Качество освещения и энергоэффективность не противоречат друг другу

Опубликовано: 22 июля 2014 г. в 09:32, 129 просмотровКомментировать

Мерой энергоэффективности служит измеряемый в кВтч/ (м2-год) числовой показатель количества расходуемой на освещение энергии (LENI), который отражает годовое количество энергии, необходимое для обеспечения освещения в соответствии со спецификацией здания.

Мерой качества освещения служит показатель эргономичности освещения (ELI). В нём используются пять основных критериев качества — зрительная работа, восприятие сцены, зрительный комфорт, жизнедеятельность и возможности (влиять на освещение), которые оцениваются по шкале от 1 (очень плохо) до 5 (отлично). В основе проведения оценки лежит обширный список формирующих эти укрупнённые критерии параметров. Отображение результатов в виде паутины позволяет с одного взгляда определить общее качество освещения и сравнить предъявляемые требования с несколькими проектируемыми или реализованными решениями.

Этот показатель эргономичности освещения, который был предложен автором совместно с Университетом Ильменау, учитывает требования к освещению, содержащиеся в имеющих одинаковое название «Освещение рабочих мест» стандартах EN12464 и ISO 8995-1, и помогает определить качественный уровень осветительных установок.

Баланс между энергоэффективностью и качеством освещения можно оценить при помощи показателей LENI и ELI.

энергоэффективность рис 1

1. Введение

Дискуссия по поводу изменений климата имеет чрезвычайно важное значение. Мир осознаёт эту опас-ность, и не только политики, такие как Альберт Гор с его фильмом «Неудобная правда», указывают нам на необходимость принятия мер: в подготовленной Николасом Стерном аналитической записке утверждается, что выгоды от решительных опережающих действий в области изменения климата существенно перевешивают затраты.

энергоэффективность рис 2

По этой причине следует в мировом масштабе уменьшить потребление энергии и выброс парниковых газов, особенно СО2.
В данной статье рассмотрение энергопотребления ограничено освещением относящихся к сфере обслуживания нежилых зданий.
Европейской комиссией была принята директива «Энергоэффективность зданий», которая в настоящее время действует во всех европейских странах. Освещение потребляет часть расходуемой в здании энергии. Энергоэффективность новых и существующих зданий должна быть указана в обязательном энергетическом сертификате.

Мерой энергоэффективности служит измеряемый в кВтч/ (м2-год) числовой показатель количества расходуемой на освещение энергии (LENI), который отражает годовое количество энергии, необходимое для обеспечения освещения в соответствии со спецификацией здания. При наличии подобной меры логичным было бы установить критерии оценки энергопотребления.
Чрезвычайно важно, чтобы проектируемые и реализованные осветительные установки удовлетворяли современным требованиям к освещению, содержащимся в EN 12464. Но людям этого недостаточно. Степень удовлетворения их дополнительных потребностей описывается показателем эргономичности освещения
(Lighting Ergonomic Indicator - ELI). Эта мера была введена для того, чтобы с одного взгляда можно было бы оценить многочисленные аспекты качества освещения.
Стандарты ссылаются друг на друга, а баланс между связанными с человеком аспектами освещения и энергоэффективностью поддаётся оценке.

2. Числовой показатель количества расходуемой на освещение энергии (LENI): энергоэффективность

Согласно директиве Евросоюза 2002/91/EC «Энергоэффективность зданий», здание должно иметь энергетический сертификат, в котором приводится значение потребляемой зданием энергии, включая расход энергии на отопление, кондиционирование воздуха, горячее водоснабжение, вентиляцию, освещение, здание в целом и систему управления. Методика расчёта расходуемой на освещение энергии приведена в стандарте EN 15193-1 «Расчёт расходуемой на освещение энергии».

энергоэффективность рис 3

В стандарте рассмотрены различные аспекты потребления энергии:

а. Установленная нагрузка: все установленные светильники.
б. Работа в дневное время: датчики естественной освещённости и датчики присутствия.
в. Работа в ночное время: датчики присутствия.
г. Обеспечение постоянства освещённости: поддержание начальной освещённости.
д. Режим ожидания: паразитная мощность, потребляемая управляемыми компонентами осветительной установки.
е. Программирование освещения и сцены: уменьшение энергопотребления по сравнению с соответствующим установленной мощности.

В стандарте приведена формула для определения годового потребления энергии осветительной установкой здания (WL):
Wl = Y,{(Pn • FO • [(to • Fo* *FD) + (tN • Fo)]}/1000 (кВт-ч/год).
Кроме того, в стандарте приводится формула, позволяющая учесть обусловленный паразитной мощно-стью расход энергии в режиме ожидания и расход энергии на аварийное освещение:
Wp = ZKPpC [tY - (to + tN)]} + +(Pem • tEM)}/1000 (кВт-ч/год),
где PN — полная мощность светильников в зоне, FC — коэффициент постоянства освещённости, tD — продолжительность работы в дневное время, tN — продолжительность работы в ночное время, Fd - коэффициент использования естественного освещения, Fo — коэффициент присутствия (людей), PPC — паразитная мощность в зоне (которая обычно определяет потери в режиме ожидания), tY— стандартная продолжительность года (8760 ч), PEM — полная установленная мощность зарядных устройств ава-рийных светильников, расположенных в рассматриваемой зоне, tEM — время зарядки светильников аварийного освещения.

Полное количество расходуемой на освещение энергии равно:
Wught = Wl + Wp (кВт-ч/год).
Числовой показатель количества расходуемой на освещение энергии (LENI) был введён для демонстрации приходящегося на 1 м2 годового потребления энергии, расходуемой на освещение согласно спецификации здания:
LENI = Wiight/A (кВт-ч/ (м2-год)).

Очевидно, что система управления может оказать сильное влияние на расходуемую на освещение энергию.

3. Показатель эргономичности освещения (ELI): качество освещения

энергоэффективность рис 4

Показатель эргономичности освещения (ELI) содержит пять основных критериев, позволяющих обобщённо описать качество осветительной установки и связанных с наиболее важными с точки зрения человека задачами освещении. Этими пятью критериями являются:

A. Зрительная работа.
B. Восприятие сцены.
C. Зрительный комфорт.
D. Жизнедеятельность.
E. Возможности (влиять на освещение).

Оценка производится по шкале от 1 (очень плохо) до 5 (отлично) [5, 6]. Общее описание всех пяти критериев приведено на рис. 1.
Все оценки производятся с использованием нескольких субкритериев, которые обеспечивают их надёжность и повторяемость.
Данный метод применяется на стадии проектирования освещения (например, при общении заказчика с проектировщиком). Вначале обсуждаются требования к освещению. Затем разрабатывается проект освещения или даже монтируется осветительная установка, после чего можно оценить соответствующее решение.

На обоих этапах (обсуждение и оценка) можно воспользоваться вопросником, содержащим 38 частных критериев, из которых состоят пять основных критериев.

Требования легко сравнить с результатами оценки (см. рис. 2, где оранжевая область соответствует требованиям, а синяя - оценке светотехнического решения). Достоинства и недостатки различных светотехнических решений видны с первого взгляда.

Подобные паутины часто применяются, если есть потребность в проведении сложных оценок. Они вполне понятны, что является большим достоинством, если они используются при общении заказчика освещения, который обычно является дилетантом, с проектировщиком, который является специалистом и хорошо знаком со всеми аспектами освещения.
Показатель эргономичности освещения появился в результате проведённых ранее исследований и был разработан вместе с профессором доктором Кристофом Ширцем (Christoph Schierz) из компании ETH Zurich, который в настоящее время работает в Техническом университете Ильменау.

4. Эмпирические исследования объективности, надёжности и достоверности вопросника ELI

Вопросник был подвергнут критической оценке с использованием анализа заданий и критериев оценки результатов классических испытаний. Были проведены две серии экспериментов.
В рамках первой серии экспериментов исследовалась реализуемость основанного на вопроснике метода. На вопросник ELI в части требований во-первых и оценки во-вторых ответили 22 человека, основываясь при этом на проектной документации. Результаты были проанализированы на предмет их объективности, надёжности и достоверности с использованием анализа заданий и критериев оценки результатов классических испытаний. Кроме того, вопросы были проанализированы на предмет их масштаба, веса и операционализации (operationalisation).

В рамках второй серии экспериментов исследовалось применение предложенного метода оценки. При этом следовало выявить возникающие проблемы, для чего был сымитирован, реализован и проанализирован весь процесс проведения оценки. Эта серия экспериментов проводилась с привлечением двух проектировщиков освещения. Они должны были в процессе переговоров с заказчиками выявить предъявляемые к проекту требования. Затем они должны были предложить и вместе с заказчиком оценить качество освещения. Это был реальный проект освещения офиса, причём заказчик работал в этом офисе.

Обобщая, можно сказать: анализ продемонстрировал, что рассматриваемый метод оценки можно считать почти объективным и достоверным. Достоверность можно повысить посредством адаптации вопросника к различным областям применения.

Вторая серия экспериментов проводилась в лабораторных условиях. Полученные результаты показали, что оценка концепции освещения может стать частью повседневной деятельности проектировщиков освещения. Этот подход был в целом одобрен участниками эксперимента. В то же время, ими был сделан ряд замечаний, полезных для дальнейшего совершенствования ELI. Позволяющий оценить качество освещения вопросник был признан полезным инструментом. Для увеличения достоверности ELI его составляющие и их веса следует адаптировать к различным областям применения освещения.

5. Практическое применение оценок на основе ELI и LENI

Целью совместного использования ELI и LENI является повышение понимания того, каким должен быть необходимый баланс между качеством освещения и энергоэффективностью. Программа расчёта ELI и LENI выдаёт простые диаграммы (рис. 3), отражающие результаты тщательных оценок энергопотребления и качества.

Реальное применение вопросника было исследовано с привлечением большого числа людей [10]. Четыре варианта продемонстрировали разные уровни качества освещения при использовании различных изделий в сочетании со средствами управления освещением (рис. 4). Участвовавшие в экспериментах люди (проектировщики освещения, электрики, архитекторы, ...) должны были при помощи вопросника ELI оценить четыре реальные осветительные установки. Полученные результаты будут зарегистрированы, сопоставлены и проанализированы применительно к значимости и возможности из-менения отдельных критериев оценки качества.

6. Заключение

Очень важные усилия в части уменьшения расходуемой на освещение энергии не должны сопровождаться нарушением предъявляемых к освещению требований. LENI позволяет определить энергоэффективность осветительной установки и, что даже важнее, указывает на необходимость эффективного управления освещением. Очень важное значение имеет применение датчиков присутствия и естественной освещённости. Применение средств управления обеспечивает лучшее соответствие освещения запросам потребителей. Качество освещения, складывающееся из различных составляющих, - это не просто цифра. Поэтому очень полезным инструментом отображения пяти основных критериев оценки качества является паутина. Она позволяет проектировщику сбалансировать энергоэффективность и качество освещения. В результате обеспечивается уменьшение энергопотребления, тогда как качество освещения может даже улучшиться.

LENI уже входит в стандарт, и ELI также должен стать частью нормативных документов в области освещения. В будущем он может оказаться универсальным инструментом оценки качества освещения.

ELI и LENI должны быть должным образом сбалансированы.

Компания «АКСИОМА ЭЛЕКТРИКА»

Информация о компании

АКСИОМА ЭЛЕКТРИКА, ООО
Философия качества — лидерство технологий. ООО «Аксиома Электрика» — это электротехнический бренд, объединяющий высокое качество оказания услуг и поставок надежной продукции. Бренд, который стремится сделать доступными для каждого человека самые современные изделия в освещении и электрике. Надежность оборудования и эффективность от его внедрения — девиз бренда. Мы рекомендуем только проверенные и эффективные решения в области энергосберегающего освещения. География реализованных проектов…

Контакты:

Ф.И.О. Иванов Олег  нет отзывов
Должность: Генеральный директор
Компания: ООО "Аксиома Электрика"
Страна:  Россия
Телефон: +7 495 504 73 82
Сообщите, что нашли информацию на сайте «Элек.ру»
Web: http://www.axiomaelectrika.ru/
Зарегистрирован: 18 апреля 2014 г.
Последний раз был на сайте 10 дней назад
  Отправить сообщение

Рекомендуем почитать

Комментировать

    Еще никто не оставил комментариев.

Для того чтобы оставлять комментарии Вам необходимо зарегистрироваться либо авторизоваться на сайте.