Анализ энергоэффективности системы освещения учебных помещений корпуса Т (I этаж)

8. Светильники для жилья.

9. Энергосберегающая пускорегулирующая аппаратура.

10. Энергосберегающие светильники по индивидуальным заказам.

Выпускаемые светильники классифицируются по светотехническим параметрам и конструктивным характеристикам. Выбирая изделие, необходимо учесть его конструктивное исполнение, светораспределение, яркость и экономичность. От правильного выбора светильника и его размещения зависит качество освещения в помещении: его равномерность, распределение яркости по внутренним поверхностям, степень прямого и отраженного блеска и затенения рабочего места, оптимальное тенеобразование.

Правильный выбор осветительных приборов по светораспределению дает минимальные затраты электроэнергии. Возможная ее экономия вследствие использования светильников с эффективным для заданных условий светораспределением составляет 15-20% при маленьких высотах помещения и 20-40 % - при высоких. Так, при замене диффузных люминес-центных светильников на зеркальные можно сэкономить до 30% электроэнергии.

Для повышения эффективности использование электроэнергии в светотехнических установках на предприятии ведутся работы в нескольких направлениях.

Во-первых, кардинально меняется номенклатура в части увеличения объемов выпуска световых приборов с энергоэкономичными источниками света. За последние три года производство светильников с газоразрядными и люминесцентными лампами увеличилось на 33%. Сокращение части неэкономных светильников с лампами накаливания на более экономные с люминесцентными или газоразрядными позволит при существенном сокращении потребления электроэнергии повысить уровень, и качество освещения.

Второе направление - это совершенствования конструкции осветительных приборов с целью повышения коэффициента полезного; действия, разработка и производство светильников с эффективным светораспределением, стабилизация светотехнических параметров эксплуатации. В частности, на примере прожекторов «Ватры», история которых началась с Олимпиады-80 и которые выдержали испытание временем, был сделан шаг вперед в освоении совершенных технологий. Значительные изменения испытали классические олимпийские варианты прожекторов, а также создан ряд принципиально новых конструкций, которые отличаются улучшенными светотехническими характеристиками. Применение этих прожекторов дает значительную экономию материальных и энергетических ресурсов. Так например, реконструкция освещения стадиона «Украина» в г. Львове позволила при снижении электропотребления на 10% увеличить освещенность. А ожидаемая экономия электроэнергии после предложенной реконструкции освещения Национального спортивного комплекса «Олимпийский» в г. Киеве новыми прожекторами «Ватры» может составить 127 тыс. кВт-ч в год. По таким энергоэффективным проектам с новыми высокоэффективными прожекторами производства ОАО "Ватра" в 2002 г. осветили стадионы в городах Днепропетровске, Сумах, Мариуполе.

Широкое использование этой техники обеспечит существенное снижение затрат электроэнергии на освещение в разных областях народного хозяйства. Поэтому важной задачей является закрепление энергосберегающих требований к светотехническим изделиям в стандартах и нормах, что исключило бы использование энергозатратной осветительной техники в народном хозяйстве.

Во многих странах мира кроме норм искусственного освещения действуют стандарты по энергосбережению, где критерием оценки рационального энергопотребления является предельно допустимая удельная мощность осветительной установки. Законодательное введение ограничений максимальных значений удельной мощности стимулирует использование наиболее эффективных источников света, световых приборов и методов освещения. Это позволит сэкономить до 60 % электроэнергии, которая используется на освещение.

8.2 Энергоэффективные источники света

Широкое применение экономящих электроэнергию источников света в мире началось сравнительно недавно. Первыми появились люминесцентные газоразрядные лампы, которые обеспечивали, в сравнении с лампами накаливания, лучшую освещенность при потреблении меньшего количества энергии. Эти лампы хороши были для наружного освещения, но, как оказалось, неблагоприятно воздействовали на зрение человека при использовании во внутреннем освещении. На зрение человека отрицательно воздействовали спектр свечения и мерцание, вызываемое частотой в сети. Это обнаружилось не сразу и их неблагоприятное воздействие на зрение широко не афишировалось. Настолько, что и сейчас газоразрядные люминесцентные лампы используются в совершенно неподходящих помещениях - дошкольных учреждениях, школах, университетах и научно-исследовательских институтах.

Со временем энергоэффективные источники света совершенствовались, избавляясь от основных недостатков. В частности, был найден способ устранения мерцания люминесцентных ламп за счет повышения частоты электротока, спектр излучения стал более приемлемым для человеческого глаза. Найдены другие способы снижения энергозатрат в источниках света.

Наибольшее распространение энергоэффективные источники света получили в развитых странах и прежде всего в США. Это обусловлено, в первую очередь, высокой стоимостью электроэнергии. В настоящее время, по настоянию и при финансовой поддержке государственных органов, в широких масштабах осуществляется внедрение энергоэффективных ламп в Китае.

Необходимо, тем не менее, отметить, что все привычные лампочки накаливания нигде не отменены, они продолжают выпускаться и применяться.

Появились энергоэффективные лампы и в Украине. Предложение очень большое, потребление ещё невелико. Для отечественных потребителей при относительно (в сравнении с развитыми странами) низких тарифах на электроэнергию такие лампы непривычно дороги.

Предлагаются лампы известных производителей - «Philips», «Osram» и других, а также лампы малоизвестных фирм. По свидетельству специалистов по продажам, на нашем рынке очень много подделок, качество которых низкое, почти никакое. Отличить по внешнему виду поддельную лампу «Philips» от настоящей практически невозможно.

Прежде чем говорить об «энергоэффективных источниках света», следует определиться, что именно подразумевается под этим термином. Так, например, при замене ламп накаливания, имеющих световую отдачу 12-15 лм/Вт, на трубчатые люминесцентные лампы, на лампы ДРЛ, ДРИ, ДНаТ, а также на галогенные лампы накаливания, уже можно говорить о применении «энергоэффективных источников света» также, как об этом можно говорить и при замене ламп ДРЛ (светоотдача 60 лм/Вт) на лампы ДРИ (80-90 лм/Вт) и ДНаТ (более 120 лм/Вт).

Для разработки этих и других ламп в Полтаве и было создано Специальное конструкторско-технологическое бюро источников света (с 1992г. -УкрНИИ источников света).

Во многих странах мира уже выпускаются и широко применяются КЛЛ, которые при большом многообразии конфигураций и цветностей можно разделить на две группы:

- используемые с внешним электромагнитным балластом (дросселем) со встроенным или с вынесенным стартером;

- со встроенным электронным пускорегулирующим аппаратом (ЭПРА).

Последние наиболее привлекательны, так как при наличии всех преимуществ использования ЭПРА (повышенные светоотдача и срок службы, стабильность светового потока, отсутствие мерцаний и т.д.) эти КЛЛ, снабженные цоколем Е27, могут быть использованы как прямая замена ламп накаливания. При этом наличие у КЛЛ, по сравнению с лампами накаливания, световой отдачи в 5-6 раз большей и в 10-15 раз повышается срок службы как бы говорит само за себя.

Однако высокая цена КЛЛ (у фирм стран Западной Европы и Северной Америки - в среднем 10 дол.) по сравнению со средней ценой лампы накаливания ЛН у нас (0,70 грн.) вызывает настороженность.

Реальную же эффективность КЛЛ можно оценить только с учетом тарифа на электроэнергию. Графический метод такой оценки схематически представлен на рисунке 1 (масштаб цен не соблюден).

Сэ( - стоимость электроэнергии, потребленной одной из ЛН за срок службы; Р1 и Р2

tga1/tga2=P1/P2, a P1 и Р2 - электрические мощности, потребляемые ЛН и КЛЛ соответственно.

Из этого графика видно, что только высокая цена на электроэнергию может объективно (при низкой цене электроэнергии наклон "лесенки" невелик, графики не пересекаются, значит КЛЛ не окупается) заставить потребителя задуматься о применении КЛЛ на замену простой ЛН, не говоря уже о том, что положенная в банк разница между ценами КЛЛ и ЛН принесет потребителю банковский процент дохода пока у него будут выходить из строя дешевые ЛН.

где Ц1 и Ц2 - цены ЛН и КЛЛ соответственно;

Поэтому не следует думать, что за рубежом КЛЛ идут нарасхват. Из литературных источников хорошо известно, что и в развитых странах мира, где высокая покупательная способность населения, и в развивающихся странах (Бразилии и других) правительства и промышленные компании проводят специальные акции для распространения КЛЛ (презентации, введение дотаций, распродажи со скидкой и т.п.), то есть проводят разъяснительную работу среди населения. Но статистика говорит, что и в развитых странах (а в квартире среднего американца или голландца насчитывается до 30 световых точек) еще очень большой процент применения ЛН.

Следует заметить, что важным рычагом энергосбережения в передовых странах мира является нормирование (на уровне государственных стандартов) потребляемой мощности для создания определенной освещенности при проектировании и в эксплуатации того или иного объекта.

Нельзя не сказать и о том, что попавшая сегодня в квартиру украинского потребителя КЛЛ, содержащая крайне токсичную ртуть, при нашей культуре утилизации через год-два окажется в мусоропроводе, в бункере для отходов и даже просто в укромном уголке двора.

Наконец, если говорить сегодня о вреде на человеческий организм компьютеров и мобильных телефонов, то почему бы не задуматься, не пагубны ли КЛЛ с высокочастотными ЭПРА. Ведь никто пока не доказал их безвредность, особенно, если их сразу несколько в одном помещении.

Поэтому специалисты УкрНИИ источников света не испытывают эйфории при словах «компактные люминесцентные лампы». Хотя считается, что эти источники света, как и другие, имеют, как говорится, право на жизнь, тем более, что и у нас в стране появились люди, которые могут купить не только КЛЛ.

Что касается КЛЛ в Украине.

Первым поднял этот вопрос на серьезном уровне Президент НАН Украины Б.Е. Патон в 1993г., и благодаря его усилиям в соответствии с поручениями Правительства под эгидой Минэнерго Украины состоялось несколько совещаний, а также проводилось обсуждение этой проблемы в рабочем порядке. Стало ясно, что энергетикам страны экономия электроэнергии, как это ни парадоксально, не выгодна, потому что это - их «товар», их «хлеб», т.е. их благосостояние.

В 1994г. Научно-технический совет Минмашпрома Украины одобрил концепцию развития светотехники в стране и проект Государственной научно-производственной программы «Развитие производства энерго- и ресурсосберегающих источников света и систем освещения в Украине», разработанные нашим институтом. Проект этой программы был одобрен также Минэкономики, Минфином, Минэнерго, Президиумом НАН Украины. Финансирование планировалось осуществить за счет надбавки к тарифу на электроэнергию в размере 0,3%.

В стране был создан Государственный комитет по энергосбережению, который сразу взялся за создание всеобщей государственной программы энергосбережения. Нашему государству удалось лишь одной строкой войти в эту программу, и на этом все закончилось.

Большое внимание было уделено КЛЛ, так как для организации их отечественного производства нужно было решить ряд проблем:

1.Оборудование. Украина (как и все бывшие республики Союза) не имеет машиностроительной базы лампового производства, так как это направление по дифференциации СЭВ было отдано Венгрии и Польше. Линия по изготовлению КЛЛ - это комплекс сложного высокоточного оборудования. Ведь надо разогретую с нанесенным люминофорным покрытием трубку согнуть так, чтобы обеспечить строгую параллельность каналов, одинаковую длину концов, необходимую толщину стенки трубки, чтобы не осыпался и не потрескался люминофорный слой и т.п. Стоимость такой линии порядка 10 млн. дол. и надо отдать должное руководителям и специалистам ОАО «Ровенский завод «Газотрон», которые 7-8 лет на всех уровнях «пробивали» деньги для приобретения такой линии, параллельно отрабатывая возможность изготовления КЛЛ на имеющемся у них оборудовании. Но теперь у них, кажется, опустились руки.

2. Люминофоры. В Союзе этим занимались в Ставрополе, Ленинграде, на Урале. В КЛЛ, в связи с малым диаметром трубки и поэтому сильным воздействием разряда на люминофорный слой, должны применяться так называемые узкополосные люминофоры, создаваемые на базе соединений редкоземельных металлов. С подачи Б.Е. Патона их производство на своем опытном заводе согласился осваивать Физико-химический институт НАНУ (г. Одесса), но для этого нужно было определенное финансирование, а его не выделили.

Люминофоры для КЛЛ представляют собой смеси трех люминофоров, дающих свечения в основных цветах спектра: красный, синий, зеленый. Дальше всех продвинулись здесь в Украине специалисты Химико-технологического университета (г. Днепропетровск), которые создали и внедрили на Приднепровском химзаводе (г. Днепродзержинск) красный люминофор, который применяется для производства как источников света, так и цветных кинескопов.

3. Элементная база для ЭПРА. С переходом телевизионных заводов Украины на применение корейско-тайваньских и других комплектующих остались без потребителей творцы элементной базы, и имеют место проблемы с комплектующими для ЭПРА.

Что касается России.

В середине 90-х годов планировалось один из рязанских заводов полностью перепрофилировать на производство КЛЛ. Но этого не произошло.

На ОАО «Лисма», г. Саранск (гигант светотехники России) создан комплекс оборудования и выпускаются двухканальные КЛЛ со встроенным стартером для работы с электромагнитным ПРА. ОАО «Ватра» (г. Тернополь) использует эти лампы для комплектования настольных бытовых и настенных (для подземных переходов) светильников своего производства.

Московским электроламповым заводом закуплена в Германии линия по производству КЛЛ с ЭПРА. МЭЛЗовская КЛЛ типа «Алладин» имеет разрядную трубу, завитую в виде бифилярной спирали и применяется на прямую замену ЛН. Разрядная трубка съемная и может заменяться при выходе ее из строя.

В Украине ОАО «Гравитон» (г.Черновцы), а также НПФ «Гелий» (г.Винница), Винницкий ламповый завод (ПО «Октябрь»), ОАО «Оризон» (г.Смела Черкасской обл.), а также некоторые малые предприятия страны сегодня реально выпускают КЛЛ со встроенными ЭПРА. При этом, как нам известно, практически все они используют (из-за их дешевизны) разрядные трубки китайского производства. Качество китайских источников света вообще, и КЛЛ в частности, мягко говоря, оставляет желать лучшего. Что же касается Полтавского завода газоразрядных ламп, на котором практичней изготавливать КЛЛ, то он в настоящее время проходит период санации и на имеющемся оборудовании возрождает производство трубчатых люмламп, ламп ДРЛ и стартеров.

Вообще же КЛЛ в светотехнике - явление временное, переходное, вызванное тем, что большинство световых точек пока - это приборы с патронами Е27.

Ведущие светотехнические фирмы уже массово выпускают линейные люминесцентные лампы нового поколения в сверхтонких (В-10 мм) трубках. Будучи малогабаритными, они также, как и малогабаритные кварцевые галогенные лампы (КГМ) позволяют применять их в изящных световых приборах малой материалоемкости. При этом сверхтонкие люмлампы с цилиндрическими отражателями и КГМ со сферическими, позволяют весьма рационально (целенаправленно) использовать световую энергию, не тратя ее на освещение ненужной части пространства. В КЛЛ же имеют место значительные потери световой энергии в участках каналов, обращенных друг к другу, не говоря о проблеме запыленности этих участков.

Предприятия, которые пытались или пытаются выпускать энергоэффективные источники света (а такими могут, действительно, быть не только КЛЛ, но даже и лампа накаливания с зеркальным слоем в околоцокольной части колбы и др.), вне всяких сомнений сталкиваются со значительными трудностями. Импортные комплектующие покупают из-за отсутствия хороших и дешевых отечественных. Нашим производителям необходима помощь и поддержка.

Потому, что потребителям электроэнергии для ее экономики нужны энергоэффективные источники света. Обилие импортных ламп, недешевых, говорит о том, что спрос на них в Украине есть. И он будет гораздо большим, если появится дешевая и качественная отечественная продукция. Более того, для экономии бюджетных средств, затрачиваемых на оплату электроэнергии, будет уместно даже обязывать бюджетные учреждения устанавливать, где это целесообразно, энергоэффективные лампы. Эффект от внедрения энергоэффективных источников света всех видов может быть таким большим, что помощь этому делу просто нельзя не оказывать.

Помощь заключается в необходимости финансовой поддержки как разработчиков, так и производителей, возможно, под государственный заказ на энергоэффективные лампы, под будущий эффект от их применения. Говоря о производителях, имеется в виду не только те предприятия, где лампы собираются, но и те, где могут производиться люминофоры, сырье для них, элементы для электронных пускорегулирующих аппаратов и сами аппараты.

Разумеется, необходимо финансировать науку. Источники света на светодиодах - это не завтрашний день, это уже сегодня. Такие приборы очень энергоэффективны. Еще в 2000 г. объем продажи осветительных приборов на основе нитрида галлия составил в мире 500 млн. дол., а к 2010 г. ожидается увеличение объема продаж в 10 раз . Что могут дать светодиоды, можно понять из следующего: в Стокгольме вместо старых установили новые светофоры на светодиодах, что позволило в год экономить 10 млн. дол. на оплате электроэнергии.

Финансовая поддержка не означает, что непременно нужно выделять средства из государственного бюджета в виде безвозмездной помощи. Как раз этого делать совершенно не следует. Но и без денег ничего получиться не может. Финансовая помощь государства в освоении производства энергоэффективной техники должна быть достаточной, но не более того и при условии максимального участия в финансировании самого предприятия. Одним из вариантов может быть следующий: предприятию, под конкретный проект на ограниченный срок (год, два, три .'..) дается отсрочка по уплате налогов в бюджет. При благоприятном развитии событий долг можно и простить (как это иногда делается в развитых странах).

Но помощь может быть не только финансовой. Госзаказ на продукцию - это тоже помощь и очень существенная. Пошлины на импорт - тоже помощь, но тогда, когда производство уже налажено. А если раньше (как сейчас), то это наказание потребителей.

Больших сил и расходов требует сертификация продукции, согласование и экспертиза проектов строительства, расширения, реконструкции. В этих процедурах участвуют десятки различных государственных структур, требующих оплаты и затрат времени на согласование. И в этом также нужна помощь.

Наконец, все вышеназванные виды помощи могут оказаться бесполезными, если не будет соответствующего систематического контроля со стороны уполномоченного государственной властью органа. Что это должен быть за орган - следующий вопрос.

Органы исполнительной власти для того и создаются, чтобы обеспечивать решение важнейших для общества и государства задач. Однако осознание руководством этих органов важности отдельных задач может не совпадать с их истиной значимостью. Кроме того, органы исполнительной власти могут не иметь достаточно средств для решения возложенных на них задач и выполнения функций.

В 1995 г. создан Государственный комитет Украины по энергосбережению, который, в соответствии с положением, и должен бы решать все вопросы, связанные с энергоснабжением в стране, в том числе и с производством энергоэффективной техники. Однако реально комитет не имеет возможности влиять ни на тематику исследований и разработок, ни, тем более, на производителей. Тематика научных исследований и их финансирование из средств госбюджета -компетенция Министерства науки и образования Министерства промышленной политики. А Госкомитет по энергосбережению полномочий по координации деятельности отдельных ведомств не имеет.

Есть еще одна государственная организация - Государственная инновационная компания, созданная после ликвидации Инновационного фонда. Но ее главной задачей на сегодня является не продвижение инвестиций, а возврат давно выданных на инновации кредитов.

8.3 Повышение качества и энергоэффективности осветительных установок на предприятиях металлургической промышленности

Главной задачей современной светотехники является создание комфортной световой среды для труда и отдыха человека, а также эффективное применение оптического излучения в технологических процессах при рациональном использовании электрической энергии.

Сегодня для нужд освещения ежегодно расходуется более 13% электроэнергии от общего объема, что вырабатывается в стране. Это говорит не о высококачественном и эффективном освещении, а наоборот, это вызвано тем, что уже более 10-15 лет в разных отраслях промышленности эксплуатируются морально и физически устаревшие световые приборы, где применяется более 50% малоэффективных источников света с низкой светоотдачей, а световые приборы в основном одного светораспределения.

Поэтому эффективное использование света с помощью последних достижений светотехники - важнейший резерв повышения производительности труда и качества продукции, снижения травматизма, улучшения экологии и сохранения здоровья людей.

Всё это послужило толчком к пересмотру требований к качеству освещения и энергоэффективности в светотехнике.

На смену представлениям об осветительной установке, как совокупности её ламповых и светоприборных компонентов, приходит понимание того, что это БИОТЕХНИЧЕСКАЯ СИСТЕМА. Эта система наряду с общими задачами освещения должна учитывать проблемы эстетического, психологического и эмоционального воздействия на человека световой среды, а также проблематику травматизма, производительности и качества труда в зависимости от качества освещения.

При проектировании современного промышленного освещения необходимые уровни освещенности нормируются согласно СНиП в зависимости от точности выполняемых производственных операций.

Для улучшения освещения следует знать основные характеристики качества освещения и механизмы влияния на организм человека этих характеристик. Основные характеристики качества освещения следующие:

яркость рабочей поверхности;

слепящее действие источников света;

блёсткость;

неравномерность распределения света;

пульсация светового потока;

спектральный состав излучения источников света (цветопередача);

динамичность освещения.

Рисунок 1. Влияние увеличения уровня освещенности на зрительную работоспособность (а), количество брака (б) и количество несчастных случаев (в) в металлургической промышленности

Работая при освещении плохого качества или низких уровней, люди могут ощущать усталость глаз и переутомление, что приводит к снижению работоспособности, а в ряде случаев к различным видам заболеваний. Причиной этого могут быть низкие уровни освещенности, слепящее действие источников света, несбалансированное распределение яркостей, пульсации светового потока, плохая цветопередача. Группой специалистов фирмы «Philips» были проведены исследования влияния качества освещения на производительность труда, на качество , работы и на количество несчастных случаев (рис. 1). Для оценки были выбраны предприятия металлургической промышленности. Анализируя результаты исследований, пришли к таким выводам, что увеличение освещенности с 300 до 500 лк:

приводит к росту производительности труда на 3-11%;

снижению количества брака приблизительно на 8%;

снижению количества несчастных случаев приблизительно на 14%.

Как видно из приведенных выше основных характеристик, качество промышленного освещения многокомпонентное и характеризуется большим количеством различных факторов. Пожалуй, наибольший интерес с точки зрения использования последних достижений научно-технического прогресса в области светотехники, представляет динамическое освещение как один из характерных методов повышения качества промышленного освещения. Известно, что солнечный свет является естественным биологически наиболее ценным видом освещения, к которому максимально приспособлен глаз человека. Поэтому при проектировании осветительных систем нужно стремиться создавать такое искусственное освещение, световые характеристики которого были бы наиболее близки к характеристикам солнечного освещения и, кроме того, целенаправленно изменялись во времени с целью положительного воздействия на организм человека. Такое искусственное освещение называется динамическим. При использовании динамического освещения, при выполнении монотонных работ производительность труда повышается на 20%, вследствие чего достаточно быстро достигается окупаемость капитальных затрат на систему регулирования.

Ещё 20-25 лет тому назад задача создания такого освещения была практически невыполнимой из-за отсутствия источников света со спектральным составом, близким к спектральному составу солнечного излучения (Ra~90), a также отсутствием аппаратуры управления световым потоком газоразрядных ламп.

Сегодня наша промышленность и многие зарубежные фирмы выпускают широкую гамму высокоинтенсивных источников света с высоким индексом цветопередачи (Ra~90). Это металлогалогенные лампы типа ДРИ мощностью от 70 до 2000 Вт.

Проблемы повышения качества промышленного освещения тесно переплетаются с проблемами энергоэффективности осветительных установок. Это заставляет изменить подход к проектированию осветительных систем, а также к конструированию светотехнического обо-

рудования. В условиях возрастания цен на энергоресурсы, а также повышения требований к качеству освещения всё более актуальным является вопрос снижения затрат на электроэнергию и повышение эффективности осветительных установок.

Научно-техническое решение этой важной проблемы сводится к решению 3-х основных задач:

1. Усовершенствование средств освещения за счет применения высокоинтенсивных источников света и современных эффективных световых приборов.

2. Усовершенствование методов освещения за счет внедрения новых методов проектирования и норм освещения.

3. Улучшение эксплуатации осветительных установок.

Первая из перечисленных задач самая важная, так как создает базу для решения всех остальных. Решать эту задачу нужно в два этапа.

Первый этап - замена в осветительных установках светильников с лампами накаливания (ЛН) и с ртутными лампами (ДРЛ) на светильники с высокоинтенсивными металлогалогенными лампами (ДРИ) и натриевыми лампами (ДНаТ). Энергетическая эффективность и сроки службы ламп ДРИ и ДНаТ очень высоки (табл. 1).

Металлогалогенные лампы обладают прекрасным спектральным составом излучения, а натриевые лампы с двумя горелками дают возможность увеличить срок службы до 55000 часов и решить задачу мгновенного перезажигания в горячем состоянии. Поэтому проектным организациям необходимо расширить зону применения этих ламп.

Возможная экономия электроэнергии за счет перехода на более эффективные источники света приведены в табл. 2.

В помещениях с тяжелыми условиями окружающей среды, а особенно в цехах металлургических предприятий целесообразно использовать газоразрядные лампы типа ДРИ и ДНаТ, что может обеспечить качественное освещение и снизить расход электроэнергии на 30-45%.

Технико-экономическую оценку экономической эффективности и улучшения осветительных условий в производственных помещениях можно дать, анализируя представленный расчет (табл. 3).

Таблица 1 - Основные характеристики источников света

Таблица 2 - Экономия электроэнергии за счет перехода на более эффективные источники света

Таблица 3 - Расчет технико-экономического эффекта при замене светильника с ЛН мощностью 1000 Вт на светильник с лампой ДНАТ или ДРИ мощностью 250 Вт

Стоимость сэкономленной электроэнергии за год из расчета на 1 светильник может быть определена по формуле:

дСЭ = q(P1-P2 * a) *T (РУБ.) , где

q - 1,2 руб./кВт • час - тариф на электроэнергию;

P1- 1,0 кВт - мощность лампы накаливания;

Р2 - 0,25 кВт - мощность натриевой лампы;

а - 1,1 - коэффициент, учитывающий потери в ПРА;

Т- 2250 часов - работа светильника в год при двухсменной работе.

Итак, дCэ = 1,2 * (1,0 - 0,25 * 1,1)*2250 = 1937 руб. (~63 $)

на одном светильнике.

Если светильник НСП-20-1000 или НСП-17-1000 заменить на адекватный по световому потоку на ЖСП-04В-250 или ГСП-04В-250 производства ОАО «Ватра», то получим:

1) экономию электроэнергии на одном светильнике в год приблизительно на 63$;

2) экономию эксплуатационных расходов на замену ламп. Частота замены лампы накаливания - 3 раза в год, а натриевой лампы - раз в 5 лет. Срок службы ламп увеличивается в 10-15 раз;

3) окупаемость меньше года;

4) улучшение качества освещения и, соответственно, качества труда (выше освещенность, лучше цветопередача). Освещенность увеличивается больше, чем в 1,5 раза;

Второй этап усовершенствования средств освещения - разработка, освоение и использование в осветительных установках новых световых приборов с высокоинтенсивными энергоэкономичными источниками света.

Учитывая современные тенденции развития светотехники, а также требования к качеству и энергоэффективности светотехнических установок, ОАО «Ватра» разрабатывает и выпускает новые высокоэффективные световые приборы для различных отраслей промышленности. Большая работа сегодня ведется по созданию нового светотехнического оборудования. Эти работы ведутся по трем основным направлениям - это создание и выпуск:

световых приборов для общего освещения основных цехов и участков металлургических предприятий, где необходимы высокая степень защиты, высокоинтенсивные источники света с большими сроками службы и с улучшенной цветопередачей, а также чтобы конструкция исключала необходимость частого обслуживания;

взрывобезопасных световых приборов с уровнем взрывозащиты 1Ех и 2Ех для освещения различных взрывоопасных участков на металлургических предприятиях, а также объектов нефтегазового комплекса и химической промышленности;

мощных прожекторов широкого и узкого светораспределения с высокоинтенсивными источниками света для освещения больших открытых пространств, карьеров, терминалов, станций и т.д.

Большое разнообразие различных технологических процессов на металлургических предприятиях, где подавляющее большинство производственных и вспомогательных помещений относится к помещениям с тяжелыми условиями окружающей среды и располагается на разных высотах, вследствие чего для общего освещения требуются светильники с разными источниками света и разного светораспределения.

Для освещения невысоких производственных, вспомогательных помещений и участков подготовки производства ОАО «Ватра» серийно выпускает светильники с газоразрядными лампами и вмонтированной аппаратурой управления, с защитным стеклянным колпаком и с кривой силы света (КСС) типа «М».

Это светильники типа ЖСП-02В-70/100 РСП-12В-250/400, и ЖСП-12В-250/400, ЖСП-05В-150 и ГСП-05В-150/175 (рис.2).

ЖСП-02В- РСП-12В-250/400, ЖСП-05В-150, 70/100 ЖСП-12В-250/400 ГСП-05В-150/175

Для общего освещения производственных помещений высотой 8-12м нашли широкое применение новые светильники с вмонтированной аппаратурой управления с КСС типа «Д», «Г» и «К». Это светильники серий ГСП-04В-250/400, ЖСП-04В-250/400, РСП-04В-250/400, ЖПП-02В-250/400, ГПП-02В-250/400, а также РСП-08В-700 и ГСП-17В-700 (рис.3).

ГСП-04В-250/400,

ЖСП-04В-250/400,

РСП-04В-250/400

ЖПП-02В-250/400,

 ГПП-02В-250/400

РСП-08В-700, ГСП-17В-700

 Особенно следует отметить новую разработку светильников с принципиально новой оптической системой, это серия ЖСП-17В-250/400 и РСП-17В-250/400, где удачно сочетаются первоклассные светотехнические характеристики, малые габариты, масса и современный дизайн (рис.4).

Для высоких 20-40м производственных помещений металлургических предприятий, характеризующихся большой запыленностью, высокой температурой восходящих потоков воздуха, где уход и обслуживание светильников затруднены и добиться нормируемой освещенности трудно, ОАО «Ватра» разработало и освоило принципиально новую конструкцию светильников с применением металлогалогенных ламп типа ДРИ, мощностью 700, 1000 и 2000Вт и натриевых ламп типа ДНАТ, мощностью 1000Вт с одной и двумя горелками. Это серия ГСП-19В-700, ГСП-19В-1000, ГСП-20В-2000 на напряжение 380В и ЖСП-19В-1000 (рис.5).

ГСП-19В-700, ГСП-19В-1000, ЖСП-19В-1000

ГСП-20В-2000

Эти светильники ( рис. 5) со встроенной аппаратурой управления, высокой степенью защиты оснащены пылезащитным элементом, который предотвращает загрязнение внешней поверхности защитного стекла, а применение фильтра защищает внутреннюю поверхность отражателя от загрязнения.

За счет указанных конструктивных особенностей светотехнические характеристики остаются стабильными.

Применение 2-х горелочных ламп позволяет увеличить срок службы до 55000 часов.

Серийно выпускаются светильники серии ГСП-09В-700/1000 и ЖСП-09В-1000 с независимыми ПРА закрытого и открытого исполнения.

Применение вышеуказанных новых светильников взамен морально устаревших типа РСП-05-1000 и ГСП-17-2000 даст возможность решить вопросы качественного освещения доменных, сталеплавильных, конверторных, прокатных цехов и адьюстажных отделений металлургических предприятий.

На металлургических предприятиях имеется много различных взрывоопасных помещений (участки окраски, грунтовки, кладовые огнеопасных материалов и т.д.), для освещения которых необходимы взрывозащищенные светильники. Здесь широкое применение нашли взрывозащищенные светильники с уровнем взрывозащиты lExdeIIcT4/T6, которые выпускает ОАО «Ватра».

Это серия РСП-ПВЕх-250, ЖСП-ПВЕх-150, а также новая серия типа НСП-18ВЕх-200, разработанная для замены ВЗГ-200. Эта серия выпускается и с газоразрядными лампами, это светильники РСП-18ВЕх-80/125 и ЖСП-18ВЕх-70/100 (рис.6).

Если светильники типа ВЗГ-200 рассчитаны для категории взрывоопасных смесей группы «В», то светильники типа РСП-18ВЕх, ЖСП-18ВЕх и НСП-18ВЕх рассчитаны для группы «С», что делает их универсальными для применения во всех категориях взрывоопасных смесей.

Сейчас на ОАО «Ватра» ведутся работы по созданию и освоению новых взрывозащищен-ных светильников с люминесцентными лампами мощностью 65 и 80Вт взамен морально устаревших ЛСП-ОЗВЕх (Н4Т4Л), а также взрыво-безопасных светильников и прожекторов с газоразрядными лампами типа ДРИ, ДНАТ и ДРЛ мощностью 100-400Вт с разными уровнями взрывозащиты.

В состав многих цехов металлургических предприятий входят различные открытые технологические установки и участки, требующие искусственного освещения (литейный двор, бункерная эстакада, железнодорожные пути и т.д.). Сегодня для освещения этих объектов применяется устаревшая прожекторная техника. Это в основном прожекторы типа СКсН-10000, ОУКсН-20000 с мощными ксеноновыми лампами и типа ИСУ-2000, ИСУ-5000 с галогенными лампами накаливания. Как известно это лампы с очень низкой светоотдачей и малым сроком службы.

ГО-06В-1000/2000

ЖО-07В-250/400, ГО-07В-250/400

В настоящее время ОАО «Ватра» выпускает широкую гамму прожекторов для освещения различных промышленных объектов. Это современные высокоэффективные прожекторы с металлогалогенными и натриевыми лампами мощностью от 100 до 2000 Вт узкого и широкого светораспределения типа ЖО-01-250/400, ЖО-02В-150/250, ЖО-03В-100/150, ЖО-04В-250/400/1000, ЖО-07В-250/400, ГО-06В-1000/2000, ГО-07-1000/2000, ГО-07В-250/400, ГО-15В-1000, ЖО-09В-70/100. Все эти прожекторы выпускаются с различными источниками света с ИЗУ или БМП (рис. 7).

Список используемой литературы

1.         Денисенко Г.Ф. Охрана труда: Учеб. Пособие для инж.-экон. спец. Вузов -М.:Высш. шк., 1985.

2.         ДСТУ 2155-93. Енергозбереження. Методи визначення економічної ефективності заходів по енергозбереженню. - Чинний від 01.01.95. - К.: Держстандарт України.

3.         Енергетичний менеджмент: Навчальний посібник / Праховник А.В., Розен В.П., Разумовський О.В. та інші. - К.: Нот. ф-ка, 1999.

4.         Енергозбереження - пріоритетний напрямок державної політики
України / Ковалко М.П., Денисюк СП.; Відпов. ред. Шидловський А.К. - Киів: УЕЗ, 1998.

5.         Кунгс Я.А. Автоматизация управления электрическим освещением. - М.:Энергоатомиздат, 1989.

6.         Методические указания к лабораторной работе «Исследование освещения производственных помещений. Естественное освещение» - Харьков: Изд-воХПИ, 1985.

7.         Промышленность Украины: путь к энергетической эффективности. ЕС - Energy Centre Kiev, Ukraine. TACIS - Programme. Printed in Denmark 1995
by DanPost Grafik.

8.         «Светотехника» журнал: №3, 5 - 1999, №1,6 -2000.

9.         СНиП 23-05-95. Строительные нормы и правила Российской федерации. Естественное и искусственное освещение. - Действует от 01.01.96. - М.: Минстрой России.

10.    Справочная книга по светотехнике / Под ред.Айзенберга Ю.Б., 2-е изд. - М.: Энергоатомиздат, 1995.

11.    Ткачук Ю.Я. Энергозбережение. Конспект лекций. - Сумы: Изд-во СумГУ, 2001.

12.   Трембач В.В. Световые приборы. Уч. пос, 2-е изд. - М.: Высш.шк.,1990.

13.   Управління енерговикористанням. 2-а Міжнародна науково-практична конференція. Доповіді. 3-6 червня 1997 рік. Львів.

14.   Управління енерговикористанням: Збірник доповідей / Під загальною редакцією, д.т.н., проф. А.В.Праховника. - К.: Альянс за збереження енергії, 2001.

15.   Щербина О. Енергія для вcix: Техн. довідник. - Вид. 2-е, доп. i перероб. - Ужгород: Вид-во Валерія Падяка, 2000.

16.   «Электротехника» журнал: №1 - 2000.

17.   Энергетический менеджмент / А.В.Праховник, А.И.Соловей, В.В.Прокопенко и др. К.: IEE НТУУ "КПИ" ,2001.

18.   «Энергосбережение» журнал: №1,3- 2003.

Страницы: 1, 2, 3, 4