CC BY
28
Список литературы / References
1. DiamFC. [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://diamfc.oratau.com/ (дата обращения: 18.06.2018).
2. AvtoShema. [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://dmitriyo.narod.ru/ (дата обращения: 18.06.2018).
3. FCEditor .NET. [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://fceditor.com/ (дата обращения: 18.06.2018).
СВЕТИЛЬНИКИ НА ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ПАНЕЛЯХ Мышонков А.Б.1, Морозов И.В.2, Царыгин В.В.3, Чернобровкин О.В.4 Em ail: [email protected]
'Мышонков Александр Борисович — доцент;
2Морозов Иван Вячеславович — бакалавр; 3Царыгин Владимир Валерьевич — бакалавр; 4Чернобровкин Олег Васильевич — бакалавр, кафедра светотехники, Институт электроники и светотехники Национальный исследовательский мордовский государственный университет им. Н.П. Огарёва, г. Саранск
Аннотация: в данной работе проводится обзор, сравнение характеристик автономных светодиодных светильников, представленных на отечественном рынке. Были рассмотрены светильники с комбинированным методом питания, определены его преимущества, представлена принципиальная схема и приведен внешний вид данных светильников. Представлена таблица, в которой описаны характеристики современных световых установок, и приведена их стоимость. Также в статье выявлены преимущества данного типа световых приборов, определены актуальные области применения. Ключевые слова: светильник, установка, АКБ, фотоэлектрическая панель.
LAMPS ON PHOTOELECTRIC PANELS Myshonkov A.B.1, Morozov I.V.2, Tsarygin V.V.3, Chernobrovkin O.V.4
'Myshonkov Alexander Borisovich - Associate Professor; 2Morozov Ivan Vyacheslavovich - Bachelor; 3Tsarygin Vladimir Valerevich - Bachelor; 4Chernobrovkin Oleg Vasilievich - Bachelor, DEPARTMENT OF LIGHTING, INSTITUTE OF ELECTRONICS AND LIGHTING NATIONAL RESEARCH MORDOVIAN STATE UNIVERSITY. N.P. OGARYOV,
SARANSK
Abstract: in this paper, we review, compare the characteristics of stand-alone LED lamps presented in the market. Luminaires with a combined method of feeding were considered, its advantages were determined, a schematic diagram was presented and the appearance of these fixtures was shown. A table is presented in which the characteristics of modern light devices are described and their cost is shown.
Also in the article advantages of this type of light devices are revealed, actual areas of application are determined.
Keywords: luminaire, installation, battery, photovoltaic panel.
УДК 682.9
В настоящее время автономные светильники используются в местах, где затруднен подвод электрической энергии, а также в случаях, где подвод электроэнергии связан со значительными затратами. На данный момент полная замена традиционных светильников на установки с солнечными батареями и ветрогенераторами невозможна, так как их стоимость очень высока. Однако, несмотря на высокую цену, выгода их использования очевидна: монтаж не требует
подключения к электросети, их обслуживание минимально и сами устройства не требуют затрат электроэнергии.
Выработка энергии для питания автономных светильников в большинстве случаев производится с помощью:
- солнечных фотоэлектрических панелей;
-ветрогенераторов;
- комбинированных установок.
Наиболее универсальной является конструкция, с использованием комбинации фотоэлектрических панелей и ветрогенераторов. Принцип работы ветро-солнечного светильника заключается в автономной работе на основе аккумуляции энергии солнечного света и ветра, и дальнейшем преобразованиии ее в оптическое излучение посредством светодиодного светильника [1]. Каждый светильник оснащен аккумулятором, который автоматически заряжается от генерируемой энергии. При этом ветрогенератор и солнечная батарея дополняют друг друга: ввиду небольшой солнечной инсоляции на всей территории России, аккумуляция энергия ветра играет ключевую роль. Однако в случае безветренной погоды, устройство аккумулирует энергию солнечных лучей даже в условиях облачности.
В автономных светильниках в подавляющем большинстве случаев применяют светодиодные светильники, обладающие двумя основными преимуществами: высокой энергоэффективностью и хорошим согласованием электрических характеристик светодиодных источников света и систем генерации и аккумулирования электрической энергии [2].
Солнечная панель состоит из множества фотоэлементов, которые при освещении солнечными лучами создают разность потенциалов. При последовательном соединении фотоэлементов увеличится величина постоянного напряжения, при параллельном - сила тока. То есть, соединяя фотоэлементы последовательно - параллельно можно достичь большой мощности солнечной панели. Также батареи можно собирать параллельно и последовательно в модуле и добиться значительного увеличения напряжения, тока и мощности такого модуля.
Солнечные фотоэлектрические панели изготавливаются преимущественно из монокристаллического, поликристаллического или аморфного кремния. Панели на основе монокристаллического кремния имеют высокий КПД (в среднем 15%) и относительно высокую стоимость. Панели, изготовленные на основе поликристаллического кремния, имеют меньший КПД (около 11%), но при этом технология изготовления проще и стоимость соответственно ниже. Солнечные панели на основе аморфного кремния отличаются более коротким сроком службы и меньшим КПД.
Основными компонентами ветрогенератора являются:
- ветротурбины, установленные на мачте с растяжками и раскручиваемые ротором либо лопастями;
- электрогенератор.
Полученная электроэнергия поступает в:
- контроллер заряда аккумуляторов, подключенный к аккумуляторам (обычно необслуживаемые на 24 В);
- инвертор (= 24 В -> ~ 220 В 50Гц), подключенный к электросети.
При любой конструкции источника энергии, для обеспечения постоянства работы светильника в течение темного времени суток, необходимо применение аккумуляторных батарей (АКБ). Преимущественно применяются кислотные свинцовые АКБ.
Принципиальная схема типичного автономного светильника с комбинированным питанием приведена на рисунке 1.
Данная продукция имеет ряд отличительных преимуществ в сравнении с другими осветительными установками:
- эффективное использование энергии;
- длительный срок эксплуатации;
- полная автономность;
- минимальное техническое обслуживание;
- возможность установки в труднодоступные места;
- высокая надежность.
Преимущества автономных светильников с комбинированным питанием является возможность их работы даже при продолжительном отсутствии достаточного солнечного освещения. Однако стоимость таких светильников выше.
Рис. 1. Принципиальная схема автономного светильника с комбинированным питанием
В таблице 1 приведен обзор характеристик современных автономных уличных светильников.
Таблица 1. Обзор характеристик автономных уличных светильников
Модель Мощность светильника, Вт Мощность ветрогенератора, Вт Мощность солнечной панелей, Вт Емкость АКБ, Ач Автономная работа Цена, руб
СУО-50 [3] 50 300 150 200 8-10 ч. (3 суток) 144000
СУО-100 [3] 100 300 2x150 2x100 8-10 ч. (3 суток) 264000
Sun Shines- 20 Вт[4] 20 - 100 55 24 ч. 67900
Sun Shines- 60 Вт[4] 60 - 2x120 2x100 48 ч. 118000
Авотомн. Парковый СД светильник [5] 6 - 1,8 1,2 до 8 ч. 18500
Автономный парковый светодиодный фонарь [5] 10 - 50 33 10-12 ч. 42000
Автономный парковый светодиодный фонарь [5] 20 - 100 2x33 10-12 ч. 64000
Солнечный фонарь ED-50/200SW [6] 50 100 200 200 24 ч. 216200
Солнечный фонарь ED-35/120S [7] 35 - 120 200 60 ч. 55200
Солнечный фонарь ED-50/160S [7] 50 - 2x80 200 60 ч. 71300
Солнечный фонарь ED-75/240S [7] 75 - 2x120 200 60 ч. 103500
В настоящее время на рынке представлен широкий выбор автономных светильников. Для выработки энергии используется солнечные фотоэлектрические панели и комбинированные установки. Данные светильники по своим характеристикам подходят для замены большинства сетевых уличных светильников, однако стоимость таких светильников высока. Еще одним недостатком автономных светильников является применение АКБ, срок службы которых достаточно низок. Это сказывается на долговечности светильника и стоимости эксплуатационных расходов.
Как правило, ёмкости аккумулятора хватает для работы светильника примерно на срок 8—10 часов. Поэтому в осенне-зимний период, когда световой день существенно сокращается, освещения часто не хватает до рассвета. Чтобы решить эту проблему, применяются два
основных метода. Производители выпускают экономичные светодиодные светильники с низким энергопотреблением, стоимость которых выше, но с учетом экономии в стоимости аккумуляторных батарей, затраты на более эффективные светодиоды и источники питания окупаются. Другим методом повышения времени автономной работы является оснащение светильников датчиками движения, в этом случае светильники включаются только когда человек попадает в зону действия светильника.
Исходя из стоимости осветительной установки и затрат на обслуживание, на данный момент целесообразно устанавливать такие светильники в местах, где затруднен или невозможен подвод электрической энергии. При освещении населенных пунктов применение автономных светильников нецелесообразно.
Список литературы / References
1. Мышонков А.Б. Автономные уличные светодиодные светильники // Проблемы и перспективы развития отечественной светотехники, электротехники и энергетики, 2013. С. 161-163.
2. Шибайкин С.Д., Мышонков А.Б. Аппроксимация кривых саморазогрева кристалла светодиода протекающим током // Отраслевые аспекты технических наук, 2011. № 12. С. 23-24.
3. Автономные ветро-солнечные светильники. [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://yupiter.net/wind-sun-systems/ (дата обращения: 11.01.2018).
4. Светильники на солнечных батареях и не только. [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://led-kvadratra/светильники-на-солнечных-батареях/ (дата обращения: 11.01.2018).
5. Солнечная энергетика. [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://sun-shines.ru/shop/street-light/20wt-opora/ (дата обращения: 11.01.2018).
6. Солнечный фонарь ED-50/200SW. [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://energy-ds.ru/catalog/light/solarlights/ed50400sw/ (дата обращения: 11.01.2018).
7. Солнечный фонарь ED-50/160S. [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://energy-ds.ru/catalog/light/solarlights/ed50160s/ (дата обращения: 11.01.2018).
МЕТОД ОПТИМАЛЬНОГО СОПОСТАВЛЕНИЯ ПРОЕКЦИИ 3D ОБЪЕКТА С 2D ИЗОБРАЖЕНИЕМ Нгуен З.Т.1, Морозова Е.Ф.2, Анохина О.А.3 Email: [email protected]
'Нгуен Зуй Тхань — аспирант, кафедра информационных технологий, Российский университет дружбы народов; 2Морозова Екатерина Федоровна — студент; 3Анохина Ольга Алексеевна — студент, кафедра автоматизированных систем управления, Российский технологический университет, г. Москва
Аннотация: в статье представлен метод наведения проекции 3D объекта на плоское изображение. Точность наведения оценивается с помощью среднеквадратичной ошибки. Оптимальное совмещение 3D изображений выполняется методами градиентного спуска. Эксперименты выполнены с применением 3D/2D моделей лиц человека. В данной работе экспериментальные исследования показывают работоспособность оптимального метода наведения при произвольных ракурсах съемки лиц. Применяются аффинные преобразования для решения оптимизационной задачи наведения.
Ключевые слова: наведение, распознавание, 3D модель, изображение, методы сравнения.
