Энергосбережение в учебных помещениях. Экономичные источники света

Закон и нормативные документы в области энергосбережения

Освещение используется во всех сферах деятельности человека. На освещение в Беларуси расходуется 10—13% от общего потребления электроэнергии. Анализ структуры потребления по отраслям показывает, что на промышленность приходится 29%, жилищный сектор — 26%, административные и общественные здания — 20%, уличное освещение — 12% всего объема потребления. Таким образом, 80—90% электроэнергии на нужды освещения расходуется на территории городов и населенных пунктов. В организации энергоэффективного освещения городских объектов производственной и непроизводственной сферы, жилых зданий, территории городов, имеется значительный потенциал энергосбережения за счет перехода к энергоэффективному освещению.

Энергоэффективное освещение означает устройство систем освещения и организацию их функционирования таким образом, чтобы при обеспечении требуемых нормами количественных и качественных характеристик освещения потреблялось минимальное количество электроэнергии. Исполнение этих условий закладывается, в первую очередь, при проектировании освещения путем рационального сочетания естественного света через световые проемы и искусственного — от осветительных установок, общего и локального освещения, выбора оптимальной схемы электрической сети освещения, количества, типов и мощности источников света, их размещения, выбора светильников И пускорегулирующей аппаратуры. Сочетание хорошего естественного освещения за счет оптимальных количества, размещения, размеров оконных проемов, фонарей в потолочных перекрытиях и регулируемого искусственного освещения может обеспечить энергосбережение до 30—70%. Потребность в искусственном освещении уменьшается при светлых интерьерах в помещениях, которые создают ощущение более светлого пространства.

Необходимо подчеркнуть взаимосвязь между нормами На уровни освещения и потенциалом энергосбережения. Нормы устанавливаются по условиям зрительной работы в результате санитарно-гигиенических исследований й зачастую Не являются оптимальными и периодически подвергаются изменениям. Совершенствование действующих норм в направлении более точной адаптации к психофизиологическим характеристикам человека, его практическим нуждам и учета современных конструктивных решений систем освещения содержит значительный резерв экономии энергоресурсов.

Все более широкое применение находят системы автоматического управления включением, отключением светильников и автоматического регулирования освещенности, а также энергоэкономичные источники света. Зарубежный опыт свидетельствует, что автоматизация освещения позволяет снизить энергопотребление на 30-50%. В Республике Беларусь налажено и развивается производство электронных и электромагнитных пускорегулирующих аппаратов для люминесцентных ламп, энергоэкономичных ламп и осветительной арматуры, устройств автоматического управления освещением: фотореле, приборов регулирования светового потока, инфракрасных датчиков.

В настоящее время выпускаются различные источники света, характеристики которых приведены в таблице 8.1.1.

Таблица 8.1.1. Характеристика источников освещения

Тип источника света	Марки- ровка	Светоотдача, лм/Вт		Коэффициент запаса, Кзп	Срок службы, Ч
		диапазон	обычная
Лампы накаливания	ЛН	8-18	12	1,1	1000
Галогенные лампы накаливания	кг	16-24	18	1,1	2000
Ртутно-вольфра-мовые лампы	РВЛ	20-28	22	1Д	6000
Ртутные лампы высокого давления	ДРЛ	36-54	50	1,3	12000
Натриевые лампы высокого давления	ДНаТ	90-120	100	1.3	12000
Металлогенные лампы высокого давления	ДРИ	70-90	80	1,3	12000
Люминесцентные лампы низкого давления	ЛБ	60-80	70	1,3	10000
Люминесцентные лампы низкого давления с улуч-шенной цветопе­редачей	ЛБЦТ	70-95	90	1,25	10000
Компактные лю­минесцентные лампы низкого давления	КЛЛ	60-70	67	1,25	9000
Натриевые лампы низкого давления	ДНаО	120—180	—	1,3	12000

Из приведенных данных видно, что лампы накаливания по своей эффективности в 2 и более раза ниже, чем остальные. Возможность экономии энергии определяется выбором источников света. Обычные лампы накаливания, работающие более 4000 часов в год, лучше заменить более эффективными, т. к. они потребляют в 6 раз больше электроэнергии, чем, например, люминесцентные лампы. С появлением около десяти лет назад электронных пускорегулирующих аппаратов (ЭПРА) возникла возможность создания более энергоэкономичных светильников с компактными люминесцентными лампами (КЛЛ). Сокращение расхода электроэнергии и повышение КПД лампы происходит в результате повышения напряжения питания частотой 20 кГц; многократное увеличение светоотдачи поверхности осветительного прибора позволяет уменьшить его габариты. Срок службы лампы достигает 9000 часов. Компактная лампа мощностью 10 Вт обеспечивает такую-же освещенность, что и обычная лампа накаливания мощностью 50 Вт. Срок окупаемости КЛЛ составляет 1 —2 года.

Кроме замены источников света, имеются и другие способы повышения-экономии энергии при использовании осветительных установок. Экономия электроэнергии зависит от сочетания и размещения источников света и светильников. Использование одной более мощной лампы накаливания или люминесцентной позволяет уменьшить потребление энергии без снижения освещенности. Например, четыре люминесцентные лампы по 20 Вт дают две трети, светового потока, который можно получить от двух ламп по 40 Вт.

Особенно это ощутимо на примере индивидуальной квартиры. При полной замене ламп накаливания на люминесцентные компактные лампы потребление электроэнергии для освещения уменьшается примерно в пять раз.

Эффективным является пакетный способ размещения светильников вместо линейного способа. При линейном — осветительная арматура располагается в виде отдельных линий, а при пакетном — над рабочим местом располагают несколько светильников. Практика показала, что один и тот же уровень освещенности рабочего места при пакетном способе поддерживается в 2 раза меньшим числом светильников. Использование комбинированного общего и местного освещения, искусственного и естественного освещения позволяет уменьшить потребление электроэнергии. В соответствии с ограничениями по дискомфортности освещения нельзя использовать только местное освещение рабочих мест. Оно должно обязательно дополнятся общим с пониженной освещенностью. Регулярная протирка остекления позволяет снижать продолжительность горения ламп при двухсменной работе предприятия на 15% в зимнее время и на 90% — в летнее.

Замена светильников — наиболее эффективное комплексное мероприятие, включающее замену источников света, расположение мест освещения и в целом повышение КПД использования электроэнергии на освещение. Например, переход на светильники с эффективными отражателями позволяет снизить потребление энергии до 50%, т. е. отказаться от половины используемых ламп. Использование компактных люминесцентных ламп (КЛЛ) в местах общего пользования по сравнению с лампами накаливания приводит к уменьшению потребления энергии в несколько раз. Однако при этом надо обращать внимание на правильную установку КЛЛ, так как в отличие от ламп накаливания они обладают направленным световым потоком.

Электробытовые приборы и их эффективное использование

Производство электрических машин и аппаратов зародилось в конце XIX века. В восьмидесятых годах новая отрасль промышленности быстро набирала силу. Электротехника находила применение не только в промышленности, но и в домашнем обиходе.

В 1881 году на Международной электротехнической выставке в Париже впервые были продемонстрированы аппараты для нагревательных целей, в том числе электроплиты, электроутюги и электрокамины. Эти экспонаты вызвали необычайный интерес у посетителей. Энтузиазм, вызванный успехами электротехников по применению электричества в быту, вдохновил изобретателей. Новые электроприборы в то время создавались чуть ли не ежедневно.

Вслед за электроосвещением в обиход вошли не только отдельные приборы, но и целые группы приборов аналогичного назначения. Так, были созданы приборы для тепловой обработки пищевых продуктов: электроплиты, электрические духовые шкафы, электрокастрюли, электрочайники и др. Тогда же появились первые приборы личной гигиены: фены, приборы для глажения белья и др. Группа приборов микроклимата, разработанных в конце XIX века, включала в себя вентиляторы, увлажнители воздуха, электрокамины.

Так, на рубеже XIX-XX веков в течение нескольких лет были созданы практически все типы бытовых электроприборов применяемых и по сегодняшний день. В электроприборах наших дней используются те же принципы и элементы конструкций. А отличаются они от своих далеких предшественников лишь современным внешним оформлением, обеспеченным новыми материалами, и технологией. Только спустя десятилетия перечень бытовых электроприборов пополнился приборами, использующими новые принципы, это, например, микроволновые печи и пьезоэлектрические приборы.

Современная квартира, как правило, оборудована множеством электрических устройств: плита, холодильник, телевизор, стиральная машина, чайник, кофеварка, приемник, магнитофон, осветительные приборы и т. д.

Уделим внимание практическим приемам правильного пользования электробытовыми приборами для повышения их энергетической эффективности.

Электроплиты. Самым энергоемким потребителем электроэнергии являются электроплиты. Годовое потребление электроэнергии электроплитой составляет 1200—1400 кВт. Их применение вместо газовых плит и плит на твердом топливе существенно улучшает санитарно-гигиенические условия на кухне и в доме (отсутствие угарного газа). Как же рационально пользоваться электроплитой? Технология приготовления пищи требует включения конфорки на полную мощность только на время, необходимое для закипания. Варка пищи может происходить при меньших мощностях. Варка пищи на малых Мощностях значительно сокращает расход электроэнергии, поэтому конфорки электроплит снабжают переключателями мощности. Для снижения расхода электроэнергии на приготовление пищи на электроплитах надо применять специальную посуду с утолщенным обточенным дном диаметром, равным или несколько большим диаметра конфорки. Экономия электроэнергии при использовании такой посуды 10—20%. Посуда для электроплиты должна плотно стоять на конфорке. Если диаметр посуды меньше диаметра конфорки, то часть теплоты выделяется в воздух. Выкипевшая вода оставляет в посуде слой нерастворимых солей кальция и магния накипь. Ее толстая пористая корка проводит тепло почти в 30 раз хуже металла, заставляя увеличивать время нагревания и расход энергии. Поэтому накипь необходимо удалять Специальными средствами.