Производственное освещение на примере цеха АО "АЛСИС".

Аббревиатура ДНаТ расшифровывается как "дуговая натриевая трубчатая лампа". Конструкция и принцип работы лампы ДНаТ довольно просты. Во внешнем стеклянном баллоне лампы есть специальная "горелка", которая представляет собой цилиндрическую разрядную трубку из особого материала - чистой окиси алюминия. Трубка заполнена смесью паров натрия и ртути, здесь присутствует также зажигающий газ ксенон. Электрический разряд (дуга) создается в парах натрия высокого давления. При этом лампа ДНаТ имеет, как правило, специфический цвет излучения с золотисто-белым или оранжево-желтым оттенком. несмотря на очевидные достоинства лампы ДНаТ (экономичность, высокая светоотдача - до 130 лм/Вт, длительный срок службы - в среднем от 12000 до 25000 часов), некоторые технические характеристики таких ламп существенно ограничивают сферу их применения.

Если учитывать такую характеристику, как например, цветопередача, то лампа ДНаТ является оптимальным выбором далеко не всегда. Дело в том, что использование ламп такого типа целесообразно только при невысоких требованиях к цветопередаче. Кроме того, лампа ДНаТ предполагает, как правило, длительное время включения - до 6-10 минут. Эффективность натриевых ламп прямо зависит от температуры окружающей среды, что также ограничивает их применение - в холодную погоду особенно при уличном освещении они светят хуже.

Не совсем однозначно и утверждение, что они экологичнее ртутных ламп, так как в качестве наполнителя в большинстве ламп ДНаТ применяется соединение натрия и ртути (амальгама натрия). Натриевые лампы высокого давления обладают высоким КПД (примерно 30%). Исходя из спектрального анализа света, излучаемого лампами ДНаТ, на длине волн 550-640 нм приходится наибольшее излучение, что наиболее близко для восприятия человеком (органы зрения).

Цветопередачу можно улучшить, используя разнообразные газовые смеси и люминесцирующие материалы, а также изменяя давление в лампе. Однако подобные приемы уменьшают КПД и световой поток лампы.

Стоит отметить, что при изменении питающего напряжения у ламп ДНаТ значительно меняется не только напряжение работы лампы, но и другие ее параметры. Поэтому нужно учесть, что производители рекомендуют эксплуатировать их при незначительных изменениях питающего напряжения (+/- 5% от номинально напряжения). Практика эксплуатации подтверждает чувствительность данного типа ламп к "скачкам" напряжения. При номинальном напряжении в 380 Вт и часто встречаемой практике поставке тока энергетиками с характеристиками в 400-420 Вт данный тип ламп перегорает. В идеальном варианте требуется установка схемы через трансформатор.

В связи со всем вышеперечисленным и возник вопрос замены установленных ламп ДНаТ 250 на более экономичные современные светодиодные лампы. АО "АЛСИС" эксплуатирует лампы ДНаТ уже более 10 лет и накопило большой практический опыт по данному виду ламп освещения. Производственное здание на примере которого мы рассматривает ситуацию имеет габариты 30х18 м и высоту 4,5 м. Имеется 18 светильников марки ДНаТ 250 с суммарной мощностью 4,5 кВт/ч. Регулярные замеры освещенности проводимые Роспотребнадзором показывают от 340 до 380 лм, что полностью устраивают как контролирующие органы, так и работников предприятия.

При расчете системы освещения на светодиодах оставили существующие требования по освещенности. Выбор пал на подвесной светильник Geniled Колокол 200W, световой поток 17877 лм. При помощи программы DIALux было определено необходимое количество светильников и их расстановка в помещении для достижения нормативных показателей с запасом 40-80 лм. Количество светодиодных светильников - 28 шт., общей мощностью 5,6 кВт/ч.

Светодиодный светильник Geniled Колокол 200W предназначен для внутреннего и наружного освещения производственных площадей заводов и фабрик, складов и ангаров, а также других территорий и помещений, где высота подвеса светильника и высокое качество освещения имеют решающее значение. Светодиодные светильники Geniled Колокол 200W являются полноценной заменой светильников с дуговыми ртутными лампами мощностью 600 Вт.

Технические характеристики Geniled Колокол 200W приведены на сайте производителя и поставщиков.

Существенные преимущества светодиодного светильника Geniled Колокол 200W:
• Мгновенно загорается (без задержки);
• Не содержит ртути и других вредных веществ, экологически безопасен (не требует специальной утилизации);
• Отсутствуют шумы при работе светильника;
• Мягкий свет, высокая цветопередача и отсутствие мерцания;
• Отсутствие ультрафиолетового излучения (не причиняет вреда здоровью);
• Экономия электроэнергии (до 90%);
• Возможность эксплуатации в условиях повышенной влажности;
• Прочность (ударостойкость и виброустойчивость);
• Долгий срок службы (более 50 000 часов);
• Гарантийный срок 3 года.

Экономическая эффективность проекта

Цена светодиодного светильника в ценах 1 квартала 2014 года составляет 13800 руб/шт., светильник ЖКУ с лампой ДНаТ 250 - 3000 руб/шт.

Стоимость комплекта светодиодных светильников для цеха составит 28х13800= 386400 руб. Стоимость комплекта ДНаТ для цеха составляет 18х3000=54000 руб. 

Полная стоимость реконструкции освещения цеха, включая приобретение светильников, обойдется в 586400 руб.

Расчет капитальных затрат по проекту реконструкции:

При этом, если бы речь шла не о реконструкции, а о новом объекте строительства и внедрении системы освещения «с ноля», капитальные затраты представляли бы собой следующее:

Затраты на эксплуатацию представляют собой следующее:

Таким образом, срок окупаемости проекта реконструкции светового оборудования составляет 140 лет. Первичные затраты, практически на 0,5 млн руб., превышающие просто замену всех ламп на новые, компенсируются в течение 140 лет при ежегодной экономии на платежах за электроэнергию в размере 2860 руб.

Даже с учетом срока службы ДНаТ - 18000 часов и светодиодов - 50000 часов эффекта от экономии не будет. Выигрыш получим в изменении цветопередачи и времени включения светильников, а часовой расход снизится на 0,9 кВт/ч при полном освещении в сравнительных вариантах на ДНаТ и светодиодах. При этом данный расчет при замене ламп в соотношении 1:1 носит больше информационный характер, так как не отвечает требованиям по освещенности и не пройдет замеры надзорного органа - Роспотребнадзора.

При соблюдении уровня освещенности и замене 18 ламп ДНаТ 250 на 28 светодиодных ламп мы получаем иные цифры.

Затраты на эксплуатацию:

В данном варианте расчета альтернативного предложения на светодиодных лампах с соблюдением всех требований "экономика" пока не выдерживает никакой критики и сама идея остается на уровне весьма интересной и перспективной разработки.

Резюме: Решение по внедрению перспективных светодиодных светильников отложено до снижения цен производителями на них и/или увеличения срока службы до 100000 часов, в силу отсутствия экономических выгод от применения на данный момент с учетом текущих сложившихся цен на рынке промышленного освещения.