Экономия электроэнергии на предприятиях. 5 приемов экономии на освещении

При подборе светильников нужно думать не только о комфорте освещения, но и об экономии электроэнергии. Например, для складов большая часть затрат приходится именно на освещение. Предприятиям выгодно платить меньше, а государству — чтобы подстанции и электросети не работали под высокой нагрузкой. Поэтому выходят разные акты и постановления, подталкивающие предприятия к экономии электроэнергии.

Например, постановление 971 гласит, что доля светодиодного освещения к 2020 году должна была составлять 75%. Или постановление 275, которое прямо обязывает собственников применять светодиодные светильники при строительстве зданий и сооружений. Особенно в которых искусственное освещение используется продолжительное время: например, на складах, в больницах, школах и так далее. 

В статье разберем пять основных приемов, как можно снизить потребление электроэнергии при освещении.

1. Использовать больше естественного освещения

Хороший прием для экономии электроэнергии на искуственном освещении — максимально использовать естественное освещение. Если в здании есть возможность обеспечить приток естественного света из окон или остекленных частей крыши, то это позволит выбрать светильники с меньшим световым потоком. 


Согласно СП 52.13330.2016 «Свода правил. Естественное и искусственное освещение» описана величина коэффициента естественной освещенности (КЕО) — он показывает, какая часть светового потока приходится на рабочее место.

формула

где Евнутр — освещенность на рабочем месте, в люксах;

Eнаруж — общая освещенность (например, на крыше здания), в люксах

В таблице 4.1 Свода правил приведены значения КЕО для помещений промышленных предприятий, в зависимости от точности зрительной работы. Например, если на рабочем месте проводят пайку электронных компонентов размером менее 1 мм, то КЕО должен быть не менее 2,4 при совмещенном освещении. А если речь идет просто о работе на складе или сборке крупных деталей, то достаточно КЕО не более 0,1. 

Таблица — Значение КЕО для производственных помещений при совмещенном освещении (искусственном и естественном)

Характеристика зрительной работы

Размер объекта различения, в мм

КЕО, в %

При верхнем или
комбинированном
освещении

При боковом освещении

Наивысшей точности

< 0,15

6,0

2,0

Очень высокой точности

от 0,15 до 0,30

4,2

1,5

Высокой точности

от 0,30 до 0,50

3,0

1,2

Средней точности

от 0,50 до 1,00

2,4

0,9

Малой точности

от 1,00 до 5,00

1,8

0,6

Грубой точности

> 5,00

Общее наблюдение
за ходом производства

от 0,1 до 1,8 

(в зависимости от дополнительных факторов)

Но чаще всего вопрос освещения поднимают, когда помещение уже построено или арендовано, и добавить к нему дополнительное остекление невозможно. 

2. Ориентироваться на светоотдачу светильников, а не мощность

У каждого светодиодного светильника есть параметр мощности (Вт) — сколько он потребяет электроэнергии из сети. Чем дольше светильники работают, тем больше предприятие платит за освещение. Но более важный параметр, на который не всегда обращают внимание — это светоотдача светильника (лм/Вт). Проще говоря, насколько большой световой поток он излучает при той же мощности. С терминологией мы разбирались в одной из предыдущих статей

Важность параметра светоотдачи понимает и государство. Например, постановление №275 обязывает использовать для административных зданий светильники со светоотдачей не ниже 95 лм/Вт.

Чтобы определить светоотдачу светильника, нужно разделить его световой поток на потребляемую мощность. Например, если один светильник при мощности 100 Вт выдает световой поток 10 000 лм, то его светоотдача — 100 лм/Вт. Но светильники при одной и той же мощности могут иметь разную светоотдачу — это зависит от схемотехники, качества светодиодов, материала корпуса, используемого рассеивателя и так далее. Давайте посмотрим на примерах расчетов.

Пример расчета 1: бюджетный светильник. Предположим, что нам надо осветить складское помещение (паллетной выкладки) и расположить светильники на высоте 9 метров. Для упрощения можно применять правило: «1000 лм на каждый метр высоты». Получим, что нам нужен световой поток светильника не менее 9000 лм. Выбрали недорогую модель светильника FS-MAN с потребляемой мощностью 72 Вт и световым потоком 9360 лм. Светоотдача такого светильника составит 130 лм/Вт.

Графическое изображение связи люмен и люкс
Светодиодный светильник серии FS-MAN

Дальше нужно понять, сколько нужно светильников, чтобы осветить всю площадь склада. Мы провели светотехнический расчет сами или заказали расчет у специалистов: определили, что нам потребуется 100 светильников. Для простоты расчета примем, что все светильники будут работать 24 часа в сутки и 7 дней в неделю, без праздников и выходных. Склад расположен в Московской области, и стоимость электроэнергии в среднем примем 5,5 руб за кВт*ч без НДС. 

Рассчитаем, сколько за год предприятие заплатит за электроэнергию.

Дано

Кол-во: 100 шт

Тариф: 5,5 руб/кВт*ч

Мощность: 72 Вт

Время работы: 24/7










Сумма за год, в рублях - ?

Решение

Шаг 1. Определим суммарную потребляемую мощность всех светильников:

Pсум = 72 * 100 = 7200 Вт

Шаг 2. Рассчитаем, сколько предприятие платит за 1 час работы:

Sчас = (7200 * 5,5)/1000 = 39,6 руб


Шаг 3. Умножим затраты в час на общее количество часов в году
(без учета выходных и праздников):

S = 39,6 * 24 * 365 = 346 896 руб


Шаг 4. Учтем НДС:

Sсум = 346 896 * 1,2 = 416 275 руб

Пример расчета 2: суперэффективный светильник. Но можно выбрать суперэффективный светильник серии TERRA со светоотдачей 180 лм/Вт: 

  • в нем установлены более совершенные светодиоды, с повышенной яркостью и мощностью рассеивания;
  • применяется драйвер с гальванической развязкой, что снижает пульсацию и защищает светильник от перепадов напряжения;
  • используется оребренный корпус из анодированного алюминия и алюминиевая плата, что позволяет рассеивать большую тепловую энергию.
Графическое изображение связи люмен и люкс
Светодиодный светильник серии ТЕРРА

Например, мы выбрали модель с мощностью потребления 50 Вт и тем же требуемым световым потоком 9000 лм. То есть светильник TERRA создаст такое же комфортное освещение, при это будет потреблять меньше, чем бюджетный светильник.

Рассчитаем, сколько за год предприятие заплатит в этом случае при тех же условиях.

Дано

Кол-во: 100 шт

Тариф: 5,5 руб/кВт*ч

Мощность: 50 Вт

Время работы: 24/7










Сумма за год, в рублях - ?

Решение

Шаг 1. Определим суммарную потребляемую мощность всех светильников:

Pсум = 50 * 100 = 5000 Вт

Шаг 2. Рассчитаем, сколько предприятие платит за 1 час работы:

Sчас = (5000 * 5,5)/1000 = 27,5 руб


Шаг 3. Умножим затраты в час на общее количество часов в году
(без учета выходных и праздников):

S = 27,5 * 24 * 365 = 240 900 руб


Шаг 4. Учтем НДС:

Sсум = 346 896 * 1,2 = 289 080 руб

Итого, в нашем примере предприятие сэкономило примерно 30% с помощью снижения затрат на электричество из-за применения более эффективных светильников.

Но давайте теперь рассчитаем, за какое время окупятся затраты на внедрение суперэффективных светильников, по сравнению с бюджетными. 

Дано

Кол-во: 100 шт

Стоимость светильника FS-MAN: 4390 руб

Стоимость светильника TERRA: 7290 руб






Окупаемость, месяцев - ?

Решение

Шаг 1. Определим разницу в стоимости внедрения светильников:

= (7290 - 4390) * 100 = 290 000 руб

Шаг 2. Рассчитаем, сколько предприятие экономит от внедрения суперэффективных
светильников за 1 час работы:

Sчас = (7200 - 5000) * 5,5 / 1000 = 12,1 руб


Шаг 3. Выясним, за сколько месяцев экономия предприятия от внедрения окупится:

Sсум = (290 000 / 12,1) / 672 = 35 месяцев

То есть в нашем расчете срок окупаемости составил около 3 лет при непрерывной работе светильников. 

3. Выбирать прозрачный рассеиватель

На промышленные светильники обязательно устанавливается рассеиватель — это позволяет не слепить людей и защищает схемотехнику от пыли и влаги. Рассеиватели обычно используют двух основных типов: опаловый или прозрачный . 

Опаловый рассеиватель создает матовый и комфортный свет, но сильнее скрадывает световой поток — до 30%. Прозрачный рассеиватель наоборот — почти не снижает световой поток. Поэтому при подборе светильника с опаловым рассеивателем нужно закладывать светильник большей мощности и с большим световым потоком, чем при использовании прозрачного рассеивателя. Это актуально, если нет риска ослепить работников или полосы от светодиодов не помешают.

Свечение с опаловым рассеивателем
Свечение с опаловым рассеивателем
Свечение с призматическим рассеивателем
Свечение с призматическим рассеивателем

Пример расчета. Допустим, нужно подобрать светильник для производственного помещения при высоте монтажа освещения 6,5 метров. Можно выбрать светильник серии FS-MAN мощностью 50 Вт, со световым потоком 6500 лм и прозрачным рассеивателем. Но если потребуется опаловый рассеиватель, то нужно будет выбирать светильник со световым потоком на 30% больше — порядка 8500 лм. В этом случае потребуется светильник FS-MAN следующий по номиналу — мощностью 72 Вт и световым потоком 9000 лм

Рассчитаем, сколько предприятие сэкономит за год при использовании тех же 100 светильников на снижении расхода электроэнергии.

Дано

Кол-во: 100 шт

Мощность светильника 1: 50 Вт

Мощность светильника 2: 72 Вт

Тариф: 5,5 руб/кВт*ч

Время работы: 24/7







Сумма за год, в рублях - ?

Решение

Шаг 1. Определим разницу в потребляемой мощности обоих светильников:

= (72 - 50) * 100 = 2200 Вт

Шаг 2. Рассчитаем, сколько предприятие экономит за 1 час работы:

Sчас = 2200 * 5,5 / 1000 = 12,1 руб


Шаг 3. Умножим затраты в час на общее количество часов в году
(без учета выходных и праздников):

S = 12,1 * 24 * 365 = 105 996 руб


Шаг 4. Учтем НДС:

Sсум = 105 996 * 1,2 = 127 195 руб

Выбор светильников меньшей мощности с призматическим рассеивателем позволил сэкономить порядка 35% на оплате электроэнергии за год.

4. Организовать дежурное освещение

В предыдущих примерах мы учитывали, что все светильники работают круглосуточно. Это корректно для крупных предприятий, где сотрудники работают в несколько смен и производство не останавливается. Но часто бывает, что на том же складе светильники работает только 8 часов рабочего дня. А после этого освещать всю площадь — это лишние затраты.

Для этого используют дежурное освещение — когда постоянно горит только часть светильников. Например, в основном проходе или в зоне погрузки. 

Пример расчета. Примем, что все 100 светильников мощностью 72 Вт работают на протяжении 8 часов рабочего дня. А остальные 16 часов используются только 20 светильников. 

Рассчитаем, сколько это позволит сэкономить предприятию за год.

Дано

Кол-во: 100 шт

Мощность светильников: 72 Вт

Тариф: 5,5 руб/кВт*ч

Время работы: 8 часов работают 100 шт, 

16 часов работают 20 шт






Сумма за год, в рублях - ?

Решение

Шаг 1. Определим, сколько предприятие платит в день за 8 часов работы всех
100 светильников:

S1 = 72 * 100 * 5,5 / 1000 * 8 = 316,8 руб

Шаг 2. Рассчитаем, сколько предприятие заплатит за работу 20 светильников в
течение 16 часов:

S2 = 72 * 20 * 5,5 / 1000 * 16 = 126,7 руб


Шаг 3. Вычислим, сколько предприятие заплатит в этом случае за год
(без учета выходных и праздников):

S = (316,8 + 126,7) * 365 = 161 877 руб


Шаг 4. Учтем НДС:

Sсум = 161 877 * 1,2 = 194 253 руб

В одном из расчетов выше мы уже считали, что при круглосуточной работе всех 100 светильников мощностью 72 Вт предприятие за год заплатило бы 416 275 руб. В этом примере, при использовании дежурного освещения экономия предприятия составила бы предприятие сэкономило бы 53%.

5. Использовать датчики движения

Самый эффективный инструмент экономии электроэнергии на освещении — использовать на производстве датчики движения. Они будут включать нужные светильники, только когда в зоне работы появится сотрудник. Например, когда на складе нужно взять деталь с определенной полки. Чаще всего один датчик движения включает не один светильник, а группу из нескольких светильников. Например, так мы сделали при освещении склада автодеталей компании «Автобай».

Внешний вид датчика движения
Внешний вид датчика движения

Пример расчета. Допустим, сотрудники берут на складе в среднем 30 позиций за час. Одновременно включается 10 светильников, чтобы осветить нужную зону. Среднее время, за которое сотрудник находит нужную позицию — 2 минуты. 

Рассчитаем, сколько предприятие сэкономит за год, если используются светильники мощностью 72 Вт каждый и работа идет круглосуточно, в несколько смен.

Дано

Общее кол-во: 100 шт

Мощность светильников: 72 Вт

Тариф: 5,5 руб/кВт*ч

Время сборки: 2 минуты

Кол-во собираемых позиций: 30 шт в час

Одновременно включается светильников: 10 шт


Сумма за год, в рублях - ?

Решение

Шаг 1. Определим, сколько потребляется мощности при сборке каждой
позиции:

P1 = 10 * 72 = 720 Вт

Шаг 2. Каждая позиция собирается за 2 минуты. Узнаем, сколько
предприятие заплатит за одну сборку:

S1 = 720 * (5,5 / 1000) * (2 / 60) = 0,13 руб


Шаг 3. Всего собирается 30 позиций за час. Рассчитаем, сколько
предприятие платит за день:

S2 = 0,13 * 30 * 24 = 93,6 руб


Шаг 4. Определим, сколько предприятие заплатит за год
(без учета выходных и праздников):

S = 93,6 * 365 = 34 164 руб


Шаг 5. Учтем НДС:

Sсум = 17 344 * 1,2 = 40 997 руб

Из прошлого примера расчета мы знаем, что предприятие затратило бы 416 275 руб при непрерывном освещении всей площади 100 светильниками. Благодаря использованию датчиков движения, предприятие в этом примере сэкономило на освещении 90%. 

В среднем срок окупаемости от внедрения датчиков движения составляет 6-9 месяцев, в зависимости от особенностей производства: мощности и количества светильников, распределения групп освещения, частоты включения, тарифов на электроэнергию и так далее.

Выводы

Каждый из рассмотренных примеров позволяет предприятию снизить потребление электроэнергии и сэкономить на освещении. 

Что использовать

Как помогает экономить

Больше естественного освещения

Чем больше естественного света можем создать в помещении, тем менее
мощные светильники можно использовать.Однако этот прием не подойдет,
если здание уже построено и мы не можем вести строительные работы.

Светильники с более высокой светоотдачей

Чем больше светоотдача светильника, тем меньшей мощности его можно
выбрать для создания того же светового потока. Например, использовать
суперэффективные светильники ТЕРРА для помещений с высотой более 6 метров.

Светильники с прозрачным рассеивателем

Опаловый светильник создает матовый и более комфортный свет, но скрадывает
до 30% светового потока. Если задачи повышенного комфорта
сотрудников нет, то можно выбрать светильники меньшей мощности
с прозрачным рассеивателем.

Дежурное освещение

Как правило, на предприятиях не нужно постоянно освещать всю площадь.
Например, в ночное время достаточно, чтобы несколько светильников
освещали основные проходы или зону разгрузки. 

Датчики движения

Датчики движения позволяют включать только те светильники, которые требуются
в нужный момент. Это актуально для складов —
светильник сработает тогда, когда сотрудник подойдет к полке,
чтобы взять нужную продукцию на сборку.



Узнать условия монтажа светильников
Выбрать промышленное освещение
Выбрать офисное освещение

Алексей Колтун,
ведущий специалист
proekt@terra-led.ru
отдел проектирования и монтажа

Дата публикации: 28.04.2022

Все обзоры и советы