Об энергоэффективности и энергосбережении

СВЕТОДИОДНЫЕ ПРИБОРЫ

Об энергоэффективности и энергосбережении, проблемы световой среды на рабочих местах и решение, окупаемость светодиодных приборов, общие вопросы светодиодного освещения

Об энергоэффективности и энергосбережении

Энергоэффективность и энергосбережение входят в пять стратегических направлений приоритетного технологического развития России, названных Президентом РФ, являются огромным резервом отечественной экономики. Энергосбережение – общенациональная задача, в процесс модернизации экономики России включены не только хозяйствующие субъекты, но и все общество в целом, общественные организации, политические партии, а вопросам энергосбережения и энергетической эффективности уделяется особое внимание.

В России один из самых больших в мире технический потенциал повышения энергетической эффективности – более 40% от уровня потребления энергии в стране: в абсолютных объемах – это 403 млн т.у.т. Использование этого резерва возможно только за счет комплексной политики.

В настоящее время в сфере энергосбережения и энергетической эффективности существует три основополагающих базовых документа: “Энергетическая стратегия на период до 2030 года”, Федеральный закон “Об энергосбережении и повышении энергетической эффективности и о внесении изменений в отдельные законодательные акты Российской Федерации” и Государственная программа “энергосбережения и повышения энергетической эффективности на период до 2020 года”.

Федеральный закон “Об энергосбережении и повышении энергетической эффективности” – базовый документ, определяющий государственную политику в области энергосбережения. Закон направлен на решение вопросов энергосбережения и повышения энергоэффективности в области ЖКХ.

Для организации эффективной работы ЖКХ предусмотрено введение энергетических паспортов, определен комплекс мер, обеспечивающих для потребителей право и возможность экономить ресурсы, сделав выбор в пользу энергоэффективных товаров и услуг. В качестве первого шага вводится запрет на производство, импортирование и продажу ламп накаливания мощностью 100 Вт и более, с 2013 г. – ламп 75 В т и более, с 2014 г. – 25 Вт и более.

Второй блок закона объединяет набор инструментов, стимулирующих энергосбережение в госсекторе, в том числе обязанность бюджетных организаций снижать объемы потребления энергоресурсов не менее чем на 3% ежегодно в течение 5 лет, и за бюджетной организацией сохраняются средства, сэкономленные благодаря проведению мероприятий по энергосбережению и энергоэффективности, а также возможность их перераспределения, в том числе и в фонд оплаты труда.

Законом также установлена обязанность разработки программ по энергосбережению и повышению энергоэффективности для государственных компаний, бюджетных организаций и учреждений, а также для регионов и муниципалитетов, причем это увязано с бюджетным процессом.

Следующий важный аспект – отношение между государством и бизнесом. Для стимулирования перехода бизнеса на энергоэффективную политику установлены экономические рычаги, в том числе предоставление налоговых льгот, а также возмещение процентов по кредитам на реализацию проектов в области энергосбережения и повышения энергоэффективности.

Большая роль в повышении энергоэффективности отводится субъектам Российской Федерации, которые уже сегодня наделены соответствующими полномочиями. В каждом регионе, в каждом муниципальном образовании должна быть своя программа энергосбережения с четкими, понятными целевыми показателями и системой оценки.

Проблемы световой среды на рабочих местах

Одной из существующих на сегодня проблем, требующих незамедлительного решения, является измерение коэффициента пульсации освещенности (Кп) при высокочастотном питании осветительных установок. 

    Пульсация светового потока зрительно не воспринимается, так как частота пульсаций 100 Гц превышает критическую частоту слияния световых мельканий для глаза. Однако неблагоприятное действие световых колебаний на организм человека установлено в многочисленных исследованиях. В последние годы в связи с широким внедрением в жизнь и деятельность человека ПЭВМ и ВДТ вопрос об ограничении пульсаций освещенности встает особенно остро. Жалобы на общее недомогание, преждевременное утомление, головные боли, ухудшение зрения, головокружение, двоение изображения, «затуманивание» зрения и другие астенопические явления типичны для людей, постоянно работающих на компьютерах. Поэтому жесткое требование по ограничению пульсации – 5 %. И это не случайно: экспериментально установлено, что отрицательное действие пульсации на организм человека достаточно мало только при глубине пульсации не более 5-6 % (при частоте 100Гц). При частоте колебаний света 300 Гц и выше глубина пульсаций не имеет значения, так как на эту частоту мозг не реагирует. 

При проведении аттестации рабочих мест по условиям труда, аккредитованной лабораторией, на предприятиях в 2015 году были выявлены следующие показатели коэффициента пульсации светового потока.

* 5% на рабочих местах с ПЭВМ, от 10 до 20% в зависимости от разряда и подразряда зрительной работы на остальных рабочих местах.

Решение проблемы световой среды на рабочих местах

Решением проблемы пульсации освещенности при высокочастотном питании осветительных установок, является применение светодиодных световых приборов:

•     Светодиодные световые приборы являются безынерционными: не требуется времени для прогрева или отключения, отсутствует вредное воздействие циклической подачи питания и диммирования.

•     Качественно разработанные светодиодные системы освещения обеспечивают простоту и гибкость установки, не требуя балластов и дополнительных источников питания – достаточно обычной электропроводки. Повысить энергоэффективность и упростить установку призваны разъемы быстрого подключения, а также устройства для ограничения потребляемого тока, защиты от неправильного подключения и коррекции коэффициента мощности.

•     В отличие от люминесцентных ламп, содержащих ртуть и требующих специального обращения и утилизации, светодиоды не содержат ртути и являются безопасными для окружающей среды.

Окупаемость светодиодных приборов

Светодиодные системы освещения являются рентабельным решением. Ваши вложения окупаются. Изначально затраты на светодиодное освещение могут превышать расходы на традиционные системы, однако сокращение общего количества работ и затрат на обслуживание, электроэнергию и замену осветительных приборов снижает общую стоимость владения. Период окупаемости светодиодных систем освещения обычно не превышает трех лет, а в некоторых случаях может равняться одному году.

С течением времени первоначальные и совокупные затраты на светодиодные системы освещения будут только снижаться.

Увеличивающееся количество законов, инициатив и стандартов, направленных на повышение энергоэффективности и снижение вредного воздействия систем освещения на окружающую среду, стимулируют использование светодиодов как при установке новых, так и при модернизации существующих систем освещения.

Как работает светодиод

Как и любой диод, светодиод включает в себя один полупроводниковый p-n-переход

(электронно-дырочный переход). С помощью процесса, носящего название легирование, материал n-типа обогащается отрицательными носителями заряда, а материал р-типа – положительными носителями заряда. Атомы в материале n-типа приобретают дополнительные электроны, а атомы в материале р-типа приобретают дырки – места на внешних электронных орбитах атомов, в которых отсутствуют электроны. При приложении к диоду электрическогополя электроны и дырки в материалах p- и n-типа устремляются к p-n-переходу. Когда носители заряда подходят к p-n-переходу, электроны инжектируются в материал р-типа. При подаче отрицательного напряжения со стороны материала n-типа через диод протекает электрический ток в направлении от материала n-типа в материал р-типа. Это называется прямым смещением. Когда избыточные электроны переходят из материала n-типа в материал р-типа и рекомбинируют с дырками, происходит выделение энергии в виде фотонов, элементарных частиц (квантов) электромагнитного излучения. Все диоды испускают фотоны, но не все диоды испускают видимый свет. Материал, из которого изготавливается светодиод, выбирается таким образом, чтобы длина волны испускаемых фотонов находилась в пределах видимой области спектра излучения. Разные материалы испускают фотоны с разными длинами волн, что соответствует разным цветам испускаемого света.

Устройство светодиодных световых приборов

Для использования в целях освещения светодиоды должны быть объединены в систему, включающую оптику, драйверы, источники питания и теплоотводы. Все названные компоненты присутствуют в световом приборе. К основным компонентам светодиодного светового прибора относятся:

•             Собственно сами светодиоды и электроника, обеспечивающая их работу.

•             Источник питания с микропроцессорным управлением, преобразователи напряжения         

              и схемы управления.

•             Устройства для отвода тепла (вентиляционные отверстия и радиаторы).

•             Линзы и средства нацеливания для направления, смешивания и рассеивания света.

Суть проекта

1.            Участие предприятия и партнеров в Российской программе энергоэффективности и энергосбережения.

2.            Создание комплексной системы поставки светодиодных приборов для предприятий                                             партнеров.

3.            Проведение расчетов освещенности, наиболее экономичных и комфортных при применении светодиодных приборов.

4.            Утилизация вредных для человека и окружающей среды люминесцентных ламп.