0. Энергосбережение при освещении

На освещение в Беларуси расходуется 10 – 13% от общего потребления электроэнергии. Анализ структуры потребления по отраслям показывает, что на промышленность приходится 29%, жилищный сектор – 26%, административные и общественные здания -20%. уличное ос- вещение – 12% всего объема потребления. Таким образом, 80-90% электроэнергии на нужды освещения расходуется на территории городов и населенных пунктов. В организации энер- гоэффективного освещения городских объектов производственной и непроизводственной сферы, жилых зданий, территории городов, имеется значительный потенциал энергосбере- жения за счет перехода к энергоэффективному освещению.

Энергоэффективное освещение означает устройство систем освещения и организацию их функционирования таким образом, чтобы при обеспечении требуемых нормами количе- ственных и качественных характеристик освещения потреблялось минимальное количество

электроэнергии. Исполнение этих условий закладывается в первую очередь при проектиро- вании освещения путем рационального сочетания естественного света через световые про- емы и искусственного – от осветительных установок, общего и локального освещения, выбо- ра оптимальной схемы электрической сети освещения, количества, типов и мощности источ- ников света, их размещения, выбора светильников и пускорегулирующей аппаратуры. Соче- тание хорошего естественного освещения за счет оптимальных количества, размещения, размеров оконных проемов, фонарей в потолочных перекрытиях и регулируемого искусст- венного освещения может обеспечить энергосбережение до 30-70%. Потребность в искусст- венном освещении уменьшается при светлых интерьерах в помещениях, которые создают ощущение более светлого пространства.

Сокращение расхода электроэнергии возможно также следующими основными путями:

• снижением номинальной мощности освещения;

• уменьшением времени использования светильников.

Снижение номинальной (установленной) мощности освещения в первую очередь означает переход к более эффективным источника света, дающим нужные потоки при суще- ственно меньшим энергопотреблении. Такими источниками могут быть компактные люми- несцентные лампы. В общественных зданиях также можно применять более эффективные светильники.

Уменьшение времени использования светильников достигается внедрением совре- менных систем управления, регулирования и контроля осветительных установок. Примене- ние регулируемых люминесцентных светильников позволяет эксплуатировать их при сни- женной (по сравнению с номинальной) мощности. А это значит, что при неизменной уста- новленной мощности освещения снижается фактически потребляемая мощность и энергопо- требление.

Управление осветительной нагрузкой осуществляется двумя основными способами:

• отключением всех или части светильников (дискретное управление);

• плавным изменением мощности светильников (одинаковым для всех или индивиду- альным).

К системам дискретного управления, в первую очередь, относят различные фотореле (фотоавтоматы) и таймеры. Принцип действия первых основан на включении и отключе- нии нагрузки по сигналам датчика наружной естественной освещенности. Вторые осуществ- ляют коммутацию осветительной нагрузки в зависимости от времени суток по предвари- тельно заложенной программе. К системам дискретного управления освещения относятся также автоматы, оснащенные датчиками присутствия. Они отключают светильники в по- мещении спустя заданный промежуток времени после того, как из его удаляется последний человек. Это наиболее экономичный вид систем дискретного управления, однако к побоч- ным эффектам их использования относится возможное сокращение срока службы ламп за счет частых включений и выключений.

В последнее десятилетие многими зарубежными фирмами освоено производство обо- рудования для автоматизации управления внутренним освещением. Современные системы сочетают в себе значительные возможности экономии электроэнергии с максимальным удобством для пользователей.

Системы автоматического управления освещением можно разделить на два основ- ных класса: локальные и централизованные.

Локальные системы управления освещением помещений представляют собой блоки, размещаемые за полостями подвесных потолков или конструктивно встраиваемые в электро- распределительные шиты. Системы этого типа, как правило, осуществляют одну функцию либо их фиксированный набор. В число этих функций входит, например, учет присутствия людей и уровня естественной освещенности в помещении, а также работа с системами бес- проводного дистанционного управления. Локальные «системы управления светильниками» в большинстве случаев не требует дополнительной проводки, а иногда даже сокращают необ- ходимость в прокладке проводов. Конструктивно они выполняется в малогабаритных корпу-

сах, закрепляемых непосредственно на светильниках или на колбе одной из ламп.

Централизованные системы управления освещением, наиболее полно отвечающие на- званию «интеллектуальных», строятся на основе микропроцессоров, обеспечивающих воз- можность практически одновременного многовариантного управления значительным (до не- скольких сотен) числом светильников. Такие системы могут применяться либо для управле- ния освещением, либо также и для взаимодействия с другими системами зданий (например, с телефонной сетью, системами безопасности, вентиляции, отопления и солнцезащитных ог- раждений.

В настоящее время повышенным вниманием со стороны потребителей пользуются энергосберегающие светильники и светотехнические изделия. Обладая улучшенными по- требительскими качествами (повышенная светоотдача, комфортный по спектру и не утом- ляющий зрение немеркнущий свет и др.), современные энергосберегающие светильники от- вечают всем требованиям по экономичности и надежности в эксплуатации.

В таблице 10.1 перечислены применяемые сегодня типы ламп и даны их некоторые ха- рактеристики.

Перечень используемых в сегодняшнее время ламп

Таблица 10.1

Тип лампы	Характеристики
1. Накаливания	Световая отдача – 7-20 Лм/Вт (5%); ПД – 10-13%; срок службы – 800-1000 ч.; просты в изготовлении; не нужно пускорегулирую- щих аппаратов (ПРА).
1.2. Накаливания гало- генные энергосбере- гающие	Световая отдача – 20-30 Лм/Вт (13 - 25%); энергопотребление в 2- 2,5 раза меньше, чем у ламп накаливания, лучший спектр излуче- ния; для локального и общего освещения жилых и администра- тивных помещении, офисов, рабочих мест.
2 Газоразрядные	Световая отдача в 2–3 раза выше, чем у ламп накаливания, лучше цветопередача, срок службы в 5-10 раз выше, более экономичны, но дороже, нужны ПРА.
2.1. Люминесцентные	Световая отдача – до 60 Лм/Вт, экономичнее ламп накачивания в 2,5-3 раза, более гигиеничный спектр, срок службы - 5000 ч., по- жаро-безопасные.
2.2. Люминесцентные компактные	Энергопотребление в 6–7 раз меньше, чем у ламп накачивания при одинаковой освещенности, пока относительно дороги.
2.3. Натриевые низкого давления	Световая отдача - 140-180 Лм/Вт (27%); недостатки: большие раз- меры, монохроматический свет, что ограничивает применение.
2.4. Натриевые высо- кого давления	Световая отдача - 100-120 Лм/Вт (29%); широкий диапазон при- менения от уличного освещения до освещения промышленных зданий.
2.5. Ртутные высокого давления	Световая отдача – 44-57 Лм/Вт (15%), высокая единичная мощ- ность.
2.6. Металлогалоидные высокого давления	Световая отдача – 85-100 Лм/Вт (23%), благоприятный спектр из- лучения.

Энергосберегающие светильники и светотехнические изделия подразделяются на три группы:

1. Светильники люминесцентные

2. Светильники галогенные

3. Светильники специального назначения.

Люминесцентные светильники с электронным пускорегулирующим аппаратом (ОПРА) могут использоваться в подвесном и потолочном исполнении и имеют следующее преиму- щества:

– экономия электроэнергии до 30 % по сравнению с питанием от электромагнитного

пускорегулируюшего аппарата (ЭмПРА) и шестикратная экономия электроэнергии по срав- нению с аналогичной лампой накаливания;

• увеличение срока службы лампы на 20 % и более за счет оптимального режима с плавным подогревом нитей накала (катодов);

• гарантийное мгновенное включение без дополнительного стартера и бесшумная рабо-

та;

• ровный, без мерцания свет, не утомляющий зрение прн длительной нагрузке благода-

ря высокочастотному функционированию люминесцентных ламп;

• отсутствие стробоскопического эффекта - зрительной иллюзии, возникающей в слу- чаях, когда наблюдение какого-либо предмета или картины осуществляется не непрерывно, а в течение отдельных, периодически следующих один за другим, интервалов времени;

• отсутствие электромагнитных помех.

Компактные люминесцентные лампы потребляют электроэнергии в 5 раз меньше, чем лампы накаливания с такими же светотехническими характеристиками, а срок службы у них в 8 раз больше. Различают светильники с зеркальной решеткой и отраженного света.

Галогенные светильники по способу установки выпускаются потолочными, настенны- ми и настольными и используются для локально-местного освещения жилых и администра- тивных помещений, офисов, рабочих мест, для фоновой подсветки витрин, экспозиций, стендов. Они обеспечивают освещение любой заданной зоны помещения с помощью шар- нирного крепления плафона лампы к корпусу.

В качестве источника света в светильниках применяются галогенные лампы мощностью 20 Вт, которые имеют целый ряд существенных преимуществ по сравнению с обычными лампами накаливания:

• снижение потребления электроэнергии в 2-2,5 раза;

• стабильность светового потока в течение срока службы;

• яркость света, обеспечивающего великолепную цветопередачу и возможность созда- ния разнообразных цветовых эффектов;

• увеличение в 2 раза срока службы по сравнению с обычными лампами накаливания;

• компактность.

Светильники специального назначения серии ИВУ с галогенными лампами мощностью 20 или 50 Вт предназначены для непосредственной установки на поверхности из сгораемого материала, а также рекомендуются для установки в бассейнах, фонтанах, аквариумах, при- чальных сооружениях, в помещениях с противопожарными установками, в душевых, в хим- чистках, на садовых участках, на стоянках автомобилей, пешеходных дорожках, лестницах, подземных переходах, на автоматических мойках машин, в мастерских и рыбных магазинах.

Светильники серии ФБУ и ИБУ предназначены для освещения как внутри помещений, так и вне их - там, где требуется максимальная защита от воды, влажности, пыли и хулига- нов. Антивандальные светильники устойчивы к механическим повреждениям, ударам кам- нями и любыми твердыми предметами. Они незаменимы при освещении садов, бульваров, пешеходных переходов, террас, портиков, бассейнов, душевых и ванных комнат, туалетов и т. д.

Важное значение в экономии электроэнергии при применении любых ламп имеет опти- мальное размещение осветительных приборов, позволяющее экономить до 20 % электро- энергии. Так, при наличии в одном помещении рабочих и вспомогательных зон следует пре- дусматривать локализованное общее освещение рабочих зон и менее интенсивное – вспомо- гательных зон. Для освещения цехов, складов и других производственных помещений луч- шим способом является устройство светящейся линии. Важно, чтобы при проектировании и внедрении любой системы освещения обеспечить среду для зрения, рекомендуемую сани- тарными нормами:

– 400-500 лк;

• спектральный состав света, максимально приближенный к естественному освещению;

• отсутствие пульсаций и слепящего действия света;

• равномерное распределение яркости.

Одним из экономичных источников для освещения улиц, площадей, скоростных маги- стралей, транспортных пересечений, протяжных тоннелей, спортивных сооружений, аэро- дромов, строительных площадок, архитектурных сооружений, вокзалов, аэропортов и др. яв- ляются натриевые лампы высокого давления, обладающие самой высокой световой отдачей среди всех известных газоразрядных ламп и незначительным снижением светового потока при длительном сроке службы.

Особая область применения натриевых ламп – это облучение растений в теплицах. Имея благоприятный для большинства тепличных культур спектр излучения, натриевые лампы являются достойной заменой ртутных и металлогалогеновых ламп высокого давле- ния. В отличие от ртутных ламп натриевые лампы не содержат ртути, что значительно рас- ширяет область их применения. Сопоставление по экономичности их работы в течение 10 000 часов показывает, что экономия составляет более 30 %. а срок окупаемости, исходя из эксплуатации их примерно в 12 час в день (8 часов в летнее время и 16 - в зимнее), составит около 2 месяцев.

Основными производителями светильников и светотехнического оборудования к ним являются: БелОМО им. С. Вавилова, Брестский электроламповый завод, Лидский завод элек- троизделий, ГП «Калибр», ООО «Электрет», АО «ЭНЕФ», ГП «Минский завод Термопласт», НПО «Интеграл», ЧАО «Торговый сервис».