|
3.10. Пути повышения энергетической
эффективности комплексов
осветительных установок
В предыдущих параграфах настоящей главы рассмотрены основные рекомендации по выбору системы освещения, типов источников света и светильников, выполнение которых обеспечивает экономию электроэнергии и затрат на освещение любого конкретного объекта: цеха промышленного предприятия, зала общественного здания, городской площади и т. п. Каждая из осветительных установок таких объектов характеризуется внутренним единством решения и в этом смысле может быть названа простой системой. Освещение крупного предприятия, а особенно если оно имеет много разных производств, расположенных иногда в нескольких корпусах, состоит из большого количества различных осветительных установок, каждая из которых является простой системой. Освещение текстильной промышленности, районов Крайнего Севера, народного хозяйства в целом - все это примеры совокупностей, включающих в себя множество различных "простых" систем освещения. Такие сложные системы освещения имеют значительно большее число степеней свободы. Рост количества последних приводит соответственно к появлению дополнительных физических параметров, необходимых для характеристики сложных систем. Эти параметры поддаются оптимизации с точки зрения экономичности, так же как и параметры простых систем освещения. Все рекомендации, сформулированные для простых систем, сохраняются и в рамках сложных систем, применительно к их отдельным элементам. Вместе с тем появление других параметров требует их изучения с точки зрения оценки энергетической эффективности больших систем и изыскания способов ее повышения.
Одним из существенных параметров сложной системы, состоящей из комплекса осветительных установок, является долевая структура световых потоков групп потребителей с разными источниками света, интегрально характеризующая степень внедрения новых источников света и распространенность старых. Совершенствование долевой структуры групп потребителей путем увеличения доли световых потоков от высокоэкономичных источников света (например, газоразрядных ламп) и снижения доли световых потоков менее экономичных (например, ламп накаливания) - один из возможных путей повышения эффективности сложных систем и получения за счет этого экономии электроэнергии. В системах, где процесс совершенствования еще только начался и новые высокоэффективные источники света составляют пока малую долю потребителей, такой путь развития очень перспективен и может давать, в особенности на первых порах, возможность получения большой экономии электроэнергии.
Вместе с тем повышение световой отдачи источников света, обеспечивающее получение значительной экономии электроэнергии в простых системах освещения, будет давать положительный эффект и в сложных системах. Расход электроэнергии и ее экономия, получаемая в сложных системах за счет роста световой отдачи источников света, зависят, как это следует из соотношений
(2.12),
(2.13),
не только от степени увеличения световой отдачи того или другого источника света, но и от того, насколько широко более совершенный источник используется в комплексе осветительных установок.
Представляет интерес сопоставление экономии электроэнергии, которую можно получить при совершенствовании комплекса осветительных установок за счет как повышения световой отдачи источников света, так и улучшения долевой структуры световых потоков групп источников света.
Обращает на себя внимание тот факт, что экономия электроэнергии получается именно за счет совершенствования долевой структуры. По мере насыщения осветительных установок приборами с газоразрядными лампами за счет одновременного сокращения доли, приходящейся на лампы накаливания, может происходить постепенное выравнивание влияний обоих параметров. Однако, учитывая долевые структуры световых потоков от разных источников в большинстве сложных систем освещения и существующие значения световой отдачи наиболее массовых источников света, можно констатировать, что в ближайшие годы именно совершенствование долевой структуры световых потоков от источников света будет оставаться наиболее мощным рычагом повышения энергетической эффективности сложных систем освещения.
Оценка численного значения экономии электроэнергии в конкретно рассматриваемом комплексе при целенаправленном изменении того или другого из двух рассматриваемых параметров может быть проведена аналогично. Абсолютные значения экономии электроэнергии могут оказаться весьма различными в зависимости от полного количества светильников в комплексе осветительных установок, долевой структуры световых потоков от источников света в нем и реальных световых отдач источников света. Вместе с тем в изменении абсолютных значений экономии электроэнергии от года к году имеется явно выраженная тенденция, которая сводится к следующему. По мере уменьшения в каждом конкретном комплексе доли световых потоков от неэффективных ламп накаливания и нарастания доли световых потоков от газоразрядных ламп абсолютная экономия электроэнергии, получаемая в последовательно идущие годы за счет совершенствования долевой структуры комплекса, будет уменьшаться. Так же будет влиять на возможность получения экономии электроэнергии и приближение с течением времени световой отдачи каждого источника света (при его совершенствовании) к физиологическому пределу.
Это не значит, что в перспективе получить экономию электроэнергии в сложных системах будет все труднее и труднее ввиду того, что сами эти системы будут становиться все совершеннее. Указанное справедливо только для каждого конкретного этапа развития, ограниченного определенным интервалом времени. В пределах этого интервала действительно экономия электроэнергии, которую можно получить за счет более широкого внедрения экономичных источников света (совершенствование структуры) и за счет дальнейшего повышения световой отдачи ламп, будет год от года уменьшаться. Однако с появлением новейших, еще более совершенных источников света снова начнется процесс совершенствования и расширения внедрения, но уже новых изделий, в то время как предшествовавшие образцы, бывшие высокоэкономичными в предыдущий период, переходят в разряд менее эффективных, постепенно устаревающих. Таким образом, на следующем, более высоком уровне технических возможностей вышеописанный процесс совершенствования сложных систем освещения повторится и процесс повышения эффективности использования электроэнергии пойдет по спирали.
В настоящее время среди массово выпускаемых источников света энергетически наименее эффективными являются лампы накаливания, а наиболее экономичными - люминесцентные и лампы типа ДРИ и ДНаТ. Неэкономичные лампы накаливания еще достаточно широко применяются для освещения жилых и части общественных зданий и даже на промышленных предприятиях еще не полностью сдали свои позиции. Судя по этой картине, мы находимся сейчас где-то в начале второй половины временного интервала, характеризующегося стремлением к максимально эффективному использованию имеющихся газоразрядных источников света массового применения - люминесцентных ламп типа ЛБ и ламп типа ДРЛ, ДРИ и ДНаТ, а также их зарубежных аналогов. Но уже сейчас в недрах этого периода рождаются технические возможности для наступления следующего. Появляются новые, более совершенные источники света: компактные люминесцентные лампы КЛЛ, газоразрядные лампы малого диаметра высокого давления типа ДРИ, натриевые лампы высокого давления типа ДНаТ и др. Дальнейшее покажет, насколько успешно будет их развитие и какие возможности в деле более рационального использования электроэнергии на освещение больших комплексов они смогут обеспечить.
|
