Внутреннее освещение

Расход электроэнергии на освещение промышленных предприятий непрерывно растет и составляет в среднем по отраслям промышленности 5-10% их общего потребления.
Электрическое освещение наряду с другими устройствами технического оснащения производственных помещений создает комфортные условия для производительного труда, уровень освещенности значительно влияет на производительность труда. Поэтому задачу экономии электроэнергии, потребляемой осветительными установками, следует понимать так: при минимальных затратах электроэнергии путем правильного устройства и эксплуатации средств освещения обеспечить оптимальную освещенность помещений и рабочих мест и высокое качество освещения, создать обстановку для наиболее производительного труда работающих.

Рациональное устройство естественного освещения производственного помещения и создание достаточной освещенности рабочих поверхностей, требующейся технологическим процессом производства, должно быть предусмотрено при проектировании здания. Иногда об этом забывают, применяя проекты зданий, предназначенных для производств с меньшими требованиями к уровню освещенности. Недостаточная естественная освещенность в подобных зданиях ниже допустимой для данного типа производства, особенно в облачные зимние дни, приводит к необходимости использования электрического освещения в дневное время.
Рассмотрим возможность экономии электроэнергии при проектировании и эксплуатации осветительных установок (ОУ).

Чрезвычайно важно правильно выбрать тип источника света. Одной из основных характеристик ламп является световая отдача Н, характеризующаяся отношением светового потока лампы к её электрической мощности. Для промышленности рекомендуются следующие типы ламп: лампы накаливания (ЛН) – Н = 10-20 лм/Вт, люминесцентные лампы (ЛЛ) – Н = 42-62 лм/Вт; дуговые ртутные люминесцентные (ДРЛ) – Н = 35-55 лм/Вт и дуговые ртутные с исправленной цветностью (ДРИ) – Н = 64-90 лм/Вт.

Для характеристики сравнительной эффективности ламп накаливания, люминесцентных ламп и ламп ДРЛ приводим в табл. 2 данные о световых потоках ламп сравниваемой мощности.

Таблица 2

Сравнительная эффективность источников света
Лампы накаливания Люминисцентные лампы ДРЛ
Мощность, Вт Световой поток, лм Мощность, Вт Световой поток, лм Мощность, вт Световой поток, лм
- -
- -
- -
- -
- -
- - - -
- -
- -


Из табл. 2 следует, что световой поток новых люминесцентных ламп больше, чем ламп накаливания при мощностях до 40 Вт, в 5,8-6 раз и при мощностях 80-200 Вт в 3,7-4,2 раза.

Применение ламп ДРЛ мощностью 250, 400, 700 и 1000 Вт в сравнении с люминесцентными лампами целесообразно при большой высоте помещений (граница по высоте между ними не установлена), более тяжелом тепловом режиме работы, трудности доступа к светильникам и отсутствии специальных требований к качеству освещения, где спектральный состав света ламп ДРЛ не противопоказан.

При сравнении эффективности применения газоразрядных ламп и ламп накаливания следует учесть некоторые существенные особенности газоразрядных ламп. Как известно, газоразрядные лампы обладают падающей вольт-амперной характеристикой: при увеличении тока лампы напряжение на ней уменьшается. В связи с этим включение лампы непосредственно в сеть привело бы к быстрому неограниченному росту тока и перегоранию лампы. Поэтому газоразрядные лампы должны обязательно включаться последовательно с балластным сопротивлением, ограничивающим ток. При переменном токе это сопротивление может быть активным (например, лампа накаливания), индуктивным (дроссель) или емкостным (конденсатор). Для уменьшения потерь в балластном сопротивлении предпочтение отдается дросселям и конденсаторам. Широкое применение имеют дроссели, имеющие в 3-4 раза больший срок службы (до 10 лет), чем конденсаторы. Балластное сопротивление с устройством, обеспечивающим зажигание лампы, а также некоторыми другими элементами, например для подавления помех, повышения cos ? и др., называется пускорегулирующей аппаратурой лампы (ПРА).

Потери мощности в ПРА люминесцентных ламп составляют 5-40 % номинальной мощности их. Они обусловлены потерями в постоянно включенном в цепь горящей лампы балластном сопротивлении (дросселе, конденсаторе). Для включения люминесцентных ламп в ПРА имеются ионные биметаллические тепловые реле времени (стартеры). Стартерные ПРА часто выходят из строя, возникают отказы зажигания и мигание ламп, средний срок службы стартера 2000-3000 ч – это меньше, чем срок службы люминесцентных ламп. Недостатки стартерных схем в эксплуатации вызвали появление различных схем бесстартерного зажигания люминесцентных ламп. В бесстартерных ПРА осуществлен подогрев электродов лампы, который не отключается при горении лампы, что ведет к увеличению потерь электроэнергии. Однако по расходу электроэнергии бесстартерные ПРА по сравнению со стартерными в большинстве случаев более экономичны.
Весьма экономичны также групповые (на 30-80 люминесцентных ламп) ПРА, где потери составляют 5-10 %.

Во всех промышленных осветительных установках следует, как правило, применять газоразрядные источники света (люминесцентные, ртутные, металлогалогенные и натриевые лампы).
Экономичные компактные люминесцентные лампы (интегральные, с электронной ПРА, встроенной в резьбовой цоколь) предназначены для использования в административных помещениях для прямой замены ламп накаливания. В табл. 3 приводятся данные и упрощенный расчет, иллюстрирующие экономический эффект от замены ЛН на компактные ЛЛ. Затраты снижаются: на замену ламп накаливания – в 10 раз, на оплату электроэнергии – в 5,4 раза.

Для общего освещения (коридоров, вестибюлей, лестниц) предназначены энергоэкономичные светильники с КЛЛ и ЭПРА ФП001-11-001, ФП001-11-002.
Загрязнение светильников веществами, находящимися в воздухе производственных помещений: пылью, грязью, конденсатом паров и газов – приводит к резкому снижению их КПД и изменению формы кривой силы света.

В пыльных и грязных производствах наблюдаются случаи понижения освещенности в 8-10 раз. Поэтому постоянное поддерживание светильников в надлежащей чистоте имеет огромное значение для рационального использования электроэнергии в электроосветительных установках.

Периодичность очистки зависит от степени загрязнения воздушной среды производственного помещения и наружного воздуха. Правила технической эксплуатации электроустановок (ПТЭ) требуют производить не менее двух чисток стекол в год при минимальной запыленности и не менее четырех при значительных выделениях пыли, дыма и копоти. Методы очистки зависят от стойкости загрязнений: для легко удаляемой пыли и грязи достаточно промывки стекол мыльным раствором и водой с последующей протиркой. При стойких маслянистых загрязнениях, масляной копоти для очистки необходимо применять специальные составы.

Эффективность регулярной протирки остекления очень высока: продолжительность горения ламп при двухсменной работе цехов сокращается в зимнее время не менее чем на 15 %, а в летнее время на 90 %.

Для экономного расходования электроэнергии в электроосветительных установках должна быть предусмотрена рациональная система управления освещением. Правильно построенная схема управления освещением помогает сократить продолжительность горения ламп и с этой целью предусматривается возможность включения и выключения отдельных светильников, групп их, освещения помещения, здания, всего предприятия.
В невысоких и небольших производственных и вспомогательных помещениях (с высотой до 4-5 м) возможно применение выключателей на один-два светильника или малую группу светильников. В таких помещениях существенное значение для экономии электроэнергии имеет применение потолочных выключателей. Потолочные выключатели позволяют оставлять включенными минимальное количество ламп, что очень важно, когда остается работать во вторую и третью смены небольшое число работающих. Из опытных данных установлено, что применение потолочных выключателей дает экономию электроэнергии 10-15 кВт•ч в месяц на один выключатель. Для крупных цехов возможно применение дистанционного контакторного управления освещением всего цеха из ограниченного количества мест – одного или двух, что облегчит управление освещением и позволит более экономно расходовать электроэнергию. Пункт управления освещением размещается в помещениях дежурного персонала цеха. Дистанционное управление освещением цеха должно обладать необходимой гибкостью, обеспечивающей включение его в зависимости от уровня естественной освещенности помещения и времени выполнения в нем работ. Особо должно быть построено управление аварийным освещением в зависимости от его значения для данного производства.

Управление наружным освещением с разделением его на части (освещение дорог и проездов, охранное освещение, освещение открытых мест работы, освещение больших площадей и открытых складов) должно быть максимально централизовано в масштабе всего предприятия.
Централизуется обычно и управление освещением всего предприятия, т.е. освещением всех зданий и наружным освещением. Для дистанционного управления освещением используются телефонные кабели и кабели телеуправления. Управление освещением всего предприятия, как правило, сосредоточивается на пункте дежурного энергетического хозяйства предприятия.

Централизация управления освещением всего предприятия преследует цель выбора наиболее рационального времени включения и выключения освещения, сочетания его с уровнем естественной освещенности, с началом, перерывами и окончанием работ в цехах предприятия.

В практике применяются различные схемы автоматизации управления освещением.
Для автоматизации управления включением и отключением осветительных установок применяются фотореле и фотоавтоматы типов ФР2, реле времени типа 2РВМ с приводом от часового механизма.

Так, на ряде предприятий внедрена упрощенная схема включения и отключения цехового освещения с использованием программного реле времени типа 2РВМ.
Для автоматизации управления освещением в настоящее время применяются тиристорные ограничители напряжения типа ТН-3-220, выпускаемые отечественной промышленностью в двух модификациях: с нагрузкой 63 и 1000 А на фазу. Ограничители могут использоваться для дистанционного управления освещением и отключением нагрузки.
Колебания напряжения приводят к перерасходу электроэнергии. Напряжение на выводах ламп не должно быть выше 105 % и ниже 85 % номинального напряжения.
Снижение напряжения на 1 % вызывает уменьшение светового потока ламп: накаливания на 3-4 %, люминесцентных ламп на 1,5 % и ламп ДРЛ на 2,2%. Перенапряжение сети приводит к увеличению потребляемой энергии осветительными установками.

Зависимость снижения срока службы ламп и увеличение количества ламп, необходимых для эксплуатации осветительных установок, от величины перенапряжения приведено в табл. 4.

Таблица 4

Зависимость снижения срока службы ламп и увеличения количества ламп, необходимых для эксплуатации осветительных установок, от перенапряжения  
Лампы Перенапряжение, %  
 
Oотносительный срок службы  
Накаливания Газоразрядные 100 100 87,1 95,0 75,8 93,0 66,2 90,0 50,5 85,0 38,7 80,0 7,8 73,0  
Относительное количество ламп  
Накаливания Газоразрядные 100 100 114 105 132 108 151 111 198 118 258 125 1284 137  

 

Одной из основных причин, вызывающих значительные колебания напряжения в осветительной сети промышленных предприятий, являются пусковые токи крупных электродвигателей, установленных на агрегатах с тяжелыми маховыми массами, прессах, компрессорах, молотах и др.

Значительно повышается напряжение в электросети промышленных предприятий в ночное время, когда остаются выключенными на ночь компенсирующие устройства. Колебание напряжения вызывается также изменением силовой нагрузки в течение суток.
Для устранения влияния колебаний напряжения на эффективность осветительной установки применяют отдельные трансформаторы для осветительной нагрузки и компенсирующие устройства, включаемые и отключаемые строго по суточному графику.

В последнее время для стабилизации напряжения в осветительных установках находит применение автоматическое регулирование напряжения. Для промышленных осветительных электросетей разработаны и широко применяются автоматическое регулирование напряжения с помощью последовательно регулируемых трансформаторов и включение в сеть дополнительной индуктивности.

Вывод. Таким образом, с целью снижения установленной мощности осветительных установок и расходов на их эксплуатацию при одновременном создании комфортных условий труда необходимы следующие мероприятия:

- замена источников света новыми энергоэффективными лампами при условии обеспечения установленных норм освещенности;

- максимальное использование естественного освещения в дневное время и автоматическое управление искусственным освещением в зависимости от уровня естественного освещения; управление включением освещения может осуществляться от инфракрасных датчиков, реагирующих на присутствие людей или движение;

- использование современной осветительной арматуры с рациональным светораспределением;

- использование электронной пускорегулирующей аппаратуры (ЭПРА);

- применение автоматических выключателей для систем дежурного освещения в зонах временного пребывания персонала;

- окраска поверхностей производственных помещений и оборудования в светлые тона для повышения коэффициента использования естественного и искусственного освещения;
- содержание светопрозрачных конструкций и осветительных приборов в чистоте;
- установка защиты от превышения номинальных уровней напряжения.








Дата добавления: 2015-12-11; просмотров: 1882; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ


Поиск по сайту:

При помощи поиска вы сможете найти нужную вам информацию.

Поделитесь с друзьями:

Если вам перенёс пользу информационный материал, или помог в учебе – поделитесь этим сайтом с друзьями и знакомыми.
helpiks.org - Хелпикс.Орг - 2014-2022 год. Материал сайта представляется для ознакомительного и учебного использования. | Поддержка
Генерация страницы за: 0.034 сек.