Меню

Значения удельной мощности общего равномерного освещения



Расчёт электрического освещения методом удельной мощности. Продолжение

Напряжение ламп накаливания. В таблицах удельная мощность приведена для ламп накаливания рассчитанных на напряжение 200 В. При использовании в осветительной установке ламп накаливания на 127 В необходимо умножить найденное по таблице значение удельной мощности на 0,68.

Статьи цикла «Методы расчёта электрического освещения»:

КПД светильника. Во всех таблицах значения удельной мощности приведены для светильников, КПД которых условно составляет 100 %. Таким образом, чтобы узнать реальную величину Pуд для выбранных вами светильников, необходимо разделить табличное значение удельной мощности на их КПД представленный в долях единицы.

Например, Если КПД светильника составляет 60 %, а табличная удельная мощность равна 2,9 Вт/м², то можно определить реальную Pуд сделав следующее вычисление:
2,9 / 0,6 = 4,83 Вт/м²
Как видно из приведённого примера, чем меньше КПД светильника, тем больше удельная мощность, которая понадобится для достижения требуемой освещённости.

Коэффициент использования светового потока. Для определения Pуд достаточно выполнить упрощённый расчёт коэффициента использования который не учитывает форму освещаемого помещения:

Ƞ = 0,48√S / hр (при А/В ≤ 3);
Где S – площадь помещения
hр – высота подвеса светильника над рабочей поверхностью.

Коэффициент неравномерности z. При общем освещении в разных зонах рабочей поверхности получается разная освещённость. Это явление учитывается на этапе проектирования за счёт коэффициента неравномерности (Еср / Емин). Обычно, если отношение расстояния между светильниками к высоте их подвеса (L/hр) находится в пределах нормы, значение коэффициента z принимается равным 1,1 для люминесцентных ламп и 1,15 для газоразрядных ламп и ламп накаливания.

Площадь освещаемого помещения S также имеет значение при определении удельной мощности осветительной установки по таблицам.

Теперь, когда описаны все величины, которые могут понадобиться для определения Pуд но таблицам, рассмотрим всю последовательность расчёта методом удельной мощности:

1) Выбор оптимального количества светильников (см. «Проектирование расположения осветительных приборов»).
2) Определение нормируемой освещённости исходя из разряда зрительных работ (см. «Выбор нормируемой освещённости»).
3) Нахождение удельной мощности по соответствующей таблице.
4) Расчёт мощности лампы Pл и выбор по каталогу производителя ближайшей стандартной.
5) Если установка ламп рассчитанной мощности невозможна, следует выполнить расчёт повторно, скорректировав общее количество светильников. Для уменьшения расчётной мощности одной лампы необходимо увеличить количество светильников. И наоборот, если требуется увеличить мощность ламп, то количество светильников нужно уменьшить.

Использование метода удельной мощности допускается для проектирования общего равномерного освещения практически любых объектов. Однако не стоит забывать, что эта методика не годиться для расчёта освещения таких помещений как гардеробы и санузлы, так как они считаются локализованными. Также описанный метод не допускается использовать в помещениях с крупными затенениями.

Удельная мощность общего равномерного освещения светильниками с ЛН мощностью 60 Вт

Удельная мощность общего равномерного освещения светильниками с ЛН мощностью 100-200 Вт


Удельная мощность общего равномерного освещения светильниками с ЛН мощностью 300 Вт


Удельная мощность общего равномерного освещения светильниками с ЛН мощностью 500 Вт


Удельная мощность общего равномерного освещения светильниками с ЛН мощностью 1000 Вт


Удельная мощность общего равномерного освещения светильниками с ЛЛ типа ЛБ40


Удельная мощность общего равномерного освещения светильниками с лампами типа ДРЛ


Удельная мощность общего равномерного освещения светильниками с лампами типа ДРИ


Удельная мощность общего равномерного освещения светильниками с лампами типа ДНаТ


Статьи цикла «Методы расчёта электрического освещения»:

  1. Введение.
  2. Метод коэффициента использования светового потока.
  3. Расчёт электрического освещения методом удельной мощности. Начало.
  4. Расчёт электрического освещения методом удельной мощности. Продолжение

Прочая и полезная информация

Читайте также:

Оставить Комментарий

Новое на форуме

Последние Статьи

Доставка замороженных и охлажденных продуктов: ключевые правила и гарант качества

Транспортировка товаров, имеющих свойство к быстрой порче — это ответственный процесс, который должен быть проведен с учетом всех правил. Транспортно-логистическая компания предоставляет широкий спектр услуг и осуществляет доставку продуктов на различные расстояния. При этом соблюдаются все правила транспортировки, которые обеспечивают безупречное качество и первозданный вид продуктов. Условия хранения К категории скоропортящихся продуктов можно отнести те, […]

Как влияют на доходность бизнеса эффективные телефонные продажи?

Повышение уровня продаж способствует росту доходности бизнеса, и этот факт используется маркетологами в любой сфере деятельности. Как увеличить продажи? Для этого применяются различные способы – от проведения акций с незначительным снижением стоимости товаров для мотивации к покупкам, привлечения клиентов до реализации масштабных рекламных кампаний. Одним из наиболее простых, доступных по стоимости и при этом эффективных […]

Кому доверить перевозку топливных грузов

Топливо относится к опасным грузам (со специфическими свойствами), способным нанести вред экологии, жизни и здоровью людей их имуществу и прочим материальным объектам. Конкретно в России разделяют 9 классов опасных грузов (по ГОСТ 19433-88). Перевозка топлива, как и любого опасного груза, является наиболее угрожающей, когда совпадают определенные факторы погрузки/транспортировки/разгрузки, которые могут повлечь за собой: взрыв, пожар, […]

Профнастил С8: основные преимущества и характеристики

Профнастил С8 – универсальный строительный материал, востребованный для возведения заборов, обшивки фасадов, обустройства арочных сооружений в зданиях различного назначения. Такой профлист принято считать фасадной маркой. Он не обладает несущими свойствами и имеет самую низкую высоту профиля в сравнении с другими марками профилированных листов. Характеристики Профнастил С8 производится из высококачественной оцинкованной стали ведущих российских металлургических концернов. […]

Тали электрические

Таль электрическая или тельфер – это распространенный вид грузоподъемных систем, которые активно используются для упрощения и ускорения работ с тяжеловесными грузами. С помощью этих устройств выполняется: подъем грузов на определенную высоту; их опускание на поверхность рабочей площадки или ниже ее уровня; фиксация груза в подвешенном состоянии; его перемещение в горизонтальном направлении. Область применения Электрические тали […]

Выбор теплицы: покупная или сделанная своими руками

Свежие овощи с собственной грядки — прекрасные продукты. Помимо большого содержания в них питательных веществ, витаминов и минералов, это еще и непередаваемый вкус. Но отведать их вдосталь возможно лишь в сезон урожая. А в остальное время приходится довольствоваться консервацией или магазинными суррогатами. Но есть простой выход — теплица на своем участке. Ее можно построить самому […]

Источник

Территория электротехнической информации WEBSOR

Упрощенные формы метода коэффициента использования

Освещение > Расчет освещения по методу коэф-та использования и удельной мощности

УПРОЩЕННЫЕ ФОРМЫ МЕТОДА КОЭФФИЦИЕНТА ИСПОЛЬЗОВАНИЯ

Удельная мощность w (в ваттах на квадратный метр), т. е. частное от деления суммарной мощности ламп на площадь помещения, является важнейшим энергетическим показателем осветительной установки, широко используемым для оценки экономичности решений, для самоконтроля расчетов (при наличии достаточного опыта) и для предварительного определения осветительной нагрузки на начальных стадиях проектирования.
На всех стадиях разрешается взамен полного светотехнического расчета определять мощность или число ламп по таблицам удельной мощности (хотя в ответственных случаях рекомендуются более точные формы расчета), но только для общего равномерного освещения при отсутствии требующих учета затенений и в пределах тех «паспортных данных», для которых составлены таблицы (см. ниже).
Не следует рассчитывать по таблицам удельной мощности освещение таких помещений, как гардеробы и санузлы, по существу являющееся локализованным.

К «паспортным данным» таблиц удельной мощности и к учитываемым ими параметрам при лампах накаливания относятся:
тип светильников;
освещенность;
коэффициент запаса (при его значениях, отличающихся от указанных в таблицах, допускается пропорциональный пересчет значений удельной мощности);
коэффициенты отражения поверхностей помещения (для светильников прямого света таблицы рассчитаны для и для них, только для них, допускается при более светлых поверхностях уменьшать, а при более темных — увеличивать значения w на 10%);
значения расчетной высоты;
площадь помещения.
В таблицах учтен коэффициент z ; световая отдача ламп принята для мощности, соответствующей заданным условиям и значениям L:h, если же заданные условия предопределяют выбор наибольшей для данного светильника мощности — для ламп этой мощности.
Для люминесцентных ламп сохраняет силу все вышесказанное, но со следующими отличиями:
таблицы приводятся только для освещенности 100 лк, так как в данном случае имеет место прямая пропорциональность между E и w ;
в качестве одного из паспортных данных принят тип и мощность лампы и соответствующая ему световая отдача.
Таблицы удельной мощности для ламп типа ДРЛ составлены также для освещенности 100 лк (с пропорциональным пересчетом при других освещенностях), так как световая отдача всех употребительных типоразмеров этих ламп одинакова.
При составлении таблиц удельной мощности не учитывается форма помещения, и i определяется по формуле

достаточно точной при .
При пользовании таблицами для удлиненных помещений следует определять значение w для условной площади и распространять это значение на всю площадь помещения.
Порядок пользования таблицами при лампах накаливания и лампах типа ДРЛ следующий:

  • выбираются все решения по освещению помещения, включая число светильников N;
  • по соответствующей таблице находится удельная мощность w ;
  • определяется единичная мощность лампы по формуле

  • выбирается ближайшая стандартная лампа.

При люминесцентных лампах:

  • выбираются все решения по освещению помещений, включая число рядов светильников n и спектральный тип лампы;
  • по соответствующей таблице находятся значения удельной мощности w для ламп данной мощности или нескольких возможных к применению мощностей;
  • для тех же ламп определяется необходимое число светильников в ряду делением wS на мощность одного светильника и осуществляется компоновка ряда, как рассмотрено выше.
Читайте также:  Системы освещения для склада

Значения удельной мощности для одного из типов светильников приведены в табл. 5-21.

Источник

Значения удельной мощности общего равномерного освещения

В новых и реконструируемых ОУ целесообразно использовать энергоэкономичные ИС, в первую очередь необходимо рассматривать проекты, предусматривающие замену ЛН в ОУ общественных и производственных помещений на люминесцентные лампы (ЛЛ), и применение в ОУ энергоэкономичных ЛЛ мощностью 18, 36 и 58 Вт в колбе диаметром 26 мм, вместо традиционных ламп мощностью 20, 40 и 65 в колбе диаметром 38 мм.

Основным типом энергоэкономичного ИС для ОУ внутреннего освещения и прежде всего жилья, являются компактные люминесцентные лампы (КЛЛ). Эти лампы во многих случаях могут напрямую заменять ЛН, генерируя за свой срок службы в 40-50 раз большую световую энергию. КЛЛ, имеющие в 8-10 раз больший срок службы, в 5 раз большую световую отдачу по сравнению с ЛН и удовлетворительное качество цветопередачи, являются альтернативой ЛН в ОУ жилого сектора, коммерческих и общественно-административных зданиях. Малые размеры КЛЛ, встроенные в цоколь малогабаритные электронные пускорегулирующие аппараты (ЭПРА) и стандартный резьбовой цоколь (Е14, Е14, В22) обеспечивают возможность прямой замены ЛН мощностью от 25 до 100 Вт в существующих светильниках. Применение таких КЛЛ может быть наиболее эффективным именно в тех видах ОУ, где наиболее массовыми ИС являются ЛН.

В ОУ с ЛЛ при отсутствии или невысоких требованиях к цветоразличению следует применять ЛЛ типа ЛБ, обладающие высокой световой отдачей. При наличии требований к цветоразличению должны применяться ЛЛ типов ЛДЦ, ЛЕЦ, ЛХЕ, ЛБТЦ. Использование ЛЛ типов ЛБТЦ, где это возможно, взамен ламп типа ЛДЦ обеспечивает экономию ЭЭ порядка 20%.

Возможное снижение расхода ЭЭ при замене менее эффективных источников света более эффективными [2] .

Заменяемые источники света, тип, мощность, Вт

Экономия ЭЭ, % (усредненные данные)

ЛЛ типа ЛБ40-80 на ЛТБЦ 6 иди 58

ДРЛ 250-1000 на ДРИ 250 — 1000

ДРЛ 250 на ДРИ 125 или 175

ДРЛ 80 или 125 на ДРИ 125 или 175

ДРЛ 250 или 400 на ЛЛ типа ЛБ 40 или 80

ДРЛ 250-1000 на ДНаТ 250 или 400

ДРЛ 80 или 125 на ДНаТ 50-100

ДРЛ 250 на ДНаТ 100

ЛН * 100-1000 на ДРИ 250-1000

ЛН * 100-500 на ДРИ 125 или 175

ЛН * 100-500 на ЛЛ типа ЛБ 40-80

ЛН * 100-1000 на ДРЛ 250-1000

ЛН * 100-300 на ДРЛ 80 или 125

ЛН * 100-1000 на ДНаТ 250 или 400

ЛН * 100-500 на ДНаТ50 или 100

ЛН ** 100-1000 на ДРИ 250-1000

ЛН ** 100-500 на ДРИ 125 или 175

ЛН ** 100-500 на ЛЛ тала ЛБ 40-80

ЛН ** 100-1000 на ДРЛ 250-1000

ЛН ** 100-300 на ДРЛ 80 или 125

ЛН ** 100-1000 на ДНаТ 250 или 400

ЛН ** 100-500 на ДНаТ 50-100

* В соответствии с требованиями СНиП 23-05-95 “Естественное и искусственное освещение” нормируемая освещенность снижена на одну ступень по шкале освещенности.
** В соответствии с требованиями СНиП 23-05-95 нормируемая освещенность снижена на две ступени по шкале освещенности.

В СНиП 23-05-95 приведены рекомендуемые ИС, соответственно, для производственных помещений и для общего освещения жилых и общественных зданий в зависимости от характеристики зрительной работы и уровня освещенности.

Не рекомендуется применять многоламповые светильники со стандартными ЛЛ из-за 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 разрядные лампы высокого давления взамен ЛН, например, металлогалогенные лампы (МГЛ) или натриевые лампы высокого давления (НЛВД), лампы-светильники типа ДРИЗ (лампа дуговая ртутная с иодидными излучающими добавками в зеркализованной колбе — лампа-светильник) взамен дуговых ртутных люминесцентных ламп (ДРЛ), щелевые световоды с лампами типа ДРЛ или ДРИЗ взамен светильников с ЛН и ЛЛ.

Целесообразно расширить применение ламп типа НЛВД в ОУ для разрядов IVб, IVв, IVг и ниже (по СНиП 23-05-95), а также при смешанном освещении для точных зрительных работ. Возможная экономия ЭЭ при этом может составить 20-45%.

1.4. Пускорегулирующие аппараты.

Экономичность ОУ необходимо рассматривать с учетом характеристик пускорегулирующей аппаратуры (ПРА). Активные потери в стандартных электромагнитных ПРА могут достигать 25% мощности, потребляемой ОУ, потери в электронных высокочастотных ПРА (ЭПРА) не превышают 10%.

Стандартные электромагнитные ПРА экономически целесообразно использовать в относительно недорогих светильниках в ОУ с малым временем эксплуатации в течение года. В ОУ с годовой наработкой более 2000 ч., укомплектованных относительно дорогими светильниками, преимущественно с зеркальными оптическими элементами, экономически целесообразно использовать электромагнитные ПРА с пониженными потерями и ЭПРА. Применение ЭПРА эффективно в ОУ с системами автоматического управления освещением.

Возможная экономия ЭЭ в ОУ за счет снижения потерь в ПРА, что эквивалентно увеличению световой отдачи комплекта лампа+ПРА [3] , показана в табл. П 1.5 . Снижение потребления ЭЭ при использовании экономичных ПРА в светильниках со стандартными ЛЛ и КЛЛ составляет для:

— ПРА с пониженными потерями 6 — 26%;
— ЭПРА 14 — 55%.

1.5. Осветительные приборы.

Выбор типа осветительного прибора (ОП) должен производиться по типовым конструктивно-светотехническим схемам и эксплуатационным группам. В качестве одного из основных светотехнических параметров ОП являются кривые силы света (КСС), характеризующие распределение светового потока ОП в пространстве ( табл. П 1.6 ). В табл.1.6 представлены типовые КСС светильников и поля допусков на них (+20%) — (-10%) для светильников со световым потоком Ф= 1000лм, построенных в полярных координатах: 1 – равномерная (М), 2,3 – косинусная (Д), 4-7 – глубокая (Г), 8-10 – концентрированная (К), 11- полуширокая (Л), 12 — промежуточная между полуширокой и широкой (Л-Ш), 13 — широкая (Ш).

Эффективность использования той или иной КСС определяется возможностью достижения необходимого уровня освещенности при нормированной неравномерности и зависит от соотношения L/H, где L- расстояние между ОП, Н- высота расположения ОП над расчетной поверхностью. Оптимальный выбор ОП одновременно обеспечивает качественное освещение и позволяет получить экономию ЭЭ на уровне 14 — 40%. Примеры возможной экономии ЭЭ [3] при использовании ОП с различными КСС вместо диффузных ОП (тип КСС –Д) приведены в табл. П 1.7 .

Усиление внимания к экономичности освещения сопровождается повышением требований к светильникам. Светильники с экранирующими решетками и зеркальными отражателями обеспечивают высокий КПД (до 95% ) и зрительный комфорт. Применение молочных рассеивателей приводит к значительному снижению КПД светильника. Поэтому целесообразно рекомендовать светильники с экранирующими решетками, КПД которых достигает 70 % и выше. Различия значений КПД светильников с белой и зеркальной решетками невелики. Например, светильники 2·36 Вт с белой решеткой имеет КПД 64 %, с матовой решеткой – 68%, а светильник с параболической зеркальной решеткой для помещений, где работают с компьютерами — 60%. Следовательно, светильники со специальной зеркальной алюминиевой решеткой из-за их более высокой стоимости целесообразно применить только в тех случаях, когда они предусмотрены в помещениях, где есть компьютеры, т.е. в тех установках, где обходимо устранить прямое слепящее действие.

Важную роль в достижении высокой энергоэкономичности играет тепловой режим ОП и ИС. Световая отдача люминесцентных ламп имеет экстремальную зависимость от температуры колбы лампы с максимумом, соответствующим 40°С. Отклонение температуры от оптимальной на ± 10° приводит к снижению эффективности лампы на 30%. В этой связи обходимо предусматривать при монтаже светильников возможность достаточно свободного воздухообмена светильника с окружающей средой или использовать светильники, совмещенные с системами воздухораспределения в помещениях.

Изменения световой отдачи комплекта лампа + ПРА с различными типами ПРА

Стандартный электромагнитный ПРА

Электромагнитный ПРА с пониженными потерями

Стандартные люминесцентные лампы

Компактные люминесцентные лампы (КЛЛ)

Детализированные типовые КСС светильников и поля допусков на значения силы света (Фсв=1000лм) [4]

Мощ- ность лампы Р, Вт Электронный ПРА
Сумм. мощ- ность комп- лекта Р, Вт Свето- вой поток Ф, лм Свето- вая отдача лм/Вт Свето- вая отдача % Сумм. мощ- ность комп- лекта Р, Вт Свето- вой поток Ф, лм Свето- вая отдача лм/Вт Свето- вая отдача % Сумм. мощ- ность комп- лекта Р, Вт Свето- вой поток Ф, лм Свето- вая отдача лм/Вт Свето- вая отдача %

Экономия ЭЭ при использовании ОП с эффективными КСС [3]

Высота помещения, м

Варианты замены ОП с КСС Д3 на ОП со следующими КСС:

Экономия ЭЭ, %

Высота помещения, м

Варианты замены ОП с КСС Д3 на ОП со следующими КСС:

Экономия ЭЭ, %

Г2
Г3
К1

14
15
18

Г2
Г3
К1
К2

26
28
32
34

Г2
Г3
К1
К2

22
25
28
31

Г2
Г3
К1
К2
К3

28
32
34
38
40

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

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

При проектировании ОУ вводится коэффициент запаса КЗ, учитывающий снижение освещенности, обусловленное уменьшением светового потока ОП в процессе эксплуатации в результате загрязнения и старения конструктивных элементов светильника: лампы, оптических деталей. КЗ для различных групп светильников применительно к различным помещениям, условиям эксплуатации и степени защиты ОП от воздействия окружающей среды приведены в СНиП 23-05-95. С целью поддержания светотехнических характеристик ОУ в нормируемых пределах предусматривается регулярная чистка светильников, не реже двух чисток в год.

1.6. Системы освещения.

Правильный выбор системы освещения на стадии проектирования ОУ является важным резервом энергосбережения. Общепринятой для освещения рабочих помещений является система общего равномерного освещения. В зависимости от характера зрительной работы и уровня нормируемой освещенности предусматривается применение комбинированного (КО) (совмещенное общее и местное) освещения. По технико-экономическим соображениям в зависимости от характеристики и разряда зрительной работы (по СНиП 23-05-95) целесообразно применение комбинированных систем освещения [3] , при этом доля освещенности от системы общего освещения составляет не менее 70% нормируемых значений. В системе КО допускается повышение уровня освещенности на одну степень, что позволяет не только улучшить условия зрительной работы, но и получить суммарную экономию ЭЭ до 20 – 50%). Например, при зрительных работах высокой точности, требующих высоких уровней освещенности, рекомендуется применение системы КО, обеспечивающего эффект экономии ЭЭ от 10 до 50%. Рекомендуемые по технико-экономическим соображениям области применения разных систем освещения приведены в табл. П 1.8 [3] .

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. При этих условиях экономия ЭЭ (мощности) D РОУ в ОУ, выполненной в системе КО, по сравнению с системой общего освещения можно оценить по формуле [4] :

где: Екоо — освещенность поверхности, созданная общим освещением, лк;
Еоо –нормируемая освещенность общего освещения по СНиП, лк;
Еооср – средняя освещенность поверхности в системе КО, лк;
Ркмо — мощность светильников местного освещения в системе КО;
S — площадь освещаемой поверхности, м 2 ;
x — энергетическая эффективность ОУ, рассчитанная по формуле:

где: h — коэффициент использования светового потока ОУ;
k1 — световая отдача ИС ОУ с учетом потерь в ПРА, лм/Вт;
k2 — коэффициент запаса ОУ.

Рекомендуемые области применения различных систем освещения [3]

Разряд зрительной работы (по СНиП 23-05-95, табл.1)

Система освещения

Возможный эффект от использования вместо системы общего освещения системы комбинированного освещения, %

комбинированная

I, IIа, IIб

рекомендуется

не рекомендуется

рекомендуется при S > 4,5 м 2 /чел

рекомендуется при S 2 /чел

Рекомендуется при S > 5м 2 /чел

рекомендуется при S 2 /чел

рекомендуется при S > 10м 2 /чел

рекомендуется при S 2 /чел

не рекомендуется

рекомендуется

Примечание: Для IIв, IIг, III и IV разрядов рекомендуется система комбинированного освещения независимо от S при затенении рабочей зоны или специфических требованиях к освещению; D Э – экономия ЭЭ; D З – экономия приведенных годовых затрат; S – площадь, приходящаяся на одного работающего в данном помещении.

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

В целях энергосбережения ОУ большой мощности целесообразно питать напряжением 660/380 В (система с глухим заземлением нейтрали, без промежуточной трансформации), применяя ОП на напряжение 380 В, что позволяет получить экономию ЭЭ до 12%.

1.7. Управление освещением.

Системы управления освещением должны выбираться в соответствии с размерами помещений и типами зданий. Системы автоматического управления (САУ) ОУ позволяют производить регулирование яркости ИС (ЛЛ, КЛЛ, ГЛН-галогенные лампы накаливания) от 100 до 1% [5] , снижают расход ЭЭ на освещение и способны выполнять следующие функции в общественных зданиях:

— точное поддержание искусственной освещенности в помещении на заданном уровне;
— регулирование уровня искусственной освещенности с учетом естественной освещенности в помещении;
— учет присутствия людей в помещении;
— дистанционное управление ОУ.

Для помещений площадью более 50 м 2 следует применять автоматические устройства регулирования искусственного освещения в зависимости от уровня естественной освещенности помещения. Плавное или ступенчатое регулирование, или отключение светильников рядами, параллельными световым проемам, в зависимости от уровня естественной освещенности позволяет сэкономить 20-40% ЭЭ, особенно в помещениях с длительным режимом эксплуатации ОУ. Если значения удельной установленной мощности ОУ помещений превышают 11 Вт/м 2 требуется предусматривать САУ ОУ, обеспечивающую два уровня Е в помещениях.

Освещение коридоров, лестниц, холлов общественных зданий должно иметь автоматическое или дистанционное управление, обеспечивающее отключение части светильников или ламп в ночное время с таким расчетом, чтобы в этих помещениях обеспечивалась нормируемая эвакуационная освещенность. Для управления освещением в рабочее время эффективны системы автоматического управления освещением с датчиками присутствия и движения.

Современные ЭПРА, совмещенные с системой управления, за счет регулирования мощности ЛЛ обеспечивают дифференциацию уровней освещенности в отдельных участках помещения, регулируют уровень искусственной освещенности в зависимости от уровня естественного света [5] .

Такие системы, созданные на базе последних достижений в области микроэлектроники, обеспечивают:

— высокий комфорт освещения при регулировании светового потока люминесцентных ламп;
— высокий КПД лампы;
— автоматическое регулирование яркости ламп в зависимости от уровня естественного света с применением датчиков присутствия;
— экономию ЭЭ до 70%;
— независимость светового потока от колебаний питающего напряжения в пределах от 198 до 265 В и стабильную работу в интервале температур от -25 до +60°С;
— специально адаптированную для зрения человека характеристику регулирования;
— высокие надежность и срок службы элементов системы (не менее 50000 часов при максимально допустимой температуре эксплуатации);
— дистанционное управление;
— интеграцию в комплексе системы управления с инженерным оборудованием здания (вентиляция, кондиционирование, отопление);
— управление светильниками и осветительными установками в целом простыми стандартными “кнопками” (включение, выключение, регулирование и управление).

Применение системы регулирования может обеспечить экономию ЭЭ до 70%. Такая большая экономия ЭЭ обусловлена высоким КПД лампы, минимальными потерями мощности в электронных компонентах системы, регулированием яркости ИС в зависимости от уровня естественного освещения и применением датчиков присутствия.

Оценки возможной экономии ЭЭ при различных способах регулирования искусственного освещения приведены в табл. П 1.9 [3] .

Оценки возможной экономии ЭЭ при различных способах регулирования искусственного освещения [3]

Число рабочих мест

Вид естественного освещения в помещении

Способ регулирования искусственного освещения

Экономия ЭЭ, %

Непрерывное
Ступенчатое

36-27
32-13

Непрерывное
Ступенчатое

Непрерывное
Ступенчатое

31-23
27-11

Непрерывное
Ступенчатое

1.8. Естественное освещение.

Естественное освещение помещений должно выполняться по СНиП 23-05-95. В целях энергосбережения целесообразно максимально возможное использование естественного света. Чистка остеклений окон и световых фонарей в производственных и общественных зданиях должна производиться не реже двух раз в год, что позволяет сократить время включения ОУ искусственного освещения и получить экономию ЭЭ в среднем 5 – 10%. Энергетические обследования ОУ ВО должны включать контроль уровня естественного освещения и эффективность его использования в системе ВО.

1.9. Эксплуатация осветительных установок.

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

Чистку светильников следует производить согласно указаниям СНиП 23-05-95. Методика расчета эффекта экономии ЭЭ в зависимости от состояния запыленности помещений приведена в Приложении 2 .

Окраску помещений желательно предусматривать в светлые тона, что повышает коэффициент использования естественного и искусственного освещения.

Основной задачей наружного утилитарного освещения (НО) городов и других населенных пунктов, дорог, автострад является обеспечение безопасности движения механизированного транспорта и пешеходов в темное время суток.

Фотометрической характеристикой, определяющей уровень видимости объектов, является яркость (освещенность) дорожного покрытия. Яркостные параметры основных дорожных покрытий (асфальт, бетон и т.д.) зависят от углов падения световых лучей, от состояния поверхности, степени ее влажности, времени эксплуатации и т.д. В связи с этим яркость покрытия связана с ее освещенностью не прямой зависимостью, что не позволяет проводить нормирование по освещенности. Однако в случае простейших покрытий (грунтовые дороги, щебень и т.д.), имеющих диффузное отражение, может быть использован метод нормирования по освещенности [6] .

Освещение улиц, дорог и площадей с регулярным транспортным движением в городских поселениях следует проектировать исходя из нормы средней яркости усовершенствованных покрытий согласно СНиП 23-05-95. Освещение улиц, дорог и площадей городских поселений, расположенных в Северной строительно-климатической зоне азиатской части РФ и севернее 660 северной широты в европейской части РФ, следует проектировать исходя из средней горизонтальной освещенности покрытий проезжей части согласно СНиП 23-05-95.

Получение нормативных данных при проведении энергетических обследований ОУ НО предусматривает контроль следующих параметров, характеризующих качественные показатели ОУ и обеспечивающих достижение нормируемых показателей НО:

— средняя яркость (освещенность) покрытия в зависимости от категории объекта;
— равномерность распределения яркости (освещенности) покрытия;
— ограничение ослепленности.

Указанные показатели нормируются СНиП 23-05-95.

Приведенные выше нормативные данные, полученные в результате энергетического обследования, позволяют дать качественную характеристику ОУ и ее соответствие СНиП. Однако они не являются достаточными для оценки энергоэффективности ОУ. Рекомендации по энергосбережению в ОУ НО разрабатываются с учетом комплекса показателей организации и исполнения

ОУ и фактически представляет собой оптимизацию ОУ по критерию энергоэкономичность. Основные составляющие компоненты энергоэкономичности ОУ:

— КПД ИС (световая отдача ламп);
— КПД и КСС ОП;
— техническое исполнение ОУ, устанавливающее отношения между световым потоком, высотой и шагом осветительных опор, параметрами проезжей части;
— время эксплуатации ОУ в течение суток;
— техническое состояние ОП;
— соблюдение регламента обслуживания ОУ;
— качество электрической энергии в осветительных сетях.

2.1. Экономичность источников света.

Стоимость ЭЭ составляет главную часть затрат на оборудование и эксплуатацию установок НО и определяется, преимущественно, световой отдачей ИС, рациональным распределением светового потока лампы, задаваемым оптической системой ОП, сроком службы и стоимостью ИС. Характеристики основных типов ИС и возможная экономия ЭЭ при переходе на энергоэкономичные ИС приведены в таблице П.1.3. и П.1.4. , соответственно. Для НО применяется широкая номенклатура ИС: ЛН, ГЛН, ДРЛ, МГЛ, НЛВД, ДКсТ.

Выбор ИС для ОУ НО основан, главным образом, на выполнении требований СНиП 23-05-95, экономичности ОУ и, в ряде случаев, правильной цветопередачи. Наименьшие приведенные годовые затраты при сопоставлении ИС с различной световой отдачей, стоимостью и сроком службы, с учетом стоимости светильников, при обеспечении нормируемого уровня яркости (освещенности) дорожного покрытия соответствуют ОУ с НЛВД. В этой связи при проектировании установок НО следует отдавать предпочтение НЛВД.

2.2. Эффективность и кривая силы света осветительных приборов.

Выбор светильников НО, их КСС, КПД, степень защиты от окружающей среды, габаритные размеры и вес, тип и мощность ИС производится в зависимости от значимости освещаемого объекта (категории), размеров освещаемой площади, выбранного способа размещения ОП и экономической целесообразности.

Светораспределение светильников, применяемых в ОУ должно наилучшим образом удовлетворять светотехническим требованиям и при заданном фиксированном пространственном положении ОП относительно освещаемой поверхности обеспечивать нормируемые СНиП 23-05-95 количественные (средняя горизонтальная освещенность Ег,ср, средняя яркость дорожного покрытия Lср) и качественные (коэффициент неравномерности распределения яркости Lmax/Lmin или освещенности Еmax/Eср, показатель ослепленности Р) показатели ОУ НО.

Качественные показатели ОУ определяются преимущественно формой КСС. Согласно требованиям стандартов [ 7 , 8 ] с целью ограничения ослепляющего действия светильников регламентируются значения силы света ОП с широкой и полуширокой КСС с условной лампой, световой поток которой равен 1000 лм, в диапазоне углов a = 75 ÷ 90° от вертикали в главной поперечной плоскости.

Ниже, в таблице П.1.10 , приведены допустимые значения силы света светильников в зоне углов a = 75 ÷ 90° с лампой ДРЛ (числитель) и лампами МГЛ и НЛВД (знаменатель) [14]:

Сила света, кд

Характерной особенностью ОП утилитарного НО с лампами МГЛ и НЛВД, имеющими небольшие поперечные размеры светящегося тела, является возможность получения широкого светораспределения с резким спадом значений силы света в диапазоне углов a > 75°, что позволяет резко снизить слепящее действие ОУ.

Экономичность светильника характеризуется его КПД, определяющего эффективность использования светового потока лампы в ОП и выражается следующим отношением:

где Фсв — световой поток светильника;
Фл — световой поток ИС.

КПД светильника определяется типом отражателя и качеством его оптических элементов.

В процессе эксплуатации в результате загрязнения и старения светотехнических материалов оптических элементов КПД ОП непрерывно снижается. При этом одновременно происходит изменение формы КСС. Изменение характеристик ОП сказывается непосредственно на показателях ОУ: средней яркости (освещенности) и распределении яркости (освещенности) на поверхности дорожного покрытия. Степень защиты ОП от воздействия окружающей среды и скорость старения определяют коэффициент запаса при проектировании и, соответственно, экономичность ОУ. В этой связи в целях достижения наибольшей экономичности предпочтение при проектировании и реконструкции ОУ следует отдавать светильникам в пыленепроницаемом и пылезащищенном исполнении.

Получение нормативных данных в результате энергетического обследования систем НО предусматривает, наряду с контролем количественных и качественных показателей, выборочный контроль параметров ОП и разработку рекомендаций по регламенту обслуживания светильников или реконструкции ОУ. Испытания ОП предусматривают измерение основных характеристик: КПД, КСС [8] .

2.3. Техническое исполнение осветительных установок наружного освещения.

Техническое исполнение ОУ НО предусматривает оптимальное сочетание в едином комплексе параметров ОП, высоты и шага осветительных опор, способа установки ОП на опоре, габаритов проезжей части. Оптимизация проводится по критерию минимальных энергетических затрат для обеспечения нормируемых уровней яркости (освещенности) полотна проезжей части дороги. Как правило, оптимизация выполняется на стадии проектных работ.

2.4. Качество электроэнергии в осветительных сетях наружного освещения.

Эффективность применения разрядных ИС, например, НЛВД в системах НО высока, однако при этом предъявляются достаточно жесткие требования к качеству ЭЭ. Широко распространенный комплект НЛВД – ПРА обеспечивает оптимальную работу лампы при отклонениях напряжения в сетях в пределах ± 5%. Именно этот показатель качества электроэнергии (ПКЭ) НО крайне нестабилен и обусловлен в значительной мере протяженностью участков осветительных сетей с равномерным распределением нагрузок. Уровень напряжения в сетях НО может изменяться от -10 до +25% от нормального, что снижает срок службы разрядных ламп (РЛ), надежность их зажигания и стабильность работы. Нестабильность напряжения объясняется тем, что трансформаторы городских подстанций, питающие разную бытовую и промышленную нагрузки с высоким уровнем не симметрии и низкими показателями уровня компенсации, при максимальных перепадах суточных и годовых графиков работают с фиксированными коэффициентами трансформации. Именно отсутствие устройств автоматического регулирования напряжения на подстанциях делает невозможным поддержание режима стабилизации напряжения с вытекающими последствиями для сетей освещения. Если перенапряжение в осветительных сетях приводит к перерасходу ЭЭ и относительному снижению срока службы ламп, то значительное снижение напряжения, чаще отмечающееся в конечных участках линий НО, обусловливает нестабильность характеристик ламп и является причиной погасания разрядных ламп. Крайняя неустойчивость работы РЛ наблюдается при скачкообразном понижении сетевого напряжения, выражающаяся в периодических циклах погасания РЛ и последующего зажигания и разгорания. Такой циклический режим работы РЛ приводит к катастрофическим процессам износа электродов и преждевременному выходу ламп из строя. Факт произвольного погасания РЛ необходимо расценивать как аварийную ситуацию для данного участка осветительной сети.

Устранить нестабильность напряжения в протяженных сетях НО с помощью различных устройств и приемов на пунктах питания должного эффекта не дают. Учитывая каскадный принцип построения сетей НО эффективным вариантом решения проблемы могут оказаться схемы электроснабжения осветительных сетей НО с двухсторонним питанием. Несмотря на то, что участки каскада НО подключены к различным трансформаторным подстанциям, они имеют общие показатели — трехфазную систему питания с одинаковым чередованием фаз при общей частоте и классе напряжения и глухозаземленную нейтраль, т.е. полный набор параметров, необходимых для организации двухстороннего питания линий НО.

Достоинством двухсторонней системы питания следует считать одинаково высокий уровень напряжения на конечных точках участка сети во всех режимах работы ламп. Организация двухстороннего питания автоматически повышает категорийность ОУ по уровню электроснабжения и является одним из простых и эффективных способов повышения надежности и экономичности ОУ НО [9] .

Энергетическое обследование ОУ НО предусматривает контроль ПКЭ в осветительных сетях, выявления равномерности распределения напряжения сети по участкам питания с целью разработки мероприятий по выравниванию напряжения по всей протяженности участка. Нормализация ПКЭ осветительных сетей НО позволяет получить экономию ЭЭ от 10 до 30% и снизить эксплуатационные расходы ОУ.

Рассмотренный комплекс нормативных данных, предписывающих состав энергетического обследования ОУ, позволяет определить технический уровень и состояние систем освещения, рассчитать потенциал экономии ЭЭ и разработать мероприятия по оптимизации ОУ по критерию соответствия требованиям СНиП и энергосбережения.

Потенциал экономии ЭЭ при совершенствовании ОУ [3] .

Мероприятие

Экономия ЭЭ, %

Переход на светильники с эффективными разрядными лампами (в среднем):

— использование энергоэкономичных ЛЛ
— использование КЛЛ (при прямой замене ЛН)
— переход от ламп ДРЛ на лампы НЛВД
— улучшение стабильности характеристик ламп (снижение коэффициента запаса ОУ)

10-15
75-80
50
20-30

Снижение энергопотерь в ПРА:

— применение электромагнитных ПРА с пониженными потерями для ЛЛ
— применение ЭПРА

Источник