Пример решения задачи по расчету экономии электроэнергии в действующих осветительных установках помещений

Задача 1. Административное здание 1986 года постройки имеет систему освещения финансового отдела, оснащенную светильниками типа ЛПО 02 2x40 с КПД η = 52%. В светильниках используются лампы типа ЛБ 40 со светоотдачей С_о = 75 лм/Вт; количество светильников n = 15 штук. Размеры помещения 5x15x3 метра; нормированная освещенность Е_н = 300 лк; измеренная освещенность Е_и = 275 лк; количество часов работы искусственного освещения в год Т_Г = 1300часов; номинальное напряжение сети U_н = 220 В, а во время измерений оно изменялось от U₁ = 230 В до U₂ = 190 В; коэффициент использования установленной электрической мощности k_и = 0,92; на момент измерений прошло 360 дней со дня последней чистки светильников.

В результате энергоаудита было рекомендовано заменить светильники на новые с электронной пускорегулирующей аппаратурой (ЭПРУ) с коэффициентом потерь К^н_пра = 1,1 и КПД η^н = 75%, оборудованные люминесцентными лампами ТL – D 36/84 со световой отдачей С_он = 93 лм/Вт.

Решение

1. Определим установленную мощность осветительной установки в помещении финансового отдела

Р = Р_л ∙ К_пра ∙ n = 40∙1,2∙(15∙2) = 1440 Вт.

Коэффициент потерь в пускорегулирующей аппаратуре осветительных приборов с люминесцентными лампами К_пра = 1,2.

2. Годовое энергопотребление в этом помещении равно

W_Г = P ∙ T_Г ∙ k_и, = 1440 ∙ 1300 ∙ 0,92 = 1772 кВт∙ч/год.

3. Определим экономию электроэнергии за счет перехода на люминесцентные лампы пониженной мощности типа TL-D 36/84

ΔW₁ = W_Г ∙( 1– k_ис ) = 1772 ∙ (1 – 75/93) = 337 кВт∙ч/год.

4. Экономия электроэнергии за счет чистки светильников:

– величина коэффициента эффективности чистки светильников равна (численные значения коэффициентов, входящих в выражение для определения k_ч , приведены выше):

k_ч =1– (γ_с + β_с e^−(t/tc)) =1– (0,95 + 0,054∙е ^{─ (360/360)}) =1–(0,95+0,02)=0,03.

ΔW₂ = W_Г ∙ k_ч = 1772 ∙ 0,03 = 53 кВт∙ч/год.

5. Определим экономию электроэнергии вследствие установки электронных ПРА с К^н_пра = 1,1 составит:

ΔW₃ = W_Г ∙(1– К^н_праi / К_праi ), = 1772∙(1– 1,1/1,2) = 148 кВт∙ч/год.

6. Определим экономию электроэнергии за счет установки новых светильников с более высоким КПД = 75%, но с аналогичным светораспределением

ΔW₄ = W_Г ∙(1– k_св) = 1772 ∙ (1 – 52 / 75) = 543 кВт∙ч/год.

7. Определим фактическое среднее значение освещенности с учетом отклонения питающего напряжения в сети от номинальной величины

− среднее фактическое значение напряжения за время измерения равно

U_ср = (U₁ + U₂)/2 = (230 +190)/2 = 210 В;

− фактическое среднее значение освещенности за время измерения равно

Е_ф = Е_иф ∙ U_н / (U_н + k∙(U_н – U_ср)) = 275∙220/(220 + 2∙(220 – 210)) = 252 лк.

8. Общий потенциал годовой экономии электроэнергии в осветительной установке финансового отдела составит:

W_г = k_n ∙ ∑ ΔW_i = 252/300 ∙ 1081 = 908 кВт∙ч/год.

Задача для решения

Задача 2. Административное здание имеет систему освещения помещений, оснащенную светильниками типа ЛПО 02 2x40 с КПД η = 52% и коэффициент потерь в пускорегулирующей аппаратуре К_пра = 1,2. Светильники работают от электросети с номинальным напряжением U_н = 220 В. В светильниках используются лампы типа ЛБ 40 со светоотдачей С_о = 75 лм/Вт. Коэффициент использования установленной электрической мощности k_и = 0,92.

Количество светильников в каждом помещении n штук; нормированная освещенность равна Е_н лк, а измеренная − Е_и лк. Количество часов работы искусственного освещения в год равно Т_Г часов. Напряжение в электросети во время измерений освещенности изменялось от величины U₁ до U₂ В; на момент измерений прошло t дней со дня последней чистки светильников.

В результате энергоаудита было рекомендовано заменить светильники на новые, имеющие КПД, равный η^н, и электронную пускорегулирующую аппаратуру (ЭПРУ) с коэффициентом потерь, равным К^н_пра, а также оборудованные люминесцентными лампами со световой отдачей С_он .

Исходные данные, необходимые для расчетов, представлены в табл. 1.

Условные обозначения, используемые в этой задаче, одинаковы с предыдущей задачей 1.

Таблица 1