Определенный интерес с точки зрения энергосбережения представляют безэлектродные высокочастотные лампы (см. статью «Безэлектродные ЛЛ» в настоящем сборнике).

Электронные ПРА для разрядных ламп.

Целесообразно сформулировать основные преимущества ЭПРА по сравнению с электромагнитными ПРА:

— исключение пульсации светового потока ламп и предотвращение возникновения стробоскопического эффекта;

— создание благоприятного режима зажигания ламп;

— повышение на 10 —12 % светового потока ламп;

— повышение на 20 — 30 % срока службы ламп;

— отсутствие мигания ламп в пусковом режиме;

— уменьшение расхода ЭЭ за счет значительного сокращения суммарной потребляемой мощности.

ЭПРА работают в диапазоне частот 25 — 70 кГц.

Учитывая изложенное, можно констатировать, что в перспективе энергосберегающая техника освещения должна базироваться на основе использования ЭПРА.

Потребность в ЭПРА уже в течение последних нескольких лет возрастает ежегодно на 20 — 30 %.

Целый ряд появившихся в последние годы новых ИС уже могут не работать в схемах с обычным электромагнитным ПРА и рассчитаны на работу только с ЭПРА (например, новые линейные ЛЛ в колбах диаметрами 7 и 16 мм).

Дополнительными преимуществами ЭПРА является возможность питания постоянным током (для аварийного освещения) возможность регулирования светового потока И С.

Динамика роста применения ЭПРА в США и Германии приведена в табл. 3.3.

На первоначальном этапе целесообразность использования ЭПРА в отечественных светильниках связана с вопросами стоимости и окупаемости.

По результатам анализа всех разделов рекомендаций интересно сделать оценки гипотетической экономии ЭЭ, которую можно получить на вновь вводимых предприятиях с учетом прогнозируемого изменения уровня освещенности и при условии совершенствования только одного из средств или способов освещения.

Оценка возможной экономии ЭЭ приведена в табл. 3.4. Из таблицы видно, что максимальная гипотетическая экономия ЭЭ при одновременной реализации всех условий (с учетом их неполной аддитивности) может достигнуть 50%. При этом наиболее эффективными путями являются расширение производства и области применения разрядных ламп, особенно КЛЛ. На второе место можно поставить рациональное использование естественного света и систем управления освещением.

Особый интерес представляют собой компактные люминесцентные лампы:

— КЛЛ со встроенным ПРА и резьбовым цоколем для непосредственной замены ЛН;

— КЛЛ со специальным цоколем и отдельно устанавливаемым ПРА, предназначенные для использования в специально разработанных для них светильниках.

Основным тормозом на пути широчайшего внедрения КЛЛ со встроенным ПРА вместо ЛН является их относительно высокая цена. Вместе с тем, как показали многовариантные расчеты, выполненные во многих странах, срок окупаемости затрат на такие КЛЛ составляет в зависимости от стоимости ЭЭ, числа часов использования ламп и их цены от 1,5 до 4-х лет (см. табл. 3.1). Следует иметь в виду, что при замене ЛН на КЛЛ в существующих светильниках требуемый по нормам защитный угол может быть обеспечен лишь при использовании шести-канальных КЛЛ (в некоторых случаях и четырехканальных ламп). При этом в многорожковых люстрах возможно и очень эффективно использование вместо ЛН 40 Вт КЛЛ 7 Вт с цоколем Е14.

К преимуществам второй группы КЛЛ (с отдельно устанавливаемым ПРА) можно отнести следующее:

— стоимость КЛЛ со штырьками многократно ниже, чем стоимость КЛЛ с резьбовым цоколем;

— меньше эксплуатационные расходы (при выходе из строй заменяется только сама лампа);

— обеспечивается резкое снижение риска возврата к Л после выхода из строя КЛЛ, так как конструкция светильника не позволяет этого сделать.

Анализ данных зарубежных фирм показывает, что за п0следние 8 лет объемы производства КЛЛ выросли в 4,3 раза, при этом среднегодовые темпы прироста составляли в последний период 17 * 24%. Особенно важно также отметить структурные изменения в выпуске КЛЛ. Если в 1990 г. почти 60% КЛЛ имели исполнение со штырьками (для независимой установки ПРА), то в 1997 г. ситуация коренным образом изменилась: около 60% в выпуске составили интегрированные КЛЛ (с резьбовым цоколем и встроенным ПРА), предназначенные для прямей замены ЛН.

Новые ЛЛ (фирмы Osram и Phillips) диаметром 16 мм предназначены для работы с ЭПРА. Длина этих ламп сокращена ®Р^ерно на 50 мм по сравнению с близкими по мощности Диаметром 26 мм. Средний срок службы ламп 16 тыс. ч. Характерной особенностью является высокая стабильность световог0 потока этих ламп в процессе горения: спад светового поока после 10 тыс. ч. горения составляет не более 5%. Светальники с этими лампами более плоские и требуют меньшего расхода материалов на их изготовление. Уменьшение длины ламп позволило создать на их базе конструкции светильников, оптимально сочетающиеся со стандартизированными модульными системами подвесных потолков. Экономия ЭЭ при использовании ламп диаметром 16 мм может достигать 25 %.

Основные параметры ламп даны в табл. 3.2.

Применение ламп диаметром 16 мм в ОУ позволит значительно снизить коэффициент запаса, закладываемый при проектировании ОУ.

При проектировании ОУ следует вводить коэффициент запаса К3) учитывающий снижение освещенности в процессе эксплуатации. Значения К3 для разных эксплуатационных групп светильников применительно к различным помещениям приведены в СНиП 23-05-95.

Чистку светильников следует производить согласно указаниям табл. 2.11. Обслуживание светильников должно производиться с помощью различных технических средств, отвечающих требованиям техники безопасности.

Очистка стекол световых проемов должна производиться регулярно не реже двух раз в год.

Окраска поверхностей помещений и производственного оборудования должна выполняться регулярно. Выбор цвета окраски интерьера должен производиться совместно с архитектором и светотехником. Желательно предусматривать окраску помещении в светлые тона, что повышает коэффициент использования естественного и искусственного освещения.

Система замены перегоревших ламп должна зависеть от типа применяемых источников света.

Замена перегоревших ЛЛ в ОУ может производиться 2-мя способами:

__ в помещениях с числом ламп не более 60 штук — ндивидуальным путем, когда одну или несколько ламп (до от общего числа ламп в установке) заменяют новыми азу же после выхода их из строя. При этом рекомендуемый интервал между двумя последовательно проводимыми осмотрами ОУ для выявления негорящих ламп составляет 0,05т, где т средний срок службы ЛЛ (см. табл. 2.2);

—. в помещениях с числом ламп более 60 шт — индивидуально-групповым, когда все лампы в установке (перегоревшие и работающие) через определенный интервал времени, называемый «временем групповой замены», одновременно заменяют новыми, а в промежутках между групповыми заменами осуществляют индивидуальную подзамену перегоревших ламп. Время групповой замены ЛЛ составляет 0,7 — 0,8т, индивидуальную подзамену следует проводить через 0,05т.

Замену перегоревших ЛН, ДРЛ, МГЛ и НЛВД следует производить индивидуальным способом. При этом контроль ОУ для выявления негорящих ламп следует проводить через указанные интервалы:

Естественное освещение помещений должно выполняться по пециальным документам:

-СНиП 23-05-95 «Естественное и искусственное освещение»;

-СН 2.06-97 «Естественное и искусственное освещение».

Системы управления освещением должны определяться в соответствии с размерами помещений и типами зданий. Системы автоматического управления (САУ) осветительными установками позволяют производить регулирование яркости ИС (ЛЛ, КЛЛ, ГЛН) от 100% до 0%.

Для помещений площадью более 50 м2 следует применять автоматические устройства регулирования искусственного освещения в зависимости от естественной освещенности помещения.

В учебных классах, спортивных и актовых залах учебных заведений и детских дошкольных учреждений, в конструкторских бюро, а также рабочих кабинетах поликлиник и других учреждений здравоохранения следует предусматривать либо отключение светильников рядами, параллельными световым проемам, либо плавное или ступенчатое регулирование в зависимости от естественного освещения.

Освещение лестниц, холлов, коридоров общественных зданий должно иметь автоматическое или дистанционное управление, обеспечивающее отключение части светильников или ламп в ночное время с таким расчетом, чтобы освещенность в этих помещениях была не ниже норм эвакуационного освещения.

При любой системе автоматического или дистанционного управления общедомовыми помещениями должна быть предУ0′ мотрена блокировка, обеспечивающая возможность включения или отключения рабочего или эвакуационного освещения в любое время суток из электрощитового помещения или с вводно-распределительного устройства жилых домов.

Управление рабочим освещением в торговых залах площадью 300 м2 и более, в актовых залах, конференц-залах, обеденных залах столовых и ресторанов с числом рабочих мест свыше 100 вестибюлях и холлах гостиниц, а также в случаях, когда это требуется по условиям эксплуатации, должно быть централизованно дистанционным.

Для управления освещением лестниц, лифтовых холлов поэтажных коридоров, вестибюлей и других вспомогательных помещений и жилищ 1 категории по МГСН 3.01-96 «Жилые здания», местного управления рабочим освещением проходов и лестничных клеток в общественных зданиях рекомендуется, как правило, использовать системы автоматического управления освещением, в том числе с датчиками движения. Система автоматического управления в этих случаях должна быть продублирована ручным управлением освещения.

В общественных зданиях управление освещением лестничных клеток, коридоров, имеющих естественное освещение, световых указателей, входов в здание, номерных знаков, наружных витрин и световой рекламы должно быть автоматическим.

В зданиях без естественного света или с недостаточным естественным светом целесообразно использовать системы с цилиндрическими или плоскими световодами, в которые свет вводится от концентраторов солнечной энергии (гелиостатов), располагаемых на крыше или стенах зданий ( или вне их). Пример реализации системы совмещенного освещения солнечным и искусственным светом на основе полых световодов показан в статье (журнал «Светотехника», №8, 1996 г.).

Оценки возможной экономии ЭЭ при разных способах регулирования искусственного освещения даны в табл. 2.10.

Правильный выбор системы освещения на стадии проектирования ОУ является важным резервом энергосбережения.

Рекомендуемые по технико-экономическим соображениям области применения разных систем освещения приведены в табл. 2.8.

Систему комбинированного освещения целесообразно использовать при необходимости обеспечения на рабочих местах высоких уровней освещенности (500 — 4000 лк) и в тех помещениях, где площадь, приходящаяся на одно рабочее место-достаточно велика.

В помещениях с несимметричным расположением технологического оборудования и малой плотностью его размещения Целесообразно применение локализованного размещения ОП общего освещения при системе общего освещения.

При наличии в одном помещении рабочих зон и вспомогательных площадей — все вспомогательные зоны следует освещать менее интенсивно, чем рабочие. Возможная экономия Электроэнергии в зависимости от соотношения основных и вспомогательных площадей и нормируемой для них освещенности в табл. 2.9.

Выбор типа осветительного прибора (ОП) должен производиться по типовым конструктивно-светотехническим схемам и эксплуатационным группам (см. табл. 2.6).

Типовые кривые силы света (КСС), являющиеся одной из основных светотехнических характеристик ОП, представлены на рис. 2.1. Эффективность использования той или иной КСС определяется соотношением Ь/Н, где Ь — расстояние между ОП, Н — высота расположения ОП над расчетной поверхностью. Так, кривую Кх целесообразно использовать при соотношении Ь/Н = 0,3 0,8; кривую Г2 — при Ь/Н = 0,8 * 1,2; кривую Шг — при Ь/Н = 1,2-5-2,0. Примеры возможной экономии ЭЭ при использовании ОП с различными КСС, вместо диффузных ОП (тип КСС — Д) приведены в табл. 2.7.

С целью облегчения теплового режима закрытых светильников с ЛЛ целесообразно использовать специальные встраиваемые светильники, совмещенные с системами воздухораспределения в помещениях с подвесными потолками.

В закрытых уплотненных светильниках с ЛЛ целесообразно применять амальгамные лампы (типа ЛБА), световые характеристики которых в значительно меньшей степени зависят от окружающей температуры.

В светильниках для тяжелых условий среды, не имеющих отражателей, следует применять рефлекторные ЛЛ (типа ЛБР)> что обеспечивает экономию ЭЭ около 20% по сравнению с вариантом использования в этих же ОП ЛЛ типа ЛБ. 12

Обычные электромагнитные пускорегулирующие аппараты (ПРА) используются весьма широко и их целесообразно применять во многих относительно недорогих светильниках. Электромагнитными ПРА с пониженными потерями целесообразно комплектовать относительно дорогие светильники, преимущественно с зеркальными экранирующими решетками, предназ-енные, в основном, для освещения административных бюро, сов банков и других подобных помещений.

Электронные ПРА (ЭПРА) экономически целесообразно использовать в дорогих светильниках при годовом числе работы ОУ не менее 2000 ч. Их применение необходимо также в системах автоматического управления освещением.

Возможное уменьшение расхода ЭЭ за счет увеличения световой отдачи комплекта лампа + ПРА показано в табл. 2.5 и составляет для

— ПРА с пониженными потерями — 6 — 26 %

— ЭПРА — 14 – 55%

при применении их в светильниках со стандартными ЛЛ и КЛЛ.

Энергетическая эффективность и срок службы различных типов ИС, как известно, резко различаются. За период своей работы разрядные лампы (РЛ) вырабатывают в 50 — 100 раз больше световой энергии на 1 условный Ватт потребляемой мощности по сравнению с лампами накаливания.

Основные характеристики различных ИС приведены в табл. 2.2. ,

Возможная экономия ЭЭ, которая может быть получена в ОУ за счет замены менее эффективных ИС более эффективными ИС (при сохранении нормируемых уровней освещенности) приведена в табл. 2.3.

В новых и реконструируемых ОУ целесообразно использовать энергоэкономичные ИС, которые за последнее десятилетие получили широкое распространение. В первую очередь это относится к энергоэкономичным ЛЛ мощностью 18, 36 и 58 Вт в колбе диаметром 26 мм вместо традиционных ламп 20, 40 и 65 Вт в колбе диаметром 38 мм.

Появление и бурное развитие в последние годы компактных люминесцентных ламп (КЛЛ), имеющих в 8 — 10 раз больший срок службы и в 5 раз большую световую отдачу по сравнению с ЛН, показывают необходимость значительного расширения применения этих ламп в наиболее важных и «отзывчивых» сферах — в жилом секторе, а также в коммерческих и общественно-административ ных зданиях. КЛЛ малых размеров, имеющие встро-

енные в лампу малогабаритные пускорегулирующие аппараты (ПРА) и стандартный резьбовой цоколь (Е27, Е14, В22), могут заменять напрямую в существующих светильниках ЛН мощностью от 25 до 100 Вт. Применение таких КЛЛ может быть наиболее эффективным именно в тех видах ОУ, где сегодня наиболее массовым ИС является ЛН. Такой областью применения является жилой сектор.

В осветительных установках с люминесцентными лампами при отсутствии или невысоких требованиях к цветоразличению следует применять ЛЛ типа ЛБ, обладающие высокой световой отдачей. При наличии требований к цветоразличению должны использоваться ЛЛ типов ЛДЦ, ЛЕЦ, ЛХЕ или ЛБЦТ. Использование ЛЛ типов ЛБЦТ, где это возможно, взамен ламп типа ЛДЦ обеспечивает экономию ЭЭ на 20%.

Не рекомендуется применять многоламповые светильники со стандартными ЛЛ из-за наличия напряженного теплового режима, приводящего к ухудшению стабильности характеристик ламп. При повышенной температуре в зоне работы ИС следует применять амальгамные ЛЛ типа ЛБА, что обеспечивает экономию ЭЭ до 25% по сравнению с использованием в этих условиях стандартных ЛЛ.

В помещениях с тяжелыми условиями среды целесообразно использовать газоразрядные лампы высокого давления взамен ЛН, лампы-светильники типа ДРИЗ взамен ламп типа ДРЛ, щелевые световоды с лампами типа ДРЛ или ДРИЗ взамен светильников с ЛН и с ЛЛ.

Целесообразно расширить применение ламп типа НЛВД в ОУ для разрядов 1Уб, 1Ув, 1Уг и ниже (см. СНиП 23-05-95, табл. 1), а также при смешанном освещении для точных зрительных работ. Возможная экономия ЭЭ при этом может составить 20 — 45%.

Применение ламп типа НЛВД пониженной мощности (210 и 360 Вт) для непосредственной замены ламп ДРЛ (250 и 400 Вт) в существующих светильниках может значительно снизить расход ЭЭ.

Важнейшей задачей является законодательное закрепление энергосберегающих требований к светотехническим изделиям и установкам в стандартах, нормах и правилах.

В 1997 — 98 годах разработаны новые «Нормы энергосбережения при проектировании осветительных установок г. Москвы» МГСН 2.01-99, утвержденные Правительством Москвы 23.02.99 г.

Вновь создаваемые и реконструируемые ОУ должны соответствовать требованиям новых энергосберегающих норм. В качестве энергетического показателя, определяющего рациональное потребление электроэнергии, определена удельная установленная мощность, Вт/м2.

Новые энергосберегающие нормы позволят при их применении снизить затраты электроэнергии в ОУ зданий на 20 — 40 %. Кроме того, их следует рассматривать как основу нормативной базы для контроля энергозатрат в ОУ на стадии экспертизы проектов. Согласно новым нормам, ОУ, проработавшие более 8 лет, должны быть реконструированы.