Экономия электроэнергии в осветительных установках

Экономное расходование электроэнергии на осветительные установки в наружном и промышленном освещении в большой степени зависит от правильного выбора источников света и светильников, а также рациональной эксплуатации осветительных установок. И здесь возникает весьма существенный вопрос: по какому пути идти – наращиванию генерирующих мощностей или снижению потребления электроэнергии без ухудшения качества освещения.

Наружное освещение городов и населенных пунктов

Для анализа существующего положения на настоящий момент по применению источников света в наружном и промышленном освещении в Республике Беларусь представлены нижеследующие таблицы по применению источников света.

Учитывая всю номенклатуру источников света применяемых в наружном освещении, наиболее эффективными по экономии электроэнергии и созданию необходимой освещенности по стандартам на настоящий момент являются лампы зеркальные газоразрядные высокого давления ДНаЗ и металлогалогенные лампы с керамической горелкой МГЛ.

Зеркальные газоразрядные лампы высокого давления ДНаЗ имеют следующие преимущества по отношению к другим источникам света:

• улучшенные светотехнические параметры ламп обеспечивают не снижающуюся освещенность к концу срока службы;
• отсутствие воздействия окружающей среды на отражающуюся поверхность лампы, т. к. она герметично изолирована внутри колбы;
• снижает энергопотребление при сохранении светового потока на протяжении всего срока службы лампы;
• увеличение освещенности объектов более чем в 2 раза за счет эффективного зеркального направленного отражения излучаемого света в сторону освещаемых участков объектов, при этом не влияет качество отражателя используемого светильника и снимается загрязненное защитное стекло;
• вращающийся цоколь позволяет обеспечить нужное направление светового потока в любых стандартных типовых светильниках уличного освещения.

Снижение потребления электроэнергии наружным освещением можно обеспечить только при переходе на самый эффективный на настоящий момент источник света – это зеркальная натриевая лампа высокого давления, позволяющая обеспечить КПД 120–140 лм/Вт. Существующие светильники РКУ с лампами ДРЛ 125, 250, 400 являются наиболее энергозатратными и необходимо проведение их замены на эффективные источники света.

Исходя из этого предлагаются следующие направления развития и внедрения, новых энергоэффективных источников света применяемых в осветительных устройствах наружного освещения в Республики Беларусь:

1.Наиболее экономически выгодным в настоящий момент является модернизация старых светильников РКУ с лампами ДРЛ 125, 250, 400, со сроками эксплуатации более 10–15 лет, в которых из-за корродирования и окисления отражающих частей отражателя значительно снижена отражающая способность. Светильники РКУ потребляют большие мощности электроэнергии, не создавая при этом даже минимально необходимого светового потока. Экономически целесообразно ртутные лампы ДРЛ в светильниках РКУ заменить энергосберегающие натриевые ДНаТ, но учитывая ограниченные финансовые возможности бюджетов обслуживающих предприятий – это невозможно. Учитывая данное обстоятельство, предлагается решение по модернизации существующих светильников с лампами ДРЛ путем замены на лампы ДНаЗ с использованием пускорегулирующей аппаратуры для увеличения светового потока в 1,5–2 раза и снижения энергопотребления в 2–3 раза в зависимости от варианта модернизации. Эффективность и срок окупаемости мероприятия составляет от 0,3 до 1,0 года, в зависимости от первоначальной мощности потребления светильников.

2.Для снижения потребления электроэнергии более чем в 2 раза при освещении дворовых территорий и прилегающих улиц существующие светильники ЖКУ 70 с лампами ДНаТ 70 необходимо модернизировать для установки нового энергосберегающего источника света – металлогаллогенной лампу МГЛ мощностью 35 Вт. Комплект деталей предлагаемых для модернизации существующего светильника ЖКУ 70 из следующих компонентов:

• специальный ячеистый отражатель;
• электронное ПРА;
• держатель для цоколя G 12;
• лампа МГЛ 35 Вт с керамической горелкой.

Конструкция ячеистого отражателя позволит обеспечить широкую кривую светораспределения для равномерного освещения территории. Коэффициент цветопередачи и световые характеристики металогалогенной лампы с керамической горелкой значительно превышают параметры натриевых ламп по энергоэффективности, что позволит экономить:

• электроэнергии, за год – 186,2 кВт•ч;
• денежных средств, за год – 132 тыс. рублей.

При этом срок окупаемости проведенных мероприятий составит менее 2 лет.

3.Обеспечить переход осветительного оборудования для возможности применения зеркальной натриевой лампы высокого давления (вместо обычной натриевой лампы высокого давления) с меньшей мощностью электропотребления, при условии создания равноценного светового потока. Эффективность данного мероприятия по результатам проведенных экспериментов с заменой ламп ДНаТ 150 на ДНаЗ 100, ДНаТ 100 на ДНаЗ 70, ДНаТ 70 на ДНаЗ 50 подтверждена практически. В данном случае доработка и модернизация в светильниках обеспечивается только перестановкой дросселей по необходимой мощности потребления заменяемых ламп, а остальные элементы не требуют замены. Это позволит снизить потребление электроэнергии на 30–35% от существующей мощности потребления при создании равноценного освещения, но только на светильниках консольного типа. Анализируя, эти параметры средней освещенности улиц, можно констатировать, что применяя данное условие можно провести модернизацию наружного освещения улиц городов по категориям освещенности Б и В применяя светильники с лампами по мощности потребления на одну ступень ниже.

4.Из-за отсутствия ламп меньшей мощности 30–40% наружного освещения в Республике Беларусь обеспечивается светильниками с лампами ДНаТ 70. В 2010 году освоен выпуск ламп ДНаТ 50, ДНаЗ 50 для обеспечения освещения на дворовых территориях, узких улицах и проездах, пешеходных дорожках. Данные лампы обеспечивают освещенность в пределах 8–12 лк, при стандартных требованиях 4–6 лк. Для модернизации светильников для этих типов ламп необходимо обеспечить только замену дросселей 1 И70 на 1 И50. Снятые при этом дросселя могут быть использованы для ремонтных нужд. Данное мероприятие позволит снизить потребление энергии на одном светильнике до 30% и получить экономию электроэнергии в течение года порядка 91,2 кВт•ч на сумму 65 тыс. руб.

5.При наличии в освещении территорий предприятий светильников РКУ с лампами ДРЛ – предлагаем следующие варианты экономии: Проведение прямой замены ламп ДРЛ на ДНаТ без замены ПРА, при этом экономия составит не менее 20%, при увеличении светового потока в 1,5–2 раза;

– ДРЛ 125 Вт → ДНаТ 110 Вт;

– ДРЛ 250 Вт → ДНаТ 220 Вт;

– ДРЛ 400 Вт → ДНаТ 360 Вт.

Освещение производственных цехов промышленных предприятий

Общее количество установленных светильников на промышленных предприятиях Республики Беларусь составляет ориентировочно около 1,8 миллионов штук. Для освещения рабочих мест производственных и механических цехов предприятий требуется высокая интенсивность и качество света. Анализируя применяемые источники света для освещения рабочих мест с требуемым качеством и интенсивностью, не нарушая при этом требований стандартов по охране труда, предлагаются следующие мероприятия:

1. Замена номенклатуры ламп ДРЛ на металлогалогенные лампы МГЛ (ДРИ) с модернизацией соответствующих светильников, ранее используемых для производственного освещения (табл. 3).

Для общего освещения рабочих мест производственных помещениях используемые светильники консольного типа РКУ 250, 400, 700 можно модернизировать для применения металлогалогенных ламп с мощностями 150, 250, 400 Вт. Для доработки светильника необходимо произвести замену пускорегулирующей аппаратуры, то есть дросселя, зажигающего устройства и конденсатора. Экономический эффект и срок окупаемости мероприятия указан в предыдущей таблице 3.

2. Обеспечение замены ламп прямого включения ДРВ 160, ДРВ 250, ДРВ 500 Вт, применяемых для освещения производственных участков механических цехов, местное освещение для токарных, фрезерных и слесарных участков на мощные компактные лампы КЛЭВ 65 Вт, КЛЭТ 85 Вт, КЛЭВ 105 Вт, КЛЭВ 120 Вт, позволяет получить экономию электроэнергии 220 –300%;

Реализация предложенных мероприятий позволит для нашей страны сэкономить миллионы кВт-ч электроэнергии, что в денежном эквиваленте будет исчисляться миллиардами сбереженных белорусских рублей.

По материалам доклада И. В. Селивончика – главного инженера ОАО «Брестский электроламповый завод»