Войти  
Подписка 0
Гость admin

Высокоэффективное светотехническое оборудование для теплиц

Оцените эту тему

1 сообщение в этой теме

Высокоэффективное светотехническое оборудование для теплиц. Возможности выбора.

Л.Б.Прикупец,
зав. лабораторией ООО «ВНИСИ им. С.И.Вавилова»,
исп. вице-президент Межрегионального светотехнического общества

Современная отрасль тепличного растениеводства в России является одной из самых энергоемких и, одновременно, самых  энергоэффективных областей использования искусственного освещения В тепличных облучательных установках (ОУ) привычными в последние годы становятся уровни освещенности 10 – 12 килолюкс (клк) при удельной установленной мощности 80 – 100 Вт/м2; существует тенденция к повышению уровней освещенности для выращивания ряда культур в условиях светокультуры.

Сооружения защищенного грунта – одна из немногих областей применения светотехники, где не нужно убеждать потребителя разрабатывать специальные меры   и вводить технические регламенты, позволяющие ускорить внедрение энергоэкономичных систем освещения. Интерес к последним существенно возрастает в связи с развитием в овощеводстве и цветоводстве технологий светокультуры, повышающих степень влияния светоэнергетических параметров ОУ на продуктивность и себестоимость продукции.

История тепличных облучателей, как отдельной группы светотехнических изделий, началась 35 лет назад выпуском на Кадошкинском электротехническом заводе (КЭТЗ) светильников ОТ400 с лампами типа ДРЛФ400.

 clip_ima3452.FBCC7DEEE0CD4185BC27A6E28A4

 236236.FBCC7DEEE0CD4185BC27A6E28A48E9BF.

Тепличный сектор на разных стадиях своего развития всегда востребовал самые современные и энергоэкономичные источники света, технический уровень которых за последние десятилетия существенно вырос (рис. 1). Начиная с 90-х годов  прошлого века в тепличных  ОУ, практически, монопольное положение у нас в стране и за рубежом заняли натриевые лампы высокого давления (НЛВД). Современный этап характерный использованием НЛВД мощностью 600 Вт с максимально высокой из массовых источников света световой отдачей (до 150 лм/Вт) начался в последние годы прошлого века. Эти лампы с несколько улучшенными, применительно к освещению растений спектральными характеристиками, выпускаются рядом зарубежных фирм под специальными названиями: SON - T PIA “ Green Power ” ( Philips ), “ Planta Star ” ( Osram ), SHP - TS Gro - Lux   ( Sylvania ), « Lucalox XO Photosynthesis Light Lamp ( Gen . Electric ) и др.

Первая тепличная ОУ с НЛВД 600 Вт была оборудована ВНИСИ в 1999 г. в теплице ООО «Агригазтеплица», г. Малоярославец.

На основе технологических принципов, положенных в основу создания НЛВД 600 Вт, фирма Gen . Electric в 2003 г. начала производство   лампы мощностью 750 Вт, которая  в настоящее время широко используется в тепличных хозяйствах Канады, Норвегии, Нидерландов и др. стран. В России непропорционально высокие цены на лампы 750 Вт тормозят начало их массового использования в тепличных ОУ.

За прошедшие несколько лет тепличные хозяйства в полной мере оценили преимущества, которые обеспечиваются заменой стандартных НЛВД и металло-галогенных ламп  (МГЛ) ДРИ мощностью 400 Вт на НЛВД 600 Вт. При обеспечении постоянного  уровня освещенности число «световых точек» при переходе с варианта «400 Вт» на «600 Вт»  снижается~ 2 раза для НЛВД и почти в три раза при замене по схеме «МГЛ – НЛВД». Еще большая выгода может быть получена при переходе с варианта «400 Вт» на «750 Вт», эффект на уровне 25 % достигается даже при переходе с НЛВД 600 Вт на 750 Вт. 

Технический прогресс последних лет в области тепличных облучателей обусловлен не только лампами, но и другими их комплектующими и элементами конструкции.

В последние годы в светотехнике стремительно растут масштабы применения для включения НЛВД и МГЛ вместо традиционных электромагнитных пускорегулирующих аппаратов (ПРА) электронных аппаратов (ЭПРА). Однако, если для целей общего освещения применение ЭПРА ограничивается мощностью 250 Вт (очень редко 400 Вт), то тепличное освещение и здесь ставит свои рекорды: в ряде стран, в том числе и в России, освоены в производстве и поставляются в составе облучателей в теплицы ЭПРА для НЛВД мощностью 400, 600, 750 и даже 1000 Вт.

Какова мотивация и целесообразность использования ЭПРА в настоящее время в тепличных облучателях вместо традиционных ПРА?  Рассмотрим основные факторы подобной замены.

1.Энергоэкономичность.

Очень часто говорят, что замена традиционного электромагнитного ПРА на ЭПРА повышает энергоэкономичность облучателя. Наши прямые измерения и данные ф. Osram (каталог «Источники света», 2007 г.) показывают, что при переходе от НЛВД 400 Вт к лампам 600 и 750 Вт активные потери в ПРА снижаются до уровня 6,5 – 8% от мощности лампы и, практически, совпадают с уровнем потерь в ЭПРА. Таким образом, с  точки зрения энергоэкономичности новые ЭПРА не несут с собой  преимуществ.

2.Срок службы самого ЭПРА и его влияние на срок службы НЛВД.

Как известно, индуктивный ПРА относится к изделиям повышенной надежности, его ресурс достигает 10 лет. К сожалению, данные о ресурсе ЭПРА для мощных НЛВД носят в настоящее время «гипотетический» характер, поскольку опыт их эксплуатации в реальных условиях тепличных хозяйств в России находится в стадии формирования.

Влияние ЭПРА на срок службы НЛВД, безусловно, положительное; в то же время и в схеме с обычным ПРА ресурс современных НЛВД при правильной эксплуатации превышает 10 тыс.ч.

3.Влияние ЭПРА на возможность управления «световым режимом» в теплице.

Современные интенсивные тепличные технологии рассчитаны на обеспечение высоких и стабильных уровней освещенности, особенно значим этот фактор в «темные» зимние месяцы, когда искусственная освещенность в несколько раз превосходит естественную.

К сожалению,   потребитель очень часто  забывает или не знает, что в схемах со стандартными ПРА электрическая мощность ламп, а, следовательно, их световой поток и уровень освещенности в ОУ «неумолимо» следует за изменением напряжения сети (рис. 2). Таким образом,   длительное   снижение Uc уже на 10 % означает при номинальном Е = 8 клк потерю не менее 2 клк освещенности со всеми, как говорится, вытекающими последствиями для продуктивности.

Иная картина гарантируется потребителю при использовании ЭПРА, большинство типов которых при изменениях сетевого напряжения в пределах 180 – 250 В поддерживают мощность ламп, а, следовательно, световой поток и освещенность на постоянном уровне.

Таким образом,  выбор в пользу ЭПРА для хозяйств, которые не могут добиться постоянства Uc ,  очевиден.

Уникальные возможности управления режимом освещения в теплицах дают ЭПРА, изготовленные по цифровому стандарту. Получая сигнал от фотодатчика, регистрирующего увеличение естественной  освещенности в теплице, с помощью специального электронного блока можно плавно уменьшить электрическую мощность ламп и снизить световой поток  светильников.

Простые   оценки   показывают, что снижение на 30 % потребляемой мощности в искусственной ОУ может обеспечить экономию затрат на эл. освещение  на 1 Га за 100 час. на уровне 30 тыс. руб.

4.Весовые и габаритные параметры.

Важнейшим достоинством ЭПРА является их существенно меньший (до 5 раз) вес, в сравнении с их электромагнитными аналогами, что может снизить общую нагрузку на конструкции на 7 – 8 т на 1 Га теплиц.

Габаритные параметры ЭПРА также существенно меньше, чем у традиционных ПРА.

5.Сопоставление стоимостных показателей стандартного ПРА и ЭПРА.

Очевидно, что соответствующие оценки будут не в пользу последних: новые ЭПРА пока, минимум, в 2 раза дороже традиционных. Это неминуемо приводит к существенному удорожанию всего облучателя, укомплектованного ЭПРА.

Принципиально, приведеннных выше данных достаточно для принятия решения о выборе облучателя с тем или иным типом пускорегулирующего  аппарата. Непреложным фактом является то, что масштабы использования ЭПРА в тепличном освещении растут. В настоящее время в России и СНГ уже около полутора десятков тепличных хозяйств эксплуатируют или начинают эксплуатировать  облучатели с ЭПРА.

Свой вклад в повышение эффективности светотехнического оборудования для теплиц вносят инновации, касающиеся оптической части облучателей. Связаны они, в основном, с применением в качестве отражателя ячеистого алюминия с высоким коэффициентом отражения ( ρ ) фирмы «Alanod» (Германия). В результате появились тепличные облучатели со стандартными НЛВД с КПД, достигающим 90 %.

Все перечисленные выше достижения мировой и отечественной светотехники в полной мере реализованы в новых конструкциях тепличных светильников последних лет производства ОАО «КЭТЗ».

Номенклатура тепличных облучателей завода учитывает разнообразные потребности рынка насчитывает более 20 типов; наиболее востребованные в настоящее время на рынке тепличного освещения новые изделия приведены на фото 1.

В качестве источников излучения в этих светильниках применяются стандартные НЛВД мощностью 600 и 400 Вт ведущих зарубежных электроламповых фирм («Planta Star», Osram   и   SON-T PIA «Green Power», Philips) с адаптированными для нужд растений спектральными характеристиками, а также зеркальные НЛВД типа ДнаЗ Reflux S 400 (600 Вт) отечественной фирмы  «Рефлакс».

Общей особенностью всех светильников со стандартными НЛВД является унифицированная бескорпусная конструкция оптического блока; отражатель, являясь также корпусом, выполнен из тонколистового (Δ = 4 мм) стойкого к агрессивным средам алюминия марки «Миро» ф. «Alanod» с предельно высоким ρ = 0,95. Применив материал этого вида для тепличных облучателей впервые в России в 2001 г., КЭТЗ, последовательно улучшая конструкцию отражателя, довел КПД светильников до ранее недостижимого уровня 0,9 – 0,92. В дальнейшем,  на подобный  принцип конструкции оптического блока перешли многие фирмы, в том числе, зарубежные.

Среди тепличных облучателей КЭТЗ изделия, интегрированные с ПРА (напр., ЖСП30-600-010, -014) или с независимым расположением аппарата (напр. ЖСП44-600-002 и ЖСП50-600-002), светильник с ПРА и НЛВД, рассчитанными на эксплуатацию при U с = 380 В (ЖСП 30-600-013). Новинками завода являются  облучатель ЖСП 44-750-002 с стандартной  НЛВД мощностью 750 Вт и светильник ЖСП 55-600-002 с электронным ПРА. Производителем ЭПРА является   известная фирма ООО «ЭНЕФ» (Белоруссия). В 2007 г. осуществляются первые поставки этого светильника, в том числе, с электронными блоками для плавного регулирования электрической мощности и светового потока ламп..

 clip_image001.FBCC7DEEE0CD4185BC27A6E28A  346234561.FBCC7DEEE0CD4185BC27A6E28A48E9

В настоящее время на ОАО «КЭТЗ» осуществляются комплексные мероприятия по повышению качества тепличных облучателей: доведены до среднеевропейского уровня параметры электромагнитных ПРА и начат выпуск облучателей с ЭПРА, с использованием нового европейского оборудования (фото 2) значительно улучшено качество лакокрасочных покрытий, облучатели комплектуются импульсными зажигающими устройствами (ИЗУ) лучших зарубежных фирм: Vossloh   Schwabe (Германия) и «Tridonic» (Австрия). Одновременно с поставкой оборудования заказчику передается расчет ОУ на заданный уровень освещенности с рекомендуемой схемой размещения светильников, осуществляется авторский надзор за пуском ОУ в эксплуатацию, разъясняются условия правильной  эксплуатации изделий.

В 2004 г. ОАО «КЭТЗ» вошел в состав крупнейшего светотехнического Холдинга, в котором находятся также, кроме нескольких заводов ВНИСИ им. С.И.Вавилова, Торговый Дом «Светотехника» и другие организации.  Начиная с 2007 г. ТД «Светотехника» взял на себя ответственность за соблюдение сроков поставок тепличных облучателей, качества изделий и гарантийных обязательств по договорам.

Направление «Тепличные облучатели» рассматривается в Холдинге, как одно из самых важных и перспективных, в связи с этим будут наращиваться  усилия по обеспечению отечественной подотрасли защищенного грунта высокоэффективной светотехнической продукцией.

Иточник: журнал «Теплицы России»

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Создайте аккаунт или войдите для комментирования

Вы должны быть пользователем, чтобы оставить комментарий

Создать аккаунт

Зарегистрируйтесь для получения аккаунта. Это просто!


Зарегистрировать аккаунт

Войти

Уже зарегистрированы? Войдите здесь.


Войти сейчас
Войти  
Подписка 0

Пользовательский поиск