- •3.6. Экономия электроэнергии в осветительных установках Количественные и качественные характеристики источников света
- •Источники света
- •Светотехнические характеристики источников света
- •Повышение энергоэффективности осветительных установок
- •Минимально допустимая световая отдача источников для общего искусственного освещения
- •Максимально допустимые удельные установленные мощности общего освещения
- •Экономия электроэнергии при замене ис на более эффективные
- •Сравнительные светотехнические характеристики ламп т8 и т5 при цветовой температуре 4000 к
- •Сравнительные характеристики клл и лн
- •Сравнительные характеристики разрядных ламп
- •Сравнительные характеристики люминесцентных ламп с различными типами пра
- •Сравнительные характеристики пра
- •Классификация светильников по светораспределению
- •Классификация светильников по типам кривой силы света
- •Типовые конструктивно-светотехнические схемы светильников
- •Группа твердости светотехнических материалов
- •Коэффициенты полезного действия светильников различного конструктивно-светотехнического решения
- •Возможная экономия электрической энергии при концентрированном размещении осветительных приборов системы общего освещения
- •Применение систем общего и комбинированного освещения
- •Оценка возможностей экономии электрической энергии при различных способах регулирования искусственного освещения
- •Коэффициент эффективности автоматизации управления освещением
- •Значения Кз для разных эксплуатационных групп светильников и количество чисток применительно к различным помещениям
- •Увеличение потребляемой мощности оу от отклонения напряжения
- •Снижение срока службы ламп и увеличение их необходимого количества в зависимости от отклонения напряжения
- •Потенциал экономии электрической энергии при совершенствовании оу
Увеличение потребляемой мощности оу от отклонения напряжения
Увеличение потребляемой мощности,% для ламп |
Установившееся отклонение напряжения, % |
||||||
0 |
+1 |
+2 |
+3 |
+5 |
+7 |
+10 |
|
Накаливания |
0 |
1,6 |
3,2 |
4,7 |
8,1 |
11,5 |
16,4 |
Люминесцентных |
0 |
2,0 |
4,0 |
6,0 |
10,0 |
14,0 |
20,0 |
Ртутных типа ДРЛ |
0 |
2,4 |
4,9 |
7,2 |
12,2 |
17,0 |
24,3 |
Металлогалогенных |
0 |
1,5 |
3 |
4,5 |
7,5 |
10,5 |
15 |
Натриевых |
0 |
2,8 |
5,6 |
8,4 |
14 |
19,6 |
28 |
Высокого давления |
0 |
2,0 |
8,0 |
11 |
18 |
23 |
34 |
Таблица 3.23
Снижение срока службы ламп и увеличение их необходимого количества в зависимости от отклонения напряжения
Параметр |
Установившееся отклонение напряжения, % |
||||||
0 |
+1 |
+2 |
+3 |
+5 |
+7 |
+10 |
|
Относительный срок службы ламп, %:
|
100 |
87,1 |
75,8 |
66,2 |
50,5 |
38,7 |
78,0 |
|
100 |
95,0 |
93,0 |
90,0 |
85,0 |
80,0 |
73,0 |
Количество ламп, необходимых для эксплуатации, %:
|
100 |
114 |
132 |
151 |
198 |
258 |
1284 |
|
100 |
105 |
108 |
111 |
118 |
125 |
137 |
Данные, представленные в табл. 3.22 и 3.23, пригодны только для качественного анализа, так как отклонения напряжения имеют место в сети, но ограниченное время.
Подводя итог вышеизложенному, можно выделить основные мероприятия и возможный экономический эффект от их реализации при совершенствовании ОУ (табл. 3.24).
Таблица 3.24
Потенциал экономии электрической энергии при совершенствовании оу
Мероприятия |
Экономия электроэнергии, % |
1. Переход на светильники с эффективными разрядными лампами (в среднем): |
|
|
10…15 |
|
75…80 |
|
50 |
|
20…30 |
2. Снижение энергопотерь в пускорегулировочной аппаратуре (ПРА): |
|
|
30…40 |
|
70 |
3. Применение светильников с эффективными КСС и высоким КПД |
15…20 |
4. Применение световых приборов нужного конструктивного исполнения с повышенным эксплуатационным КПД - снижение коэффициента запаса (на 0,2…0,35) |
25…45 |
В России потребляется около 1 млрд источников света в год, из которых 200 млн – импортных. По количеству производимой светотехнической продукции отечественные производители обогнали зарубежные. Но продукция последних, например, импортные лампы (и не только они), стоит намного дороже отечественной. В России на приобретение светотехники на человека в год расходуется порядка 1 евро, в Европе – в 10 раз больше.
В настоящее время производство электроэнергии в нашей стране составило около 6% мирового уровня, или примерно 875 млрд кВт·ч. Более 15% этой электроэнергии расходуется на освещение. Это составляет 114 млрд кВт·ч — величина огромная. С каждым годом этот показатель возрастает в среднем на 5%, а в отдельных случаях и больше. Для сравнения: за последние 5 лет в Китае ежегодное увеличение потребления электрической энергии в осветительных установках составило 15%.
Учитывая значительный расход электроэнергии в России на осветительные установки, прогноз в этом направлении приобретает особую актуальность. Они нашли свое отражение в концепции прогноза развития светотехники в России до 2020 г. Следует отметить, что такие же исследования были проведены и в других странах, например, в США и Германии. При сохранении существующих нормативных величинах освещенности расход электроэнергии определяется параметрами светотехнических изделий и структурой парка средств освещения, т.е. соотношением числа световых точек с определенными источниками света и их мощностью. Сейчас в нашей стране ситуация такова:
в сфере услуг доля светового потока от ЛЛ составляет 96,2%, от ЛН — 3,3%;
в промышленности доля светового потока от ЛЛ — 36,5%, от ДРЛ — 56,3%;
в жилом секторе от ЛН — 97%, от ЛЛ — 2,8%, а от перспективных компактных люминесцентных ламп — всего лишь 0,03%.
Поэтому без проведения энергосберегающих мероприятий с целью увеличения светотехнических параметров источников света расходы электроэнергии на освещение (с учетом тенденции роста ее потребления с каждым годом) ориентировочно могут составить в 2020 г. 158 млрд кВт·ч.
Если же намечаемые мероприятия по энергосбережению будут претворяться в жизнь, то результаты экономии составят в 2020 г. 70 млрд кВт·ч.
Ожидаемые итоги по энергосбережению к 2020 г. могут быть достигнуты за счет проведения ряда мероприятий.
Увеличение световой отдачи источников света:
для ламп накаливания – в 1,6 раза, с 12,5лм/Вт до 20 лм/Вт;
для галогенных ламп – в 2,7 раза, с 18 лм/Вт до 50 лм/Вт;
для люминесцентных ламп – в 1,6 раза, с 65 лм/Вт до 105 лм/Вт;
для компактных люминесцентных ламп – в 1,2 раза, с 60 лм/Вт до 80 лм/Вт;
для металлогалоидных ламп – в 1,2 раза, с 75 лм/Вт до 90 лм/Вт;
для ртутных ламп, в 1,09 раза, с 55 лм/Вт до 60 лм/Вт;
для натриевых ламп высокого давления в 1,2 раза – со 100 лм/Вт до 120 лм/Вт.
Увеличение срока службы ламп:
для галогенных ламп – в 3 раза;
люминесцентных ламп – в 1,6 раза;
компактных люминесцентных ламп – в 2,7 раза;
металлогалоидных ламп – в 2,4 раза;
ртутных ламп – в 1,6 раза;
натриевых ламп – в 2 раза.
Изменение номенклатуры средств освещения.
Эта работа предусматривает внедрение для освещения светильников с более интенсивными источниками света и постепенное вытеснение осветительных приборов с источниками света, характеризующихся небольшой световой отдачей.
Так, предполагается уменьшение выпуска приборов с лампами накаливания в 1,35 раза, ртутных – в 1,1 раза. Одновременно возрастает доля люминесцентных светильников в 1,5 раза, металлогалоидных, натриевых – в 23 раза, а галогенных – примерно в 10 раз.
Особое внимание обращается на увеличение производства компактных люминесцентных ламп. Сейчас они выпускаются и применяются относительно в небольшом количестве в основном из-за их дороговизны. В перспективе их количество должно значительно возрасти.
Улучшение показателей за счет внедрения энергосберегающих технологий.
Этим показателем является процент светового потока, генерируемого различными осветительными приборами, в общем потоке осветительных установок. Так, например, в 2020 г. для сферы услуг прогнозируется применение: люминесцентного освещения – 85%, натриевого – 8%, металлогалогенного – 4,6%, галогенного – 1,4%, с лампами накаливания – 1%.
Использование светодиодов в осветительных приборах.
Сейчас развитие производства СД светильников сдерживает высокая цена, хотя для ее снижения ведутся интенсивные работы. Сегодня их световая отдача, в связи с применением нитрида галлия (GaN), может составить 10…20 лм/Вт, а в перспективе достигнуть и 240 лм/Вт, а это — путь к безграничным возможностям их применения для освещения.
Человеческий фактор в энергосбережении.
Он играет огромную роль, так как можно все делать по нормам, но результат может быть не лучшим. Например, к 300-летию Санкт-Петербурга по программе «Светлый город» было реконструировано освещение Дворцовой площади, в частности, подсветка знаменитой Александрийской колонны с ангелом. Для архитектурного освещения колонны были использованы прожектора с металлогалогенными лампами мощностью по 400 Вт, установленные по периметру основания колонны с 4 сторон в нишах, всего 32 прожектора общей мощностью 12,8 кВт. Подсветка ангела осуществлялась пятью прожекторами с источниками света в 2 кВт. Итого — 10 кВт. Всего было 37 прожекторов с мощностью 22,8 кВт. А с 1977 по 1994 гг. колонну вполне удачно подсвечивали лишь 4 прожектора с общей мощностью 6 кВт.
