ИННОВАЦИИ БИЗНЕСУ

Наименование инновационного проекта

«Исследования и разработка конструкции, технологии изготовления новой серии люминесцентных ламп в трубках малого диаметра».

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 являлась разработка и освоение на базе ОАО «Лисма-ВНИИИС» серии новых типов высокоэффективных компактных люминесцентных ламп в трубках малого диаметра.

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».

Производство разрабатываемых источников света было обеспечено на уровне платежеспособности заказчиков, выявленных на основе маркетинговых исследований.

Краткое описание заменяемого процесса или решаемой проблемы

Наиболее эффективно задача энергосбережения в освещении может решаться, в первую очередь, в жилом и промышленном секторах путем широкого применения новых высокоэффективных источников света. В жилых помещениях - это постепенная замена неэффективных ламп накаливания (ЛОН) на люминесцентные лампы (ЛЛ), которые в 5 и более раз эффективнее ЛОН.

В настоящее время газоразрядные лампы являются наиболее эффективными среди источников света, широко используются в технике освещения, медицине, различных технических устройствах. Отечественной промышленностью выпускается большая номенклатура газоразрядных источников света (люминесцентные лампы, металлогалогенные лампы, натриевые и ртутные лампы высокого давления, ксеноновые лампы высокого и сверхвысокого давления), производство которых в основном в России сосредоточено на ОАО «Лисма» и ОАО «Лисма-ВНИИИС». По уровню параметров и качеству выпускаемые источники света соответствуют лучшим аналогам зарубежных фирм.

В течение последних двух десятилетий линейные ртутные люминесцентные лампы низкого давления (ЛЛ), предназначенные для целей общего освещения, совершенствуются в направлении снижения их материалоемкости, в основном, за счет уменьшения диаметра разрядных трубок  и повышения их энергоэкономичности за счет применения в их конструкции более совершенных материалов (например, люминофоров), широкого использования высокочастотного питания, совершенствования технологии изготовления.

Учитывая масштабы производства ЛЛ в России в разрядных трубках диаметром 38, 32 и 26 мм (более 50 млн. штук в год), а также эксплуатируемое количество ламп в осветительных установках (более 10 млн. штук), то_ при переходе на новые лампы экономия электроэнергии может составить более 500 млн. кВт-ч или 500 млн. рублей в год при существующей ее стоимости.

 Новая серия люминесцентных ламп обеспечит экономию электроэнергии на 15 %, стекла, люминофора, упаковочных материалов в 2,5 - 5 раз.

Краткое описание предлагаемого технологического процесса

В результате проведённой работы были созданы лампы разрядные низкого давления люминесцентные цветности "белая" (Т_цв=3500 К) с улучшенной цветопередачей с применением трёхкомпонентной смеси люминофоров, имеющих узкополосный спектр излучения, высокоэффективные в трубке диаметром 16 мм.

- Новый технологический процесс для производства люминесцентных ламп

В результате проведённой работы был создан новый технологический процесс по изготовлению люминесцентных ламп в трубке малого диаметра. Ниже приведена схема технологического процесса.

Отличительными особенностями нового технологического процесса являются:

- изготовление люминесцентных ламп в трубке малого диаметра;

- разработка нового электродного узла;

- нанесение защитной плёнки на внутреннюю сторону трубки-колбы;

- применение трёхкомпонентной смеси люминофоров, активированных редкоземельными элементами;

- более тщательная термовакуумная обработка ламп.

Кроме того, для эксплуатации новых ламп необходимы электронные пускорегулирующие аппараты, работающие на высокой частоте (более        40 кГц).

В результате указанного технологического процесса созданы лампы разрядные низкого давления люминесцентные белой цветности с улучшенной цветопередачей высокоэффективные следующих типов:  ЛБЦТ 14В,  ЛБЦТ 21В, ЛБЦТ 28В, ЛБЦТ 35В, где в условном обозначении ламп буквы и цифры обозначают: Л - люминесцентная; Б - белая; Ц - с улучшенной цветопередачей; Т - с трёхкомпонентной смесью люминофоров, имеющих узкополосный спектр излучения; 14, 21, 28, 35 - номинальная мощность, Вт; В - высокоэффективная.

Лампы предназначены для общего и местного освещения общественных и промышленных зданий, преимущественно там, где проводятся работы по сопоставлению цветов с высокими требованиями к цветоразличению, для работы по контролю цвета с очень высокими требованиями к цветоразличению только для общего освещения.

- Характеристики ламп

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

Таблица 1

Основные параметры ламп приведены в таблице 2.

Таблица 2

Средняя продолжительность горения должна быть не менее 16000 ч.

Цветность ламп "белая", цветовая температура 3500 К.

Общий индекс цветопередачи не менее 80.

- 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.

OCTOPOЖHO! 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 при 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.

Лампы питаются от сети переменного тока частоты не менее 50 Гц с номинальным напряжением 220 В с электронной пускорегулирующей аппаратурой.

- 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 - 1 год с момента изготовления.

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

- Гарантии изготовителя

Гарантийный срок эксплуатации - 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:

объём финансирования темы - 970 тыс. руб., в том числе за счет средств республиканского бюджета - 650 тыс. руб.

Объём выпуска продукции на первые три года освоения: первый год -10 000 шт.; второй год - 40 000 штук; третий год - 80 000 штук.

Цена реализации люминесцентных ламп - 140 руб. (без НДС) за одну лам­пу.

Уровень рентабельности производства новых ламп - 30 %.

Уровень налоговых отчислений в республиканский бюджет от объема по­лучаемой прибыли -17,5%.

Уровень параметров сравниваемых источников света, взятых для расчёта:

Новая люминесцентная лампа

- мощностью 35 Вт с учетом потерь в ЭПРА,

- диаметр колбы 16 мм (длина 1275 мм),

- средний срок службы 10 000 часов,

- номинальный световой поток - 3650 лм,

- спад светового потока за 10 000 часов горения - 10 %.

Старая люминесцентная лампа

- мощностью 40 Вт, с учетом потерь в ПРА 48 Вт,

- диаметр колбы 38 мм (длина 1275 мм),

- средний срок службы 5 000 часов,

- номинальный световой поток - 3200 лм,

- спад светового потока за 5000 часов горения - 30 %.

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

Стоимость старой лампы - 85,0 руб.(без НДС) за одну штуку.

Расчёт окупаемости средств республиканского бюджета, выделяемых для выполнения темы.

Объём товарной продукции на объём выпуска ламп составит:

140 руб. -130 000 шт. = 18,2 млн. руб.

При этом величина прибыли от объема реализации товарной продукции при заданном уровне рентабельности составит 4.2 млн. руб.

При  получаемом  объеме  прибыли налоговые  отчисления (при уровне 17,5 %) в республиканский бюджет составит - 735 тыс. руб.

В первый год производства поступления в республиканский бюджет составит 57 тыс. руб., на второй год - 226 тыс. руб., на третий год - 452 тыс. руб.

Указанный объем производства позволит обеспечить окупаемость выде­ленных средств республиканского бюджета на выполнение темы в течение 2,8 года.

Расчет экономии электроэнергии от использования в технике освещения новых люминесцентных ламп.

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

(48 Вт-35 Вт)-1 ч = 13 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:

(13 Вт • 10 000) • 3000 ч = 390 тыс. кВт•ч.

В денежном выражении при существующем тарифе на электроэнергию это составит:

0,94 руб./кВт•ч • 390 тыс. руб. = 367 тыс. руб.

Затраты на амортизацию годовой стоимости новых источников света составляют:

140 руб. : 3,3 года (срок службы ламп) = 42,4 руб.,

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

(85руб. • 2) : 3,3 года = 51,5 руб.

Прибыль с учетом амортизации на годовой объем выпуска новых люми­несцентных ламп составит:

(51,5 -42,4) • 10000 = 91 тыс. руб.

Экономия средств у потребителя от применения новых люминесцентных ламп составит:

( 367 + 91 ) тыс. руб. = 458 тыс. руб. в год.

На весь объем выпуска ламп (130 000 шт.) экономия средств составит:

458 тыс. руб. • 13 = 5,9 млн. руб.

Наряду с экономией электроэнергии от применения разрабатываемых ламп, что важно для регионов, испытывающих дефицит энергоресурсов (к таким регионам относится и Республика Мордовия), применение новых люминесцентных ламп значительно улучшает качество освещения, что положительно сказывается на производительности труда и жизни человека.

Расчет экономии материальных затрат при производстве новых люминесцентных ламп.

1.  Экономия 50 % стекла на объем выпуска 130 000 штук составит:

0,353 кг • 0,5 • 130 000 = 22,945 т.

В денежном выражении:

22945 кг • 6,35 руб. = 145,7 тыс. руб.

2.  Экономия 40 % люминофора на объем выпуска 130 000 штук составит:

0,01 кг•0,4 • 130 000=520 кг.

В денежном выражении: 520 кг • 3,2 тыс. руб. = 1,664 млн. руб.

3.  Экономия 30 % вольфрама и молибдена на объём выпуска 130 000 штук составит:

Вольфрам - 0,000036 кг • 0,3 • 130 000 = 1,4 кг.

В денежном выражении: 1,4 кг • 1,74 тыс. руб. =2,44 тыс. руб.

Молибден - 0,000036 кг • 0,3 • 130 000 = 1,4 кг.

В денежном выражении: 1,4 кг • 1,66 тыс. руб. = 2,32 тыс. руб.

4.  Экономия 40 % алюминия и ртути на объем выпуска 130 000 штук составит:

Алюминий - 0,0048 кг • 0,4 • 130 000 = 249,6 кг.

В денежном выражении: 249,6 кг • 103 руб. = 25,7 тыс. руб.

Ртуть - 0,00012 кг • 0,4 • 130 000 = 6,24 кг.

В денежном выражении: 6,24 кг • 175 руб. = 1,1 тыс.руб.

Таким образом, экономия денежных средств за счет экономии материалов на объем выпуска 130 000 штук составит 1,84 млн. руб.

Технико-экономические показатели трудо-энерго-природосбережения нового процесса

Реализация темы позволит обеспечить увеличение объемов товарной продукции и поступление налоговых отчислений в бюджет Республики Мордовия в объеме 735 тысяч рублей на объем выпуска 130 000 штук, что позволит оку­пить выделенные средства в течение 2,8 года. При этом  у потребителей обеспечивается экономия электроэнергии на сумму 5,9 млн. руб. Экономия материальных затрат у производителя в денежном выражении составит 1,84 млн. руб.

Создание новых производственных мощностей по изготовлению запланированного объема новых люминесцентных ламп потребует создания дополнительно порядка 50 рабочих мест, что также положительно скажется на решении социальных вопросов в Республике.

Применение разрабатываемых ламп в трубке малого диаметра снизит материалоемкость светильников, а также эксплуатационные затраты.

Разрабатываемые источники света осваиваются в производстве в России впервые и пользуются устойчивым спросом на отечественном рынке и в странах СНГ.

Новые потребительские свойства продукции

Конструкция новых люминесцентных ламп базируется на использовании разрядных трубок диаметром 16 мм вместо разрядных трубок диаметром 26, 32 и 40 мм, применяемых в настоящее время в изготовлении стандартных люминесцентных ламп. Номенклатура новых ламп включает в себя лампы мощностью от 14 до 80 Вт с разрядной трубкой диаметром 16 мм.
Длина новых ламп в большинстве случаев соответствует длине стандартных люминесцентных ламп аналогичной мощности. С учетом того, что их диаметр в 1,5-2 раза меньше, достоинством новых ламп является их низкая материалоемкость, позволяющая экономить при производстве по сравнению со стандартными типами люминесцентных ламп 50 % стекла, 40 % люминофора, 30 % тугоплавких металлов (вольфрам, молибден), до 40% алюминия и ртути.
Кроме этого, резко снижается (более чем в 2 раза) материалоемкость светильников с применением данных ламп.
Эксплуатационные показатели новых люминесцентных ламп на 25 % выше люминесцентных ламп в стандартном исполнении и составляют: срок службы-16000 часов, световая отдача - до 106 лм/Вт, спад светового потока к концу срока службы - не более 10 %. Это значительно расширяет их область применения, а использование электронных ВЧ ПРА для их питания улучшает качество освещения.
Оценки отечественного рынка указанного типа ламп показывают, что потребность в лампах составляет порядка 100 000 ламп в год. Основная область применения - освещение общественных, административных и промышленных зданий, объектов коммунального хозяйства.
Реализация предлагаемого проекта позволит впервые в отечественной промышленности разработать конструкцию и освоить производство серии энергоэкономичных линейных люминесцентных ламп в колбе малого диаметра. Это позволит на практике реализовать одно из перспективных направлений развития современной светотехники, в значительной степени удовлетворить потребности отечественного рынка и обеспечить выпуск новой, наукоемкой, экспортной светотехнической продукции.

Качественные характеристики, предъявляемые к сырью и материалам

Продукция соответствует государственным стандартам.

Стадия и уровень разработки

В результате проведённой работы были получены следующие результаты:
1. Проведён необходимый объем научно-исследовательских работ, связанных с обеспечением уровня параметров требуемых типов ламп.
2. Изготовлены и исследованы опытные образцы новых типов люминесцентных ламп.
3. Разработана конструкторская и технологическая документация на люминесцентные лампы в трубке диаметром 16 мм.
4. Осуществлён выпуск опытно-промышленной партии ламп.
5. Результаты испытаний ламп показали их высокие светотехнические параметры, соответствующие техническим требованиям заказчика.

Предлагаемые инвестиции

25 млн. руб.
Для расширения производства люминесцентных ламп в трубке малого диаметра и электронных ПРА; для их эксплуатации

Рынки сбыта

Рынком сбыта является Россия и страны СНГ, объём продаваемой продукции – 100000 тысяч штук в год.

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)

33

Дата поступления материала

14.06.2007