Расчет прожекторного освещения
ИЛЬЯШЕНКО С.А., ГАЛУЩАК В.С., СОШИНОВ А.Г.,
КТИ (ф) ВолгГТУ, г. Камышин
Науч. рук. канд. техн. наук, доцент ГАЛУЩАК В.С.
В представленной работе обосновано применение светодиодного прожектора для освещения аграрных угодий. Однако существующие прожекторы потребляют значительное количество электроэнергии. Предположим сканирующий светодиодный прожектор, проведем светотехнический и энергетический расчет. Показано, что энерго-снабжение такого прожектора может быть обеспечено за счет применения солнечных батарей.
Энергетический расчет системы. Изначально система освещения будет управляться датчиками движения выносного типа. Это значит, что потребляемая электроэнергия в темное время суток будет снижена до потребления системы слежения, которое осуществляется по потребительской мощности 0,5 Вт.
В темное время суток (3750 ч) общее потребление электроэнергии за год составит 3750 ∙ 0,5 ∙ 10–3 = 1,875 кВт ∙ ч ≈ 2 кВт ∙ ч.
Световой поток формируется светодиодом Z-Power LED P7 со световым потоком 900 лм. Оптическая система формируется световым лучом с углом раскрытия 0,002 ср.
Для целей охранного освещения освещенность в точке контроля, согласно главе 6 ПУЭ, должна быть на уровне 0,5 лк.
Определим горизонтальную и вертикальную освещенность в точке М от светодиодного прожектора Z-Power LED P7, установленного на высоте h = 10 м с углом наклона 5°. Точка М находится на расстоянии l = 250 м от основания столба и на расстоянии b = 1 м в сторону от проекции оптической оси светодиодного прожектора на поверхности освещаемой территории.
1. Находим величины, входящие в формулы для определения βг и βв:
2. Определяем βг и βв:
3. Находим tg α и угол α:
4. Определяем горизонтальную и вертикальную освещенность, зная, что сила света светодиода Z-Power LED P7 равняется 5 625 000 ср.:
Освещение сельскохозяйственных объектов требует применения новых энергоэффективных осветительных установок. Предложим сканирующий светодиодный прожектор с питанием от солнечной батареи. Проведенные расчеты энергобаланса показывают, что может быть обеспечено круглогодичное функционирование охранного освещения в темное время суток.
Литература
1. Демчев В.И. Прожекторное освещение / В.И. Демчев, В.М. Царьков. – М.: Энергия, 1972.
УДК 620.91
МОБИЛЬНЫЙ КОМПЛЕКС ГЕНЕРИРОВАНИЯ
ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ GREEN ENERGY
КИРЕЕВ Н.М., МОЧАЛОВ Н.С., ГАЙНУТДИНОВ А.Р., КГЭУ, г. Казань
Науч. рук. канд. физ.-мат. наук, доцент САДЫКОВ М.Ф.
На сегодняшний день существует проблема отсутствия электроэнергии в районах, удаленных от коммуникаций электроснабжения. Например, организуются выездные детские лагеря, образовательные форумы или праздничные мероприятия, которые нуждаются в электрообеспечении.
Решением данной проблемы являются автономные бензиновые или дизельные генераторы. Однако такие генераторы имеют ряд недостатков, таких как: потребление топлива, повышенный уровень шума (около 80 дБ), ограничение по продолжительности непрерывной работы (около 10 часов), загрязнение окружающей среды. Таких недостатков лишен мобильный комплекс генерирования электроэнергии Green Energy. Данный комплекс для своей работы использует солнечную энергию, энергию ветра, а также мускульную силу человека (велогенераторы).
Комплекс Green Energy в стилистическом исполнении выполнен в виде домика на базе одноосного автоприцепа, который можно перевозить в любое место легковым автомобилем. Комплекс служит для подзарядки планшетов, смартфонов и прочих устройств с низким потреблением электроэнергии, а также для популяризации и демонстрации альтернативной электроэнергетики и принципов энергосбережения. К автоприцепу прикреплены выдвижные опорные стойки, предназна-ченные для увеличения безопасности эксплуатации комплекса и обеспечения его устойчивости.
В состав комплекса входят: ветрогенератор вертикального типа (мощностью 200 Вт), 2 монокристаллические солнечные панели (по 160 Вт каждая) и 2 электровелогенератора, каждый из которых может выработать до 1000 Вт электроэнергии. С помощью электровелогенераторов можно заряжать мобильные устройства напрямую либо заряжать аккумуляторы, находящиеся внутри мобильного комплекса.
Для отображения информации о выработанной энергии используются выносные планшеты. Вывод информации обо всех процессах генерации электроэнергии позволяет углубленно изучать принципы альтернативной электроэнергетики в виде интерактивных соревновательных лабораторных работ.
В режиме транспортировки все устройства располагаются внутри комплекса. В рабочем положении выдвигаются опорные стойки, устанавливается ветрогенератор, электровелогенераторы вынимаются и устанавливаются снаружи.
Мобильный комплекс генерирования электроэнергии Green Energy хорошо показал себя во время проведения двух летних молодежных форумов.
УДК 2-526.5