Эффективные системы освещения: выбор системы освещения и технических средств

Система освещения для искусственного освещения представляет собой совокупность технических устройств (светильники, источники света, ПРА, системы управления и аксессуары), которые в первую очередь предназначены для создания необходимой световой среды. 

Системы освещения можно различать по типу, каждый из которых влияет на её энергоёмкость. Основное освещение, исходя из физиологических потребностей пользователей, может быть реализовано тремя основными типами систем освещения: общее равномерное, общее локализованное и комбинированное освещение. Возможности использования отдельных типов систем освещения связаны с областью применения и характером освещаемого пространства. Общее равномерное освещение показывает наибольшую энергоёмкость, комбинированное – наименьшую. 

Общее равномерное освещение обеспечивает необходимое горизонтальное освещение с заданной равномерностью по всему пространству. При этом требуемой освещённостью считается нормированная освещённость для наиболее сложной зрительной задачи в решаемом пространстве. 

Дизайн локализованной системы освещения основан на зонировании интерьера. Зоны — это функционально выделенные части пространства, различающиеся по характеру и сложности выполняемой в них изобразительной деятельности. Каждая функционально определённая часть должна быть точно описана с точки зрения зрительной активности и требуемых параметров освещения. 

Один из вспомогательных параметров, который может облегчить такое зонирование, это распределение дневного света в помещении. Пример применения зонирования — большой офис, пространство которого можно разделить на рабочую и зону общения. 

Комбинированная система представляет собой сочетание общей равномерной системы и системы локализованного освещения. Комбинированная система освещения является наиболее энергоэффективным способом организации освещения. Основными областями применения данной системы являются области, где имеется относительно небольшое количество рабочих мест на большой площади или где для поставленной визуальной задачи требуются высокие уровни освещённости. 

При рассмотрении вопроса о выборе или изменении характера освещения необходимо учитывать его влияние на внешний вид освещаемого помещения и качественные параметры освещения. 

Выбор технических средств

Основными техническими средствами, образующими систему освещения и влияющими на энергопотребление, являются источники света, пускорегулирующие аппараты (ПРА), светильники и системы управления. 

С точки зрения энергоэффективности преобразование электрической энергии в световую оценивается удельной мощностью (лм/Вт). 

Технические параметры, используемые для описания источников света, даны для определённых условий окружающей среды и измерены снаружи светильника. Некоторые типы источников света требуют для своей работы пускорегулирующие аппараты, которые позволяют запустить и стабильно работать источнику света или регулировать питающее напряжение или ток. 

Мощность источников света обычно указывается без потерь в балластах. Поэтому при сравнении энергоемкости различных типов источников света необходимо учитывать не только потребляемую мощность самого источника света, но и потребляемую мощность всех ПРА, необходимых для работы оцениваемого источника. 

В зависимости от конструкции балласты можно разделить на электронные и электромагнитные. В электротехнике балласты описываются рассеиваемой мощностью. 

Светильники – это технические устройства, оптические элементы которых разделяют, фильтруют или изменяют свет, излучаемый одним или несколькими источниками света. В дополнение к источникам света относят все детали, необходимые для крепления и защиты источников света, или вспомогательные цепи, включая средства, необходимые для их присоединения к сети. 

С точки зрения энергетической оценки светильников важен их коэффициент полезного действия (КПД), который указывает на отношение светового потока светильника к световому потоку источников света, измеренному в заданных условиях вне светильника. 

Вторым важным параметром является характер излучения светильника. Этот параметр описывается кривыми светимости (кривыми силы света), которые показывают пространственное распределение излучаемого светового потока. 

При оценке энергоемкости технических средств конкретного назначения наиболее целесообразно оценивать комплектные светильники. 

Конкретным ориентиром является удельная мощность светильника (лм/Вт), определяемая как отношение выходного светового потока светильника (лм) к входной электрической мощности светильника (Вт). 

Аналогично целые системы освещения можно оценить по удельной мощности (лм/Вт) системы освещения, которая определяется как отношение светового потока (лм), излучаемого всеми светильниками системы, к их суммарной потребляемой мощности (Вт). 

При использовании систем управления для непрерывного управления освещением снижается удельная мощность системы освещения (лм/Вт). Это связано с тем, что зависимость между выходным световым потоком и потребляемой мощностью системы не является линейной. 

При слишком сильном снижении светового потока регулированием до уровня ниже 20 % от максимального значения снижение удельной мощности настолько значительно, что становится неэкономичным для длительной эксплуатации установленной таким образом системы освещения с точки с точки зрения энергоэффективности. 

В нашей следующей статье мы завершим обзор эффективности систем освещения изучив несколько важных параметров, которые также влияют на них влияют.