Разработка мероприятий по экономии электроэнергии в осветительных установках УЛК-6 главного корпуса ОмГТУ

1. Энергетическое обследование

1.1 Виды энергетического обследования

1.2 Этапы энергетического обследования

1.3 Светотехнический энергоаудит

2. Обследование системы освещения УЛК-6 и главного корпуса ОмГТУ

2.1 Характеристика объектов

2.2 Определение мощности осветительной установки

2.3 Определение уровня освещенности в помещениях корпусов

2.4 Анализ мощности осветительных установок, времени использования и качества светильников

2.5 Определение расхода электроэнергии на освещение

3. Мероприятия по экономии электроэнергии в осветительных установках УЛК-6 и главного корпуса ОмГТУ

3.1 Организационные мероприятия

3.2. Модернизация осветительной установки путем замены ламп накаливания на компактные люминесцентные лампы

3.3 Модернизация осветительной установки путем замены светильников с люминесцентными лампами Т8 на светильники с люминесцентными лампами Т5

3.4 Модернизация осветительной установки путем замены электромагнитных пускорегулирующих аппаратов на электронные

3.5 Пример модернизации осветительной установки в программном комплексе DiaLux 4.9 для коридора и лекционной аудитории

3.6. Определение потенциала сбережения электроэнергии в осветительных установках главного корпуса и УЛК-6 ОмГТУ

4. Безопасность жизнедеятельности

4.1 Принцип действия и назначение защитного заземления

4.2 Оказание первой доврачебной помощи пострадавшим

5. Экономическая часть

6. Энергосбережение Заключение Библиографический список Приложение А. Методика расчета экономии электроэнергии в действующих осветительных установках при проведении энергетического аудита Приложение Б. Сведения об осветительном оборудовании и результаты измерения освещенности в главном корпусе ОмГТУ Приложение В. Сведения об осветительном оборудовании и результаты измерения освещенности в УЛК-6 ОмГТУ

В настоящее время в стране на освещение расходуется около 13% всей вырабатываемой электроэнергии, что составляет порядка 108 млрд. кВт· ч в год. Более 65% потребляют осветительные установки (ОУ) промышленных предприятий и общественных зданий. Почти вся эта электроэнергия расходуется недостаточно эффективно — используются устаревшие неэкономичные источники света и светильники, не уделяется должного внимания выбору систем освещения, размещению светильников, вопросам регулирования и эксплуатации освещения.

На большинстве объектов отсутствует полная информация об осветительной установке: числе светильников, их типе, мощности ламп, особенностях электрического питания, в том числе о наличии расфазировки, числе часов использования в год, сроках и методах очистки и т. д. Во многих случаях это является следствием недооценки значимости освещения. А за этим следует увеличение расходов на освещение. По этой причине становится очевидной необходимость энергосбережения в осветительных установках.

Кроме того, необходимо законодательное закрепление энергосберегающих требований к светотехническим изделиям и установкам в стандартах, нормах и правилах. Вновь создаваемые и реконструируемые ОУ должны соответствовать требованиям энергосберегающих норм.

Выполнение энергосберегающих норм позволит снизить затраты электроэнергии в ОУ зданий на 20 — 60%.

1. Энергетическое обследование

Назначение и порядок проведения энергетического обследования.

1. Энергетическое обследование может проводиться в отношении продукции, технологического процесса, а также юридического лица, индивидуального предпринимателя.

2. Основными целями энергетического обследования являются:

1) получение объективных данных об объеме используемых энергетических ресурсов;

2) определение показателей энергетической эффективности;

3) определение потенциала энергосбережения и повышения энергетической эффективности;

4) разработка перечня типовых, общедоступных мероприятий по энергосбережению и повышению энергетической эффективности и проведение их стоимостной оценки.

Определение из закона «Об энергосбережении…»:

Энергетическое обследование — сбор и обработка информации об использовании энергетических ресурсов в целях получения достоверной информации об объеме используемых энергетических ресурсов, о показателях энергетической эффективности, выявления возможностей энергосбережения и повышения энергетической эффективности с отражением полученных результатов в энергетическом паспорте.

Проведение энергетического обследования является обязательным для следующих лиц:

1) органы государственной власти, органы местного самоуправления, наделенные правами юридических лиц;

2) организации с участием государства или муниципального образования;

3) организации, осуществляющие регулируемые виды деятельности;

4) организации, осуществляющие производство и (или) транспортировку воды, природного газа, тепловой энергии, электрической энергии, добычу природного газа, нефти, угля, производство нефтепродуктов, переработку природного газа, нефти, транспортировку нефти, нефтепродуктов;

5) организации, совокупные затраты которых на потребление природного газа, дизельного и иного топлива, мазута, тепловой энергии, угля, электрической энергии превышают десять миллионов рублей за календарный год;

6) организации, проводящие мероприятия в области энергосбережения и повышения энергетической эффективности, финансируемые полностью или частично за счет средств федерального бюджета, бюджетов субъектов Российской Федерации, местных бюджетов.

Общей целью энергетического обследования является оценка эффективности использования ЭР (энергоресурсов) (твердого топлива, нефти, природного и попутного газа, продуктов их переработки, электрической и тепловой энергии), а также снижение затрат потребителей и реализация энергоэффективных решений.

Энергетические обследования направлены на решение следующих основных задач:

· оценка фактического состояния энергоиспользования в организации;

· выявление причин возникновения и определение значений потерь ЭР;

· разработка плана мероприятий, направленных на снижение потерь ЭР;

· анализ договоров с энергоснабжающими организациями и субабонентами;

· анализ чувствительности производства к режимам энергоснабжения и качеству получаемых энергоресурсов;

· выявление и оценка резервов экономии топлива и энергии;

· определение рациональных размеров энергопотребления;

· анализ деятельности предприятия по энергосбережению;

· выработка требований к организации по совершенствованию учета и контроля расхода энергоносителей;

· получение исходной информации для решения вопросов совершенствования систем энергоснабжения с целью снижения энергетических затрат, оптимизации структуры энергетического баланса путем выбора оптимальных направлений, способов и размеров использования подведенных и вторичных ЭР.

Периодичность проведения обязательных энергетических обследований потребителей ЭР — один раз в пять лет.

Деятельность по проведению энергетического обследования вправе осуществлять только лица, являющиеся членами саморегулируемых организаций в области энергетического обследования.

1.1 Виды энергетических обследований

1. По срокам проведения энергетические обследования потребителей ТЭР подразделяются на:

а) первичные.

Проводятся в отношении потребителей ТЭР, ранее не подвергавшихся энергетическим обследованиям (энергоаудиту) или перерыв в обследованиях которых составляет более 5 лет;

б) очередные.

Проводятся не реже одного раза в пять лет, и не чаще, чем один раз в два года в плановом порядке — для сравнения текущих показателей энергоэффективности с показателями, определенными предыдущим обследованием, сертификации потребителя ТЭР в системе добровольной сертификации РИЭР, внесения изменений в энергетический паспорт и т. д.;

в) внеочередные.

Проводятся при выявлении у потребителя ТЭР роста объемов потребления ТЭР, снижения эффективности использования ТЭР, роста себестоимости продукции и топливной составляющей в ней, выбросов в атмосферу и т. д., а также в случае обращения потребителя ТЭР в органы государственной власти за предоставлением льгот, связанных с использованием ТЭР; при проверке обоснованности заявленных технологических потерь ТЭР и тарифов при утверждении, а также оценки их составляющих; при изменении вида используемого топлива — независимо от количества потребляемых ТЭР; при увеличении потребности в ТЭР более чем на 25% от установленной в результате плановых проверок;

г) предэксплуатационные.

Проводятся перед началом или в начале эксплуатации оборудования потребителем ТЭР для определения первичных характеристик энергоэффективности и их соответствия паспортным, проектным и нормативным показателям — для основного энергопотребляющего оборудования (более 5% от потребляемого вида ТЭР), генерирующего оборудования и оборудования в составе систем энергоснабжения — при его замене, капитальном ремонте, изменении условий и режимов эксплуатации.

2. По объемам проводимых работ энергетические обследования (энергоаудит) потребителей ТЭР подразделяются на:

а) экспресс — обследования (экспресс-аудит).

Проводится по сокращенной программе, как правило, с минимальным использованием или без использования приборного оборудования и носит ограниченный по объему и времени проведения характер. При этом может производиться оценка эффективности использования всех или одного из видов ТЭР (электрическая и тепловая энергии; твердое, жидкое или газообразное топливо), вторичных энергоресурсов, функционирования отдельной группы оборудования (отдельного агрегата), либо отдельных показателей энергоэффективности и т. д.;

б) полные инструментальные обследования.

Проводятся по всем видам ТЭР с инструментальными замерами, необходимый объем которых определяется энергоаудитором в соответствии с согласованной программой данного энергетического обследования;

в) комплексные обследования.

Обследования, совмещающие в себе различные цели проведения данных работ и совмещающие различные виды аудита (энергетический и экологический, энергетический и сертификация по системе добровольной сертификации РИЭР, экологический и сертификация по системе добровольной сертификации РИЭР и пр.);

г) локальные обследования (обследования технологических процессов).

В зависимости от целей проводимых работ допускаются любые комбинации видов энергетических обследований и энергоаудитов.

При определении целесообразности проведения энергоаудита предприятия или какого-либо его подразделения, можно руководствоваться следующими соображениями:

— при составлении доли энергозатрат в себестоимости 5−10%, проведения обследования нецелесообразно, поскольку возможная величина экономии энергоресурсов потребует больших сроков окупаемости внедряемых мероприятий и незначительно отразится на снижении себестоимости продукции.

— при составлении доли энергозатрат более 10%, проведение обследования экономически целесообразно, причем чем выше данная составляющая, тем короче сроки окупаемости внедренных мероприятий по экономии энергоресурсов и значительное снижение себестоимости выпускаемой продукции.

При первичном обследовании производится оценка эффективности использования ТЭР (проверяется эффективность работы оборудования, использующего ТЭР, состояние учёта используемых ТЭР, отчётность по их использованию, анализ затрат на топливо — и энергообеспечение и т. д.).

Эффективность использования ТЭР определяется только по результатам полного инструментального обследования.

Оценка эффективности использования ТЭР производится за предшествующий году обследования период (базовый период).

Результаты обследования заносятся в энергетический паспорт потребителя ТЭР установленного образца.

По результатам обследования выдаётся предписание (рекомендации) об устранении нарушений в использовании ТЭР и повышении эффективности их использования.

При периодическом (повторном) обследовании проверяется выполнение ранее выданных предписаний (рекомендаций), оценивается динамика потребления ТЭР и их удельных затрат на выпуск продукции (энергоёмкость, стоимость ТЭР в общих материальных затратах производства).

По результатам обследования вносятся изменения в энергетический паспорт потребителя ТЭР и выдаётся предписание (рекомендации).

1.2 Этапы энергетического обследования

Энергетическое обследование содержит следующие этапы:

1.Сбор документации.

2. Обследование объекта (инструментальное, по имеющимся стационарным измерительным приборам, расчетные методы).

3. Анализ информации.

4. Разработка рекомендаций по энергосбережению.

5. Составление энергетического паспорта организации.

Сбор документации. Этот этап состоит из двух частей:

1. Встречи и обсуждения с руководителем предприятия, организации, учреждения.

2. Сбор технической информации и основных сведений об объекте.

Для начала работы по обследованию предприятия аудиторы должны получить общее представление о предприятии, разобраться в его структуре, ознакомиться с технологическими процессами и получить перечень основного оборудования, попытаться выявить наиболее вероятные места потерь энергоресурсов, оценить заинтересованность руководства объекта в проведении энергоаудита.

Во второй части энергоаудита необходимо собрать имеющуюся на предприятии информацию о потреблении всех ресурсов и выпуске продукции в натуральном и денежном выражении на протяжении не менее 12 последних месяцев.

Источниками информации являются:

· отчетная документация по коммерческому и техническому учету энергоресурсов;

· схемы энергоснабжения и учета энергоресурсов;

· счета от поставщиков энергоресурсов;

· техническая документация на используемое оборудование;

· отчетная документация по ремонтным и энергосберегающим мероприятиям.

Как правило, полнота и качество этих данных характеризуют объем работы по предстоящему обследованию предприятия.

Исходя из этой информации аудитор составляет программу, уточняет стоимость и сроки работы.

Инструментальное обследование.

Инструментальное обследование применяется для восполнения отсутствующей информации, которая необходима для оценки эффективности энергоиспользования, но не может быть получена из документов, или в том случае если, имеющаяся информация вызывает сомнение.

При проведении измерений следует максимально использовать уже существующие узлы учета энергоресурсов.

При инструментальном обследовании объект делится на отдельные системы и объекты, которые подлежат комплексному обследованию.

Измерения при инструментальном обследовании подразделяются на следующие виды:

Однократные измерения — наиболее простой вид измерений, при котором исследуется энергоэффективность отдельного объекта при работе в определенном режиме.

Примером может служить измерение КПД котла, обследование насосов, вентиляторов, компрессоров и т. д. Для однократных измерений достаточен минимальный набор измерительных приборов, оснащение которых записывающими устройствами не обязательно.

Балансовые измерения применяются при составлении баланса распределения какого-либо энергоресурса отдельными потребителями, участками, подразделениями или предприятиями. Перед проведением балансовых измерений необходимо иметь точную схему распределения энергоносителя, по которой должен быть составлен план замеров, необходимых для сведения баланса. Для проведения балансовых измерений желательно иметь несколько измерительных приборов для одновременных замеров в различных точках. Рекомендуется использовать стационарные приборы, имеющиеся на предприятии, например системы коммерческого и технического учета энергоресурсов. При отсутствии достаточного количества приборов обеспечивается установившийся режим работы всего оборудования, подключенного к распределительной сети, и включается возможность изменения баланса вручную. На основе результатов балансовых измерений часто происходит уточнение схем энергоснабжения.

Регистрация параметров — определение зависимости какого-либо параметра во времени. Примером таких измерений может служить снятие суточного графика нагрузки, определение температурной зависимости потребления тепла и т. д. Для этого вида измерений необходимо использовать приборы с внутренними или внешними устройствами записи и хранения данных и возможностью передачи их на компьютер. В ряде случаев допускается применение стационарных счетчиков без записывающих устройств при условии снятия их показаний через равные промежутки времени.

Анализ информации.

Целью данного этапа является критический анализ отобранной на предыдущих этапах информации для того, чтобы предложить пути снижения затрат на энергоресурсы. Существуют три основных способа снижению энергопотребления:

· исключить нерациональное использование;

· устранить потери;

· повысить эффективность преобразования.

Вся информация, полученная из документов или путем инструментального обследования, является исходным материалом для аналитических расчетов и анализа эффективности энергоиспользования.

Методы анализа подразделяются на физические и финансово-экономические.

Физический анализ оперирует с физическими (натуральными) величинами и имеет целью определение характеристик эффективности энергоиспользования.

Финансово-экономический анализ проводится параллельно с физическим и имеет целью придать экономическое обоснование выводам, полученным на основании физического анализа. На этом этапе вычисляется распределение затрат на энергоресурсы по всем объектам энергопотребления и видам энергоресурсов. Оцениваются прямые потери в денежном выражении.

Разработка рекомендаций по энергосбережению.

Энергосберегающие рекомендации разрабатываются путем применения типовых методов энергосбережения к выявленным на этапе анализа объектам с наиболее расточительным или неэффективным использованием энергоресурсов.

При разработке рекомендаций необходимо:

· определить техническую суть предлагаемого усовершенствования и принцип получения экономии;

· рассчитать потенциальную годовую экономию в физическом и денежном выражении;

· определить состав оборудования, необходимого для реализации рекомендаций, его примерную стоимость, стоимость доставки, установки и ввода в эксплуатацию;

· рассмотреть все возможности снижения затрат, например изготовление и монтаж оборудования силами самого предприятия, организации, учреждения;

· определить возможные побочные эффекты от внедрения рекомендаций, влияющие на реальную экономическую эффективность;

· оценить общий экономический эффект предлагаемой рекомендации с учетом всего вышеперечисленного.

Для взаимозависимых рекомендаций рассчитываются, как минимум, два показателя экономической эффективности:

1. Эффект при условии выполнения только данной рекомендации.

2. Эффект при условии выполнения всех предлагаемых рекомендаций.

После оценки экономической эффективности все рекомендации классифицируются по трем категориям:

1) беззатратные и низкозатратные — осуществляемые в порядке текущей деятельности предприятия;

2) среднезатратные — осуществляемые, как правило, за счет собственных средств предприятия, организации, учреждения;

3) высокозатратные — требующие дополнительных инвестиций, осуществляемые, как правило, с привлечением заемных средств.

В заключение все энергосберегающие рекомендации сводятся в одну таблицу, в которой они располагаются по трем категориям, перечисленным выше. В каждой из категорий рекомендации располагаются в порядке понижения их экономической эффективности.

Такой порядок рекомендаций соответствует наиболее оптимальной очередности их выполнения.

Оформление результатов энергетического обследования.

По завершении энергетического обследования оформляется следующая документация:

· отчет о проведенном энергетическом обследовании;

· энергетический паспорт организации;

· рекомендации (по согласованию с руководством обследованной организации — программу) по повышению эффективности использования ТЭР и снижению затрат на энергообеспечение.

Косвенная оценка параметров эффективности использования топливно-энергетических ресурсов не допускается.

В результате энергетического обследования необходимо дать оценку эффективности использования ТЭР в организации, раскрыть причины выявленных нарушений в их использовании, выявить имеющиеся резервы экономии.

Отчет о проведенном энергетическом обследовании подписывается всеми участниками обследования, после чего в него запрещается вносить изменения и дополнения. При наличии разногласий по содержанию отчета окончательное решение принимает руководитель обследования.

Участники обследования, а также представители обследуемой организации, не согласные с указанным решением, вправе изложить свое собственное мнение, которое прилагается к отчету.

Отчет доводится до сведения руководителя обследуемой организации, который им подписывается. В случае отказа руководителя подписать отчет энергетического обследования руководителем обследования делается соответствующая запись.

Оборудование для проведения энергоаудита.

При проведении энергоаудита, как правило, необходимо выполнять те или иные измерения для подтверждения имеющейся информации о параметрах энергоустановок, для получения отсутствующих данных об их характеристиках, для составления энергетических балансов.

Измерительное оборудование, использующееся при выполнении энергоаудита, должно отвечать следующим общим основным требованиям, накладываемым условиями и спецификой проводимой работы:

· компактность, переносное исполнение;

· универсальность, т. е. возможность решения как можно большего количества задач с помощью одного прибора;

· надежность в работе;

· удобство монтажа и простота при выполнении измерений;

· защищенность от внешних воздействий, устойчивость к повреждениям;

· автономное питание в течение значительного времени;

· минимальные требования к обслуживанию в процессе эксплуатации.

Инструментальное обследование системы освещения.

Целью инструментального обследования в системах освещения является определение основных параметров системы, влияющих на энергопотребление.

Таковыми параметрами являются: средняя освещенность рабочей поверхности: коэффициент естественной освещенности, значение напряжения питающей среды, коэффициенты отражения поверхностей помещения, время использования искусственного освещения.

При проведении инструментального обследования вначале производится анализ осветительной установки на соответствие проекту. Особое внимание уделяется укомплектованности светильников защитными стеклами, экранирующими решетками и сетками (если эти приспособления предусмотрены проектом), на соответствие мощности ламп, указанной в проекте, и на правильность расположения светильников.

При обследовании фиксируется также рациональность примененных типов светильников и их техническое состояние, в особенности степень запыленности, укомплектованность. Основная часть инструментального обследования сводится к измерению освещенности от искусственных и естественных источников света на нормируемой поверхности.

Содержание отчета.

Отчет должен быть кратким и конкретным, все работы и материалы обследования следует выносить в приложения. Основные числовые данные (состав энергоресурсов, ассортимент выпускаемой продукции, структуру энергопотребления, структуру затрат на энергоносители и ряд других) надо представлять в виде таблиц и круговых диаграмм. Суточные, недельные и годовые графики потребления различных видов энергоресурсов следует представлять в виде линейных или столбчатых графиков.

Отчет о проведении энергетического обследования должен содержать следующие разделы:

1. Основные итоги.

2. Перечень энергосберегающих мероприятий.

3. Результаты обследования конструкций здания.

4. Результаты обследований систем отопления и горячего водоснабжения.

5. Результаты обследования систем вентиляции (кондиционирования).

6. Результаты обследования электроустановок здания.

7. Результаты обследования систем водоснабжения.

8. Энергобалансы здания.

9. Организация учета энергоресурсов.

10. Паспорт здания.

11. Обследование объема потребления топливно-энергетических ресурсов (лимитов в натуральном и стоимостном выражении).

Основные итоги (раздел 1). В данном разделе должна быть информация, позволяющая понять в целом состояние энергопотребления, наметить основные направления работ в области энергосбережения и оценить финансовые затраты.

К такой информации можно отнести:

— объем потребляемых энергоресурсов;

— общие затраты на энергоресурсы;

— потенциал энергосбережения;

— затраты на энергосберегающие мероприятия;

— наиболее эффективные энергосберегающие мероприятия;

— состояние систем энергоснабжения;

Перечень энергосберегающих мероприятий. Следует выделить малозатратные, среднезатратные и высокозатратные мероприятия, а также по каждому мероприятию указать стоимость и срок окупаемости.

1.3 Светотехнический энергоаудит

Итак, важной составляющей системы энергетического менеджмента является энергоаудит — отправная точка развития программы повышения энергоэффективности любого предприятия. Он позволяет проанализировать использование энергетических ресурсов предприятий, их стоимость, выявить места нерационального использования ресурсов, разработать программу энергосберегающих мероприятий. Частью энергоаудита является светотехнический энергоаудит.

Светотехнический энергоаудит — это обследование осветительной установки предприятия с целью определения рациональности энергоиспользования, оценки потенциала энергосбережения и разработки наиболее эффективных способов его реализации. Для проведения светотехнического энергоаудита необходимы руководящие материалы — специальные указания, согласно которым методология светотехнического энергоаудита делится на четыре основные этапа:

1-ый этап. Ознакомление с осветительной установкой предприятия, сбор и анализ всей информации по источникам света, светильникам, пускорегулирующим аппаратам, системам и способам освещения, значениям освещенности, организации эксплуатации и способам обслуживания.

2-ой этап. Оценка эффективности осветительной установки по удельным энергетическим показателям.

3-ий этап. Разработка рекомендаций по повышению энергоэффективности осветительной установки.

4-ый этап. Экспертиза разработанных предложений.

Проведению энергоаудита должен предшествовать выход приказа за подписью директора предприятия с указанием сроков его проведения и состава бригады по проведению энергоаудита.

В результате проведения светотехнического энергоаудита должны быть определены рекомендуемые мероприятия по энергосбережению в ОУ. Методика расчета экономии электроэнергии в действующих ОУ помещений при проведении энергетического аудита приведена в приложении А.

2. Обследование системы освещения УЛК-6 и главного корпуса ОмГТУ

При обследовании системы освещения анализировались следующие данные:

· тип, количество и мощность используемых ламп;

· тип и количество существующих светильников;

· количество неработающих ламп в светильниках;

· расположение светильников в коридорах и помещениях;

· режим работы системы искусственного освещения;

· система управления освещением;

· фактический и нормированный уровень освещенности;

· оценка отделочных материалов стен на отражающие свойства;

· степень загрязнения окон и плафонов светильников.

Полученные данные систематизировались и сводились в таблицы, на основании которых производился дальнейший анализ осветительных установок, и предлагались энергосберегающие мероприятия.

2.1 Характеристика объектов

Главный корпус. Четырехэтажное здание. В основном применена коридорная планировка с двухсторонним расположением помещений, поэтому большинство коридоров не имеют естественного свода, что частично восполняется наличием световых карманов.

В корпусе располагаются управление ВУЗа, бухгалтерия, учебный и научный фонд библиотеки, читальный зал, актовый зал, зал заседания ученого совета, два спортивных зала, различные кафедры и другие подразделения ВУЗа. Большинство помещений являются административными.

Естественное освещение рабочих помещений выполнено ленточными окнами и соответствует требованиям современных СНиП 23−05−95.

В качестве источников света используются лампы накаливания, компактные люминесцентные лампы, люминесцентные лампы серии Т8, металлогалогенные лампы. Основу осветительных приборов для люминесцентных ламп составляют двухламповые светильники с плафонами. Они давно отработали свой ресурс и имеют низкий коэффициент полезного действия. Во многих помещениях (например, в холле, бухгалтерии, актовом зале) применены системы подвесных потолков. В связи с этим, применяются современные встраиваемые светильники. По внешнему виду, качеству освещения и энергосбережению они намного превосходят параметры остальных ОУ.

УЛК-6. Четырехэтажное здание. В основном применена коридорная планировка с двухсторонним расположением помещений, поэтому большинство коридоров не имеют естественного свода, что частично восполняется наличием световых карманов.

В корпусе располагаются читальный зал, различные кафедры и другие подразделения ВУЗа.

Естественное освещение рабочих помещений выполнено ленточными окнами и соответствует требованиям современных СНиП 23−05−95.

В качестве источников света используются лампы накаливания, компактные люминесцентные лампы, люминесцентные лампы серии Т8. Основу осветительных приборов для люминесцентных ламп составляют двухламповые светильники с плафонами. Они давно отработали свой ресурс и имеют низкий коэффициент полезного действия. В некоторых помещениях (например, читальном зале, на всем четвертом этаже) применены системы подвесных потолков. В связи с этим, применяются современные встраиваемые светильники. По внешнему виду, качеству освещения и энергосбережению они намного превосходят параметры остальных ОУ.

2.2 Определение мощности осветительной установки

Для определения мощности ОУ по каждому корпусу проводилось обследование всех помещений. Фиксировалась информация о типе, количестве и мощности используемых ламп, количестве установленных светильников, количестве неработающих ламп в светильниках. Сведения об осветительном оборудовании главного корпуса и УЛК-6 приведены в таблицах Б.1, Б.2 и В.1, В.2 соответственно.

Таким образом, было определено, что установленная мощность ОУ главного корпуса составляет 21,12 кВт в коридорах и 156,39 кВт в аудиториях различного назначения. В УЛК-6 установленная мощность ОУ составляет 21,35 кВт в коридорах и 142,49 кВт в аудиториях различного назначения.

2.3 Определение уровня освещенности в помещениях корпусов

Важным фактором, влияющим на выбор энергосберегающих мероприятий, является фактический уровень освещенности помещений. В ходе обследования измерения проводились аттестованным портативным люксметром Testo 545.

С помощью люксметра проводились измерения освещенности в точках предполагаемого минимума и максимума освещенности на рабочих местах (в аудиториях и рабочих кабинетах), на полу (в коридорах, холлах, спортзалах) и на учебных досках (в центре доски). Методы определения освещенности изложены в ГОСТ 24 940–96.

Кроме того, в ходе измерений фиксировались следующие характеристики:

· светлота отделки пола, потолка и стен;

· количество выключателей в помещении;

· степень загрязненности поверхностей помещения, светильников и окон.

Результаты всех измерений приведены в таблицах Б.3 и Б.4 для главного корпуса и в таблицах В.3 и В.4 для УЛК-6.

Полученные результаты сравнивались с нормируемыми показателями освещения помещений по СанПиН 2.2.½.1.1.1278−03.

На основе этих данных был определен процент помещений, в которых освещенность не соответствует нормируемой. Так, в главном корпусе 9% помещений не удовлетворяют требованиям [12], а в УЛК-6 — 12% .

Рисунок 2.1 — Уровень освещенности помещений главного корпуса Рисунок 2.2 — Уровень освещенности помещений УЛК-6

2.4 Анализ мощности осветительных установок, времени использования и качества светильников

На основании данных подраздела 2.2 осуществлялся анализ мощности осветительных установок.

Как было сказано в характеристике объектов, в главном корпусе используются лампы накаливания, компактные люминесцентные лампы, люминесцентные лампы серии Т8, металлогалогенные лампы. В УЛК-6 — лампы накаливания, компактные люминесцентные лампы, люминесцентные лампы серии Т8. Ниже представлены структура установленной мощности и расхода электроэнергии данными типами ламп в каждом корпусе, а также структура установленной мощности и расхода электроэнергии источниками света в зависимости от назначения помещений, в которых они установлены.

Рисунок 2.3 — Структура установленной мощности источников света в главном корпусе Рисунок 2.4 — Структура расхода электроэнергии источниками света в главном корпусе Рисунок 2.5 — Структура установленной мощности источников света в УЛК-6

Рисунок 2.6 — Структура расхода электроэнергии источниками света в УЛК-6

Рисунок 2.7 — Структура установленной мощности источников света в главном корпусе в зависимости от назначения помещений Рисунок 2.8 — Структура расхода электроэнергии источниками света в главном корпусе в зависимости от назначения помещений Рисунок 2.9 — Структура установленной мощности источников света в УЛК-6 в зависимости от назначения помещений Рисунок 2.10 — Структура расхода электроэнергии источниками света в УЛК-6 в зависимости от назначения помещений При расчете расхода электроэнергии ОУ одним из важных параметров является годовое число часов использования светильников. При его определении использовались справочные данные [13], фрагмент которых приведен в таблице 2.1.

Так как г. Омск располагается на широте 56 градусов, годовое число часов использования осветительной нагрузки принималось равным 600 ч при односменном режиме работы, и 2250 ч при двухсменном режиме.

Таблица 2.1 — Годовое число часов использования осветительной нагрузки

В итоге, для каждого помещения было определено годовое число часов использования осветительной нагрузки. Результаты приведены в таблицах Б.1 и Б.2 для главного корпуса, и в таблицах В.1 и В.2 для УЛК-6.

Что касается качества светильников, то, как было сказано в характеристике объектов, большая часть их давно отработала свой ресурс и имеет низкий КПД. Установленные двухламповые светильники для ЛЛ морально устарели. Многие плафоны со временем потемнели, что, безусловно, сказывается на уровне освещенности, создаваемом осветительным прибором.

Но с каждым годом количество современных светильников, имеющих значительно лучшие технико-экономические показатели, увеличивается.

2.5 Определение расхода электроэнергии на освещение

На основании таблиц Б.1, Б.2, В.1, В.2 был определен расход электроэнергии на освещение в каждом из исследуемых корпусов. В главном корпусе он составил 205 139 кВт•ч, а в УЛК-6 — 132 705 кВт•ч. Доля расхода электроэнергии на освещение по корпусам приведена на рисунках 2.11 и 2.12.

Рисунок 2.11 — Доля расхода электроэнергии на освещение в главном корпусе Рисунок 2.12 — Доля расхода электроэнергии на освещение в УЛК-6

Полученные в данной главе результаты в дальнейшем служили основой для определения мероприятий по экономии электроэнергии, их экономической оценки.

3. Мероприятия по экономии электроэнергии в осветительных установках главного корпуса и УЛК-6

Бережное, с наибольшим экономическим эффектом расходование электроэнергии на нужды освещения является важной задачей. Экономия электроэнергии на освещение не должна достигаться за счет снижения норм освещенности, отключения части осветительных приборов или отказа от использования искусственного освещения при недостаточном уровне естественного света, поскольку уменьшение освещенности приводит к снижению зрительной работоспособности, ухудшению психофизиологического состояния людей, повышению травматизма, снижению производительности труда и качества продукции. Потери от ухудшения условий освещения значительно превосходят стоимость сэкономленной электроэнергии. Ниже приводятся некоторые рекомендации по экономному и рациональному использованию электроэнергии в ОУ.

1. Сокращение областей применения ЛН (в соответствии с рекомендациями по выбору ИС) и расширение применения РЛ, преимущественно тех из них, которые обладают наибольшими световой отдачей и продолжительностью горения.

2. В новых и реконструируемых ОУ использовать энергоэкономичные ИС, в первую очередь люминесцентные лампы нового поколения типа Т5.

3. Применение вместо ЛН ламп КЛЛ, имеющих в 8−10 раз большую продолжительность горения и в 5 раз большую световую отдачу.

4. Применение системы освещения, наиболее рациональной для данных условий работы. В помещениях, где выполняются зрительные работы II-IV

разрядов, экономия электроэнергии от 15 до 50% может быть получена за счет использования системы комбинированного освещения взамен общего.

5. Выбор ОП с наиболее целесообразным светораспределением и размещение ОП наивыгоднейшим образом.

В помещениях с совмещенным освещением рекомендуется производить включение и выключение отдельных групп ОП в зависимости от уровня освещенности, создаваемого естественным светом в различных зонах помещения. Эта мера дает экономию электроэнергии порядка 10−20%.

В отдельных зонах или помещениях общественных зданий, на лестницах и в холлах практикуется использование выключателей с датчиками движения, инфракрасными датчиками, реагирующими на появление человека, что автоматизирует включение/отключение освещения и способствует экономии ЭЭ.

6. Применение ПК при проектировании ОУ на Клип светотехнических расчетов, что позволяет за счет нахождения более экономичных, чем при ручном Не вариантов решений снижать установленную мощность в ОУ с ЛЛ на 15−25%.

7. Чистка остеклений окон и световых фонарей в производственных и общественных зданиях не реже двух раз в год, что позволит сократить время включения искусственного освещения и даст экономию электроэнергии в среднем 10−20%.

8. Повышение коэффициента использования естественного и искусственного освещения, для чего окрашивают помещения производственных и общественных зданий в светлые тона.

9. Реконструкция старых ОУ, не отвечающих современным требованиям.

Нормирование максимально допустимых значений удельных мощностей ОУ общественных зданий для различных освещенностей и показателей помещений приведено в МГСН.

Далее рассмотрены конкретные мероприятия, позволяющие снизить расход электроэнергии на освещение в исследуемых корпусах.

3.1 Организационные мероприятия

1) Назначение ответственного за организацию и проведение мероприятий по энергосбережению, доведение до назначенного лица единого плана действий по организации энергосбережения;

2) Периодическая организация энергетических обследований с созданием и внесением изменений в энергетический паспорт, а также корректировкой плана по энергосбережению;

3) Повышение качества обслуживания и эксплуатации энергоустановок;

4) Оптимизация работы системы освещения, исключение нерационального использования, регулярное проведение очистки светильников;

5) регулярно проводить замену перегоревших ламп.

6) Проведение агитационной работы среди персонала, возможно введение системы поощрений за высокие результаты в энергосбережении;

7) Повышение общего уровня технической культуры, нацеленной на энергосбережение.

Регулярное проведение очистки светильников имеет большое значение. Согласно федеральному закону «Об энергосбережении…» № 261-ФЗ, данное мероприятие позволяет снизить затраты на освещение 30−40%. Кроме того, покраска стен помещений светлой краской позволяет снизить затраты на освещение на 10%. Рекомендуемые интервалы между осмотрами ОУ для выявления и замены перегоревших ламп приведены в таблице 3.1.

энергетический обследование модернизация осветительный Таблица 3.1 — Интервалы между осмотрами ОУ для выявления и замены перегоревших ламп

* интервалы между заменами определяются в часах использования ИС.

3.2 Модернизация осветительной установки путем замены ламп накаливания на компактные люминесцентные лампы

В новых и реконструируемых ОУ целесообразно использовать энергоэкономичные ИС, которые за последнее десятилетие получили широкое распространение.

Появление и бурное развитие в последние годы компактных люминесцентных ламп (КЛЛ), имеющих в 8−10 раз большую продолжительность горения и в 5 раз большую световую отдачу по сравнению с ЛН, показывают необходимость значительного расширения применения этих ламп в наиболее важных сферах — в жилом секторе, а также в коммерческих и общественно-административных зданиях. КЛЛ малых размеров, имеющие встроенные в лампу малогабаритные пускорегулирующие аппараты и стандартный резьбовой цоколь (Е27, Е14, В22), могут заменять напрямую в существующих светильниках ЛН мощностью от 25 до 100 Вт. Применение таких КЛЛ может быть наиболее эффективным именно в тех видах ОУ, где сегодня наиболее массовым источником света является ЛН. Согласно [13], экономия электроэнергии при переходе от ЛН к КЛЛ может достигать 80%. Сравнительные характеристики КЛЛ и ЛН приведены в таблице 3.2.

Таблица 3.2 — Сравнительные характеристики КЛЛ и ЛН

По имеющимся сведениям об осветительном оборудовании был произведен расчет стоимости модернизации ОУ путем замены ЛН на КЛЛ, и была произведена экономическая оценка данного мероприятия (смотри таблицы 3.3 и 3.4).

Таблица 3.3 — Экономическая оценка замены ЛЛ на КЛЛ в главном корпусе

1. Светильник установленный (или патрон) с ЛН Космос СТАНД ПР Е27 150, 100, 60 W.

2. Светильник установленный (или патрон) с КЛЛ Philips Tornado T3 1PH/6 20, 15, 12 W.

3. Текущий тариф на электроэнергию 3,068 руб./кВт•ч

4. При эксплуатации 1250 часов в году.

Таблица 3.4 — Экономическая оценка замены ЛЛ на КЛЛ в УЛК-6

1. Светильник установленный (или патрон) с ЛН Космос СТАНД ПР Е27 150, 100, 60 W.

2. Светильник установленный (или патрон) с КЛЛ Philips Tornado T3 1PH/6 20, 15, 12 W.

3. Текущий тариф на электроэнергию 3,068 руб./кВт•ч

4. При эксплуатации 1250 часов в году.

Таким образом, годовое снижение потребления электроэнергии в главном корпусе составит 20 236 кВт — это 76-процентная экономия. Данное мероприятие окупится за 6 месяцев. Годовое снижение потребления электроэнергии в УЛК-6 составит 7485 кВт — это 80-процентная экономия. Данное мероприятие окупится за 5 месяцев.

3.3 Модернизация осветительной установки путем замены светильников с люминесцентными лампами Т8 на светильники с люминесцентными лампами Т5

Сравним характеристики люминесцентных ламп Т8 и Т5.

Лампы Т8. Диаметр колбы ЛЛ 26 мм. Обычно в растровых светильниках используются лампы мощностью 18 и 36 Вт.

Световая отдача ЛЛ колеблется в зависимости от цветности, качества цветопередачи, мощности и находится в пределах от 40−59 (тепло-белая), 60−69 (холодно-белая) до 70−79 (универсально-белая, дневная) лм/Вт. Цветовая температура ламп Т8 может изменяться в очень широких пределах от 2800 до 6000К. Цветопередающие свойства обычных ламп достаточны для освещения большинства помещений. Индекс цветопередачи Ra=55−80.

Лампы Т8 устойчивы к изменению питающего напряжения, однако снижение питающего напряжения более чем на 10% может привести к отказу в зажигании. Кроме того, ЛЛ довольно чувствительны к изменению температуры окружающего воздуха. Оптимальной для ламп Т8 является температура 25 °C. Отклонение температуры от этого оптимума ведет к снижению светового потока лампы, а при значительных отклонениях, особенно в меньшую сторону, к ухудшению зажигания лампы.

Лампы Т8 имеют, в зависимости о производителя, продолжительность горения от 9000 до 13 000 ч. Однако спад светового потока происходит достаточно быстро. К концу срока службы лампы теряют до 30% светового потока, сохраняя работоспособность, однако их дальнейшая эксплуатация экономически нецелесообразна из-за снижения освещенности и ухудшения зажигания.

Лампы Т5. Диаметра колбы ЛЛ 16 мм.

Важным этапом совершенствования ЛЛ явилась разработка нового класса люминофоров. Создание трехполосных люминофоров привело к разработке новых трубчатых ламп серии Т5.

По сравнению со стандартными люминесцентными лампами они короче приблизительно на 50 мм (на 40% меньше ламп Т8). Конструкция ламп включает на 38% меньше стекла и люминофора, чем эквивалентная стандартная лампа T8.

Лампы Т5 отличаются очень высокой светоотдачей: 96 лм/Вт для ламп 14Вт до 104 лм/Вт для ламп 35Вт с цветовой температурой от 2700 К до 6000 К и исключительно малым спадом светового потока (5% после 10 тыс. часов горения). Высокая стабильность светового потока достигнута за счет использования между стеклом и люминофором прозрачной защитной пленки, предотвращающей вредные реакции между ртутью, стеклом и люминофором, приводившие к поглощению ртути, почернению стекла и люминофора. На высокую световую отдачу влияет уменьшение затеняющего эффекта за счет меньшего диаметра ламп Т5 по сравнению с лампами Т8. Только за счет этого лампа Т5 эффективней на 4% лампы Т8.

Количество ртути в лампах Т5 снижено до 3−5 мг, что делает их более экологичными по сравнению с лампами Т8 (15−25 мг).

Поскольку в лампах Т5 используются трехкомпонентные узкополосные люминофоры (УПЛ), они обладают высоким качеством цветопередачи. Общий индекс цветопередачи — Ra=80−90. Лампы изготавливаются с различной цветностью излучения от тепло-белого цвета с цветовой температурой от 2700 К до холодного дневного с цветовой температурой 6500 К.

Световой поток люминесцентной лампы зависит от температуры окружающей среды. В лампе Т5 максимум светового потока приходится на температуру 35 °C. В каталогах ламп приводятся данные светового потока, измеренного при этой температуре.

Изменение светового потока лампы в зависимости от величины питающего напряжения следует рассматривать совместно с пускорегулирующей аппаратурой.

Продолжительность горения ламп Т5 — 20 000 ч.

Таблица 3.5 — Сравнительные характеристики ламп Т8 и Т5

По характеристикам видно, что лампы Т5 при меньшей мощности имеют больший световой поток на 22−28% и световую отдачу на 32−50%, а также большую продолжительность горения на 54−122%.

На основе имеющихся сведений об осветительном оборудовании был произведен расчет стоимости модернизации ОУ путем замены ЛЛ Т8 на ЛЛ Т5 в исследуемых корпусах, и была произведена экономическая оценка данного мероприятия (смотри таблицы 3.6 и 3.7).

Таблица 3.6 — Экономическая оценка замены ламп Т8 на лампы Т5 в главном корпусе

Таблица 3.7 — Экономическая оценка замены ламп Т8 на лампы Т5 в УЛК-6