2 Специальная часть

2.1 Модернизация уличного освещения

Система уличного освещения является неотъемлемой частью любого городского хозяйства. Качественное освещение не только подчеркивает уникальный облик города, но и, прежде всего, определяет уровень комфорта и безопасности для его жителей и гостей. Поэтому предприятие старается идти в ногу со временем, использовать в своей работе передовые технологии. Перед предприятием стоят две главные задачи – повысить эффективность уличного освещения и при этом снизить затраты на электроэнергию. Эти задачи планомерно решаются на протяжении последних лет.

Ключевыми проектами по модернизации наружного освещения являются: установка светодиодных светильников, использование светильников с электронным пускорегулирующим аппаратом, улучшение автоматизированной системы, управления наружным освещением, замена счетчиков электроэнергии на двухтарифные, замена устаревших ламп в светильниках уличного освещения в рамках текущего содержания.

Обеспечение эффективной светоотдачи.

Первый проект предусматривает установку светодиодных светильников. Эти светильники потребляют меньше электроэнергии при той же светоотдаче.

Второй проект по энергосбережению связан с использованием светильников с электронным пускорегулирующим аппаратом (ЭПРА). Эти светильники ежедневно в определенное время суток автоматически переключаются в режим пониженной мощности. В таком режиме потребление электроэнергии снижается до 30%.

Третий проект предусматривает улучшение автоматизированной системы управления наружным освещением.

Она работает по GSM-каналу и обладает рядом преимуществ. Например, позволяет регулировать мощность свечения каждого светильника, дистанционно определять состояние лампы, не гасить свет в ночном режиме экономии. Кроме того, благодаря АСУ можно управлять как освещенностью улицы в целом, так и мощностью отдельных светильников. Например, можно включить режим пониженной мощности на основной части улицы, а на остановочных площадках общественного транспорта сохранить максимальное освещение.

Четвертый проект по энергосбережению предусматривает замену счетчиков электроэнергии на двухтарифные счетчики, дифференцированные по зонам суток.

Пятый проект реализуется в рамках текущего содержания уже имеющегося оборудования. Речь идет о замене устаревших ламп в светильниках уличного освещения. Необходимо запустить программу по замене ламп, находящихся в эксплуатации 5-6 лет. Постепенно заменять светильники с ртутными лампами и лампами накаливания на менее мощные, но с лучшей светоотдачей диодные светильники . Они позволяют улучшить освещенность улицы и снизить потребление электроэнергии.

В целях экономии необходимо заменять их не только новыми светильниками, но и использовать те светильники, которые демонтируются с реконструируемых центральных улиц и находятся в хорошем состоянии и не выработали свой ресурс. Такие светильники можно установить в поселках города и на периферийных улицах.

Реализация всех намеченных мероприятий даст хороший экономический эффект.

Почему вопрос экономии для нас так важен? Дело в том, что из года в год затраты на городское уличное освещение увеличиваются, что вполне понятно. Это обусловлено в том числе тарифами на электроэнергию, которые ежегодно растут в среднем на 15% или полной замене. Эта проблема наиболее остра в присоединенных поселках. Без полноценного капремонта мы не можем «подтянуть» оборудование до оптимального уровня. Текущий ремонт решает проблемы лишь на короткое время. Старые сети и светильники постоянно выходят из строя, а заменить их современным экономичным оборудованием мы не можем, так как их просто невозможно установить на разрушающиеся опоры. В таких условиях сложно говорить об энергосбережении. Надо подчеркнуть очень важную вещь: сокращение энергопотребления не приведет к снижению качества уличного освещения. Напротив, с помощью современных технологий мы получим улучшенную сеть городского освещения. Оно станет дифференцированным, то есть в разное время суток будут учитываться особенности автомагистралей, улиц, микрорайонов и архитектурных объектов. Также мы получим высокий уровень механизации обслуживания и ремонта оборудования, а также повысим безопасность работы эксплуатационного персонала. Кроме того, повысится безопасность дорожного движения, комфорт для горожан и гостей города.

Для уличного освещения  чаще всего применяются натриевые газоразрядные и ртутные лампы, однако все чаще в этой области используются светодиодные светильники уличного освещения. В чем причина растущей популярности светодиодного уличного освещения? Прежде всего, широкое применение светодиодных светильников уличного освещения связано с экономичностью этих приборов. Светодиодное уличное освещение позволяет значительно сократить энергозатраты. В то же время, светодиодные светильники уличного освещения весьма эффективны, и обеспечивают световой поток до 132 лм/Вт. Для сравнения, обычная лампа накаливания может продемонстрировать поток всего в 15 лм/Вт, а ртутная лампа до 100 лм/Вт. Отличительной особенностью светодиодных светильников уличного освещения является малое тепловыделение, что обуславливает безопасность использования этого источника света. Кроме того, светодиодное уличное освещение исключает наличие ртутных паров, что свойственно, например, газоразрядным лампам. Светодиодные светильники уличного освещения зачастую снабжаются продвинутыми устройствами контроля, что значительно расширяет возможности проектирования и позволяет воплотить самые сложные дизайнерские решения. В силу особенностей своего строения, светодиодные светильники уличного освещения не являются источником ультрафиолетового излучение, а инфракрасное излучение чрезвычайно мало. Плюс ко всему, небольшой размер ламп данного типа существенно упрощает монтаж оборудования. Светодиодные светильники уличного освещения позволяют получить разнообразные спектральные характеристики, а это упрощает выполнение специфически требований проекта. Наконец, светодиодное уличное освещение долговечно, ведь срок службы лампы в 30 раз превышает эксплуатационный срок лампы накаливания. КПД ламп светодиодного уличного освещения также выше, чем у других видов ламп. Однако, несмотря на то, что светодиодное уличное освещение считается перспективным и эффективным, светодиодные светильники уличного освещения имеют и свои недостатки. Прежде всего, для светодиодного уличного освещения необходим номинальный ток, поэтому возникает нужда в источниках тока, то есть дополнительных электроузлах. Это говорит о том, что осветительная установка обойдется дороже, в сравнении с ценой на уличное освещение. Вторая проблема, связанная со светодиодным уличным освещением, - это мерцание. Светодиодные светильники уличного освещения, когда питаются пульсирующим током, мерцают сильнее люминесцентных ламп и, тем более ламп накаливания. Цена на уличное освещение с использованием светодиодных элементов велика: соотношение цены и единицы светового потока у ламп для светодиодного уличного освещения порой в 100 раз больше, чем у ламп накаливания. На высокую стоимость влияет такой фактор, как наличие радиатора. В силу несоразмерности габаритов лампы и выделяемой ей тепловой мощности, возникает противоречие между возможностями выделения света (высокими) и его рассеивания (низкими). Поэтому для нормального функционирования светодиодного светильника уличного освещения необходим довольно крупный радиатор для охлаждения. Однако для светодиодного уличного освещения эта проблема имеет меньшую остроту, чем для внутреннего освещения. Наконец, светодиодные светильники уличного освещения далеко не всегда работают бесшумно: возможны электрические шумы и небольшие помехи. В качестве светодиодных светильников уличного освещения чаще всего применяются прожекторы, то есть источники направленного света, состоящие из нескольких мощных светодиодов. Их работа регулируется установками управления уличным освещением. Прожекторы светодиодного уличного освещения используются с разными целями, а потому отличаются по мощности и габаритам. Существуют и светодиодные светильники общего (рассеянного) уличного освещения, которые служат для заливающей, а не для акцентной подсветки.

Однако они зачастую обладают узкой диаграммой, то есть, говоря проще, направляют световой поток под себя. Эти приборы светодиодного уличного освещения распространяют свет на расстояние от 6 до 30 м. Подобные светодиодные светильники служат для освещения дорог и пешеходных зон, площадей и дворов, автостоянок и железнодорожных платформ, открытых производственных территорий. Для организации светодиодного уличного освещения приборы устанавливаются на опорах высотой от 4 до 11 м в соответствии с нормами ПУЭ. Как правило, на опору при помощи кронштейнов устанавливаются под нужным углом два светодиодных светильника уличного освещения. Кронштейны, равно как и корпуса светильников, изготавливаются из нержавеющей стали и покрываются специальной защитной краской. Стойкость к коррозии существенно упрощает эксплуатацию системы светодиодного уличного освещения.

Главный элемент светодиодных светильников – светодиоды. По своей сути это полупроводниковые приборы, в которых явление свечения происходит при выделении фотонов на так называемом «р-n-переходе»., то есть при рекомбинации носителей разноименных зарядов в области контакта полупроводников.

Полупроводники имеют разный тип проводимости и, соприкасаясь, преобразовывают разноименные заряды носителей. В процессе преобразования выделяются фотоны, и происходит явление свечения.

Светодиод устроен из:

Искусственного полупроводникового кристаллика размером 0,3 мм. Кристаллик может быть изготовлен из различных материалов и излучать разное по цвету свечение. Так, к примеру, на основе арсенида галлия изготавливают желтые и красные кристаллики, на галлий-нитридной основе – зеленые и синие. Металлического корпуса в виде чашечки. Этот корпус бывает медным либо алюминиевым ;является одновременно отражателем и катодом; Золотой нити. Нить припаивается к кристаллику и является анодом. Вся конструкция светодиода залита прозрачным компаундом и по форме похожа на колбу. В зависимости от формы верхней части этой колбы угол светового излучения может варьироваться в диапазоне:120-130°, если верх колбы плоский;8-60°, если верх колбы выпуклый.

[9]