Диплом / Книги / В. Б. Козловская. В. Н. Радкевич, В. Н. Сацукевич

17. Рациональное использование элнктроэнергии в осветительныхустановках

ртутные лампы подвергают термической демеркуризации на спе­ циальных установках, в которых могут перерабатываться раз­ рядные лампы как низкого, так и высокого давления. Отметим, что такая демеркуризация требует значительных энергозатрат и является дорогостоящим мероприятием. Однако с позиций ох­ раны окружающей среды она необходима даже при экономичес­ кой невыгодности.

17. РАЦИОНАЛЬНОЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ В ОСВЕТИТЕЛЬНЫХ УСТАНОВКАХ

Основы рационального использования электроэнергии в осве­ тительных установках закладываются при их проектировании. Сле­ дует применять наиболее экономичные источники света. Важней­ шим показателем экономичности электрических ламп является све­ товая отдача, которая повышается с увеличением номинальной мощ­ ности для всех типов ламп (табл. 17.1).

Таблица 17.1

Сравнительные характеристики ламп общего назначения

Энергоэкономичные люминесцентные лампы (см. табл. 5.4) мощ­ ностью 18, 36 и 58 Вт для создания одной и той же освещенности потребляют на 7-8 % меньше электроэнергии по сравнению с обыч­ ными люминесцентными лампами мощностью 20,40 и 65 Вт.

200

17.Рациональное использование зпнктроэнергии в осветительных установках

Вцелях экономии энергоресурсов в осветительных установках следует использовать преимущественно газоразрядные лампы [2]. При замене ламп накаливания на люминесцентные лампы низкого давления расход электроэнергии снижается примерно на 55 %; на лампы типа ДРЛ - на 40 %; на лампы типа ДРИ - на 65 %. При этом

вобоснованных случаях следует отдавать предпочтение разрядным лампам большей единичной мощности при соблюдении необходи­ мого качества освещения. Применение вместо ламп накаливания компактных люминесцентных ламп позволяет сэкономить до 70 % электроэнергии.

Существенное снижение (до 40 %) затрат электроэнергии на освещение территорий предприятий, улиц, дорог и площадей дает применение вместо ламп типа ДРЛ натриевых ламп высокого дав­ ления типа ДНаТ.

Экономия электроэнергии за счет замены ламп с установленной мощностью Р ^ на более эффективные лампы с установленной мощностью Рти2 обеспечивающие требуемое качество освещения, определяется по формуле

Для достижения рационального расхода электроэнергии на ос­ вещение необходимо правильно выбрать схему освещения, тип, число и мощность ламп, типы применяемых светильников, а также оптимально разместить их в помещениях.

В процессе эксплуатации в светильниках следует применять лампы, предусмотренные в проектах и соответствующие нормам освещенности. Завышение установленной мощности осветительных приборов приводит к повышению тока нагрузки и, следовательно, температуры нагрева проводников, что может иметь негативные последствия, а также к неоправданному перерасходу электроэнер­

17. Рациональное использование электроэнергии в осветительныхустановках

где Р ^ - фактическая мощность ламп;

Pm —установленная мощность ламп, предусмотренная проектом или необходимая для обеспечения нормированной освещенности. Относительная экономия (или перерасход) электроэнергии, по­ лучаемая при использовании вместо одного источникасвета (I) дру­

гого (2), может быть определена по выражению

где Б, и Е - нормируемые уровни освещенности для осветитель­ ных установок с источниками света 1 и 2; С, и С2- отношение минимальной расчетной освещенности

кнормированной для источников света 1 и 2 (0,9 < С S 1,2);

иКЛ- коэффициенты запаса в осветительных установках

систочниками света 1 и 2 (см. табл. 2.1);

Я, и Я2 - световая отдача источников света 1 и 2. Положительное значение AW % соответствует экономии, отри­

цательное - перерасходу электроэнергии.

При одинаковых значениях расчетных коэффициентов и уровня освещенности выражение (17.3) приобретает вид

(17.4)

Весьма важно для экономии энергоресурсов применять свето­ вые приборы с высоким значением коэффициента полезного дей­ ствия. Отметим, что его значение лежит в диапазоне от 46 до 88 % (см. табл. 6.3-6.7,6.8-6.13).

Применение электронных пускорегулирующих аппаратов (ЭПРА) оказывается экономически выгодным за счет получаемой экономии электроэнергии. Бели потери мощности в электромагнит­ ных ПРА составляют не менее 15 % от мощности ламп, то потери в ЭПРА - не более 10 %. ЭПРА обеспечивают получение перемен­ ного напряжения частотой свыше 30 кГц, что приводит к увеличе­ нию световой отдачи люминесцентных ламп. Поэтому при равном световом потоке светильники с ЭПРА потребляют меньшую мощ­ ность, что и определяет их экономичность.

Еще одним ресурсом энергосбережения в осветительных установ­ ках является максимальное использование естественного освещения,

202

17. Рациональное использование эпнктроэнергии в осветительныхустановках

чтодостигаетсяприменениемавтоматическогоуправления осветитель­ ными установками в функции освещенности помещения или по за­ данной программе, что снижает расход электроэнергии на 5-15 %.

Для сокращения продолжительности включения ламп могут применяться системы управления осветительными установками, обеспечивающие отключение рядов светильников, расположенных параллельно окнам, в зависимости от уровня естественной осве­ щенности. Снизить время использования установок искусственно­ го освещения в помещениях зданий, имеющих большую площадь остекления, можно путем регулярного (не менее двух раз в год) мытья стекол, что приводит к экономии электроэнергии до 3 %.

Такжедо 3 % экономии электроэнергии можно получить за счет выполнения регламентированных [2] периодических очисток све­ тильников от пыли и грязи на месте установки или в мастерской (не менее 18 очисток в год в наиболее пыльных помещениях, 6 - в по­ мещениях со средним выделением пыли, 4 - в помещениях с невы­ соким уровнем запыленности и на территории пыльных произ­ водств, 2- на территории городов и непыльных производств), а так­ же поддержанием в чистоте световых проемов окон, фонарей и т. п.

Благоприятно влияет на использование осветительных устано­ вок своевременная и надлежащая окраска колонн, ферм, стен, по­ толков и производственного оборудования в светлые тона.

Одним из условий рационального расходования электроэнергии является поддержание уровней напряжения в осветительной сети

вдопустимых пределах (0,95 U ^ —1,05 (/**).

Взависимости от напряжения Uпотребляемая мощность Р ламп освещения может бьггь определена по следующим эмпирическим выражениям [12]:

а) для ламп накаливания:

(17.5)

где Ртн- активная мощность, потребляемая лампой при номиналь­ ном напряжении Uhom;

б) для люминесцентных ламп низкого давления (в комплекте с пускорегулирующими аппаратами):

(17.6)

203

17. Рациональное использование электроэнергии в осветительныхустановках

Данные табл. 17.2 показывают, что для экономии электроэнергии необходимо повозможностипонижатьэксплуатационное напряжение, поддерживая его величинув допустимых пределах(не ниже0,95 Для снижения уровней напряжения в осветительных сетях применя­ ются специальные тиристорные ограничители напряжения.

Отметим, что повышение напряжения существенно снижаетсрок службы источников света (табл. 17.3).

Таблица 17.3 Снижение срока службы источников света

при повышении напряжения

204

18. Оформление чертежей графической части проектов установок

Для энергосбережения важным является поддержание рацио­ нального режима эксплуатации осветительных установок, обеспечи­ вающего включение искусственного освещения в тех местах, где это необходимо втребуемое время. Этомуспособствуетоптимальное раз­ мещениесветовых приборов и рациональное построение осветитель­ ной сети с использованием аппаратов управления, обеспечивающих включение (отключение) требуемого количества светильников. Кро­ ме обычных коммутационных аппаратов могут использоваться спе­ циальные приборы, обеспечивающие регулирование светового пото­ ка источника света в заданном диапазоне. При этом могут использо­ ваться системы с ручным или автоматическим управлением в зависи­ мости от уровня естественного освещения. Отметим, что существу­ ют ЭПРА, содержащие устройства для регулирования светового по­ тока люминесцентных ламп. За счет регулирования светового потока в функции уровня освещенности достигается экономия электроэнер­ гии до 50 % от общего расхода в осветительных установках.

18.ОФОРМЛЕНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ ГРАФИЧЕСКОЙ ЧАСТИ ПРОЕКТОВ ОСВЕТИТЕЛЬНЫХ

УСТАНОВОК

Планы расположения электрооборудования выполняют с уче­ том требований ГОСТ 21.608-84. На планы расположения нано­ сят и указывают:

♦строительные конструкции в виде упрощенных контуров сплошными линиями;

♦наименования помещений;

♦классы взрыво- и пожароопасных зон, категорию и группу взрывоопасных смесей для взрывоопасных зон по ПУЭ;

♦нормируемую освещенность для каждого помещения;

♦тип, мощность, высоту подвеса и расположение светильни­ ков или рядов светильников с привязкой к элементам строительных конструкций или координатным осям здания (сооружения);

♦комплектные распределительные устройства на напряжение до 1 кВ, относящиеся к питающей сети (распределительные щиты, щиты станций управления, распределительные ящики и шкафы уп­ равления, вводно-распределительныеустройства), и их обозначения;

205

18.Оформление чертежей графической части проектов установок

♦групповые щитки и их обозначения;

♦понижающие трансформаторы;

♦выключатели, штепсельные розетки (в жилых домах - включая розетки для электроплит и других бытовых электроприемников);

♦линии питающей, групповой сети и сети управления освеще­ нием, их обозначения, сечения, а при необходимости - марку и спо­ соб прокладки;

♦другое электрооборудование, относящееся к электрическому освещению.

Кроме того, на планах расположения электрооборудования сле­

дует указывать количество проводов (жил кабеля) на участках меж­ ду элементами системы освещения и фазу, к которой подключается данный осветительный прибор (при трехфазной групповой сети).

Порядок записи условных обозначений на планах располо­ жения электрического оборудования внутреннего освещения по ГОСТ 21.608-84 приведен в табл. П4.1 приложения 4. Пример офор­ мления плана расположения электрооборудования для производ­ ственного здания приведен на рис. П5.1 приложения S.

При наличии в здании одинаковых по размеру помещений (уча­ стков помещений) с одинаковыми техническими решениями осве­ щения электрическое оборудование, электрические сети и другие элементы на планах расположения допускается изображать не для всех, а для части помещений. Допускается также приводить фраг­ менты планов расположения для отдельных типовых помещений.

Принципиальные схемы питающей сети, схемы дистанцион­ ного управления и схемы подключения комплектных распреде­ лительных устройств на напряжение до 1 кВ выполняют в одно­ линейном изображении в соответствии с требованиями стандар­ тов ЕСКД на выполнение электротехнических схем и с требова­ ниями ГОСТ 21.608-84.

Принципиальные схемы питающей сети допускается выпол­ нять с учетом расположения электрического оборудования по частям и этажам здания. Пример оформления принципиальной схе­ мы питающей сети и групповой сети объекта в однолинейном изоб­ ражении приведен на рис. П5.1 - П5.3 приложения 5.

206

Литература

ЛИТЕРАТУРА

?. Правила устройства электроустановок. - М.: Энергоатомиз­ дат, 1985.-640 с.

2.СНБ 2.04.05-98. Естественное и искусственное освещение.

-Минск: Министерство архитектуры и строительства, 1998. - 59 с.

3.Электроустановки зданий. Основные положения ГОСТ 30331.1-95 (МЭК 364-2-70).

4.Электроустановки зданий. Основные положения. Ч. 3. Основ­ ные характеристики. ГОСТ 30331.2-95 (МЭК 364-3-93).

5.Пособие по расчету и проектированию естественного, искус­ ственного и совмещенного освещения (к СНиП 11-4-79) / НИИСФ.

-М.: Стройиздат; 1985, - 384 с.

6.Электроустановки жилых и общественных зданий: П2-2000

кСНиП 2.08.01-89. - Минск: Министерство архитектуры и строи­ тельства, 2001. - 77 с.

7.Инструкция по проектированию силового и осветительного электрооборудования промышленных предприятий: СН 357-77.

-М.: Стройиздат, 1977. - 96 с.

8.Кнорринг Г. М., Фадин И. М., Сидоров В. Н. Справочная кни­ га для проектирования электрического освещения. - СПб.: Энерго­ атомиздат, 1992. - 448 с.

9.Кнорринг Г. М. Осветительные установки. - Л.: Энергоиздат, 1981.-288 с.

10.Лукина Т. О., Тульчин И. К. Освещение предприятий быто­ вого обслуживания. - М.: Энергоатомиздат, 1988. - 88 с.

11.Оболенцев Ю. Б,, Гиндин Э. Л. Электрическое освещение об­ щепромышленных помещений. - М.: Энергоатомиздат, 1990. - 112 с.

12.Радкевич В. Н. Проектирование систем электроснабжения.

-Минск: НПООО «Пион», 2001. - 292 с.

13.Справочник по проектированию электрических сетей и элект­ рооборудования / Под ред. Ю. Г. Барыбина, Л. Е. Федорова, М. Г. Зименкова, А. Г. Смирнова. - М.: Энергоатомиздат, 1991. - 464 с.

14.Справочная книга по светотехнике / Под ред. Ю. Б. Айзен­ берга. - М.: Энергоатомиздат, 1995. - 528 с.

15.Тульчин И. К., Нудлер Г. И. Электрические сети и электро­ оборудование жилых и общественных зданий. - М.: Энергоатомиз­ дат, 1990.-480 с.

207

Предметный указатель

ПРЕДМЕТНЫЙ УКАЗАТЕЛЬ