XXXKKO
Welcome to interactive presentation, created with Publuu. Enjoy the reading!
XXX Krajowa Konferencja Oświetleniowa i 2. Forum Technologii Oświetleniowych
Oświetlenie wewnętrzne, jakość i energooszczędność
10
Metodologia wyznaczania efektywności
energetycznej przekształtników do LED
Marek Kurkowski, Tomasz Popławski
Politechnika Częstochowska
Słowa kluczowe: przekształtniki, oświetlenie LED, efektywność energetyczna, EPREL
Na
wiosnę
2019
ustawodawca
unijny
wprowadził
rozporządzenia
2019/2020/UE
i 2019/2015/UE, których zapisy oprócz wymagań
dla samych źródeł światła zawierają także wymogi
pozwalające
na
sprawdzenie
efektywności
energetycznej zasilaczy zewnętrznych zwanych
w tym rozporządzeniu „osprzętem sterującym”.
Istotnym zapisem jest tu nakazanie wykonania
pomiarów rzeczywistych wartości parametrów
elektrycznych - napięć i prądów wejściowych
i wyjściowych układu przekształtnika UWE, IWE, UWY,
IWY,
wyznaczenia
wartości
mocy
wejściowej
i wyjściowej PWE, PWY(cg) i na tej podstawie
wyznaczenie wartości efektywności energetycznej
EFER.
Wartość
minimalnej
efektywności
energetycznej
przekształtników
wyznacza
się z zależności EFEMIN = Pcg
0,81/(1,09 × Pcg
0,81+2,10).
Wyniki Pomiary i ich analizę wykonano
zarówno dla przekształtników stałonapięciowych
jak
i
stałoprądowych
o
różnych
mocach
wyjściowych.
Wybrane
fragmenty
wyników
przedstawiono w tabelach 1 i 2.
Tab. 1. Wybrane wyniki pomiarów parametrów trzech
przekształtników stałoprądowych – znamionowe prądy
wyjściowe 3,0 A; 1,2 A; 0,95 A
IO
PWE
PWY
EEIR
EEIMIN
Wynik
[A]
[W]
[W]
[%]
[%]
2,997
97,77
87,65
89,65
87,26
-
1,199
45,77
39,29
85,84
83,52
+
0,950
38,65
35,64
92,21
82,91
+
Tab. 2. Wybrane wyniki pomiarów parametrów trzech
przekształtników stałonapięciowych – znamionowe napięcia
wyjściowe 12 V
UO
PWE
PWY
EEIR
EEIMIN
Wynik
[V]
[W]
[W]
[%]
[%]
12,00
57,02
24,97
80,33
81,43
+
12,00
122,00
59,78
85,75
81,02
-
12,00
186,50
99,91
87,69
85,18
-
Podsumowanie Na podstawie pomiarów,
analiz
i
obliczeń
parametrów
elektrycznych
przekształtników stwierdzono, iż część układów
stałonapięciowych jak i stałoprądowych zasilania
modułów
LED
realizujących
wiele
funkcji
nie spełnia zapisów dotyczących efektywności
energetycznej.
Wśród
badanych
układów
szczególną uwagę zwrócono na wyniki pomiarów
i obliczeń dwóch stałoprądowych układów zasilania
modułów
LED
stosowanych
w
oprawach
drogowych
(Rys. 1).
Producenci
tych
opraw
deklarują
całkowitą
moc
wyjściową
PWY
na poziomie 45 W, jednak zmierzone parametry
elektryczne są różne. Efektywność energetyczna
EFER próbki nr 1 jest prawidłowa - układ
charakteryzuje się wyższą wartością współczynnika
mocy ( = 0,974) i mniejszej wartości THDI
(7,241%). EFER próbki nr 2 jest nieprawidłowa -
układ charakteryzuje się mniejszą wartością
współczynnika
mocy
( = 0,922)
i
większą
niezgodną z odpowiednimi przepisami wartością
THDI (20,65%).
Rys. 1. Wykres wartości składowych mocy i EFE
Gdyby efektywność energetyczną liczyć na podstawie
wartości skutecznych napięcia i prądu wejściowego
(moc pozorna SWE) i wartości napięcia i prądu
wyjściowego (wartości stałe) – (moc czynna PWY)
wartość efektywności mieściłaby się w przedziale
(50;75%).
50,43
48,67
51,78
52,79
87,35
85,97
84,87
87,26
20
40
60
80
100
P [W]
S [VA]
EFER [%]
EFEMIN [%]
numer próbki
WARTOŚCI SKŁADOWYCH MOCY A EFEKTYWNOŚĆ
ENERGETYCZNA PRZEKSZTAŁTNIKÓW
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26