Энергосбережение в освещении

Энергосбережение в освещении

Князев  Г.А. 1Остапенко  Е.Д. 1

---

1ГАПОУ ЛО Киришский политехнический техникум

Кузнецова  В.И. 1

---

1ГАПОУ ЛО Киришский политехнический техникум

Текст работы размещён без изображений и формул.
Полная версия работы доступна во вкладке «Файлы работы» в формате PDF

ВВедение

Сначала был факел… Потом — свечка! И для мощного освещения использовали свечу и 500 зеркал в качестве отражателя, а два века назад, улицы Санкт-Петербурга освещались масляными фонарями. Очень дорогое удовольствие, между прочим, к примеру, с сентября 1805 по май 1806 г. 595 фонарей Петербурга съели 10518 пудов конопляного масла и 70 пудов фитиля, Масляные фонари 130 лет освещали улицы городов – вот рекорд среди уличных источников света.

В 1835 году было основано общество освещения, которое установило 204 газовых фонаря на улицах Петербурга. [9].

В 19 веке, в «эру электричества в России» русский В.В. Петров строит «макси мощную батарею» из 4200 медных и цинковых пластин проложенных бумагой пропитанный электролитом. Между двумя уголками соединёнными с батареей вспыхивало яркое пламя — это была первая электрическая дуга [10].

А потом была свеча П.Н. Яблочкова, который, кстати, разбогатев на этом деле жил и процветал представляя компанию «Русский свет». Пока в 1873 году Лодыгин А.Н. не представил первую лампочку накаливания – угольный стерженёк в болотнике, из которого выкачан воздух. В 1890 году Лодыгин получает патент за изобретение лампы накаливания, в которой нить изготовлена из тугоплавких металлов [11]. А Яблочков, между прочим, разорился и в бедности доживал свой годы. Но это уже совсем другая история!

В вышесказанном, главное то, что человек никогда не скупился на освещение. Мы решили провести собственное исследование технических показателей и характеристик различных ламп, что бы сравнить их, выбрать самый эффективный источник света. А также рассмотреть простейшие средства управления светом, которые не только управляют работой освещения, но и предполагают сделать его более экономичным.

Основная цель нашего проекта: исследование способов энергосбережения на этапе потребления электроэнергии при освещении.

1 ИДЕЯ ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЯ – ИДЕЯ ВСЕГО МИРА

1.1 Определение энергосбережения

В настоящее время энергосбережение — одна из приоритетных задач во всем мире. Это связано с дефицитом основных энергоресурсов, возрастающей стоимостью их добычи, а также с глобальными экологическими проблемами.

Энергосбережение – значит экономия энергии. Экономия энергии – это эффективное использование энергоресурсов за счет применения инновационных решений, которые: осуществимы технически, обоснованы экономически, приемлемы с экологической и социальной точек зрения, не изменяют привычного образа жизни. Это определение было сформулировано на МЭК ООН, посвященной проблемам энергоресурсов и экологии планеты. Федеральный закон от 23 ноября 2009 г. № 261 — ФЗ «Об энергосбережении …» определяет основные пути и мероприятия по осуществлению политики энергосбережения в нашей стране [7].

По оценке экспертов, примерно 40% — 45 % потребления электроэнергии в России можно сэкономить [5]. В электроэнергетике энергосбережение осуществляется на всех этапах: При производстве электроэнергии, при передаче и распределении электроэнергии, при потреблении электроэнергии.

Основные пути экономии электроэнергии: исключение нерационального использования; повышение эффективности использования, устранение потерь электроэнергии. Основные усилия по энергосбережению сконцентрированы именно в сфере потребления электроэнергии.

1.2 Энергосбережение в освещении

С 2009 года ведущие страны мира начали масштабный переход на энергосберегающие источники света. В нашей стране 18 — 20% электроэнергии расходуется на освещение. В России действуют согласно: [Постановление Правительства РФ от 20 июля 2011 г. N 602 …8].новые требования к освещению. Переходу на альтернативные источники света способствует госпрограммы РФ энергос­бережения и энергоэффективности до 2020 года.

2 ИСКУССТВЕННЫЕ ИСТОЧНИКИ СВЕТА

По физической природе различают два вида излучения: тепловое и люминесцентное. Тепловым называют световое излучение, возникающее при нагревании тел. Люминесценция — излучение, которое не требует нагрева тел и может возни­кать в газообразных, жидких и твердых телах.

2.1 Лампы накаливания. Базовые сведения

Лампа накаливания — источник света, преобразующий энергию проходящего по спирали лампы электрического тока в тепловую и световую. Эти лампы практически 200 лет служили основными искусственными источниками света, радовали своим излучением, дарили людям свет и тепло.

Достоинства ламп накаливания: при включении они зажигаются практически мгновенно; имеют незначительные размеры и небольшую стоимость.

Основные недостатки ламп накаливания: лампы обладают слепящей яркостью, поэтому требуют применения соответствующей арматуры, ограничивающей ослепление; обладают незначительным сроком службы (порядка 1000 часов) [2].

2.2 Галогенные лампы. Базовые сведения

Галогенная лампа — это обычная лампа накаливания в баллон которой добавлен газ группы галогенов. Благодаря содержанию в газе галогенов (бром, хлор, фтор, йод), практически полностью устранить потемнение колбы и обусловленное этим уменьшение светового потока. Существует так называемый вольфрамо-галогенный цикл, суть которого поясняет рисунок 2.1

Рисунок 2.1 – Вольфрамо-галогенный Цикл

Испаренный из спирали в процессе работы лампы вольфрам попадает в результате диффузии или конвекции в температурную область (Т₁< 1400 К) вблизи стенки колбы, где образует стабильное вольфрамо-галогенное со­единение. Вместе с тепловым потоком эти соединения снова перемещаются в зону горячей спирали (Т

2> 1400 К) и там снова распадаются. Часть вольфрама снова восстанавливается на спирали, но уже на новом месте. Но это не приводит к увеличению срока службы.

Галогенные лампы накаливания второго поколенияЭто лампы с покрытием ламповой колбы, отражающим инф­ракрасное излучение, они характеризуются значи­тельным повышением световой отдачи. Рисунок 2.2 поясняет принцип работы ламп с покрытием.

Рисунок 2.2 — Работа лампы с покрытием, отражающим инфракрасный свет

Благодаря структуре покрытия, которое пропускает только видимый свет, а инфракрасное излучение по возможности полностью воз­вращает на спираль, где оно частично поглощается. Это вызывает повыше­ние температуры спирали, и подача электроэнергии сокращается. Световая отдача возрастает.

Достоинства галогеновых ламп: сочный свет, великолепная цветопередача, повышенная световая отдача, а следовательно, и повышенная экономичности, в спектре УФ-лучи, возможность управления световым пучком.

Основные недостатки галогеновых ламп: спектр смещён синюю область, длинные линейные не работают вертикально, хорошие лампы стоят дорого.

Динамика световой отдачи тепловых источников света, по мере их совершенствования представлена на рисунке 2.3[12].

Рисунок 2.3 – Светоотдача ламп накаливания по мере их развития:

–o–обычные ЛН , –o–галогенные лампы, –o–с полимерной пленкой [12].

2.3 Газоразрядные лампы низкого давления. Базовые сведения

Люминесцентные лампы— это газоразрядные лампы низкого давления, в которых возникающее в результате газового разряда невидимое для челове­ческого глаза ультрафиолетовое излучение преобразуется люминофорным покрытием в видимый свет.

Достоинства люминесцентных ламп: КПД 15…20%, благоприятные спектры излучения,обеспечивающие высокое качество цве­топередачи; низкая чувствительность к повышениям напряжения, малая себестоимость, низкая температура (не выше 50°С).

Недостатки люминесцентных ламп: сложность схемы включения, ограниченная единичная мощность, зависимость от температуры окружающей среды (при снижении t^о лампы гаснут или не зажигаются), вредные пульсации светового потока, акустические помехи и шумность работы, при снижении напряжения сети более на 10% ЛЛ не зажигается, потери энергии в ПРА до 25…35% мощности ламп,требуют тщательной утилизации [2].

Световой поток после 70% средней продолжительности горения снижает­ся до 70% от начального (рисунок 2.4).

Рисунок 2.4 — Изменение яркости свечения люминофора:

1 — для ЛЛ 40 Вт, кривая 2 — для ЛЛ 15 и 30 Вт

2.4 Энергосберегающие лампы или КЛЛ

2.4.1 Что такое КЛЛ

В 80-х годах трубки люминесцентных ламп стали складывать и скручивать, получились компактные люминесцентные лампы (КЛЛ), «в народе» — „энергосберегающие“. Однако применять для них слово „энергосберегающие“ это рекламный трюки не более [2].

Многочисленные типы компактных люминесцентных ламп (КЛЛ) мощностью от 5 до 25 Вт со световыми отдача­ми от 30 до 60 лм/Вт и сроками службы от 5000 до 10000 ч. Часть типов КЛЛ предназначена для замены ламп накаливания. Они имеют встроенную пускорегулирующую аппаратуру и снабжены стандарт­ным резьбовым цоколем Е27 [2].

2.4.2 Все проблемы КЛЛ

Акустические помехи.

Наличие в цепи дросселей создает большое осложне­ние при люминесцентном освещении, так называемые акустические помехи, попросту говоря — жужжание. Вибрация может уси­ливаться или ослабляться осветительной арматурой, так как ПРА устанавливаются в самих светильниках .

Помехи радиоприему и их подавлениеВсе ЛЛ создают эфирные и сетевые помехи радиоприему. Сетевые помехи распространяются по проводам сети и для подавления применяются электрические фильтры либо нужно применять дроссель с симметрированными обмотками и т.п.

Пускорегулирующая аппаратура Лампа без дополнительных приспособлений не зажигается. Для зажигания лампы необходима специальная цепь обеспечивающая повышенное напряжение, превышающее при­мерно вдвое рабочее напряжение между электродами лампы.

Ртуть Проблема ртутных отравлений слишком серьезна. Опасна, собственно, не сама ртуть, а ее пары [5[.

2.5 Светодиодные лампы. Общие сведения

В 1907 году британский экспериментатор Генри Джозеф Раунд обнаружил желтое излучение, испускаемое карбидокремниевыми кристаллами.

В 1923 году в Нижнем Новгороде, молодой российский ученый Олег Лосев также зафиксировал это свечение голубовато–зелёного цвета.

В 1962 году группа ученых (США), которой руководил Ник Холоньяк, продемонстрировала работу первого светодиода. Сегодня светодиоды — наиболее развивающееся направление в области источников света. К производству светодиодов приступили мировые лидеры в области источников света Osram и Philips и десятки более мелких фирм во всех развитых странах[14].

Светодиодная лампа — это сложный прибор, состоящий из светодиодов, драйвера, системы охлаждения и системы рассеивания света.

На рисунке 2.5 показано устройство светодиодной лампы.

Рисунок 2.5 — Устройство светодиодной лампы

Количество светодиодных кристаллов, установленных в одну лампу, может превышать сотню работающих элементов.

2.6 Из достоверных источников

Ученые, провели исследование как влияет искусственное освещение на самочувствие учащихся. «В исследовании принимали участие взрослые и дети, а в его основе лежала сравнительная оценка условий работы в свете традиционных люминесцентных светильников и набирающих обороты светодиодных энергосберегающих светильников». — рассказывает заведующая отделом гигиенического нормирования и экспертизы НИИ гигиены и охраны здоровья детей и подростков НЦЗД РАМН Любовь Текшева [5].

Результат несколько удивил ученых, все показатели свидетельствовали в пользу светодиодного светильника. Эксперимент, поставлен­ный на учениках с 4-го по 11-й класс, показал, что при светодиодном освещение дети уставали, но не так сильно как при других источниках [5].

 

3 ЛАБОРАТОРНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ светотенических характеристик источников света

3.1 Общие сведения

Исследования проводится на лабораторном стенде (можно измерить ток, напряжение, мощность, коэффициент мощности, регулировать напряжение от 50 до 300 В) на рисунке 3.1 (а) и схема для проведения экспериментов (б).

Рисунок 3.1 – Лабораторный стенд (а), схема для экспериментов(б)

Люксметром измеряется освещенность, коэффициент пульсации источника света и яркость света. Световой поток и светоотдача ламп вычисляется по формулам:

3.1

3.2

Где: – световой поток Лм, освещенность Лс, площадь сечения потока м², — световая отдача, — полная мощность источника све­та, Вт

3.2 Результаты экспериментов

Мы объединили некоторые показатели в сравнительные таблицы 3.1, 3.2, 3.3, в которых можно сравнить потребляемую лампочками мощность и светоотдачу и другие показатели. На основе экспериментальных и расчетных данных построены ( рисунки 3.2, 3.3, 3.4 и 3.5).зависимости показателей в функции от напряжения.

На рисунке 3.8 очевидно что лампа накаливания непозволительно много потребляет электроэнергии. Графики наглядно демонстрируют, что максимальную светоотдачу имеют галогенная и светодиодная лампочки. Но потребляемая мощность у светодиодной в 2 раза меньше.

Таблица 3.1- Потребляемая мощность и светоотдача

	Потребляемая мощность и светоотдача
			Лампы накаливания			Галогенные лампы					Энерго-сберегающие				Свето-диодные лампы
	Um.B		Р (Вт)		(Лм/Вт)	S (ВA)			(Лм/ВA)		S (ВА)		(Лм/ВA)		Р (Вт)		(Лм/Вт)
	10		0,39		0,05	0,010			—		0,1		3		0,01		—
	35		2,02		0,12	0,035			—		0,35		1,22		0,035		5,0,6
	75 .		5,07		0,07	0,15			3,3		1,875		0.45		0,15		4,5
	100		8,92		0,19	4,32			3,91		5,038		2,04		0,7		13,57
	150		16,3		0,58	10,92			5,8		7		4,05		1,46		19,25
	200		24,7		1,34	7,55			8,64		9,4		3,2		2,17		18,43
	220		25		1,34	9,774			12,47		10		2,78		2,61		21
Таблица 3.2 — Освещенность и световой поток разных ламп
		Лампы накаливания					Галогенные лампы			Энерго-сберегающие				Свето-диодные лампы
Um.B		Е (Лк)					Е (Лк)	(Лм)		Е (Лк)				Е (Лк)		(Лм)
10		21		0,18			33,2	0,29		34,3		0,3		16,5		0,143
35		27,4		0,24			36,3	0,314		49,8		0,43		20,5		0,177
75 .		44,8		0,39			58,2	0,5		97,8		0,846		77,3		0,670
100		1190		10,29			1960	16,9		1190		10,29		1100		9,5
150		2740		23,7			7420	64		2740		23.7		3250		28,11
200		3050		26,5			12000	103		3550		30.7		4600		39,8
220		3210		27,8			14100	122		3210		27,8		6330		54,75

Таблица 3.3 — Коэффициент пульсации

	Лампы накаливания	Галогенные лампы	Энерго-сберегающие	Свето-диодные
Um.B	Кп,%	Кп,%	Кп,%	Кп,%
10	27,7	18,3	17,6	26,9
35	28,8	17,8	18,0	25,5
75 .	24,5	14	17,3	34,9
100	23,2	71,0	21,3	74,9
150	27,2	77,2	2,3	79,1
200	30,5	74	4,8	80,7
220	30,7	74,3	4,6	83,4

Коэффициент пульсации экспериментальной светодиодной лампы очень высокий, к сожалению экспериментальная лампа из класса учебных ламп и не очень высокого качества. А ранее, мы упоминали, что лампы низкого качества сильно пульсируют, ну вот в этом мы и убедились. Тем не менее, базовые характеристики качественных светодиодных ламп заявляют о небольшом коэффициенте пульсации.Галогенные лампы также имеют большой коэффициент пульсации и этим сильно ухудшают общий результат проведенного исследования.

Рисунок 3.2 – Графики потребляемой мощности различными источниками света в функции от напряжения

Рисунок 3.3 – Графики зависимости эффективности различных источников света в функции от напряжения

Здесь в лидерах остаются те же галогенная и светодиодная лампы.

 

Рисунок 3.4– Графики зависимости освещенности различных источников

Рисунок 3.5 – Графики зависимости светового потока различных источников

 

4 ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЕ ПРИ УПРАВЛЕНИИ СВЕТОМ

Выбор эффективных источников света это не единственный способ энергосбережения при освещении.

Представим простейшие средства управления светом.

Датчики движения уловят движения человека и включат освещение, а через установленное время выключат его, если движение не повторяются.

Таймерустановленный совместно с переключателем позволит пройти освещаемый коридор или другую площадку, а потом заботливо выключит.

Рисунок 4.1 – Средства управления работой источников светом

Фотореле включит свет когда темно, и выключит его, если солнечного света достаточно. Значение освещенности при которой произойдёт срабатывание реле, называется — порог срабатывания, он регулируется. При низком пороге — включение освещения будет выполнятся при небольшом изменении освещенности, при высоком пороге — свет автоматически зажжется при некотором сумраке.

Сейчас для эффективного освещения разработаны и успешно применяются лестничные автоматы (таймеры) и регуляторы освещенности.

К стати сказать, с галогенными лампами применять димммеры (регуляторы) не рекомендуется, так как пониженное напряжение увеличивает нагрузку на трансформатор и сокращает его срок службы.

 

5 Энергосбережение по новым технологиям

5.1 Политика светодиодного энергосбережения

Применение светодиодных тех­нологий, которые еще пять лет на­зад казались далекими от массового внедрения, становится современной тенденцией и имеет самые многообе­щающие перспективы.

Рисунок 5.1 – Сравнительные таблицы из журнала «Рынок светотехники»

Из таблиц 1 и 2 из которых видно, что светодиодные лампы за счет низкого расхода финансовых средств в течение периода эксплуатации, длительного жизненного цикла, высокой яркости, отсутствия ин­фракрасного и УФ излучений являются лидерами в рейтинге прочих источни­ков освещения.на рисунке 5.2 показано ожидаемое изменение стоимости СДИО к 2020 году.

Рисунок 5.2 — Прогноз изменения стоимости СДИО до 2020 г

5.2 Высокие технологии управления светом

Большой процент потерь электроэнергии имеет место при её нерациональном использовании.

Рисунок 5.3 – Программируемые реле

Это микропроцессорные аппараты, которые программируются на языке алгебры логики посредством программного обеспечения которое разработано для каждого типа подобных реле. «Logо», «Оnи» или «Оvеn» — их принцип работы и правила программирования аналогичны. От всех этих фактов можно избавиться, если управлять светом с помощью высокотехнологичных микропроцессорных устройств. На рисунке 5.3 показаны сложные и дорогие устройства для управления освещением. С их помощью можно задать любой даже очень сложный режим работы светильников и всё будет выполняться с точностью до долей секунды. Запрограммировать систему на самый эффективный режим работы, в котором исключены любые виды потенциальных потерь электроэнергии и система будет работать согласно программе, обеспечивая комфорт и безопасность в самом экономичном режиме потребления энергии.

 

 

6 Заключение по проекту

 

Исследовательская работа помогает проводить сравнение, анализировать, формулировать выводы и делать обоснованный выбор. Результаты проведенных экспериментов позволяют иметь собственную точку зрения на тот или иной факт или объект.

Проведенная работа явно свидетельствуют, что в нашей стране применяемые ранее и большая часть работающих сейчас искусственных источников света не отвечает требованиям программы энергосбережения.

Из эксплуатации необходимо в срочном порядке выводить энергоёмкие и малоэффективные лампы, в частности лампы накаливания. Последние 150-200 лет большую часть освещения на земле выполняли лампы накаливания. С ними нам было хорошо, светло и тепло. Они имеют прекрасные цветовые характеристики, спектр близкий к естественному солнечному свету, но являются самыми энергоёмкими, превращая 95% получаемой электроэнергии в тепло и только 5% — в свет… Хочется сказать: спасибо вам за долгую службу и прощайте наши добрые лампочки накаливания. Сейчас нам нужно больше света, при меньших затратах энергии.

Все исследования в области освещения указывают лидера среди источников света — это светодиодные лампы. Весь мир понимает это и стремится сделать их более совершенными и доступными. И мы знаем, что это дело недалёкого будущего.

Исследовательская работа на этом этапе не закончена. Следующий шаг: 1 — Овладеть методикой расчета систем освещения, провести расчет освещения некоторого помещения с выбором разных источников света и сравнение результатов. 2 — Программирование микропроцессорных реле «Oven», «Oni» и «Logо» имеющихся в нашей лаборатории 3 — Экспериментальное исследование режимов цепей освещения управляемых микропроцессорными реле.

И это будет продолжение идеи об энергосбережении в освещении.

Библиографический поиск

1. Конюхова Е.А. Электроснабжение объектов: Учебник для студентов СПО. — М.: Мастерство 2010г
2. Корякин-Черняк С.Л. – Справочник домашнего электрика. – 5-е изд. – СПб.: Наука и Техника, 2007.- 400 с.: ил.
3. Ларин В.И., Савёлов Н.С. «Электроника. Учебное пособие» — издание 3-е. Ростов н/Д: изд-во «Феникс», 2009г.
4. Рекус Г.Г. Электрооборудование производств: Справ.пособие. _М.: Высш. Шк. 2007.
5. «Рынок светотехники» — отраслевой журнал № 1 (14) 2013 www.sveti.ru
6. Электротехнический справочник в 4т. Под общей редакцией профессоров МЭИ В,Г, Герасимова и др. (гл. ред. А.И.Попов). – 10-е изд. Стереот. – М.: Издательский дом МЭИ. 2009г.
7. Федеральный закон от 23 ноября 2009 г. N 261-ФЗ «Об энергосбережении и о повышении энергетической эффективности и о внесении изменений в отдельные законодательные акты Российской Федерации «
8. Постановление Правительства Российской Федерации от 20 июля 2011 г. N 602 г. Москва «Об утверждении требований к осветительным устройствам и электрическим лампам, используемым в цепях переменного тока в целях освещения»
9. vita-colorata.livejournal.comфонари петербурга.
10. www.powerinfo.ru/petrov.php
11. geektimes.ru/post/241084/. история и терминология

12. e-audit.ru/light/lamps.shtml

13. 3dnews.ruсветлое будущее.

14. novolampa.ru/baza-znaniy/istoriya-sozdaniya-svetodiodov

15. Источники света и энергосберегающие технологии в светотехнике (исэтс-н) мет.указ. к вып. лаб. работ — 000 НПП Челябинск «учебная техника — профи» 2015

Просмотров работы: 500

Способы экономии электроэнергии в осветительных установках

Расход электроэнергии на освещение промышленных компаний безпрерывно вырастает и составляет в среднем по отраслям индустрии 5
— 10% их общего употребления. По отдельным отраслям расход электроэнергии на осветительные
установки значительно колеблется: в металлургических предприятиях — около 5%, в машиностроения
-10%, в легкой индустрии — и среднем 15%. На неких предприятиях легкой индустрии толика расхода электроэнергии на
осветительные установки превосходит 30%.

Электронное освещение — вместе с другими устройствами технического оснащения производственных помещений делает комфортабельные условия для
производительного труда, уровень освещенности существенно оказывает влияние на
производительность труда. Потому задачку экономии электроэнергии на
осветительных установках следует осознавать так, чтоб при малых издержек электроэнергии методом правильного устройства и эксплуатации
осветительных установок обеспечить лучшую освещенность производственных помещений и рабочих мест и высочайшее качество освещения, сделать обстановку для более производительного труда работающих.

Для действующей осветительных установок фактическая освещенность находится в зависимости от фактической освещенности, площади помещения;
числа осветительных приборов, числа ламп в каждом осветительном приборе, светового потока каждой
лампы, коэффициента использования светового потока,

Величина светового потока лампы, находится в зависимости от типа и мощности лампы, напряжения на лампе и степени ее износа.
Коэффициент использования светового потока находится в зависимости от последующих причин: к. п. д. и формы кривой рассредотачивания силы света осветительных приборов, высоты
подвеса осветительных приборов, возрастая с ее уменьшением, площади помещения S.

Экономия электроэнергии при проектировании осветительных установок

Строй нормы предугадывают советы по рациональной цветов отделке стенок, потолков, полов, ферм, балок, также технологического оборудования цехов промышленных компаний в целях улучшения освещения производственных помещений и критерий труда.

При проектировании естественного и искусственного освещения помещений производственных построек должно учитываться увеличение освещенности рабочих мест за счет отраженного света от поверхностей интерьеров, отделка которых осуществляется в согласовании с советами строй норм.

Расход электроэнергии на электронное освещение находится в зависимости от числа и мощности ламп, утрат мощности в пускорегулирующей аппаратуре (ПРА) и в осветительной сети и от — числа часов использования мощности
осветительных установок за данный период (к примеру, год).

Длительность горения ламп в большой степени находится в зависимости от оптимального устройства и наибольшего использования естественного освещения.

Рациональное устройство естественного освещения производственного помещения и создание достаточной освещенности рабочих поверхностей, требующейся технологическим процессом производства, должно быть предвидено при проектировании строения. Время от времени об этом запамятывают, применяя проекты построек, созданных для производств с наименьшими требованиями к уровню освещенности. Недостающая естественная освещенность в схожих зданиях ниже
допустимой для данного типа производства, в особенности в пасмурные зимние деньки, приводит к необходимости использования электронного освещения в дневное время.

Эффективность и длительность использования естественного освещения зависят от состояния остекления, и для поддержания его в чистоте требуется постоянная чистка стекол. Периодичность чистки находится в зависимости от степени загрязнения воздушной среды производственного помещения и внешнего воздуха.

Правила технической эксплуатации электроустановок (ПТЭ) требуют создавать более 2-ух чисток стекол в год при малой запыленности и более 4 при значимых выделениях пыли, дыма и копоти.

Способы чистки зависят от стойкости загрязнений: для просто удаляемой пыли и грязищи довольно промывки стекол мыльным веществом и водой с следующей протиркой.
При стойких маслянистых загрязнениях, масляной копоти для чистки нужен использовать особые составы.

Эффективность постоянной протирки остекления очень высока: длительность горения ламп при двухсменной работе цехов сокращается в зимнее время более чем на 15%, а в летнее время на 90%.

Экономичное расходование электроэнергии на осветительные установки в большой степени находится в зависимости от правильного выбора источников света и осветительных приборов, также рациональной
эксплуатации осветительных установок.

При выборе осветительных приборов учитывается высота помещений, их размеры, условия среды, светотехнические данные осветительных приборов, их энергетическая экономичность,
требуемая освещенность, качество освещения и др. Важнее значение для экономичности осветительных приборов имеют отражатели.

Управление электронным освещением

Для экономичного расходования электроэнергии в электроосветительные установках должна быть предусмотрена рациональная система
управления освещением. Верно построенная схема управления освещением
помогает уменьшить длительность горения ламп и с этой целью предугадывает
возможность включения и выключения отдельных осветительных приборов, групп их, помещения помещения, строения, всего предприятия.

В низких и маленьких производственных и вспомогательных помещениях (с высотой до 4—5 м) может быть применение выключателей на один-два
осветительного прибора либо малую группу осветительных приборов.

Для больших цехов может быть применение дистанционного контакторного управления освещением всего цеха
и ограниченного количества мест — 1-го либо 2-ух, что облегчит управление освещением и позволит более экономично расходовать электроэнергию.

Пульт управления освещением располагается в помещениях дежурного персонала.

Управление внешним освещением с разделением его на части (освещение дорог и проездов, охранное освещение, освещение открытых мест работы, освещение огромных площадей и открытых складов) должно быть очень централизовано в масштабе всего предприятия.
Централизуется обычно и управление освещением всего предприятия, т. е. освещением всех построек и внешним освещением. Для дистанционного управления освещением употребляются телефонные кабели и кабели телеуправления. Управление освещением всего предприятия, обычно, сосредоточивается на пт дежурного энергетического хозяйства предприятия.

Централизация управления освещением всего предприятия преследует цель выбора более оптимального времени включения и выключения освещения, сочетания его с уровнем естественной освещенности, с началам, перерывами и окончанием работ в цехах предприятия.

В практике используются разные схемы автоматизации управления освещением. Более нередко автоматизируется управление внешним освещением. Для автоматического управления освещением используются фотоэлементы либо фотосопротивления, которые служат датчиками для автоматов управления. Датчика регулируются на определенный малый уровень естественной
освещенности для выключения освещения с пришествием рассвета и включения его в сумерках.

Экономия электроэнергии при эксплуатации осветительных установок

Важное значение для экономии электроэнергии в осветительных установках имеют их верная эксплуатация и ремонт. Службой головного энергетика должны составляться планы и графики осмотров, чисток, замен ламп и планово-предупредительного ремонта
осветительных установок и осуществляться контроль за их выполнением.

Широкая группа мероприятий по экономии электроэнергии связана с правильной эксплуатацией и ремонтом
осветительных установок. Важные из их — разработка и внедрение способов и устройств для своевременной чистки осветительных приборов и подмены изношенных ламп, значение которых для оптимального расхода электроэнергии на освещение очень велико.

Сокращение длительности горения ламп дает прямую экономию электроэнергии, к этому ориентированы мероприятия по наибольшему использованию естественного освещения, правильному устройству управления освещением, применению автоматического и программного управления освещением.

Правилами технической эксплуатации электроустановок (ПТЭ) предвидено, что чистка ламп и осветительных приборов делается в сроки, определяем, ответственным за электрохозяйство, зависимо от местных критерий. В Правилах устройства электроустановок (ПУЭ) и ведомственных инструкциях имею, указания о рекомендуемой периодичности очистки осветительных приборов.
Потерн светового потока резко растут от загрязнения осветительных приборов.

Для обеспечения экономной эксплуатации используемые осветительного прибора должны допускать легкий съем всех загрязняющихся частей — защитных стекол, отражателей, рассеивателей, патронов для их чистки в стационарных критериях мастерских.

Должны быть в деталях проработаны процессы подмены съемных деталей светотехнической арматуры незапятнанными и чистки запятанных деталей
и мастерских с применением особых моющих составов и средств механизации. В эксплуатации должен иметься обменный фонд более 5
— 10% съемных деталей, находящихся в осветительных установках.

Следует устранять одну из основных обстоятельств неудовлетворительной эксплуатации осветительных приборов — трудность доступа к ним. В особенности это касается цехов высотой более 4 м, где остро стоят эти вопросы.
Более комфортны для обслуживания осветительных установок стационарные устройства, в том числе: технические этажи (устраиваемые для различного рода коммуникаций, вентиляции, кондиционирования воздуха), площадки, особые электротехнические
мостики.

Поддержание номинальных уровней напряжения в осветительной сети

Колебания напряжения приводят к перерасходу электроэнергии. Напряжение на выводах ламп не должно быть выше 105% и ниже 85% номинального напряжения.
Понижение напряжения на 1% вызывает уменьшение светового потока ламп: накаливания — на 3
— 4%, люминесцентных ламп — на 1,5% и ламп ДРЛ — на 2,2%.

Одной из главных обстоятельств, вызывающих значимые колебания напряжения в осветительной сети промышленных компаний являются пусковые токи больших электродвигателей, установленных на агрегатах с томными маховыми массами, прессах, компрессорах, молотах и др.
Существенно увеличивается напряжение в электросети промышленных компаний в ночное время, когда остаются выключенными на ночь компенсирующие устройства.
Колебание напряжения вызывается также конфигурацией силовой нагрузки в течение суток.

Для устранения воздействия колебаний напряжения на эффективность осветительной установки используются отдельные трансформаторы для осветительной нагрузки и компенсирующие устройства, включаемые и отключаемые строго но суточному графику.

В ближайшее время для стабилизации напряжения в осветительных установках находит применение автоматическое регулирование напряжения.
Для промышленных осветительных электросетей разработаны и обширно используются автоматическое регулирование напряжения при помощи вольтодобавочных трансформаторов и включение в сеть дополнительной индуктивности.

Как экономить на освещении. Энергосберегающие лампы.

Сегодня  опять вернемся к теме экономии электроэнергии и разберемся с тем как  можно экономить на освещении. Свет  жизненно важен для человека, с его помощью мы получаем  большую часть информации об окружающем мире. Свет влияет на  наше здоровье, настроение и работоспособность и обеспечивает  нам безопасность.

Мы сейчас уже не представляем своей жизни без освещения.  Как же можно эффективно использовать этот ресурс. Как получить много света за небольшие деньги?

Но, к сожалению, Солнце светит не круглые сутки.

На следующей диаграмме показана продолжительность светлого и темного времени суток на широте 53 градуса с. ш. Очевидно, что  в течение почти 50% суточного времени нам необходимо искусственное освещение.

Искуственное освещение сейчас стало жизненноважной необходимостью.  А для работы источников искусственного освещения нужна электроэнергия. На освещение приходится около 18% от общего расхода электроэнергии среднестатистической семьей.

Как можно экономить на освещении?

Одним из способов экономии электричества дома является использование  экономичных источников освещения.

Одной из самых важных характеристик эффективности источников освещения является световая отдача. Максимальная теоретически возможная световая отдача равна 683 лм/Вт и наблюдаться она может только у источника, преобразующего энергию в свет без потерь. Лучшие из современных ламп имеют световую отдачу, приближающуюся к 200 лм/Вт.

 

 

Лампы накаливания рекомендуется использовать, когда освещение необходимо на непродолжительное время ( в туалетах, кладовках). Эти лампы дешевые, но имеют небольшую световую отдачу — у них только 5% от используемой энергии преобразуется в свет, 95% идет в тепло.  Кроме того, у этих ламп небольшой средний срок службы: около 1 000 рабочих часов.

Галогенные лампы накаливания более компактны и пригодны для изящных и специальных светильников в функционально-декоративном освещении. Светоотдача у них в 2 раза больше,чем у ламп накаливания. Стандартным сроком службы этих ламп принято считать период в 2 000 часов. Сегодня галогенные лампы являются сравнительно экономичным и при этом недорогим источника света.

Люминесцентные лампы имеют светоотдачу в 8 раз больше, чем у обычных ламп накаливания и служат они в 10 раз дольше. Но есть и существенные недостатки. При снижении температуры их светоотдача резко падает, при температуре+5°С они могут вообще не включиться и кроме того они слишком громоздкие. Использованные люминесцентные лампы (они содержат ртуть) должны утилизироваться отдельно.

Компактные люминесцентные лампы рекомендуется использовать везде, где необходимо длительное время их работы, т.е. во всех жилых и офисных помещениях. Они имеют в 5- 6 раз большую светоотдачу и в 10 раз больший срок службы, чем лампы накаливания. Очень частое включение сокращает их срок службы.

Недостатки — энергосберегающие лампы не могут регулироваться по яркости и требуют специального пускорегулирующего аппарата. Кроме того они содержат ртуть и требуют отдельной утилизации.

Какую же лампу выбрать?

На диаграмме очень наглядно показана световая отдачу различных типов ламп ,что и характеризует их эффективность использования электроэнергии.

Расход электроэнергии одной энергосберегающей лампы меньше в 5 раз по сравнению с лампой накаливания.

Срок службы одной энергосберегающей лампы составляет 10 000 рабочих часов, что в 10 раз больше, чем у стандартной лампы накаливания.

Люминесцентные лампы существенно дороже, чем лампы накаливания. Но учитывая срок службы ламп, количество и стоимость потребляемой электроэнергии, экономическая эффективность люминесцентных ламп гораздо выше,чем у ламп накаливания.

Подсчитано, что замена пяти ламп накаливания на энергосберегающие люминесцентные лампы экономически выгодна и уже через два года затраты окупаются. За период службы энергосберегающих ламп вы можете сэкономить 300% от стоимости первоначальных затрат.

Кроме преимуществ у энергосберегающих ламп есть недостаток – в них содержится небольшое количество ртути. Этого опасного металла в лампе немного —  около 3 — 5 мг., но после того как такие лампы перегорят или разобьются они становятся опасными. Они ядовиты, поэтому их нельзя выбрасывать в мусорный контейнер вместе с бытовым мусором, они должны утилизироваться отдельно.

Сейчас появляются новые более эффективные источники света.

Например — светодиоды, не относящиеся ни к тепловым, ни к разрядным лампам.

Как выбрать лампу? Полезные советы.

 

Теперь вы знаете как можно экономить на освещении. Конечно для семьи такая экономия электроэнергии может быть и не очень заметна, но в масштабах страны весьма ощутима.

В статье использованы материалы Могилевского Информационно-консультационного центра по энергосбережению (МИКЦЭ) .

Запись просмотрена 2,060 раз, 7 посетителей сегодня

Экономия электроэнергии в системах освещения объекта / Статьи и обзоры / Элек.ру

Изучение электрических сетей в различных регионах России и стран Европы показало, что реальное напряжение в сети может достигать 250В, особенно в вечерние и ночные часы в связи со снижением нагрузки. При этом лампы систем освещения работают в «перенапряженном» режиме.

Более того, избыточная работа осветительных сетей закладывается на стадии проектирования, когда требуемая освещенность объекта рассчитывается исходя из минимально допустимого сетевого напряжения. Поэтому применение энергосберегающих нормализаторов переменного напряжения NORMEL серии ESSV позволяет сэкономить от 10% потребляемой электроэнергии. Одновременно с этим, существенно увеличивается рабочий ресурс приборов освещения за счет их более «бережной» эксплуатации, что также влияет на совокупный экономический эффект от применения энергосберегающих нормализаторов переменного напряжения NORMEL серии ESSV.

Экономия затрат на электроэнергию от 10%
— Экономия электроэнергии от 10% в осветительных сетях;
— Увеличение срока службы приборов освещения;
— Идеальное решение для систем уличного освещения объектов, магазинов, торговых центров, автомобильных паркингов, цехов, вокзалов, аэропортов, взлетно-посадочных полос и пр.;
— Оптимальный способ управления производственным освещением.

Значительное энергосбережение при освещении улиц, зданий, автомобильных паркингов, торговых центров и прочих объектов инфраструктуры достигается в период повышенного уровня напряжения в питающих сетях.

Описание и принцип работы

Энергосберегающий нормализатор переменного напряжения NORMEL — изделие промышленной серии ESSV представляет собой устройство модульного построения, заключенное в единую металлическую оболочку размерами 800х750х350(мм) и 950х900х450(мм) ,выполненную из стали толщиной 1,5 мм.

Энергосберегающий нормализатор переменного напряжения NORMEL промышленной серии ESSV предназначен:

• для автоматического регулирования величины напряжения в электрических сетях 380/220 В, 50 Гц.
• сбережение электроэнергии от 10%
• улучшения качества электроэнергии в соответствии с требованиями ГОСТ Р 54149-2010.

Энергосберегающий нормализатор переменного напряжения NORMEL промышленной серии ESSV включает в себя оригинальный электронный блок управления и силовую часть.

Электронный блок управления состоит из:

• контроллера,
• блока коммутации
• блока снабберов.

Силовая часть включает:

• аппараты силовые защитно-коммутационные,
• систему фазированных электромагнитных преобразователей мощностью соответствующей номинальной мощности установки.

Регулирование напряжения осуществляется в заданных пределах при его отклонениях от параметров ГОСТ Р 54149-2010.  Энергосберегающий нормализатор переменного напряжения NORMEL промышленной серии ESSV позволяет регулировать и снижать напряжение до нижнего уровня, разрешенного ГОСТ Р 54149-2010, что является условием эффективной работы всех электроприемников без недопустимого снижения их производительности.

В результате нормализации электроснабжения при применении энергосберегающего нормализатора переменного напряжения NORMEL достигаются две основные цели:

• экономия денежных средств за счет сокращения электропотребления;
• экономия денежных средств за счет увеличения ресурса электроприемников.

Применяемое в устройстве запатентованное схемное решение позволяет использовать компоненты силовой части имеющие номинальную мощность, не превышающую 10% от мощности стабилизируемой нагрузки. В результате этого, КПД устройства составляет 99,7%.

Принципы работы и отличия технологии NORMEL

Принципиальное отличие от общеизвестных схем автотрансформаторного регулирования потока электрической мощности заключается в способе интеграции пофазных дросселей и, как результат, принципе регулирования выходных параметров сети.

Основное отличие схемы, применяемой в технологии NORMEL — регулирование параметров сети осуществляется не путем каких-либо перекоммутаций силовых фазных контуров, а путем наведения в них разнонаправленных электродвижущих сил со стороны тонкой обмотки фазных дросселей посредством изменения их полярности подключения относительно толстой (силовой) его обмотки.

В процессе работы нормализатора применяются три основных фазнонезависимых рабочих режима:

Данный метод дает ряд преимуществ технического, эксплуатационного, массогабаритного, стоимостного и надежностного характера, а именно:

• регулирование происходит без разрыва питающей сети — что устраняет проблемы, связанные с коммутациями и вызываемые ими переходные процессы;
• благодаря тому, что 95% мощности нормализатора передается электрическим и лишь 5% — электромагнитным способами, применяемые в устройстве силовые дроссели имеют мощность, соответствующую 5% от номинальной мощности нормализатора, а это — вес, размеры, стоимость изделия в целом;
• отсутствие силовых коммутационных элементов в схеме нормализатора создает условия для длительной (не менее 15 лет) бесперебойной работы.

Компания NORMEL

Расчет экономии электроэнергии при использовании светодиодных ламп

Как всем известно, лампы накаливания имеют еле уловимое мерцание, которое при долгом нахождении человека в помещении, негативно влияет на его зрение. Привыкшему, это мерцание может быть вовсе незаметно, однако людям с чувствительными нервными окончаниями в глазном яблоке, это может причинять неудобства, а также приводить к раздражительности. Поэтому были изобретены светодиодные лампы, которые не имеют такого дефекта. Также они не имеют вредных излучений, таких как ультрафиолет и инфракрасный свет. По сути – в этом их главный принцип действия. Из-за подобного рода излучений, глаза чувствуют переутомление, в результате чего, человек может через время потерять зрение. Помимо прочего, немаловажным фактором, является экономия электроэнергии. Светодиодная лампа гораздо экономнее ламп накаливания, но цена диодных намного выше. Поэтому, в данной статье расскажем, как выбрать светодиодную лапу и разберём вопрос: экономят ли электроэнергию светодиодные лампы.

Преимущества и недостатки

Как упоминалось выше, главным преимуществом светодиодных ламп – является экономия электроэнергии, а в нашей стране, экономия электричества, залог комфортной жизни. При чём дизайн этих осветительных приборов очень изящен, что придаёт комнате или помещению некий шарм и привлекательность. В европейских странах давно уже не пользуются лампами накаливания. Мало того, есть даже специальные программы законодательства, по искоренению производства таких ламп и применения их в быту.

Стоит заметить, что обычные лампы очень часто «горят». Плохое качества волоса накаливания приводит к выходу из строя самой лампочки, а её можно только заменить. Светодиодные, или как их в народе называют энергосберегающие лампы, крайне редко приходят в негодность и продолжительность жизни у них от 1 до 5 лет, а иногда и дольше. Такой долгий срок жизни заключается в их устройстве.

Делают светодиодные осветительные приборы из разнообразных материалов, а также придают им разнотипную форму. На рынке Вы можете найти их на любой вкус и цвет, а также подобрать ту лампочку, которая подойдёт к вашему интерьеру, так как существуют светильники для общего (основного) освещения, так и для декора. Не стоит забывать про такой фактор, как очень высокая светоотдача. Например, лампа мощностью 15 Вт обеспечивает светом на все 120, при этом затраты напряжения минимальны.

Недостатком данных ламп является их стоимость, а также то, что лампы нельзя часто менять с одного места на другое, иначе срок её службы сократится в разы.

Смотрите также – Как устроена энергосберегающая лампа

Как выбрать

Когда Вы выбираете, какой осветительный прибор приобрести, то советуем обратить внимание на два фактора: производитель и характеристики. Количество производителей огромно, что позволяет подобрать именно ту лампу, которая Вам наиболее подходит. Производство происходит во всех странах мира, но основным поставщиком является всё же Китай.

Однако аспект, на котором необходимо сосредоточить своё внимание – характеристики продукции. А именно:

• Предельные характеристики, то есть мощность, температура накаливания, углы, яркость и прочее. Характеристики прямо пропорционально зависят от производителя. То есть зачастую неисправности экономок могут быть связаны с неправильно предоставленной информацией о характеристиках прибора;
• Устройство самого осветительного прибора, его внешний вид. На это стоит обратить внимание, потому что только Вы знаете, как та или иная лампа подойдёт к вашему интерьеру. Светильник может прийти в негодность из-за того, что не соответствует своему предназначению;
• Ознакомьтесь со свойствами блока питания и микросхем. Тут важно учесть, что не каждая экономка будет работать при низких температурах, например, зимой на улице. Также учитываются перепады напряжения в электросети, так как это влияет на долговечность светильника в целом. Поэтому, перед эксплуатацией, ознакомьтесь с техникой безопасности и инструкцией по пользованию;
• Дорогостоящие светодиодные лампы чаще всего имеют диоды, которые при выходе из строя можно заменять. На это также стоит обратить внимание, так как обычно срок службы этих светильников высок, но за счёт возможности ремонта он увеличивается в разы, ибо купить заменяемые диоды дешевле, чем саму лампу;
• Также как показатель качества светильника, в коробке должен находиться подробный файл со всей информацией о характеристиках и инструкциями по эксплуатации. Так делает каждый уважающий себя производитель.

Не стоит забывать про подделки, так как они имеют место быть на рынке. На глаз это проверить невозможно, однако существуют специальные лаборатории, в которых вы можете проверить своё оборудование на подделку. Хотя стоит заметить, что подделки иногда не уступают по качеству оригиналу.

Расчёт экономии электроэнергии

Как упоминалось выше, главным преимуществом светодиодных ламп, является экономия электроэнергии. Эта экономия заключается в том, что при малом энергопотреблении, за единицу вырабатывается большое количество светового излучения.

Ниже мы приведем Вам таблицу сравнения некоторых ламп в отличии от светодиодной. Пожалуй, главной характеристикой лампы, является её световое излучение, которое измеряется в Люменах (Лм).

Итак:

Лампа накаливания, мощность (Вт)	Люминесцентная лампа, мощность (Вт)	Светодиодная лампа, мощность (Вт)	Световой поток (лм), усреднённые показатели
20	5-7	2-3	250
40	10-13	4-5	400
60	15-16	8-10	700
75	18-20	10-12	900
100	25-30	12-15	1200
150	40-50	18-20	1800
200	60-80	25-30	2500

Выбор очевиден, однако стоит учитывать тот факт, что все «экономки» излучают узконаправленную световую энергию. На коробках, производители часто указывают этот параметр, поэтому стоит внимательно отнестись к выбору осветительного прибора, чтобы он не приводил к дискомфорту. Также существует такой параметр, как цветовая теплоотдача, или проще говоря, цвет излучения света. В лампах накаливания только один оттенок, жёлтый, светодиодная лампа имеет несколько цветов и оттенков. Это также сделано для удобства освещения помещения, в зависимости от потребностей покупателя.

Вывод

Итак, из всего вышесказанного можно сделать вывод, что среди всех осветительных приборов на рынке, выгоднее всего брать именно светодиодную лампу, в целях экономии электроэнергии, а соответственно ваших денежных средств.

Надеемся, что данная статья дала вам ответ на вопрос, экономят ли электроэнергию светодиодные лампы и правда ли это.