CC BY
3
РАЗДЕЛ I ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЕ И ПОВЫШЕНИЕ ЭНЕРГОЭФФЕКТИВНОСТИ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОГО ПРОИЗВОДСТВА
УСТАНОВКА ДЛЯ ИЗУЧЕНИЯ ЭКСПЛУАТАЦИОННЫХ СВОЙСТВ РАЗЛИЧНЫХ
ТИПОВ ЛАМП
В.Н. Судаченко, канд. техн. наук;
Институт агроинженерных и экологических проблем сельскохозяйственного производства (ИАЭП) - филиал ФГБНУ ФНАЦ ВИМ, Санкт-Петербург, Россия
В сельскохозяйственных предприятиях затраты на освещение составляют порядка 20-30% от общего потребления энергоресурсов. За последние годы практически все хозяйства заменяют лампы накаливания на энергосберегающие. Технические характеристики многих из них не соответствуют паспортным данным, а эксплуатационные свойства - вообще неизвестны. В ИАЭП создана учебная установка для изучения технических характеристик и эксплуатационных свойств ламп. Она размещена в демонстрационной зоне учебного российско-финского центра по биоэкономике, созданного в рамках Программы приграничного сотрудничества Юго-Восточная Финляндия - Россия CBC 2014-2020.
Ключевые слова: лампа, светодиод, освещение, демонстрационная установка
Для цитирования: Эрк А.Ф., Тимофеев Э.В., Судаченко В Н., Васильев Э.В., Миронюк А.Н. Установка для изучения эксплуатационных свойств различных типов ламп //АгроЭкоИнженерия. 2020. № 4 (105). С.4-12
INSTALLATION FOR STUDYING THE PERFORMANCE PROPERTIES OF VARIOUS
TYPES OF LAMPS
A.F. Erk, Cand. Sc. (Engineering); E.V. Timofeev, Cand. Sc. (Engineering);
V.N. Sudachenko, Cand. Sc. (Engineering); E.V. Vasilev, Cand. Sc. (Engineering),
УДК 628.9
DOI 10.24411/0131-5226-2020-10262
А.Ф. Эрк, канд. техн. наук; Е.В. Тимофеев, канд. техн. наук;
Э.В. Васильев, канд. техн. наук; А.Н. Миронюк
A.N. Mironik
Institute for Engineering and Environmental Problems in Agricultural Production (IEEP) - branch of FSAC VIM, Saint Petersburg, Russia
In agricultural enterprises, lighting inputs account for about 20-30% of the total energy consumption. In recent years, almost all farms have been replacing incandescent lamps with the energy-saving ones. Specifications of many of them fail to correspond to the product datasheet, and the performance characteristics are commonly unknown. The institute has designed a training facility for studying the technical and performance characteristics of different types of lamps. The facility is installed in the demonstration area of the Russian-Finnish Bioeconomy Competence Centre, which was established within the framework of the South-East Finland-Russia Cross-Border Cooperation Programme 2014-2020.
Key words: lamp, LED, lighting, demonstration installation
For citation: Erk A.F., Timofeev E.V., Sudachenko V.N., Vasilev E.V., Mironiuk A.N. Installation for studying the performance properties of various types of lamps. AgroEcoEngineering. 2020. No. 4(105): 4-12 (In Russian)
Введение
Результаты энергетических
обследований сельскохозяйственных предприятий показали, что потребление электроэнергии составляет 50-60 % от общего потребления топливно-энергетических ресурсов (ТЭР) [1]. Затраты на освещение составляют до 50 % от общего потребления электроэнергии [2]. Наибольшая часть -более 60 % - используется в животноводстве [3]. В настоящее время практически на всех фермах широко используются энергосберегающие
лампы: натриевые, люминесцентные, компактные люминесцентные и светодиоды [4,5], что значительно снижает общее потребление ТЭР. Однако и административные помещения потребляют значительное количество электрической энергии на освещение [6]. В административных и бытовых
помещениях сельхозпредприятий для освещения используются лампы накаливания, компактные
энергосберегающие и светодиодные лампы как отечественного, так и зарубежного производства [7,8,9]. Технические характеристики многих из них не соответствуют паспортным данным, а эксплуатационные свойства -вообще неизвестны. В итоге, планируемое энергетической службой снижение потребления электроэнергии на освещение путем замены ламп на более энергоэффективные - не реализуется.Целью данной работы является создание демонстрационной установки для обучения персонала сельхозпредприятий методам повышения энергоэффективности освещения и изучения эксплуатационных свойств различных типов ламп, применяемых в административных и бытовых помещениях.
Материалы и методы
Созданная в ИАЭП демонстрационная установка - это комната площадью 21,3
2 -5
м , высота от пола до потолка - 3 м, стены и потолок выкрашены в белый цвет. Окно и дверь оснащены шторами,
позволяющими во время исследования эксплуатационных характеристик ламп исключить поступления дневного света. На потолке можно смонтировать шесть групп патронов Е24 для подключения ламп (рис. 1).
Рис. 1. Общий вид демонстрационной установки
В каждой группе предусмотрено подключение трех различных ламп. Реализована система беспроводного
дистанционного управления с пульта каждой из испытуемых ламп в группе (рис. 2).
Рис. 2. Пульт дистанционного управления каждой лампой в группе
Демонстрационная установка
выполнена в соответствии с действующими нормативами по искусственному освещению
административных и бытовых помещений, зданий и сооружений
сельскохозяйственного назначения [10-14].
Результаты и обсуждение
Для демонстрации возможностей проведения исследований на установке выбраны для сравнения:
Освещенность от каждой из ламп на расстоянии 0,1 м от потолка примерно одинакова. Замеры освещенности производили люксметром ТКА-ПКМ на расстоянии от лампы в диапазоне 0,25-2,5 м, через каждые 0,25 м. Замеры проводили через 0,5 часа после выхода работы лампы на рабочий режим.
В результате обработки данных замеров получены зависимости
освещенности, создаваемой каждой испытуемой лампой от высоты подвеса лампы (рис. 4). Как следует из приведенных
- лампа накаливания - 95Вт;
- компактная энергосберегающая
лампа SPIRAL-econom - 20 Вт;
- светодиодная лампа SAFFIT серии SBA6015 мощностью - 15Вт.
Расположение ламп в группе на потолке представлено на рис. 3.
зависимостей всех трех испытуемых ламп, снижение освещенности от высоты подвеса 0,25 м существенно отличается до высоты подвеса 2 м. Это обусловлено отражением светового потока от белого потолка установки, величина которого от каждой лампы разная. Этот фактор должен учитываться при проведении
светотехнического расчета, по результатам которого принимается решение об использовании кривой силы света (КСС) светильника с данными лампами в каждом конкретном случае.
Рис. 3. Расположение на потолке группы ламп трех образцов различных ламп
Ч
Л b-о о X tE <u
<u pa о
О
1000 900 800 700 600 500 400 300 200 100 0
0,25 0,5 0,75
1 1,25 1,5 1,75 Высота подвеса, м
2 2,25 2,5
Лампа накаливания —»-Лампа светодиодная лампа энергосберегающая
Рис. 4. Зависимости освещенности различных видов ламп от высоты подвеса
Выводы
1. Затраты на освещение составляют до 50 % от общего потребления электроэнергии сельхозпредприятиями молочного
направления. В настоящее время, практически на всех фермах, широко
используются энергосберегающие лампы, что значительно снижает общее потребление ТЭР. Дальнейшее снижение затрат на освещение может быть оборудование.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1.Эрк А.Ф., Судаченко В.Н., Размук административных и бытовых
В.А., Ковалева О.В. Результаты помещений сельхозпредприятия.
энергетического обследования
„,, _, 2. Использование демонстрационной
сельхозпредприятий// Технологии и
установки ИАЭП позволит
технические средства
эксплуатационному персоналу
механизированного производства
предприятий освоить современные
продукции растениеводства достигнуто
технологии энергосбережения в
путем модернизации освещения
освещении и выбирать более энергоэффективное осветительное
и животноводства, 2014. № 85. С.100-105.
З.Ракутько С.А., Иванникова Н.Ю., Хомутова К.И. Процессный подход системного обеспечения
энергосбережения потребителя в схемах электроснабжения предприятий // Международный технико-экономический журнал. 2019. № 2. С. 54-60. Б01: 10.34286/195-4646-2019-65-2-54-60
4.Эрк А.Ф., Судаченко В.Н., Бычкова О.В. Структура энергопотребления
сельскохозяйственных предприятий // Материалы Международного
агропромышленного конгресса
«Перспективы инновационного развития агропромышленного комплекса и сельских территорий». СПб. 2014.С. 220221.
5.Эрк А.Ф., Размук В.А., Ефимова А.Н. Использвание энергосберегающих ламп в системах освещения помещений животноводческого комплекса// Межд. агропромышленная выставка-ярмарка «Агрорусь». СПб, 2014. С. 182-184.
б.Эрк А.Ф., Размук В.А., Ефимова А.Н. Использование энергосберегающих ламп в системах освещения помещений животноводческого комплекса. // Материалы Международного
агропромышленного конгресса
«Перспективы инновационного развития агропромышленного комплекса и сельских территорий». СПб, 2014. С.182-184
№ 4(105)2020
7 Эрк А.Ф., Судаченко В.Н., Размук В.А., Тимофеев Е.В. Обоснование параметров светодиодных светильников для животноводческих помещений // Технологии и технические средства механизированного производства продукции растениеводства и животноводства, 2017. № 93. С. 12-19
8 Судаченко В.Н., Эрк А.Ф., Тимофеев Е.В. Выбор варианта энергоснабжения объектов сельхозпроизводства по экономическим критериям// Технологии и технические средства механизированного производства продукции растениеводства и животноводства, 2017. № 92. С. 43- 48.
9. Эрк А.Ф., Размук В.А. Автоматизированная система стабилизации температуры воздуха в помещении для откорма телят с применением частотных регуляторов// Технологии и технические средства механизированного производства продукции растениеводства и животноводства, 2015. № 86. С. 163- 169.
10. Судаченко В.Н., Эрк А.Ф., Тимофеев Е.В. Методы энергосбережения и повышения энергоэффективности предприятий в условиях Северо-Запада РФ. // Технологии и технические средства механизированного производства продукции растениеводства и животноводства, 2017. № 91. С. 5- 14.
11. Эрк А.Ф., Миронюк А.Н., Размук В.А., Тимофеев Е.В. Оценка эффективности использования энергосберегающих ламп для освещения сельскохозяйственных помещений// Технологии и технические средства механизированного
производства продукции растениеводства и животноводства, 2018. № 1 (94). С. 3540.
12. РД АПК 1.10.01.01-18 Методические рекомендации по технологическому проектированию ферм и комплексов крупного рогатого скота. М.: Росинформагротех, 2018. 166 с.
13. Свод правил СП 52.13330.2016. Естественное и искусственное освещение. М.: Стандартинформ, 2018. 117 с.
ОСН-АПК 2.10.24.001-04 Нормы освещенности сельскохозяйственных предприятий, зданий и помещений (действующие). М.: Минсельхоз РФ, 2004. - 31 с.
14. Тимофеев Е.В. Эрк А.Ф., Судаченко В.Н., Размук В.А. Оптимизация схем энергоснабжения современных
сельскохозяйственных предприятий // Технологии и технические средства механизированного производства
продукции растениеводства и
животноводства, 2018. № 94 С. 63-71
REFERENCES
1. Erk A.F., Sudachenko V.N., Razmuk V.A., Kovaleva O.V. Rezul'taty ehnergeticheskogo obsledovaniya sel'hozpredpriyatij [Results of energy survey of agricultural enterprises]. Tekhnologii i tekhnicheskie sredstva mekhanizirovannogo proizvodstva produkcii rastenievodstva i zhivotnovodstva. 2014. No. 85: 100-105 (In Russian)
2. Rakutko S.A., Ivannikova N.Yu., Khomutova K.I. Protsessnyi podkhod sistemnogo obespecheniya energosberezheniya potrebitelya v skhemakh elektrosnabzheniya predpriyatii [Process approach of system ensuring of energy saving of the consumer in the power supply circuits of enterprises]. Mezhdunarodnyi tekhniko-ekonomicheskii zhurnal. 2019. No. 2: 54-60. DOI: 10.34286/195-4646-2019-652-54-60 (In Russian)
3. Erk A.F., Sudachenko V.N., Bychkova O.V. Struktura ehnergopotrebleniya sel'skohozyajstvennyh predpriyatij.
Materialy Mezhdunarodnogo
agropromyshlennogo kongressa
"Perspektivy innovacionnogo razvitiya agropromyshlennogo kompleksa i sel'skih territorij [Structure of energy consumption on agricultural enterprises. Proc. Int. Agro-Ind. Cong. "Perspectives for innovative development of agro-industrial complex and rural territories]. Saint Petersburg. 2014: 220-221 (In Russian)
4. Rakutko S.A. Energoekologicheskie osnovy nailuchshikh dostupnykh tekhnologii svetokul'tury [Energy and ecological basis of best available techniques of plant lighting]. Tekhnologii i tekhnicheskie sredstva mekhanizirovannogo proizvodstva produktsii rastenievodstva i zhivotnovodstva. 2019. No. 1 (98): 44-60. DOI: 10.24411/0131-52262019-10121 (In Russian)
5. Erk A.F., Razmuk V.A., Efimova A.N. Ispol'zvanie ehnergosberegayushchih lamp v sistemah osveshcheniya pomeshchenij zhivotnovodcheskogo kompleksa
[Application of energy-saving lamps in the lighting systems of livestock houses]. Materialy Mezhdunarodnogo
agropromyshlennogo kongressa "Perspektivy innovacionnogo razvitiya
agropromyshlennogo kompleksa i sel'skih territory" [Proc. Int. Agro-Ind. Cong. "Perspectives for innovative development of agro-industrial complex and rural territories]. Saint Petersburg: 2014: 182-184 (In Russian)
6. Erk A.F., Sudachenko V.N., Razmuk V.A., Timofeev E.V. Obosnovanie parametrov svetodiodnykh svetil'nikov dlya zhivotnovodcheskikh pomeshchenii [Justification of LED lamps parameters for livestock houses]. Tekhnologii i tekhnicheskie sredstva mekhanizirovannogo proizvodstva produktsii rastenievodstva i zhivotnovodstva, 2017. No. 93: 12-19 (In Russian)
7. Sudachenko V.N., Erk A.F., Timofeev E.V., Vybor varianta energosnabzheniya ob"ektov sel'khozproizvodstva po ekonomicheskim kriteriyam [Selection of power supply options for agricultural production facilities by economic criteria]. Tekhnologii i tekhnicheskie sredstva mekhanizirovannogo proizvodstva produktsii rastenievodstva i zhivotnovodstva. 2017. No. 92: 43-48 (In Russian)
8. Erk A.F., Razmuk V.A. Avtomatizirovannaya sistema stabilizacii temperatury vozduha v pomeshchenii dlya otkorma telyat s primeneniem chastotnyh regulyatorov [Automated system of air temperature control in the calf-fattening house with the use of frequency regulators]. Tekhnologii i tekhnicheskie sredstva mekhanizirovannogo proizvodstva produkcii
rastenievodstva i zhivotnovodstva. 2015. No. 86:163-169 (In Russian)
9. Sudachenko V.N. Erk A.F. Timofeev E.V. Metody energosberezheniya i povysheniya energoeffektivnosti predpriyatii zhivotnovodcheskogo napravleniya v usloviyakh Severo-Zapada RF [Methods of energy saving and energy efficiency improvement for livestock farms in the North-West of Russia]. Tekhnologii i tekhnicheskie sredstva mekhanizirovannogo proizvodstva produktsii rastenievodstva i zhivotnovodstva. 2017. No. 91: 5-14 (In Russian)
10. Erk A.F., Mironyuk A.N., Razmuk V.A., Timofeev E.V. Otsenka effektivnosti ispol'zovaniya energosberegayushchikh lamp dlya osveshcheniya sel'skokhozyaistvennykh pomeshchenii[Estimation of energy-saving lamps efficiency used in agricultural premises]. Tekhnologii i tekhnicheskie sredstva mekhanizirovannogo proizvodstva produktsii rastenievodstva i zhivotnovodstva, 2018. No. 1 (94): 35-40 (In Russian)
11. Metodicheskie rekomendacii po tekhnologicheskomu proektirovaniyu ferm i kompleksov krupnogo rogatogo skota RD-APK 1.10.01.01-18 [Management Directive for Agro-Industrial Complex RD-APK 1.10.01.01-18. Recommended Practice for Engineering Designing of Cattle Farms and Complexes]. Moscow: Rosinformagrotekh, 2018: 166 (In Russian)
12. Svod pravil [Code of Practice] SP 52.13330.2016. Estestvennoe i iskusstvennoe osveshchenie [Daylighting and artificial lighting]. Moscow: Standartinform, 2018: 117 (In Russian)
13. OSN-APK 2.10.24.001-04 [Construction sector technology code for agro-industrial complex] Normy osveshchennosti sel'skokhozyaistvennykh predpriyatii, zdanii i pomeshchenii (deistvuyushchie) [Illumination standards for agricultural enterprises, buildings and premises (valid)]. Moscow: Ministry of Agriculture of the Russian Federtion. 2004: 31 (In Russian)
14. Timofeev E.V., Erk A.F., Sudachenko V.N., Razmuk V.A. Optimizatsiya skhem energosnabzheniya sovremennykh
sel' skokhozyaistvennykh predpriyatii
[Optimisation of power supply schemes of modern agricultural enterprises]. Tekhnologii i tekhnicheskie sredstva mekhanizirovannogo proizvodstva produktsii rastenievodstva i zhivotnovodstva. 2018. No. 1 (94): 63-71 (In Russian)
УДК631.17 Б01 10.24411/0131-5226-2020-10263
ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ ОБСЛЕДОВАНИЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ
ПРЕДПРИЯТИЙ
Е.В. Тимофеев, канд. техн. наук; Э.В. Васильев, канд. техн. наук
А.Ф. Эрк, канд. техн. наук;
Институт агроинженерных и экологических проблем сельскохозяйственного производства (ИАЭП) - филиал ФГБНУ ФНАЦ ВИМ.
Энергетические обследования предприятий с составлением энергопаспорта в Российской Федерации проводили на основании федерального закона «Об энергосбережении и о повышении энергетической эффективности, и о внесении изменений в отдельные законодательные акты Российской Федерации» № ФЗ-261 от 23.11.2009 г. Объёмы выполняемых работ при энергетических обследования регламентировались Приказом Министерства энергетики Российской Федерации от 19. 04. 2010 г. №182 «Требования к энергетическому паспорту, составленному по результатам обязательного энергетического обследования». В энергетическом паспорте отражалась характеристика хозяйства - объём производства, объём потребления топливно-энергетических ресурсов, энергоемкость производства, доля платы за топливно-энергетические ресурсы в общем объеме произведенной продукции и т.п. Основным разделом в паспортах были рекомендуемые мероприятия по энергосбережению, которые характеризовались такими экономическими показателями как экономия топливно-энергетических ресурсов, срок окупаемости, годовой экономический эффект. Энергетические обследования проводились, в основном, по экономическим показателям - снижение энергоёмкости производства. В связи с повышением внимания к наилучшим доступным технологиям (НДТ) возникла необходимость экологической оценки технологий и оборудования. Целью
