЛЮМ1НЕСЦЕНТННХ ТА СВ1ТЛОД1ОДННХ ЛАМП В ПРОЦЕС1 СТРОКУ СЛУЖЕН
Наведет результати поргвняльних дослгджень свтлових та колгрних характеристик ком-пактних люмтесцентних та свтлодюдних ламп в процесг строку служби. Показано, що комер-цшт зразки свтлодюдних ламп, якг надходять на ринок Украгни, мають перевагу перед КЛЛ за строком служби, свтловою вгддачею, стабшьтстю свтлових та колгрних параметргв в про-цесг строку служби.
Клпчов1 слова: компактна люмтесцентна лампа, свтлодюдш лампи, свтлова вгддача, колгрна температура, координати кол1рност1, строк служби.
Кожушко Г. М., Басова Ю. 0., Губа Л. М.
1. Вступ
В житлово-комунальнш сферi на освилення витра-чаеться 10,5 % ввд загального електроспоживання [1]. Освилення — це третш основний споживач електроенер-ги (ЕЕ) тсля електропобутових нагрiвальних (18,8 %) та охолоджувальних (15,3 %) пристро'в. Одним iз основних шляхiв економii ЕЕ на освiтлення в житлово-комуналь-нiй сферi е використання компактних люмшесцент-них ламп (КЛЛ) та свилодюдюдних (СВД) ламп — найбшьш ефективних джерел свiтла (ДС). Замша ламп розжарювання (ЛР) на КЛЛ та СВД лампи дае можли-вкть економити до 80 % ЕЕ на освилення. Це простий i найменш затратний шлях економii ЕЕ для житлового освилення [2, 3].
Але проблема зменшення енергоспоживання на освiтлення мае виршуватись таким чином, щоб тд-вищення свiтловоi вiддачi i ресурсних характеристик ДС не знижували яюсть свила. До яюсних параметрiв свiтла ввдносяться, зокрема:
— колiр свiтла (спектр випромшення, координати колiрностi (х, у), корельована колiрна температура);
— кольоропередача (загальний шдекс кольоропере-дачi, Ra);
— стабшьшсть кольору та якост кольоропередачi в процесi строку служби ДС.
Незважаючи на широке застосування КЛЛ i СВД ламп, динамжа iх свiтлових та колiрних параметрiв в процесi строку служби вивчена недостатньо. Враховую-чи також те, що технологи виробництва цих енергоеко-номiчних ламп постiйно вдосконалюються (особливо це стосуеться СВД ламп), дослщження параметрiв комер-цiйних зразкiв е питанням завжди актуальним, так як споживачi повинш мати iнформацiю про iх сучасний технiчний рiвень. Актуальшсть даноi роботи також у тому, що вона надае шформащю щодо вiдповiдностi КЛЛ та СВД ламп, яю надходять на ринок Укра'ни, вимогам та рекомендацiям мiжнародних стандарпв, а також щодо '¿х споживчих переваг та недолМв.
2. Об'скт дослщження на його технолопчний аудит
Об'ектом дослгдження були свiтловi та колiрнi пара-метри КЛЛ та СВД ламп в процес '¿х строку служби.
Дослiджували компактнi люмшесцентш лампи по-тужнiстю 13-85 Вт з номшальними колiрними температурами 2700 К, 4000 К та 6500 К для прямо' замь ни ламп розжарювання (з приеднаними електронними пускорегулюючими апаратами) та свилодюдт лампи для прямо' замши ламп розжарювання потужшстю 6-12 Вт рiзних торпвельних марок, яю були присутш на ринку Укра'ни в 2013 р.р.
Виробництво КЛЛ та '¿х впровадження для жит-лових примщень розпочалося бiльше 30 рокiв тому
1 весь цей час проходило '¿х вдосконалення. За цей пе-рiод вдалося вирiшити багато проблем, яю стримували використання КЛЛ для прямо' замши ЛР в побут! Зокрема, з освоенням виробництва КЛЛ форм-фактору Т2 габарити '¿х наблизилися до ЛР, лампи бшьшосп ви-робникiв витримують не менше 3000 циклiв вмикання на 8000 год. напрацювання, загальний iндекс кольо-ропередачi ламп, як правило, перевищують 80, юль-кiсть ртутi в лампах знижено до 2-3 мг. Але ще не ва параметри КЛЛ задовольняють споживачiв, так як вони не е стовщсотковими е^валентами ЛР за бага-тьма параметрами [4, 5]. Не вах споживачiв влашто-вують колiрнiсть, час запалювання ламп, який досягае
2 с, змшення свiтлових та колiрних параметрiв КЛЛ в процесi стабiлiзацii (тсля запалювання ламп) та в процес '¿х строку служби. Залежнiсть цих параметрiв вiд температури навколишнього середовища, значний розкид колiрних характеристик не тшьки у лампах рiз-них виробниюв, але i в межах партш одного виробника. Часто виробниками декларуються параметри, яю не ввдповщають фактичним. Наприклад, вказуеться, що дана лампа замшюе ЛР певно' потужносп, хоча споживач навiть без вимiрювання вiдчувае, що оствiленiсть при замш ЛР на КЛЛ нижча, що створюе дискомфорт.
Широке впровадження КЛЛ в житловий сектор гостро ставить проблему про обов'язкову утилiзацiю вiдпрацьованих ламп. Утилiзацiя ламп в 6С органiзована на основi угоди европейських виробникiв джерел свила i WEEE Директиви, а також нащональних законодавств. Сто'ть завдання утилiзувати не менше 80 % ламп, яю вiдпрацювали свiй термш. В Украiнi проблема збиран-ня та утилiзацii ламп з житлового сектору взагалi не вирiшена. Через вщсутшсть належного контролю та шформацп про якiсть ламп на ринку Украши бувають випадки потрапляння до споживачiв ламп низькоi якостi. Зокрема, КЛЛ мають не вiдповiднi значення свилових потокiв, колiрностi, стабiльностi цих параметрiв в про-цесi строку служби, надшносп та iн. [4-8].
Досягнення в галузi СВД за останш десятирiччя дозволили СВД лампам устшно конкурувати не тiльки з ЛР, але i з розрядними лампами. Сьогоднi СВД лампи та светильники використовуються майже у вах сферах — зовнiшньому освиленш, освiтленнi промислових об'ектiв, офiсних i торгiвельних примiщень, в житлово-комунальному господарст, побутi.
Динамiка зростання продаж свiтлодiодноi продукцii за останнiй перюд досягла 30 % в рiк i очiкуеться, що збережеться як мжмум до 2017 р. [9]. Довiра споживачiв до свiтлодiодноi продукцii значно зросла, але одночасно зросли i вимоги до и параметрiв. Так, в бврот, США i рядi iнших краiн енергоефективнiсть i щна уже не единi домiнуючi критерп при виборi ламп споживачами: вони розглядаються тiльки разом з яюстю свiтла, зокрема, певною корельованою колiрною температурою (ККТ) i iндексом кольоропередачi (Ra). Домiнуючою вимогою стосовно якост свiтла е вщхи-лення координат колiрностi (х, у) вiд номшальних '¿х значень для даноi ККТ в межах 3-ступеневих елiпсiв Мак-Адама. Ступень Мак-Адама — це вщстань на хро-матичнiй дiаграмi, в межах яко' середньостатистичне людське око не розрiзняе вiдмiнностей у вщтшках кольору. Розмiр елiпсу Мак-Адама визначаеться за юльюстю одиниць стандартних вiдхилiв кольору по-рiвняння (СВКП) мiж центром елiпсу (координатами номiнальноi ККТ) i його межею. Область, в якш вщ-стань мiж центрами i межею елiпсу дорiвнюе я-оди-ницям СВКП, називають також я-ступеневим елiпсом Мак-Адама [10-13].
Для освiтлення магазинiв i iнтер'ерiв споживачi хо-чуть мати СВД лампи i свiтильники з Ка > 95 (навiть при меншш свiтловiй вiддачi i вищш цiнi).
В Украiнi споживачi поки що менш вимогливi до якост свiтла i взагалi мало шформоваш про реальну якiсть ламп, що надходять на ринок.
3. Мета та задач1 дослщження
Актуальнiсть питання якост свiтла енергоеконо-мiчних ламп i недостатня вивченiсть питання вщпо-вiдностi комерцiйних зразкiв ламп, що надходять на ринок Украши, вимогам нормативних докуменпв та задекларованим виробниками даним обумовлюють мету роботи, яка виршуеться за допомогою наступних задач: — дослщження вщповщносп початкових парамет-рiв КЛЛ та СВД ламп для прямо' замши ламп розжарювання (перш за все свилових та колiрних) рекомендащям мiжнародних стандартiв та задекларованим даним;
— дослщження динамжи свилових та колiрних пара-метрiв КЛЛ та СВД ламп в процес строку служби;
— оцшювання споживчих переваг та порiвняння економiчноi ефективностi КЛЛ та СВД ламп з ура-хуванням сучасних тарифiв на ЕЕ, цiн на лампи та досягнутого техшчного рiвня ламп.
4. Анал1з л1тературних даних
Функщональш вимоги, рiвень енергоефективностi та надшносп КЛЛ в 6С регламентуеться Директивою [14] (табл. 1).
Таблиця 1
Функцi□нальнi вимоги до КЛЛ
Функцшнальний параметр Величина параметру
Коефщснт збереження придатних ламп тсля 6000 год. > 0,70
К□ефiцiEнт збереження свшгавого потоку Пiсля 2000 год.: > 88 % (> 83 % щодо ламп з зовншньою колбою) Пiсля 6000 год.: > 70 %
Кшьшсть циклiв вмикання до вщказу > половина строку служби ламп, в год. > 30000, якщо час вмикання лампи > 0,3 с
Час вмикання < 1,5 с, якщо Р < 10 Вт < 1,0 с, якщо Р > 10 Вт
Час розпршу лампи до 60 % номь нального свiтл□в□г□ потоку < 40 с або < 100 с щодо ламп, що мштять ртуть в амальгамнш формi
Початковий рiвень вiдказiв < 2,0 % за 400 год.
УФ-випр□мiнення (А+В) < 2 мВт/клм
УФ-випромшення С < 0,01 мВт/клм
К□ефiцiEнт потужносп > 0,55, якщо Р < 25 Вт > 0,90, якщо Р > 25 Вт
Загальний iндекс к□ль□р□передачi > 80
Обов'язкових вимог до свгглотехшчних та ресурсних napaMeTpiB КЛЛ в Украш поки що не встановлено. В ДСТУ 4270:2003 рекомендоват значення свилових вщ-дач для КЛЛ рiзноi потужностi та колiрностi (табл. 2), а також значення шдекав кольоропередачi для рiзних iнтервалiв ККТ (табл. 3).
Таблиця 2
Рекомендован мiнiмальнi значення пачаткава! свшгавт Bi^a4i КЛЛ
К□лiрна температура (без зовшшньо! колби), К П□тужнiсть лампи, Вт Свилма вщдача, лм/Вт
вщ 5 д^ 9 40
до 4500 вкл. 9 15 45
15 25 55
25 60 55
5 9 36
вщ 4500 вкл. 9 15 44
15 25 51
25 60 55
Таблиця 3
Рекомендован мшмальш значення ¡ндексу к□ль□р□передaчi
К□рель□вaнa к^рна температура, К 1ндекс к□ль□р□передaчi
2700-3000 80
3500-4200 79
5000-6500 77
Початковий свiтловий noTiK ламп тсля 100-годин-ного вiдпалу мае бути не нижче 90 % номшального значення, а тсля 2000 годин горшня — не менше 80 % вщ початкового значення. Середня тривалкть горiння ламп мае бути не меншою 6000 год. Координати ко-лiрностi мають бути в межах допусюв на хроматичнiй дiаграмi в межах 5-ти стандартних вщхилень кольору порiвняння вiд значення, вказаного виробником (5-ти ступеневого елшсу Мак-Адама).
На мiжнародному рiвнi вимоги до характеристик СВД ламп побутового призначення встановлеш у Регламент ЕС [14] та стандарт МЕК IEC 62612:2013. В УкраМ вiдповiдний технiчний регламент ще не впроваджений i вимоги до цих ламп регламентуються нащональним стандартом ДСТУ IEC/PAS 62612:2012 та Постановою КМУ [15].
Параметри призначення, яю нормуються для СВД ламп для прямо'' замши ЛР i яю потрiбно оцшюва-ти шляхом вимiрювання, встановленi в ДСТУ IEC/ PAS 62612:2012: потужнiсть, коефiцiент потужносп, сви-ловий потiк та його значення тсля 6000 год., свгглова ввддача, корельована колiрна температура, початковi координати колiрностi та ''х значення тсля 6000 год., початковий загальний шдекс кольоропередачi та його значення тсля 6000 год., час виходу на номшальний режим (тсля запалювання).
Номшальна ККТ ламп згiдно з ДСТУ IEC/ PAS 62612:2012 мае бути переважно iз таких: 2700 К, 3000 К, 3500 К, 4000 К, 5000 К, 6500 К. Фактичш значення координат колiрностi (початковi та тсля 25 % номшально'' тривалост горiння) не повинш потрапля-ти за межi допусюв зпдно з категорiею, встановленою виробником. Кшьюсть категорiй ламп за точшстю до-пускiв для координат колiрностi вiсiм. Сiм вiдповiдають допускам в межах семи ступешв елiпсiв Мак-Адама i восьма категорiя (найнижча, 7+) допускае потрапляння координат колiрностi за межi сьомого ступеню.
Початковий шдекс кольоропередачi Ra та його значення тсля 6000 год. горшня не повинен бути мен-шим, шж номiнальне значення, задеклароване виробником, мшус 3 та 5 одиниць ввдповщно ДСТУ IEC/ PAS 62612:2012. Стандартами на освилення в бшьшосп випадкiв рекомендовано застосовувати лампи Ra > 80.
В Украïнi ще не достатньо накопичено статистичних даних щодо вiдповiдностi ламп рекомендацiям мiжна-родних стандартiв, значення ïх параметрiв залежно вiд умов функцiонування та в процес строку служби i не
ва споживчi переваги СВД ламп в порiвняннi з шшими угрупуваннями ламп вiдомi споживачам.
Незважаючи на широке застосування КЛЛ i СВД, деяю ïх характеристики недостатньо вивченi. Зокрема, недостатньо шформацп про динамiку свилових та ко-лiрних параметрiв цих ламп в процеа строку служби та при рiзних режимах функщонування, хоч за остан-нi час опублжовано цiлий ряд наукових праць на цю тему [10-13]. Дана робота продовжуе щ дослiдження.
5. Матер1али та методи дослщжень
Вимiрювання свiтлових та колiрних параметрiв КЛЛ та СВД ламп проводили з використанням стандартних методик. Перед вимiрюваннями початкових свилових та колiрних параметрiв КЛЛ вiдпалювали 100 год. Вимiрювання параметрiв проводили за допомогою спектрорадюметра з iнтегруючою сферою 1 м ввдпо-вiдно з вимогами ГОСТ 17616-82 та ГОСТ 23198-94 тсля 100 год., 1000 год. i далi через кожш 1000 год. до 6000 год.
Вимiрювання свилового потоку СВД ламп проводили у ввдповщносп з: 1ЕС 127:2007 та ДСТУ IEC/ PAS 62612:2012, колiрних параметрiв — згщно з ГОСТ 23198-94, прогнозування спаду свилового потоку та ощнювання ресурсних характеристик — зпдно з рекомендащями ДСТУ IEC/PAS 62612:2012 та ДСТУ-П IEC/PAS 62717:2014. Вимiрювання параметрiв СВД ламп здшснювали пiсля 0, 100, 1000 год. i далi через кожнi 1000 год. до 6000 год.
6. Результати дослщжень
6.1. Результати достдження КЛЛ. Результати досль дження свилових та колiрних параметрiв КЛЛ с про-цесi строку служби наведет в табл. 4 та на рис. 1-3.
1з отриманих результапв видно, що незважаючи на те, що свiтлова вiддача i стабшьтсть свiтлового потоку (кое-фiцiент збереження свилового потоку) дослiджених ламп в основному вщповщають вимогам ДСТУ 4270:2003, щ параметри не повнiстю ввдповщають сучасним европей-ським нормативам, встановленим в [14], за стабшьшс-тю свилового потоку, як пiсля 2, так i тсля 6000 годин. Причому, спад свилового потоку збшьшуеться зi збiльшенням потужностi лампи. Координати колiрностi в процесi строку служби також змшюються (рис. 1-3) i можуть виходити за межi нормованих допусюв.
Таблиця 4
Параметри дослщжених КЛЛ та ïx динамша в процеа строку служби
Номер парти Номшальна потужшсть, Р, Вт Початкова свилова вщдача, п, лм/Вт Коефщшнт збереження свилового потоку, % Номшальна к^рна температура, 7КоЛ, К Вщхилення координат колiрностi (х, у) вщ номшальних значень (номер ступеш елшса Г Мак-Адама) Загальний шдекс кольоропередачi (Ra), вщн. один.
2000 год. 6000 год. 100 год. 6000 год. 100 год. 6000 год.
1 13 43,7 89,8 76,0 2700 4 5 81,7 82,5
2 15 62,1 81,9 73,5 4000 2 4 83,4 81,6
3 20 67,9 90,1 77,5 4000 3 4 84,2 84,0
4 30 73,7 80,2 72,3 4000 2 3 81,9 81,5
5 55 68,6 83,1 69,1 6500 3 9 82,4 81,0
6 85 63,1 78,7 62,0 6500 4 13 84,3 83,2
При цьому колiрна температура КЛЛ в процеа строку служби дещо знижуеться, причому зниження бшьш суттеве для ламп з високою колiрною температурою i для потужних КЛЛ. Наприклад, для ламп потужтстю 20-32 Вт з номшальною колiрною температурою 4000 К за 6000 год. вщбуваеться зниження Ткол приблизно на 100-300 К, а для ламп потужтстю 55 та 85 Вт з номь нальною колiрною температурою 6500 К — на 600-900 К. Зниження колiрноï температури можна пояснити бшьш високою стабшьтстю люмшофору, який випромшюе в червонш областi спектру в порiвняннi з люмшофо-рами, якi випромiнюються в зеленш та синiй областях.
0,430
0,350
0,420
0,410
4400
0,460
0,47fl
0,480 X
рис. 1. Змша координат к□лiрн□стi в процеа строку служби КЛЛ
п□тужнiстю 15 Вт, Ткш1 = 2700 К: 1 — 0 год.; 2 — 100 год.; 3 — 1000 год.; 4 — 2000 год.; 5 — 3000 год.; 6 — 4000 год.; 7 — 6000 гад.
У
0,390
0,330
0,370
QÏ70
0,330
0.390
Рис. 2. Змша координат кшпрнйсп в процеа страну служби КЛЛ
з ГКШ1 = 4000 К: А — 20 Вт, ф — 32 Вт; 1 — 0 год.; 2 — 100 гад.; 3 — 1000 гад.; 4 — 2000 гад.; 5 — 3000 год.; 6 — 4000 гад.; 7 — 5000 гад.
ИЭ40
0,330
0.320
0,310 0,320 (1,330 X
рис. 3. Змша координат кшпрност1 в процеа строку служби КЛЛ потужшстю 55 Вт, Ткол = 500 К: 1 — 0 год.; 2 — 100 год.;
3 — 1000 год.; 4 — 2000 год.; 5 — 3000 год.; 6 — 4000 год.
Загальний шдекс кольоропередачi Ra в процес строку служби практично не змшюеться i вщповщае встановленим вимогам у вах дослщжуваних парпях.
Слщ також ввдзначити, що дослщжеш КЛЛ потужтстю бшьше, тж 20 Вт, мали низький коефщент по-тужност — нижчий 0,6 при нормi не нижче 0,9, а також нижчий нормованого коефщента збереження придатних для використання ламп тсля 6000 год. горшня (зпдно з ДСТУ 4270:2003) — вш мае бути не менше 70 %.
6.2. Результата дослджень СВД ламп. Основт результа-ти дослщження СВД ламп наведет у табл. 5 та на рис. 4, 5.
Початковий свггловий потж ламп зпдно ДСТУ IEC/ PAS 62612:2012 мае бути не меншим 90 % задекларо-ваного номшального значення. 1з дослвджених ламп тiльки партп 3 та 5 ввдповвдають цiй вимозi. В шших чотирьох партiях задекларованi параметри перевищують фактичнi бiльше, нiж на 10 %.
Светлова вщдача ламп зпдно ДСТУ IEC/PAS 62612:2012 в 2013 р. мала бути не менше 60 лм/Вт для колiрних температур 2700-3500 К i не менше 70 лм/Вт для ко-лiрних температур 4000-5000 К.
Лампи вах дослiджених партiй вiдповiдають цим вимогам (табл. 5). Фактичне значення стабшьносп сви-лового потоку мае вщповщати категорп, задекларованiй виробником зпдно ДСТУ IEC/PAS 62612:2012: катего-рiя А — не бiльше 10 % за 6000 год.; категорiя В — не бшьше 20 %; для категорп С — не бшьше 30 %. Як видно iз табл. 5 всi лампи iз шести партiй мають спад свилового потоку за 6000 год. менше 10 %, але виробники цей показник не декларують.
Виробництво свiтлодiодiв з вщхилом колiрних пара-метрiв вiд номiнальних значень для кожноï стандартизо-ваноï ККТ, яю не перевищують межi 3-х ступетв, уже досягнуто багатьма провiдними виробниками СВД. На украшський ринок надходять свилодюдт свiтильники i лампи, в яких в бшьшосп випадкiв використовуються свилодюди i СВД модулi китайського виробництва не з такими жорсткими допусками, тому для споживачiв представляе штерес шформащя про реальну картину колiрних параметрiв продукцп.
Таблиця 5
Початка параметри СВД ламп та ïx значення тсля 6000 гад.
Номер парти Номшальна потужшсть, Вт Початкова свилова вщдача, лм/Вт Коефщшнт збереження свилового потоку тсля 6000 год., % Номшальне значення ККТ, К Вщхилення х, у вщ номшальних значень (номер ступеш елшса Мак-Адама) Загальний шдекс кольоропередач^ На
100 год. 6000 год. 100 год. 6000 год.
1 10 80,2 93,5 3000 4 4 80,6 81,0
2 10 70,5 97,7 2700 4 3 82,3 82,1
3 10 86,0 94,0 5000 6 6 81,8 82,4
4 6 69,0 97,1 2700 4 4 82,1 81,6
5 12 83,7 98,9 4000 3 3 84,8 84,4
6 12 79,3 93,1 3000 7 7 80,8 80,5
0.430
0.420
0.410
-
\
/
/
/
/
J о чс r-J
/ \ /
/ л П 1
i \ ■
t 1 1 t
г ■■■ /
/ i
/ 1
/ J-
т / /
/ /
/ \ ■■
/ —* Г- с -
- /
?
0.460 0.470 0.480
Рис. 4. Координати к□лiрн□стi СВД ламп Ткол = 2700 К пiсля: 1 — 100 год.; 2 — 3000 год.; 3 — 6000 год. горшня
Рис. 5. Координати колiрностi СВД ламп Ткол = 4000 К тсля: 1 — 100 год.; 2 — 3000 год.; 3 — 6000 год. горшня
Для дослщжених зразюв ламп партш 1, 2 i 5 вщхилення координат колiрностi вщ номшальних значень не перевищуе 4 ступешв елшав Мак-Адама (категорiя 4); для партп 4 — категорiя 5; для партп 3 — категорiя 6; а в партп 6 координати колiрностi вийшли за меж1 7-ступеневого елiпса (8 категорiя). При цьому для ламп Bcix партiй вiдхилення координат колiрностi вщ номь нальних значень пiсля 6000 год. горшня залишались, в основному, на тому ж рiвнi, що й початковi або змь нюеться на 1 ступiнь (табл. 5, рис. 4, 5). Змша колiрноï температури в процесi горiння для дослщжених партш ламп в порiвняннi з КЛЛ е також несуттевою — не перевищуе 100 К за 6000 год. Слщ також зауважити, що для дослщжених партш виробники вказують лише колiрну температуру, а категорш допускiв на координати колiрностi не вказують, що не дозволяе оцшити '¿х вщповщшсть за цим параметром.
Для вах дослiджених партiй Ra вiдповiдае за-декларованим вимогам. В процесi строку служби (до 6000 год.) Ra залишався без змш або знижувався не бшьше, як на одиницю.
6.3. Поргвняння ефективност1 КЛЛ та СВД ламп. Одним iз методiв оцiнки ефективностi е оцiнка вартост сви-лово' енергп, яка генеруеться тим чи шшим джерелом свила протягом всього термiну його горшня. Це бшьш об'ективна оцiнка ефективносп, нiж вартiсть одинищ свiтлового потоку (грн./лм), яка часто зустрiчаеться сьогодш в публiкацiях при оцiнцi ефективност СВД ламп. При оцiнцi вартост одиницi свiтловоï енергп потрiбно враховувати тривалкть горiння, стабiльнiсть свiтлового потоку, варпсть утилiзацiï та iншi параметри. Спрощено вартiсть свiтловоï енергп можна розрахувати за виразом [16]:
CCE = -
1
A + Ву
P т k
(1)
де ССЕ — вартiсть одиницi свiтловоi енергп, грн./Млм ■ год.; Псер — середня свилова вiддача джерела свила за термш роботи, лм/Вт; Рвст — загальна встановлена потужнiсть освилювально' установки, Вт; т,£ — корисний термш горшня, год.; А — варпсть джерела свила, грн.; q — тариф на електроенергш, грн./кВт ■ год.; Р — потужшсть джерела свiтла, Вт; Вут — вартiсть утилiзацii ртутних розрядних ламп (приблизно становить 7-11 грн.).
Авторами статт розрахована варпсть свилово' енергп при генеруваннi и побутовими освилюваними установ-
ками (ОУ) з ЛР, КЛЛ та СВД лампами. Результати розрахунюв приведенi в табл. 6.
Таблиця 6
Середня варпсть сштловш енерт, яка генеруЕться рiзними джерелами свила
Тип дже-рела свила Середня свилава вщдача (h ср.), лм/Вт Середня трива-лшть рабати, ы гад. Цша лампи, W, грн. (на березень 2013 р.) Тариф на елект-раенерпю, грн./Вт • гад. (на кштень 2016 р.) Цша свила-ва'1 енергй' (се), грн./Млм • гад
ЛР 11 1000 6,0 0,00099 95,45
КЛЛ 50 10000 55 0,00099 26,00
СВД лампи 70 24000 100 0,00099 18,90
При оцшщ ефективностi враховувалась стабшьшсть свiтлового потоку ламп (свiтловоi ввддач^ для ЛР Пср = 0,8Ппоч, для КЛЛ — 0,75, для СВД ламп — 0,85ппоч.
Варпсть свiтловоi енергп розраховувалась для роботи ламп при температурi навколишнього середовища 20 °С, напрузi живлення 220 В. Щни на лампи вщповвдають середнiм роздрiбним цiнам в Украш 2016 р. Вартiсть утилiзацii КЛЛ приймалася 7 грн. Що стосуеться строку служби, то данi для ЛР та КЛЛ взят за результатами випробувань, причому для КЛЛ — за результатами ви-пробувань стабшьносп свилового потоку (зменшення свилового потоку до 50 % ввд початкового). Строк служби СВД ламп i стабiльнiсть ix свiтлового потоку ощнеш за випробуваннями до 6000 год. Як видно iз табл. 6 при використанш СВД ламп собiвартiсть свiтловоi енергп е найнижчою. Вона в порiвняннi з КЛЛ менша приблизно в 1,3 рази, а в порiвняннi з ЛР — в 5 разiв.
7. SW0T-аналiз результат1в дослщження
Порiвнюючи параметри комерцшних зразкiв КЛЛ та СВД ламп необхвдно вiдзначити наступне:
1. Початкова свгглова вiддача (на початок 2013 р.) у СВД ламп вища у порiвняннi з КЛЛ приблизно на 15 %.
2. Стабшьшсть свилового потоку (коефщент збере-ження свiтлового потоку) в процеа строку служби (до 6000 год.) у СВД ламп перевищуе цей показник для КЛЛ приблизно на 20-25 %.
3. Початковi значення колiрниx параметрiв (вщхи-лення координат колiрностi вiд номшальних значень для заданоi колiрноi температури та загальний шдекс кольоропередачi Ra) для КЛЛ та СВД ламп знахо-дяться приблизно на однаковому рiвнi. Але в процесi строку служби координати колiрностi КЛЛ змшюються бiльш суттево, нiж в СВД ламп. За 6000 год. горшня вщхилення вiд початкових значень для СВД ламп не перевищуе однiеi ступеш елiпсiв Мак Адама, а для КЛЛ — 1-7. 1ндекс кольоропередачi в процесi строку служби як СВД, так i КЛЛ зменшуеться не суттево — не бшьше нiж як на 2 одинищ за 6000 год.
4. За рахунок бшьш високих значень параметрiв СВД — свiтловоi вщдач^ стабiльностi свiтлового потоку та середнього строку служби — навиь при бшьш високих цiнаx на СВД лампи в порiвняннi з КЛЛ, варпсть свiтловоi енергп, яка ними генеруеться в 1,3 рази нижча,
шж у КЛЛ. Тобто, при використанш СВД ламп протя-гом 1х середнього строку служби буде спожито ЕЕ на осветления в 1,3 рази менше, тж при використанш КЛЛ.
5. Технологи виробництва СВД та СВД ламп штен-сивно вдосконалюються. Сьогодш на ринок уже над-ходять ламп з свиловою вiддачею бiльше 90 лм/Вт i загальним iндексом кольоропередачi Ка > 90. Роз-роблеш i освоeнi в серiйному виробництвi СВД лампи для замши лампи розжарювання 100 Вт i бiльше. В зв'язку з цим представляв штерес iнформацiя про характеристики ново! продукцii в процесi строку служби. Таю дослщження доцiльно провести для бшьш трива-лого перюду горiння, так як виробниками декларуються строки служби 30000-50000 год. горшня.
8. Висновки
1. Початковi значення свилових та колiрних пара-метрiв КЛЛ в основному вiдповiдають вимогам чинних в Укра!ш нормативних докумешлв, але не повнiстю вiдповiдають вимогам Регламенту 6С стосовно ста-бiльностi в процесi строку служби. Дослвджеш партп КЛЛ мають коефщенти збереження свiтлового потоку пiсля 6000 год. в межах 77,5-62 %, змша колiрностi в процесi строку служби для окремих партш перевищуе допуск 5-ти ступеневому елшсу Мак Адама (для КЛЛ потужшсть 55-85 Вт).
2. Свилодюдш лампи, яю надходять на ринок Ук-раши, мають бiльш високi, в порiвняннi з КЛЛ, почат-ковi свiтловi параметри i стабiльнiсть в процес строку служби. Коефiцiенти збереження свилового потоку пiсля 6000 год. знаходяться в межах 99-93 %. Стабшьшсть колiрних параметрiв СВД ламп в процес строку служби також вища в порiвняннi з КЛЛ. Вщхилення координат колiрностi пiсля 6000 год. не перевищують 1 ступеню елшав Мак-Адама. В каталогах i на упаковщ виробниками не вказаш категорп за спадом свiтлового потоку i допусками на колiрнi параметри, що не дозволяв оцшити вiдповiднiсть за цими показниками.
3. Порiвнюючи технiко-економiчнi характеристики КЛЛ i СВД ламп, необхiдно вiдзначити, що на даний час СВД лампи мають споживчi переваги перед КЛЛ за наступними показниками: строку служби, свило-во! вiддачi, стабшьност свiтлового потоку та колiр-них параметрiв в процесi строку служби. СВД лампи поступаються КЛЛ лише цшами. Вартiсть свiтлово'i енергп, яка генеруеться СВД лампами (при сучасних тарифах на ЕЕ та цшах на лампи в Украш) нижча в порiвняннi з КЛЛ приблизно в 1,3 рази.
Лггература
1. Анатасиу, Б. Тенденции и политика по сокращению расхода энергии на освежение в ЭС [Текст] / Б. Анатасиу, П. Бертольди // Светотехника. — 2010. — № 3. — С. 25-29.
2. Айзенберг, Ю. Энергоснабжение и техническая политика в области освещения [Текст] / Ю. Айзенберг // Светотехника. — 2005. — № 6. — С. 4-9.
3. Гюлер, Ё. Исследование компактных люминесцентных ламп с учетом мнений потребителей [Текст] / Ё. Гюлер, Е. Еркин, С. Онайгил // Светотехника. — 2008. — № 3. — С. 40-43.
4. Бодарт, М. Характеристика компактных люминесцентных ламп со встроенными пускорегулирующими аппаратами и их сравнение с лапами накаливания [Текст] / М. Бодарт, А. Денейер, А. Кеппенс и др. // Светотехника. — 2010. — № 2. — С. 13-21.
5. Гранда, К. Компактные люминесцентные лампы в США — обзор рынка и технического уровня [Текст] / К. Гранда // Светотехника. — 2009. — № 6. — С. 49-58.
6. Нечаев, В. В. Перспективы развития рынка КЛЛ и восприятие потребителями их брендов, представленных на рынке [Текст] / В. В. Нечаев, А. И. Чиркова // Светотехника. — 2010. — № 6. — С. 50-52.
7. Басова, Ю. О. Дослщження свгглотехшчних параметрiв та надшносп компактних люмшесцентних ламп рiзних торго-вельних марок [Текст] / Ю. О. Басова, Г. М. Кожушко // Товарознавчий вюник. — 2009. — № 1. — С. 22-32.
8. Кожушко, Г. Дослщження параметрiв i характеристик компактних люмшесцентних ламп та свгглодюдних ламп для прямо! замши ламп розжарювання [Текст] / Г. Кожушко, Ю. Басова, В. Сорокш, А. Рибалочка // Св^лолюкс. — 2013. — № 1. — С. 30-36.
9. Моисеев, Л. В. Обзор современных светодиодных технологий источников света для общего освещения [Текст] / Л. В. Моисеев, М. А. Одноблюдов // Светотехника. — № 1-2. — 2014. — С. 119-125.
10. Lopez, M. Aging of photometric and colorimetric quantities of high-power light-emitting diodes [Text] / M. Lopez, M. Lindemann, N. Betzhold, M. Dmmig, A. Sperling // Conference with Special Emphasis on LEDs and Solid State Lighting, Budapest, 27-29 Mai 2009. — Available at: \www/URL: http:// www.cie.co.at/index.php/Publications/index.php?i_ca_id=719
11. Тэтри, Э. Характеристики ламп для прямой замены ламп накаливания [Текст] / Э. Тэтри // Светотехника. — 2015. — № 3. — С. 37-41.
12. Кожушко, Г. М. Динамжа св^лових та колiрних характеристик компактних люмшесцентних ламп в процес строку служби та залежно вщ напруги живлення [Текст] / Г. М. Кожушко, Ю. О. Басова // Комунальне господарство мют. — 2015. — Вип. 119(1). — С. 12-17.
13. Сорокш, В. М. Дослщження параметрiв св^лодюдних ламп для прямо! замши ламп розжарювання [Текст] / В. М. Сорокш, Г. М. Кожушко, Ю. О. Басова, А. В. Рибалочка // Матерiали 3-о! Мiжнародноi науково-практично! штер-нет-конференци «Сучасне матерiалознавство та товарознав-ство: теорiя, практика, освга», м. Полтава, 25-26 березня 2016 р. — Полтава: ПУЕТ, 2016. — С. 148-155.
14. Directive 2005/32/EC of the European Parliament and of the Council with regard to ecodesign requirements for non-directional household lamps [Electronic resource]: COMMISSION REGULATION (EC) № 244/2009 of 18 March 2009 // Official Journal of the European Union. — 24.03.2009. — L 76/3. — Available at: \www/URL: http://gisee.ru/upload/244-2009.pdf
15. Про затвердження вимог до св^лодюдних свгглотехшч-них пристро!в та електричних ламп, що використовуються в мережах змшного струму з метою освгглення [Електрон-ний ресурс]: Постанова Кабшету Мiнiстрiв Укра!ни вщ 15.10.2012 № 992. — Режим доступу: \www/URL: http:// zakon3.rada.gov.ua/laws/show/992-2012-п. — 10.03.2016.
16. Сорокш, В. Еколопчна та економiчна оцшка енергоеконо-мiчних ламп побутового призначення [Текст] / В. Сорокш, А. Рибалочка, Г. Кожушко, Ю. Басова // Свгглолюкс. — 2013. — № 3. — С. 16-21.
СРАВНЕНИЕ ДИНАМИКИ СВЕТОВЫХ И ЦВЕТОВЫХ ХАРАКТЕРИСТИК КОМПАКТНЫХ ЛЮМИНЕСЦЕНТНЫХ И СВЕТОДИОДНЫХ ЛАМП В ПРОЦЕССЕ СРОКА СЛУЖбЫ
Представлены результаты сравнительных исследования световых и цветовых характеристик компактных люминесцентных и светодиодных ламп в процессе срока службы. Показано, что коммерческие образцы светодиодных ламп, которые поступают на рынок Украины, имеют преимущество перед КЛЛ по сроку службы, световой отдаче, стабильности световых и цветовых параметров в процессе срока службы.
Ключевые слова: компактная люминесцентная лампа, светодиодные лампы, световая отдача, цветовая температура, координаты цветности, срок службы.
Кожушко Григорт Мефодшович, доктор техшчних наук, професор, кафедра товарознавства непродовольчих moeapie, Вищий навчальний заклад Укоопспыки «Полтавський утвер-ситет економжи i торгiвлi», Украта.
Басова Юлiя Олександрiвна, кандидат техтчних наук, доцент, кафедра товарознавства непродовольчих товарiв, Вищий навчальний заклад Укоопстлки «Полтавський утверситет економжи i торгiвлi», Украта.
Губа Людмила Миколагвна, кандидат технчних наук, доцент, кафедра товарознавства непродовольчих товарiв, Вищий навчальний заклад Укоопспыки «Полтавський утверситет економжи i торгiвлi», Украта, e-mail: lyudmika@gmail.com.
Кожушко Григорий Мефодиевич, доктор технических наук, профессор, кафедра товароведения непродовольственных товаров, Высшее учебное заведение Укоопсоюза «Полтавский университет экономики и торговли», Украина. Басова Юлия Александровна, кандидат технических наук, доцент, кафедра товароведения непродовольственных товаров, Высшее учебное заведение Укоопсоюза «Полтавский университет экономики и торговли», Украина.
Губа Людмила Николаевна, кандидат технических наук, доцент, кафедра товароведения непродовольственных товаров, Высшее учебное заведение Укоопсоюза «Полтавский университет экономики и торговли», Украина.
Kozhushko Gregory, Poltava University of Economics and Trade, Ukraine.
Basova Yulia, Poltava University of Economics and Trade, Ukraine. Guba Ludmila, Poltava University of Economics and Trade, Ukraine, e-mail: lyudmika@gmail.com
