Экспериментальное сравнение энергетических характеристик и зрительной комфортности люминесцентных и светодиодных трубчатых ламп

Аннотация

Приведены оценки энергетических характеристик трубчатых светодиодных (СД) ламп и обеспечиваемого ими уровня зрительного комфорта. Измерения и расчёт равномерности распределения и уровня освещённости, потребляемой мощности, полного коэффициента гармонических искажений и коэффициента мощности в случаях трубчатых люминесцентных ламп (ЛЛ) и трубчатых СДЛ  позволили провести количественное  сравнение двух соответствующих осветительных установок.  Качественные характеристики определялись применительно к решению зрительных задач по оценке впечатления, создаваемого помещением, и восприятию изменений системы освещения. Показано, что по качеству освещения СДЛы не отличаются от ЛЛ. Данные об освёщенности, блёскости и зрительном облике демонстрируют отсутствие различий зрительного восприятия при использовании ламп двух этих видов. С другой стороны, использовавшиеся в этих полевых испытаниях СДЛ дают 22,8%-ную экономию  электроэнергии, причём неизбежное совершенствование СДЛ может привести к тому, что экономия эта превысит 60 %. Так что в плане энергоэффективности трубчатые СДЛ могут использоваться как альтернатива трубчатым ЛЛ.

Ключевые слова: трубчатые люминесцентные лампы, трубчатые светодиодные лампы, энергетические характеристики, энергосбережение, качество освещения, зрительный комфорт.

1. Введение

Повышение энергоэффективности систем освещения при сохранении и/или улучшении удовлетворённости пользователей находится в центре внимания исследователей условий труда. Так как миллионы людей проводят на работе существенную часть своего времени, то искусственное освещение их рабочих мест должно обеспечивать быстрое, качественное и лёгкое выполнение порученной им работы. Так что освещение имеет экономическое измерение [1].

Исследования взаимосвязи между освещением и условиями труда подчёркивают существенное влияние окружающей среды на производительности труда. Эта проблема изучалась многими исследователями, которые концентрировали своё внимание на разных вопросах, таких как свет, цвет и управление потреблением электроэнергии, однако очень мало экспериментальных исследований было посвящено сравнению долгосрочного влияния трубчатых ЛЛ и трубчатых СДЛ на производительность труда офисных работников. На основе рассмотрения серии экспериментальных исследований, начиная с работ Флинна (Flynn) и включая кривую Крюитхоффа (Kruithoff’scurve), работы Кюллера (Küller) и его коллег, а также модельные исследования, можно сделать научно обоснованные выводы о влиянии на производительность труда и самочувствие работников характеристик систем искусственного освещения (освещённости, обеспечения пользователя возможностью управления освещением его рабочего места и т.д.) и таких характеристик источника света, как цветовая температура и индекс цветопередачи [2–12].

В некоторых исследованиях предлагалось использовать регулировку освещённости как  возможность управления освещением. В том числе отмечалось [13], что метод такой регулировки не подходит для оценивания среднего предпочтительного уровня освещённости. Однако есть свидетельства того, что если пользователи имеют возможность выбора уровня освещённости, это усиливает их удовлетворённость зрительной средой [13]. В то же  время оценки качества освещения имеют разную степень достоверности, что говорит о необходимости проведения исследований, направленных на улучшение удовлетворённости окружающей средой, с упором на новые достижения и усовершенствования техники освещения.

С другой стороны, был проведён ряд исследований энергоэффективности и качества освещения при прямой замене в светильниках ЛЛ на трубчатые СДЛ [14, 15]. Эти исследования показали наличие потенциальной возможности экономии энергии, притом, что серьёзное внимание следует обращать и на качество освещения. Учитывая наблюдавшееся в последние годы быстрое развитие светодиодной техники, имеется потребность в проведении соответствующих исследований в области энергоэффективности и зрительного комфорта с учётом новых тенденций и успехов техники освещения.

В описываемых ниже исследованиях была предпринята попытка сравнить технические и качественные характеристики двух объектов: трубчатых ЛЛ и трубчатых СДЛ. Были проведены полевые исследования, являющиеся частью сравнительных исследований энергетических характеристик трубчатых ЛЛ и трубчатых СДЛ. Соответствующим образом была выбрана методика проведения исследований, включающих анализ как качественных (субъективное восприятие, оцениваемое при помощи вопросников и интервью), так и количественных (равномерность распределения и уровень освещённости, потребляемая мощность, полный коэффициент гармонических искажений и коэффициент мощности) данных. Описанные в статье исследования расширяют наши знания в этой области, позволяя анализировать и оценивать трубчатые СДЛ по их энергетическим характеристикам и обеспечиваемому ими зрительному комфорту.

Полный текст статьи 

Присылайте свои вопросы и пожелания по адресу inet@sveto-tekhnika.ru.
Успехов Вам!

Выпуск подготовила Новикова Евгения
Журнал "Светотехника"

Вы можете оформить подписку на электронную версию журнала на сайте www.sveto-tekhnika.ru