Энергоэффективность системы освещения оценивают по тому, насколько рационально она расходует электроэнергию при обеспечении необходимого качества света. Низкая мощность светильников сама по себе не означает высокой эффективности: система должна создавать достаточную и равномерную освещённость рабочих зон, соответствовать назначению помещений и работать тогда, когда освещение действительно требуется.
Для оценки сопоставляют установленное оборудование и его потребляемую мощность с результатами измерений освещённости, условиями эксплуатации и продолжительностью включения. Такой подход позволяет различить недостаточное освещение, избыточную работу светильников и обоснованное потребление электроэнергии.
Мощность светильников и фактическое качество освещения
Инвентаризация системы освещения позволяет установить состав светильников, характеристики их драйверов и способы управления. Драйвер — устройство, обеспечивающее питание светодиодного источника света. При определении электрической нагрузки важно учитывать потребление светильника вместе с соответствующим оборудованием питания, а не ориентироваться только на номинальную мощность источника света.
Полученные сведения сопоставляют с освещённостью рабочих поверхностей. Освещённость характеризует количество света, приходящееся на единицу площади поверхности, и выражается в люксах (лк). Измерения показывают, обеспечивает ли действующая система требуемые условия в тех зонах, где выполняется работа.
При одинаковой потребляемой мощности два варианта освещения могут создавать различные условия для зрительной работы. Результат зависит не только от светильников, но и от их размещения, характеристик помещения и распределения света.
Поэтому показатель установленной мощности рассматривают вместе с фактически достигнутой освещённостью. Уменьшение электрической нагрузки не является улучшением, если оно сопровождается недостатком света на рабочих местах.
Освещённость и равномерность в рабочих зонах
Для оценки качества освещения недостаточно одного измерения в наиболее освещённой точке помещения. Необходимо учитывать распределение света по рабочей зоне и равномерность освещённости.
Равномерность показывает, насколько освещение наиболее слабо освещённых участков отличается от характерного уровня освещённости рассматриваемой зоны. При её оценке важно сохранять одинаковые границы измерения и учитывать назначение рабочих поверхностей.
Если средняя освещённость выглядит достаточной, но отдельные рабочие места получают существенно меньше света, система может не обеспечивать необходимые условия для выполняемой деятельности. Простое сокращение мощности в такой ситуации усугубит проблему.
При обнаружении недостаточной освещённости следует учитывать состояние светильников и особенности планировки. Загрязнение оптических элементов может уменьшать количество света, достигающего рабочей поверхности. Расстановка оборудования, мебели и перегородок способна изменять распределение света и создавать недостаточно освещённые участки.
Следовательно, недостаток освещения не всегда требует увеличения установленной мощности. Сначала необходимо установить, связан ли он с характеристиками источников света, их состоянием или фактическим распределением освещения в помещении.
Управление освещением и использование дневного света
Энергопотребление системы зависит не только от мощности светильников, но и от продолжительности их работы. Поэтому оценка включает фактическое управление освещением и соответствие включённых групп потребности помещений в искусственном свете.
Схемы управления показывают, какие светильники включаются совместно и предусмотрена ли возможность изменять освещение отдельных зон. Эти сведения сопоставляют с фактическим использованием помещений и измеренной освещённостью.
Особого внимания требуют помещения с естественным освещением. При достаточном дневном свете дополнительная работа искусственного освещения может создавать избыточную освещённость. В таком случае необходимо оценить, позволяет ли действующее управление сократить электрическую нагрузку без ухудшения условий в рабочих зонах.
Однако наличие окон не означает, что искусственное освещение можно автоматически отключить. Доступность дневного света зависит от условий помещения и времени использования. Решение должно опираться на фактическую освещённость рабочих поверхностей.
Таким образом, управляемость системы оценивают по способности обеспечивать необходимое освещение при изменении потребности, а не только по наличию выключателей или автоматических устройств.
Продолжительность работы и расход электроэнергии
Высокая установленная мощность не всегда означает пропорционально высокий годовой расход. Электропотребление зависит от мощности фактически включённых светильников и продолжительности их работы.
Для постоянной электрической мощности расход за период определяется выражением:
E = P × t,
где E — потреблённая электроэнергия, P — потребляемая электрическая мощность, t — продолжительность работы.
Если различные группы светильников включаются по отдельным графикам, расход рассчитывают с учётом мощности и времени работы каждой группы. При изменяемой мощности учитывают соответствующие режимы управления.
Сведения о часах использования помещений позволяют отличить установленную электрическую нагрузку от фактического потребления за рассматриваемый период. Система с относительно большой мощностью, работающая непродолжительное время, может расходовать меньше электроэнергии, чем менее мощная система с длительным графиком включения.
Поэтому сравнение эффективности только по суммарной мощности светильников не характеризует реальные эксплуатационные затраты. Для оценки необходим фактический или обоснованно установленный график использования.
Критерии энергоэффективности системы освещения
Оценка действующей системы должна учитывать три взаимосвязанных критерия: качество освещения, управляемость и расход электроэнергии при выполнении светотехнической задачи.
- Качество света. Фактически достигнутая освещённость и её равномерность должны соответствовать назначению рабочих зон. Недостаточное освещение нельзя считать приемлемым способом сокращения потребления.
- Управляемость. Режимы включения и регулирования должны позволять согласовывать работу светильников с использованием помещений и доступностью дневного света.
- Удельный расход. Энергопотребление необходимо соотносить с выбранной характеристикой обслуживаемой площади и периодом использования, сохраняя сведения об условиях, при которых обеспечивается требуемое качество света.
Для сопоставления систем может применяться расход электроэнергии на единицу обслуживаемой площади за установленный период. Но такой показатель имеет смысл только при сопоставимом назначении помещений и условиях освещения.
Низкое значение удельного расхода не доказывает эффективность, если рабочие поверхности освещены недостаточно. Аналогично высокая величина установленной мощности не подтверждает неэффективность без сведений о фактической продолжительности включения и достигнутом качестве освещения.
Критерии безопасности и зрительного комфорта необходимо рассматривать отдельно от энергетических показателей. Сокращение расхода допустимо оценивать только при сохранении условий, необходимых для соответствующей деятельности.
Как использовать результаты оценки
Результатом анализа становится система критериев, характеризующая действующее освещение по качеству света, фактическому управлению и удельному энергопотреблению.
Если измерения выявляют недостаточную освещённость, дальнейшая проверка должна быть направлена на установление причин её возникновения, включая состояние светильников и особенности распределения света в помещении.
Если освещённость достаточна, но искусственное освещение продолжает работать при избытке дневного света, предметом проверки становится соответствие режимов управления фактической потребности.
Если качество освещения обеспечено, а продолжительность работы соответствует назначению помещений, энергетические показатели позволяют характеризовать расход действующей системы без предположений о гарантированной экономии.
Такая оценка помогает установить исходное состояние освещения и выбрать обоснованное направление дальнейшего исследования. Расчёт эффекта модернизации представляет собой отдельную задачу: он требует сравнения действующего состояния с конкретным предполагаемым изменением.
Граница вывода: техническую энергоэффективность освещения нельзя достоверно установить без измерений освещённости и сведений о графике использования. Снижение мощности не доказывает улучшение системы, если одновременно не подтверждены достаточность света, безопасность и соответствие условий освещения назначению помещений.