Системы освещения
Энергетическое обследование систем освещения позволяет определить, насколько потребление электроэнергии соответствует фактическим условиям использования помещений и необходимому уровню освещённости. При этом оценивают не только мощность установленных светильников, но и продолжительность их работы, распределение по группам, использование естественного света и возможности управления освещением без ухудшения условий видимости.
Основная особенность обследования заключается в необходимости одновременно проверить энергетические и светотехнические характеристики. Система может потреблять много электроэнергии из-за продолжительного времени включения, особенностей управления или предусмотренного проектом уровня освещённости. Однако снижение мощности либо сокращение часов работы допустимо рассматривать только после проверки того, какие условия освещения необходимы для конкретных рабочих и общественных зон.
Энергопотребление и фактическая освещённость
Электрическая мощность характеризует нагрузку осветительного оборудования, а освещённость — количество светового потока, приходящееся на поверхность. Освещённость измеряется в люксах и используется для оценки условий выполнения зрительных задач.
Эти показатели связаны, но не являются взаимозаменяемыми. Мощность светильников не показывает непосредственно, какая освещённость обеспечивается на рабочей поверхности. На результат влияют характеристики светильников, их размещение и фактическое состояние.
При обследовании специалист сопоставляет установленную и потребляемую мощность осветительных групп с результатами измерений освещённости. Затем определяет, соответствуют ли полученные значения назначению помещений и условиям выполняемой работы.
Если мощность системы относительно велика, это ещё не означает неэффективность. В помещении может требоваться стабильная освещённость для непрерывного производственного процесса. В то же время меньшая установленная мощность не гарантирует правильного решения, если необходимый уровень освещения не обеспечивается.
Поэтому энергетическую оценку проводят вместе со светотехнической. Сокращение расхода электроэнергии не должно становиться причиной ухудшения видимости на рабочих местах или в общественных зонах.
Светотехнический проект и назначение помещений
Светотехнический проект служит исходной основой для определения предусмотренных параметров освещения. Он позволяет сопоставить назначение помещений, расположение светильников и принятые проектные решения.
При обследовании необходимо установить, какие зоны обслуживает система и какие зрительные задачи в них выполняются. Требования к освещению рабочего места отличаются от условий использования проходного коридора или складского помещения.
Например, на непрерывном производстве освещение может требоваться в течение всей рабочей смены для обеспечения стабильных условий выполнения операций. В коридоре интенсивность присутствия людей может значительно меняться в течение суток.
Следовательно, одинаковый режим управления для этих зон не обязательно будет обоснованным. Возможность изменения времени работы определяется назначением помещения, а достаточность светового потока — фактической освещённостью и соответствующей зрительной задачей.
Если проект предусматривает высокий уровень освещённости, необходимо установить, чем обусловлено такое решение и соответствует ли оно действительному использованию помещения. При этом нельзя объявлять проектный уровень избыточным только потому, что установленная мощность светильников кажется высокой.
Схема групп освещения и распределение нагрузки
Для энергетического анализа необходимо установить, какие светильники объединены в отдельные группы питания и управления. Схема групп позволяет связать электрическую нагрузку с конкретными помещениями или зонами объекта.
При обследовании специалист сопоставляет схему с фактической эксплуатацией. Если одна группа обслуживает несколько помещений с различными графиками использования, её включение может определяться потребностью только части обслуживаемой площади.
Однако такой режим нельзя автоматически считать неправильным. Для технического вывода необходимо установить состав группы, фактическое время её работы и условия освещения каждой зоны.
Разделение потребления по группам также важно для оценки энергетического результата. Если общий электрический прибор учитывает освещение вместе с другими потребителями, его показания не позволяют непосредственно определить расход осветительной системы.
В этом случае используют подтверждённые сведения о мощности светильников, составе групп и продолжительности включения. При отсутствии достаточных данных определяют необходимость дополнительных измерений.
Мощность светильников и продолжительность включения
Потребление электрической энергии системой освещения зависит от мощности работающего оборудования и времени его использования. Если группа светильников работает с постоянной мощностью, её расход энергии за период определяется произведением этой мощности на продолжительность работы.
Для групп с изменяющейся мощностью или разными режимами управления необходимо учитывать фактические интервалы работы в каждом режиме.
Поэтому одинаковые по установленной мощности системы могут расходовать разное количество электроэнергии. Одна группа может включаться только при использовании помещения, другая — оставаться включённой на протяжении всего рабочего периода.
При обследовании продолжительность работы сопоставляют с назначением зоны. Если помещение используется нерегулярно, необходимо выяснить, соответствует ли режим освещения фактическому присутствию людей. Если производственный процесс непрерывен, продолжительная работа светильников может быть необходимой.
Таким образом, оценка исключительно по установленной мощности не показывает действительного расхода энергии. Без сведений о рабочих часах невозможно определить, какую часть потребления формирует продолжительность включения.
Освещение коридоров и помещений с нерегулярным присутствием
В коридорах движение людей может быть неравномерным. В отдельные периоды проход используется интенсивно, в другие — значительно реже. Поэтому при обследовании важно сопоставить график включения освещения с фактическими условиями эксплуатации.
Если светильники продолжают работать в периоды небольшой занятости, возникает основание проверить существующий способ управления. Однако такое наблюдение само по себе не означает, что освещение допустимо полностью отключать.
Необходимо учитывать назначение прохода и требуемые условия видимости. Режим управления должен сохранять освещение тогда, когда оно необходимо для использования помещения.
При наличии датчиков присутствия рассматривают, как их работа связана с фактическим перемещением людей. Для оценки важны не только факт установки датчика, но и то, соответствует ли управление характеру использования коридора.
Результатом становится обоснование режима включения групп с учётом нерегулярной занятости, а не формальная рекомендация уменьшить продолжительность освещения независимо от условий эксплуатации.
Освещение складских помещений
На складе интенсивность использования отдельных зон может изменяться в течение рабочего дня. Поэтому при обследовании сопоставляют режимы осветительных групп с фактической работой в соответствующих помещениях.
Если складская зона используется периодически, специалист определяет, как организовано включение света и какие условия видимости необходимы во время работы. Важно установить, возможно ли управлять соответствующей группой независимо от других зон.
При этом нерегулярная занятость не означает отсутствия требований к освещённости. Когда в помещении выполняются предусмотренные операции, система должна обеспечивать необходимые условия видимости.
Поэтому оценивать энергетическую эффективность склада только по продолжительности включения светильников недостаточно. Необходимо сопоставить рабочие часы с фактической освещённостью и назначением зоны.
Если несколько складских участков объединены в одну группу, возможности управления определяются её фактической схемой. Без проверки группировки светильников нельзя достоверно оценить влияние изменения режима на энергопотребление.
Освещение непрерывного производства
На производственном участке с непрерывным технологическим процессом может требоваться стабильная освещённость в течение всего времени выполнения операций. Поэтому подход, применимый к коридору с нерегулярным движением, нельзя автоматически переносить на такую производственную зону.
При обследовании определяют, какая зрительная задача выполняется персоналом и какой режим освещения необходим для её выполнения. Затем сопоставляют фактическую освещённость и потребляемую мощность с условиями эксплуатации.
Если рабочая зона используется непрерывно, длительное включение светильников может быть технологически обоснованным. В таком случае оценка энергопотребления должна учитывать возможность обеспечения требуемого освещения при соответствующей мощности оборудования.
При этом уменьшение расхода энергии не может оцениваться отдельно от результата. Если изменение режима приводит к недостаточной освещённости, такое решение не отвечает задаче обследования.
Таким образом, для непрерывного производства приоритетом становится сопоставление энергетических характеристик и необходимой освещённости, а не механическое сокращение рабочих часов.
Датчики присутствия и режимы управления
Датчики присутствия позволяют управлять освещением в зависимости от обнаруживаемой активности в обслуживаемой зоне. Их применение необходимо оценивать с учётом характера эксплуатации помещения.
При обследовании специалист устанавливает, какие группы управляются датчиками и как фактическое включение света соответствует присутствию людей.
Для коридоров и зон с нерегулярным использованием такой способ управления может быть предметом технической оценки. Для производственных помещений с постоянной необходимостью освещения условия применения будут другими.
Само наличие датчиков не подтверждает экономию электроэнергии. Если соответствующая зона используется практически непрерывно, продолжительность работы светильников может измениться незначительно.
Аналогично отсутствие датчика не доказывает, что его установка обеспечит обоснованный результат. Необходимо знать фактический режим занятости, схему групп и требования к освещённости.
Поэтому обследование направлено на установление связи между способом управления и эксплуатацией помещения, а не на формальное сравнение количества установленных устройств автоматики.
Использование естественного света
Естественное освещение может влиять на необходимую продолжительность и интенсивность работы искусственного освещения. При наличии достаточного дневного света часть потребности в искусственном освещении может изменяться.
Для оценки используют сведения о расположении светильников, датчиках естественного света и фактической освещённости помещений.
При этом необходимо учитывать, что естественная освещённость меняется в течение суток. Поэтому результаты измерений, полученные при дневном свете, не всегда характеризуют условия работы помещения в другое время.
Если управление освещением учитывает естественный свет, специалист проверяет, какие группы участвуют в таком управлении и обеспечивается ли необходимая освещённость при изменении внешних условий.
Наличие естественного света не означает, что все светильники в помещении можно отключать. Решение зависит от фактического уровня освещённости в местах выполнения зрительных задач.
Следовательно, возможность изменения искусственного освещения необходимо подтверждать измерениями и сопоставлять с назначением помещения.
Загрязнение светильников и изменение светового потока
Световой поток, фактически поступающий в помещение, зависит не только от исходных характеристик светильника. Загрязнение его поверхностей может уменьшать количество света, достигающего освещаемой зоны.
При этом электрическое потребление оборудования не обязательно изменяется пропорционально снижению светового потока. В результате система может сохранять прежнюю электрическую нагрузку, обеспечивая меньшую фактическую освещённость.
Поэтому при обследовании важно учитывать состояние светильников и результаты измерений освещённости. Если измеренный уровень отличается от ожидаемого, необходимо рассмотреть возможное влияние загрязнения наряду с проектными характеристиками и режимами работы.
Однако по одному недостаточному значению освещённости нельзя утверждать, что причиной является загрязнение. Для такого вывода необходимо сопоставить результаты измерений с фактическим состоянием оборудования.
Это разграничение важно и при оценке энергосберегающих мероприятий. Замена или изменение режима светильников без проверки причин недостаточной освещённости может не решить исходную техническую задачу.
Почему высокий расход не обязательно означает неэффективный светильник
Повышенное электропотребление системы освещения может быть связано с характеристиками самих светильников, продолжительностью включения или предусмотренным уровнем освещённости.
Если мощность оборудования велика, сначала необходимо установить, какую освещённость оно обеспечивает и какая зрительная задача выполняется в помещении. Только после этого можно оценивать соответствие мощности фактической потребности.
Если светильники работают продолжительное время, необходимо сопоставить часы включения с занятостью помещений. В некоторых зонах такой график необходим, в других он может стать основанием для проверки управления.
Если проектный уровень освещения выше фактически необходимого для текущего назначения помещения, возникает вопрос о возможности его пересмотра. Однако такой вывод требует проверки требований к соответствующей зоне и фактических светотехнических параметров.
Таким образом, высокий расход электроэнергии не позволяет автоматически определить причину. Без измеренной освещённости, рабочих часов и сведений о группах освещения нельзя обоснованно утверждать, что проблема заключается именно в светильниках.
Исходные данные для энергетического обследования
Для обследования системы освещения необходимы светотехнический проект, схема групп, сведения о мощности светильников, измеренная освещённость и продолжительность работы.
Дополнительно рассматривают наличие и фактическое использование датчиков присутствия и естественного света.
Проектные сведения позволяют установить предусмотренное назначение освещения и его характеристики. Схема групп необходима для распределения электрической нагрузки. Измерения освещённости показывают фактический результат работы системы.
Продолжительность включения позволяет оценить расход электроэнергии за период. Сведения об управлении помогают определить, насколько график работы светильников соответствует использованию помещения.
Все эти данные необходимо сопоставлять для одних и тех же зон и соответствующих эксплуатационных условий. Если известна только установленная мощность, можно охарактеризовать потенциальную электрическую нагрузку, но нельзя достоверно установить фактическое потребление или достаточность освещения.
Баланс по группам освещения
Результатом обследования становится баланс по группам освещения, связывающий электрическую мощность и продолжительность работы с назначением помещений и фактической освещённостью.
Для каждой рассматриваемой группы устанавливают состав светильников, границу электрического учёта и режим включения. Затем сопоставляют полученные показатели с условиями использования соответствующих зон.
Такой баланс позволяет определить, какие группы работают в периоды нерегулярной занятости, где используется управление по присутствию или естественному свету и какие зоны требуют стабильного освещения.
Отдельно учитывают измеренную освещённость. Без неё нельзя обоснованно рекомендовать уменьшение мощности или изменение режима, поскольку энергетическое решение должно сохранять необходимые условия видимости.
Если данные показывают возможное несоответствие управления фактической занятости, формируют направление дополнительной проверки. Если выявлено отличие между проектными и измеренными светотехническими характеристиками, устанавливают, какие обстоятельства необходимо уточнить.
При отсутствии подтверждающих данных возможные причины повышенного расхода остаются гипотезами. Баланс должен показывать известные величины и ограничения оценки, а не представлять предполагаемую экономию как установленный результат.
Выбор режимов управления без ухудшения освещённости
Итоговое техническое решение должно учитывать одновременно расход электроэнергии и зрительную задачу. Для помещений с нерегулярным присутствием рассматривают соответствие управления фактическому использованию. Для непрерывного производства проверяют обеспечение стабильного требуемого освещения.
Если применяется управление по естественному свету, необходимо подтвердить, что при изменении дневной освещённости сохраняются необходимые условия в рабочей зоне.
Если рассматривается изменение продолжительности включения, необходимо установить, не приведёт ли оно к отсутствию света в периоды фактического использования помещения.
Таким образом, обоснованный режим управления определяется не одним показателем мощности и не общим графиком работы здания, а назначением каждой осветительной группы.
Для заказчика результат обследования позволяет определить, какие группы освещения требуют уточнения измерений и какие варианты управления можно рассматривать дальше. При этом оценка только по мощности ламп без измерений освещённости и данных о рабочих часах остаётся недостаточной.
Место освещения в общей структуре электрических нагрузок рассмотрено в разделе «Электроснабжение и учёт энергоресурсов». Задачи сокращения электрического потребления представлены на странице «Снижение потребления электроэнергии». Показатели, необходимые для оценки эффективности освещения, раскрыты в материале «Энергоэффективность системы освещения: показатели и критерии».