Эффективность данного мероприятия является многофакторной, методика расчета экономии электроэнергии, представленная в [2], сложна для использования при энергообследовании, но может быть рекомендована при необходимости точной оценки.
На основании опыта внедрения систем автоматизации и экономию от данного мероприятия можно определить по следующей формуле:
D Wi = WГi (kэаi - 1) [кВт ч/год] (11)
где kэаi - коэффициент эффективности автоматизации управления освещением, который зависит от уровня сложности системы управления.
В таблице 1 представлены значения kэаi для предприятий и организаций с обычным режимом работы (1 смена).
Таблица 1.
| № п.п. | Уровень сложности системы автоматического управления освещением | kэаi |
| Контроль уровня освещенности и автоматическое включение и отключение системы освещения при критическом значении Е | 1,1 - 1,15 | |
| Зонное управление освещением (включение и отключение освещения дискретно, в зависимости от зонного распределения естественной освещенности) | 1,2 - 1,25 | |
| Плавное управление мощностью и световым потоком светильников в зависимости от распределения естественной освещенности | 1,3 - 1,4 |
5. Установка энергоэффективной пускорегулирующей аппаратуры (ПРА).
D Wi = WГi (1 - KNпраi / Kпраi) [кВт ч/год] (12)
где Кпраi - коэффициент потерь в ПРА существующих светильников системы освещения i -го помещения; КNпраi - коэффициент потерь в устанавливаемых ПРА.
6. Замена светильников является наиболее эффективным комплексным мероприятием, так как включает в себя замену ламп, повышение КПД светильника, оптимизацию светораспределения светильника и его расположения. Для точной оценки экономии электроэнергии необходимо производить светотехнический расчет освещенности для предполагаемых к установке светильников методом коэффициента использования или точечным методом [1]. По расчетному значению установленной мощности (из светотехнического расчета) экономия электроэнергии определяется по формуле:
D Wi = WГi - PiN TГi [кВт ч/год] (13)
где РiN - установленная мощность после замены светильников; ТГi - годовое число часов работы системы искусственного освещения i -го помещения.
При упрощенной оценке (при замене светильников на аналогичные по светораспределению и расположению) расчет производится по следующей формуле:
D Wi = WГi (1 - kисi kзпi kчi kсвi KNпраi / Kпраi) [кВт ч/год] (14)
где kсвi - коэффициент учитывающий повышение КПД светильника.
kсвi = qi / qiN [кВт ч/год] (15)
где qi - паспортный КПД существующих светильников; qiN - паспортный КПД предполагаемых к установке светильников.
Расчет экономии электроэнергии при замене светильников учитывает мероприятия № 1, 2, 5, поэтому их следует исключать при расчете общей экономии электроэнергии в i -ом помещении.
В случае большого числа однотипных помещений в обследуемом здании со схожими по параметрам, состоянию, и мероприятиям ОУ расчет производится с помощью удельных показателей экономии электроэнергии.
D Wудj = D Wij / Sij [кВт ч/год] (16)
где D Wудj - удельная экономия электроэнергии для j - типа помещения; D Wij - расчетная экономия электроэнергии для i -го помещения; Sij - площадь i -го помещения.
Общая экономия электроэнергии в системах освещения обследуемого объекта определяется по формуле:
[кВт ч] (17)
где S j - общая площадь помещений j -го типа; N - количество типов помещений.
По представленной выше методике сотрудниками НГТУ произведен расчет экономии электроэнергии на объектах где проводился энергоаудит (ВУЗы и НИИ г. Нижний Новгород). В среднем экономически реальный потенциал экономии электроэнергии в системах освещения составил 15-20%.
Пример:
Административное здание 1986 года постройки; система освещения финансового отдела выполнена светильниками типа ЛПО 02 2х40 с КПД = 52%; используемые лампы типа ЛБ 40 с h = 75 лм/Вт; режим работы - 1 смена (с 8 до 17 часов); количество светильников 15 штук; размеры помещения 5х15х3 метра; средневзвешенный коэффициент отражения поверхностей помещения r = 0,3; нормированная освещенность 300 лк; фактическая освещенность 250 лк; количество часов работы искусственного освещения в год ТГ = 1300 часов; напряжение сети во время измерений Uc = 220 В; коэффициент естественной освещенности соответствует норме, коэффициент использования 0,92; на момент измерений прошло 360 дней со дня последней чистки.
Расчет:
1. Установленная мощность
2. Р = PлКпраN = 40 * 1,2 * 30 = 1440 Вт;
3. Годовое энергопотребление
4. WГ = Р ТГ kи = 1440 * 1300 * 0,92 = 1872 кВт ч/год;
5. Экономия за счет перехода на люминесцентные лампы пониженной мощности типа TL-D 36/84, с h N = 93 лм/Вт.
6. D W 1 = WГ (1 - kис) = 1872 * (1 – 0,81) = 356 кВт*ч/год;
7. Экономия за счет чистки светильников
8. kчi = 1 - (g с + b с е-(t/tc)) = 1 – (0,95 + 0,02) = 0,03;
9. D W 2 = WГ kч = 1872 * 0,03 = 56 кВт ч/год;
10. Экономия энергии при повышении коэффициента отражения поверхностей помещения до r = 0,5 (покраска, побелка) составит 10% или
11. D W3 = 187 кВт ч/год;
12. Экономия энергии в результате внедрения системы автоматического включения и отключения освещения
13. D W 4 = WГ (kэа – 1) = 1872 * (1,1 – 1) = 187 кВт ч/год;
14. Экономия энергии вследствие установки электронных ПРА с КNпра = 1,1
15. D W 5 = WГ (1 - КNпра / Кпра) = 1872 * (1 – 0,92) = 150 кВт ч/год;
16. Экономия за счет установки новых светильников с более высоким КПД = 75%, но с аналогичным светораспределением
17. D W 6 = WГ (1 - kсв) = 1872 * (1 – 0,52/0,75) = 580 кВт ч/год;
18. Общий резерв экономии энергии составит
= 250/300 * 1516 = 1263 кВт ч/год.
Литература
1. Справочная книга по светотехнике / Под редакцией Ю. Б. Айзенберга. - 2- е изд., перераб. и доп. - М.: Энергоатомиздат, 1995. - 528 с.: ил.
2. Кунгс Я. А. Автоматизация управления электрическим освещением. - М.: Энергоатомиздат, 1989. - 112 с.: ил. - (Экономия топлива и электроэнергии)
3. Источник: https://www.electro.nizhny.ru/papers/1/00114.html