Наружное освещение.

На освещение в стране расходуется в среднем 13-14 % всей генерируемой электроэнергии. В промышленности доля энергозатрат на освещение, например на машиностроительных заводах, обычно составляет 8-10% от общего потребления электроэнергии; в текстильной, полиграфической, электронной промышленности – 15-25%. На первый взгляд, возможная экономия незначительна, однако важно, что потенциал энергосбережения при реконструкции осветительных установок легко реализуем, сопровождается значительным снижением эксплуатационных расходов и повышением качества освещения, а, следовательно, улучшением условий труда и повышением его производительности.

Каждое промышленное предприятие расходует электроэнергию не только на основной технологический процесс, но и на вспомогательные нужды. Эта составляющая на отдельных предприятиях достигает до 20% от общего электропотребления. Общими потребителями электроэнергии на вспомогательные нужды являются: электрическое освещение, системы водоснабжения, вентиляционные устройства и компрессорные станции, внутризаводской электрический транспорт. В настоящее время разработано много различных видов осветительных приборов с высоким КПД. Компактные люминесцентные лампы, потребляющие на 75 % энергии меньше, чем лампы накаливания при тех же показателях освещения. Они могут подключаться к тем же патронам, что и традиционные лампы. Их типовой ресурс превышает в 9-13 раз аналогичные показатели для ламп накаливания.

Вольфрамовые галогенные лампы потребляют на 89 % меньше энергии, чем лампы накаливания при том же световом потоке и имеют в 3-5 раз более высокий ресурс работы. Однако их доля в общей массе осветительных приборов остаётся малой, что объясняется необходимостью применения специальной арматуры, а также высокой ценой.
Разрядные лампы высокой интенсивности являются мощными источниками света при малом относительно ламп накаливания потреблении электроэнергии. Основными разновидностями этого класса ламп являются: ртутные, металлогалогенные и натриевые лампы высокого давления. Использование этих ламп связано с необходимостью дополнять их специальными баллонами, значительно повышающими стоимость. Однако все они обладают высокими эксплуатационными качествами. Так, натриевые лампы в 6 раз энергетически более эффективны, чем лампы накаливания, а металлогалогенные – в 5 раз. При этом они обеспечивают высокие цветовые показатели, поэтому рынок этих видов ламп имеет тенденцию к постоянному расширению.

В настоящее время в эксплуатации находится огромное количество светильников с люминесцентными лампами и электромагнитными дросселями, которые не обеспечивают оптимальных режимов работы ламп и имеют низкие эксплуатационные характеристики. На смену дросселям пришла электронная пускорегулирующая аппаратура (ПРА), существенно улучшающая технико-экономические показатели этого типа светильников.
Основой электронных ПРА (электронных балластов) являются полупроводниковые импульсные схемы, которые позволяют обеспечить питание люминесцентных ламп напряжением повышенной частоты, за счёт чего существенно повышается качество освещения при снижении потребления энергии по сравнению со светильниками, использующими традиционные электромагнитные балласты.

Полупроводниковые светоизлучающие диоды (СИД). Светоизлучающие приборы на основе СИД активно внедряются во все сферы городского хозяйства. Технология их создания известна как СИД-технология. СИД и устройства на их основе имеют значительное преимущество перед другими светоизлучающими приборами и устройствами. Малая потребляемая мощность, высокая надёжность, совместимость с интегральными схемами устройств управления, высокая устойчивость к механическим и климатическим воздействиям, появление внешне чисто зелёных и синих СИД, а также СИД со светоотдачей более 75 лм/Вт (светоотдача стандартных ламп накаливания 15 лм/Вт) – всё это произвело настоящую революцию в области светотехнических и информационных технологий, несмотря на их относительно высокую стоимость.
При модернизации системы освещения используют энергоэкономичные светильники с лампами КЛЛ и ЭПРА ФКУ01-2х18-002УХЛ1, которые предназначены для освещения:

- улиц и дорог местного значения;

- пешеходных улиц и тротуаров;

- подъездов, хозяйственных площадок и площадок при мусоросборниках;

- открытых пространств производственного назначения.

Предполагается, что в ближайшем будущем энергетическая эффективность станет главным фактором при производстве светотехнических приборов. В результате стандартные лампы накаливания будут вытеснены из потребления в течение 30-40 лет.
Основной задачей установок наружного освещения улиц и дорог с транспортным движением является обеспечение нормируемых уровней средней яркости поверхности асфальтобетонных покрытий проезжей части, равномерности распределения яркости и ограничение слепящего действия.

Нормируемые яркостные параметры достигаются за счёт рационального проектирования наружных осветительных установок на основе учёта отражательных характеристик асфальтобетонных покрытий, имеющих диффузионно-направленный характер отражения. Осветлённое асфальтобетонное покрытие – это шероховатое асфальтобетонное покрытие, в котором гранитный щебень заменён на искусственный или естественный высокопрочный щебень. В качестве светлого щебня, позволяющего повысить отражающие свойства асфальтобетонного покрытия, за рубежом используются не только природные кварциты, известняки, но и искусственные каменные белые материалы: синопал, люксовит и др., имеющие требуемые физико-механические и значительно более высокие отражательные свойства по сравнению с естественными материалами.

В Москве в начале 1970-х годов был для этой цели разработан светлый каменный материал «дорожный ситал» или сокращённо – дорсил, на базе утилизации мартеновских шлаков, отработана технология и было начато опытно-промышленное производство. Опытные участки осветлённых покрытий были уложены на Пролетарском проспекте, Фрунзенском валу, Пушкинской улице и др. Проведённые светотехнические исследования показали, что дорсил по своим свойствам приближается к синопалу.
Время проявления светлого щебня после укладки покрытия, когда с него сдирается черная битумная плёнка шинами проходящего транспорта, зависит от интенсивности движения машин и составляет 8-10 месяцев, а стабилизация отражательных характеристик происходит через 1,2-1,5 года. Возможно ускорение сроков осветления. Перечисленные выше участки осветлённых покрытий, уложенных с соблюдением требуемой технологии, простояли существенно дольше обычных.

В процессе проведённых исследований было установлено, что насыщение отражательных характеристик осветлённых покрытий наступает при содержании дорсила 43% и более. При этом повышение коэффициентов использования светильников (с широким характером светораспределения) по яркости составляет 60 % по сравнению с обычными шероховатыми и 40 % по сравнению с гладкими асфальтобетонными покрытиями. На этот же процент увеличивается и средняя яркость установок наружного освещения. Кроме того, обеспечивается улучшение поперечной равномерности распределения яркости, что весьма важно для широких улиц. Для влажного состояния покрытий преимущества осветлённых ещё весомее по сравнению с традиционными.

Таким образом, использование осветлённых асфальтобетонных покрытий приводит к увеличению их яркости и равномерности распределения яркости без повышения мощности осветительных установок.

Весьма важным является появление новой возможности улучшения поперечного распределения яркости при одностороннем размещении светильников за счёт изменения процентного содержания дорсила в составе асфальтобетонной смеси по полосам движения. Пример использования такой возможности: первая полоса движения – гранитный щебень, вторая полоса – вместо гранитного щебня 33 % дорсила, третья полоса – 38 % дорсила, что обеспечивает очевидное выравнивание поперечной яркости. Такая необходимость обычно возникает для расширяющихся участков автомобильных дорог при сохранении осевого размещения опор и светильников.

Естественно, что чем выше уровень нормируемой средней яркости, тем больше достигается абсолютная экономия установленной мощности и расхода электроэнергии. Поэтому наиболее эффективно использование осветлённых покрытий в транспортных тоннелях, где имеют место высокие уровни освещения, особенно в дневное время.
Насколько дороги светлые щебни? Проведённые НИИ расчёты показали, что по сравнению с карельским или украинским гранитным щебнем щебень из дорсила дороже не более чем в 2,5 раза, а осветлённый асфальтобетон по стоимости превышает обычный в 1,9 раза. Существенное удешевление осветлённого покрытия может быть достигнуто за счёт использования светлых естественных каменных материалов.

Необходимо желание и заинтересованность руководства строительного комплекса и городских заказчиков, которые не проявляются, видимо, по той причине, что дополнительные затраты должны нести строители-дорожники, а экономию получает городское наружное освещение.

Осветлённое покрытие позволит за срок службы покрытия только на одной въездной зоне тоннеля получить экономию электроэнергии не менее 1 млн. кВт•ч, сократить эксплуатационные расходы, а главное, снизить время введения ограничений движения в тоннелях, вызванных нахождением в них автоподъёмника при обслуживании светильников.
Помимо тоннелей осветлённые покрытия рекомендуется использовать на магистральных улицах общегородского значения, площадях, скоростных дорогах, а также для выделения наиболее конфликтных участков, таких как разделение направлений движения и т.п.
Важным преимуществом осветлённых покрытий в городе является меньший их нагрев в летний период, что способствует снижению износа покрытий и улучшению состояния воздушной среды, благодаря меньшему канцерогенному испарению битума.
Преимущества осветлённых покрытий свидетельствуют о необходимости проведения работ по их использованию в городах.

При квалифицированном, заинтересованном и ответственном отношении к осветительным установкам и использовании современных методов и средств освещения можно снизить энергопотребление в 2-3 раза без ухудшения качества освещения.