Пути снижения расхода энергии на освещение

Пути экономии электроэнергии и затрат в осветительных и облучательных установках

Освещение как потребитель электроэнергии

В любом производственном процессе под повышением эффективности понимается прирост производительности при сохранении (или снижении) уровня затрат при сохранении (или повышении) уровня производительности.

Продукцией осветительных установок является световой поток, падающий на рабочую поверхность, затратами — единовременные капитальные затраты на осветительные установки и расходы на содержание осветительных установок, в первую очередь на замену источников света и на оплату электроэнергии. Оплата электроэнергии имеет особый смысл, так как, помимо плановой стоимости электроэнергии, определяющим является народнохозяйственное значение экономии электроэнергии осветительных установок, которая сводится к сокращению как непосредственно капитальных затрат, так и эксплуатационных расходов, т.е. к сокращению расхода электроэнергии.

Экономия электроэнергии в осветительных установках имеет немаловажное значение в общем балансе электропотребления. В Республике Беларусь на нужды освещения расходуется около 15% всей вырабатываемой электроэнергии. Установленная мощность освещения в промышленности находится в пределах от 1 до 20% мощности установленного силового электрооборудования.

В США на освещение расходуется около 20% всей электроэнергии, или 5% всех топливно-энергетических ресурсов. Примерно 20% этой энергии идет на нужды освещения в быту, 40% — на освещение коммерческих и общественных зданий (включая школы) и по 20% — на освещение промышленности и транспорта.

По данным экономического отдела фирмы Philips, потребление электроэнергии на освещение в процентах от суммарного расхода энергии всех видов на хозяйственные нужды составило: в среднем по всем странам мира — 4,5%, в США — 5%, Великобритании — 4%, Нидерландах — 3,5%, Японии — 3,3%, во Франции — 2%.

В Германии электроэнергия, потребляемая в установках искусственного освещения (примерно 8% от всей вырабатываемой электроэнергии), распределяется следующим образом: промышленные предприятия — 32%, жилые здания — 28%, торговые предприятия — 16%, наружное освещение городов — 13%, транспорт — 8%, сельское хозяйство — 3%.

Можно предположить, что в связи с ростом материального благосостояния развитых стран мира доля освещения в общем объеме энергопроизводства постоянно возрастает.

Способы экономии электроэнергии и затрат на освещение

Международная комиссия по освещению (МКО) предлагает при поиске путей экономии электроэнергии без ущерба для качества освещения следующий комплекс мероприятий:

– анализ зрительной задачи с целью определения ее сложности и длительности, с учетом зрительного восприятия в зависимости от возраста работающего и других факторов;

– обеспечение необходимой освещенности для данной зрительной задачи в проектных решениях;

– выбор наиболее экономичных источников света;

– выбор эффективных светильников, обладающих необходимыми характеристиками светораспределения и нужным конструктивным исполнением;

– увеличение коэффициентов отражения поверхностей помещений для повышения коэффициента использования осветительной установки;

– обеспечение гибкости управления осветительными сетями, позволяющего отключать отдельные участки или уменьшать освещенность в случае необходимости;

– совместное использование систем естественного и искусственного освещения;

– организацию соответствующих режимов обслуживания, включающую периодическую чистку светильников и поверхностей помещения, а также замену ламп.

В нашей стране уровни освещенности и требования к осветительным установкам предприятий различных отраслей народного хозяйства, общественных и жилых помещений определялись рядом директивных документов [1–5], различными отраслевыми нормами искусственного освещения и рекомендациями по его устройству, а также рядом других общесоюзных и ведомственных руководящих нормативных документов.

Экономия электроэнергии и затрат на освещение может быть получена за счет: совершенствования систем освещения; использования эффективных источников света; правильного выбора и рационального размещения светильников и применения новых осветительных приборов и устройств; организации управления освещением и его автоматизации; рационального построения осветительных сетей; введения планомерной эксплуатации освещения.

Для большинства зрительных работ в соответствии с действующими нормативными документами может быть использована как система одного общего освещения, так и система комбинированного освещения (общее плюс местное). Зрительные работы очень высокой точности по своей психофизиологической специфике всегда требуют применения системы комбинированного освещения. Для зрительных работ высокой и средней точности допускается использование обеих систем в зависимости от результатов технико-экономического сопоставления осветительных установок и конкретных возможностей устройства освещения. Последние определяются особенностями технологии производства и способом организации рабочих мест.

Вторым направлением, позволяющим получить экономию материальных и энергетических ресурсов, расходуемых на освещение, является применение эффективных источников света. Одним из наиболее эффективных способов уменьшения установленной мощности освещения является использование источников света с высокой световой отдачей. В большинстве осветительных установок целесообразно, как правило, применять газоразрядные источники света: люминесцентные лампы (ЛЛ), в том числе и компактные (КЛЛ) и газоразрядные лампы высокого давления (ГЛВД) — дуговые ртутные типа ДРЛ, металлогалогенные типа ДРИ, натриевые типа ДНаТ. В настоящее время взамен ламп накаливания появились компактные люминесцентные лампы.

Важным резервом экономии электроэнергии в осветительных установках являются обоснованный выбор эффективного осветительного прибора и рациональное его применение.

Расход электроэнергии может быть уменьшен за счет правильного выбора светораспределения осветительных приборов и их конструктивного исполнения. При выборе типа светильника для внутреннего освещения следует в первую очередь учитывать условия среды освещаемого помещения. Одновременно должны быть учтены и другие технические требования (если они имеются), налагающие ограничения на конструктивное исполнение светильника. После установления необходимой степени защиты светильника от воздействия окружающей среды определяется оптимальное светораспределение, необходимое в рассматриваемом случае.

Эффективным способом экономии электроэнергии при освещении люминесцентными лампами является применение светильников, укомплектованных стартерными пускорегулирующими аппаратами (ПРА), а также электронными пускорегулирующими аппаратами (ЭПРА). Потери мощности в стартерных схемах зажигания меньше, чем в бесстартерных, в 1,5–2,0 раза. Стартерные схемы зажигания всегда обеспечивают также более низкие годовые затраты. Область применения бесстартерных ПРА должна ограничиваться случаями, когда решающими являются не технико-экономические, а специфические технические соображения.

Значительная экономия электроэнергии и затрат может быть получена за счет оптимизации параметров осветительных установок. Экономию электроэнергии, около 6–20%, можно получить за счет снижения коэффициента запаса осветительной установки в зависимости от эксплуатационной группы используемого светильника, т.е. от его конструктивного исполнения.

Особое внимание следует уделять выбору схем размещения светильников. Для повышения экономичности осветительных установок, помимо традиционно применяемых “равномерных” схем с расположением светильников в вершинах прямоугольников или ромбов, перспективно использование целого ряда так называемых “неравномерных” схем размещения. Повышение энергетической эффективности осветительных установок при неравномерном размещении светильников имеет место в тех случаях, когда при их равномерном размещении дискретные с большим разрывом мощности ламп приводят к резкому увеличению коэффициента неравномерности освещения, т.е. к отклонению расчетной освещенности от нормированного значения или к необходимости увеличения числа светильников, что ведет к росту годовых затрат и повышенному расходу электроэнергии.

Важным вопросом в деле экономии электроэнергии и затрат в осветительных установках является совершенствование схем питания и распределения электрической энергии. Сюда можно отнести рациональный выбор размещения пунктов питания и трасс прокладки осветительных сетей.

Перспективным направлением является также питание освещения напряжением 380/660 В в крупных производственных зданиях с большими электросиловыми нагрузками, где для силовых электроприемников применяется такая система напряжения. Использование в этих случаях специальных источников света позволяет получить экономию электроэнергии от 3,0 до 13,0% при одновременном уменьшении годовых затрат на 5,0–7,0%.

Большой резерв экономии электроэнергии, расходуемой на освещение, заложен в максимальной рационализации управления и регулирования освещением. Своевременное включение и выключение освещения с учетом существующего режима работы предприятия, согласование работы искусственного освещения с динамикой естественного освещения (с целью максимального использования последнего), а также обеспечение возможностей регулирования искусственного освещения в течение рабочей смены (динамическое освещение) позволяют получить значительную экономию электроэнергии.

Как показывает практика и подтверждают многочисленные исследования, осуществление мероприятий по централизованному управлению освещением может обеспечить экономию 10–20% электроэнергии, расходуемой на освещение. В целях экономии электроэнергии в помещениях с боковым и комбинированным естественным светом управление освещением должно обеспечить возможность отключения рядов светильников, параллельных окнам. В протяженных цехах светильники должны отключаться не целыми рядами, а группами, которые по условиям производства должны работать одновременно. Это может привести к снижению расхода электроэнергии примерно на 5–10%.

При освещении больших помещений (площадью более 500 м 2 ) с большой удельной установленной мощностью (20 Вт/м 2 и более) необходимо предусматривать централизованное автоматическое или ручное управление искусственным освещением, которое бы позволило своевременно включать и выключать частично или полностью осветительные установки в начале и конце работы с учетом графиков работы отдельных участков, а также выключать осветительные установки с газоразрядными лампами высокого давления мощностью более 1000 Вт на обеденный перерыв, оставляя включенным только дежурное освещение.

В помещениях с совмещенным освещением рекомендуется регулировать включение и выключение частей осветительной установки в зависимости от уровня освещенности, создаваемой естественным светом в различных зонах помещения. Автоматическое или ручное централизованное управление может обеспечить при некотором увеличении капитальных затрат на устройство автоматизации управления и регулирования освещения, при простом включении и выключении по заданным заранее графикам экономию электроэнергии около 10–15%, а в установках совмещенного освещения — до 10–20% и более в зависимости от сезонной длительности светлого времени суток и графика работы конкретного предприятия.

Большие возможности для экономии электроэнергии в установках наружного освещения городов, населенных пунктов и промышленных предприятий создаются при использовании устройств централизованного дистанционного или телемеханического, а также автоматического управления освещением. Такие устройства позволяют уменьшить потребление электроэнергии на уличное освещение до 50%.

Еще одним фактором, кроме вышеперечисленных, позволяющим уменьшить установленную мощность осветительных установок, является правильный выбор окраски потолков, стен и полов помещений, а также их своевременная чистка и обновление. Отражающая способность поверхностей помещения зависит от их светлоты, а также от степени загрязненности и выцветания красок. Скорость загрязнения зависит от угла наклона поверхности к горизонтали. В сильно запыленных помещениях освещенность уменьшается на 10–18% вследствие уменьшения отражающих свойств поверхности. Поэтому при выборе характера отделки интерьера целесообразно отдавать предпочтение светлым тонам. Не меньшее внимание необходимо уделять своевременной очистке отражающих поверхностей.

Одним из важных резервов экономии электроэнергии и затрат на эксплуатацию осветительных установок является нормализация режимов напряжения в осветительных сетях. Опыт работы осветительных установок самого различного назначения показывает, что в связи с неравномерностью графиков электрической нагрузки в осветительных сетях неизбежно возникает отклонение напряжения от номинального.

При превышениях напряжения резко возрастает мощность, потребляемая источниками света, а средний фактический срок службы ламп значительно уменьшается. Таким образом, перенапряжения приводят к экономическому ущербу, обусловленному перерасходом электроэнергии, потребляемой на освещение, и сокращением срока службы источников света.

Основными способами борьбы с перенапряжениями в настоящее время являются использование различных способов ограничения напряжения, а также применение источников света, рассчитанных на работу в режиме перенапряжения.

Анализ работы ограничителей напряжения в сетях освещения показывает, что экономия электроэнергии достигает 15% общего расхода энергии на освещение промышленных и крупных административных зданий.

В качестве резюме в табл. 1, взятой из [3], показан потенциал экономии электроэнергии от внедрения различных мероприятий по совершенствованию осветительных установок.

Таблица 1. Потенциал экономии электроэнергии при совершенствовании ОУ [3]

Переход на светильники с эффективными разрядными лампами (в среднем):

Энергосбережение на предприятии. Эффективная экономия ресурсов.

Энергосбережение на предприятии

Энергосбережение на предприятии является одной из самых актуальных проблем, с которой сталкивается промышленность. Это связано с постоянным ростом стоимости на электроэнергию и прочие энергоносители.

Производства затрачивают свои финансы на сырьё и материалы, топливо, на эксплуатационные работы, но самым дорогим является оплата за энергетическую составляющую.

Энергосберегающие мероприятия, которые вы проведете на вашем предприятии позволят вам значительно сократить затраты на энергоносители и тем самым положительно влиять на техническо-экономические показатели работы предприятия или производства. Это сразу наблюдается в увеличении рентабельности и улучшении конкурентоспособности выпускаемой продукции за счет снижения себестоимости выпускаемой продукции или услуг.

Энергосбережение на предприятии ведётся по следующим направлениям:

  • увеличение эффективности производственного процесса
  • экономия энергоресурсов

На сегодняшний день используется ряд эффективных способов для экономии электроэнергии. Основные из них:

  • модернизация оборудования
  • применение энергосберегающих технологий
  • уменьшение потерь электроэнергии в электроприемниках и системах электроснабжения
  • регулирование режимов работы оборудования
  • улучшение качества электроэнергии

В промышленности можно применить очень много способов энергосбережения. Энергия и деньги — это две важные мотивации на пути к энергосбережению. Если доступ к энергии имеет лимит, то это дополнительная мотивация к экономии (например, лимитирование на использование газа).

Места с наибольшими энергозатратами

Большая часть технологических процессов на предприятиях происходят с использованием энергоносителей различного вида и назначения.

Во время организации своей деятельности предприятия используют энергоресурсы различных параметров, видов и назначения.

В качестве энергоресурсов чаще всего на предприятии используются:

На обеспечение производственного процесса и содержание зданий затрачивается до 30% закупаемых энергетических ресурсов и воды. Эти затраты складываются из затрат на отопление и освещение зданий, хозяйственно-питьевое водоснабжение и других точек обеспечения.

Мероприятия по экономии электричества на предприятии

Наибольший эффект дает правильная комплексная экономия, которая коснулась всех точек потребления — отопления, освещения, водоснабжения!

Нельзя экономить на отоплении и при этом злоупотреблять освещением. Такие полумеры значительно снизят эффект экономии, а то и вовсе не дадут нужного вам оптимизационного эффекта. Действовать надо комплексно.

Большинство зданий и помещений не отвечают современным требованиям по энергосбережению. Поэтому требуется дополнительные энергосберегающие стеклопакеты, утеплители, установка эффективной вентиляции и так далее.

Способы экономии электроэнергии

Мероприятия по экономии электроэнергии должны носить комплексный характер. Эффективность принятых мер зависит от качества проведенного вами энергоаудита предприятия и скрупулезного выполнения предписаний энергоаудиторов по вопросам экономии электрической энергии на производстве.

Со своей стороны мы предлагаем вам применить следующие меры. Они разделены для вашего удобства на три категории:

Простые способы

Энергосбережение на предприятии с помощью экономии электричества
  • покраска стен помещений в светлые тона. Это послужит увеличению уровня освещенности помещения. Экономия — 5-15% электроэнергии
  • использование окон с увеличенной площадью стеклопакета, с рациональным расположением относительно хода Солнца. Экономия — до 20%
  • не допускать отсечения и рассеивания поступающего света из окон шторами или иными предметами. Экономия — 1-5%
  • очень важно поддержание чистоты источников света: окна, осветительные приборы должны обязательно быть чистыми и хорошо пропускать свет. Экономия от 3%
  • замена устаревших и энергозатратных ламп накаливания в светильниках на энергосберегающие лампы, наиболее экономичны лампы со светодиодами. Экономия в сегменте потребления электричества на освещение — от 50 %
  • контроль режима работы освещения. Включать источник света только по надобности, в вечернее время и избегать их работы в нерабочее время. Экономия — от 5%
Читайте также:  Как самостоятельно сделать подсветку в шкафу-купе?

Продвинутые способы

  • назначение сотрудника, который будет нести ответственность за потребление электричества вашим производственным оборудованием и компьютерной техникой
  • обучение сотрудников предприятия правильному обращению с оборудованием и компьютерной техникой. Постоянно включать и выключать персональный компьютер не надо (он потребляет не более 400 Вт в час). Как правило, современная компьютерная техника оснащена современным импульсным блоком питания, у которого потребление электричества в режиме простоя очень мало. Режим сна — наилучшее решение для компьютера во время кратковременного отсутствия сотрудника. Что касается принтеров, сканеров и прочей техники — необходимо просто их отключать тогда, когда не работаете с ними
  • планомерная замена всего старого электрооборудования, аудио-видеоаппаратуры, силовых частей оборудования на современную и экономичную электротехнику. Разовые высокие расходы на приобретение вскоре будут компенсированы значительным снижением энергопотребления и своей повышенной эффективностью работы по сравнению с более старыми моделями. Простой пример, светильник с двадцатилетним стажем имеет КПД 65%, а современный новый светильник — КПД 95%. Экономия — от 20 до 80%
  • оптимизация системы отопления и отключение непредусмотренных электронагревательных приборов отопления, которые были дополнительно использованы для обогрева помещения.

Высокотехнологические способы

Энергосбережение на предприятии, высокотехнологические способы
  • установка приборов учета электроэнергии с классом точности 1,0
  • для потребителей с присоединенной мощность равной 150 кВт⋅ч — установка устройств компенсации активной и реактивной энергии
  • высокую эффективность доказала установка всевозможных датчиков: присутствия, движение, реле времени. Позволяет экономить от 30% затрат на электроэнергию за счет сокращения «холостой» работы ламп освещения
  • снижение электропотребления за счет оптимизации работы производственного оборудования путем установки частотно-регулируемых приводов для управления электродвигателей. Данная мера также эффективна в настройке параметров работы и регулирования режима работы оборудования, оптимизации рабочего процесса. Эффективность — от 20% затрат электроэнергии на работу электродвигателей
  • установка качественных устройств плавного пуска оборудования. Необходимо для снижения вероятности перегрева и поломки электродвигателей

Системы отопления

Чтобы добиться стабильной экономии ресурсов при использовании системы отопления на любом предприятии, необходимо выполнить несколько основных условий. Считается, что руководство предприятия само знает, на чём и как ему сэкономить. Однако практика показывает, что без консультации специалистов узкого профиля на предприятиях упускаются важные моменты энергосбережения:

Энергосбережение на предприятии с помощью оптимизации систем отопления
  • экономия ресурсов начинается с анализа энергоносителя. Для большинства отечественных предприятий характерно использование тех природных ресурсов, которые легче приобрести или добыть. Например, если рядом расположен угольный разрез, проще топить именно углём. Но это вовсе не значит, что нужно отдавать предпочтение только традиционным энергоносителям
  • вторым этапом модернизации отопительной системы будет повышение коэффициента полезного действия. Специалисты настоятельно рекомендуют максимально автоматизировать производственный процесс. Ручное управление никогда не сравнится с умными приборами почти мгновенно реагирующими на любые отклонения в работе системы
  • и третья составляющая успеха — обеспечение качества используемого топлива. Чем оно выше, тем устойчивее и экономнее функционирует отопление. Экономия на качестве в расчете на уменьшение финансовых затрат в этом вопросе — самообман.

К основным способам экономии относят:

Простые методы

  • обеспечение надёжной теплоизоляции, достигающееся в первую очередь защитой от холода наружных коммуникаций (теплотрасс) и помещений в целом — экономия от 15 до 20%
  • использование отходов производства в качестве источника тепла (например, сжигание опилок или древесных отходов) — приносит до 20% и больше экономии

Продвинутые методы

  • установка учётных приборов — настоящая классика энергосбережения, обеспечивающая экономию до 30%
  • монтаж полов с подогревом обеспечивает экономию топлива в 40-50%, особенно осенью или в весенний период, когда отопление не включается на полную мощность, а температура окружающей среды не достигает максимально низких температурных показателей
  • использование современных котельных приносит экономию в 20-25%

Высокотехнологические методы

  • применение для отопления солнечных коллекторов. В ясные дни эти современные системы способны обеспечить 50% экономию основного топлива, использующегося в системе отопления.
  • тепловые насосы. Высокую эффективность вам обеспечат как воздушные так и на основе грунтового коллектора. Эффект от внедрения данных систем — очень высок

Системы водоснабжения

Следует отметить, что потребление водных ресурсов в промышленности достигает всего 22-25%. Для сельского хозяйства эта цифра больше примерно в три раза. Но это не значит, что к водопроводной системе на предприятиях можно относиться халатно.

Энергосбережение на предприятии с помощью экономии воды

Экономия воды, прежде всего, включает не только снижение объёмов потребления, но и обеспечение безопасности предприятия для окружающей среды. Все хорошо знают, насколько часто промышленные отходы попадают в грунтовые воды, а оттуда проникают в городские водопроводы, колодцы и скважины с питьевой водой. Изношенность сетей водоснабжения — настоящая катастрофа для окружающей среды.

На эту проблему и нужно ориентироваться в первую очередь при внедрении энергосберегающих технологий.

Простые методы

  • своевременный ремонт и реконструкция трубопроводов — 20-30% экономии водных ресурсов
  • установка современного сантехнического оборудования (кранов, смесителей, замен устаревших труб) в подсобных помещениях — от 20% экономии

Продвинутые методы

  • установка приборов учёта — счётчики сокращают потребление до 40%
  • специальные смесители с инфракрасными датчиками. Доказали свою незаменимость во всем мире. Экономия от 30-45%
  • внедрение систем оборотного водоснабжения, в которых вода используется для охлаждения оборудования повторно — до 30-40%

Высокотехнологические методы

  • использование безводных или маловодных технологий, которые требуют немалых капиталовложений в модернизацию производства, но при этом отличаются максимальной экономией — в некоторых случаях до 60-70%

Газоснабжение

Экономия газа — актуальная проблема для всех предприятий, нуждающихся в этом энергетическом ресурсе.

Энергосбережение на предприятии с помощью экономии газа

Общеизвестно, что самый крупный потребитель указанного ресурса — промышленность (до 40% добычи). А больше всего нуждается в голубом топливе металлургическая отрасль.

Если газ не используется в технологических процессах, проблема его сбережения отпадает сама по себе, заменой газового оборудования на электрическое. Но в случае регулярной закупки газа всё время повышающаяся цена этого вида топлива и неэкономное использование способно привести к финансовой нерентабельности предприятия.

Цена газа всегда отображается в себестоимости выпускаемой продукции и, соответственно, снижает конкурентоспособность на рынке. Исключить подобные проблемы помогут различные методы экономии.

Простые методы

  • установка счётчиков — давно известный и хорошо зарекомендовавший себя способ, приносящий экономию от 20 до 30%
  • утепление помещений — метод актуален при использовании голубого топлива в качестве источника тепла на предприятии (экономия до 30-35%)

Продвинутые методы

  • установка датчиков и регуляторов, позволяющих исключить ручное управление оборудованием
  • терморегуляторы в печах для плавки стекла приносят экономию потребления в 12%. Показатель этот невелик, но за счёт стабильного сокращения потребления ресурса заметно снижается себестоимость выпускаемой продукции

Высокотехнологические методы

  • снижение потребления за счёт использования органического топлива. Актуально для ТЭЦ и котельных (приносит стабильную экономию от 10%). Метод ценится за невысокие капиталовложения и быструю окупаемость. При применении этого решения — необходима замена оборудования

Результаты внедрения энергосберегающих решений

Использование вышеописанных методов и способов, особенно целенаправленная работа по энергосбережению — значительно снижает расходную часть бюджета предприятия касающуюся оплаты потребленных ресурсов.

Кроме того, во время оптимизации энергопотребления вы замените ваше устаревшее оборудование более новым и экономным.

Такой кумулятивный эффект крайне положительно сказывается на общей рентабельности бизнеса. Это доказано повсеместным внедрением политики энергосбережения в производствах Западной Европы и США, странах Юго-Восточной Азии. Предприятия которые будут игнорировать данные меры — обречены на технологическое отставание и последующий финансовый крах.


Как уменьшить расход электричества

Простые советы, которые помогут платить меньше.

Если ваши расходы на электроэнергию вас не смущают и вы не хотите экономить рубли и копейки, эти советы вам не пригодятся. Ответственному хозяину эта статья поможет выяснить, всё ли в хозяйстве оптимизировано для рационального расходования электроэнергии.

Если вы не жжёте свет днём и ночью и не пытаетесь охлаждать кондиционером весь микрорайон, ваши расходы на электричество значительно не снизятся. Однако в результате разумной экономии за год набегает неплохая сумма.

Фото автора

Чтобы следовать некоторым советам, достаточно будет внимательно проанализировать и изменить некоторые привычки. Другие рекомендации потребуют некоторых действий по переустройству квартиры и дополнительных трат. Например, на покупку новых ламп. Но затраты быстро окупятся и позволят сэкономить.

Освещение

Это один из главных потребителей электроэнергии. Светом мы пользуемся ежедневно. Но насколько рационально?

Экономичные лампы

Выясним, насколько такие лампы экономичны. Вооружимся калькулятором и посчитаем.

Привычную лампу накаливания мощностью 100 Вт можно заменить светодиодной лампой такой же яркости с потребляемой мощностью 12 Вт. Выясним, сколько эти 88 Вт помогают сэкономить, если в среднем в течение года лампочка горит 4 часа в сутки:

0,088 кВт × 4 ч × 365 дней = 128,5 кВт·ч.

Или в денежном выражении при тарифе 3,5 руб./кВт·ч:

128,5 кВт·ч × 3,5 руб./кВт·ч = 450 руб.

Обратите внимание: мы рассчитали экономический эффект от использования всего одной лампы. А если в доме их десять? Сумма сразу же увеличивается до 4 500 рублей. Внушительно.

Местное освещение

Люстра, висящая в центре большой комнаты, — вещь красивая, но как источник света малоэффективна. Дальние углы освещаются недостаточно. Часто хозяева пытаются компенсировать это, используя в люстре более мощные лампы. Счётчик крутится быстрее, но углы по-прежнему в тени.

Гораздо разумнее использовать местное освещение. Небольшой торшер или даже лампа на прищепке справляются с задачей гораздо лучше, а электричества тратят меньше. Удобная настольная лампа на прикроватной тумбочке, торшер возле кресла, переносные светильники — всё это экономит электричество и бережёт ваше зрение.

Чистые плафоны

Этот совет банален, но всегда актуален. Запылившиеся плафоны могут поглощать до 30% светового потока. Выбирайте: потратить 10 минут на то, чтобы протереть пыль, или работать на счётчик.

Бытовая техника

Часто можно встретить радикальные и потому невыполнимые советы. Например, покупать только экономичную технику класса А++. Вот только это далеко не всегда возможно хотя бы из-за сумасшедших цен на эти приборы. Окупятся они только лет через 50. Согласитесь, не вариант.

Давайте лучше посмотрим, как уменьшить расход электроэнергии с той техникой, что уже есть.

Холодильник

Это один из немногих бытовых приборов, которые включены 24 часа в сутки 365 дней в году.

Холодильник представляет собой тепловой насос. Он перекачивает тепло из внутреннего объёма холодильника наружу. Следовательно, работа прибора будет тем экономичнее, чем меньше тепла попадает внутрь него. Поэтому:

  1. Старайтесь пользоваться холодильником так, чтобы его дверь была открыта как можно меньше. Раскладывайте продукты внутри в удобном порядке, чтобы на поиски не уходило по полчаса.
  2. Не ставьте внутрь горячие кастрюли, дайте им предварительно остыть.
  3. Все ёмкости с продуктами должны быть с крышками. Водяной пар при конденсации выделяет огромную энергию, затем он оседает на стенках и превращается в лёд. При этом тоже выделяется тепло. Система размораживания растапливает образовавшийся лёд, для чего снова расходуется дополнительная электроэнергия. Пар в холодильнике — это зло.
  4. Если холодильник стоит рядом с трубой отопления, купите в строительном гипермаркете теплоизоляцию и оберните ею трубу. Холодильнику наружное тепло только вредит.
  5. В холодное время года можно снизить нагрузку на холодильник и часть продуктов хранить на балконе.

Холодильники очень разные, поэтому трудно назвать конкретную сэкономленную сумму. Но допустим, что в результате ваших усилий холодильник стал расходовать на 15% меньше электричества. Это значит, что теперь почти два месяца в году он работает на сэкономленной электроэнергии.

Плита

Если ваша кухня оборудована газовой плитой, хлопот меньше. Но и её старайтесь использовать так, чтобы не перегревать воздух на кухне и не насыщать его паром.

Электрическая плита — это один из самых прожорливых приборов в доме. Если правильно ей пользоваться, можно сэкономить значительную сумму:

  1. Включайте плиту только во время приготовления пищи и используйте наименьший уровень мощности.
  2. Старайтесь всегда накрывать готовящиеся блюда крышкой, так как для испарения воды требуется очень много энергии.
  3. Электрический чайник экономичнее обычного, используйте его. У него меньше тепловые потери, а ещё он отключается автоматически.
  4. Не наливайте полный чайник, если в таком количестве кипятка нет нужды. Рациональнее кипятить ровно столько воды, сколько необходимо для приготовления чая или кофе.
  5. Особенно экономична мультиварка. Если вы ещё не обзавелись ею, купите. Она автоматически поддерживает температуру приготовления на минимально достаточном уровне и выключается сразу после окончания программы.

Водонагреватель

Вода обладает большой теплоёмкостью, поэтому на её подогрев расходуется много электроэнергии. Чтобы не расточать её попусту, воспользуйтесь этими советами:

  1. Установите регулятор температуры на минимально необходимый подогрев воды. При таком режиме работы тепловые потери будут наименьшими.
  2. Закрывайте кран с горячей водой, если не пользуетесь ею.
  3. Уезжая из дома на несколько дней, отключайте накопительный водонагреватель полностью.

Различные электрические приборы

Самую заметную экономию даёт рациональное использование мощных потребителей электроэнергии. Но и на мелочах можно прилично сэкономить.

Модем и всякие мелочи

Казалось бы, сущие пустяки. Но давайте сперва посчитаем.

Потребляемая мощность большинства модемов — около 6–10 Вт. В год тратится 0,007 кВт × 24 ч × 365 дней = 61,3 кВт·ч. Это больше 200 рублей.

А сколько времени вы пользуетесь модемом? Днём вы на работе, а вечером сёрфите со смартфона. В итоге модем практически не нужен, но работает он постоянно. Лучше включайте его только вместе с компьютером.

Такие неиспользуемые приборы, которые непрерывно включены в сеть, можно найти в каждом доме: магнитолы, музыкальные центры, игровые приставки, спутниковые ресиверы. Пройдите по дому и отключите то, чем пользуетесь редко.

Читайте также:  Как сделать освещение в доме?

Регулярное обслуживание техники

Да, часто рекомендации производителей техники сильно усложняют и удорожают жизнь, если следовать им буквально. Но пустить дело на самотёк — это другая крайность.

Задача не в том, чтобы скрупулёзно выполнять рекомендации. Гораздо практичнее поддерживать технику в оптимальном состоянии. Перечислим некоторые очевидные меры, которые способствуют рациональному расходованию электроэнергии:

  1. Периодически очищать от накипи стиральную машину, чайник и кофеварку.
  2. Регулярно удалять пыль из системного блока компьютера.
  3. Вытряхивать накопившуюся пыль из пылесоса до того, как он заполнится под завязку.
  4. Чистить фильтры кондиционера.
  5. Размораживать холодильник.

Способы экономии электроэнергии в осветительных установках

Расход электроэнергии на освещение промышленных предприятий непрерывно растет и составляет в среднем по отраслям промышленности 5 – 10% их общего потребления. По отдельным отраслям расход электроэнергии на осветительные установки существенно колеблется: в металлургических предприятиях – около 5%, в машиностроения -10%, в легкой промышленности — и среднем 15%. На некоторых предприятиях легкой промышленности доля расхода электроэнергии на осветительные установки превышает 30%.

Электрическое освещение – наряду с другими устройствами технического оснащения производственных помещений создает комфортные условия для производительного труда, уровень освещенности значительно влияет на производительность труда. Поэтому задачу экономии электроэнергии на осветительных установках следует понимать так, чтобы при минимальных затратах электроэнергии путем правильного устройства и эксплуатации осветительных установок обеспечить оптимальную освещенность производственных помещений и рабочих мест и высокое качество освещения, создать обстановку для наиболее производительного труда работающих.

Для действующей осветительных установок фактическая освещенность зависит от фактической освещенности, площади помещения; числа светильников, числа ламп в каждом светильнике, светового потока каждой лампы, коэффициента использования светового потока,

Величина светового потока лампы, зависит от типа и мощности лампы, напряжения на лампе и степени ее износа. Коэффициент использования светового потока зависит от следующих факторов: к. п. д. и формы кривой распределения силы света светильников, высоты подвеса светильников, возрастая с ее уменьшением, площади помещения S.

Экономия электроэнергии при проектировании осветительных установок

Строительные нормы предусматривают рекомендации по рациональной цветов отделке стен, потолков, полов, ферм, балок, а также технологического оборудования цехов промышленных предприятий в целях улучшения освещения производственных помещений и условий труда.

При проектировании естественного и искусственного освещения помещений производственных зданий должно учитываться повышение освещенности рабочих мест за счет отраженного света от поверхностей интерьеров, отделка которых осуществляется в соответствии с рекомендациями строительных норм.

Расход электроэнергии на электрическое освещение зависит от числа и мощности ламп, потерь мощности в пускорегулирующей аппаратуре (ПРА) и в осветительной сети и от — числа часов использования мощности осветительных установок за данный период (например, год).

Продолжительность горения ламп в большой степени зависит от рационального устройства и максимального использования естественного освещения.

Рациональное устройство естественного освещения производственного помещения и создание достаточной освещенности рабочих поверхностей, требующейся технологическим процессом производства, должно быть предусмотрено при проектировании здания. Иногда об этом забывают, применяя проекты зданий, предназначенных для производств с меньшими требованиями к уровню освещенности. Недостаточная естественная освещенность в подобных зданиях ниже допустимой для данного типа производства, особенно в облачные зимние дни, приводит к необходимости использования электрического освещения в дневное время.

Эффективность и продолжительность использования естественного освещения зависят от состояния остекления, и для поддержания его в чистоте требуется регулярная очистка стекол. Периодичность очистки зависит от степени загрязнения воздушной среды производственного помещения и наружного воздуха.

Правила технической эксплуатации электроустановок (ПТЭ) требуют производить не менее двух чисток стекол в год при минимальной запыленности и не менее четырех при значительных выделениях пыли, дыма и копоти.

Методы очистки зависят от стойкости загрязнений: для легко удаляемой пыли и грязи достаточно промывки стекол мыльным раствором и водой с последующей протиркой. При стойких маслянистых загрязнениях, масляной копоти для очистки необходим применять специальные составы.

Эффективность регулярной протирки остекления очень высока: продолжительность горения ламп при двухсменной работе цехов сокращается в зимнее время не менее чем на 15%, а в летнее время на 90%.

Экономное расходование электроэнергии на осветительные установки в большой степени зависит от правильного выбора источников света и светильников, а также рациональной эксплуатации осветительных установок.

При выборе светильников учитывается высота помещений, их размеры, условия среды, светотехнические данные светильников, их энергетическая экономичность, требуемая освещенность, качество освещения и др. Важнее значение для экономичности светильников имеют отражатели.

Управление электрическим освещением

Для экономного расходования электроэнергии в электроосветительные установках должна быть предусмотрена рациональная система управления освещением. Правильно построенная схема управления освещением помогает сократить продолжительность горения ламп и с этой целью предусматривает возможность включения и выключения отдельных светильников, групп их, помещения помещения, здания, всего предприятия.

В невысоких и небольших производственных и вспомогательных помещениях (с высотой до 4—5 м) возможно применение выключателей на один-два светильника или малую группу светильников.

Для крупных цехов возможно применение дистанционного контакторного управления освещением всего цеха и ограниченного количества мест — одного или двух, что облегчит управление освещением и позволит более экономно расходовать электроэнергию.

Пульт управления освещением размещается в помещениях дежурного персонала.

Управление наружным освещением с разделением его на части (освещение дорог и проездов, охранное освещение, освещение открытых мест работы, освещение больших площадей и открытых складов) должно быть максимально централизовано в масштабе всего предприятия. Централизуется обычно и управление освещением всего предприятия, т. е. освещением всех зданий и наружным освещением. Для дистанционного управления освещением используются телефонные кабели и кабели телеуправления. Управление освещением всего предприятия, как правило, сосредоточивается на пункте дежурного энергетического хозяйства предприятия.

Централизация управления освещением всего предприятия преследует цель выбора наиболее рационального времени включения и выключения освещения, сочетания его с уровнем естественной освещенности, с началам, перерывами и окончанием работ в цехах предприятия.

В практике применяются различные схемы автоматизации управления освещением. Наиболее часто автоматизируется управление наружным освещением. Для автоматического управления освещением применяются фотоэлементы или фотосопротивления, которые служат датчиками для автоматов управления. Датчика регулируются на определенный минимальный уровень естественной освещенности для выключения освещения с наступлением рассвета и включения его в сумерках.

Экономия электроэнергии при эксплуатации осветительных установок

Важнейшее значение для экономии электроэнергии в осветительных установках имеют их правильная эксплуатация и ремонт. Службой главного энергетика должны составляться планы и графики осмотров, чисток, замен ламп и планово-предупредительного ремонта осветительных установок и осуществляться контроль за их выполнением.

Обширная группа мероприятий по экономии электроэнергии связана с правильной эксплуатацией и ремонтом осветительных установок. Важнейшие из них — разработка и внедрение методов и устройств для своевременной очистки светильников и замены изношенных ламп, значение которых для рационального расхода электроэнергии на освещение чрезвычайно велико.

Сокращение продолжительности горения ламп дает прямую экономию электроэнергии, к этому направлены мероприятия по максимальному использованию естественного освещения, правильному устройству управления освещением, применению автоматического и программного управления освещением.

Правилами технической эксплуатации электроустановок (ПТЭ) предусмотрено, что очистка ламп и светильников производится в сроки, определяем, ответственным за электрохозяйство, в зависимости от местных условий. В Правилах устройства электроустановок (ПУЭ) и ведомственных инструкциях имею, указания о рекомендуемой периодичности чистки светильников. Потерн светового потока резко возрастают от загрязнения светильников.

Для обеспечения экономичной эксплуатации применяемые светильника должны допускать легкий съем всех загрязняющихся частей — защитных стекол, отражателей, рассеивателей, патронов для их очистки в стационарных условиях мастерских.

Должны быть в деталях проработаны процессы замены съемных деталей светотехнической арматуры чистыми и очистки грязных деталей и мастерских с применением специальных моющих составов и средств механизации. В эксплуатации должен иметься обменный фонд не менее 5 – 10% съемных деталей, находящихся в осветительных установках.

Следует устранять одну из главных причин неудовлетворительной эксплуатации светильников — трудность доступа к ним. Особенно это касается цехов высотой более 4 м, где остро стоят эти вопросы. Наиболее удобны для обслуживания осветительных установок стационарные устройства, в том числе: технические этажи (устраиваемые для различного рода коммуникаций, вентиляции, кондиционирования воздуха), площадки, специальные электротехнические мостики.

Поддержание номинальных уровней напряжения в осветительной сети

Колебания напряжения приводят к перерасходу электроэнергии. Напряжение на выводах ламп не должно быть выше 105% и ниже 85% номинального напряжения. Снижение напряжения на 1% вызывает уменьшение светового потока ламп: накаливания — на 3 – 4%, люминесцентных ламп — на 1,5% и ламп ДРЛ — на 2,2%.

Одной из основных причин, вызывающих значительные колебания напряжения в осветительной сети промышленных предприятий являются пусковые токи крупных электродвигателей, установленных на агрегатах с тяжелыми маховыми массами, прессах, компрессорах, молотах и др. Значительно повышается напряжение в электросети промышленных предприятий в ночное время, когда остаются выключенными на ночь компенсирующие устройства. Колебание напряжения вызывается также изменением силовой нагрузки в течение суток.

Для устранения влияния колебаний напряжения на эффективность осветительной установки применяются отдельные трансформаторы для осветительной нагрузки и компенсирующие устройства, включаемые и отключаемые строго но суточному графику.

Способы экономии электроэнергии на производстве и повышение конкурентоспособности выпускаемой продукции

П.В. Стружков, магистр, инженер электросвязи ОАО «Ростелеком», ВоГТУ, г. Вологда

Экономия электроэнергии – крайне важный аспект жизни современного человеческого общества, затрагивающий и производственную сферу, и быт каждого отдельно взятого индивидуума. Ведь неразумное потребление этого достаточно дорогостоящего вида энергии может привести к весьма значительным тратам, что может существенно сказаться как на благосостоянии человека, так и на развитии предприятия.

На сегодняшний день существуют самые разнообразные пути экономии электроэнергии, которые могут оказаться либо эффективными, либо не очень. Рассмотрим способы экономии электроэнергии, которые наиболее часто встречаются в работе предприятий и организаций и позволяют существенно сокращать объем используемого электричества, при этом сохраняя, а порой и увеличивая полезный эффект от его применения.

В системы экономии электроэнергии на предприятии должны входить и контроль за режимом горения осветительных приборов, и установка в схемах электроснабжения устройств защитного отключения, и использование реле времени, датчиков присутствия и движения, и комплексная замена устаревшего электрооборудования на более совершенное, а значит, и более экономичное. В офисах рационально использовать компьютерную и оргтехнику, что позволит реально сэкономить ни один десяток кВт∙ч в месяц [2].

Экономические потрясения последних лет заставляют современный бизнес и производство приспосабливаться к новым условиям – условиям жесткой экономии. Производство вынужденно искать новые пути сокращения затрат, для выживания в условиях конкурентной борьбы. Одной из главных статей затрат на производстве всегда составляет электроэнергия. Существует несколько способов прямой экономии электроэнергии – это сокращение затрат за счет использования менее энергоемкого оборудования, использование альтернативных источников энергии и т.д. Однако, для того чтобы сделать шаги в сторону снижения энергозатрат, необходимо иметь четкую картину существующих потребляемых мощностей. Для этих целей на предприятии внедряется автоматизированная информационно-измерительная система (АИИС). Наличие действующей АИИС на предприятии открывает целый ряд возможностей для сокращения затрат на электроэнергию. Рассмотрим некоторые из них.

Автоматизированная информационно-измерительная система коммерческого учета энергоресурсов (АИИС КУЭ) должна иметь сертификат соответствия требованиям оптового рынка электроэнергии (ОРЭ), что позволяет использовать систему в качестве расчетной и участвовать в торгах на оптовом рынке как от лица предприятия, так и через брокера. Такой способ прямой покупки электроэнергии у поставщика ведет к сокращению затрат за счет использования более низкой цены, избавляя предприятие от комиссионных вознаграждений, включенных в тариф от энергосбыта. Стоит отметить, что наличие АИИС КУЭ также дает возможность выбирать поставщика электроэнергии, что порождает конкуренцию среди сбытов. Высока вероятность получения от альтернативной сбытовой организации более низких фиксированных тарифов, чем от гарантирующего поставщика. Особенно эффективным способом снижения затрат может стать перераспределение потребления мощностей в течение рабочих суток. Специалистам известно, что графики суточного профиля мощности большинства предприятий имеет схожую картину, это заставляет реагировать рынок изменением цены на мощности в течение суток.

Задача предприятия перераспределить нагрузку с часов пик, когда цена за единицу мощности велика, на полупиковые или ночные зоны, когда цена значительно падает. Помочь в этом может автоматизированная информационно-измерительная система технического учета энергоресурсов (АИИС ТУЭ). Система должна охватывать энергоемкие производства, и отдельные мощные потребители предприятия. Возможно, работа некоторых из них могла бы быть перенесена на другие часы, где стоимость энергии меньше. Наличие АИИС ТУЭ на предприятии также дает возможность выбрать правильный тариф. Сочетание этих мероприятий может значительно сократить общие затраты на электроэнергию. Эффективным решением может стать объединение системы коммерческого учета и технического учета в одну систему. Современная элементная база и программное обеспечение позволяют строить двухуровневые системы АИИС, что упрощает процедуру внедрения, техническое обслуживание, и т.д. [1].

Для организаций и предприятий, а так же на производстве рекомендуется проведение следующих мероприятий для уменьшения объема используемых энергетических ресурсов при сохранении соответствующего полезного эффекта от их использования:

1. Установить преобразователи частоты, благодаря которым за счет частотного регулирования появляется возможность управлять производительностью технологического оборудования, что положительно сказывается на его функциональности и показателях энергоэффективности.

2. Установить приборы учета электрической энергии.

3. На каждом предприятии приказом или распоряжением назначить лицо, ответственное за энергохозяйство, в обязанности которого должно входить:

  • обеспечение выполнения своевременного и качественного технического обслуживания, планово-предупредительных ремонтов и профилактических испытаний электрооборудования, измерение сопротивления изоляции и заземления;
  • организация проведения расчетов потребления электроэнергии и осуществление контроля за ее расходованием;
  • непосредственная разработка и внедрение мероприятий по рациональному потреблению электроэнергии.

4.Не допускать увеличение максимальной мощности без разрешения на технологическое присоединение.

5.Осуществлять контроль за режимом горения светильников на предприятии.

6.Заменить светильники с лампами накаливания на светильники с лампами дневного света или светодиодами, предназначенными для офисных помещений и рабочих мест.

8.Окрасить стены помещений в светлые тона для увеличения освещенности. Окраска стен в светлые тона позволяет экономить 5-15% электроэнергии, вследствие увеличения уровня освещенности от естественного и искусственного освещения.

Читайте также:  Встраиваемые светодиодные светильники — комфортное и экономичное решение для любого помещения

9.Повысить эффективность использования электроэнергии при автоматизации управления освещением (датчики движения, присутствия, реле времени).

10.Заменить электрооборудование, силовую, аудио- и видеоаппаратуру на современную, более экономичную. Например, к концу срока службы лампы падает КПД лампы, светильника. Светильники, выпущенные 20 лет назад, имели КПД максимум 65%, а современные светильники имеют КПД до 95%.

11.Правильно пользоваться компьютерной техникой. При активной работе за компьютером в течение дня, выключать и включать его не стоит, но стоит выключать монитор или запрограммировать переход в «спящий режим» через 4-5 минут. Компьютер потребляет до 400-500 Вт мощности, выключение монитора позволяет экономить до 100-200 Вт. Не стоит оставлять его включенным на длительное время, если вы за ним не работаете. Неиспользуемый 2 часа компьютер даже в «спящем режиме» потребляет 200-300 Вт, за месяц это порядка 12 кВт·ч. Принтеры и сканеры рекомендуется всегда выключать, если они не используются. Это позволит сэкономить еще порядка 2-3 кВт·ч за месяц.

12. Исключить в помещениях не предусмотренные проектом электронагревательные приборы для отопления.

13. Вести ежемесячный учет расхода электроэнергии с оформлением «Ведомости снятия показаний приборов учета электроэнергии», согласно договору электроснабжения.

14. Содержать в чистоте окна, стены, потолки, пол помещений, а также осветительную арматуру.

15. Установить УПП (Устройства плавного пуска). Применение устройств плавного пуска позволяет уменьшить пусковые токи, снизить вероятность перегрева двигателя, повысить срок службы двигателя, устранить рывки в механической части привода или гидравлические удары в трубопроводах и задвижках в момент пуска и остановки электродвигателей [3].

Электропривод. Экономия
электроэнергии и повышение
производительности

В настоящее время основным потребителем электроэнергии, порядка 80% от вырабатываемой электроэнергии, является электропривод.

Доля асинхронного электропривода в приводе машин и механизмов составляет порядка 75% с тенденцией к постоянному увеличению.

Такая тенденция связана с тем, что с одной стороны, применение современных электропроводящих и изоляционных материалов в производстве асинхронных двигателей, позволяет повышать его энергетические характеристики, тем самым обеспечивая экономию электроэнергии в традиционных областях применения асинхронных двигателей.

С другой стороны, современный уровень развития электроники, обеспечивший производство недорогих, надежных, быстродействующих, простых в эксплуатации преобразователей частоты, стал основой для внедрения регулируемого электропривода, позволяющего экономить электроэнергию, за счет более точного учета особенностей работы исполнительных механизмов и улучшения условий работы самого асинхронного двигателя. Развитые и разнообразные устройства визуализации, возможность совместной работы с компьютером обеспечивают удобную диспетчеризацию, учет и анализ потребления электроэнергии.

Простота ввода в эксплуатацию преобразователей частоты, позволяет заказчику частично или полностью автоматизировать свое производство своими силами, т.е. значительно повысить производительность, снизить количество сотрудников и требуемого оборудования на единицу продукции.

Возможность быстрой настройки параметров, учета особенностей работы приводного механизма, интуитивно понятный интерфейс программного обеспечения и возможность настройки режимов работы on-line с помощью программного осциллографа позволяет разнообразить потребительские свойства производимого оборудования, т.е. значительно увеличить номенклатуру, производимого оборудования и его конкурентоспособность.

Энергосбережение в нерегулируемом электроприводе

Огромная доля электроэнергии, перерабатываемой асинхронным электроприводом, ужесточает требования к эффективности работы самого асинхронного двигателя.

Благодаря применению современных магнито- и электропроводящих материалов, и исходя из опыта проектирования асинхронных двигателей, производятся и поставляются электродвигатели с повышенным коэффициентом полезного действия, соответствующим классу EFF1 соглашения СЕМЕР, мощностью до 90 кВт включительно.

В наиболее широко применяемых двигателях малой мощности увеличение к.п.д. составляет 7-10% по сравнению со стандартными. Поскольку в реальных условиях длительная нагрузка двигателей редко составляет 100% номинальной, и чаще двигатели длительно эксплуатируются при меньших (до 75% от номинальной) нагрузках, то двигатели класса EFF1 спроектированы таким образом, что в пределах от 75 до 100% номинальной мощности величина к.п.д. практически одинаковая.

Экономия электроэнергии, которая достигается применением данных электродвигателей, оценивается до 40% за срок службы двигателя. Максимальный срок окупаемости дополнительной стоимости – 1-3 года.

Высокий к.п.д. достигается снижением потерь, что означает меньший нагрев двигателя. Это в свою очередь приводит как к улучшению условий работы изоляции и подшипниковых узлов, снижая общие эксплуатационные расходы, так и к понижению уровня шума, благодаря применению менее мощных, следовательно, менее шумных вентиляторов.

Энергосбережение в регулируемом электроприводе

Системы электропривода водоснабжения, теплоснабжения, вентиляции, характеризуются цикличностью работы. Даже в течение дня нагрузка на двигатель может колебаться в пределах 80%.

Суть энергосбережения регулированием электропривода в системах с колеблющейся нагрузкой заключается в потреблении в каждый момент мощности, необходимой для работы приводного механизма в данный момент.

Достигается это регулированием электропривода с помощью преобразователей частоты. Преобразователь частоты таким образом изменяет соотношение подаваемых на двигатель напряжения и частоты питания, что двигатель потребляет в данный момент мощность, точно соответствующую требуемой мощности на нагрузке. Изменение потребляемой мощности возможно произвести вручную с пульта управления преобразователя или автоматически с помощью обратной связи от датчиков давления, расхода и т.п. Наличие встроенных регуляторов для датчиков, панелей управления с индикацией технологического параметра, встроенной температурной защиты, защиты от перенапряжений и максимальных токов, функции безопасного останова делает подключение преобразователей к существующим системам привода доступной для более или менее квалифицированного персонала.

Экономия электроэнергии при этом оценивается от 35 до 65%. Одновременно экономиться вода, тепло – оценочно до 15%.

Дополнительной экономии электроэнергии в электроприводе с цикличной нагрузкой можно добиться с помощью тонкой настройки преобразователя частоты, при которой электродвигатель работает с оптимальным к.п.д. в широком диапазоне изменения величины нагрузки и скорости.

Повышение конкурентоспособности
выпускаемой продукции

Рост стоимости энергоносителей, ужесточение экологических требований, повышение требований к потребительским качествам делает экономически нецелесообразным покупать не автоматизированное оборудование.

Существенные преимущества автоматизированного электропривода:

  • экономия электроэнергии в циклических режимах;
  • повышение срока службы механических и электрических составляющих привода за счет возможности задавать плавные режимы эксплуатации, без механических ударов и пиковых электрических нагрузок;
  • повышение гибкости производственных линий;
  • простотой интеграции нового оборудования в существующие технологические линии;
  • интеграции электроприводов в сети управления производством с центральным компьютером сбора и анализа данных и удаленным доступом.

Все эти возможности легко могут быть реализованы применением комплектного автоматизированного электропривода (редуктор-двигатель-преобразователь частоты).

Комплектные электроприводы позволяют осуществлять плавный пуск с управляемым ускорением, плавное регулирование скорости в заданном диапазоне, реверс, точное позиционирование при ограничении перегрузочных моментов и токов, что важно, например, для кранового электропривода.

Возможность осуществлять плавные пуски и торможение, остановки с высокой точностью, управлять работой электромагнитного тормоза, работать в сети с другими асинхронными двигателями позволят применять комплектные электроприводы в лифтах и подъемниках, что с одной стороны упрощает систему управления, с другой стороны повышает комфортность [4].

Список использованных источников

1. Сайт Для электриков по эксплуатации и ремонту электрооборудования. [Электронный ресурс]. – http://www.fazaa.ru/

2. У. Назаренко. Экономия электроэнергии при производстве и использовании сжатого воздуха, 1976 г.

Пути снижения электропотребления в системах освещения

Рубрика: Технические науки

Дата публикации: 05.06.2018 2018-06-05

Статья просмотрена: 171 раз

Библиографическое описание:

Абдылдаев Р. Н. Пути снижения электропотребления в системах освещения // Молодой ученый. — 2018. — №22. — С. 103-105. — URL https://moluch.ru/archive/208/51040/ (дата обращения: 27.02.2020).

В статье раскрывается проблема электропотребления в системах освещения внутри зданий. Показаны результаты исследования влияния различных факторов, направленные на выявление причин, приводящие к увеличению электропотребления в зданиях.

Ключевые слова: естественное освещение, искусственное освещение, система освещения, экономия электроэнергии, электропотребление, освещенность.

Введение. Основная задача освещения — создание необходимого светового климата для эффективного восприятия зрительной информации.

Расход электрической энергии на цели освещения в системах электроснабжения составляет значительную часть в общем балансе их электропотребления (в жилых и общественных зданиях- 60–70 %). Поэтому снижение электропотребления осветительными установками, на фоне постоянно растущих цен на энергетические ресурсы, очень актуальная задача в наши дни [1].

В общественных помещениях (административные и частные здания, учебные аудитории вузов и т. п.) с большим ежедневным потоком людей проблема организации управления и контроля освещения наиболее актуальна. В таких типах зданий имеется широкораспространенная система освещения типа нерегулируемых осветительных установок, образованных группами светильников с люминесцентными лампами или лампами накаливания.

Снижение электропотребления на освещение могут быть достигнуты следующими способами: уменьшение установленной мощности, повышение энергетической и световой эффективности источников света и осветительных установок, оптимизация режима эксплуатации существующего светотехнического оборудования.

Поэтому при проведении мероприятий по уменьшению электропотребления осветительными установками необходимо создание оптимального уровня освещенности и высокое качество освещения [2].

Для выполнения поставленной задачи снижения потребления электроэнергии осветительными установками мы должны сделать анализ и исследовать все существующие причины, приводящие к перерасходу электроэнергии.

В качестве объекта исследования нами были выбраны 3 помещения кафедры «Электроснабжение» энергетического факультета Ошского технологического университета находящиеся в 3 корпусе. Далее приводим описание помещений и состояния системы освещения лабораторных аудиторий.

Аудитория 3/301 — лаборатория, площадь 54 м 2 . Оконные проемы площадью 8,7 м 2 . Оконные проемы закрывают жалюзи. Стены и потолок побелены в салатовый цвет. На потолке установлены 4 одноламповых светильников, предназначенные для ламп накаливания. При обследовании выявлено 1 неработающая лампа.

Аудитория 3/308 — лекционный зал, площадь 54 м 2 . Оконные проемы площадью 11,6 м 2 . Оконные проемы закрывают жалюзи. Стены и потолок побелены в белый цвет. На потолке установлены 6 одноламповых светильников, предназначенные для ламп накаливания.

Аудитория 3/101 — компьютерный класс, площадь 55 м 2 . Оконные проемы площадью 8,7 м 2 . Оконные проемы закрывают жалюзи. Стены и потолок побелены в белый цвет. На потолке установлены 4 одноламповых светильников, предназначенные для ламп накаливания.

В аудиториях согласно нормам должно быть предусмотрено естественное освещение и создание достаточной освещенности. На стадии проекта должно учитываться повышение освещенности рабочих мест за счет отраженного света от поверхностей интерьеров, стен и потолков, отделка которых осуществляется в соответствии с рекомендациями строительных норм. Строительные нормы предусматривают рекомендации по рациональной цветовой отделке стен, потолков, полов, мебели помещений в целях улучшения освещения.

Но во многих случаях в зданиях наблюдается недостаточность естественной освещенности (ЕО), это наиболее заметно в зимние облачные дни, что приводит к необходимости использования электрического освещения в дневное время.

Были проведены исследования вышеупомянутых аудиторий на предмет их соответствия истинным значениям уровней освещения рабочих мест и оценки необходимости использования искусственного освещения.

Расположение аудиторий относительно сторон света следующее, окна аудитории 3/308 строго направлены на восток, окна аудитории 3/301-на юг, окна аудитории 3/101 тоже в южном направлении.

Измерения проводились в начале, в середине и в конце учебного дня с сентября по декабрь месяцы 2017 года. Периодические замеры уровня естественного освещения производились люскметром Ю-116. Также измерения проводились как при ясной, так и при пасмурной погоде в соответствующие месяцы. Измерения проводились в мало отличающиеся по продолжительности дни соответствующего месяца. Выбор месяцев измерений выбран нами, так как именно эти месяцы в большой степени отражают учебный год. Средние значения будут достаточно полно отражать существующее положение, поскольку с сентября по декабрь идет укорочение светлого времени суток.

Диаграммы измерений уровня естественного освещения показаны на (рис. 1).

Рис.1. Диаграммы измерений уровня естественного освещения: а) аудитории 3/308; б) аудитории 3/301

Для аудиторий с постоянным пребыванием в них преподавателей и студентов для работ в дневное время следует предусматривать естественное освещение как более экономичное и отвечающее медико-санитарным требованиям [3].

В качестве нормируемой величины естественного освещения принята относительная величина — коэффициент естественной освещенности (КЕО) [4]. Требуемый уровень освещения рабочих мест в учебных заведениях равен 400 люкс.

Согласно проделанному анализу построенных диаграмм показанных на (рис.1), уровень освещенности в первую очередь зависит от расположения окон относительно сторон света.

Все три аудитории с окнами на восток и юг освещены наилучшим образом. В ясную погоду эти помещения достаточно обеспечены естественным освещением в большую часть времени рабочего дня.

Наблюдается снижение уровня освещения по месяцам, так как продолжительность дня уменьшается с сентября до декабря.

Также наблюдается существенная зависимость уровня освещения от погодных условий. В ясную, солнечную погоду уровень освещенности в 2,5 раза выше, по сравнению с пасмурной погодой того же месяца.

Видна зависимость величины естественного освещения от времени измерения, которая достигает максимального значения в разное время, в зависимости от расположения окон.

Построенные диаграммы отражают усредненную величину естественной освещенности. Внутри самих аудиторий уровень естественной освещенности распределяется неравномерно, значительно уменьшаясь по мере удаления от окон до противоположенной стены. В аудитории 3/308 с окнами, выходящими на восток, уровень освещения является самым благоприятным для проведения занятий, что позволяет по максимуму использовать естественное освещение.

Оптимизировать электропотребление можно с внедрением и использованием СУО, которые поддерживают требуемые (нормируемые) уровни освещенности в процессе эксплуатации осветительной установки в соответствии с заданной программой, исключающие перерасход электроэнергии.

Правильно построенная схема управления освещением позволит значительно сократить продолжительность горения ламп.

В существующих системах управления освещением необходимость включения или выключения света определяется человеком. Человек не в состоянии вовремя уловить необходимый пороговый уровень, который соответствует санитарным нормам в данном помещении, из-за не идеальности восприятия уровня освещения, что приводит к увеличению непроизвольной продолжительности горения ламп. Включение света раньше, чем он необходим, или выключение позже порогового уровня ЕО, приводит в конце к перерасходу электроэнергии.

Поэтому во избежание влияния человеческого фактора, необходимо автоматизировать СУО внутри помещений. И на основе результатов исследования мы приходим к выводу, что нужна интеллектуальная система, которая будет учитывать все вышеобозначенные факторы. Приоритетом является независимость, логичность оценивания ситуаций, компактность, открытость систем управления освещением.

Выводы:

  1. Приведены способы оптимизации электропотребления осветительными установками.
  2. Показаны влияния различных факторов, приводящие к увеличению электропотребления в зданиях.
  3. Обоснована необходимость автоматизации управления освещения зданий.
  1. «Энергосбережение» журнал: № 1,3- 2003.
  2. Айзенберг, Ю. Б. Энергосбережение в освещении [Текст] / Под ред. Ю. Б. Айзенберга // –М.: Изд. Дом Света «Знак», 1999.
  3. СНиП 23–05–95. Строительные нормы и правила. Естественное и искусственное освещение.
  4. Айзенберг, М. Б. Справочная книга по светотехнике [Текст]/ Под ред. М. Б. Айзенберга // –М.: Изд-во Знак, 2006.

Ссылка на основную публикацию