ПРА — самое сердце светильника
Зачем светильнику ПРА?
Как известно, все используемые источники света делятся на две группы: тепловые и газоразрядные.
Тепловые лампы — это всем известные лампы накаливания. Принцип их работы основан на нагреве металлической спирали при прохождении через нее электрического тока. Они подключаются непосредственно в сеть и не требуют использования специальных устройств для запуска. Лампы накаливания просто вкручиваются в патрон, через который протекает ток 220 В.
Газоразрядные источники света, напротив, не могут включаться в сеть непосредственно, а требуют для своей работы использование специальных устройств. Это связано с физикой газового разряда. Так, в газоразрядных источниках света с ростом тока напряжение на нем не растет, а уменьшается, в отличие от других приемников электрической энергии, где при увеличении подаваемого на них напряжения увеличивается и протекающий через них ток.
Это означает, что, если в газоразрядных лампах не ограничивать ток разряда, он будет лавинообразно расти до тех пор, пока не выйдет из строя одно из трех звеньев электрической цепи: источник энергии, приемник или провода, соединяющие источник и приемник энергии.
Из всего вышеизложенного следует, что включение газоразрядных источников света возможно только совместно с такими устройствами, которые, с одной стороны, обеспечивают подачу напряжения, достаточного для возникновения разряда (т.е. для зажигания лампы), и, с другой стороны, ограничивают ток на уровне, требуемом для нормальной работы лампы. Такие устройства получили название пускорегулирующие аппараты (ПРА).
Что выбрать: электромагнитные или электронные ПРА?
Электромагнитные пускорегулирующие аппараты (ЭМПРА) состоят как минимум из индуктивного балласта и импульсного зажигающего устройства (ИЗУ). Если в комплект входит компенсирующий конденсатор, то эффективность ЭМПРА повышается.
При покупке готового светильника со встроенным ЭМПРА для его подключения не нужны специальные навыки. А вот при совмещении светильника и ЭМПРА необходимы специальные электротехнические познания.
Лампы ДРЛ, ДНАТ
Величина светового потока и потребляемая мощность в светильниках с ЭМПРА зависят от напряжения питающей сети. При работе ЭМПРА может возникать шумовой фон, что может негативно сказываться на стабильности освещения. Еще один минус работы ЭМПРА — реальный срок службы лампы приблизительно в 2-2,5 раза меньше паспортного. И наконец, светильники с ЭМПРА довольно массивные. Например, если средняя масса общепромышленного светильника для лампы мощностью 70 Вт около 2 к г, то для общепромышленного светильника мощностью 400 Вт уже около 9 кг. Как правило, при монтаже такого светильника ЭМПРА не подвешивают вместе с лампой, а устанавливают на значительном расстоянии, например через трубу. Такую конструкцию имеет бюджетные китайские взрывозащищенные светильники ВАД с внешним ЭМПРА, поставляемые в РФ из КНР и реализуемые, как “инновационная” российская разработка, у некоторой компании.
ЭМПРА хороши своей традиционностью, они выпускаются по отработанной в течение многих десятилетий технологии, обеспечивающей приличную надежность. Самым ненадежным элементом ЭМПРА является ИЗУ. Если смириться с перечисленными выше особенностями, то светильник с ЭМПРА обойдется относительно недорого.
Светильники EW, EWA, EWE, EWAT, EWN оснащены специальным ПРА для ламп ДРЛ и ДНАТ, которое позволяет значительно улучшить электротехнические, светотехнические и эксплуатационные характеристики этих изделий. Основные преимущества специального ПРА ООО «КОРТЕМ-ГОРЭЛТЕХ» для ламп ДРЛ и ДНАТ:
- снижение затрат на оплату электроэнергии до 40%, так как снижается пусковой ток в 2 раза, рабочий ток на 30% и уменьшаются потери энергии;
- снижение затрат до 80% на обслуживание (закупка и замена ламп и т.д.), так как из-за мягкого режима работы ламп, срок службы их увеличивается в 10 раз (по сравнению с обычными взрывозащищенными светильниками производство РФ или КНР);
- повышение качества и уровня освещения, так как уменьшаются пульсация и спад светового потока;
- возможность управления световым потоком и потребляемой энергии;
- возможность защиты линий освещения при нештатных ситуациях (повышенное или пониженное напряжение, межфазное и короткое замыкание в светильнике);
- разгрузка осветительных сетей путем полной компенсации реактивной мощности индуктивного характера.
Светильники с специальным ПРА ООО «КОРТЕМ-ГОРЭЛТЕХ» уменьшают следующие потери в линии освещения:
1. тепловые потери
а) в светильнике, расход энергии на обогрев колбы лампы, арматуры светильника и воздуха;
б) в индуктивном балласте, расход энергии на обогрев магнитопровода и обмотки, арматуры светильника и воздуха;
в) в проводах, расход энергии на обогрев проводника и воздуха.
2. световые потери
а) текущий спад светового потока ламп, происходящий из-за перегрева ламп, работающих в светильниках;
б) временной или эксплуатационный спад светового потока, происходящий из-за эксплуатационного износа ламп и их элементов.
3. электромагнитные
а) в индуктивном балласте, расход энергии на образование электромагнитного поля переменной частоты;
б) источники, создающие индуктивный сдвиг тока, снижают действующее значение напряжения в сети и соответственно коэффициент мощности (cos
).
В настоящее время реальной альтернативой ЭМПРА для люминесцентных ламп стали электронные пускорегулирующие аппараты (ЭПРА), у которых эксплуатационные характеристики и эффективность работы намного выше, чем у первых.
Люминесцентные лампы
 |
 |
Электронные ПРА для люминесцентных ламп являются более дорогими устройствами по сравнению с электромагнитным ПРА для люминесцентных ламп, однако начальные затраты компенсируются их высокой экономичностью, которая характеризуется:
- уменьшенным на 30% энергопотреблением (при сохранении светового потока) за счет повышения светоотдачи лампы на повышенной частоте и более высокого КПД;
- увеличенным на 50% сроком службы ламп благодаря щадящему режиму работы и пуска;
- снижением эксплуатационных расходов за счет сокращения числа заменяемых ламп и отсутствия необходимости замены стартеров;
- дополнительным энергосбережением до 80% при работе в системах управления светом;
- возможностью создания систем управления светом.
В связи с повышающимися тарифами на электроэнергию использование ЭПРА для люминесцентных ламп становится все более и более целесообразным. Даже при нынешних ценах на ЭПРА, которые в 5-10 раз выше, чем на электромагнитный ПРА и стартер, ЭПРА окупается за счет экономии электроэнергии и увеличения срока службы ламп. Специалисты крупнейших светотехнических фирм (Osram, Philips, Motorola и др.) посчитали, что при нынешнем уровне цен электроэнергии и аппаратов срок окупаемости ЭПРА составляет от 1 до 2,5 года в зависимости от времени работы ламп.
В настоящее время ЭПРА, представленные на рынках России, можно разделить на две группы по ценовому признаку: простые ЭПРА, сопоставимые по цене с магнитными балластами (70-80 руб. за ЭПРА 2x40 Вт), и высококачественные ЭПРА, по цене намного превосходящие магнитные (350-600 руб. за ЭПРА 2x40 Вт).
Высококачественных ЭПРА на российском рынке представлены западноевропейским производителем пускорегулирующей аппаратуры их продукцию отличает высокие технические характеристики и надежность в работе, которые обеспечиваются:
- предварительным подогревом катодов для обеспечения длительного работы лампы без вспышек и мерцания;
- самозажимными клеммными колодками;
- возможностью работы до 4 люминесцентных светильников от одного ЭПРА;
- небольшими размерами и весом ЭПРА, что позволяет его установку рядом со светильником;
- бесшумным режимом работы;
- гарантийным сроком 3 года на всю продукцию.
В ряде европейских стран (Швеции, Австрии, Голландии, Швейцарии) уже несколько лет более половины выпускаемых светильников с люминесцентными лампами снабжены электронными балластами.
Классификация ПРА и мировые стандарты
В соответствии с общеевропейской классификацией электромагнитные балласты дроссельного типа по уровню потерь мощности подразделяются следующим образом:
- класс D — ПРА с максимальными потерями (запрет на продажу с 21 мая 2004 г. на основании Директивы Европейской комиссии № 2000/55/EG);
- класс C — стандартные типы ПРА (запрет на продажу с 21 ноября 2006 г. на основании Директивы Европейской комиссии № 2000/55/EG);
- класс B1 — ПРА с пониженными потерями относительно стандартных;
- класс B2 — ПРА с особо низкими потерями.
Электронные ПРА (ЭПРА) разделены на 3 класса:
- A3 — нерегулируемые ЭПРА ;
- A2 — нерегулируемые ЭПРА (с потерями меньшими, чем у А3);
- A1 — регулируемые ЭПРА. В наших люминесцентных светильниках EXEL, EXEN, EVFD, LBX, LBN начиная с 2008 года стали использоваться, только такие ПРА. С начала 2009 года светильники AVN так же стали оснащены ЭПРА класса A1.
Таким образом, с 2007 года в Европе производители светильников с люминесцентными лампами должны будут комплектовать их только электромагнитными ПРА классов B1, B2 и высокоэкономичными ЭПРА. Заметим, что предприятия России в большинстве случаев производят ПРА самого низкого класса D. Но в дальнейшем директива комиссии EC, может быть, с некоторой задержкой, но неизбежно окажет влияние на производителей и рынок светильников с люминесцентными лампами и в нашей стране.
В связи с сокращением объемов применения электромагнитных ПРА в ближайшие годы неизбежно расширится ниша для развития рынка ЭПРА. Воспользовавшись этой ситуацией, ряд фирм начал производить так называемые «дешевые ЭПРА нового стандарта», вводя в заблуждение неосведомленных потребителей. Эти аппараты, уже появившиеся на рынке, значительно уступают по качеству ЭПРА ведущих специализированных изготовителей, а часто даже уступают старым ПРА - электромагнитным балластам дроссельного типа.
Нужно ясно представлять себе, что цена ЭПРА может быть резко уменьшена только за счет снижения надежности и потери ряда свойств и функций:
- Срок службы «дешевых» ЭПРА (25-30 тыс. часов) примерно в 2 раза меньше, чем у качественных аппаратов.
- Схема «дешевых» ЭПРА не обеспечивает предварительный прогрев электродов люминесцентных лампам в пусковой период. «Холодное» зажигание ламп сокращает их нормированный срок службы, особенно при значительном числе циклов «вкл. — выкл.».
- «Дешевые» ЭПРА лишены такой важной функции, как автоматическая подрегулировка выходной мощности люминесцентных лампам при колебаниях сетевого напряжения. (Качественные ЭПРА обеспечивают неизменный световой поток ламп в диапазоне колебаний напряжения питания от 200 до 250 В).
- Автоматическое отключение люминесцентных ламп в конце срока их службы «дешевыми» ЭПРА не гарантируется.
- В противоположность стандартным качественным ЭПРА «дешевые» аппараты могут обычно могут питаться только переменным током, кроме разве, что некоторых китайских ЭПРА.
Выводы из изложенного выше однозначны: применение «дешевых» ЭПРА приводит к повышению эксплуатационных расходов из-за меньшей надежности аппаратов и сокращения срока службы люминесцентной лампы и поэтому не сулит потребителю ничего, кроме экономических убытков.