Министерство образования и наукиРоссийской Федерации
НОВОСИБИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
Реферат на тему:
Энергосбережение вустановках электрического освещения
Новосибирск 2010 г
Содержание
Введение
1. Рациональное освещение квартиры
2. Освещение на промышленныхпредприятиях
3. Уличное освещение
3.1 Выгода перехода от ламп ДРЛ к«натриевым»
3.2 Совершенствованиеавтоматизированного управления с целью экономии энергии3.3 Эволюция освещения: энергосберегающие светильники наполупроводниковых источниках света
4. Космическое зеркало
Заключение
Литература
Введение
Приблизительно за одинвек человечество прошло путь от лучинки до космического зеркала. На сей моментуже осветили всё что нужно и не очень, хотя можно было бы ещё.
Необходимо отметить,что лампы накаливания, которые сыграли огромную роль в развитии человечества икоторым в 2006 году исполнилось 125 лет со дня их изобретения, сегодня являютсянедопустимо устаревшим источником света. Их можно сравнить с такой устаревшейтехникой, как паровозная или конная тяга, и со многим другим, от чегочеловечество уже отказалось.
Освещение в жилыхдомах, общественных зданиях, промышленности потребляет электроэнергию взначительном объеме. Раскрытие больших потенциалов сбережения энергии возможнопутем применения инновационных концепций освещения и использования современныхэнергоэффективных светильников. Для планомерного внедрения системэнергоэффективного освещения следует решить существующие проблемы в даннойобласти.
Современные проблемыэнергоэффективного освещения многогранны и имеют широкий спектр. Их решениемсейчас занимается большое количество фирм и организаций, работающих в областисветотехники. И это действительно актуально, поскольку дефицит энергиистановится проблемой все большего числа российских городов. В условияхэнергетического и мирового экономического кризиса актуально звучат словаизвестного писателя-фантаста Артура Кларка: «В качестве единой мировойвалюты будет киловатт-час». Россия к этому приближается весьма быстрымитемпами.
В стране в 2006 годупотребность в электроэнергии увеличилась в 2,5 раза. Планы по введению новыхгенерирующих мощностей были пересмотрены, и вместо 23 МВт за пятилетку былорешено ввести 41 МВт новых энергетических мощностей.
ВРоссии зимой короткий световой день, вплоть до полярной ночи в северныхгородах. Пик потребления электрической мощности на освещение по временисовпадает с максимальным потреблением на цели отопления.
Энергетическая стратегия Российской Федерации напериод до 2020 года предусматривает, что 80% прироста промышленногопроизводства должно быть обеспечено за счет энергосбережения и структурнойперестройки экономики страны в направлении повышения энергоэффективности.
В данном реферате коротко рассмотрены перспективныевозможности сбережения энергии на нужды освещения.
1.Рациональное освещение квартиры
Самыми крупнымипотребителями электроэнергии в коммунально-бытовом хозяйстве являются жилыедома. В них ежегодно расходуется в среднем 400 кВт*ч на человека, из которыхпримерно 280 кВт*ч потребляется внутри квартиры на освещение и бытовые приборыразличного назначения и 120 кВт*ч – в установках инженерного оборудования иосвещения общедомовых помещений. Внутриквартирное потребление электроэнергиисоставляет примерно 900 кВт*ч в год в расчёте на «усреднённую» городскуюквартиру.
Итак, потребность вэнергии постоянно увеличивается. Электростанции работают с полной нагрузкой,особенно напряжённо – в осенне-зимний период года в часы наибольшегопотребления электроэнергии: с 8.00 до 10.00 и с 17.00 до 21.00. И в этонапряжённое время где-то столь необходимые для производства киловатт-часытратятся напрасно. В пустующих помещениях горят электрические лампы, светятсяэкраны телевизоров. Установлено, что 15-20% потребляемой в быту электроэнергиипропадает из-за небережливости потребителей.
Простота и доступностьэлектроэнергии породили у многих людей представление о неисчерпаемости нашихэнергетических ресурсов, притупили чувство необходимости её экономии.
Между тем,электроэнергия сегодня дорожает. Поэтому старый призыв «Экономьтеэлектроэнергию!» стал ещё более актуальным. Посмотрим, как можно это сделать вэлектрическом освещении.
Освещение квартирыскладывается из естественного и искусственного. Любое из них должнообеспечивать достаточную освещённость помещения, а также должно бытьравномерным, без резких и неприятных теней.
В помещения, окнакоторых выходят на север и частично на запад и восток, попадает лишь рассеянныйсвет. Для улучшения естественного освещения комнат отделку стен и потолкарекомендуется делать светлой. Естественная освещённость зависит также от потерьсвета при попадании через оконные стёкла. Запылённые стёкла могут поглощать до30% света. Наличие в настоящее время различных химических препаратов для чисткистёкол позволяет без особых физических усилий содержать их в надлежащейчистоте.
Значительное количествоэлектроэнергии напрасно расходуется днём в квартирах первых, а некоторых домах — вторых и третьих этажей. Причина этому – беспорядочные посадки зелени передокнами, затрудняющие проникновение в квартиры естественного дневного света. Согласносуществующим нормам деревья высаживаются на расстоянии не ближе 5 м от стенжилого дома, кустарник – 1,5 м.
Искусственное освещениесоздаётся электрическими светильниками. В современных квартирах широкораспространены три системы освещения: общее, местное и комбинированное.
При общем освещенииможно заниматься работой, не требующей сильного напряжения зрения. Светильникиобщего освещения обычно являются самыми мощными светильниками в помещении, ихосновная задача – осветить всё как можно более равномерно. Для этого обычноиспользуют потолочные или подвесные светильники, установленные в центрепотолка. Общую освещённость можно считать достаточной, если на 1 кв.м площадиприходится 15-25 Вт мощности ламп накаливания.
В одном или несколькихместах помещения следует обеспечить местное освещение с учётом конкретныхусловий. Такое освещение требует специальных светильников, устанавливаемых внепосредственной близости к письменному столу, креслу, туалетному столику ит.п. Так, например, достаточное освещение листа ватмана при черчении обеспечитсветильник с лампой накаливания мощностью 150 Вт на расстоянии 0,8-1 м. Штопкучёрными нитками (что требует очень высокой освещённости) можно выполнять прилампе мощностью 100 Вт на расстоянии 20-30 см. Для продолжительного чтениярекомендуется светильник с лампой накаливания в 60 Вт.
Комбинированноеосвещение достигается одновременным использованием светильников общего иместного назначения, а также при помощи светильников комбинированногоосвещения. К ним относятся многоламповые светильники (например, люстры),имеющие 2 группы ламп, одна из которых обеспечивает местное, а другая – общееосвещение. Местное создаётся световым потоком, направленным вниз (одна лампанакаливания в 100, 150, 200 Вт), а общее – световым потоком, рассеянным во всехнаправлениях (несколько ламп в 15-40 Вт).
Наиболее рациональнымявляется принцип зонального освещения, основанный на использовании общего,комбинированного или местного освещения отдельных функциональных зон. Если приосвещении этих зон использовать лампы направленного света, настольные лампы,торшеры, бра, то в квартире станет уютнее, а следовательно, и комфортнее. Длятакого зонального освещения подходят лампы в 1,5-2 раза менее мощные, чем вподвесных светильниках. В результате на комнату 18-20 кв. м экономится до 200кВт*ч в год.
Между отдельнымиисточниками света существует большая разница в световой отдаче (см.табл): лк/Вт Лампа накаливания 12 Галогенная лампа 22 Люминесцентная лампа 55 Ртутная лампа высокого давления 55 Галогенная лампа высокого давления 80 Натриевая лампа высокого давления 95
Лампы накаливанияявляются традиционными и широко применяемыми источниками света. Весьма ощутимуюэкономию электроэнергии при использовании ламп накаливания могут дать следующиемероприятия:
- применениекриптоновых ламп накаливания, имеющих световую отдачу на 10% выше, чем у лампнакаливания с аргоновым наполнением;
- заменадвух ламп меньшей мощности на одну несколько большей мощности. Например,использование 1 лампы мощностью 100 Вт вместо 2 ламп по 60 Вт каждая экономитпри той же освещённости потребление энергии на 12%;
- поддержаниедопустимого напряжения. Для нормальной работы электрических ламп необходимо,чтобы отклонение напряжения не выходило за пределы –2,5% и +5% от номинального.Световой поток ламп зависит от уровня напряжения. Так, при снижении напряженияна 1% у ламп накаливания световой поток уменьшается на 3-4%;
- периодическаязамена ламп к концу срока службы (около 1000 ч). Световой поток лампнакаливания к концу срока службы снижается на 15%;
- периодическаячистка от пыли и грязи ламп, плафонов и осветительной арматуры. Не чистившиесяв течение года лампы и люстры пропускают на 30% света меньше, даже всравнительно чистой среде. На кухне с газовой плитой лампочки загрязнятсянамного быстрее;
- снижениеуровня освещённости в подсобных помещениях, коридорах, туалетах и т.п.;
- широкоеприменение светорегуляторов, позволяющих в широких пределах изменять уровеньосвещённости;
- применениереле времени для отключения светильника через определённое время.
Ну и, наверное, ещё разследует напомнить прописную истину: необходимо периодически проверять, не горятли лишние лампы, не включены ли ненужные на данный момент электроприборы; уходяиз дома, выключать все электроприборы и осветительные установки, за исключениемхолодильника.
Более совершеннымиисточниками света являются люминесцентные лампы. Это разновидностьгазоразрядного источника света, в котором используется способность некоторыхвеществ (люминофоров) светиться под действием ультрафиолетового излученияэлектрического разряда. Люминесцентные лампы изготовляются в виде стеклянныхтрубок с двумя металлическими цоколями, наполненных парами ртути под низкимдавлением. Такая лампа имеет по сравнению с лампой накаливания в 4-5 раз болеевысокую световую отдачу и в 5-8 раз больший срок службы. Например, светоотдачалюминесцентной лампы 20 Вт равна светоотдаче лампы накаливания 150 Вт.
Бытует мнение овредности люминесцентного освещения. Оно безосновательно. Наоборот, этоосвещение позволяет получить мягкий рассеянный свет, меньше слепящий глаза ивызывающий меньшее их утомление.
Как показываютисследования, средняя освещённость наших квартир ещё недостаточна. Этоотражается на зрении, повышает утомляемость, снижает работоспособность,ухудшает настроение человека. Реальный путь к созданию необходимого уровняосвещённости при значительной экономии электроэнергии – использованиелюминесцентного освещения.Тип лампы по форме колбы Мощность, Вт Рекомендуемая область применения Прямые
65
40
30 Общее освещение кухонь, кухонь-столовых, карнизное освещение вертикальных поверхностей, установка под полками и навесным оборудованием кухонь и др. Малогабаритные прямые
20
16
13
8 Настенные светильники местного и комбинированного освещения, настольные и напольные светильники для освещения рабочих поверхностей, светильники для встраивания в мебель V-образные
30
22 Потолочные светильники общего освещения, настенные светильники для освещения рабочих поверхностей W-образные 30 Потолочные и подвесные светильники общего освещения жилых и вспомогательных помещений Кольцевые
40
32
22 Потолочные и подвесные светильники общего освещения, напольные и настенные светильники для освещения рабочих поверхностей
Технология освещения набазе светодиодных ламп в данном разделе не рассматривается, в силу малойраспространенности и непригодности для освещения жилых помещений.
2.Освещение на промышленных предприятиях
По статистическимданным, энергопотребление на освещение пром. предприятий занимает 15% истремительно падает.
В первую очередь этосвязано с упадком производства в России.
Вторая причина, несмотря на кризис, это переход на полностью автоматизированные линиитехнологического процесса. Такие производства могу работать сутками без вмешательствачеловека, следовательно освещение можно отключать за ненадобностью.
3.Уличное освещение
3.1Выгода перехода от ламп ДРЛ к «натриевым»
Появление новыхтехнологий в системах уличного освещения позволяет получить большойэкономический эффект. Практика показывает, что при их внедрении потенциалэкономии электроэнергии в большинстве муниципальных систем уличного освещенияможет составлять более 50 %.
В рамках разработаннойФедеральной целевой программы «Энергосбережение России» многиерегионы разработали свою концепцию энергосбережения, отличающуюся отдельнымиразделами, отражающими специфику региона, муниципального образования. Но вовсех программах присутствуют мероприятия по совершенствованию светильников исветотехнического оборудования, эксплуатации и модернизации городскогоэлектроосветительного хозяйства.
В большинствемуниципальных образований РФ имеет место сильный физический износосветительного оборудования, освещенность дорог ниже нормы в 2-3 раза,светильники имеют устаревшую конструкцию (эксплуатация отражателя без защиты отпопадания влаги и пыли приводит к потере светотехнических характеристик иснижению КПД), в светильниках используются низкоэффективные лампы накаливания(светоотдача 12 лм/Вт) и ртутные лампы типа ДРЛ (светоотдача 55 лм/Вт).
Большую экономиюэлектрической энергии дает модернизация уличного освещения, основанная назамене светильников с ртутными лампами и лампами накаливания на болееэффективные натриевые (ДНаТ).
Помимо энергосбережения(в части электроэнергии) модернизация систем уличного освещения позволяетсократить потребляемую мощность. Это особенно важно для регионов, в которыхощущается дефицит мощностей.
Реконструкция системыуличного освещения приводит к целому ряду важных социальных аспектов. Известно,что социальная и экономическая сферы неразрывно связаны между собой и изменениясоциального характера обычно влекут за собой изменения в финансовой сфере.
При недостаточномосвещении водители планируют основную часть поездок в дневное время. Из-заувеличения интенсивности движения транспорта происходит более быстроеразрушение дорожного покрытия. Следовательно повышение эффективности уличногоосвещения экономически связанно со снижением затрат на эксплуатацию дорог.
Качественное уличноеосвещение обеспечивает жителям городов чувство безопасности и комфорта, чтопозволяет людям избавиться от «страха перед ночными улицами». Яркоосвещенные улицы города в вечерние часы позволяют родителям не беспокоится забезопасность детей, что дает возможность организовать их досуг оптимальнымобразом (посещение спортивных секций, музыкальных школ и т.д.).
Согласно статистическимданным повышение уровня освещенности напрямую влияет на криминальную обстановкув городе, снижая, число уличных преступлений. Снижение преступлений на улицахгорода в темное время суток является не только положительным социальнымфактором, но и позволяет экономить бюджетные средства.
3.2Совершенствование автоматизированного управления с целью экономии энергии
Системы освещения улици автомагистралей играют важную роль в обеспечении комфорта и безопасностиграждан. Перед разработчиками современных систем автоматизированного управленияуличным освещением стоят следующие основные задачи:
o обеспечитьбесперебойным освещением жилые, общественные и промышленные территории,автотрассы и прочие объекты наземной транспортной инфраструктуры. Подбесперебойным освещением понимают минимальное время от момента выхода ламп изстроя до восстановления работоспособности;
o обеспечитьэкономию электроэнергии, затрачиваемой на освещение. В рамках описания системуправления уличным освещением, мы не рассматриваем энергетическую эффективностьсамих ламп, но анализируем системные способы сокращения энергозатрат приобеспечении качества освещения;
o обеспечитьминимизацию затрат на техническое обслуживание (главным образом, замену ламп).
Сегодня бесперебойноеосвещения часто обеспечивается с помощью экономических рычагов: организации,ответственные за уличное освещение, платят штрафы за превышение нормативногоколичества неисправных ламп на своей территории. Таким образом, противоречивыезадачи минимизации расходов и оптимизации качества услуг приходят в равновесие.
Основу существующихсетей уличного освещения УО составляют автономно функционирующие фрагменты,управление которыми осуществляется с применением фотореле или таймеров. Вкачестве коммутационной аппаратуры для всей линии УО обычно используютсяконтакторы или магнитные пускатели. Приборы учета электроэнергии — практическиповсеместно однотарифные. Кроме того, достаточно часто, особенно в сельскихрайонах, встречаются варианты сетей УО, совмещенные с сетями электроснабжениякоммунально-бытового сектора (воздушные линии напряжением 0,38 кВ). В такихсетях УО управление осветительными приборами осуществляется индивидуально ручнымвыключателем, установленным на опоре воздушной линии, а оплата за потребленнуюэлектроэнергию взимается по усредненному количеству часов горения светильников,как правило, не соответствующему реальному режиму их работы. Контроль текущегорасхода электроэнергии, режимов работы электрооборудования в таких сетях УО неведется. Как следствие, значительные нерациональные затраты бюджетных средствна оплату электроэнергии и дополнительные эксплуатационные расходы.
Резюмируя сказанное,можно заключить, что в основном состояние сетей УО характеризуется следующимипризнаками:
— отсутствиецентрализованного мониторинга и управления режимами работы;
— отсутствиережимов энергосбережения;
— эксплуатацияморально устаревшего и изношенного оборудования;
— неэффективныйучет электроэнергии (однотарифный учет или расчетные схемы оплаты);
— высокийуровень эксплуатационных затрат;
— распределениешкафов управления по большой территории;
— возможностьнесанкционированного вмешательства в процесс управления из-за доступностиоборудования шкафов управления для посторонних лиц;
— экологическиепроблемы, возникающие при утилизации вышедших из строя ртутных ламп.
Автоматизация процессовуправления в сетях УО часто сводится к введению функций внешнегоцентрализованного компьютерного управления с использованием проводных каналовсвязи, прокладываемых от центра управления до каждого шкафа управления линиейосвещения, а при невозможности такового – использование выделенных радиоканаловили сетей операторов мобильной связи для передачи команд управления. В этомслучае включение и отключение сетей УО происходит централизованно и, какправило, объектом управления является вся линия освещения. Информативностьдиспетчерского персонала здесь связана с неоправданным ростом затрат на централизованнуюсистему управления, а сбои в канале связи могут привести к полной потереуправления линией освещения или фрагментом сети УО.
Мероприятия поэнергосбережению в сетях УО в основном связаны с заменой ламп светильников наэнергосберегающие и пофазным управлением линиями освещения (при этомсветильники, подключаются на разные фазы линий освещения через один). Следуетотметить, что замена ламп в светильниках на энергосберегающие приносит ощутимыйэкономический эффект, а способ экономии электроэнергии за счет отключения однойфазы линии освещения в определенный период времени делает неравномернымосвещенность территории и недопустим по существующим СНиП для сельскойместности.
Эффективноедистанционное управление режимами работы сетей УО основано на применении GSM/GPRSтехнологий и позволяет оперативно получать информацию о текущем состоянииоборудования и режимах его работы.
На сегодняшний день нарынке систем управления светотехническим оборудованием имеются отечественные изарубежные разработки с широким диапазоном функциональных возможностей, вкоторых используются силовые провода для передачи команд управлениясветильниками, а для управления шкафами – GSM/GPRSканалы операторов мобильной связи.Экономия 32% энергии, расходуемой дляуличного освещения. Опыт Финляндии. За истекший 2007 год системаавтоматизированного управления уличным освещением GSM-Control запущена вопытную эксплуатацию в восьми муниципальных округах Финляндии: Uurainen,Jyväskylän, Tielaitos, Rovaniemi, Hyvinkää, Heinola,Anjalankoski, Nastola. В общей сложности установлено более тридцати удаленныхблоков управления, каждый из которых контролирует по 3 – 6 фаз. Среднееколичество уличных ламп в каждой фазе более 100.
Результаты опытнойэксплуатации показали высокие показатели энергосбережения по сравнению сдействовавшими ранее системами управления уличным освещением в этих округах:
До
После Освещение включалось по сигналу датчика освещенности. Для обеспечения гистерезиса при срабатывании датчика использовались длительные (20 минут) временные задержки. Интеллектуальная система управления при использовании датчика освещенности исключает ложные срабатывания без значительных задержек, что экономит энергию в утренние часы. Лампы включались в вечернее время и выключались в утренние часы. В сумерки на лампы подается 50% мощности (понижением напряжения с 220 до 195 Вольт или отключением одной из фаз) В позднее ночное время 90% ламп отключаются
Экономия по результатам опытной эксплуатации 32%
Использованиеинтеллектуальной системы управления уличным освещением выявило значительныепреимущества для эксплуатирующих организаций:
До
После Плановая замена ламп производилась по расчетному ресурсу (сроку службы ламп) Интеллектуальная система управления производит точный учет времени работы ламп, что повышает точность прогнозов необходимости плановой замены. Необходимо периодическое инспектирование территории для выявления перегоревших ламп Блоки управления способны контролировать исправность ламп в цепи и статистически выявлять наличие перегоревших ламп при выходе из строя от 3% ламп в цепи. Например, в цепи из 100 ламп контроллер подаст аварийный сигнал в диспетчерскую при выходе из строя трех ламп. Все датчики подключаются без нарушения существующей проводки (датчики трансформаторного типа), что приводит к быстрой и удобной установке системы управления даже на устаревшие сети уличного освещения. Способность контроллеров Autolog к удаленному программированию позволяет оперативно модифицировать программное обеспечение для его отладки.
По результатам опытнойэксплуатации муниципальные образования Финляндии планируют закупку системыуправления наружным освещением в объемах до 800-1000 удаленных блоков в год.
3.3 Эволюция освещения: энергосберегающие светильникина полупроводниковых источниках света
Светодиоды являютсяполупроводниковыми приборами, преобразующими электрический ток непосредственнов световое излучение, при этом они характеризуются низким энергопотреблением, азначит, обладают хорошим потенциалом в области энергосбережения.
До настоящего времениодним из существенных препятствий на пути массового внедрения светодиодов восвещении была их высокая стоимость по сравнению с традиционными источникамисвета. Однако, постепенное удешевление и повышение технических характеристиксветодиодных изделий, а также насущная необходимость сниженияэнергопотребления, позволяют уже сегодня применять эти энергосберегающиетехнологии.
В различных российскихрегионах уже созданы пилотные проекты по использованию светодиодного освещенияв городском хозяйстве и в целом этот опыт оценивается как положительный. Также,безусловно, оправданным является замена ламп накаливания в общем освещении инеоновых ламп в рекламе на светодиоды.
Область применениясветодиодных прожекторов:
Подсветка зданий, домови других объектов архитектуры (особенно художественная подсветка);
Подсветка рекламныхконструкций;
Освещение пешеходныхпереходов;
Освещение мостов, туннелейи других, сложных для замены ламп объектов;
Аварийноеэнергосберегающее освещение.
Российское массовоепроизводство готовых светодиодных светильников находится в стадии становления(так, например, госкорпорация Роснано собирается инвестировать значительныесредства в развитие этой технологии на отечественных предприятиях). Но ужесейчас российские фирмы предлагают на рынке изделия, созданные с помощьюиностранных комплектующих. В России пока нет единой методики измеренияпараметров этих изделий, поэтому качество и надежность работы светодиодныхсветильников значительно зависит от поставщиков.
Рассмотрим основныеотличия новой — светодиодной технологии освещения от ламповой:
Известно, что почти вселампы, традиционно используемые в уличных светильниках, дают излучение врадиусе 360о. Эти лампы расходуют 80% энергии на собственный нагрев.Светильники с такими лампами имеют рефлекторы для создания необходимойнаправленности излучения, где теряется порядка 35% светового потока, за счётпотерь света излучаемого в рефлектор.
Часто встречающеесяпоследнее время техническое перевооружение светильников путём замены ламп ДРЛна лампы ДНаТ или ДНаЗ при их аналогичной мощности и заявленной высокойэкономичности, не приводит к реальной экономии электроэнергии. Так, привключении новой лампы ДНаТ или ДНаЗ освещённость увеличивается, превышаянормативную в 3-5 раз, что ведет к ослеплению водителей и пешеходов.
На практикезафиксировано значительное снижение светового потока ламп ДНаТ, ДНаЗ в процессеих эксплуатации. Снижение светового потока достигает 40-60% от показателейновой лампы. Причем наибольшая скорость спада светового потока наблюдается впервые 100-200 часов эксплуатации лампы, т.е. в течение первого месяца работы.Основываясь на данной особенности работы ламп ДНаТ, ДНаЗ, в различнойлитературе рекомендуют производить их замену еще до выхода их из строя через 4-6месяцев. Т.е. реальный срок жизни этих ламп определен 4-6 месяцами.
Светодиодный светильниксоздает освещенность с более высокой контрастностью (в 400! раз выше, чем угазоразрядных ламп), что улучшает качество освещения объекта.
Сегодня для освещенияулиц и дорог наиболее широко используются лампы ДРЛ, ДНаТ, ДНаЗ, обладающиеузким спектром излучения, который не обеспечивает приемлемой цветопередачи. Ихсвет имеет характерную желтую окраску, что является существенным недостаткомламп этого класса.
Многие исследованияпоказали, что белый свет имеет преимущества перед другим освещением:
улучшает ночное видениеот 40 до 100% относительно освещения другого спектра;
улучшает цветовоевосприятие (цветопередачу), что в свою очередь увеличивает контраст изображенияи восприятия глубины пространства.
Практический опытпоказал, что по мере старения некоторые натриевые лампы начинают«мигать», т.е. лампа включается, разогревается как обычно, потомвдруг гаснет и через минуту все повторяется. Если своевременно не поменятьлампу, а реально это не всегда удается, приходится «любоваться» этимэффектом долгое время.
Указанныенеблагоприятные факторы особенно начинают сказываться при минусовыхтемпературах. И лампу, которая летом еще могла бы светить, в наиболее неудобныйдля проведения ремонтных работ период — зимой, необходимо менять на новую.
Отслужившую лампунеобходимо отправить на утилизацию, что требует дополнительных денежных затрат.Утечка ртути или других газов из лампы при ее повреждении приведет квозникновению экологических проблем (негативное влияние на здоровье людей,загрязнение окружающей среды и т.п.). Так, любая ртутная лампа содержит до 100мг сильнодействующего вещества — паров ртути. Предельно допустимая концентрацияэтих паров в населенном пункте равняется 0,0003 мг/м2. можноотметить, что эта опасная проблема остается, если возникает бой ламп притранспортировке и эксплуатации.
Напомним, ртуть этосамый ядовитый тяжелый металл, она токсична в любой форме. При вдыхании ртутныепары адсорбируются в мозге и почках, а также вызывают разрушение легких ижелудочно-кишечного тракта. Даже давние ртутные загрязнения опасны, посколькуртуть может испаряться годами, нанося непоправимый вред здоровью человека.
Кстати, бытует неверноемнение о том, что современная лампа ДНаТ является экологически чистой, так какв ней используется натрий. В техническом описании подобной лампы, напримерSON-T Comfort Pro указано, что ее горелка содержит натриево-ртутную амальгаму иксенон для зажигания разряда.
Светодиодныесветильники являются экологически чистыми и не требуют специальных условий пообслуживанию и утилизации. Срок их службы значительно превышает существующиеаналоги (срок непрерывной работы светильника не менее 80 тыс. часов, чтоэквивалентно 25 годам эксплуатации, при 10 часовой работе в день). При чем, этоне срок когда светодиод выходит из строя, а примерно в это время снижение егосветового потока достигнет 50%.
Имеются и другиеэкономические выгоды. Так, известно, что в ночное время, для дополнительнойэкономии электроэнергии, допускается снижение освещённости улиц в два раза(пункт 7.44 СНиП 23-05-95). Светодиодные светильники позволяют регулироватьосвещённость снижением питающего напряжения (традиционные светильники нагазоразрядных лампах этого не допускают, при снижении напряжения онивыключатся). Наличие переключателя потребляемой мощности на подстанциипозволяет, без расширения номенклатуры светильников, получать различные нормыосвещённости в соответствии со СНиП 23-05-95.
Кроме того, при оценкеэкономии электроэнергии необходимо учитывать потери на проводах линий питаниясветильников. Потребляемый лампами ДРЛ и ДНаЗ ток составляет 2.1-2.2 А,потребляемый ток светильника LZ составляет 0.6-0.9А в зависимости от режимаработы. Таким образом, рассеиваемая на проводах питания мощность уменьшается в4-9 раз.
Так же не требуетсяввод новых мощностей, т.к. энергопотребление светодиодных светильников меньше,а срок полной окупаемости 90Вт светильника в среднем составляет 3-4 года.
Перечислим свойствасветодиодов, которые в ближайшем будущем сделают их самыми экономичными посравнению с другими источниками света:
высокая световая отдача(100 — 150 лм/Вт);
малое энергопотребление(единицы ватт);
высокие значения КПДсветовых приборов и коэффициентов использования светового потока восветительных установках;
малые габариты(точечные или плоские приборы);
высокая долговечность(более 10 лет непрерывной работы);
отсутствие пульсациисветового потока;
возможность полученияизлучения различного спектрального состава;
возможность снижениякоэффициента запаса осветительных установок благодаря стабильностихарактеристик и высокому сроку службы;
возможностьиспользования для освещения выцветающих объектов (произведений искусств,продукции полиграфии, текстильного производства);
высокая устойчивость квнешним воздействиям (температуре, вибрации, ударам, влажности);
электробезопасность ивзрывобезопасность;
возможность резкогоуменьшения размера, материалоемкости и трудоемкости производства световыхприборов;
возможность созданиянеобслуживаемых светильников;
высокая степеньуправляемости (возможность построения систем многоуровневого управленияосвещением);
высокая технологичностьпри массовом производстве;
низкие затраты наупаковку и транспортировку.
Те вопросы, которыевозникают при внедрении светодиодов (как и у всякой новой технологии), вполнерешаемы, а главное дают необходимый энергосберегающий эффект, способствуяобщему повышению использования топливно-энергетических ресурсов на территориигородов и поселений.
4.Космическое зеркало
Космическое зеркало,отражающие лучи Солнца на ночную сторону нашей планеты, — один из впечатляющихкосмических проектов. В 1993 году корабль «Прогресс M-15» вывел на орбиту 20-тиметровое пленочное зеркало (проект «Знамя 2»). Зеркало раскрылось, и далосветовое пятно, примерно равное по силе одной полной луне. Огромный солнечныйзайчик скользнул над закрытой облаками Европой, где его увидели толькоастрономы, сидящие на вершинах горных Альп.
Проект «Знамя 2.5» былна голову выше предшественника. Зеркало должно было восприниматься с Земли как5-10 полных лун и образовывало след около 7 км в диаметре, которым можно былоуправлять, подолгу удерживая его на одном месте. Солнечное зеркало — это слегкавогнутая оболочка диаметром 25 м, выполненная из тонкой пленки с зеркальнойповерхностью, которая крепится по периметру станции. Оболочка раскрывается иудерживается в раскрытом положении центробежными силами.
Однако проект потерпелнеудачу. В начале раскрытия оболочка зацепилась за антенну. Космический корабль«Прогресс М-40» был спущен с орбиты и затоплен в океане.
Конечно, это оченьзаманчиво – развернуть на околоземной орбите зеркала, способные подсвечиватьзаполярные города, в которых ночь длится по полгода. В перспективе «орбитальныеотражатели излучений Солнца» планируется использовать и более широко – дляосвещения биопромышленных комплексов в целях повышения их эффективности. Но,думается, очень важно уже сегодня обратить внимание на возможные последствиятакой «подсветки». Для этого необходимо провести тщательные исследованиявлияния отраженного света на психику и физиологию человека, нажизнедеятельность бактерий, вирусов и т.п. И только после этого приниматьрешения о развертывании космических зеркал.
Например, весьманемаловажно, из какого материала будет изготовлено тонкопленочное отражающееполотно. Будет ли оно поляризовать падающий на нее солнечный свет? И если да,то не возникнет ли у людей на Земле неожиданного дискомфорта от сильногополяризованного облучения? Причем более сильного, чем в периоды полнолуния.Ведь ожидается, что орбитальные зеркала будут освещать города раз в пятьсильнее, чем полная Луна. Не вызовет ли такая «подсветка» вспышки душевныхрасстройств? Не обострятся ли психические заболевания значительно сильнее, чемв периоды полнолуния? Не станут ли люди более агрессивными? Не активизируютсяли дремавшие бактерии и вирусы?
Заключение
Существуютсотни мер, направленных на энергосбережение. В их основе лежат изменения вповедении и повышение технической эффективности. Выделение наиболее важных мер,определяется условиями конкретного кризиса и каждый раз уникально.Энергосбережение невозможно без участия миллионов людей, имеющих разныеинтересы. Это сложная многоплановая деятельность, которую нельзя организоватьтолько по принципам бизнеса. Фактически она в России еще не начиналась. Сдругой стороны альтернативы оперативному энергосбережению уже фактически нет:
■ Странане готова к быстрому массовому вводу новых энергетических мощностей. Нетпроектов, квалифицированных кадров и организаций.
■ Чтобыобеспечить 1 кВт энергетической мощности в потреблении необходимо обеспечитьразвитие электрических сетей, увеличение мощности в генерации с учетомсобственных нужд и потерь в сетях, развитие топливной инфраструктуры вплоть доразработки месторождений.
Сучетом налогов на прибыль, используемую на инвестиции, суммарные затратыобщества на ввод в эксплуатацию мощностей составят минимум 100 тыс. руб./кВт.При тарифе 1,5 руб./кВт·ч, даже если эта мощность будет использоваться 5000 ч вгод, все доходы составят 7500 руб./год. Несопоставимые цифры. А если этамощность используется в период пикового потребления, то коэффициентнеравномерности включения нагрузки учитывать нельзя, а доходы мизерные.Неуправляемый рост потребления пиковой мощности может разорить любуюэнергетическую компанию, решившую компенсировать его увеличением мощности всейэнергосистемы. Таким образом энергосбережение в освещении, поможет не толькоувеличить освещенность, экономить эл.энергию но и поможет частично справиться спиками нагрузки в системах эл.снабжения.
Литература
1. Материалы Интернет-сайта www.es.ua
2. Материалы Интернет-сайта www.econom-energo.ru
3. Способ и устройство передачи и приемаинформации по линиям распределительных электрических сетей переменного тока:решение о выдаче патента от 25.03.2008 г., заявка 2006109696/09 Рос. Федерация:H04B 3/00 / Сапронов А. А., Старченко И.Е., Никуличев А. Ю.; заявитель ипатентообладатель ООО Научно-производственная фирма «Электронныеинформациионные системы». — № 2006109696/09; заявл. 27.03.2006; опубл.10.10.2007, Бюл. № 28. – 2 с.: ил.