Поиск
  • ООО "Гекомс"

Эффективность освещения

Пост обновлен март 30


Вопрос повышения эффективности освещения в условиях постоянного сокращения расходов бюджета - один из приоритетных для собственников и управленцев. Потребление электроэнергии в России составляет более 1000 миллиардов киловатт-часов в год. Порядка 14% расходуется на освещение. Более половины от этой энергии расходуется неэффективно. Более того качество освещения часто оставляет желать лучшего.

Учитывая, что стоимость электроэнергии при централизованном электроснабжении составляет от 1 до 6 рублей за 1 кВт*ч. в масштабах России можно говорить о возможной экономии порядка 100 млрд. рублей/год.

В первую очередь сэкономить можно за счёт увеличения эффективности источников света.

Таблица 1.Параметры источников света

Примечания:

  1. Приведена некая средняя светоотдача для понимания общей картины. На практике, в зависимости от назначения и качества изготовления, источники света, построенные на одном принципе могут иметь светоотдачу значительно отличающуюся от приведенной.

  2. КПД рассчитан исходя из теоретически максимальной светоотдачи 683 Лм/Вт [].

  3. Срок службы так же приведен средний по технологии и может кратно отличаться в зависимости от назначения источника света и его качества.

Несмотря на кажущуюся очевидность выгоды от использования светодиодов, на сегодня широко используются все источники света упомянутые в Таблице 1.


Рассмотрим особенности различных источников света.

Светодиоды дороже других источников, но это не основная причина того, почему они не вытеснят все другие источники света. Основное отличие светодиодных источников – это невозможность создания мощных точечных и компактных источников света. Световой поток точечного светодиода редко превышает 100-200 Лм. Это связано с тем, что бОльшая часть электричества тратится на нагрев светодиода, а максимальная температура кристалла светодиода не должна превышать 100 - 150 °C. Тогда как световой поток галогенной лампы накаливания, используемой в автомобильной фаре, достигает 2000 Лм, и это не предел. В настоящее время светодиоды постоянно совершенствуются, появились светодиоды со светоотдачей более 250 Лм/Вт. Цена светодиодов падает примерно на 10 процентов каждый год.

Другой лидер светоотдачи натриевая лампа имеет свой большой недостаток – спектр не соответствует белому цвету. Свечение лампы выглядит жёлтым, цвета сильно искажаются, индекс цветопередачи этого источника минимален среди источников света используемых для освещения. Натриевые лампы используются как недорогой источник с высокой энергоэффективностью и большим (более 10 000 Лм) световым потоком.

Люминисцентные лампы широко используются со второй половины XX века. На то время это были наиболее эффективные лампы. Основные недостатки – мерцание, необходимость утилизации. На сегодня они заметно уступают в энергоэффективности светодиодам.

Лампы накаливания используются в основном по традиции, так как были изобретены первыми из электрических источников света. Вторая причина – кажущаяся дешевизна этих ламп. На самом деле они расходуют энергии на сумму, кратно превосходящую их стоимость. Срок службы так же оставляет желать лучшего.

Единственными достоинствами галогенных ламп накаливания можно назвать высокий индекс цветопередачи и возможность создания точечных светильников высокой мощности. Это важно для освещения предметов искусства, мест съёмки и т.п. Применение ламп накаливания резко сокращается и скоро станет очень узкопрофильным.

Остальные виды ламп уже сегодня используются только в специфических задачах.


Экономить на освещении можно не только увеличивая светоотдачу источников света. В большинстве случаев лампы устанавливаются в светильник. В зависимости от конструкции и качества светильника снижение светоотдачи светильника по отношению к лампе может составлять от 5-10% до 50% и более. Очень важно правильно выбрать диаграмму направленности свечения светильника, это позволяет равномерно осветить объект (или наоборот выделить необходимые зоны). Правильный выбор диаграммы направленности позволит не освещать ненужные объекты (соседние здания, небо и т.д.), не светить в глаза и т.п.

Третий способ экономии – использование адаптивных систем освещения. Например, не освещать помещения тогда, когда в них нет людей. Свет на лестничных клетках или складах объективно нужен несколько минут или часов в сутки, а горит он там обычно 24 часа. Сюда же можно отнести зонирование освещения – освещение в рабочей зоне должно быть выше, чем в коридоре.

Отдельно нужно отметить экономию не связанную с экономией электроэнергии и ценой источников света. Любой источник света требует обслуживания и замены в конце срока эксплуатации. Люминисцентные лампы требуют утилизации после завершения использования. Затраты на замену и утилизацию ламп часто превышают их стоимость. Кроме того часто замену вышедшего из строя источника света не всегда возможно произвести оперативно, ущерб от такой ситуации трудно рассчитать, так как это относится к безопасности, охране труда, имиджу и т.п.


В открытых источниках приводится много методик подсчёта экономического эффекта от внедрения экономичных светильников. Часто речь идёт о конкретной модели или конкретном производителе светотехники. Очень часто такие материалы содержат откровенно ложную информацию об эффективности светильников. Часто «путают» светоотдачу лампы и светоотдачу светильника, причем всегда в свою пользу.

Часто заявляют срок службы светильника 100 000 часов, хотя по факту 100 000 часов может работать светодиод (но никто этого не проверял) при условии, что он не перегревается. По факту только очень качественные драйверы (преобразователи напряжения) работают более 50 000 часов. Низкокачественные светильники деградируют или выходят из строя через несколько тысяч часов. Да, светоотдача и срок службы кратно лучше, чем у ламп накаливания, но и кратно хуже, чем обещано. Ещё один неприятный факт: нечестные изготовители светильников часто завышают параметры источников освещения. Проверить их без использования светотехнической лаборатории не всегда удаётся.

Часто встречается ситуация, когда поддавшись на недобросовестную рекламу некачественного товара, производится самостоятельная модернизация освещения. После этого появляются истории о том, что светодиодные источники светят «слабым неестественным» светом, часто выходят из строя и вообще "...нет ничего лучше лампы накаливания».


Освещение внутреннее и наружное, является важной инженерной технической системой. Параметры освещения чётко определены в стандартах. Для того, чтобы освещение соответствовало стандартам его нужно рассчитывать в проекте. Для индивидуальных целей можно самостоятельно произвести расчёты, например, используя программу DIALux или подобную. Для расчётов освещения производственных, коммерческих и офисных помещений лучше привлечь проектную организацию, специалисты которой выполнят расчёты в соответствии со стандартами и нормами.

Проектировщик должен подобрать светильники с требуемыми параметрами: тип источника света, световой поток, диаграмма направленности, энергоэффективность и т.п.; подобрать расположение светильников, зонирование освещения, предложить систему адаптивного освещения; произвести расчёт финансовой эффективности системы освещения. Недостаточная освещённость ухудшает привлекательность товаров или условия труда и ведет к рискам непрохождения проверок. Чрезмерная освещённость ведёт к перерасходу электроэнергии и удорожанию конечного изделия или услуги. Проектирование стоит денег, но окупается при дальнейшей эксплуатации освещения многократно.


В большинстве случаев пытаться приобрести на аукционных торгах светильники с нужными параметрами по критерию минимальной цены оканчиваются приобретением далеко не самого оптимального (экономически выгодного) решения. Заявленные характеристики светильников невозможно проверить; гарантийный срок редко превышает 1 год, а это менее 10 000 часов; деградацию некачественного светильника вообще невозможно оценить до момента её наступления. В итоге не всегда светильники обеспечивают требуемые параметры: качество освещения, срок службы и энергоэффективность. Что в итоге приводит к нарушениям норм освещённости, затратам на преждевременную замену, увеличению расхода электроэнергии.

Как отмечено выше экономическая модель системы освещения зависит от проектных решений и назначения освещения: офисное, коммерческое, коммунальное, жилое, поэтому нельзя дать универсальную методику расчёта.


Приведём оценку стоимости владения системы освещения стандартного офисного помещения площадью 16 квадратных метров (3м на 6м за вычетом площади стен, перегородок и прочего).

По материалам расчётов достаточно установить 4 светильника типа "Армстронг" для потолка. (Марка и название производителя не указаны намеренно).


Светодиодный светильник:

Потребляемая мощность 36 Вт от сети 220В. Световой поток 3800 Лм. Цена для партии более 100 шт. 1600 руб. за светильник. Срок службы 50 000 часов.

Альтернатива на линейных лампах дневного света того же производителя. Световой поток меньше, но так же проходит по нормам освещённости:

Потребляемая мощность 84Вт от сети 220В (с учётом КПД ПРА). Световой поток 3250 Лм. Цена для партии более 100 шт. 800 руб. за светильник. Срок службы светильника 50 000 часов, срок службы ламп 15 000 часов.

Рассчитаем стоимость владения освещением за 20 лет. Учтём стоимость светильников; потребляемую энергию из расчёта 8 часов работы в день при пятидневной неделе; стоимость замены ламп и светильников; стоимость хранения и утилизации люминисцентных ламп.

Результаты расчётов:

Разница в стоимости владения освещением в одном помещении кажется небольшой, менее двух раз, особенно учитывая меньшие начальные затраты на люминисцентное освещение. Но кроме того упрощается процесс эксплуатации освещения, исключается человеческий фактор несвоевременной замены мигающих и негорящих люминисцентных ламп. В коммерческих помещениях разница в стоимости владения будет выше, так как светильники работают более 12 часов в сутки каждый день, замена ламп происходит сложнее из-за размещения светильников в труднодоступных местах.

Отдельно стоит сказать о системах адаптивного освещения в коммунальной сфере, в первую очередь на лестничных клетках. Затраты энергии можно снизить кратно, не забыв при этом, что не все светильники хорошо работают в режиме частых включений и отключений.


Рассчитывая эффективность освещения не забывайте, что в стоимости владения светильников на первое место выходит потребление энергии, на второе обслуживание (особенно для ламп накаливания и люминисцентных), стоимость светильников часто отходит на третье место. Исходя из этого, нужно приобретать не самый дешёвый светильник, а обеспечивающий минимизацию стоимости владения на заданном отрезке времени. Расчёт и выбор системы освещения лучше доверить профессионалам. Даже с учётом стоимости их услуг, стоимость владения будет ниже, а качество будет соответствовать стандартам и требованиям заявленным заказчиком.

А.В. Кинсфатор, технический директор ООО «Гекомс»


Телефон/факс: +7 (812) 317-00-87

Мобильный: +7 (911) 720-45-86

Email: info@gekoms.com 

© 2016 - 2020 Гекомс. Информация представленная на сайте не является публичной офертой.