Энергосовет - энергосбережение и энергоэффективность

НП "Энергоэффективный город" представляет портал "Энергосовет" - всё об энергосбережении в интернете

Еще по теме Энергосбережение в освещении

Cтраницы: 1 | 2 | 3 | следующая >>

Проблема энергосбережения в осветительных установках

Ю.Б. Айзенберг, профессор, д.т.н., главный научный сотрудник ООО «ВНИСИ», генеральный директор ЗАО «Московский дом света»

Проблема энергосбережения в осветительных установках всех стран мира, не только передовых, но и развивающихся, приобрела за последние годы исключи­тельное значение [1-7]. При этом от успехов в решении этой проблемы во многом зависит будущее человеческой цивилизации не только в связи с постепенным исчерпыванием горючих ископаемых, идущих.на выработку электроэнергии, но и из-за быстро происходящего загрязнения окружающей среды выбросами в атмосферу вредных веществ (диоксидов углерода и серы, а также ртути), образуемых в результате сжигания топлива при производстве электроэнергии. Известно, что при выработке на тепловых электростанциях (работающих на угле) 1 кВтч электроэнергии (ЭЭ) в атмосферу выбрасывается около 1 кг СО2. Проблема в значительной мере связана также с непрерывно происходящим увеличением масштабов осветительных установок (ОУ) и потреблением в них ЭЭ. Так, в Китае за последние пять лет темпы увеличения потребления ЭЭ в ОУ составляли более 15 % в год, при этом ожидаемый рост за 25 лет (с 1994 по 2020 годы) предположи­тельно составит 400 % (с 200 до 800 ГВт).

Доли ЭЭ, расходуемые в ОУ различных стран мира, показаны в табл. 1. Как видно, на освещение направляется до 20% всей генерируемой ЭЭ, при этом в ряде областей применения, например в коммерческих и общественно-административных зданиях, доля ЭЭ, идущей на освещение доходит до 45% и является доминирующей в энергетическом балансе сооружений (рис. 1). Годовые расходы на освещение в США и сопоставление их с расходами на другие нужды [4] даны на рис. 2. Из рисунка видно, что стоимость ЭЭ, расходуемой в ОУ, превышает затраты на аудио- и видеоаппаратуру и другие бытовые приборы, в 2 раза превосходит расходы населения на приобретение обуви ив 1,5-1,7 раза - на табачные изделия и алкогольные напитки. На рис. 3 приведены данные различных стран о выбросах электростанциями в атмосферу диоксида углерода, при этом от 10 до 20% этих выбросов связаны с ЭЭ, расходуемой в ОУ.



В этой связи во многих государствах мира приняты и реализуются специальные программы энергосбережения, включающие самостоятельные разделы применительно к ОУ. Лидирующую роль играет программа «Green Light» («Зеле­ный свет») США, а также программы энергосбережения Великобритании, Нидерландов, Дании, Швеции (табл. 2). На базе программы «Green Light» США подготовлены и действуют соответствующие программы Китая, Бразилии. Южной Кореи, Таиланда, Мексики, Чехии. Задачей этих программ является резкое снижение расхода ЭЭ в ОУ (на 20-50 %) и выброса вредных веществ в атмосферу. Снижение энергопотребления при реализации этих программ является результатом разностороннего воздействия как на структуру производства и применения светотехнических изделий, так и на качество выпускаемой техники и эффективность ее использования. Однако необходимо подчеркнуть общее для всех этих документов - основная ставка делается на компактные люминесцентные лампы (КЛЛ) и их внедрение в наиболее важных и «отзывчивых» сферах применения - в жилом секторе, а также в коммерческих и общественно-административных зданиях, прежде всего государственного подчинения.

Глобальное значение проблемы энергосбережения в ОУ хорошо видно из материалов четырех Всемирных конгрессов Right Light (RL), собираемых каждые два года и рассматривающих только научные, технические и организационные аспекты снижения энергопотребления в светотехнических установках (RL-1 - Стокгольм, 1991; RL-2 - Арнем, 1993; RL-3 - Ньюкасл, 1995; RL-4 - Копенгаген. 1997). Эти конгрессы, организованные Международной ассоциацией энергосбережения при освещении 1AEEL (Internatinal Association Electro Energy in Lighting), при активном участии двух молодых специалистов - Нильса Борга (Швеция) и Эвана Миллса (США) и поддержке государственных организаций по энергосбережению Швеции, Нидерландов, Великобритании, Бразилии и Индии приобрели за последние годы высокий международный авторитет.

Повышение энергоэффективности ОУ неразрывно связано с задачей комплексного снижения затрат в ОУ, так как для любого потребителя важно не только снижение энергоемкости его ОУ, но и срок окупаемости затрат на новую или переоборудуемую ОУ (так называемый pay back period). В конечном итоге эффективность ОУ определяется стоимостью световой энергии, генерируемой за срок службы ОУ и в значительной ни зависящей от затрат на ЭЭ [8]. Как известно [9], затраты потребителя Qn определяются приведенными расходами в ОУ, причем

Qn =е„К+Э, (1)

где К - капитальные затраты на оборудование ОУ (инвестиции); Э - годовые эксплуатационные расходы; е„ -нормативный коэффициент капитальных вложений. При этом, как было показано С.А Клюевым [91,

где /V - число осветительных при (ОН) в ОУ, зависящее от параметров ламп и светильников; А - цена лампы, руб.; п -число ламп в ОП; Б - цена ОП, руб.; М„ - стоимость монтажа, руб.; а - коэффициент, определяющий потери мощности в ПРА, отн. ед.; р - мощность лампы, Вт; С -стоимость монтажа электротехнической части (на 1 кВт мощности ламп и потерь в ПРА); а - стоимость замены лампы, руб.; тЛ - номинальный срок службы лампы; Т'- число часов использования максимума осветительной нагрузки в год; тч - число чисток в год; В -стоимость одной чисти ОП, руб.

Расчет К, Э и Qn ведется для сравниваемых вариантов ОУ, в которых создаются одинаковые условия освещения, прежде всего, генерируется одинаковый полезный световой поток

здесь h - средний эксплуатационный КПД ОП, отн. ед.; цксс -средний эксплуатационный коэффициент использования светового потока ОП с h - 1 в помещении с определенными параметрами (геометрическими соотношениями, ко­эффициентами и характером отражения поверхностей), отн. ед.; Coy - коэффициент, учитывающий влияние много­кратных отражений и равный 1,0-1,04 - для промышленных ОУ и 0,75-0,79 - для ОУ общественных зданий; Ен -нормированная освещенность, лк; К3 - коэффициент запаса -величина, обратная коэффициенту эксплуатации; S -освещаемая площадь, м2; Uoy - коэффициент использования ОУ (Uoy=hhксс); z = Еср / Emin - коэффициент, учитывающий неравномерность освещенности в ОУ; Кэм - коэффициент эффективности ОП в ОУ, связывающий основные параметры, определяющие потребительские свойства ОП. Коэффициент эффективности прибора показывает, во сколько раз световой поток лампы в ОП или мощность ОП в конкретной ОУ должны быть больше полезно используемых из-за реальных свойств ОП и ОУ, далеких от совершенства (для идеальных ОП и ОУ К3 = 1, z = 1, z = 1, Uoy = 1).

Как было подробно показано в [8], в итоге для конкретных реальных ОУ затраты потребителя

где Фл - средний эксплуатационный световой поток ламп, лм; Нл - средняя эксплуатационная световая отдача ламп, лм/Вт.

При этом затраты 3э, на выработку световой энергии 9 в ОУ за время Г можно представить в виде

По мнению Вайера и Зонневельдта [3], энергетическая эффективность ОУ определяется отношением общего эксплуатационного светового потока ОУ к ее средней мощности за все воемя использования:

где I Фоп - суммарный световой поток осветительных приборов, лм; £ Роу - суммарная установленная мощность ОУ; С, - коэффициент, определяющий снижение времени использования ОУ за счет применения систем управления ос­вещением; Кф - коэффициент, определяющий Спад светового потока ОУ в процессе эксплуатации.

Для повышения эффективности ОУ (снижения стоимости полезно используемой световой энергии и энергопотребления), как хорошо видно из приведенных выражений (1)-(7), необходимо как повышение номинальных параметров (и, прежде всего, и и лксс), так и улучшение эксплуатационных характеристик. Таким образом, эффективность ОУ зависит прежде всего от:

световой отдачи источников света (ИС) и их срока службы;

светотехнических (ц, КСС) и энергетических (а) параметров ОП;

стабильности на протяжении эксплуатации параметров светильников и, в частности, характеристик ИС при работе в светильниках;

тарифов на ЭЭ;

числа часов использования ОУ в год.

Наряду с этим, немаловажное значение имеет стоимость ламп и светильников, а также стоимость монтажа и обслуживания.

Перефразируя и дополняя А. И. Слейтера [2], необходимо отметить, что наиболее эффективные ОУ должны производить высококачественный свет только в таком количестве и в то время, сколько, где и когда это требуется, и сохранять свои характеристики на протяжении длительной работы при наименьших капитальных и эксплуатационных затратах, в том числе при минимальном энергопотреблении.

Cтраницы: 1 | 2 | 3 | следующая >>

печатьраспечатать | скачать бесплатно Проблема энергосбережения в осветительных установках, Айзенберг Ю.Б.
скачать архив скачать архив.zip(947 кБт)


Rambler's Top100

Авторские права на размещенные материалы принадлежат авторам
Тел.(495) 360-76-40 E-mail:
© Портал ЭнергоСовет.ru - энергосбережение, энергоэффективность, энергосберегающие технологии 2006-2019
Возрастная категория Интернет-сайта 18 +
реклама | карта сайта | о проекте | контакты | правила использования статей