Expert UNION   
lighting design        
13.12.2017 г.
 

Повышение эффективности освещения | Печать |

повышениЕ эффективности освещения

А.И.Кириленко к.ф-м.н.,
Н.Н.Щербаков
Минский государственный высший летно-технический колледж

Любая сфера жизнедеятельности: производственная, социальная, культурно-бытовая - требуют организации освещения помещений, дорог, транспортных средств, объектов, сооружений и многого другого.

В относительных единицах электроэнергия, затрачиваемая на освещение, может показаться незначительной, но в абсолютных цифрах представляет собой весьма внушительную величину. Более того, мировые тенденции таковы, что по мере развития производительных сил, доля энергии, затрачиваемой на освещение, возрастает.

Общепризнанно, что естественное освещение является наиболее благоприятным для человека как в физиологическом, так и в психологическом плане. Однако, производственная деятельность человека не укладывается в рамки светового дня, а существующие источники света не настолько эффективны, чтобы заменить дневное освещение как по спектральному составу, так и по временной изменчивости. Выход нужно искать в интегрировании искусственного и естественного освещения при максимальном использовании последнего. Эта точка зрения в настоящее время является общепринятой не только среди врачей – гигиенистов, но и среди лиц, занимающихся поиском новых подходов к энергосбережению в освещении. Очевидно, что этот аспект должен превалировать при проектировании новых и реконструкции старых зданий и сооружений. С учётом этих факторов должно устанавливаться и искусственное освещение: ряды одновременно включаемых ламп должны располагаться вдоль окон, должно практиковаться приближение светильников к рабочим поверхностям с целью увеличения освещенности в данный момент и в данном месте, изменение направления светового потока с помощью поворота отражающих и рассеивающих элементов осветительного прибора и т.п., а главное – применение систем управления светом.

Световые приборы и световой дизайн во все времена являлись элементами престижа, поэтому продвижение энергосберегающего освещения возможно только тогда, когда освещение станет более качественным, а осветительные приборы - более привлекательными. Таким образом, при внедрении энергоэффективного освещения, необходимо, наряду с экономией энергии, повышать уровни освещённости, равномерность освещённости, снижать блескость источников света и удовлетворять прочим качественным показателям освещения.

Удовлетворить одновременно всем требованиям, предъявляемым к световому прибору и к свету, весьма не просто, поэтому в мировой практике наметилась тенденция разделения функций. Теперь чётко различаются функции дизайнера световых приборов и функции светодизайнера, непосредственно отвечающего за создание светового комфорта в конкретных условиях. Это определяется как разнообразием вкусов потребителей, так и тем, что на рынке существует огромное количество источников света и светильников, различающихся своими характеристиками.

В любом случае, как при решении проблемы энергоэффективности, так и при решении проблемы светового дизайна, мы сталкиваемся по существу с единой проблемой – проблемой правильного светораспределения. Как правило, наиболее экономичные источники имеют значительную мощность и генерируют высокие световые потоки. Их “лобовое” применение ничего не может создать, кроме повышенной блескости. В этот разряд попадают даже компактные люминесцентные лампы (КЛЛ), яркость которых гораздо выше яркости обычных люминесцентных ламп. Здесь, как нигде, необходимо отдавать приоритет правильному распределению света. Однако, как источники света, так и световые приборы сильно различаются по виду светораспределения и по спектральному составу излучения. Если световой прибор рассчитан на применение ламп накаливания, то не всегда можно добиться повышения энергоэффективности, вставив в него КЛЛ, поскольку кривые силы света (КСС) лампы накаливания и КЛЛ различаются принципиально (см. рис.1 и 2). Как видно лампа накаливания (ЛН) светит преимущественно вниз, а КЛЛ преимущественно в стороны. Поэтому замена ЛН на КЛЛ в таком светильнике даст неоспоримый эффект по установленной мощности, но не приведёт к улучшению характеристик освещённости. КСС

Рис.1 Кривая силы света лампы накаливания
Особо следует отметить влияние ухода за световыми приборами на качество освещения. В условиях избытка энергоресурсов, было оправдано при расчёте освещённости вводить коэффициент запаса в основном на запылённость и старение ламп. Этим же показателем учитывалось старение световых приборов, в частности, их отражающих поверхностей. Однако, старение ламп и световых приборов, их запылённость приводят не только к снижению уровня освещённости на рабочей поверхности, но и к изменению КСС. Старый световой прибор (СП), даже будучи чистым и с новыми лампами, светит не так, как было рассчитано изначально. Таким образом, в расчётах необходимо учитывать изменение КСС в СП за счёт старения и применение новых, более эффективных ИС. Этот момент повышает роль расчёта в современной светотехнике. И в этом нет ничего удивительного, т.к. расчёт – первое необходимое условие энергосбережения. Появление на рынке СП с зеркальными отражателями ещё более усугубляет проблемы, т.к. направленное отражение света от зеркальных элементов при запылении заменяется на диффузное (ламбертово рассеяние). Кривая силы света

Рис.2 Кривая силы света компактной люминисцентной лампы

Положение дел со светотехникой в Республике Беларусь таково, что вряд ли можно считать, что в основу разрабатываемых конструкций СП положен расчёт. Тому есть масса примеров как при создании светильников с КЛЛ на базе известной “сельхозки”, так и при создании освещения. “Виноваты“ и нормативные документы, учитывающие энергосбережение по установленной мощности, и устаревшие люксметры, всё ещё эксплуатирующиеся, хотя и с “поправками”.

Проблемы испытаний световых приборов и светотехнических измерений, особенно актуальны для РБ, не имеющей своих фотометрических и светотехнических стандартов, и, даже, базы для ремонта люксметров.

27-28 сентября в Минском международном образовательном центре (ММОЦ), разместившемся в оригинальном комплексе зданий на проспекте газеты ”Правда” состоялась международная конференция “Энергоэффективные технологии и возобновляемые источники энергии”.

В ММОЦ освещение конференц-зала выполнено простой заменой ламп накаливания на компактные люминесцентные лампы. Таким образом, допущена та же ошибка в применении КЛЛ, что и в светильниках на основе широко известной “сельхозки”. В престижном здании освещение выполнено таким образом, что энергетические мощности снижены при создании той же нормативной освещённости, которую ранее создавали ЛН. Невооружённым глазом видно, что КЛЛ светят в основном не на горизонтальную поверхность, а в стороны. Учитывая большую высоту установки светильников, совершенно ясно, что эти высокоэффективные источники света неэффективно освещают рабочую поверхность(РП). Даже без применения современных отражателей в световых приборах освещённость РП легко поднять в 2 раза простым разворотом оси лампы на 90 градусов. Таким образом, нормирование установленной мощности Вт/м2 не позволяет оптимальным образом использовать новые источники света, если не учитывать их кривую силы света (КСС).

Между тем, замена устаревших световых приборов более современными и экономичными – крайне актуальная задача. Некоторое представление о возможных вариантах дают таблицы

Важной проблемой является недостаток информации о светотехнических решениях в мировой практике и в Беларуси. Так Брестский электроламповый завод выпустил 4-х штырьковую КЛЛ, насколько известно, первую в РБ. Она поступила в продажу без инструкции. Покупатели, не зная параметров этой лампы, не рискуют её приобретать, несмотря на её низкую стоимость в сравнении с аналогичными источниками света западных фирм. Подобная практика в обращении со сложной техникой не способствует ее продвижению. Ещё сложнее обстоит дело с использованием световодного освещения искусственным и естественным светом. Это – новая и наиболее перспективная отрасль светотехники, в том числе и транспортной. Возможно, отсутствие в справочнике по светотехнике Ю.Б. Айзенберга главы по световодному наружному освещению, дает практикам повод сомневаться в его перспективности. Зарубежный опыт показывает, что это далеко не так. В ряде стран эксплуатируются системы архитектурного, декоративного и просто уличного освещения с помощью световодных систем. Фирма “Philips Lighting” выпустила специальный рекламный буклет, посвященный этой теме. Аналогичные решения содержаться в буклете фирмы “Thorn europane” “Exterieurs Nuit” и т.д. Подобного рода устройства разработаны нами в Научно-исследовательском и проектно-технологическом институте стройиндустрии.

Устройства на основе световодов не следует смешивать с декоративным освещением на основе волоконно-оптических стержней и шнуров, которые в строгом смысле не являются устройствами для освещения, а скорее элементами декорации.

Разнообразие осветительных приборов на современном рынке, многообразие видов зрительной работы, фантазия дизайнеров по свету, быстрое внедрение самых современных источников света (например, лазеров, световодов) в быт, в индустрию развлечений, настоятельно требуют повышения уровня подготовки специалистов-светотехников, которые владели бы основами инженерных светотехнических расчетов, понимали бы цену и значение освещения для жизнедеятельности человека и практически могли бы осуществлять системный подход при устройстве энергоэффективного освещения.

Существующая практика, когда любого человека с “высшим образованием” быстро “доучивают” до светотехника, изжила себя. Она совершенно неприемлема в такой динамично развивающейся области как энегоэффективная светотехника, светоника, светодизайн, дизайн световых приборов. Дело даже не столько в том, что точки роста светотехники как науки смещаются в сторону архитектуры и искусства, психологии зрительного восприятия, сколько в том, что для овладения уже имеющимся арсеналом требуется совершенно другой подход, иная общеобразовательная база хотя бы только для эксплуатации современного светотехнического оборудования и измерительной светотехнической, а не электрической аппаратуры.


Возможная экономия электроэнергии за счет перехода на более эффективные источники света:

Возможная экономия электроэнергии за счет перехода на более эффективные источники света


Возможная экономия электроэнергии при использовании осветительных приборов с экономичными лампами:

Возможная экономия электроэнергии при использовании осветительных приборов с экономичными лампами

Источник
 
Популярное