ИННОВАЦИИ БИЗНЕСУ

Наименование инновационного проекта

«Исследования, разработка и освоение производства серии энергоэкономичных компактных люминесцентных ламп мощностью 11-20 Вт с цоколем Е 27 и встроенной электронной пускорегулирующей аппаратурой с сенсорным управлением режимом горения ламп».

Рекомендуемая область пременения

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

Назначение, цели и задачи проекта

Целью проекта являлась разработка и освоение на базе ОАО «Лисма-ВНИИИС» серии новых типов высокоэффективных компактных люминесцентных ламп с цоколем Е27, встроенной электронной пускорегулирующей аппаратурой и с сенсорным устройством, обеспечивающим автоматическое управление режимом горения ламп в зависимости от естественной освещенности помещения в разное время суток, что повышает эксплуатационную эффективность данных ламп. Новые лампы могут применяться в существующих осветительных установках взамен ламп накаливания. При выполнении проекта было разработано и изготовлено необходимое технологическое оборудование и созданы производственные мощности по мелкосерийному производству указанных типов ламп на базе опытного производства ОАО «Лисма-ВНИИИС».

Краткое описание заменяемого процесса или решаемой проблемы

В настоящее время одним из перспективных направлений развития светотехники – создание и широкое использование в технике освещения высокоэффективных энергосберегающих источников света, какими являются разработанные и выпускаемые компактные люминесцентные лампы со встроенным электронным ПРА различного исполнения, предназначенные для прямой замены ламп накаливания. Преимуществом ламп указанного типа является сочетание в единой конструкции достоинств газоразрядных источников света (высокая световая отдача и большой срок службы, превышающие в 5-8 раз аналогичные параметры ламп накаливания) с малыми габаритами и простотой эксплуатацией ламп накаливания. Такая конструкция компактных ламп позволяет их эксплуатировать в существующих осветительных установках с лампами накаливания, обеспечивая при этом до 80% экономию электроэнергии. Наличие электронного ПРА обеспечивает мгновенное зажигание ламп и отсутствие стробоскопического эффекта, характерного для работы обычных линейных люминесцентных ламп, а возможность варьировать спектром излучения позволяет иметь лампу с различными световыми оттенками излучения – «тёпло-белым» (как у ламп накаливания), «белым», «дневного света», т. е. можно подбирать освещение по вкусу.

Краткое описание предлагаемого технологического процесса

По рассматриваемому проекту ОАО «Лисма-ВНИИИС» разработал большую номенклатуру высокоэффективных источников света. Это серия компактных люминесцентных ламп (КЛЭС) мощностью от 11 до 20 Вт с резьбовым (как у ЛОН) цоколем Е27, встроенной электронной пускорегулирующей аппаратурой (ЭПРА) с системой сенсорного управления режимом горения, предназначенных для прямой замены ламп накаливания мощностью 40-100 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 компактных люминесцентных ламп с сенсорным управлением. Кроме того, новая лампа имеет встроенный электронный аппарат и цоколь как у ламп накаливания. Ниже приведена схема технологического процесса.

Отличительными особенностями нового технологического процесса являются:

- загибка трубок в П-образную форму для создания компактной конструкции конструкцию;

- изготовление бусинковой ножки вместо тарелки в обычных люминесцентных лампах;

- заштамповка смонтированной бусинковой ножки в трубку вместо операции заварки;

- сварка двух П-образных трубок в 4-х канальную конструкцию и изготовление 4-х канальной компактной люминесцентной лампы;

- сварка трёх П-образных трубок в 6-ти канальную конструкцию и изготовление 6-ти канальной компактной люминесцентной лампы.

Кроме того, отдельно собираются электронные пускорегулирующие аппараты, которые монтируются в пластмассовый корпус лампы при её сборке. Конечным процессом сборки является навинчивание и закрепление металлического цоколя типа Е 27 или Е 14.

В результате указанного технологического процесса созданы лампы разрядные низкого давления люминесцентные компактные с четырёх и шестиканальной разрядной трубкой и цоколем Е 27 (Е14), имеющие электронный пускорегулирующий аппарат (ЭПРА, расположенный внутри пластмассового корпуса), разработаны следующих типов КЛЭС11-4, КЛЭС15-6, КЛЭС20-6, где в условном обозначении ламп буквы и цифры обозначают: К – компактная; Л – люминесцентная; Э – с встроенным электронным ПРА; С – с сенсорным управлением режимом горения; 11, 15, 20 – номинальная мощность в Вт; 4 – четырёхканальная; 6 – шестиканальная.

Лампы предназначены для эксплуатации в осветительных при­борах общего и местного освещения помещений жилых и общественно-административных зданий, особенно лестничных площадок и фасадов домов, питаемых от сети переменного тока с номинальным напряжением 220 В частотой 50 Гц. Особенностью этих ламп является их способность автоматического самоотключения при наступлении светлого времени суток и самовключения с наступлением сумерек без отключения электропитания сети.

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 Четырехканальные компактные люминесцентные лампы

Рис. 2 Шестиканальные компактные люминесцентные лампы

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.

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.

Ввёртываться и вывёртываться лампы из патронов должны только за пластмассовый корпус.

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

Лампы содержат ртуть. В случае боя ламп необходимо собрать ртуть резиновой грушей и место, где разбилась лампа, промыть трёхпроцентным раствором марганцевокислого калия.

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 и химически активной;

отсутствие тряски, вибрации, ударов.

Лампы включаются в сеть переменного тока частоты 50 Гц с напряжением 220 В путём вворачивания в патроны резьбовые серии Е 27 (Е14) по ГОСТ 2746.0.

Температура стенок корпуса лампы не должна превышать 80°С.

Фотодиод сенсорного устройства должен быть направлен в сторону наибольшей освещённости от дневного света.

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:

Объем финансирования темы - 2300 тыс. руб.

Объем выпуска продукции на первые три года освоения: первый год - 40 000 шт.; второй год - 80 000 шт.; третий год - 120 000 шт.

Цена реализации компактных ламп - 210 руб. (без НДС) за одну лампу.

Уровень рентабельности производства новых ламп - 30 %. -

Уровень параметров сравниваемых источников света, взятых для расчета:

компактная лампа мощностью 20 Вт со сроком службы 8000 часов;

эквивалентная колпакiной лампе по величине светового потока лампа накаливания мощностью 100 Вт со сроком службы 1000 часов.

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

Цена лампы накаливания - 3,0 руб. (без НДС) за одну лампу.

Расчет окупаемости средств Республиканского бюджета, выделяемых для выполнения темы

Объем товарной продукции на объем выпуска ламп составит:

210 руб. х 240 000 шт. - 50,4 млн. руб. (себестоимость – 38,8 млн. руб)

При этом величина прибыли от объема реализации товарной продукции при заданном уровне рентабельности составит - 11,6 млн. руб.

Указанный объем производства позволит обеспечить окупаемость выделенных средств Республиканского бюджета на выполнение проекта в течение - 2,8 года.

Расчет экономии электроэнергии от использования в технике освещения компактных люминесцентных ламп

Экономия электроэнергии в час в расчете на одну компактную лампу (базо­вая мощность лампы для расчета - 20 Вт) по сравнению с лампой накалива­ния составляет - (100 Вт - 20 Вт)х 1 час - 80 Вт-ч.

Экономия электроэнергии от использования в технике освещения в течение 1 года на объем выпуска ламп -10 000 шт. при принятой средней наработке ламп - 3000 часов в год будет составлять:

(80 Вт х 10 000) х 3000 ч = 2,4 млн. кВт-ч

В денежном выражении при существующем тарифе на электроэнергию это составит:

0,94 руб./кВт-ч х 2,4 млн. кВт-ч = 2,256 млн. руб.

Затраты на амортизацию годовой стоимости новых источников света состав­ляют:

210 руб. : 3 года (срок службы ламп) = 70 руб., ламп накаливания - 10 руб.

Затраты с учетом амортизации на годовой объем выпуска компактных ламп составят:

(70 руб. - 10 руб.) х 10 000 шт. - 600,0 тыс. руб.

Экономии средств у потребителя от применения компактных ламп составит:

(2,256 - 0,6) млн. руб. = 1,656 млн. руб. в год.

На весь объем выпуска ламп (240 000 шт.) экономия средств составит:

1,656 млн. руб. х 240 = 397,4 млн. руб.

Технико-экономические показатели трудо-энерго-природосбережения нового процесса

Реализация проекта позволит обеспечить увеличение объемов товарной про­дукции. При этом у потребителей обеспечивается экономия электроэнергии на сумму 397,4 млн. руб.

Создание новых производственных мощностей по изготовлению запла­нированного объема компактных ламп потребует создания дополнительно порядка 70 рабочих мест.

Применение разрабатываемых ламп с сенсорным управлением режима работы ламп позволит повысить надежность и безопасность работы освети­тельных установок, снизить эксплуатационные затраты на их обслуживание.

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.
Реальная экономия (в стоимостном выражении) в быту, если в одной световой точке, например, в светильниках общего освещения на кухне ЛОН мощностью 100 Вт будет заменена эквивалентной ей по световому потоку КЛЭС мощностью 20 Вт с ЭПРА и цоколем Е27 за время срока службы последней (10000 ч) составит 720 руб.
Большой срок службы КЛЭС 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 КЛЭ интервалы между плановыми сменами источников света увеличиваются с 3,5 мес. до 33 мес. (2 года 9 мес.), в бытовом секторе (1000 ч/год) соответственно с 11-12 мес. до 109 мес. (примерно 9 лет).
Приведенные данные показывают, сколь существенный потенциал экономии электроэнергии заложен в расширении применения КЛЭС 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. Разработана технология получения ртутного разряда низкого давления высокой эффективности в трубках малого диаметра (12,5 мм) при высокочастотном (20-50 кГц) питании.
2. Разработана конструкторская и технологическая документация на изготовление 4-х и 6-ти канальных компактных люминесцентных ламп со встроенным электронным ПРА с сенсорным управлением режимом горения, а также технические условия на них.
3. Определены требования к материалам и электронным ПРА для разработанных ламп.
4. Изготовлены опытно-промышленные образцы 4-х и 6-ти канальных компактных люминесцентных ламп с сенсорным управлением режимом горения.
5. Результаты испытаний ламп показали их высокие светотехнические параметры, соответствующие техническим требованиям заказчика.

Предлагаемые инвестиции

15 млн. руб.
Для расширения производства компактных люминесцентных ламп с встроенным электронным ПРА, цоколем Е 27 и сенсорным управлением режимом горения до запланированного объёма необходимы дополнительные инвестиции.

Рынки сбыта

Рынком сбыта является Россия и страны СНГ, объём продаваемой продукции – 200 тыс. штук.

Возможность и эффективность импортозамещения

Разработанные лампы по своим характеристикам обладают конкурентоспособностью на внутреннем и внешнем рынках.

Возможность выхода на мировой рынок

Срок окупаемости (в месяцах)

32

Дата поступления материала

04.12.2006