ИННОВАЦИИ БИЗНЕСУ

Наименование инновационного проекта

«Проведение исследований, разработка конструкции и технологии производства энергоэкономичных компактных люминесцентных ламп мощностью 7 - 11 Вт с улучшенными экологическими свойствами»

Рекомендуемая область пременения

- Внутреннее освещение жилых помещений;
- Внутреннее освещение помещений общественно-административного назначения;
- Торговые залы и офисы;
- Лестничные площадки.

Назначение, цели и задачи проекта

Целью проекта является создание энергоэкономичных компактных люминесцентных ламп мощностью 7-11 Вт с уменьшенным содержанием высокотоксичной ртути. Указанная тематика работ соответствует основным приоритетным направлениям развития отечественной науки и техники, утвержденным Правительством России.

Для реализации указанного направления проведены работы по исследованию режимов работы двухканальных компактных люминесцентных ламп с уменьшенным содержанием вводимой ртути, или при использовании ее в связанном состоянии, например, в виде ленты «гемедис». Проведено испытание этих ламп и усовершенствование конструкции и технологии их изготовления.

Краткое описание заменяемого процесса или решаемой проблемы

Ртутные люминесцентные лампы низкого давления являются одним из массовых, после ламп накаливания, источников света, применяемых для освещения. В настоящее время в России выпускается в год порядка 100 миллионов штук газоразрядных ламп, в каждую из которых дозируется около 60 мг ртути. Общее количество ртути, потребляемое ежегодно при их производстве, составляет около 6 тонн. Использование в конструкции ламп высокотоксичной ртути отрицательно действует на экологию окружающей среды как при производстве ртутных газоразрядных источников света, так и при их эксплуатации.

Создание компактных люминесцентных ламп с уменьшенным содержанием ртути позволит не только оздоровить условия их производства, что имеет большое экономическое и социальное значение, но и расширить область их применения, в том числе и для использования в быту, где по-прежнему массово используются лампы накаливания. Замена ламп накаливания на газоразрядные источники света позволит обеспечить до 20-30 % экономию электроэнергии, расходуемой на освещение.

О перспективности развития указанного направления современной светотехники говорит тот факт, что созданием газоразрядных ламп с уменьшенным содержанием ртути занимаются все ведущие светотехнические фирмы.

Краткое описание предлагаемого технологического процесса

По рассматриваемому проекту ОАО "Лисма-ВНИИИС" разработал большую номенклатуру высокоэффективных источников света. Это серия компактных люминесцентных ламп (КЛЭ) с резьбовым (как у ЛОН) цоколем Е27 и Е14 и встроенной электронной пускорегулирующей аппаратурой    (ЭПРА) мощностью от 7 до 23 Вт, предназначенных для прямой замены ламп накаливания мощностью 25-150 Вт в существующих осветительных установках жилых помещений.

Новый технологический процесс для производства 4-х и 6-ти канальных люминесцентных ламп.

В результате проведённой работы был создан новый технологический процесс по изготовлению высокоэффективных люминесцентных ламп в компактном исполнении мощностью 7-11 Вт с улучшенными экологическими свойствами. Диаметр разрядной трубки люминесцентных ламп 13 мм; уменьшенное содержание ртути  5 ? 7 мг (вместо 20 ? 30 мг в стандартных люминесцентных лампах), световая отдача 60 лм/Вт, срок службы 8 тыс. часов.

Отличительными особенностями нового технологического процесса являются:

В двухканальных люминесцентных лампах с улучшенными экологическими свойствами мощностью 7, 9, 11 Вт ртуть заменена амальгамой.

При разработке ламп была выбрана конструкция, в которой амальгама помещается в откачной штенгель лампы. Использование такой конструкции удовлетворяет всем требованиям массового производства без существенного изменения производственного цикла. В этом случае амальгама вводится в лампу на откачном посту или автомате после её вакуумной и температурной обработки непосредственно перед отпайкой.

Амальгама вводится в виде прутка диаметром 1,8±0,2 мм и длиной   5±1 мм. Одновременно с амальгамой в штенгель до и после неё вводятся стеклянные бусинки, чтобы зафиксировать положение амальгамы.

Для замены ртути в компактных люминесцентных лампах мощностью 7, 9, 11 Вт была выбрана амальгама следующего состава:

                            олово (Sn)          -       10±1 маcc. %;

                            свинец (Pb)        -       69±1 маcc. %;

                            ртуть (Hg)          -       21±1 масс. %.

Для введения в лампу амальгамы и фиксирующих её положение бусинок был разработан и изготовлен дозатор, который устанавливается на откачном автомате. Изготовлены опытные образцы двуканальных компактных люминесцентных ламп мощностью 7, 9, 11 Вт с амальгамой вместо ртути.

В результате указанного технологического процесса созданы лампы люминесцентные одноцокольные мощностью 7, 9, 11 Вт с цоколем G23 (со встроенным в цоколь стартером) и 2G7 цветности «белая» с улучшенной цветопередачей с повышенными требованиями по экологии типа КЛ7/БЦ-Э, КЛ9/БЦ-Э,  КЛ11/БЦ-Э, КЛУ7/БЦ-Э, КЛУ9/БЦ-Э,  КЛУ11/БЦ-Э. В условном обозначении типа ламп буквы и числа обозначают: К - компактная; Л - люминесцентная; Б – белая; Ц – с улучшенной цветопередачей; 7, 9, 11  - номинальная мощность в ваттах; У –универсальная; Э – с повышенными требованиями по экологии.

Лампы предназначены для эксплуатации в осветительных приборах общего и местного освещения помещений жилых и административных зданий, салонов транспортных средств и пр., питаемых от сети переменного тока с номинальным напряжением 220 В частотой 50 Гц с соответствующими электромагнитными пускорегулирующими аппаратами в схемах стартерного зажигания или с высокочастотными полупроводниковыми пускорегулирующими аппаратами.

- Характеристики ламп

Общий вид, габаритные и присоединительные размеры, масса ламп и тип цоколя должны соответствовать указанным на рис.1 и 2 и таблице 1 .

                        Рис. 1

Лампа компактная люминесцентная типа КЛ с цоколем G 23.

Лампа компактная люминесцентная типа КЛ с цоколем 2G7.

Таблица 1

Основные параметры ламп приведены в таблице 2.

Таблица 2

* - после 100 ч горения

** - нижнее значение мощности и верхнее значение светового потока не ограничиваются

*** - величина справочная

Средняя продолжительность горения должна быть не менее 8000 ч.

Цветность ламп "белая", цветовая температура 3500 К.

Номинальное значение общего индекса цветопередачи – 82.

- Меры безопасности

Лампы, как и все приборы, имеющие оболочку из стекла, требуют аккуратного обращения. Лампы необходимо предохранять от ударов, резких сотрясений, падений, резких колебаний температуры,

Замену и чистку ламп от пыли производят после отключения их от питающей сети только в холодном состоянии.

Вышедшие из строя лампы должны храниться упакованными в специальном помещении и периодически вывозиться в специально отведённое место.

-Порядок установки ламп

Лампы  изготавливаются в исполнении УХЛ категории 4.2 по          ГОСТ 15543.1 и ГОСТ 15150 для работы и следующих условиях:

- температура окружающего воздуха от 5 до 35 °С;

- относительная влажность воздуха не более 70 % при 25 °С;

- высота над уровнем моря не более2000 м;

- окружающая среда не должна быть взрывоопасной насыщенной токопроводящей пылью ихимически активной;

- отсутствие тряски, вибрации, ударов.

- Хранение и транспортирование

Лампы должны храниться в индивидуальной упаковке в закрытом сухом, проветриваемом помещении при отсутствии в воздухе паров кислот и щелочей при температуре окружающей среды не ниже 5 °С и не выше 40°С. Относительная влажность воздуха - не более 70 % при температуре окружающей среды 25 °С.

Срок хранения 2 года с момента изготовления.

При транспортировании ящики с упакованными лампами должны быть защищены от атмосферных осадков и механических повреждений.

- Гарантии изготовителя

Гарантийный срок эксплуатации устанавливается 7 месяцев со дня ввода ламп в эксплуатацию при соблюдении условий эксплуатации, хранения и транспортирования.

Технико-экономическое обоснование применения инновационной технологии

Технико-экономическая эффективность работы.

Исходные данные для расчёта:

Объём финансирования темы - 2000 тыс.руб., в том числе за счёт средств Республиканского бюджета - 1500 тыс. руб.

Объём выпуска продукции в год: - 480 000 шт.

Цена реализации люминесцентных ламп - 35 руб. (без НДС) за одну лампу.

Вровень рентабельности производства новых ламп - 30%.

Уровень налоговых отчислений в Республиканский бюджет от объёма получаемой прибыли – 17,5%.

Уровень параметров сравниваемых источников света, взятых для расчёта:

Новая люминесцентная лампа

- мощностью 11 Вт с учётом потерь в ПРА,

- средний срок службы 8 000 часов,

- номинальный световой поток - 900 лм,

Старая лампа накаливания

- мощностью 75 Вт,

- средний срок службы 1 000 часов,

- номинальный световой поток - 900 лм.

Стоимость электроэнергии - 0,94 руб./кВт•ч.

Стоимость старой лампы -2,2 руб.(без НДС) за одну штуку.

Расчёт окупаемости средств Республиканского бюджета, выделяемых для выполнения темы

Объём товарной продукции на объём выпуска ламп составит:

35 руб. • 480 000 шт. = 16,8 млн. руб.

При этом величина прибыли от объёма реализации товарной продукции при заданном уровне рентабельности составит 3,88 млн. руб.

При получаемом объёме прибыли налоговые отчисления (при уровне 17,5 %) в Республиканский бюджет составит - 679 тыс. руб.

Указанный объём производства позволит обеспечить окупаемость выделенных средств Республиканского бюджета на выполнение темы в течение 2,2 года.

Расчёт экономии электроэнергии от использования в технике освещения новых люминесцентных ламп

Экономия электроэнергии в час в расчёте на одну новую люминесцентную лампу по сравнению со старой составит

(75 Вт - 11 Вт) • 1 час = 64 Вт•ч.

Экономия электроэнергии от использования в технике освещения в течение 1 года на объём выпуска ламп - 40 000 шт. при принятой средней наработке ламп 3000 часов в год будет составлять:

(64 Вт • 40 000) • 3000 ч = 7,68 млн. кВт•ч

В денежном выражении при существующем тарифе на электроэнергию это составит: 0,34 руб./кВт•ч • 7,68 млн. руб. = 7,2 млн. руб.

Затраты на амортизацию годовой стоимости новых источников света составляют: 35 руб. : 3,3 года (срок службы ламп) = 10,6 руб.,

за это же время затраты на амортизацию старых ламп, срок службы которых в 8 раз меньше, составят

(2,2 руб. • 8) : 3,3 года = 5,3 руб.

Затраты с учётом амортизации на годовой объём выпуска новых люминесцентных ламп составит

(10,6 - 5,3) • 40 000 = 0,2 млн. руб.

Экономия средств у потребителя от применения новых люминесцентных ламп составит: (7,2 - 0,2 ) млн. руб. =7млн. руб. в год.

На весь объём выпуска ламп (480 000 шт.) экономия средств составит: 7 млн. руб. • 12 = 84 млн. руб.

Таблица. Сравнительные характеристики КЛ мощностью 7-11 Вт и эквивалентных по световому потоку ЛОН общего назначения 40-75 Вт.

* ЛОН с криптоновым наполнением

Технико-экономические показатели трудо-энерго-природосбережения нового процесса

Реализация проекта позволила обеспечить увеличение объёмов товарной продукции. При этом у потребителей обеспечивается экономия электроэнергии на сумму      84 млн. руб.

Создание компактных люминесцентных ламп с уменьшенным содержанием ртути не только оздоровит условия их производства, что имеет большое экономическое и социальное значение, но и расширит область их применения, в том числе и для использования в быту, где по прежнему массово используются лампы накаливания. Замена ламп накаливания на газоразрядные источники света позволит обеспечить до 20-30% экономию электроэнергии, расходуемой на освещение.

Новые потребительские свойства продукции

Новые люминесцентные лампы типа КЛЭ по сравнению с трубчатыми лампами соответствующей мощности снижают материалоёмкость изделия и имеют меньшие габариты, а по сравнению с лампами накаливания имеют более высокую эффективность.
В таблице 3 приведено сопоставление КЛ с цоколем G23 с эквивалентными по величине световыми потоками (Фл) с лампами накаливания общего назначения (ЛОН).
Таблица 3. Сравнительные характеристики КЛ мощностью 7-11 Вт и эквивалентных по световому потоку ЛОН общего назначения 40-75 Вт.
Большой срок службы КЛ позволяет резко уменьшить затраты на обслуживание осветительной установки. Например, при средней годовой наработке светильников в торговом зале магазина около 3600 ч при замене ЛОН на КЛ интервалы между плановыми сменами источников света увеличиваются с 3,5 мес. до 28 мес. (2 года 4 мес.), в бытовом секторе (1000 ч/год) соответственно с 11-12 мес. до 96 мес. (примерно 8 лет).
Приведенные данные показывают, сколь существенный потенциал экономии электроэнергии заложен в расширении применения КЛ и какой значительный вклад в оздоровление окружающей среды может внести этот энергоэффективный источник света при массовом использовании.

Качественные характеристики, предъявляемые к сырью и материалам

Продукция соответствует государственным стандартам.

Стадия и уровень разработки

1. Изготовлены и исследованы опытные образцы люминесцентных ламп.
2. Разработана техническая документация, проведена подготовка производства ВНИИИС для выпуска опытно-промышленной партии ламп.
3. Изготовлена опытно-промышленная партия компактных люминесцентных ламп.
4. Результаты испытаний ламп показали их высокие светотехнические параметры, соответствующие техническим требованиям заказчика.

Предлагаемые инвестиции

10 млн. руб.
Для расширения производства компактных люминесцентных ламп с уменьшенным содержанием ртути до запланированного объёма необходимы дополнительные инвестиции в объёме 10 млн. рублей.

Рынки сбыта

Рынком сбыта является Россия и страны СНГ, объём продаваемой продукции – 500 тыс. штук в год.

Возможность и эффективность импортозамещения

Возможность выхода на мировой рынок

Срок окупаемости (в месяцах)

26

Дата поступления материала

10.11.2006