Реферат: Экономия электроэнергии

§   Соотношением потребляемой электроэнергии;

§   Количеством часов в сутки, которые работают светильники с тем или иным типом ламп;

§   Ограничениями в предоставляемой электрической мощности.

Но, современные исследования показывают, что преимущество светодиодных энергосберегающих ламп заключается не только в энергоэффективности и экономичности. Как оказалось, новейшие лампочки способны принести ощутимую пользу и здоровью человека. Люминесцентные, галогенные и другие газоразрядные лампы, а также лампы накаливания создают колебания светового потока, что отрицательно влияет на зрение - глаза человека будут быстрее уставать, что в дальнейшем может привести к ухудшению зрения. Светодиоды же не создают вредных для зрения колебаний.

Также стоит отметить, что свет современных энергосберегающих светодиодных ламп не содержит UV-излучений. Конечно, люминесцентные и галогенные лампы снабжены защитными фильтрами, но эта мера не ликвидирует полностью вредное излучение, а всего лишь сводит его к минимуму. Светодиодные лампы в фильтрах не нуждаются, т.к. обладают чистым светом, что тоже благотворно влияет на здоровье человека.

Ещё один неоспоримый плюс - светодиодные лампочки не содержат опасных и ядовитых веществ, в отличие от люминесцентных, в производстве которых используется ртуть. Поэтому светодиодные лампы легко утилизируются и не представляют угрозы для здоровья и окружающей среды.

В изготовлении светодиодных ламп вместо привычного стекла используется тонкий прозрачный пластик. Поэтому, разбить такую лампочку намного сложнее.

Еще одна положительная характеристика светодиодных ламп - отсутствие теплового излучения. Светодиоды, конечно же, тоже выделяют небольшое количество тепла, но оно поглощается алюминиевым рефлектором.

Итак, ещё раз обратим внимание на преимущества светодиодных ламп перед своими «оппонентами»:

§   Срок эксплуатации: более 50000 часов непрерывной работы, что равняется примерно 5 годам;

§   Светодиодная лампочка легко мощностью 5 Вт заменяет лампу накаливания мощностью 60 Вт;

§   Энергопотребление светодиодных ламп более чем в 10 раз меньше, по сравнению с лампой накаливания;

§   Намного более высокая безопасность и экологичность.

Основным недостатком светодиодных ламп является высокая стоимость. Однако, при долговременном использовании энергосберегающие лампы быстро окупают себя, т.к. обладают самыми высокими показателями по энергоэффективности.

. Светодиодные светильники

Несмотря на более высокую стоимость, многие крупные потребители энергии переходят на использование светодиодных источников света там, где их применение может принести экономическую пользу, минуя промежуточный этап установки энергосберегающих люминесцентных или галогенных светильников. Применение светодиодного оборудования позволяет решить сразу целый ряд задач.

Светодиодные светильники имеют очень высокий КПД, что позволяет в пять раз и более снизить нагрузку на сетевое хозяйство объекта, а механическая стойкость и очень долгий срок службы этих приборов требуют меньших затрат на обслуживание и ремонт. К основным достоинствам современных светодиодных светильников относится и низкое напряжение, колеблющееся в пределах 12-24 В, что обеспечивает высокую безопасность для окружающих.

Светодиодные модули - ещё одно перспективное и набирающее популярность решение для наружного освещения и использования в рекламных и декоративных световых конструкциях. Универсальность, многообразие цветовой гаммы, а также различные геометрические формы, применяемые в исполнении этих световых приборах, являются несомненными достоинствами, которые дают дизайнерам обширное поле для воплощения проектов любой сложности. Светодиодные модули прекрасно объединяются между собой, давая возможность воплощать в жизнь любые световые композиции, а их эксплуатационные параметры намного выше существующих ныне аналогов.

Все большее применение находят светодиодные светильники в так называемом «традиционном» освещении: универсальность и многообразие форм позволяют задействовать практическую любую поверхность помещения для установки светодиодов. Светодиодные светильники, встраиваемые и подвесные, можно встретить сейчас практически повсеместно - во внутреннем освещении крупнейших торговых центров, общественных и коммерческих зданий, в наружном освещении улиц и парковок.

Срок службы светодиодных прожекторов и светильников зависит от множества факторов. В среднем светильники со светодиодами служат от 25000 часов и более. Благодаря своей долговечности светодиодное световое оборудование получает все большую популярность в сфере ЖКХ, т.к. их применение способствует повышению энергоэффективности и снижению затрат на обслуживание электроприборов, а также оплату электроэнергии. Ведь освещение объектов ЖКХ - это освещение больших в совокупности территорий в многоквартирных домах: подъезды, подвалы, лестничные клетки. Не стоит забывать и о фасадных светильниках, которые освещают придворовые территории. Установка энергосберегающих светодиодных светильников для освещения в ЖКХ помогает существенно и быстро снизить нагрузку на мощности и обеспечить максимальную экономичность, ведь свет в многоквартирных ломах горит практически 24 часа в сутки, что необходимо для комфорта и безопасности жителей.

Энергосберегающие светильники можно разделить на виды:

§   уличные, используемые для освещения улиц, придворовых территорий, парков и других мест общественного пользования;

§   общего назначения, пришедшие на замену лампам накаливания и светильникам с люминесцентными лампами;

§   декоративные, используемые для создания рекламных композиций, а также для украшения интерьеров помещений и фасадов зданий.

По мнению экспертов, переход на светодиодные светильники неизбежен. К тому же, производители светодиодного оборудования отмечают, что в течение следующих пяти лет цена на светодиоды и энергосберегающие светодиодные светильники упадет в четыре раза. Это вселяет надежду на быстрое развитие рынка светодиодных источников света и широкое распространение этих экономичных, экологичных и безопасных приборов.

. Светодиоды

Светодиод или светоизлучающий диод представляет собой полупроводник, создающий оптическое излучение при пропускании через него электрического тока. Тип излучения зависит от того, из каких материалов создан светодиод: излучаемый свет лежит в узком диапазоне спектра, и его характеристики зависят от химического состава используемых в нём полупроводников. Варьируя состав полупроводников, можно создавать светодиоды от ультрафиолета до среднего инфракрасного диапазона.

Основные материалы, используемые в современных светодиодах:

§   InGaN - синие, зеленые и ультрафиолетовые сверхъяркие светодиоды;

§   AlGaInP - красные, оранжевые и желтые сверхъяркие светодиоды;

§   GaP- желтые и зеленын светодиоды;

§   AlGaAs - красные и инфракрасные светодиоды.

История светодиодов началась в 1907 году, когда британский ученый Генри Раунд впервые наблюдал люминесценцию в карбиде кремния. А в 1923 году советский ученый О.В. Лосев показал, что она возникает вблизи спая. Хотя научного объяснения новому открытию в то время так и не нашли, Лосев смог оценить практическую выгоду этому явлению. Уже тогда стало понятно, что открытие, совершенное в Нижегородской радиолаборатории, позволит создавать небольшие безвакуумные источники света с минимальным напряжением и высоким быстродействием. В 1961 году американцы Роберт Байард и Гари Питтман запатентовали открытую ими технологию инфракрасного светодиода. Первый же практически применимый светоизлучающий диод в 1962 году создал Ник Холоньяк, а его ученик, Джордж Крафорд, в 1972 году изобрёл первый в мире жёлтый светодиод , что позволило увеличить яркость светодиодов в десять раз.

В современное время светодиоды используются практически во всех сферах деятельности. Использование светодиодов выгоднее и удобнее, нежели традиционные источники света. Светодиоды потребляют в восемь раз меньше электроэнергии, чем обычные лампы накаливания, а служат намного дольше - срок службы светодиодов доходит до пятидесяти тысяч часов.

Помимо экономической выгоды и продолжительного срока службы, светодиоды имеют и ряд других преимуществ перед другими источниками света:

§ высочайшая надежность и износоустойчивость;

§   высокий КПД;

§   прочность и вибростойкость ;

§   устойчивость и эффективность работы при низких и очень температурах;

§   безопасность (не требуют высокого напряжения);

§   компактность;

§   возможность динамически изменять оттенок света без дополнительных светофильтров;

§   отсутствие опасных составляющих (например, ртути, которая используется в люминесцентных лампах);

§   высокий уровень пожаробезопасности;

§   экологичность.

Светодиоды обладают отличными светотехническими характеристиками, что обеспечило им огромную популярность у дизайнеров наружного освещения, применяющих светодиоды для создания удивительных по красоте подсветок зданий, а также рекламных световых конструкций:

§ осевая сила света: показатели для современных сверхъярких светодиодов колеблются в пределах от 200 до 5000 мКд ;

§   малый угол излучения: чем меньше данный показатель, тем больше осевая сила света;

§   хорошая цветопередача: коэффициент цветопередачи находится в пределах 75-85.

Все вышеперечисленные достоинства дали возможность использовать светодиоды для самых различных целей и в самых различных условиях. В настоящее время применение светодиодов получило широкое распространение в медицине, в уличном и бытовом освещении, в качестве индикаторов, в качестве источников оптического излучения, в ЖК-экранах, в автомобильной светотехнике, в современной электронике.

Отдельно стоит выделить органические светодиоды - многослойные тонкоплёночные структуры, изготовленные из органических соединений, которые эффективно излучают свет при пропускании через них электрического тока. Подобные светодиоды используют в дисплеях, которые можно встретить в современных моделях мобильных телефонов, приборах ночного видения, GPS-навигаторах.

. Светодиодное освещение

В настоящее время без проектов уличного и архитектурного освещения не обходится ни одно строительство новых кварталов, поселков и дорог. Современные решения подсветок парков, зданий, памятников, рекламных вывесок не обходится без применения новейших светодиодных технологий.

Светодиодное освещение применяется повсеместно и, благодаря своим характеристикам и широкому ассортименту светодиодного оборудования, является наиболее популярным. Для подсветки домов, освещения улиц и туннелей, а также другой городской иллюминации уже существует и постоянно изобретается большое количество светодиодных приборов - фонари, ленты, встраиваемые модули, линейки, различные светодиодные лампы, экраны и дисплеи. Светодиодное освещение дает высокую яркость при минимальных нагрузках на сеть, не раздражает глаза и дает практически естественный свет.

Уличное светодиодное освещение обладает и многими иными положительными характеристиками, делающими его самым подходящим вариантом для подсветки улиц. Прежде всего, это долговечность - работа светодиодных ламп достигает 100000 часов. Уличное светодиодное освещение со временем не тускнеет, устойчиво к перепадам температур, что несомненно является огромным плюсом в условиях российского климата.

В сфере архитектурного освещения светодиоды прочно заняли лидирующее место, отодвинув на задний план неоны и прожекторы с лампами накаливания. Применение светодиодного освещения для подсветки зданий и других городских объектов позволяет сразу решить целый ряд проблем:

§ - при высоком КПД освещение на светодиодах снижает потребляемую мощность в пять и более раз;

§   - высокая механическая стойкость позволяет надолго забыть о ремонтных работах;

§   - светодиодное освещение рассчитано на очень низкое напряжение (от 12 до 24 В), что делает его безопасным;

§   - современные осветительные приборы на светодиодах могут создавать световое пятно значительно отличающееся от стандартной окружности, которую дают устаревшие точечные источники света;

§   - широкая цветовая гамма, что дает для архитекторов и дизайнеров большое поле для воплощения в жизнь самых смелых декоративных решений в подсветке;

§   - при помощи светодиодов можно создать источники света с достаточно малым углом луча (порядка 5-10 градусов), что позволяет эффективно осветить даже самые маленькие детали с достаточно большого расстояния.

Современные возможности светодиодного освещения позволяют при помощи одного осветительного прибора выделить светом протяженные архитектурные детали: колонны зданий, фермы мостов, объемную лепнину, декоративные конструкции фасадов и другие значительные архитектурные элементы. Есть и другие решения, позволяющие эффективно обеспечить подсветку деталей архитектурного убранства при минимуме потери света на освещение тех мест, где это не требуется.

Очень высокое энергосбережение светодиодного оборудования и ламп на светодиодах позволяет при проектировании и создании элементов архитектурного освещения получить оригинальные по цвету и форме решения при минимальных затратах электроэнергии и минимальной нагрузке на электросеть.

. Лампа накаливания

Лампы накаливания всем нам известны, самый распространенный их вид имеет цоколь Е27. Они широко применимы и пока еще занимают ведущие позиции на рынке. До 2015 года, по решению правительства РФ, массовое производство ламп накаливания будет ступенчато прекращено. Не смотря на этот факт, хочется отметить некоторые недостатки и достоинства ламп накаливания.

Плюсы.

+ лампы накаливания, на сегодняшний день, являются самыми дешевыми, их средняя цена 10 руб.;

+ лампы накаливания имеют широкий спектр излучения, что близко к естественным источникам света (солнце, огонь);

+ возможность эксплуатации при повышенной, внешней температуре;

+ серьезным преимуществом лампы накаливания является, непрерывный световой поток, препятствующий возникновению стробоскопического эффекта (стробоскопический эффект - видимость неподвижности вращающейся детали, при совпадении частоты вращения с частотой мерцания света).

Минусы.

малый срок службы лампы накаливания, в основном вызван низким качеством электроэнергии или неудовлетворительным состоянием электропроводки (на практике встречаются случаи исправной работы ламп накаливания в течение нескольких лет);

в соответствии с правилами пожарной безопасности, высокий нагрев лампы не позволял использовать её открыто (без плафона).

Как вывод можно отметить, что лампа накаливания, в связи с низкой энергоэффективностью, более не может массово применяться и после запрета ее производства, останется как специализированный источник света, необходимый в некоторых областях жизнедеятельности.

. Люминесцентная лампа (энергосберегающая)

Модельный ряд люминесцентных ламп представлен широко, но нас по большей части интересуют современные, с цоколем Е27. Их принцип действия, как и других люминесцентных ламп, основан на способности люминофора (белого покрытия, на внутренней части стеклянного цилиндра) преобразовывать ультрафиолетовое излучение паров ртути (излучающей в результате электрического разряда) в видимый свет. Для получения электрического разряда люминесцентным лампам старого поколения требовалась, внушительных размеров, пускорегулирующая аппаратура (ПРА). В современных лампах эту роль выполняет электронная ПРА.

В общественности они получили название «Энергосберегающие», люминесцентные лампы со светящимися элементами, в виде всевозможных спиралей и дуг. Рассмотрим подробнее их плюсы и минусы.

Плюсы.

+ энергоэффекивность главное преимущество люминесцентных ламп. Световая отдача у них в 5 и более раз больше чем у ламп накаливания и составляет 60-80 Лм/Вт;