Системы освещения

Энергетическое обследование систем освещения позволяет определить, сколько электроэнергии расходуется на освещение помещений и территорий, насколько фактическая освещённость соответствует выполняемым работам и какие способы управления могут уменьшить потребление без ухудшения зрительных условий и безопасности. При обследовании рассматривают установленную мощность светильников, продолжительность их работы, распределение по функциональным зонам и возможность использования естественного света.

Высокий расход электроэнергии на освещение не обязательно связан с неэффективными светильниками. Причиной могут быть продолжительная работа оборудования в незанятых помещениях, отсутствие раздельного управления или недостаточное использование дневного света. В то же время повышенная установленная мощность может быть необходима для обеспечения требуемой освещённости. Поэтому задача специалиста — сопоставить энергетические затраты с фактически получаемым световым результатом, а не просто определить количество светильников и их мощность.

Как оценивают энергопотребление системы освещения

Электропотребление освещения зависит от мощности включённых светильников и продолжительности их работы. Если группа светильников имеет неизменную потребляемую мощность, расход электроэнергии за рассматриваемый период определяется этой мощностью и количеством часов включения. Для групп с регулируемой мощностью необходимо учитывать фактические режимы работы.

При обследовании специалист устанавливает состав осветительных установок по ведомостям оборудования и схемам групп управления. Затем сопоставляет установленную мощность с графиками включения и реальным временем использования помещений.

Например, две одинаковые по мощности группы светильников могут потреблять различное количество электроэнергии, если одна работает в течение всей смены, а другая включается только при использовании помещения. Поэтому сравнение исключительно по установленной мощности не показывает фактическую энергоэффективность эксплуатации.

Для корректного анализа важно определить, какие светильники включаются совместно и какими средствами осуществляется управление. Если несколько помещений объединены одной группой, освещение может сохраняться во всех них даже тогда, когда фактически используется только одно.

Результатом становится распределение электрической нагрузки освещения по функциональным зонам и периодам эксплуатации. Это позволяет определить, где расход обусловлен необходимой работой, а где следует подробнее исследовать продолжительность включения.

Измерение освещённости и равномерности света

Энергетическую эффективность осветительной установки нельзя оценивать независимо от качества создаваемого освещения. Система должна обеспечивать условия, соответствующие назначению помещения и характеру выполняемых зрительных работ.

Освещённость характеризует количество света, поступающего на рассматриваемую поверхность. При обследовании её измеряют в характерных точках рабочей зоны. При этом важно не только отдельное максимальное или среднее значение, но и распределение освещённости по поверхности.

Равномерность освещения позволяет оценить различия между более светлыми и менее освещёнными участками. Если средняя освещённость достаточна, но отдельные рабочие места освещены заметно хуже, простое уменьшение мощности установки способно усугубить проблему.

Специалист сопоставляет результаты измерений с назначением помещения, расположением рабочих мест и условиями зрительной деятельности. Это позволяет определить, обеспечивает ли существующая схема размещения светильников необходимый результат.

Например, повышенная потребляемая мощность может быть связана с необходимостью освещения рабочих поверхностей. В таком случае сокращение количества работающих светильников без светотехнической проверки способно привести к недостаточной освещённости.

Поэтому энергетическое обследование должно выявить не просто возможность уменьшения электрической мощности, а условия, при которых требуемое качество света будет сохранено.

Продолжительность работы освещения и фактическая занятость помещений

Один из основных факторов энергопотребления — количество часов работы осветительных установок. Даже оборудование с относительно небольшой мощностью может формировать значительный расход при продолжительном включении.

Для определения фактической продолжительности работы специалист сопоставляет графики включения светильников с часами использования соответствующих зон. Отдельно рассматриваются периоды присутствия сотрудников, посетителей и время, когда помещения не используются.

Если освещение пустого помещения продолжает работать, возникает дополнительный расход электроэнергии без соответствующей потребности в освещении этой зоны. Однако для вывода о возможности изменения графика необходимо установить назначение помещения и условия его эксплуатации.

Например, рабочий кабинет может использоваться только в определённые часы, тогда как соседний проход должен оставаться освещённым в связи с движением людей. Объединение этих помещений одной группой управления способно увеличивать продолжительность работы светильников кабинета.

В таком случае предметом дальнейшего рассмотрения становится возможность раздельного управления. Если же освещение необходимо для безопасного перемещения людей или техники, сокращение времени работы требует дополнительной проверки допустимости нового режима.

По результатам анализа определяют долю часов работы освещения, приходящуюся на периоды без полезного использования соответствующих помещений. Эта характеристика помогает оценить потенциал изменения графиков, но сама по себе не подтверждает величину будущей экономии.

Использование естественного освещения

Доступность дневного света влияет на необходимость работы искусственного освещения. В помещениях, куда поступает достаточное количество естественного света, потребность во включении отдельных групп светильников может изменяться в течение дня.

При обследовании специалист сопоставляет расположение осветительных групп, доступность дневного света и фактические графики включения. Необходимо установить, какие зоны получают естественное освещение и насколько оно соответствует условиям выполняемых работ.

Например, рабочие места возле окон и участки в глубине помещения могут иметь различную естественную освещённость. Если все светильники включаются одновременно, система не позволяет учитывать это различие в управлении.

Для оценки возможного изменения режима необходимо измерить освещённость в характерных точках и определить, какие группы светильников обеспечивают соответствующие рабочие поверхности.

При этом наличие окон не означает, что искусственное освещение можно отключать на протяжении всего рабочего дня. Условия естественного освещения изменяются, поэтому решения по управлению должны сохранять необходимую освещённость при фактических условиях эксплуатации.

Таким образом, использование дневного света рассматривается как один из факторов управления осветительными установками, а не как самостоятельное доказательство избыточного расхода электроэнергии.

Зональное управление и датчики присутствия

Зональное управление позволяет изменять работу осветительных установок в зависимости от использования отдельных помещений или участков. Его целесообразность определяется тем, насколько графики занятости различаются между зонами.

Если одна группа светильников обслуживает помещения с неодинаковым временем использования, их совместное включение может увеличивать расход электроэнергии. Разделение управления позволяет рассматривать отдельные графики, соответствующие фактической занятости.

Датчики присутствия могут применяться для управления светильниками в зависимости от обнаружения людей в контролируемой зоне. Однако возможность такого решения необходимо проверять с учётом назначения помещения и условий его использования.

Особенно важно учитывать безопасность складских проходов. Если по проходу перемещается погрузочная техника, работа датчика не должна приводить к опасному отключению света или недостаточной освещённости при движении.

Поэтому при обследовании необходимо установить, какие зоны допускают управление по присутствию, а где должны сохраняться другие условия включения. Сам факт периодического отсутствия людей не является достаточным основанием для автоматического отключения всех светильников.

Результат проверки позволяет определить, где целесообразно изменить расписание, где требуется пересмотреть группы управления и для каких зон необходима дополнительная проверка безопасности предполагаемого решения.

Аварийное и эвакуационное освещение

Аварийное и эвакуационное освещение выполняет самостоятельные функции обеспечения безопасности. Поэтому его энергетические режимы нельзя оценивать по тем же основаниям, что и освещение обычных рабочих помещений.

При обследовании специалист определяет принадлежность соответствующих светильников к отдельным группам и учитывает установленные требования к их работе.

Если обычное освещение помещения допускает изменение графика в зависимости от занятости, это не означает, что аналогичное решение допустимо для аварийных или эвакуационных светильников. Их назначение и предусмотренные режимы должны сохраняться.

Такое разграничение необходимо при подготовке предложений по автоматизации. Изменение управления рабочим освещением не должно нарушать работу систем, обеспечивающих безопасность людей.

Состояние и расположение светильников

Недостаточная освещённость не всегда связана с малой установленной мощностью. На фактический световой результат могут влиять загрязнение светильников и их расположение относительно рабочих поверхностей.

Если освещённость рабочего места недостаточна, простое увеличение электрической мощности не обязательно является наиболее обоснованным решением. Сначала необходимо установить, насколько эффективно существующие светильники обеспечивают нужную зону светом.

При обследовании специалист сопоставляет результаты измерений с расположением оборудования и состоянием осветительных установок. Это помогает различить недостаточное количество света и его неравномерное распределение.

Например, замена ламп без пересмотра расположения светильников не обязательно улучшит освещение рабочих поверхностей. Если проблема связана с распределением света, требуется светотехническая проверка соответствующей схемы.

Поэтому решение о модернизации должно учитывать как потребляемую мощность, так и освещённость, равномерность и назначение помещения.

Замена светильников и изменение системы управления

При выборе мероприятий необходимо сравнить два направления: изменение характеристик светильников и уменьшение необоснованной продолжительности их работы.

Модернизация осветительного оборудования может изменить установленную мощность и световые характеристики системы. Однако энергетический результат зависит также от фактических часов работы. Если после замены сохраняется прежний график включения, эксплуатационная составляющая расхода остаётся связанной с тем же временем использования.

Изменение системы управления решает другую задачу — позволяет привести режим освещения в соответствие с использованием функциональных зон. При этом возможности регулирования определяются существующими группами, доступностью естественного света и требованиями к качеству освещения.

Например, если светильники постоянно включены в редко используемой зоне, изменение графика может оказаться предметом первоочередной проверки. Если же светильники работают только в необходимые часы, но создают недостаточную или неравномерную освещённость, потребуется светотехническая оценка их характеристик и размещения.

При сравнении решений специалист рассматривает потребляемую мощность, продолжительность работы и результаты измерений освещённости. Это позволяет определить, где требуется другой график, где возможно применение средств управления, а где необходим пересчёт осветительной установки.

Предполагаемое снижение расхода электроэнергии следует оценивать при сохранении одинаковых требований к световому результату. Сравнение вариантов, один из которых не обеспечивает необходимую освещённость, не может служить основанием для выбора энергосберегающего мероприятия.

Исходные данные для энергетического обследования освещения

Для достоверной оценки необходимо связать технические характеристики светильников с их фактическим временем работы и условиями освещения помещений.

• Ведомости светильников. Позволяют определить состав осветительных установок и их мощностные характеристики.
• Схемы групп управления. Показывают, какие светильники включаются совместно и какие функциональные зоны объединены существующей системой управления.
• Графики включений. Необходимы для расчёта фактической продолжительности работы осветительных установок.
• Сведения о часах использования помещений. Позволяют сопоставить работу освещения с присутствием людей и назначением соответствующих зон.
• Данные о доступности естественного света. Используются для оценки условий, при которых возможно изменение работы искусственного освещения.
• Измерения освещённости в характерных точках. Необходимы для проверки фактического светового результата и равномерности освещения.
• Сведения об условиях зрительных работ. Позволяют оценивать результаты измерений применительно к назначению помещений.

Ведомости и схемы определяют состав исследуемой системы. Графики включения и данные о занятости показывают, когда расходуется электроэнергия и насколько это связано с использованием помещений. Измерения освещённости позволяют установить, какой световой результат обеспечивает соответствующий режим.

Если отсутствуют сведения о продолжительности работы светильников, расчёт фактического энергопотребления будет ограничен. Если нет измерений освещённости, невозможно подтвердить, что рассматриваемое снижение мощности или изменение управления сохранит необходимые условия зрительной работы.

Результаты обследования системы освещения

Результатом энергетического обследования становится карта зон освещения, объединяющая установленную мощность, фактические часы работы, измеренную освещённость и особенности управления.

Для каждой рассматриваемой зоны определяется соответствие существующего режима фактическому использованию помещения. Отдельно выделяются участки, где необходимо проверить возможность изменения графика, пересмотра групп управления или модернизации светильников.

Карта позволяет различить несколько ситуаций. Если освещение работает за пределами времени полезного использования, предметом дальнейшей оценки становится управление. Если время работы обоснованно, но расход электроэнергии велик, необходимо сопоставить характеристики светильников с получаемой освещённостью. Если световой результат недостаточен или неравномерен, требуется светотехнический пересчёт либо дополнительная проверка размещения оборудования.

Для заказчика это создаёт основу выбора между организационным изменением графиков, внедрением средств управления и модернизацией осветительных установок. Каждое решение должно быть связано с подтверждёнными характеристиками конкретной зоны.

При этом энергетическое обследование не подтверждает гарантированную величину экономии без фактических данных о режимах и мощности оборудования. Предложения по снижению потребления должны сохранять требуемую освещённость рабочих поверхностей, безопасные условия движения и предусмотренные функции аварийного и эвакуационного освещения.

В отличие от обследования электродвигателей, где полезный результат определяется механической работой, энергетическая оценка освещения связывает расход электроэнергии с качеством света и временем его использования. Поэтому технически обоснованное энергосбережение заключается не в минимальном количестве включённых светильников, а в обеспечении необходимых условий освещения при рациональном управлении электрической нагрузкой.

Для определения общих границ обследования предусмотрено направление «Электроснабжение и учёт энергоресурсов». Комплексное исследование относится к услуге «Энергоаудит инженерных систем». Если необходимо уменьшить расход электрической энергии, можно обратиться к задаче «Снижение потребления электроэнергии». Дополнительные сведения о разграничении нагрузок представлены в материале «Основные потребители энергоресурсов: способы определения».