12. П.1.6. Модернизация системы внутреннего освещения учебно-лабораторных корпусов иату

Цель проекта. Энергосбережение и снижение финансовой нагрузки за счет установки энергоэффективной системы внутреннего освещения.

Описание существующего положения. Учебно-лабораторные корпуса (УЛК) Института авиационных технологий и управления (ИАТУ) территориально удалены от основных корпусов УлГТУ и расположены в Заволжском районе г. Ульяновска.

Основным источником света в аудиториях УЛК №1 и УЛК №2 являются люминесцентные лампы мощностью 36 Вт отечественного производства белого (ЛБ) и дневного (ЛД) света с относительно невысоким индексом цветопередачи. Значительная часть ламп физически изношены, имеют невысокую световую отдачу и нестабильны в работе. Основными осветительными приборами являются потолочные или встроенные светильники отечественного производства (на 2 ЛЛ по 36 Вт и на 4 ЛЛ по 18 Вт), с опаловыми или призматическими рассеивателями с просвечивающими или непросвечивающими боковинами. Эти светильники имеют низкий КПД 40 ÷ 50%, неэффективное светораспределение (малую долю потока в верхнюю полусферу) и невысокие эксплуатационные свойства (непрочные легкосъемные рассеиватели, хрупкие патроны, подвержены быстрому запылению изнутри). В некоторых местах светильники сильно запылены, т.к. недоступны для очистки. Из-за нерегулярной очистки и смены ламп энергетическая эффективность ОУ с этими светильниками в разы ниже, чем в начальный период эксплуатации.

В коридорах корпусов УКЛ №1 и УКЛ №2 освещение выполнено параллельными рядами светильников с люминесцентными лампами. Часть люминесцентных ламп без рассеивателей.

Наименьшие уровни освещенности на рабочих столах в большинстве учебных помещений составляют 300 лк, что соответствует требуемым нормам.

Управление освещением аудиторий местное, с помощью выключателей, расположенных у дверей, а коридоров – централизованное. Освещение в коридорах включено с начала и до конца занятий – с 8 до 21 часа. Выключение освещения в аудиториях контролируется после 21 часа дежурным вахтером.

Доля не горящих или мигающих ламп составляет, в среднем, 20%, в отдельных помещениях – 35%. Наличие не горящих ламп во многом связано с отсутствием средств доступа к светильникам в аудиториях и коридорах.

В помещениях, где применены светлые отделочные материалы, коэффициент использования ОУ высок. Но в некоторых помещениях использованы темные отделочные материалы, что ведет к снижению отражающей способности этих поверхностей.

Окна в аудиториях имеют среднее загрязнение и по своим проектным показателям обеспечивают достаточные уровни освещенности в светлое время суток за счет высокой степени остекления.

Система внутреннего освещения помещений УЛК ИАТУ выполнена светильниками с лампами:

− люминесцентными (ЛЛ) мощностью 18 Вт (11 шт.) и 36 Вт (1057 шт.);

− ЛН мощностью 100-150 Вт (248 шт.).

Суммарная установленная мощность осветительного оборудования помещений учреждения составляет 106,058 кВт.

Обследование помещений показало, что большую часть составляют светильники с люминесцентными лампами ЛЛ. Причем система освещения выполнена с помощью современных потолочных светильников типа ARS/R 4×18 с люминесцентными лампами, которые встроены в подвесные потолки «Армстронг» или потолочными светильниками ЛПО 2×40.

Описание проекта.

1. Предлагается заменить существующие светильники с ЛЛ стандарта Т8 с суммарной мощностью светильника 72 Вт на энергоэффективные светильники с ЛЛ стандарта Т5 мощностью 56 Вт.

Люминесцентные лампы Т5 имеют диаметр газоразрядной трубки 16 мм, и оснащаются электронным балластом. За последние годы они активно вытесняют лампы Т8, имеющие диаметр колбы 26 мм, и, тем более, люминесцентные лампы Т12 с диаметром 38 мм, которые уже перестали выпускаться ведущими светотехническими производителями. Масштабы внедрения новой лампы настолько велики, что в Великобритании и Германии от общего объема выпуска люминесцентных ламп они составляют около 30%, в Швеции – 70%, а в США – 40%. Новая светотехника при этом создается в этих странах исключительно для Т5.

Основные достоинства новых ламп Т5 и светотехники с их использованием:

– повышенная светоотдача (105Лм/Вт);

– уменьшенное снижение светового потока в процессе эксплуатации, которое достигнуто благодаря применению защитной пленки между стеклом трубки и люминофором. Это новшество блокирует вредное воздействие ртути, поэтому за 10 тыс. часов работы световой поток уменьшается не больше чем на 5%, и далее держится на этом же уровне. У обычных люминесцентных ламп наблюдается падения светового потока на 20-30%;

– при работе лишь с особым электронным балластом энергетические потери связки «лампа – ПРА» снижаются на 30-35%. ЭПРА при этом обладают специальной схемой «cutoff», которая предохраняет электроды от постоянного подогрева после запуска люминесцентной лампы;

– новые лампы Т5 имеют во много раз сниженное количество ртути – от 30 до 3 мг;

– уменьшенный на 40% диаметр газоразрядной трубки (в сравнении с Т8), уменьшенная длина люминесцентных ламп Т5 в сравнении с Т8 сходной мощности;

– увеличение среднего времени эксплуатации с 10 до 16 тыс. часов;

– повышенный индекс цветопередачи (80-90).

Результатом перечисленных достоинств люминесцентных ламп Т5 является:

– снижение необходимой мощности осветительных приборов на 20-30% (при том же количестве света), а также энергетических затрат вследствие улучшенных параметров ламп;

– исключение пульсаций люминесцентных ламп, вредно влияющих на здоровье человека;

– серьезное повышение эффективности источников света благодаря повышенному КПД и возможности создать нужную кривизну света посредством призматической и зеркальной оптики, которая намного лучше работает с лампами небольшого размера;

– улучшения степени комфортности освещения, которое достигнуто благодаря использованию специальных «трехмерных» экранирующих решеток, которые исключают слепящее воздействие света во всех направлениях;

– повышение безопасности световых приборов (десятикратное снижение количества ртути);

– возможность выпуска встраиваемых светильников с длиной, подходящей под размеры типовых строительных модулей, благодаря более компактным размерам ламп Т5;

– более высокие эстетические качества светильников с люминесцентными лампами Т5 (меньшие габариты, вписывающиеся в модули).

2. Предлагается провести замену ламп накаливания (ЛН) на компактные люминесцентные лампы (КЛЛ), которые имеют в 8-10 раз больший срок службы и в 5 раз большую световую отдачу, чем ЛН. Благодаря наличию резьбового цоколя, интегрированные КЛЛ могут напрямую заменять ЛН в существующих светильниках. Диапазон цветовой температуры КЛЛ от 2700 до 6000 К дает возможность создавать свет разного спектрального состава (теплый, естественный, белый, дневной), тем самым позволяет разнообразить и обогатить цветовую палитру любого помещения.

Применение КЛЛ позволит значительно снизить установленную мощность системы внутреннего освещения общежитий и сократить потребление электроэнергии.

Затраты на реализацию проекта. Затраты в денежном выражении представлены в таблицах П.1.20. - П.1.21.

Для реализации проекта потребуется установить: 9 шт. страиваемых потолочных светильника Breeze 414 B36 мощностью 56 Вт и 898 шт. пристраиваемых светильника с люминесцентными лампами Т5 (диаметром 16 мм), с двойным параболическим зеркальным растром, с перфорированными вставками ЛПО-46 luxeТ5 мощностью 56 Вт; 248 шт. КЛЛ 25 Вт.

Таблица П.1.20.

Затраты на оборудование

Наименование	Ориентировочная цена, руб.	Количество, шт	Стоимость, руб.
Встраиваемый потолочный светильникBreeze 414 B36	1897	9	17073
Пристраиваемый светильник Polaris 228 A21 Deluxe	2840	898	1275160
Компактная люминесцентная лампа	100	248	24 800
Итого:				1317033

Таблица П.1.21.

Затраты на замену осветительных установок

№	Статья расходов	Затраты, тыс. руб.
1	Затраты на оборудование и материалы	1317,033
2	Электромонтажные работы	272,1
3	Пуско-наладочные работы	27,21
	Итого затраты, тыс. руб.	1616,343

Расчет экономии. Годовая экономия электроэнергии при замене светильников с ЛЛ на светодиодные светильники меньшей мощности определяется по формуле

кВт·ч,

где ΔР – снижение установленной мощности источников света; Т_год − годовое число часов работы ОУ; k_с − коэффициент спроса максимума нагрузки; р_лл1 − единичная мощность ЛЛ стандарта Т8 старого светильника или ЛН; р_лл2 − единичная мощность ЛЛ стандарта Т5 нового светильника или КЛЛ; N −количество светильников; n – количество ламп в одном светильнике.

Фактическое годовое электропотребление осветительными установками с люминесцентными лампами (ЛЛ) стандарта Т8 и ЛН:W_год1 = 181723кВт·ч.

Возможное годовое электропотребление осветительными установками с люминесцентными лампами (ЛЛ) стандарта Т5 и КЛЛ:W_год2 = 96886кВт·ч.

При определении годового электропотребления светодиодными светильниками учитывали нормативное годовое число часов работы ОУ, которое для данного учреждения составляет 1700 ч.

Годовая экономия электроэнергии

ΔW_год =181723 – 96886 = 84837кВт·ч.

Годовая экономия финансовых затрат определяется по формуле

,

где β - тариф на электроэнергию, руб./кВт·ч. β= 3,66 руб./кВт·ч

Э_год= 84,837 ·3,66= 310,503тыс. руб.

В таблице П.1.22 представлен расчет годовой экономии при замене ОУ.

Таблица П.1.22.

Расчет годовой экономии при замене осветительных установок

Вид энерго-носителя	Цена в 2011 г.	Ежегодная экономия
	руб./кВт·ч	кВт·ч	тыс. руб.
Электро-энергия, кВт·ч	3,66	84837	310,503

Основные технико-экономические показатели проекта сведены в таблицу П.1.23.

Таблица П.1.23.

Основные технико-экономические показатели проекта

№ п/п	Наименование	Единицы	Значение
1	Инвестиции	тыс. руб.	1616,3
2	Годовое сбережение	тыс. руб.	310,5
3	Натуральная экономия	кВт∙ч	84837
3	Натуральная экономия	кВт∙ч	84837
4	Экономический срок службы	лет	8
5	Период окупаемости	лет	5,2
6	Чистый доход	тыс. руб.	867,7
7	Индекс доходности	отн. ед.	0,54