Энергосбережение в установках электрического освещения

Часто встречающееся последнее  время техническое перевооружение светильников путём замены ламп ДРЛ  на лампы ДНаТ или ДНаЗ при их аналогичной мощности и заявленной высокой экономичности, не приводит к реальной экономии электроэнергии. Так, при включении новой лампы  ДНаТ или ДНаЗ освещённость увеличивается, превышая нормативную в 3-5 раз, что ведет к ослеплению водителей и пешеходов.

На практике зафиксировано  значительное снижение светового потока ламп ДНаТ, ДНаЗ в процессе их эксплуатации. Снижение светового потока достигает 40-60% от показателей новой лампы. Причем наибольшая скорость спада светового  потока наблюдается в первые 100-200 часов эксплуатации лампы, т.е. в  течение первого месяца работы. Основываясь  на данной особенности работы ламп ДНаТ, ДНаЗ, в различной литературе рекомендуют производить их замену еще до выхода их из строя через 4-6 месяцев.  Т.е. реальный срок жизни  этих ламп определен 4-6 месяцами.

Светодиодный светильник создает освещенность с более  высокой контрастностью (в 400! раз  выше чем у газоразрядных ламп), что улучшает качество освещения  объекта.

Сегодня для освещения  улиц и дорог наиболее широко используются лампы ДРЛ, ДНаТ, ДНаЗ, обладающие узким  спектром излучения, который не обеспечивает приемлемой цветопередачи. Их свет имеет  характерную желтую окраску, что  является существенным недостатком  ламп этого класса.

Многие исследования показали, что белый свет имеет преимущества перед другим освещением:   

улучшает ночное видение  от 40 до 100% относительно освещения другого  спектра;   

улучшает цветовое восприятие (цветопередачу), что в свою очередь  увеличивает контраст изображения  и восприятия глубины пространства.

Практический опыт показал, что по мере старения некоторые натриевые  лампы начинают "мигать", т.е. лампа  включается, разогревается как обычно, потом вдруг гаснет и через  минуту все повторяется. Если своевременно не поменять лампу, а реально это  не всегда удается, приходится "любоваться" этим эффектом долгое время.

Указанные неблагоприятные  факторы особенно начинают сказываться  при минусовых температурах. И  лампу, которая летом еще могла  бы светить, в наиболее неудобный  для проведения ремонтных работ  период - зимой, необходимо менять на новую.

Отслужившую лампу необходимо отправить на утилизацию, что требует  дополнительных денежных затрат. Утечка ртути или других газов из лампы  при ее повреждении приведет к  возникновению экологических проблем (негативное влияние на здоровье людей, загрязнение окружающей среды и  т.п.). Так, любая ртутная лам-па содержит до 100 мг сильнодействующего вещества - паров ртути. Предельно допустимая концентрация этих паров в населенном пункте равняется 0,0003 мг/м². можно отметить, что эта опасная проблема остается, если возникает бой ламп при транспортировке и эксплуатации.

Напомним, ртуть это самый  ядовитый тяжелый металл, она токсична в любой форме. При вдыхании ртутные  пары адсорбируются в мозге и  почках, а также вызывают разрушение легких и желудочно-кишечного тракта. Даже давние ртутные загрязнения  опасны, поскольку ртуть может  испаряться годами, нанося непоправимый вред здоровью человека.

Кстати, бытует неверное мнение о том, что современная лампа  ДНаТ является экологически чистой, так  как в ней используется натрий. В техническом описании подобной лампы, например SON-T Comfort Pro указано, что  ее горелка содержит натриево-ртутную  амальгаму и ксенон для зажигания  разряда.

Светодиодные светильники  являются экологически чистыми и  не требуют специальных условий  по обслуживанию и утилизации. Срок их службы значительно превышает  существующие аналоги (срок непрерывной  работы светильника не менее 80 тыс. часов, что эквивалентно 25 годам  эксплуатации, при 10 часовой работе в день). При чем, это не срок когда  светодиод выходит из строя, а  примерно в это время снижение его светового потока достигнет 50%.

Имеются и другие экономические  выгоды. Так, известно, что в ночное время, для дополнительной экономии электроэнергии, допускается снижение освещённости улиц в два раза (пункт 7.44 СНиП 23-05-95). Светодиодные светильники  позволяют регулировать освещённость снижением питающего напряжения (традиционные светильники на газоразрядных  лампах этого не допускают, при снижении напряжения они выключатся). Наличие  переключателя потребляемой мощности на подстанции позволяет, без расширения номенклатуры светильников, получать различные нормы освещённости в  соответствии со СНиП 23-05-95.

Кроме того, при оценке экономии электроэнергии необходимо учитывать  потери на проводах линий питания  светильников. Потребляемый лампами  ДРЛ и ДНаЗ ток составляет 2.1-2.2 А, потребляемый ток светильника LZ составляет 0.6-0.9А в зависимости от режима работы. Таким образом, рассеиваемая на проводах питания мощность уменьшается  в 4-9 раз.

Так же не требуется ввод новых мощностей, т.к. энергопотребление  светодиодных светильников меньше, а  срок полной окупаемости 90Вт светильника  в среднем составляет 3-4 года.

 

 

Перечислим свойства светодиодов, которые в ближайшем будущем  сделают их самыми экономичными по сравнению с другими источниками  света:

высокая световая отдача (100 - 150 лм/Вт);

малое энергопотребление (единицы ватт);

высокие значения КПД световых приборов и коэффициентов  использования светового потока в осветительных установках;

малые габариты (точечные или плоские приборы);

высокая долговечность (более 10 лет непрерывной работы);

отсутствие пульсации  светового потока;

возможность получения  излучения различного спектрального  состава;

возможность снижения коэффициента запаса осветительных  установок благодаря стабильности характеристик и высокому сроку  службы;

возможность использования  для освещения выцветающих объектов (произведений искусств, продукции  полиграфии, текстильного производства);

высокая устойчивость к внешним воздействиям (температуре, вибрации, ударам, влажности);

электробезопасность и взрывобезопасность;

возможность резкого  уменьшения размера, материалоемкости и трудоемкости производства световых приборов;

возможность создания необслуживаемых светильников;

высокая степень  управляемости (возможность построения систем многоуровневого управления освещением);

высокая технологичность  при массовом производстве;

низкие затраты  на упаковку и транспортировку.

 

Те вопросы, которые возникают  при внедрении светодиодов (как  и у всякой новой технологии), вполне решаемы, а главное дают необходимый  энергосберегающий эффект, способствуя  общему повышению использования  топливно-энергетических ресурсов на территории городов и поселений.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4.  Космическое  зеркало

Космическое зеркало, отражающие лучи Солнца на ночную сторону нашей  планеты, — один из впечатляющих космических  проектов. В 1993 году корабль «Прогресс M-15» вывел на орбиту 20-ти метровое пленочное зеркало (проект «Знамя 2»). Зеркало раскрылось, и дало световое пятно, примерно равное по силе одной  полной луне. Огромный солнечный зайчик скользнул над закрытой облаками Европой, где его увидели только астрономы, сидящие на вершинах горных Альп.

 

Проект «Знамя 2.5» был  на голову выше предшественника. Зеркало  должно было восприниматься с Земли  как 5-10 полных лун и образовывало след около 7 км в диаметре, которым  можно было управлять, подолгу удерживая  его на одном месте. Солнечное  зеркало — это слегка вогнутая оболочка диаметром 25 м, выполненная  из тонкой пленки с зеркальной поверхностью, которая крепится по периметру станции. Оболочка раскрывается и удерживается в раскрытом положении центробежными  силами.

Однако проект потерпел неудачу. В начале раскрытия оболочка зацепилась за антенну. Космический корабль  «Прогресс М-40» был спущен с  орбиты и затоплен в океане.

Конечно, это очень заманчиво  – развернуть на околоземной орбите зеркала, способные подсвечивать заполярные города, в которых ночь длится по полгода. В перспективе «орбитальные отражатели излучений Солнца» планируется использовать и более широко – для освещения биопромышленных комплексов в целях повышения их эффективности. Но, думается, очень важно уже сегодня обратить внимание на возможные последствия такой «подсветки». Для этого необходимо провести тщательные исследования влияния отраженного света на психику и физиологию человека, на жизнедеятельность бактерий, вирусов и т.п. И только после этого принимать решения о развертывании космических зеркал.

Например, весьма немаловажно, из какого материала будет изготовлено  тонкопленочное отражающее полотно. Будет  ли оно поляризовать падающий на нее  солнечный свет? И если да, то не возникнет  ли у людей на Земле неожиданного дискомфорта от сильного поляризованного  облучения? Причем более сильного, чем  в периоды полнолуния. Ведь ожидается, что орбитальные зеркала будут  освещать города раз в пять сильнее, чем полная Луна. Не вызовет ли такая  «подсветка» вспышки душевных расстройств? Не обострятся ли психические заболевания  значительно сильнее, чем в периоды  полнолуния? Не станут ли люди более  агрессивными? Не активизируются ли дремавшие  бактерии и вирусы?

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Заключение                                                   

Существуют сотни  мер, направленных на энергосбережение. В их основе лежат изменения в поведении и повышение технической эффективности.  Выделение наиболее важных мер, определяется условиями конкретного кризиса и каждый раз уникально. Энергосбережение невозможно без участия миллионов людей, имеющих разные интересы. Это сложная многоплановая деятельность, которую нельзя организовать только по принципам бизнеса. Фактически она в России еще не начиналась. С другой стороны альтернативы оперативному энергосбережению уже фактически нет:

• Страна не готова к быстрому массовому вводу новых энергетических мощностей. Нет проектов, квалифицированных кадров и организаций.
• Чтобы обеспечить 1 кВт энергетической мощности в потреблении необходимо обеспечить развитие электрических сетей, увеличение мощности в генерации с учетом собственных нужд и потерь в сетях, развитие топливной инфраструктуры вплоть до разработки месторождений.

С учетом налогов на прибыль, используемую на инвестиции, суммарные затраты общества на ввод в эксплуатацию мощностей составят минимум 100 тыс. руб./кВт. При тарифе 1,5 руб./кВт·ч, даже если эта мощность будет использоваться 5000 ч в год, все доходы составят 7500 руб./год. Несопоставимые цифры. А если эта мощность используется в период пикового потребления, то коэффициент неравномерности включения нагрузки учитывать нельзя, а доходы мизерные. Неуправляемый рост потребления пиковой мощности может разорить любую энергетическую компанию, решившую компенсировать его увеличением мощности всей энергосистемы.

Таким образом  энергосбережение в освещении, поможет  не только увеличить освещенность, экономить эл.энергию но и поможет  частично справиться с пиками нагрузки в системах эл.снабжения.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Литература

1. Материалы  Интернет-сайта www.es.ua

2. Материалы  Интернет-сайта www.econom-energo.ru

3. Способ  и устройство передачи и приема  информации по линиям распределительных  электрических сетей переменного  тока: решение о выдаче патента  от 25.03.2008 г., заявка 2006109696/09 Рос. Федерация: H04B 3/00  /  Сапронов А. А., Старченко  И.Е., Никуличев А. Ю.; заявитель  и патентообладатель ООО Научно-производственная  фирма «Электронные информациионные  системы». - № 2006109696/09; заявл. 27.03.2006; опубл. 10.10.2007, Бюл. № 28. – 2 с.: ил.

4. Материалы  Интернет-сайта www.echelon.com

5. Материалы  Интернет-сайта www.vossloh-schwabe.com

e-mail: elis2000@inbox.ru

 

Информационная система  по энергосбережению, www.energosovet.ru