+7 (4932) 23-08-11
+7 (4932) 23-08-91
Ивановский завод светотехники "Электро"153032, Россия, Иваново, ул. Ташкентская, 104.

Статьи / общее

Применение светодиодов в ЖКХ

14 октября 2010

Наиболее перспективные области применения светильников на светодиодах в освещении объектов жилищно-коммунального хозяйства.

Айзенберг Ю.Б. – ВНИСИ, г. Москва, доктор технических наук, академик АЭН РФ

Рожкова Н.В. – ВНИСИ, г. Москва, кандидат технических наук, ведущий научный сотрудник

Федюкина Г.В. - ВНИСИ, г. Москва, кандидат технических наук, ведущий научный сотрудник

Варфоломеев Л.П. – ВНИСИ, кандидат технических наук, консультант

Из объектов жилищно-коммунального хозяйства перспективными с точки зрения использования светильников со светодиодами (СД) в настоящее время могут быть те, в которых действующими нормативными документами установлены сравнительно низкие уровни освещенности при отсутствии требований к качеству цветопередачи или невысоком уровне этих требований.

К таким объектам можно отнести:

Освещение квартир, парадных вестибюлей и фойе, комнат для консьерж, контор и других помещений с постоянным или длительным пребыванием людей могут представлять интерес с точки зрения использования СД, по-видимому, лишь в отдаленной перспективе. В настоящем отчете не рассматриваются здания общественного назначения (школы, дошкольные детские учреждения, больницы, кинотеатры и т.п.).

Освещение лестничных клеток.

В настоящее время для освещения лестничных клеток применяются только два вида источников света - лампы накаливания (ЛН) и линейные люминесцентные лампы (ЛЛ), установленные, как правило, в примитивную осветительную арматуру. Московские городские строительные нормы МГСН 2-06-99, созданные на базе Всероссийских строительных норм и правил СНиП 23-05-95, регламентируют освещенность лестничных клеток, поэтажных внеквартирных коридоров, вестибюлей и лифтовых холлов на уровне пола и ступенек 20 лк.

Документ – МГСН 2.01-99 «Энергосбережение в зданиях» устанавливает максимально допустимую удельную установленную мощность для лестничных клеток 4 Вт/м2. Требования к цветоразличению отсутствуют, что позволяет использовать для этого вида освещения любой, в том числе и квазимонохроматический, источник света. С точки зрения выполнения нормативных требований здесь современные светодиоды (СД) - вполне конкурентоспособные источники света. Желтые СД имеют световую отдачу около 30 лм/Вт, т.е. в 3 раза выше, чем ЛН общего назначения, используемые для освещения лестничных клеток в подавляющем большинстве жилых зданий.

Люминесцентные лампы применяются для освещения лестничных клеток в домах-новостройках последних лет, и их доля в общем объеме светильников для этих целей слишком мала (менее 10 %). Световая отдача ЛЛ заметно выше, чем СД (отечественных цветности ЛБ-75 лм/Вт), но если учесть КПД светильников (не более 75%), коэффициент использования светового потока и практически постоянную запыленность и загрязненность деталей светильников из-за полного отсутствия ухода, то это преимущество сводится к нулю.

Наиболее слабое место всех светильников, применяемых в настоящее время для освещения лестничных клеток (как с ЛН, так и ЛЛ), - их неустойчивость против нарочитого разрушения (вандализма), приводящая к тому, что даже в домах, оборудованных кодовыми замками и домофонами, больше половины (иногда и 100%) светильников разбиты, и лестничные клетки вообще не освещены. В случае применения ЛЛ разрушение светильников, кроме житейских неудобств, ведет к серьезным экологическим проблемам, т.к. содержащаяся в лампах ртуть является сильнодействующим ядовитым веществом (предельно допустимая концентрация - ПДК - для паров ртути в населенных пунктах - 0,0003 мг/м3, а в каждой ЛЛ содержится до 100 мг ртути).

Рассмотрим экономическую сторону проблемы применения светильников с СД для освещения лестничных клеток.

В настоящее время для освещения каждого пролета лестниц используется один светильник, мощностью, как правило, 40 Вт. Цена такого светильника с ЛН (например, типа НПО-23) 90 рублей, с ЛЛ (например, ЛП046 -2х18) - 201 рубль. Светильники работают (должны работать) все темное время суток, т.е. около 5000 часов в год. Срок службы (без учета фактора вандализма) ЛН - 1000 часов, ЛЛ - 12000 часов; цена ЛН мощностью 40 Вт - около 5 руб., ЛЛ - 11 р. 40 к. За год каждый светильник с ЛН потребляет 200 кВт.ч, с ЛЛ - 250 кВт.ч электроэнергии, т.е. при существующем тарифе на бытовую электроэнергию на 126 руб. и 157,5 руб. соответственно.

Для обеспечения на полу лестничных клеток площадью 4,5 м2 и пролетов площадью около 4 м2 освещенности 20 лк необходим световой поток не менее 170 лм. С учетом коэффициентов запаса возьмем для расчета 300 лм. Такой световой поток может быть обеспечен СД с суммарной мощностью 10 Вт (при световой отдаче 30 лм/Вт). При мощности одного СД около 0,1 Вт (40 мА, 2,5 В) потребуется 100 СД, суммарная стоимость которых - 32 доллара США.

Для надежной работы СД необходим источник питания с постоянным напряжением на выходе 12В. Цена такого источника питания, например, на предприятии «Аэроэлектро», г.Москва, около 300р. Примем (с большим запасом) стоимость арматуры для монтажа СД, печатных плат, проводов и т.п., а так же сборки светильника - 200 рублей. Отсюда цена светильника на СД может составлять не более 1420 руб. При этом светильник будет потреблять в год 50 кВт.ч электроэнергии на сумму 31р.50к. (при существующем тарифе 63 коп/кВт.ч) Срок службы СД - не менее 100000ч., т.е. 20 лет при ежегодной наработке 5000 часов. При этих данных срок окупаемости светильника может составить при замене им светильника с ЛН - 11 лет, а светильника с ЛЛ - 8 лет. Учитывая неизбежные в современных условиях акты вандализма и случайного разрушения светильников, эти сроки должны быть сокращены как минимум в два раза.

Если считать, что в жилых домах Москвы не менее 1 миллиона лестничных клеток, то при замене на них светильников с ЛН (40 Вт) на светильники с СД (10 Вт) может быть получена годовая экономия электроэнергии около 150 млн. кВт.ч. Применение светильников с СД в коридорах , холлах и т.п. может увеличить эту цифру еще в 2-3 раза.