Повышение энергоэффективности в системах электроснабжения и электропотребления путем внедрения светодиодных ламп в систему функционирования освещения.


Авторы: Волков М.А., Носова И.А.

На сегодняшний день проблема энергосбережения занимает ведущее место в политике многих стран. Государство и другие институты власти стимулируют компании для снижения энергопотребления, ввиду того, что энергоресурсы не безграничны. Энергосервисные фирмы, занимающиеся повышением энергоэффективности, все чаще предлагают свои услуги на рынке. Проведенные ими мероприятия снижают потребление энергии, давая сэкономить всем участникам сделки: и энергосервисным компаниям, и строительным фирмам, и потребителю.

Одной из сфер, где происходит большое количество потерь энергоресурсов, является система электроснабжения и электропотребления. Немалая доля расхода электроэнергии в жилых домах приходится на освещение. Для разработки мероприятий по снижению энергопотребления в системе функционирования освещения используются различные методы и технологии. Степень успешности применения новых технологий, их экономический эффект, рентабельность зависят от данных условий среды использования, адаптации к современным условиям. Выбор, той или иной инновации, определяется экологической безопасностью и максимальной энергоэффективностью. Освещение жилых помещений осуществляется посредством различных ламп: накаливания, натриевых ламп высокого давления, металлогалогенных ламп, люминесцентных ламп, светодиодных ламп.

Металлогалогенные и люминесцентные лампы содержат ртуть, поэтому подлежат обязательной утилизации на специальных предприятиях, что ведет к  дополнительным затратам. Кроме того, на просторах большой страны, где имеются отдаленные территории, в следствие чего там нет заводов по утилизации ртутесодержащих ламп(Крайний Север, Сибирь), нельзя их использовать. Выброс ртутесодержащих элементов в окружающую среду ведет за собой экологический кризис, ухудшение здоровья людей, в том числе: негативное влияние на головной мозг и нервную систему.  Натриевые лампы высокого давления используются там, где не имеет значение цветопередача (склады, промышленные предприятия и тд). Светодиодные лампы – экологически чистые источники испускания световых лучей. Элементы ламп не содержат ртути и прочих вредных веществ, поэтому не представляют опасности для жизни и здоровья людей. Данный факт является, наряду с высокой энергоэффективностью, одним из основополагающих факторов популяризации использования диодов в жилых зданиях.

Светодиодные светильники имеют низкое энергопотребление, долгий заявленный срок службы от 30000 до 50000 часов использования, простота, низкая температура корпуса, высокая прочность, небольшие габариты и, безусловно, экологическая безопасность.

В зарубежных странах уже давно используются такие лампы и другие источники с низким энергопотреблением. Быстрая окупаемость в других странах достигается за счет высоких тарифов на электроэнергию. Для примера, по состоянию на 2014 год, в Дании тариф составил 17,2руб за кВт*ч, в Германии- 16,9руб, в Италии – 15,8руб, в России же много меньше, около 3руб.

Для того, чтобы понять насколько широко возможное применение светодиодных ламп в России необходимо подсчитать срок окупаемости этого проекта. Возьмем для примера, группу домов из 10 в районе. В каждом доме 200 квартир(4 подъезда по 50 квартир, 10 этажей). Квартира состоит из 2 комнат(гостиная, спальня, кухня, с/у, коридор). Норма освещенности для гостиной, спальни и кухни – 150 люксов(Лк); с/у и коридор – 50Лк; лестничная клетка в подъезде – 20Лк. Для подбора количества световых приборов переведем определим световой поток для каждого помещения: гостиная – 3000Лм(150Лк*20м2); спальня- 2250Лм(150Лк*15м2); кухня – 1800Лм(150Лк*12м2); с/у – 500Лм(50Лк*10м2); коридор – 500Лм(50Лк*10м2); лестничная клетка – 240 Лм(20Лк*12м2). Тогда, нам потребуется на гостиную(8 светодиодных ламп мощностью 5Вт, 400Лм; или 8 ламп накаливания мощностью 40Вт, 400Лм); на спальню(6 светодиодных ламп мощностью 5Вт, 400Лм; или 6 ламп накаливания мощностью 40Вт, 400Лм); на кухню(5 светодиодных ламп мощностью 5Вт, 400Лм; или 5 ламп накаливания мощностью 40Вт, 400Лм); на с/у (2 светодиодных лампы мощностью 3Вт, 250Лм; или 2 ламп накаливания мощностью 20Вт, 250Лм); на коридор (2 светодиодных лампы мощностью 3Вт, 250Лм; или 2 ламп накаливания мощностью 20Вт, 250Лм); на лестничную клетку (1 светодиодную лампу мощностью 3Вт, 250Лм; или 1 лампу накаливания мощностью 20Вт, 250Лм).

Подсчитаем стоимость ламп накаливания в данной группе домов: в одной квартире 23 лампы накаливания, количество ламп накаливания в группе домов: 23*200*10=46 000 ламп накаливания; средняя стоимость одной лампы накаливания 30руб; суммарные затраты=46 000* 30=1 380 000руб. Срок службы лампы накаливания – 1000 часов.

Подсчитаем стоимость светодиодных ламп в данной группе домов: в одной квартире 23 светодиодные лампы, количество в группе домов: 23*200*10=46 000 светодиодных ламп; средняя стоимость одной светодиодной лампы 400руб; суммарные затраты=46 000*400=18 400 000руб. Срок службы светодиодной лампы – 40 000 часов.

Для того, чтобы лампы накаливания отработали тот же срок, что и светодиодные лампы, их нужно приобрести в 40 раз больше(!), исходя из условий сроков службы. Поэтому, для одинакового срока службы в 40 000 часов, суммарная стоимость всех ламп накаливания составит: 40*1 380 000руб=55 200 000руб.

Теперь рассчитаем, потребление энергии при 40 000 часов использования. Для ламп накаливания на одну квартиру потребление составит:8*40Вт+6*40Вт+5*40Вт+2*20Вт+2*20Вт=640Вт; для одного подъезда, устанавливая лампы на каждом этаже: 10*20Вт=200Вт, тогда на все подъезды: 200Вт*4*10=8 000Вт ; на все квартиры: 640*200*10=1 280 000Вт. Умножим на количество часов использования: 1 280 000Вт*40 000часов=51 200 000 000Вт*ч. Переведем в кВт*ч: 51 200 000 кВт*ч. Средний тариф, около 3руб: 51 200 000*3= 153 600 000руб.

Для светодиодных ламп на одну квартиру потребление составит: 8*5Вт+6*5Вт+5*5Вт+2*3Вт+2*3Вт=107Вт; для одного подъезда, устанавливая лампы на каждом этаже: 10*3Вт=30Вт, тогда на все подъезды: 30Вт*4*10=1 200Вт ; на все квартиры: 107*200*10=214 000Вт. Умножим на количество часов использования: 214000Вт*40 000часов=8 560 000 000Вт*ч. Переведем в кВт*ч:8 560 000 кВт*ч. Средний тариф, около 3руб: 8 560 000*3= 25 680 000руб.

Общие расходы: на лампы накаливания = 153 600 000+55 200 000=208 800 000руб; на светодиодные лампы = 25 680 000+18 400 000=44 080 000руб.

Экономия составит: 208 800 000руб-44 080 000руб= 164 720 000руб.

В среднем лампа используется в день около 8 часов, следовательно, срок службы 40 000/8= 5 000 дней/365дней=13,7 лет.

 

В ходе нашего исследования мы пришли к выводам, что светодиодные лампы по следующим параметрам превосходят лампы накаливания:
• Энергопотребление светодиодных ламп в 8 раз меньше, чем энергопотребление ламп накаливания(0,04кВт*8 часов использования=0,32кВт*ч; 0,005*8 часов использования=0,04кВт*ч)
Соответственно и меньше в 8 раз стоимость использования светодиодный лампы за один день
(40Вт*8часовиспользования*3руб/1000Вт=0,96руб в день-потребление лампы накаливания; 5Вт*8часовиспользования*3руб/1000Вт=0,12руб в день- потребление светодиодной лампы);
• Срок окупаемости составит около 310 дней на одну лампу(стоимость лампы накаливания 30руб; светодиодной лампы 320руб. Срок службы лампы накаливания 125 дней(1000часов/8часоввдень), с заменой каждые 125 дней, то есть в сумме затраты на использование лампы накаливания составят: 0,96руб*310+2*30(замена после 125дней)=357,6руб; а затраты на использование светодиодный лампы 0,12*310+320=357,2руб)
• Экономия на группу домов составила 167 720 000руб, что представляет собой средства, которые сэкономят жители этих домов.
• Энергоэффективность повысилась в 6 раз(51 200 000кВ*ч/8 560 000кВ*ч).
Таким образом, использование светодиодных ламп это реальная возможность экономии на электроэнергии и ценный вклад в долгосрочную перспективу.

Рейтинг: 0

Автор публикации

0
не в сети 8 месяцев

mikhail17

Комментарии: 0Публикации: 8Регистрация: 15-02-2016

Оставьте комментарий


Яндекс.Метрика
Авторизация
*
*


Регистрация
*
*
*

Генерация пароля