Освещение

Современное человеческое общество немыслимо без повсеместного использования света. Осветительные установки создают необходимые условия освещения, которые обеспечивают зрительное восприятие (видение), дающее около 90% информации, получаемой человеком от окружающего его мира. Широкий ассортимент источников искусственного света и светотехнических систем, разработанных и выпускаемых в настоящее время различными фирмами, помогает нам быть независимыми от естественного освещения. Оказывается, чтобы достичь зрительного комфорта, надо выдержать на определенном уровне много светотехнических параметров: оптимальную освещенность; минимальное слепящее действие; грамотное распределение яркости света по основным поверхностям; правильную цветопередачу и тенеобразование. Экономичный и здоровый свет повышает нашу безопасность и комфорт, сохраняет здоровье людей, способствует развитию науки и техники, увеличению производительности труда, а также уменьшает расходы ценных природных ресурсов страны для производства освещения.

В настоящее время энергоэффективной считается такая система освещения, которая создает высококачественное освещение и сохраняет свои характеристики на протяжении длительного времени при низких расходах на потребление электроэнергии, эксплуатацию, капитальных затрат на приобретение и монтаж. Экономия электроэнергии на освещение не должна при этом достигаться за счет снижения норм на освещение, отключения части световых приборов или отказа от использования искусственного освещения при недостаточном уровне естественного света, поскольку потери на ухудшении условий освещения значительно превосходят стоимость сэкономленной электроэнергии.

Если рассматривать различного вида освещение с точки зрения экономии затрат на его производство, то можно выделить несколько основных направлений решения этой проблемы, что позволит создавать экономичное и комфортное освещение.

К таким направлениям можно отнести:

1) Использование энергоэкономичных источников света;

2) Использование эффективных устройств питания;

3) Использование устройств управления источниками света.

В качестве энергоэкономичных источников освещения для производственных, административных и учебных зданий, должны в основном использоваться люминесцентные лампы(ЛЛ) и компактные люминесцентные лампы (КЛЛ), как наиболее экономичные и комфортные источники света. При этом речь не должна идти об использовании в качестве источников освещения ламп накаливания, так как применение их желательно только в исключительных случаях при особых архитерктурно-художественных требованиях или при наличии технико-экономического обоснования. При одинаковой яркости света люминесцентные лампы потребляют в 5 раз меньше электроэнергии, т.е. лампа накаливания в 100 Вт соответствует по яркости люминесцентной лампе в 20 Вт.

Самое модное веяние современности в области освещения – лампы с использованием светодиодов, которые не нагреваются, работают при низком напряжении питания и рассчитаны на 80-100 тыс. часов непрерывного горения. Их можно замуровывать в пол или стены, использовать для уличного освещения. В настоящее время сегмент рынка светодиодных светильников невелик, но технический прогресс не стоит на месте, и, как знать, не вытеснят ли они в недалеком будущем прочие осветительные приборы. Все знают, что светодиоды эффективнее ЛН, а некоторые могут поспорить с ЛЛ. Светодиодные лампы пока пребывают в тени, главным образом по причине чрезмерно высокой стоимости.
Но это - дело времени.

Для определённости дальнейших рассуждений необходимо напомнить некоторые определения и термины.

Световой поток – световая энергия, излучаемая источником света в единицу времени в видимом диапазоне спектра. Единица светового потока – люмен (лм).

Световая эффективность – отношение светового потока к соответствующей потребляемой электрической мощности. Практически, эта величина выражает светоотдачу лампы. Единица измерения – лм/Вт (люмен на ватт).

Индекс цветопередачи – мера соответствия зрительного восприятия цветного объекта, освещенного исследуемым и стандартным источниками света при определенных условиях наблюдения. Объективной характеристикой здесь является значение индекса цветопередачи Ra, максимально возможное значение которого равно 100. Чем больше индекс, тем точнее будет восприятие цветов. Для обеспечения хороших цветопередающих свойств индекс цветопередачи должен быть не ниже 80.

Освещенность – отношение светового потока, упавшего на поверхность, к площади этой поверхности. Единица измерения – лк (люкс). 1 лк=1 лм/м2.

Люминесцентные лампы (ЛЛ), благодаря экономичности и своему свойству создавать рассеянный свет, являются идеальными для освещения больших открытых помещений. Однако качество освещения и продолжительность срока службы люминесцентной лампы зависят от устройства, обеспечивающего её зажигание и поддержание рабочего режима. Традиционно электропитание ламп производится током сетевой частоты 50 Гц от электромагнитных пускорегулирующих аппаратов (ПРА) - балластов. Наиболее распространенной и простой схемой включения люминесцентной лампы является стартерная (с простым индуктивным сопротивлением – дросселем,
Данная схема, как и другие классические электромагнитные пускорегулирующие аппараты, имеют ряд существенных недостатков:

Первым шагом по модернизации электромагнитного ПРА и устранения некоторых его недостатков является замена обычного стартера на электронный. Электронный стартер, являясь составной частью электромагнитного ПРА, позволяет улучшить и облегчить процесс поджига ЛЛ, но решить все проблемы с питанием ЛЛ возможно только с помощью электронного высокочастотного ПРА. Необходимо сказать, что еще в 2000 году Энергетическая комиссия Европейского экономического союза (ЕЭС) приняла директиву № 2000/55/EG, согласно которой в странах ЕЭС с декабря 2005 года должно было прекратиться производство электромагнитных балластов с классом потерь мощности В1 (выпуск балластов классов D и C должен был прекратиться еще раньше, соответственно в 2001 и в мае 2005 года). Как и все подобные директивы, она не была выполнена в полном объеме – большинство фирм успешно продолжают производить (и продавать, в основном, в России и других странах СНГ) балласты класса С, не говоря уже о В1. Однако эта директива послужила мощным стимулом для расширения объемов производства электронных ПРА. Другим важным документом, способствующим повсеместному внедрению электронных балластов, стали новые Европейские нормы освещенности EN 12464-1. В этих нормах имеется специальный раздел, посвященный пульсациям освещенности. Раздел состоит из одной фразы: «В помещениях с длительным пребыванием людей пульсации освещенности не допускаются». Фактически это означает запрет на использование ЛЛ в стандартных стартерно-дроссельных схемах включения.

Трудно, а зачастую и бесполезно разговаривать с человеком, который свои «экономические» обоснования при выборе источника света определяет ценой того или иного конкретного светильника без учёта его технических характеристик. Для обеспечения определённой освещённости мы должны создать определённый световой поток, определив его конкретную начальную цену, а также затраты на его поддержание в процессе эксплуатации. Рассмотрим экономические показатели трёх вариантов источников света (люминесцентные светильники с электромагнитными ПРА, с электронными (ЭПРА) и светодиодные) на примере освещения спортивных и промышленных помещений.