Энциклопедия домашнего электрика


       - все необходимые знания по электромонтажу -




поиск по сайту             

Энергоэффективное освещение в сфере ЖКХ


СОДЕРЖАНИЕ
1 ОБЩЕДОМОВОЕ ОСВЕЩЕНИЕ .................................. 4
1.1 Обзор систем общедомового освещения ......................... 4
1.2 Обзор энегоэффективных источников света ................... 7
1.3 Средства автоматизации.................................................. 10
1.4 Характеристика светильника SLG-HL8 ......................... 15
1.5 Монтаж светодиодных светильников ............................ 16
1.6 Экономические расчеты .................................................. 19
1.6.1 Затраты на эксплуатацию ламп накаливания ............. 20
1.6.2 Сроки окупаемости вариантов замены ....................... 22
1.7 Выводы .............................................................................. 26
1.8 Пример модернизации систем освещения в
многоквартирном доме в г. Барнауле................................... 28
2 ДВОРОВОЕ ОСВЕЩЕНИЕ ............................................ 32
2.1 Обзор типового дворового освещения ........................... 32
2.2 Обзор энергоэффективных источников света ............... 34
2.3 Характеристика светильника SLG-ST24 ....................... 37
2.4 Сравнение световой эффективности уличных систем
освещения ............................................................................... 39
2.4.1 Схема освещаемой территории ................................... 39
2.4.2 Моделирование освещения .......................................... 40
2.4.3 Результаты моделирования .......................................... 45
2.5 Экономические расчеты .................................................. 46
2.5.1 Определение сроков окупаемости ............................... 46
2.5.2 Определение целевых сборов и роста ОДН ............... 49
2.6 Выводы .............................................................................. 51
2.7 Средства автоматизации.................................................. 53
2.8 Сравнительные фотографии систем светодиодного
дворового освещения ............................................................. 55
Список использованной литературы .................................... 56
Энергоэффективное освещение в сфере ЖКХ
3
1 ОБЩЕДОМОВОЕ ОСВЕЩЕНИЕ
1.1 Обзор систем общедомового освещения
Как показывают многочисленные наблюдения, система коллективного освещения в многоэтажных жилых
домах представлена лампами накаливания средней мощностью 60 Вт. Лампы, как правило, установлены без плафонов, что является нарушением требований пожарной безопасности. Пожарную опасность ламп накаливания принято
рассматривать в двух аспектах:
 возможность возникновения пожара от соприкосновения лампы и горючего материала;
 возможность возникновения пожара от попадания на
окружающие горючие материалы раскаленных элементов лампы, образующихся при ее разрушении.
Первый аспект связан во-первых с тем, что температура стеклянной колбы лампы накаливания после 60 минут
горения составляет от 110 до 360°С (при мощности ламп от
40 до 100 Вт). Именно этим объясняется наличие темных
закопченных кругов на потолке над установленной лампой.
Во-вторых, он связан с неправильной эксплуатацией,
когда на одно нарушение (использование открытой лампы
без рассеивателя (термостойкого плафона), который снимают многие жильцы чтобы «лампа светила ярче») накладывается другое нарушение – несоблюдение допустимого
расстояния приближения горючих материалов. Это явление, весьма часто, встречается в тесных приквартирых
тамбурах, которые жильцы используют как импровизированные кладовки.
4
Энергоэффективное освещение в сфере ЖКХ
Даже наличие достаточного расстояния не гарантирует безопасность – пожар может возникнуть (второй аспект)
от раскаленных частиц металлов, образующихся при аварийных режимах (перегорание лампы) в дефектных лампах
(оплавления электродов или вводов дуговыми разрядами) и
разлетающихся от лампы на расстояние около трех метров. Вертикально падающие частицы сохраняют зажигательную способность даже при падении с 8–10 м.
Широко встречается нарушение, когда алюминиевые
провода удлиняют при помощи медных проводов с использованием скруток. В результате образуется гальваническая
пара, приводящая к электрохимической коррозии (разрушение контакта) и росту сопротивления контакта, что в конечном итоге также может стать источником пожара из-за
нагрева места соединения проводов.
Среди основных вариантов электроснабжения можно
выделить следующие основные:
 вся система включена без диодов;
 вся система включена с использованием диодов
(централизованно, в электрощитовой);
 комбинированные решения (диоды установлены
частично в лампах и выключателях).
Диод – электронный компонент, обладающий различной
проводимостью в зависимости от направления тока. В домах используется для снижения действующего напряжения
на лампах накаливания с целью снижения энергопотребления и повышения срока службы ламп накаливания.
Установленные диоды в цепи электроснабжения системы освещения дома приводят к тому, что лампы накаливания начинают заметно мерцать, что доставляет дополнительный дискомфорт жильцам.
Энергоэффективное освещение в сфере ЖКХ
5
Действующее напряжение снижается с 220 до 156 В,
но следует учесть, что в связи с тем, что лампа накаливания является нелинейным элементом и еѐ реальное энергопотребление снижается только на 42% а световой поток,
зависящий от квадрата нормального напряжения – уменьшается до 27%.
Световой поток – физическая величина, характеризующая количество «световой» мощности в соответствующем потоке излучения. Является основной характеристикой источника света для оценки создаваемой данным источником света освещенности.
В результате лампы становятся менее энергоэфффективными: если исходный вариант имеет световой поток 800
лм при мощности 60 Вт (светоотдача 13,3 лм/Вт), то при
использовании диода световой поток составляет 216 лм
при мощности 34,8 Вт (светоотдача 6,2 лм/Вт).
Энергоэффективность – эффективное (рациональное) использование энергетических ресурсов. В случае освещения
это использование меньшего количества электроэнергии
для обеспечения того же уровня освещенности.
Световая отдача источника света – отношение излучаемого источником светового потока к потребляемой им
мощности. Является показателем эффективности и экономичности источников света.
Для компенсации сниженного светового потока
жильцы устанавливают лампы большей мощности, доходящей до 200 Вт, что приводит к росту электроэнергии на
нужды общедомового освещения.
В конечном итоге освещенность подъездов и тамбуров не соответствует нормам СанПиН 2.1.2.2645-10 (средняя освещенность на лестничных площадках, поэтажных
коридорах и т.п. должна составлять не менее 20 люкс).
6
Энергоэффективное освещение в сфере ЖКХ
1.2 Обзор энегоэффективных источников света
На рынке в широкой продаже имеются следующие
энергоэффективные источники света (ЭИС), применимые
для использования в жилых домах: люминесцентные лампы (в том числе КЛЭ (компактная люминесцентная со
строенной ЭПРА (электронная пускорегулирующая аппаратура))), светодиодные лампы и светильники.
Существенным недостатком
люминесцентных
ламп является наличие в их
составе паров ртути, что требует особых мер по утилизации и наличие задержки
включения (лампа достигает
Рисунок 1.1 – Устройство КЛЭ,
номинального светового погде 1 – утолщение трубки; 2 –
тока работы через заметный
внутреннее покрытие колбы; 3
промежуток времени). Заяв– ЭПРА; 4 – вентиляционное
отверстие; 5 – цоколь
ленный срок службы в 25 000
часов, как правило, не выполняется по причине частого перегорания вольфрамовых электродов. В процессе работы
лампа разогревается до 60 °С, и если они используются в
составе каких-либо закрытых светильников, то тепловыделение приводит к перегреву электроники и преждевременному выходу лампы из строя. Гарантийный срок эксплуатации у данных ламп отсутствует. При использовании в
холодных помещениях у них снижается световая отдача и
срок службы. Также нельзя отбрасывать человеческий фактор – лампы могут украсть жильцы с целью применения их
для освещения квартиры.
Энергоэффективное освещение в сфере ЖКХ
7
Единственным и существенным недостатком ламп
со светодиодным источником света является их высокая рыночная цена. Но данная
цена окупается их значительРисунок 1.2 – Устройство свено меньшим энергопотреблетодиодной лампы, где 1 – свением, даже в сравнении
торассеиватель; 2 – светодиос КЛЭ. Но при использовании
ды; 3 – монтажная плата; 4 –
данной лампы в стандартном
радиатор; 5 – драйвер; 6 – венсветильнике возможно ухудтиляционные отверстия; 7 –
цоколь
шение светораспределения на
освещаемой поверхности, т.к. данная лампа дает узконаправленный луч света. Таким образом, данные лампы эффективно использовать только при их вертикальной установке по направлению к полу (например – в люстре).
Выбирая между светодиодной лампой и светодиодным
светильником желательно сделать выбор в сторону светодиодного светильника, так как у
светодиодной лампы присутствует аналогичный человеческий
Рисунок 1.3 – Светодиодфактор и возможность перегрева
ный светильник SLG-HL8
электроники (как и у КЛЭ).
На данный момент на рынке представлены два типа
светодиодных светильников, приемлемых для применения
в сфере ЖКХ – основанные на бездрайверной схеме и с
применением драйвера. Ценовой диапазон светильников
8
Энергоэффективное освещение в сфере ЖКХ
находится в пределах 500–700 руб. без использования
драйвера и 700–1600 руб. для светильников с драйвером.
Основное назначение драйвера – преобразование переменного тока и высокого напряжения первичной цепи в
постоянный стабилизированный ток и низкое напряжение
приемлемый для питания светодиодов. Помимо этой основной функции, драйвер обеспечивает защиту от короткого замыкания, защиту от перегрева драйвера и светильника
в целом, а также устойчивую работу светильника в широком диапазоне входящего напряжения. Пониженное напряжение вторичной цепи обеспечивает безопасность при
проведении электромонтажных работ и обслуживании светильника.
Сущность бездрайверной схемы заключается в том,
что в светильнике используется большое количество (20–
70) светодиодов малой мощности (0,1–0,3 Вт), соединенных последовательно для питания их высоким напряжением (>70 В). Но надежность любой технической системы
обратно пропорциональна числу используемых элементов,
и перегорание любого из светодиодов (при использовании
дешевых светодиодов сомнительного качества) приводит к
выходу светильника из строя. Системы защиты отсутствуют. В результате отсутствия драйвера (испульсного источника питания) происходит некорректное питание светодиодов, что приводит к их быстрому старению (снижается
срок эксплуатации с 50 000 до 30 000 ч.). Также к основным недостаткам данных светильников относится большой
коэффициент пульсаций, с которым можно условно мириться из-за кратковременного пребывания жильцов в
подъезде.
Энергоэффективное освещение в сфере ЖКХ
9
1.3 Средства автоматизации
Для управления системой освещения в многоквартирном доме кроме стандартных выключателей можно использовать в качестве средства автоматизации различные
датчики движения.
Датчик движение (ДД) – это датчик, который отслеживает перемещение каких-либо объектов. Как правило,
под датчиком движения понимают электронный инфракрасный (ИК) датчик, который обнаруживает присутствие
и перемещение человека и коммутирует нагрузку – сигнализацию в случае его использования в качестве охранной
системы, или системы освещения при использовании его в
качестве средства снижения энергопотребления (за счет
снижения времени работы) этих систем. После выдержки
определенного промежутка времени (как правило – регулируемого) ДД отключают нагрузку (в данном случае –
светильник).
Весьма полезной встроенной в большинство ДД
функцией является наличие у них датчиков освещенности
(ДД не будет работать, если освещенность в помещении
превышает определенный уровень). За счет этого система
освещения не включается в светлое время суток.
Рисунок 1.4 – Принцип работы инфракрасного датчика движения
10
Энергоэффективное освещение в сфере ЖКХ
К недостаткам ИК ДД является
 ограниченный сектор охвата (обзора);
 снижение чувствительности при установке на высоте более 2 метров;
 невозможность установки возле сильных источников тепла (к примеру – батарей отопления).
Например, при установке датчика движения в длинном коридоре (около 6-8 метров) он срабатывает только
когда человек доходит примерно к его середине, что доставляет определенные неудобства (первую треть коридора
приходится проходить в темноте). Дальности их обзора
(около 6 метров) вполне достаточно для использования в
подъезде.
Решением ограниченного сектора охвата может стать
установка 2-х ДД, используя следующие схемы монтажа:
 в начале и в конце коридора на стенках, ДД при
этом направлены навстречу друг другу;
 равномерное распределение ДД на потолке.
В обоих случаях ДД должны подключаться параллельно, чтобы срабатывание любого из датчиков включало
светильник. Недостатком данного решения является повышенный расход самих ДД, который при их высокой рыночной цене (около 250 р.) приведет к значительным финансовым затратам при сомнительной экономии в случае
использования энегоэффективных источников света. К
примеру, 2 ДД постоянно потребляют более 10% мощности работающего светодиодного светильника. Также не
следует забывать, что также происходит значительное усложнение системы коммутации – необходимо проложить
провод до каждого из датчиков в обоих направлениях.
Энергоэффективное освещение в сфере ЖКХ
11
Также существует более
дешевые варианты ДД – звуковые (фотоаккустические). Эти
датчики часто встречаются уже
в составе определенных светильников (см. рисунок 1.5).
Наличие в их названии слова
«энергосберегающий» и невыРисунок 1.5 – Энергосбересокая рыночная стоимость
гающий светильник ЖКХ-03
около 250 руб. подкупает многие ТСЖ и УК, но серьезным их недостатком является
проблема установки чувствительности на уровень звука.
Установка слишком высокой чувствительности приводит,
например, к тому, что житель, обутый в кроссовки может
пройти мимо такого датчика, и он не сработает. Установка
низкой чувствительности приводит к отсутствию избирательность по сигналу – ДД срабатывают практически от
любого звука.
Общим недостатком любых датчиков движения является то, что светильник в процессе эксплуатации испытывает значительно большее число циклов включениявыключения, что снижает его срок службы установленного
источника света. К примеру, лампы накаливания перегорают в 90% случаев в момент включения при сопутствующем броске тока. В случае КЛЭ интервал между включениями, устанавливаемый гарантийными условиями для
достижения положенной наработки, может быть больше
двух минут (это связано с работой простых схем предпускового разогрева). Применение в их составе устройств
плавного пуска не позволяет использовать КЛЭ и светоди-
12
Энергоэффективное освещение в сфере ЖКХ
одные лампы. Стоимость сэкономленной электроэнергии
оправдывает преждевременный выход из строя источников
света только в случае применения ламп накаливания, обладающих сравнительно низкой рыночной стоимостью. Также датчики движения доставляют определенный дискомфорт жильцам, особенно при неправильной установке.
Единственной областью, где применение ДД в жилом
доме экономически целесообразно, являются места редкого
использования, например аварийная пожарная лестница.
Как показали наблюдения, пожарной лестницей пользуется не более 1 человека в неделю. С учетом этажности
домов, где эта лестница присутствует, можно определить
экономию электроэнергии в случае использования ламп
накаливания и ЭИС.
В случае использовании ламп накаливания экономия
электроэнергии по потребленной мощности составляет
60-0,5=59,5 Вт, где 60 – мощность лампы накаливания
ЛОН-60, Вт.; 0,5 – потребляемая мощность ДД в режиме
ожидания, Вт. В месяц, при работе в круглосуточном режиме, экономия составит: 0,0595·24·29,4≈42 кВт·ч (здесь
0,0595 – высвобождаемая мощность, кВт; 24 – количество
часов в сутках; 29,4 – среднее количество дней в месяце).
При цене за электроэнергию 2,367 руб./кВт·ч установленные ДД ценой 250 р. и стоимостью монтажа около 150 руб.
каждый, проект по оборудованию ДД окупятся в течение
(250+150)/(42×2,367)≈4 месяцев.
В случае использования ЭИС (см. п. 1.2) средней
мощностью около 8–15 Вт высвобождаемая мощность равна (15…8)-0,5=14,5…7,5 Вт (здесь 15 – мощность КЛЭ,
аналога лампы накаливания 60 Вт; 8 – мощность светодиЭнергоэффективное освещение в сфере ЖКХ
13
одного светильника SLG-HL8, также аналог ЛОН-60). При
этом среднемесячная экономия электроэнергии составит
(0,0145…0,0075)·24·29,4=10,2…5,6 кВт·ч. Срок окупаемости – (250+150)/((10,2…5,6)×2,367)≈17…30 месяцев, или
полтора-три года.
Такие образом, экономически нецелесообразно устанавливать датчики движения в комплекте с ЭИС – достаточно лампы накаливания. Единственный недостаток данного решения – запрет производства и реализации в России
ламп накаливания в 2014 году.
Схема установки ДД в аварийных лестницах рекомендуется нестандартная (настенная), так как она обеспечивает охват сразу двух лестничных пролетов (см рисунок 1.6). Как показывает практика, ДД при данной схеме
срабатывает только при подходе человека на середине лестничной площадки (перед самой лестницей), что при малой интенсивности использования пожарной лестницы
можно отнести к несущественному недостатку.
Рисунок 1.6 – Применение датчиков движения на аварийной лестнице
14
Энергоэффективное освещение в сфере ЖКХ
1.4 Характеристика светильника SLG-HL8
Светодиодные светильники серии SLG-HL8 (SilenLED Group, for House Light 8 W– «светильник фирмы Силэн-Лэд для домового освещения номинальной мощностью
8 Вт) предназначены для общего освещения объектов
ЖКХ. Они специально разработаны согласно светотехнических расчетов для энергосберегающего освещения технических и общественных помещений, находящихся на
обеспечении жилищно-коммунальных хозяйств: подъездов
жилых домов, лестниц и лестничных клеток, лифтовых
шахт, коридоров, тамбуров, площадок жилых домов и других общественных помещений.
Светильники данной серии можно использовать для
дежурного и аварийного освещения любых нежилых помещений общественных и частных зданий, кроме того они
подходят для наружного освещения под навесом — под
козырьками подъездов (существует специальная версия для
наружного применения с повышенными характеристиками
антивандальной защиты и стойкости к перепадам температур).
Светильник в классическом экономичном исполнении выпускается в корпусе НПБ 1301 со степенью защиты
IP54 , допускающий установку на стенки и потолки. Корпус выполнен из алюминиевого сплава, способствующего
отведению тепла от светильника, и закрыт борсиликатным
матовым стеклом для ограничения слепящего эффекта от
светодиодов. По желанию заказчика возможна разработка
и изготовление светильника в иных корпусах.
Энергоэффективное освещение в сфере ЖКХ
15
Светильники изготавливаются в г. Барнауле, проходя
всесторонний контроль качества. При изготовлении используются различные машиностроительные шаблоны и
кондуктора.
На все светильники действует 3-х летняя гарантия, в
течение которой происходит бесплатная замена вышедших
из строя светильников. Следует учесть, что данный период
превышает максимальный срок окупаемости светильников.
Таблица 1.1 – Характеристики SLG-HL8
Параметр
Напряжение питающей сети, В
Частота питающей сети, Гц
Температура цвета, К
Температура эксплуатации, °С
Степень защиты от внешних воздействий
Максимальная температура корпуса, °С
Габаритные размеры светильника, мм
Класс защиты от поражения электрическим током
Мощность светового модуля, Вт
Потребляемая мощность светильника, Вт
Световой поток, Лм
Ресурс светодиодов, ч
Значение
160–260
50±10%
4000±10%
-20…+40
IP54
50
180×75
I
8,0
8,5
600±10%
50 000
1.5 Монтаж светодиодных светильников
Так как светодиодные светильники имеют определенную направленность, то установка светодиодных светильников на места, где были установлены лампы накаливания, не является правильным решением. Это объясняется
тем, что основной «рабочей поверхностью» в подъезде является пол, и в случае установки светильника на стену основной световой поток будет приходиться на противоположную месту установки стену. В итоге пол будет освещаться только отраженным освещением, что снизит тре16
Энергоэффективное освещение в сфере ЖКХ
буемую освещенность. По этой причине светильники устанавливаются на потолок (исключения составляют случаи,
когда установка светильника на потолок невозможна).
Не смотря на то, что монтаж при этом усложняется,
так как приходится прокладывать длинный соединительный шнур от точки подключения до светильника, данный
способ кроме повышения средней освещенности, улучшает
светораспределение, а также уменьшает человеческий фактор – светильник располагается на максимальной высоте,
что затрудняет свободный доступ к нему, снижает слепящий эффект и возможность его случайного повреждения.
Рисунок 1.7 – Схема типового монтажа светодиодных
светильников в подъезде дома 97 и 121 серии
Монтаж светильников производится в рабочие дни. В
исключительных случаях монтаж может осуществляться и
в субботу. О дне монтажа уведомляется не менее чем за
сутки. Подготовительные работы для жильцов, которые
установили двери в тамбурах, сводятся к уборке вещей,
боящихся пыли, и обеспечению доступа в тамбур в указанный день.
Энергоэффективное освещение в сфере ЖКХ
17
Работы проводит специально обученный, монтажник,
знающий устройство и правила монтажа светодиодных
светильников, который также проводит с жильцами разъяснительную работу. Подключение к электросети дома
происходит по линии коммунального освещения без необходимости открытия электрощитов. Обязательно проводятся работы по выявлению и устранению установленных
диодов, которые могут снизить срок эксплуатации светодиодных светильников.
Электромонтаж сводится к следующим операциям:
 удаление старого светильника;
 установка новой распределительной коробки;
 установка светодиодного светильника на потолок;
 прокладка кабеля до светильника;
 подключение (в зависимости от типа провода) через
специализированные зажимы для осветительного
оборудования к проводам.
Рисунок 1.8 –Типовой монтаж светодиодного светильника
Средняя скорость монтажа составляет около 30 светильников в день, что соответствует 1 подъезду 9-этажного
дома.
18
Энергоэффективное освещение в сфере ЖКХ
1.6 Экономические расчеты
Под сроком окупаемости в случае систем освещения
понимается период времени, прошедший после закупа и
установки более энегоэффективных источников света, в
течение которого цена сэкономленной электроэнергии превысит цену светильника с учетом его монтажа.
Инвестиции
(1.1)
куп емость
одов я экономия
Исходным вариантом является работающая лампа
ЛОН-60 в 2-х основных вариантах (см. п.1.1) – с использованием в цепи питания диода и без него. Необходимо определить, во сколько обходится эксплуатация данного источника света в обоих вариантах
Расчеты будем вести для следующих вариантов замены (через тире – принятое в дальнейшем сокращение):
 Компактная люминесцентная лампа SPIRALeconom мощностью 12 Вт, 600 Лм (пр-во ASD) – КЛЛ12.
 Светодиодная лампа мощностью LED-A60-standard
мощностью 7 Вт, 600 Лм (фирма ASD) – LL7.
 Светодиодной светильник СПП-2101 мощностью
8 Вт, 640 Лм (фирма ASD) – LED8
 Светодиодный светильник SLG-HL8 мощностью
8 Вт, 660 Лм (фирма Silen-Led) – SLG-HL8.
Источники света подбирались по принципу равенству
световому потоку лампе накаливания в 60 Вт (600 Лм).
Для оценки сроков окупаемости необходимо наличие
исходных данных для расчетов, к которым относится цена
за электроэнергию (с 2015 года для домов, оборудованных
в установленном порядке стационарными электроплитами – 2,5 руб.) и среднесуточное время работы – 14 часов;
Энергоэффективное освещение в сфере ЖКХ
19
1.6.1 Затраты на эксплуатацию ламп накаливания
Потребленную электроэнергию в год Рэл можно рассчитать по следующей формуле:
Рэл  Pсвет  Tсут  365
(1.2)
где Рсвет – мощность светильника, Вт; Тсут – среднесуточное время работы, ч; 365 – число дней в году.
Согласно п. 1.1, если лампа накаливания включена
через диод, то еѐ энергопотребление уменьшается на 42%.
Соответственно, для ЛОН-60, включенной через диод эта
мощность составит 60 - 42%=35 Вт.
Обозначим в дальнейших расчетах этот расчетный
случай как вариант использования лампы накаливания
мощностью в 35 Вт (Л Н35). Лампу, включенную без использования диода, будем обозначать как Л Н60.
Л Н 35
Рэл
 35  14  365  178,85 кВт  ч
(1.3)
Рэл
Л Н 60
 60  14  365  306,6 кВт  ч
(1.4)
В денежном выражении стоимость потребленной
энергию можно посчитать по следующей формуле:
Сэл  Рэл  Ц кВтч
(1.5)
где ЦкВт·ч – стоимость киловатт-часа, руб./кВт·ч.
Согласно данной формулы, для приведенных расчетных случаев стоимость потребленной электроэнергии составит:
Л Н 35
Сэл
 178,85  2,5  447,12 руб
(1.6)
Л Н 60
(1.7)
Сэл
 306, 6  2,5  766,5 руб
Следует учесть, что лампы, включенные без диода,
работаю в номинальном режиме, и они перегорают в процессе эксплуатации, а лампы, включенные с использованием диода – практически не перегорают.
20
Энергоэффективное освещение в сфере ЖКХ
Значит необходимо определить, сколько в год расходуется на замену перегоревших ламп. Эта стоимость Сз м
складывается из стоимости лампы, умноженная на число
замен.
С з м  Ц л  nз
(1.8)
где Цл – стоимость лампы, руб.; nз – число замен, шт./год;
Число замен nз для можно определить исходя из
среднесуточного времени работы источника света Тсут и
среднего срока службы источника света Тсл.
nз 
Т сут  365
(1.9)
Т сл
где Тсут – среднесуточное время работы ч, Тсл – средний
срок службы источника света, ч.
Средний срок службы для лампы накаливания номинальной мощностью в 60 Вт (например, Б220-230-60-1)
приводится в ГОСТ 2239-79 и составляет 1300 часов.
Для ламы ЛОН-60 число замен составляет:
Л Н  60

14  365
(1.10)
 3,9 шт
1300
Для данной лампы средняя цена по г. Барнаулу за
2014 год составила 13,3 руб. Следовательно, годовые расходы на замену ламп составляют:

Л Н  60
Сз м
 3,93  13,3  52,28 руб
(1.11)
Итого получаем, что годовые затраты на эксплуатацию лампы накаливания мощностью 60 Вт составляют:
 485,45 руб. – в случае использования диодов;
 766,5+52,28= 818,78 руб. – без их использования.
При этом данные расчеты не учитывают стоимость
самих работ по их замене.
Энергоэффективное освещение в сфере ЖКХ
21
1.6.2 Сроки окупаемости вариантов замены
Для определения сроков окупаемости для различных
вариантов замены ЛОН-60 на ЭИС, согласно формуле 1.1
определяются два основных параметра – стоимость закупа
(инвестиции) и годовая экономия.
Стоимость закупа Сз можно рассчитать по следующей формуле:
Сз  Ц ЭИС  Ц мон
(1.12)
где ЦЭИС – стоимость ЭИС, руб.; Цмон – стоимость работ по
демонтажу старых светильников и монтажу новых, руб.
Данная стоимость относится к капитальным затратам.
Годовую экономию электроэнергии Сэкон можно рассчитать по следующей формуле:
Сэкон  Ц эл
где Ц эл
лон
лон
 Ц эл
ЭИС
(1.13)
– годовое энергопотребление лампы накалива-
ния в (в обоих расчетных вариантах), кВт·ч; ЦэлЭИС – годовое энергопотребление ЭИС, кВт·ч.
Если стоимость закупа (см. формулу 1.12) разделить
на годовую экономию (см. формулу 1.13), то можно определить срок окупаемости в годах:
С
Т окуп  з
(1.14)
Сэкон
Для перевода получившегося значения от полученной
дроби необходимо отнять целую часть – это будут целые
года – и остаток умножить на 12 для получения месяцев.
Следует учесть, что расчеты не учитывают инфляцию
и ежегодный рост тарифа на электроэнергию, которые приводят к дополнительному снижению срока окупаемости.
22
Энергоэффективное освещение в сфере ЖКХ
Вариант замены на КЛЛ 12 Вт:
Сз
 130  100  100  330 руб
здесь 130 – стоимость КЛЭ мощностью 15 Вт с цоколем
Е27, руб.; 100 – стоимость наиболее ходового светильника
НББ 64-60 с рассеивателем РПА-85-001, руб.; 100 – стоимость работ по замене, руб.
КЛЛ 12
Рэл
КЛЛ 12
Ц эл

КЛЛ 12
Сз
 12  14  365  61,32 кВт  ч
КЛЛ 12

 61,32  2,5  153,3 руб
14  365
КЛЛ 12
м
 0, 64 шт
8000
 0, 64  130  83, 2 руб
Также к этой стоимости необходимо обязательно добавить стоимость по утилизации вышедшей из строя
ртутьсодержащей лампы (12 руб), которая с учетом доставки обойдется примерно в 20 руб.
В случае нарушения согласно ст.8.2. КОАП РФ граждане должны будут от 1 до 2 тысяч рублей, должностные
лица – от 10 до 30 тысяч рублей, предприниматели – от 30
тыс. до 50 тыс. рублей (или административное приостановление деятельности на срок до девяноста суток), а юридические лица – от 100 тысяч до 250 тысяч рублей (или административное приостановление деятельности на срок до
девяноста суток).
Сз
КЛЛ 12
м утил
Ц экспл
КЛЛ 12

диод
Энергоэффективное освещение в сфере ЖКХ
23
Вариант замены на светодиодную лампу в 7 Вт:
Сз  200  100  100  400 руб
здесь 200 – стоимость светодиодной лампы мощностью
7 Вт с цоколем Е27, руб.; 100 – стоимость светильника
НББ 64-60 с рассеивателем РПА-85-001, руб.; 100 – стоимость работ по замене, руб.
LL 7
Рэл
LL 7
Ц эл

 35, 77  2,5  89,43 руб

LL 7

Т окуп  400 362,02  1,1  1 год 1 месяц
Сэкон
диод
Вариант замены на светильник СПП-2101:
Сз
 500  200  700 руб
здесь 500 – стоимость светодиодного светильника
СПП-2101, руб.; 200– стоимость работ по замене, руб. Рост
стоимости установки объясняется тем, что светильник ставится не на прежнее место, а на потолок (см. рисунок 1.8)
LED 8
Рэл
LED 8W
шт
30 000
 0,17  500  85 руб
Энергоэффективное освещение в сфере ЖКХ
Здесь уместнее применить термин не «стоимость з мены»
«объем мортиз ционных отчислений», т к к к
светильник является неотъемлемой ч стью источник
свет и з менять приходится весь комплекс.
Ц экспл
LED 8W
 102, 2  85  187,2 руб
Сэкон  818, 78  187, 2  631,58 руб
 485, 45  187, 2  298,25 руб
Т окуп  700 631,58  1,11  1 год 1 месяц
диод
Т окуп  700 298,25  2,35  2год 4 месяц
Сэкон
диод
Вариант замены на SHG-HL8:
SLG  HL 8
Сз
 750  200  950 руб
здесь 750 – стоимость SLG-HL8, руб.; 200– стоимость работ по замене, руб.
Рэл
SLG  HL 8
Ц эл

 8  14  365  40,88 кВт  ч
SLG  HL 8
SLG  HL 8

 40,88  2,5  102,2 руб
14  365
50 000
 0,1 шт
В случ е светодиодного светильник SLG-HL8 по оконч нию
срок эксплу т ции в 50 000 ч сов при ожид емом хорошем
состоянии пл фон , возможно проведение з мены светового
модуля без з мены с мого пл фон и систем охл ждения.
Цен д нных р бот сост вляет 500 руб.
Сз
SLG  HL 8
м
Ц экспл
 0,1  500  50 руб
SLG  HL 8
 102, 2  50  152,2 руб
Сэкон  818, 78  152, 2  666,58 руб
Сэкон
Т окуп
Т окуп
 485, 45  152, 2  333,25 руб
 950 666,58  1, 43  1 год 5 месяцев
 950 333,25  2,85  2 год 10 месяцев
диод
Энергоэффективное освещение в сфере ЖКХ
25
1.7 Выводы
Сведем все технические характеристики и полученные экономические данные по рассмотренным светильникам в единую таблицу. Светильники приводятся в порядке
их описания.


На основе проведенного исследования дадим краткую
характеристику к каждому источнику света, указав его основные преимущества и недостатки.
26
Энергоэффективное освещение в сфере ЖКХ
Лампа накаливания мощностью 60 Вт. Типовая
система освещения подъездов многоквартирных домов.
Обладает наибольшим энергопотреблением и наименьшей
светоотдачей и сроком службы. Пожароопасная. При использовании с диодами не обеспечивает нормируемую освещенность. Основное преимущество – низкая цена лампы.
Компактная люминесцентная лампа мощностью
12 Вт. Содержит в своем составе ртуть, что требует специальных мер по еѐ утилизации (и как следует – расходов на
утилизацию). Основное преимущество – улучшенные показатели по светоотдаче и сроку службы при умеренной
стоимости и простота замены.
Светодиодная лампа мощностью 7 Вт. Обеспечивает наименьшее энергопотребление. Наиболее дешевый вариант светодиодного источника света. Но при этом вероятность хищения максимальная (либо требуется установка
специального светильника). Основное преимущество –
наименьшие сроки окупаемости и простота замены.
Светодиодный светильник СПП-2101 (8 Вт). Вариант светодиодной лампы в корпусе светильника. Из-за высокой цены сроки окупаемости в 2 раза больше. Основное
преимущество – сниженная по сравнению со светодиодной
лампой вероятность хищения.
Светодиодный светильник SLG-HL8 (8 Вт). Наиболее дорогой вариант замены. Вариант светодиодного
светильника в металлическом корпусе. Наибольшие сроки
окупаемости. Ремонтопригоден, при этом ремонт проводится в г. Барнауле. Основное преимущество – срок окупаемости во всех случаях меньше гарантийного срока эксплуатации (3 года).
Энергоэффективное освещение в сфере ЖКХ
27
1.8 Пример модернизации систем освещения в
многоквартирном доме в г. Барнауле
Объектом модернизации выступил панельный жилой
многоквартирный дом 97-ой серии на 205 квартир. Адрес –
656049, г. Барнаул, пр. Красноармейский 57.
Дом управляется товариществом собственников жилья (ТСЖ) «Алтай» с 1997 года. На заседании правления от
7 апреля 2011 года было принято решение о замене системы коллективного освещения, представленной в виде 170
ламп накаливания, установленных в подъездах и тамбурах,
на энергоэффективные источники света. Все лампы были
централизованно (в электрощитовой) включены через силовые диоды. Высота потолка составляет 2,63 м. Стены покрашены светлой краской до половины, верхняя часть стен
и потолок побелены. Результаты замера освещенности в
поэтажном коридоре представлены ниже.
Положение по длине коридора, м
Освещенность в
точках, лк

15
Средний показатель
освещенности 8,7±0,1 люкс
Результаты измерения освещенности согласно ГОСТ Р 54944
28
Энергоэффективное освещение в сфере ЖКХ
В качестве ЭИС света был выбран светодиодный светильник марки SLG-HL8. Расходы на проведение работ
170 000 рублей. Срок исполнения работ – 2 месяца.
Согласно расчетным данным, срок окупаемости составил 2 года. После проведения работ для проверки данных расчетов был взят журнал по регистрации показаний
электросчетчиков, на основании результатов которых построен график, приведенный на рисунке ниже. Для улучшенной визуализации проведена ступенчатая апрокимация
полученных данных.
Рисунок 1.9 – Энергопотребление дома за 2010–2013 г.
По графику видно, что после ноября 2011 года, когда
были завершены работы, расходы на освещение с 4500–
5500 кВт·ч снизились до 1000–1200 кВт·ч, а общее энергопотребление уменьшилось в 2 раза (с 8000 до 4000 кВт·ч).
Энергопотребление лифтов осталось неизменным, но в
перспективе разработаны планы по проведению работ по
энергосбережению и в лифтах.
Энергоэффективное освещение в сфере ЖКХ
29
Другим вариантом визуализации данных, предназначенного для представления о структуре общего энергопотребления, является рисунок 1.10.
Рисунок 1.10 – Структура энергопотребление дома за 2010–2014 г.
Из приведенной диаграммы видно, что до модернизации расходы на освещение составляли 2/3 от ОДН, после
модернизации – меньше 1/3. При этом среднегодовая экономия электроэнергии составляет около 4000·12=48 000
кВт·ч, что в денежном выражении в ценах на электроэнергию за 2011 год составляет 48 000·1,79=85 920 р. При затратах на энергосбережение срок окупаемости составил 1
год и 10 месяцев. Снижение срока окупаемости обосновывается приведением всех светильников к единому номиналу – многие жильцы для улучшения освещенности установили вместо штатных 60 ваттных лампы мощность до 200
Вт. Также были восстановлены системы управления освещением – выключатели. Частично сыграло свою роль внедрение средств автоматизации – установлены датчики
движения на аварийной лестнице.
30
Энергоэффективное освещение в сфере ЖКХ
Обязательным условием являлось доведение уровня
освещенности в подъездах до нормируемого. Результаты
измерения освещенности после проведения модернизации
приведены на рисунке и таблице ниже.
Положение по длине коридора, м
Освещенность в
точках, лк

9
Результаты измерения освещенности после модернизации
Важной особенностью проведенных замеров является
то, что они проведены с шагом в 24 часа в одно и то же
время и тех же настройках фотоаппарата.
Как показывают приведенные данные, средний показатель в обоих случаях превышает 20 люкс и составляет в
среднем 22 люкса. Эти показания полностью соответствуют СанПиН 2.1.2.2645-10. Это подтверждает правильность
выбора и светодиодных светильников.
В 2014 году в шихтах лифтов и в лифтовых кабинах
были заменены лампы накаливания на светодиодные. Это
также снизило энергопотребление дома, доведя его до 25%
от изначального значения (с ~8000 до ~2000 кВт·ч).
Энергоэффективное освещение в сфере ЖКХ
31
2 ДВОРОВОЕ ОСВЕЩЕНИЕ
2.1 Обзор типового дворового освещения
На большинстве многоэтажных панельных домах типового проекта стоят светильники типа РКУ с лампами ДРЛ
мощностью 125 ватт (ДРЛ125). Светильники установлены консольно под углом примерно 60 градусов при высоте
установки около 6 метров. В
Рисунок 2.1 – Консольноподавляющем
большинстве
установленный светильник
случаев светильники не вклютипа РКУ
чаются в ночное время по причине их высокого энергопотребления и отсутствия средств автоматического управления освещением.
Даже если система
освещения работает, несмотря на то, что лампа
ДРЛ является весьма
эффективным источником света (светоотдача
более чем в 3 раза
больше чем у лампы накаливания), суммарный
Рисунок 2.2 – Потери света в
светильнике типа ЖКУ, РКУ, НКУ
коэффициент использования светового потока для светильника РКУ не превышает 0,5 (см. рисунок 2.2).
32
Энергоэффективное освещение в сфере ЖКХ
Общей проблемой систем дворового освещения является значительная высота установки, что затрудняет замену
вышедших из стоя источников света.
Неработающая система дворового освещения является источником повышенного травматизма, плохой криминогенной обстановки и нарушением СанПиН 2.1.2.2645-10
(см. таблицу 2.1).
Таблица 2.1 – Нормы освещенности придворовых территорий
Средняя освещенность, лк
Освещаемые участки территорий
Пешеходные аллеи и дороги
4
Внутренние служебно-хозяйственные
2
и пожарные проезды, тротуары-подъезды
Автостоянки, хозяйственные площадки
2
и площадки при мусоросборниках
Прогулочные дорожки
1
Возможные жалобы жильцов о том, что свет во дворе
мешает спать, в большинстве случаев не имеют под собой
весомых обоснований.
Согласно СП52.13330.2011 уровни суммарной освещенности на окнах жилых зданий, создаваемые всеми видами установок наружного освещения, не должна превышать 5 люкс. Если данный показатель превышается, это
является следствием следующих факторов:
 неправильная установка светильника;
 смещение светильника либо лампы в его составе;
 завышенная мощность лампы.
При этом следует учесть, что светильники используются в первую очередь для создания определенного уровня
освещенности площадки основного входа, которая должна
составлять согласно СП52.13330.2011 не менее 6 люкс.
Энергоэффективное освещение в сфере ЖКХ
33
2.2 Обзор энергоэффективных источников света
В настоящее время для освещения дворовых территорий используются лампы типа ДРЛ, ДРИ, КЛЭ и светодиодные прожекторы и светильники.
Лампы типа ДРЛ (дуговая ртутная люминесцентная)
являются наиболее распространенными в настоящее
время тип ламп используемых
Рисунок 2.3 – Лампа ДРЛ и
в уличном и промышленном
схема еѐ включения, где Б –
освещении. Лампы ДРЛ оббалласт (дроссель); Л – лампа
ладают меньшей светоотдачей по сравнению другими лампами, но в отличие от них
не требуют для зажигания дополнительных высоковольтных запускающих устройств. Основными недостатками
данного вида ламп является наличие в их составе ртути (до
100 мг), электронного балласта (дросселя), снижающего
КПД светильника, а также значительное время выхода на
номинальную мощность (около 7 минут).
Металлогалогенные лампы высокого давления (ДРИ –
дуговая ртутная с излучающими
добавками) широко применяются для наружного и внутреннего
прожекторного освещения и архитектурной подсветки. ОблаРисунок 2.4 – Лампа ДРИ и
схема еѐ включения, где Д –
дают самой высокой светоотдадроссель; ИЗУ – импульсчей среди газоразрядных ламп и
ное зажигающее устройство; Л – лампа
меньшим снижением светового
потока при длительных сроках службы.
34
Энергоэффективное освещение в сфере ЖКХ
Основными недостатками ламп ДРЛ и ДРИ являются:
 существенна зависимость между излучаемым спектром и питающим напряжением;
 высокое тепловыделение;
 возможность взрыва лампы;
 высокая пульсация света;
 содержание в их составе ртути – около 25 мг;
 значительное время запуска – от 2 до 10 минут.
Недостатки КЛЭ для освещения дворовой территории
аналогичны недостаткам КЛЭ,
используемых для внутреннего
освещения (см. п. 1.2). Но тут
следует учесть, что данные
лампы будут использоваться в
Рисунок 2.5 – Лампа КЛЭ-105
условиях эксплуатации от -50
в светильнике типа НКУ
до +30 градусов, что при эксплуатации в низких температурах у них снижается световой поток и повышается время
выхода на рабочий режим.
Несмотря на наличие
на рынке широкого спектра
светодиодных светильников,
в настоящее время в нем
преобладают относительно
дешевые китайские светодиодные прожектора, выпускаемые под различными
Рисунок 2.6 – Установленный
марками, построенные на
светодиодный прожектор
мощность 30 Вт
светодиодной матрице в
корпусе металлогалогенного светильника с радиатором.
Энергоэффективное освещение в сфере ЖКХ
35
Основными недостатками светодиодных прожекторов являются:
 низкая светоотдача матричного источника света
(около 70 люмен с ватта);
 затрудненный теплоотвод от сосредоточенного источника тепла (светодиодная матрица);
 низкая техническая надежность при условии работы
в низких температурах;
 плохая ремонтопригодность светильника.
Так же, как правило, при продаже прожектора на нем
часто не указывается его световой поток, что создает трудности при светотехническом расчете.
Следует различать светильники и прожекторы.
Основной задачей светильника является рассеивание
и направление света для освещения зданий, их внутренних
помещений, прилегающих к зданиям территорий, улиц и
пр. Т.е. он перераспределяет свет внутри больших телесных углов, производит «заливку» светом освещаемую
площадь. Как правило, он обладает низким слепящим эффектом при соблюдении условий установки.
Если необходимо создать высокую концентрацию
светового потока (создать резкую направленность создаваемого света) в светильниках применяют фокусирующие
элементы (рефлекторы или линзы). При этом светильник
начинает называться прожектором. Следует учесть, что
при этом ужесточаются требования установке светильника
(высота и направленность) для снижения слепящего действия. В качестве условного примера можно привести обычный фонарик, задача которого – светить только вперед. Если снять с него отражатель, он уже будет светильником.
36
Энергоэффективное освещение в сфере ЖКХ
2.3 Характеристика светильника SLG-ST24
Светильник SLG-ST24 (Silen-Leg Group, Street, 24W –
«светильник фирмы «Силэн-Лэд», для освещения улиц,
номинальная мощность 24 Ватта) предназначен для освещения автомагистралей, автомобильных дорог, городских
улиц, железнодорожных путей и платформ, площадей,
дворовых территорий, игровых площадок и пр.
Светодиодный светильник может использоваться для замены традиционных уличных светильников с лампами ДРЛ
и ДНаТ. Соответствует
требованиям безопасности RoHS, CE, выпускается в исполнении УХЛ 1 по
Рисунок 2.7 – Установленный светодиодный светильник SLG-ST24
ГОСТ 15150.
Светильник рассчитан на стационарную установку на
кронштейн мачты (опоры) освещения способами согласно
ГОСТ Р МЭК 60598-2-3. Светильники также предназначены для установки на консоль (трубу с внешним диаметром
от 40 до 60 мм).
Особенностью светильника является то, что он целиком выполнен из коррозионностойких материалов, таких
как алюминиевые сплавы и нержавеющая сталь. Цельногнутое основание и кожух соединяются с использованием
неразъемных соединений, что улучшает теплоотвод. Также
важной особенностью данного светильника является наличие поворотного узла оригинальной конструкции, который
Энергоэффективное освещение в сфере ЖКХ
37
позволяет устанавливать светильник на трубу с последующей его ориентацией в различных положениях.
Таблица 2.2 – Характеристики светильника SLG-ST24
Параметр
Значение
Напряжение сети, В
~ 90–255
Частота питающей сети, Гц
40–50
Потребляемая мощность, Вт
26
Световой поток, лм (±10%)*
3300
Световая отдача, лм/Вт
>100
Индекс цветопередачи, CRI
>85
Коэффициент мощности, сosφ
>0,95
Температура эксплуатации, град.
-40…+40
Габаритные размеры светильников, д×ш×в, мм
560×215×185
Масса, кг
4,2
Степень защиты светильников от воздействия окIP65
ружающей среды по ГОСТ 14254-96
Цветовая температура, K
4000
Коэффициент пульсации светового потока, %
<1%
Ресурс светодиодов, ч., не менее**
50000
Гарантийный срок эксплуатации, лет
5
* – световой поток при температуре кристалла 85 ºС
** – окончанием срока службы светильника считается снижение
его светового потока на 30%
Заметим, что в таблице 2.2 световой поток указан для
температуры кристалла 85 ºС (рабочая температура), когда
во многих других светильниках световой поток указывается при 25 ºС и без учета его потерь на защитном стекле и в
отражательной системе.
Светильник является аналогом по установке светильнику ЖКУ и РКУ, следовательно, никаких работ по прокладке кабеля и установке кронштейна светильника на стену дома не требуется.
38
Энергоэффективное освещение в сфере ЖКХ
2.4 Сравнение световой эффективности уличных
систем освещения
2.4.1 Схема освещаемой территории
Для примера будем рассматривать случай, когда придомовая территория освещается консольно установленным
светильником на стене дома (см. рисунок 2.8). Данная схема освещения является типовой и наиболее широко распространена.
1
0,5
2
3
2,5
6
4
2,4
5
6
6
7
6
Рисунок 2.8 – Типовая схема освещения придомовой территории при
помощи консольного светильника, где 1 – светильник; 2 – стена дома;
3 – козырек подъезда; 4 – входная дверь; 5 – приподъездная дорожка;
6 – бордюр; 7 – дворовой проезд.
Рисунок выполнен в масштабе. Размеры приведены в метрах.
На рисунке не приведены размеры в плане (сверху).
Эти данные размеры были получены в результате измерений на конкретном объекте:
 расстояние между подъездами – 25 метров;
 ширина козырька – 4,5 метра;
 ширина приподъездной дорожки – 4,5 метра.
Энергоэффективное освещение в сфере ЖКХ
39
При этом указанные на схеме размеры не являются
произвольными, а вытекают из действующих норм и правил:
 расстояние от дома до проезжей части –
СНиП 2.07.01-89 (от 5 до 8 метров для зданий до 10 этажей
включительно);
 ширина проезжей части во дворах – Федеральным
законом от 22.07.2008 № 123-ФЗ (не менее 6 метров);
 высота установки светильника – СП 52.13330.2011
для ограничения слепящего действия осветительных установок (не менее 6 метров).
Как видно из приведенного рисунка, целью уличного
светильника является освещение околоподъездной территории (от края козырька и до бордюра) а также проезжей
части (которая часто выполнена совмещенной тротуаром).
2.4.2 Моделирование освещения
Для моделирования будем применять программу
DIALux – компьютерная программа по расчѐту и дизайну
искусственного освещения. Она является бесплатной, содержит множество языковых пакетов (в т.ч. русский) и постоянно совершенствуется разработчиками, что в конечном
итоге определило еѐ и широкое распространение и использование при проведении различных светотехнических расчетов.
Программа производит светотехнические расчеты,
учитывая множество факторов, которые не учитываются
при проектировании освещенности по табличным методам.
Это наиболее точный инструмент светотехнического проектирования.
40
Энергоэффективное освещение в сфере ЖКХ
Внеся в программу данные по материалам и геометрическим размерами освещаемой территории, получаем
следующий вид, указанный на рисунке 2.9.
Рисунок 2.9 – Результаты моделирования в программе DIALux
Сразу обращает внимание наличие значительной области затенения под козырьком подъезда. Это в первую
очередь означает, что освещение приподъездной дорожки
также должно обязательно осуществляться отдельным светильником под козырьком (как правило – над дверью).
Справедливо и обратное – нельзя освещать всю приподъездную территорию только одним светильником над дверью даже при установке значительной мощности (см. рисунок 2.10). Во-вторых, так как дорожка должна освещаться как минимум 2 источниками света, оценивать будем показатели освещенности проезжей части, где влияние светильника над подъездом минимально.
Энергоэффективное освещение в сфере ЖКХ
41
Но как показала практика, расчет при такой загруженности расчетной сцены различными предметами и объектами занимает очень значительное время. Для снижения
расчетного времени данная сцена была упрощена удалением всех объектов, кроме освещаемых поверхностей и козырька подъезда (см. рисунок 2.10). Для компенсации данного упрощения вводится коэффициент запаса Кз =1,5 (полученные средние показатели освещенности делятся на
приведенный коэффициент).
Рисунок 2.10 – Освещение придомовой территории светодиодным светильником мощностью 12 Вт установленным над входной дверью
Основными показателями световой эффективности
системы освещения будем считать средний показатель освещенности на проезжей части Еср (оценивается соответствие нормам) и соотношение между максимальным и минимальным значениями этого показателя Еmax/Еmin (показывает комфортность освещения) и отношение Еmax/Еср (показатель равномерности освещенности).
42
Энергоэффективное освещение в сфере ЖКХ
Рисунок 2.11 – Сравнение световой эффективности различных
уличных систем освещения
Энергоэффективное освещение в сфере ЖКХ
43
Светодиодный светильник SLG-ST (26 Вт)
Еср=3,00 лк Еmax/Еmin =7,31 Emax/Eср=2,08
Светодиодный прожектор (55 Вт)
Еср=2,25 лк Еmax/Еmin =14,12 Emax/Eср=3,55
███ – 0
███ – 1
███ – 2
███ – 3
███ – 4
███ – 5
███ – 6
█ – >7

Цветовая шкала
значений
освещенности,
Люкс
Светильник ГКУ с лампой ДРИ-70 (77 Вт)
Еср=2,54 лк Еmax/Еmin =6,62 Emax/Eср=2,88
Светильник РКУ с лампой ДРЛ-125 (140 Вт)
Еср=2,5 лк Еmax/Еmin =11,76 Emax/Eср=3,2
Сравнивались следующие виды систем освещения:
 Светильник РКУ01-125-011 с лампой ДРЛ-125
(ООО "Ксенон", г. Инсар, р. Мордовия).
 Светодиодный прожектор мощностью 50 Вт (фирма J&C, Китай).
 Светильник ГКУ20-70-001 Б (Лихославльский завод светотехнических изделий «Светотехника», г. Лихославль, Тверская область).
 Светодиодный светильник SLG-ST24 (ЗАО «Силэн-Лэд», г. Барнаул, Алтайский край).
В сравнении не участвовал светильник НКУ с лампой
КЛЭ-105, т.к. производитель не предоставляет для них необходимых данных, требуемых для расчета программой.
Ожидается, что полученные значения будут близкие по
своим значениям светильнику РКУ с лампой ДРЛ-125.
Подбор мощностей источников света происходил по
принципу создания нормируемой степени освещенности
проезжей части с учетом коэффициента запаса.
Полученное в результате моделирования резкое отличие в световом распределении у светильника SLG-ST24
объясняется наличием у последнего вторичной оптики в
виде фокусирующих линз, в результате чего практически
весь испускаемый свет фокусируется на освещаемой поверхности. Т.е. у такого светодиодного светильника в
сравнении с обычным светильником резко отличается кривая сил света (КСС), показывающая как изменяется интенсивность испускаемого света в зависимости от направления
«взгляда» на светильник. Заметим, что результаты моделирования подтверждаются натурными измерениями (см.
рисунок 2.14).
44
Энергоэффективное освещение в сфере ЖКХ
2.4.3 Результаты моделирования
На основании полученных расчетных данных можно
сделать следующие выводы:
 Во всех случаях, при правильной ориентации источника света, на окнах дома (кроме окна под светильником, которое выходит на лестничную площадку) средний
показатель освещенности даже с учетом отражения ниже
нормируемого (5 Люкс).
 Все светильники создают достаточную освещенность (более 2 Люкс), но весьма сильно рознятся по его
равномерности из-за светораспределяющих особенностей
каждого из светильников.
 Светодиодный прожектор мощностью 50 Вт является примерным световым аналогом светильника с лампой ДРЛ-125. Но при этом его использование показывает
более низкие значения средней освещенности и еѐ равномерности. Являющийся по сути энергоэффективным источником света, при применении для освещения территорий двора со стены здания является неэффективным с точки зрения использования светового потока из-за отсутствия
каких-либо средств для фокусирования светового потока
на освещаемой поверхности. Основная его задача – освещение небольших площадей с близкого расстояния.
 Светильник SLG-ST24 обладает наименьшим
фактическим энергопотреблением и занимая второе место
по показателю равномерности распределения освещения.
При этом можно заметить, что у светильника с лампой
ДРИ-70, она более равномерная за счет еѐ более низких
средних показателей.
Энергоэффективное освещение в сфере ЖКХ
45
2.5 Экономические расчеты
В случае принятия положительного решения о модернизации систем дворового освещения возможны следующие расчетные случаи:
1. Замена работающих ламп типа ДРЛ-125 в комплекте со светильниками РКУ на более энергоэффективные источники света.
2. Отдельная установка светильников.
В первом случае необходимо определить срок окупаемости различных вариантов замены, во втором – определение целевых сборов и рост ОДН за электроснабжение.
2.5.1 Определение сроков окупаемости
Методика определения сроков окупаемости, а также
время работы и цена электроэнергии, аналогичны описанными в п. 1.6.1–1.6.2.
Исходным вариантом является работающая лампа
ДРЛ-125 в комплекте со светильником РКУ.
В первую очередь необходимо определить, во сколько обходится эксплуатация данного источника света с учетом затрат на утилизацию ртутьсодержащей лампы.
Рэл
ДРЛ 125
Ц эл

ДРЛ 125
 715, 4  2,5  1788,5 руб
1  14  365

 0, 43 шт
12000
 0, 43  78  33,54 руб
ДРЛ 125
Сз
м
Сз
м утил
ДРЛ 125
Ц экспл
46
 140  14  365  715,4 кВт  ч
ДРЛ 125
ДРЛ 125
 33,54  50  0, 43  55,04 руб
 1788,5  55,04  1843,54 руб
Энергоэффективное освещение в сфере ЖКХ
Для лампы ДРИ в комплекте со светильником ГКУ:
Сз
Рэл
 77  14  365  393,47 кВт  ч
ДРИ 70
Ц эл

 450  1000  1000  2450 руб
ДРИ 70
 393, 47  2,5  983,68 руб
ДРИ 70
14  365

ДРИ 70
 0, 64 шт
8000
 0, 64  450  288 руб
ДРИ 70
Сз
м
Сз
м утил
ДРИ 70
Ц экспл
ДРИ 70
 288  50  0,64  320 руб
 983,68  320  1303,67 руб
Сэкон
ДРИ 70
 1843,54  1303,67=539,87 руб
Т окуп
ДРИ 70
 2450 539,67  4 год 7 месяцев
Лампа КЛЭ105 устанавливается в светильник типа
НКУ. Установка в светильник типа РКУ и ЖКУ не допустима, так как в них имеется ПРА (см. рисунок 2.3), которая
может вывести к выходу из строя установленной. Но возможен вариант, когда из светильника перед установкой
ПРА из старого светильника демонтируется.

 7 лет 7 месяцев
Энергоэффективное освещение в сфере ЖКХ
2.5.2 Определение целевых сборов и роста ОДН
Данный расчетный случай относится к ситуации, когда система дворового освещения не работает, следовательно отсутствуют расходы электроэнергии ОДН на освещение дворовой территории, но есть в наличии установленные кронштейны от старых светильников. Также необходимо обратить внимание на состояние питающих проводов и кронштейна светильника, которые при необходимости стоит заменить либо укрепить.
Средняя суммарная площадь квартир одного подъезда 9-этажного жилого дома (к примеру – типовой 121 серии) составляет ~1900 м2 при числе квартир в 36 шт. (по 4
квартиры на этаж). Определим целевой взнос с одного
квадратного метра как отношение стоимости светильника с
его установкой на общую площадь квартир в подъезде.
ДРЛ 125
При этом следует заметить, что указанные все значения меньше установленного минимального размера взноса
на капитальный ремонт, установленный постановлением
Администрации Алтайского № 582 от 29.12.2014 (четыре
рубля 50 копеек за один квадратный метр общей площади
жилого (нежилого) помещения – для многоквартирных домов, количество этажей в которых пять и выше).
Энергоэффективное освещение в сфере ЖКХ
49
Определим, какую сумму придется заплатить жильцам среднестатистической квартиры подъезда. Средняя
площадь квартиры в доме составляет 1900/36≈53 м2. Соответственно, взносы для средней квартиры составят (значения упорядочены по возрастанию):
КЛЭ105
С53 м2
 47,7 руб
С53 м2  68,37 руб
ДРИ 70
SLG  ST 24
С53 м2
С53 м2  55,65 руб
LED 50
ДРЛ 125
С53 м2
 85,86 руб
 181, 26 руб
Определим рост ОДН за электроэнергию после установки светильников. Его можно определить как отношение
годовой стоимости потребленной светильниками электроэнергии деленной на 12 (число месяцев в году), чтобы перевести годовое потребление в месячное, и суммарной
площади квартир (для получения ОДН с 1 м2).
ДРЛ 125
Ц ДН
2
 1,64 руб / мес
 0,77 руб / мес
Энергоэффективное освещение в сфере ЖКХ
2.6 Выводы
Сведем все входные, а также полученные технические и экономические данные по рассмотренным светильникам в единую таблицу. Светильники приводятся в порядке их описания.
Таблица 2.3 – Характеристики источников света
Параметры
Световой поток, лм
Потребляемая
мощность, Вт
Светоотдача, лм/Вт
Средний срок
службы, ч.
Наличие ртути
ДРЛ-125
ДРИ-70
КЛЭ105
Технические характеристики
6000
4900
5750
LED50
SLG-ST24
3400
3300
140
77
110
55
2
Рост ОДН, руб.

55

Окупаемость, мес.
Характеристики освещенности
Средняя
2,50
2,54

освещенность, лк
Комфортность Emax/Emin 11,76
6,62

Равномерность осве3,20
2,88

щенности (Emax/Eср)
На основе проведенного исследования дадим краткую
характеристику к каждому светильнику, указав его основные преимущества и недостатки.
Энергоэффективное освещение в сфере ЖКХ
51
Светильник РКУ с лампой ДРЛ-125. Наиболее часто встречающийся штатный вариант дворового освещения.
Обладает наибольшим фактическим энергопотреблением и
наименьшей светоотдачей. В составе имеются пары ртути.
Основное преимущество – низкая цена лампы с наибольшим среди ртутных ламп сроком службы.
Светильник ГКУ с лампой ДРИ-70. Дальнейшее
развитие светильника с лампой ДРЛ-125. Обладает в 1,5
раза большей светоотдачей, но цена лампы более чем в 5
раз больше, а менять еѐ придется в 2 раза чаще, из-за чего
имеет большой срок окупаемости. Содержит в своем составе ртуть. Основное преимущество – улучшенные показатели по освещенности.
Светильник НКУ с лампой КЛЭ 105 Вт. Практически не имеет преимуществ перед лампой ДРЛ-125. Вариант
замены светильника РКУ с ДРЛ-125 на данный вид светильника с указанной лампой является экономически необоснованным. Основное преимущество – наиболее дешевый вариант для установки.
Светодиодный прожектор мощностью 50 Вт. Наиболее дешевый вариант светодиодного источника света. Но
при этом имеет наименьшие показатели всем светотехническим характеристикам. Основное преимущество – наименьший срок окупаемости.
Светодиодный светильник SLG-ST24. Наиболее
дорогой вариант замены. Но при этом имеет наибольший
срок работы и показатели по механической прочности – его
практически невозможность вывести из строя внешним
воздействием. Основное преимущество – наилучше показатели по экономичности и освещенности.
52
Энергоэффективное освещение в сфере ЖКХ
2.7 Средства автоматизации
Одним из вариантов решения проблемы автоматического
управления освещением является
астрономическое реле. Оно автоматически включает и выключает
систему освещения в моменты
захода и восхода солнца в зависимости от географических координат местности и времени года. Управление происходит по
Рисунок 2.12 – Астроногодовой программе. В памяти
мическое реле PCZ-525
микропроцессора записана таблица восходов и заходов солнца с корректировкой по времени
года, т.к. продолжительность светового дня зимой и летом
разная. Главный недостаток данного решения – его высокая рыночная цена, которая в ценах 2014 года по г. Барнаулу превышала 3000 руб., что мешает его широкому внедрению (в случае коммутации сравнительно малой мощности).
Экономичным решением автоматизации может стать
установка фотореле, которое при небольшой своей стоимости (около 150 р.) позволяет автоматически включать и выключать освещение в зависимости от уровня освещенности. Главной проблемой использования является его грамотная установка, которая кроме наличия квалифицированного электротехнического персонала, должна учитывать правильность его расположения. На фотореле не должен попадать свет от искусственных источников света
(реклама, свет из окон жилых зданий, светильники), проезжающего автотранспорта и отраженный свет (от снега).
Энергоэффективное освещение в сфере ЖКХ
53
При этом на фотореле не должен скапливаться снег и пыль,
что может привести к снижению его чувствительности. С
учетом данных факторов, рекомендуется установка фотореле над светильниками рядом с подъездным окном для
облегчения его обслуживания и замены в случае необходимости. Как и в случае с ДД возможна параллельная установка фотореле. Ни в коем случаем не стоит устанавливать
фотореле под козырьком или балконом – это резко повышает время работы системы освещения.
Как показывают многочисленные
наблюдения и замеры, приданной схеме
установки
разница
между фактическим и
нормируемым временем работы системы
освещения не превышает 1,0–1,5 часа,
что при низкой суммарной
мощности
Рисунок 2.13 – Фотореле типа ФР601 и
подключенных свесхема его включения
тильников (в случае
использования светодиодных) не приводит к существенному перерасходу электроэнергии. Например, система освещения, показанная на рисунке 2.15, имеет суммарную
мощность 5·24=120 Вт. Переработка в течение 1 часа на
протяжении месяца приводит к перерасходу электроэнергии 0,12·30=3,6 кВт·ч, что в денежном выражении в масштабах всего дома составляет 3,6·2,5=9 руб.
54
Энергоэффективное освещение в сфере ЖКХ
2.8 Сравнительные фотографии систем светодиодного дворового освещения
Рисунок 2.14 – Система освещения дворовой территории
на матричных светодиодных прожекторах мощностью 50 Вт.
Средний показатель освещенности – 1,4 люкса.
Рисунок 2.15 – Система освещения дворовой территории
на светодиодных светильниках SLG-ST24 мощностью 24 Вт.
Средний показатель освещенности – 3,1 люкcа.
Энергоэффективное освещение в сфере ЖКХ
55
Список использованной литературы
1. Федеральный закон № 261-ФЗ «Об энергосбережении и о повышении энергетической эффективности и о
внесении изменений в отдельные законодательные акты
Российской Федерации».
2. СанПиН 2.1.2.2645-10 "Санитарно-эпидемиологические требования к условиям проживания в жилых зданиях и помещениях"
3. Строительные нормы и правила СНиП 2.07.01-89
"Градостроительство. Планировка и застройка городских и
сельских поселений"
4. ГОСТ 2239-79 «Лампы накаливания общего назначения. Технические условия».
5. Свод правил СП 52.13330.2011 "СНиП 23-05-95*.
Естественное и искусственное освещение". Актуализированная редакция СНиП 23-05-95 (утв. приказом Министерства регионального развития РФ от 27 декабря 2010 г. №
783)
6. ГОСТ 24940-96 «Здания и сооружения. Методы
измерения освещенности»
7. Постановление Администрации Алтайского края
от 29 декабря 2014 г. № 582 «Об установлении минимального размера взноса на капитальный ремонт общего имущества в многоквартирных домах, расположенных на территории Алтайского края, на 2015 год»