Если начать сравнивать существующие источники света, то как это сделать? Для сравнения по свето - техническим характеристикам надо учесть: эффективность лампы, эффективность электронного устройства запуска, эффективность оптической системы, срок службы и как результат сравнить освещенность на поверхности, как результат от освещения. А для комплексной оценки и полного сравнения требуется учесть расходы на обслуживание и расходные материалы, на электроэнергию и утилизацию ламп при расчете эффективности замены, а если расчет ведется на новый объект, то так же необходимо учесть стоимость выделяемых мощностей, кабеля для прокладки линий.
Сравним эффективность различных источников света (берем данных лучших производителей):
Таблица 1.
|
Источник света |
Эффективность, лм/Вт) |
Срок службы, час |
КПД устройства запуска |
|
Лампа накаливания |
8-12 |
1000 (600) |
1 |
|
Галогенная лампа |
14-16 |
2000 (1000) |
1 |
|
Компактная люминесцентная лампа |
45-50 |
8000 (6000) |
0,8-0,85 |
|
ДРЛ |
50-60 |
4000 (2000) |
0,85 |
|
Люминесцентная лампа |
60-70 |
8000 (6000) |
0,8-0,9 |
|
Металлогалоидная лампа |
65-90 |
8000 (6000) |
0,65-0,8 |
|
ДНат |
100-120 |
30000 (8000) |
0,85 |
|
Светодиод (СИД) |
100-130 |
100000 (50000) |
0,95 |
Надо учесть, что в таблице указаны максимальная эффективность (производители нижней ценовой категории часто реально производят лампы с гораздо более низкими значениями). Срок службы представлен двумя значениями – первое срок службы до отказа лампы, а в скобках указан срок при котором световой поток падает на 30%.
Но лампа входит в осветительную систему. Поэтому надо учесть потери в системе:
· Потери на электронном устройстве запуска (приведены в таблице 1)
· Надо учесть угол обзора и потери на отражательной системе. У классических ламп угол обзора равен 360 градусов. В основных применениях используется только часть света в нужном направлении на 100% (обычно это порядка 45-90 градусов, т.е. максимально используется только 1/5 света), а остальной световой поток существенно теряется на отражающих системах светильника. Потери на первоначальном этапе эксплуатации составляют 30-40%, а при длительной эксплуатации в реальных условиях снижается до 60%. Это происходит по причине старения материалов (потери светопропускающей способности поликарбоната, органического стекла, окисления металлических материалов), а так же накоплении пыли (матовая поверхность имеет очень низкий коэффициент отражения).
Таким образом в зависимости от светильника в среднем мы потеряем 40-50% светового потока на осветительной системе. Светильники на СИД лишены данного недостатка по причине направленности и возможности формировать требуемый угол обзора.
Результат сравнения с учетом потерь (выходная эффективность с учетом потерь на световой системе – 50% на отражающей системе и электронном блоке запуска соответственно):
Таблица 2
|
Источник света |
Эффективность, (лм/Вт) |
|
Лампа накаливания |
4-6 |
|
Галогенная лампа |
7-8 |
|
Компактная люминесцентная лампа |
18-22 |
|
ДРЛ |
20-24 |
|
Люминесцентная лампа |
26-29 |
|
Металлогалоидная лампа |
24-36 |
|
ДНат |
42-50 |
|
Светодиод (СИД) |
95-123 |
Таким образом эффект от применения СИД светильников в области направленного света (уличное, промышленное, архитектурное освещение и многое другое) очень высок. Превосходит в 2-30 раз существующие источники света, т.е. в среднем в 15 раз, а если не учитывать устаревшие источники света, как лампа накаливания, то в 5-10раз.
Для экономической оценки эффективности применения светодиодного освещения составим расчет - сводную таблицу для различных источников света. За основу возьмем распространенную в промышленном применении лампу ДРЛ 250 (среднюю по показателям эффективности) в количестве 1000шт., т.е. условное потребление завода:
Таблица 3
|
Статья расходов |
Основа светильника |
| ||
|
ЛН |
Галоген. |
ДРЛ |
| |
|
Эффективность, лм/Вт |
6 |
8 |
24 |
|
|
Потребляемая электроэнергия, кВт |
1,36 |
1,02 |
0,34 |
|
|
Общее потребление, кВт |
1360 |
1020 |
340 |
|
|
Стоимость выделения мощностей (Тариф - 40000руб/кВт), млн.руб. |
68 |
51 |
17 |
|
|
Стоимость электроэнергии в год (тариф 4 руб, 260 дней/год, 10 часов/день), млн.руб |
14,14 |
10,61 |
3,54 |
|
|
Статья расходов |
Основа светильника | |||
|
ЛЛ |
Металог. |
Днат |
СИД | |
|
Эффективность, лм/Вт |
29 |
36 |
50 |
95 |
|
Потребляемая электроэнергия, кВт |
0,28 |
0,23 |
0,16 |
0,086 |
|
Общее потребление, кВт |
281 |
227 |
163 |
86 |
|
Стоимость выделения мощностей (Тариф - 40000руб/кВт), млн.руб. |
14,07 |
11,33 |
8,16 |
4,29 |
|
Стоимость электроэнергии в год (тариф 4 руб, 260 дней/год, 10 часов/день), млн.руб |
2,93 |
2,36 |
1,7 |
0,89 |
В таблице указаны:
· Эффективность - показатель эффективности систем направленного освещения.
· Потребляемая электроэнергия – потребление светильником аналогичным системе на основе лампы ДРЛ 250.
· Общее потребление – потребление комплекса из 1000 светильников.
· Стоимость выделения мощностей – стоимость мощностей из расчета 40 000руб/кВт
· Стоимость электроэнергии в год – учет затрат на электроэнергию с учетом тарифа 4 руб/кВт, эксплуатации в течении 260 дней по 10 часов.
Итого система на основе СИД только учитывая электроэнергию приносит экономический эффект на данной рассчитываемой модели: 0,81 – 13,25 млн.руб. Если учесть стоимость высвобожденные мощности, то эффект составит 4,67 – 76,96 млн.руб.
Учет эксплуатации, расходных материалов и утилизации ламп содержащих вредные вещества носит индивидуальный характер для каждого отдельно взятого предприятия и так же является существенной статьей расходов. При эксплуатации систем на СИД источнике света эксплуатации сводится к минимуму.
Таким образом внедрение светодиодного освещения вполне окупается высвобождаемыми мощностями, а экономия на электроэнергии, обслуживании и остальных статьях затрат идут ежегодным бонусом на протяжении срока эксплуатации оборудования.
