- •Основы энергосбережения
- •Оглавление
- •Введение
- •1. Энергия
- •1.1. Энергетические эпохи
- •1.2. Определение понятия «энергия»
- •1.3. Виды энергии
- •1.4. Первичная энергия
- •1.5. Параметры процесса горения топлива
- •Топливо
- •1.6. Производная энергия
- •1.7. Технологические схемы производства энергии
- •Контрольные вопросы
- •2. Энергоресурсы
- •2.1. Виды энергоресурсов
- •2.2. Темпы потребления энергоресурсов
- •Энергетический потенциал России
- •2.3. Закономерности потребления энергии
- •Таблица 2.2
- •2.4. Энергия и окружающая природная среда
- •Контрольные вопросы
- •3. Устойчивое развитие
- •3.1. Учение В.И. Вернадского о биосфере
- •3.2. Особенности устойчивого развития
- •3.3. Концепция перехода Российской Федерации
- •Контрольные вопросы
- •4. Эффективность использования энергии
- •4.1. Энтропийный капкан
- •4.3. Некоторые особенности энергопотребления в России
- •Контрольные вопросы
- •5.1. Энергетические законы, закономерности, правила
- •5.2. Научное обоснование энергосбережения
- •5.3. Потенциал энергосбережения
- •Контрольные вопросы
- •6. Правовое обеспечение энергосбережения
- •6.1. Мировая практика нормирования энергосбережения
- •6.2. Федеральная нормативная база в России
- •6.3. Региональная нормативная база в России
- •Энергетический
- •6.4. Региональная система управления энергосбережением
- •Контрольные вопросы
- •7. Энергосберегающие возможности современных электротехнологий
- •7.2. Основы применения электротермических процессов
- •7.3. Индукционный нагрев
- •7.4. Индукционная плавка
- •Контрольные вопросы
- •8. Системы и узлы учета расхода энергоресурсов
- •8.1. Общие положения
- •8.2. Общие вопросы учета энергоресурсов
- •8.3. Использование средств учета и регулирования расхода
- •энергоресурсов в жилищно-коммунальном хозяйстве
- •8.4. Системы учета энергоресурсов
- •Контрольные вопросы
- •9. Энергетические обследования
- •9.1. Общие положения
- •9.2. Основные причины нерационального расхода ТЭР
- •9.3. Организационные вопросы энергетических обследований предприятий
- •9.4. Управление спросом на энергию
- •Контрольные вопросы
- •10. Вопросы экономики при отоплении помещений
- •(на примере Германии)
- •10.1. Применение улучшенной тепловой изоляции
- •10.2. Электрические нагреватели с аккумулированием тепла
- •10.3. Тепловые насосы
- •10.4. Системы вентиляции воздуха
- •10.5. Инфракрасная термография
- •Контрольные вопросы
- •11. Энергетический паспорт
- •11.1. Общие сведения
- •11.2. Компьютерная версия энергетического паспорта как средство анализа и оптимизации потребления энергоресурсов
- •11.3. Энергетический паспорт здания
- •Контрольные вопросы
- •12. Светотехника
- •12.1. Основные понятия и определения
- •12.2. Классификация светильников
- •12.3. Некоторые характеристики осветительных приборов
- •12.4. Система условных обозначений типов осветительных приборов
- •12.5. Основные принципы хорошего внутреннего освещения
- •12.6. Экономика и энергоэффективность внутреннего
- •освещения
- •12.7. Методика расчета общего освещения помещений
- •Контрольные вопросы
- •13. Вторичные энергетические ресурсы
- •13.1. Терминология
- •13.2. Классификация ВЭР
- •Топливное
- •Тепловое
- •Раздельное производство электроэнергии и теплоты
- •Когенерация
- •13.4. Определение объемов выхода и использования ВЭР
- •13.6. Принципиальные схемы использования низкопотенциальной теплоты
- •13.7. Примеры практической реализации экономии ВЭР
- •Повышение эффективности использования пара установок ВЭР
- •Использование конденсата пара
- •13.8. Теплоиспользующие аппараты на тепловых трубах
- •Принцип действия, назначение и типы тепловых труб
- •Использование тепловых труб для утилизации
- •13.9. Основные итоги
- •Контрольные вопросы
- •Рекомендуемые темы для рефератов
- •Обозначения и сокращения
- •14. Отраслевое энергосбережение
- •14.1. Общие данные
- •Материал
- •Теплоэнергия, Гкал
- •Обогащение руды
- •Агломерационное производство
- •Производство окатышей
- •Сталеплавильное производство
- •Электролиз:
- •Рафинирование:
- •14.3. Энергосбережение на предприятии
- •Снижение расхода электроэнергии при переходе от мягкого к жесткому режиму сварки
- •Мягкий
- •эффективности, %
- •Контрольные вопросы
- •15. Стратегия социально-экономического развития
- •региона: энергетическая составляющая
- •15.1. Схема развития и размещения производительных сил
- •15.2. Интегральный энергетический менеджмент
- •региональной экономики
- •Таблица 15.2
- •Валовые и удельные показатели России и Свердловской области
- •По результатам анализа региональной экономики можно сделать следующие выводы:
- •Контрольные вопросы
- •16. Методические рекомендации по изучению вопросов энергосбережения
- •16.1. Энергосбережение в повседневной жизни
- •Требуемые навыки и знания – способность делать наблюдения и описывать их.
- •Словарный лист
- •Тепловые «грабители»
- •16.3. Энергоемкость производства и социально-экономические показатели ряда стран
- •17. История энергосбережения в лицах
- •18. Пословицы народов мира
- •Пословицы народов Востока
- •Пословицы народов России
- •19. Основные термины и определения
- •Библиографический список
- •Основы энергосбережения
- •И.Г. Южакова
Н.И. Данилов, Я.М. Щелоков Основы энергосбережения |
Глава 12. Светотехника |
жающей осветительный прибор взрывоопасной смеси).
12.4. Система условных обозначений типов осветительных приборов
Каждый зарубежный изготовитель осветительных приборов присваивает свои собственные торговые марки или фирменные обозначения типам светильников и прожекторов. Единой международной системы кодов ОП не существует.
В нашей стране действует стандартизированная система восьмиразрядных буквенно-цифровых обозначений типов светильников, регламентируемая ГОСТ 17677–82 и обязательная для всех отечественных производителей ОП.
Структура условных обозначений светильников
Х Х Х ХХ Х ХХ ХХХ ХХ
Буква и цифра – климатическое исполнение и категория размещения светильников
Цифра (001-999) - номер модификации
Цифры - мощность лампы в ваттах Цифра - количество ламп в светильнике
Буква, обозначающая |
Буква, обозначающая |
Буква, обозначающая |
Двузначное число |
|||
ТИП ЛАМПЫ: |
СПОСОБ |
ОСНОВНОЕ |
(01 – 99) – номер |
|||
Н – |
накаливания общего |
УСТАНОВКИ |
НАЗНАЧЕНИЕ |
серии |
||
назначения |
СВЕТИЛЬНИКА: |
СВЕТИЛЬНИКА: |
|
|||
С – лампы-светильники |
С – |
подвесной |
П – |
для производст- |
|
|
(с внутренним зеркальным |
П – |
потолочный |
венных помещений |
|
||
или диффузным слоем) |
В – |
встраиваемый |
О – |
для обществен- |
|
|
И – |
галогенные лампы |
Д – |
пристраиваемый |
ных зданий |
|
|
накаливания |
Б – |
настенный |
Б – |
для бытовых |
|
|
Л – |
люминесцентные линейные |
Н – |
настольный |
(жилых) помещений |
|
|
Ф – |
люминесцентные фигурные |
Т – |
напольный, вен- |
У – |
для наружного |
|
Р – |
ртутные (типа ДРЛ) |
чающий |
освещения |
|
||
Г – |
металлогалогенные |
К – |
консольный, тор- |
Р – |
для рудников и |
|
Ж – |
натриевые высокого давле- |
цовый |
шахт |
|
|
|
ния |
|
Р – |
ручной |
Т – |
для теле- и ки- |
|
332
Н.И. Данилов, Я.М. Щелоков Основы энергосбережения |
Глава 12. Светотехника |
|
К – |
ксеноновые трубчатые |
ностудий |
Б – |
бактерицидные |
|
Э – |
эритемные |
|
Примеры обозначений типов ОП по ГОСТ 17677–82
НСБ13-4х60-028-УХЛ4 |
– подвесной светильник с четырьмя ЛН мощностью по |
|
60 Вт для жилых помещений |
СВ002-100-03-0 |
– встраиваемый в подвесной потолок светильник с од- |
|
ной зеркальной ЛН мощностью 100 Вт для обществен- |
|
ных зданий |
ЛП001-2хЗб-07-УХЛ4 |
– потолочный светильник с двумя ЛЛ мощностью по |
|
36 Вт для общественных зданий |
ФС002-22+32-01-УХЛ4 |
– подвесной светильник с двумя кольцевыми ЛЛ мощ- |
|
ностью 22 и 32 Вт для общественных зданий |
ГПП01-250-03-УЗ |
– потолочный светильник с одной металлогалогенной |
|
лампой (ДРИ) 250 Вт для производственных помеще- |
|
ний |
РСП02-400-01-УХЛ4 |
– подвесной светильник с одной ртутной лампой типа |
|
ДРЛ мощностью 400 Вт для производственных поме- |
|
щений |
ЖКУ04-150-02-ХЛ1 |
– консольный уличный светильник с натриевой лампой |
|
ВД (ДНаТ) мощностью 150 Вт |
ЛТУ01-2х11-03-У1 |
– венчающий уличный светильник с двумя компакт- |
|
ными ЛЛ по 11 Вт |
ИТТ04-2х1000-01-0 |
– напольный (на штативе) светильник с двумя галоген- |
|
ными ЛН по 1 кВт для телестудий |
333
Н.И. Данилов, Я.М. Щелоков Основы энергосбережения |
Глава 12. Светотехника |
|
НРРОЗ-25-05-ХЛ5 |
– ручной рудничный светильник с ЛН мощностью 25 |
|
|
Вт (переносной, для шахтеров) |
|
12.5. Основные принципы хорошего внутреннего освещения
Критерии качества световой среды помещений
В зависимости от типа помещения и вида деятельности в нем требования к оптимальному освещению различны: зрительная работоспособность, зрительный комфорт и визуальное окружение могут проявляться в этих требованиях как совместно, так и по отдельности в различных соотношениях (рис. 12.8).
334
Н.И. Данилов, Я.М. Щелоков Основы энергосбережения |
Глава 12. Светотехника |
Рис. 12.8. Семь компонентов хорошего освещения – три критерия оптимальной световой среды
•Зрительная работоспособность – определяет возможности наше-
го органа зрения быстро и достоверно различать яркость, цвет и форму различных объектов среды обитания человека (предметов быта, печатного текста, объектов трудовой деятельности, произведений искусства и т.д.).
•Зрительный комфорт – это благоприятные, без помех для зрения условия восприятия окружающей среды при данных параметрах освещения.
•Визуальное окружение – обеспечивается адекватным восприятием предметов обстановки и помещения в целом.
335
Н.И. Данилов, Я.М. Щелоков Основы энергосбережения |
Глава 12. Светотехника |
Каждый из этих трех критериев в той или иной степени определяется влиянием семи основных факторов рационального освещения:
•Достаточный уровень освещенности гарантирует надежное восприятие объектов различения в поле зрения.
•Ограничение слепимости снижает нагрузку на зрение как от прямой, так и от отраженной блёскости.
•Благоприятное распределение яркости поверхностей в поле зре-
ния уменьшает утомление органа зрения при длительной работе.
•Цветовой оттенок света определяется спектральным составом и цветовой температурой излучения ламп.
•Правильная цветопередача ламп обеспечивает достоверное восприятие цвета объектов окружающей обстановки и определяется спектром излучения.
•Выявлению пластики форм предметов и свойств их поверхностей способствуют как соответствующее направление падения светового по-
тока, так и тенеобразующие свойства освещения.
Необходимый уровень зрительной работоспособности достигается освещенностью, соответствующей визуальной задаче, снижением прямой слепимости и отраженной блёскости.
Зрительный комфорт обеспечивают благоприятное распределение яркостей поверхностей в поле зрения и качество цветопередачи используемых ламп.
На визуальное окружение оказывают влияние цвет излучения источников освещения, светотеневые контрасты (рис. 12.9).
Зрительная работоспособность
-уровень освещенности
-ограничение слепимости
336
Н.И. Данилов, Я.М. Щелоков Основы энергосбережения |
Глава 12. Светотехника |
Визуальное окружение |
Зрительный комфорт |
- цвет излучения |
- цветопередача |
- направление света |
- благоприятное распределение |
- тенеобразование |
яркости |
Рис. 12.9. «Треугольник приоритетов» для оптимизации решений внутреннего освещения помещений
Требования к характеристикам освещения, обеспечивающим необходимую степень зрительной работоспособности и комфорта, регламентируются светотехническими нормами. Для формирования необходимого визуального окружения в интерьере бывают нужны такие дополнения, как направленное освещение картин, скульптур, групп декоративных растений, выделение светом архитектурных деталей, совмещение с естественным светом, стилевое единство светильников и оформления интерьера.
«Треугольник приоритетов» содержит 7 зон (см. рис. 12.9), позволяющих выделить главные требования к освещению самых различных по назначению помещений и охватить практически все возможные «осветительные ситуации» в интерьерах.
Зона 1 – помещения, деятельность человека в которых требует высокого уровня зрительной работоспособности, например, конст-
337
Н.И. Данилов, Я.М. Щелоков Основы энергосбережения |
Глава 12. Светотехника |
рукторские бюро, рабочие места с персональными компьютерами, кассовыми аппаратами, зоны визуального контроля продукции и т.д.
Зона 2 – помещения, где важен повышенный зрительный комфорт, например, конференц-залы, комнаты для переговоров и т.д.
Зона 3 – доминирующая роль визуального окружения, например, в репрезентативных интерьерах (холлы, вестибюли, фойе, театры, «бутики» и др.).
Зона 4 – одновременно высокие требования к зрительной работоспособности и зрительному комфорту: административные бюро, супермаркеты, больничные палаты, спортзалы.
Зона 5 – зрительный комфорт совмещается с благоприятным визуальным окружением (торговые залы магазинов, рестораны, отели, жилые комнаты).
Зона 6 – по уровню требований к качеству освещения в той или иной степени объединяет зоны 1 и 3 (операционные залы банков, страховые компании, специализированные магазины по продаже ювелирных изделий).
Зона 7 – область, где все три критерия оценки качества световой среды примерно равнозначны: секретариат владельцев фирм и крупных компаний, музеи и другие помещения, где визуальный имидж интерьера так же важен, как комфортные зрительные условия.
Таким образом, «треугольник приоритетов» позволяет однозначно оценить исходную ситуацию для того, чтобы облегчить дизайнеру поиск и реализацию оптимального варианта освещения.
Освещение и трудовая деятельность человека
Роль зрительной информации в жизни и трудовой деятельности людей очень велика. Более 80 % всей информации об окружающем мире че-
338
Н.И. Данилов, Я.М. Щелоков Основы энергосбережения |
Глава 12. Светотехника |
ловек получает через свой орган зрения – глаз. Переработка этой визуальной информации в организме требует достаточно больших энергетических затрат: для беспрепятственного видения – зрительного процесса необходимо около 25 % нейронального запаса энергии организма.
Для того чтобы исключить какие-либо объективные помехи для решения той или иной зрительной задачи (будь то ручная прецизионная сборка точных изделий, ремонт автомобиля, работа с персональной ЭВМ, восприятие произведений живописи в музее или игра в хоккей) и сделать условия видения комфортными, без напряжения и утомления глаз, необходимо обеспечить соблюдение научно обоснованных светотехнических норм.
Если подобные нормативы при проектировании и эксплуатации осветительных установок не выполняются, то организм вынужден расходовать немалую часть запаса жизненных сил на преодоление последствий «плохого освещения».
Таким образом, залогом беспрепятственного зрения является «хорошее освещение», под которым понимается, прежде всего, соблюдение светотехнических норм в части обеспечения необходимых количественных и качественных показателей осветительных установок.
Быстрота, легкость и безопасность, с которыми мы ориентируемся, перемещаемся в окружающей нас среде и выполняем ту или иную работу, в значительной мере зависят от качества освещения.
Многочисленными исследованиями в разных странах убедительно доказано положительное влияние улучшения условий освещения на психофизиологическое состояние работающих и повышение производственных показателей.
Профессиональная модернизация «плохого» освещения (повышение уровней освещенности, ограничение слепящего действия и т.д.), как правило, приводит:
− к повышению мотивации и производительности труда;
339
Н.И. Данилов, Я.М. Щелоков Основы энергосбережения |
Глава 12. Светотехника |
−меньшему утомлению работающих;
−снижению дефектов в работе (процента брака);
−уменьшению травматизма.
Эта тенденция наглядно подтверждается на четырех приводимых ниже графиках, отражающих статистически обобщенные данные исследований, причем для простоты в качестве критерия – меры улучшения осветительных условий выбран уровень освещенности (Е, люкс) в рабочей зоне. При исследованиях учитывались и другие показатели, характеризующие «хорошее освещение».
Улучшение зрительных условий с ростом Е приводит к росту производительности труда и тем больше, чем сложнее выполняемая на данном рабочем месте зрительная задача (рис. 12.10, 12.11).
Большое влияние увеличение Е оказывает на психическое состояние работающего человека. Субъективные ощущения, сопровождающие работу в «светлом» помещении, способствуют концентрации, собранности и повышенной трудовой отдаче (рис. 12.12, 12.13).
Положительное влияние условий освещения не исчерпывается четырьмя рассмотренными факторами. Осветительные установки, выполненные с соблюдением норм, способствует также более тщательному соблюдению правил производственной санитарии и гигиены и улучшению климата труда в целом.
340
Н.И. Данилов, Я.М. Щелоков Основы энергосбережения |
Глава 12. Светотехника |
Рис. 12.10. Зависимость увеличения производительности труда от повышения уровня освещенности для зрительных работ:
1– высокой сложности; 2– простых
Рис. 12.11. Влияние повышения освещенности на снижение относительного утомления (N – процентная доля работающих, чувствующих утомление при данном уровне Е)
341
Н.И. Данилов, Я.М. Щелоков Основы энергосбережения |
Глава 12. Светотехника |
Рис. 12.12. Влияние повышения освещенности на сокращение брака для зрительных задач: 1 – высокой сложности (исходный уровень Е = 200 лк); 2 –простых (сходный уровень Е = 600 лк)
Рис. 12.13. Зависимость уменьшения производственного травматизма от повышения освещенности для зрительных работ: 1 – высокой сложности (исходный уровень Е = 400 лк); 2 – простых (исходный уровень Е = 200 лк)
342
см