Энергетическая оценка эффективности балластов для газоразрядных источников света

Актуальность. Проблема энергосбережения является важнейшей в различных отраслях АПК. Особенно это относится к оптическим электротехнологиям. Газоразрядные лампы (ГЛ) достаточно давно заняли свою нишу в осветительных и облучательных установках, применяемых в различных энерготехнологических процессах. Как элементы электрической цепи ГЛ имеют ряд особенностей, требующих учета при анализе и расчете схем на их основе.

Объект исследования – закономерности работы ГЛ типа ЛБ-40 при ее работе с балластами различных типов. Цель – адаптация метода анализа цепей несинусоидального переменного тока для его использования в облучательных установках с ГЛ при выявлении резервов энергосбережения.

Материалы и методы. Использовали электрическую схему последовательного включения ГЛ и балласта различных типов: активного, в качестве которого использовали сопротивление; индуктивного (брали балласты различных марок), емкостного. На вход схемы подавали синусоидальное сетевое напряжение. Фиксировали мгновенные значения рабочего тока и напряжения на лампе с помощью осциллографа С1-82.

Результаты и выводы. Полученные осциллограммы тока и напряжений показали большую несинусоидальность тока, протекающего через ГЛ при резистивном и емкостном балласте. Как следствие, при этом наблюдаются большие пульсации тока. Для индуктивных балластов двух типов, АБИ и УБИ, коэффициент амплитуды тока принимает значение 1,38 отн.ед., что является допустимым. Энергоемкость этих типов балласта составляют 1,38 и 1,21 отн.ед. соответственно. Эффективность замены балласта АБИ на УБИ как энергосберегающего мероприятия составляет 15%.

1. Левченко В. А. Увеличение физического срока службы мощных газоразрядных ламп низкого давления. Прикладная физика. 2015. № 5. С. 90-94.

2. Середенко Р. А. Классификация электрических разрядов на основе различных параметров. Качество жизни населения и экология: сборник статей III Всероссийской научно-практической конференции. Пенза, 2023. С. 116-119.

3. Козлов Д. Г., Савицкас Р. К. К вопросу о процессах зажигания и стабилизации функционирования газоразрядных ламп. Вестник Воронежского государственного аграрного университета. 2015. № 2 (45). С. 61-64.

4. Lister G., Liu Y. Low-Pressure Gas Discharge Lamps. Handbook of Advanced Lighting Technology. 2017.

5. Заварина У. А., Микаева С. А. Люминесцентные лампы. Наука. Исследования. Практика. 2020. С. 91-93.

6. Сапрыка А. В., Вендин С. В., Рощубкин П. В. Влияние вольт-амперных характеристик газоразрядных ламп на работу осветительных установок в городских электрических сетях. Наукоемкие технологии и инновации. 2019. С. 54-58.

7. Лакомов И. В., Помогаев Ю. М., Аксенов И. И. Особенности расчета электрической сети с газоразрядными лампами. Современные научно-практические решения в АПК. 2017. С. 132-135.

8. Ovchukova S. A., Kondratieva N. P., Kovalenko O. Yu. Energy Saving in Lighting Technologies of Agricultural Production. Light & Engineering. 2021. № 29 (2). Pp. 21–25.

9. Ahmed S. Electronic ballast circuit configurations for fluorescent lamps. Power Generation Systems and Renewable Energy Technologies (PGSRET). 2015.

10. Ракутько С. А., Ракутько Е. Н. Моделирование и численный анализ энергоэкологичности светокультуры. Сельскохозяйственные машины и технологии. 2019. Т. 13. № 3. С. 11-17.

11. Карпов В. Н., Ракутько С. А. Энергосбережение в оптических электротехнологиях АПК. Прикладная теория и частные методики. Санкт-Петербург, 2010.

12. Раджабов Р. Г., Иванова Н. В. Влияние инфракрасного облучения вымени нетелей на молочную продуктивность первотелок. Вестник Донского государственного аграрного университета. 2020. № 4-1 (38). С. 65-69.

13. Довлатов И. М., Юферев Л. Ю. Анализ спектров поглощения электромагнитного излучения пигментами растений. Инновации в сельском хозяйстве. 2019. № 2 (31). С. 146-153.

14. Карпов В. Н. Практическое управление энергоэффективностью предприятия. Известия Санкт-Петербургского государственного аграрного университета. 2019. № 55. С. 118-125.

15. Гулин С. В., Ракутько С. А. Эффективность спектростабилизирующего регулирования потока разрядных источников излучения с позиций прикладной теории энергосбережения. Известия Санкт-Петербургского государственного аграрного университета. 2012. № 28. С. 377-383.

16. Семенов А. Д., Волков А. В. Экспериментальная апробация математической модели натриевых ламп высокого давления. Научно-технический вестник Поволжья. 2018. № 1. С. 136-139.

17. Малышев А. Новое - хорошо забытое старое: особенности питания бактерицидных и люминесцентных ламп и выбор ЭПРА для них. Полупроводниковая светотехника. 2021. № 6 (74). С. 26-30.