В процессе эксплуатации осветительной установки возможен спад создаваемой ею освещенности. Для компенсации этого спада при проектировании ОУ вводится коэффициент запаса (КЗ). Нормированные значения освещенности должны быть обеспечены в течение всего времени эксплуатации осветительной установки. Однако, в связи с тем, что период эксплуатации имеет место постоянное уменьшение освещенности, начальная освещенность должна быть принята больше нормированной, а именно, равна последней, умноженной на коэффициент запаса, значения которого регламентированы нормами. Этот коэффициент учитывает снижение светового потока источников света к концу срока службы, запыление светильников, старение последних, т.е. ухудшение характеристик, не восстанавливаемых очисткой, и снижение коэффициентов отражения стен и потолка помещения.
Необходимый коэффициент запаса зависит от количества и характера пыли в воздухе, степени старения данного типа источников света (в связи с чем для газоразрядных ламп коэффициент запаса повышается), типа светильников, и, конечно периодичности очистки последних. В зависимости от указанных обстоятельств значение коэффициента запаса может находиться в пределах 1-2.
Самое интересное, что данный коэффициент необходимо учитывать при светотехнических расчетах, но существует проблема — коэффициент запаса абсолютно для всех типов светильников не выведен для программы DIALux.
В программе учитывается только коэффициент эксплуатационных затрат. Получается, что на данный момент многие расчеты не учитывают коэффициент запаса, что в результате приводит к серьезным неточностям. Мало того, деградация традиционных источников света (ламп) происходит быстрее, нежели чем светодиодов. Теперь давайте разберемся, что такое коэффициент запаса.
Для искусственного освещения
Коэффициент учитывает снижение освещенности и яркости в процессе эксплуатации осветительной установки вследствие загрязнения и не восстанавливаемого изменения отражающих и пропускающий свойств оптических элементов осветительных приборов, спада светового потока и выхода из строя источников света, а также загрязнения поверхностей помещений, наружных стен здания или сооружения, проезжей части дороги или улицы.
Для естественного освещения
Расчетный коэффициент учитывает снижение КЕО в процессе эксплуатации вследствие загрязнения и старения светопрозрачных заполнений в световых проемах, а также снижения отражающих свойств поверхностей помещения.
(КЕО — коэффициент естественной освещенности) (данные СНИП 23-05-2010). Для учета снижения освещенности и КЕО в процессе эксплуатации систем освещения вводится коэффициент запаса.
Значение КЗ, регламентируемые СНИП, колеблются в пределах 1,3-2 для промышленных ОУ и 1,3-1,5 для ОУ общественных зданий. Для светодиодных светильников точный коэффициент не указаны и не выведен, ссылаться необходимо на опыт эксплуатации светодиодный светильников в течении гарантийного срока, не менее 3-5 лет.
Также будем учитывать результаты замеров освещенности, произведенные конечными потребителями. Также будем полагаться на практический опыт и данные ведущих производителей светодиодов и других материалов.
Компания Nichia (Япония), создана в 1956 г., 90 % рынка люминофоров, 40% рынка продаж светодиодов.
Компания Cree (США), мировой лидер в производстве мощных светодиодов и кристаллов.
Компания «ФОКУС» (Россия), дата создания 2004 г., 15 % рынка продаж светодиодных светильников. Компания «ФОКУС» обладает свое собственной современной лабораторией, специализирующей на исследования в области светодиодов, электроники и готовых изделий. Помимо собственных измерений, исследования светильников проводятся также и в аккредитованных.
Коэффициент запаса
В системах искусственного освещения в течение времени эксплуатации происходит снижение освещенности в результате:
- спада светового потока ламп вследствие их старения (ресурс);
- выхода из строя ламп в течение срока эксплуатации;
- загрязнения оптической системы светильников;
- загрязнения светопропускающих поверхностей источников света;
- спада КПД светильников вследствие старения светоотражающих и светопропускающих (УФ воздействие на полимеры) материалов;
- изменения температуры окружающей среды (необходимо учитывать для светодиодов, компактных люминесцентных ламп, и люминесцентных ламп. (Раньше этот показатель в литературе не указывался, потому что эти типы источников света для улицы не допускались, а в помещении перепад температур значительно меньше).
Значения коэффициента запаса для осветительных установок искусственного освещения могут быть снижены в зависимости от эксплуатационных групп светильников. Эксплуатационная группа светильника определяется конструктивно-светотехнической схемой светильника, типом материала или покрытия отражателя и рассеивателя светильника, типом используемого источника света.
1. Светодиодные светильники производятся компанией «ФОКУС» серийно с 2004 года. За это время практическую наработку более 6 лет имеют уже свыше 7000 серийных изделий, причем эксплуатация их продолжает сегодня. Были проведены замеры освещенности светильников в начале эксплуатации на объектах различного применения. Применяемые в светильниках высокачественные светодиоды Nichia (Япония) не подверглись деградации и сохранили свои технические параметры, соблюдены все условия эксплуатации их в готовых изделиях. Специально разработанные конструкции светильников обеспечивают необходимый теплоотвод светодиодов, что еще существенно повышает их ресурс. Данное снижение освещенности у светодиодных светильников УСС отсутствует, это доказано практически и подтверждено исследованиями многочисленных лабораторий.
| Тип лампы | Параметры освещенности лк, потери | ||
| 1 год | 2 год | 3 год | |
| ДРЛ | - 30 - 50 % | - 50 -90% | |
| ДНАТ | - 20% | - 10 — 30 % | |
| Светодиодный модуль | Отсутствуют | Отсутствуют | отсутствуют |
Результаты исследований за 3 года работы
2. Практически доказано, у светодиодных светильников отсутствует выход из строя светодиодного модуля, ресурс модуля более 23 лет. Выход из строя ламп (светодиодов) в течение срока эксплуатации у светодиодных светильников отсутствует, соответственно это при расчетах учитывать не надо.
3. Загрязнение оптических систем у традиционных светильниках и у светодиодных существует. Этот параметр необходимо учитывать. Для светодиодных светильников важно качество оптического поликарбоната и оптики на светодиодах. Загрязнение пылью и грязью происходит только поликарбоната, оптика светодиодов защищена и находится под стеклом. Также есть светильники без оптики, у которых потери будут ниже. Для расчетов падения на оптических системах для светодиодных светильников следует учитывать только загрязнение защитного стекла. Опять же загрязнение зависит от места и условий эксплуатации светильников.
4. Загрязнения светопропускающих поверхностей источников света у светодиодных светильников отсутствует.
5. Спад КПД светодиодных светильников вследствие старения светоотражающих материалов отсутствует. Были произведены измерения освещенности на объектах после 3 лет работы. Параметры остались на уровне трехлетней давности, в диапазоне погрешности измерений нее более 5%.
Из данного сравнения видно, что для светодиодных светильников нужно убрать некоторые параметры падения светового потока, в следствии чего этот коэффициент уменьшится от традиционных значений.
В зарубежных нормах и стандартах для учета данного фактора используется коэффициент эксплуатации MF. С отечественным коэффициентом запаса он связан соотношением МF= 1/Кз.
Из практики, для светодиодных светильников следует брать коэффициент запаса равным 1 — 1,1 для программы DIALux.
Внимание: Данный коэффициент выведен только для светильников компании «ФОКУС».
Для изделий других производителей светодиодных светильников, пониженный коэффициент не известен.
Для определения коэффициента необходимо учитывать: токи на светодиодах (степень разгона светодиодов, если это существует); температуры кристаллов; наличие радиаторов; наличие защитного стекла; степень защиты от пыли и влаги; место эксплуатации.
Конструирование, применение и эксплуатация.
В области конструирования, применения и эксплуатации световых приборов для наружного освещения стало возможным:
- создание корпусных светильников без отражателя и защитного стекла c отличной светопропускаемостью;
- создание корпуса светильника с более повышенной степенью защиты от пыли и воды;
- применение более устойчивых к агрессивной среде материалов для корпусов светильников;
- применение источников света с высокими параметрами эффективности лм/вт;
- применение светодиодов и электронных компонентов с более высоким ресурсом жизни, свыше 50 тыс. час.;
- создание и применение оптики с высоким кпд и ресурсом работы;
- отказ от ремонта светильника на опоре;
- отказ от замены в светильнике ламп и ПРА (применение светодиодных модулей и электронного драйвера, с повышенным сроком жизни);
- замена блока или светильника целиком на исправный.
Проектирование
- Снижение установленной мощности и количества опор;
- снижение коэффициента запаса при проектировании до 1-1,15;
- оптимизация установок по светотехническим параметрам за счет использования ламп-светильников с различным светораспределением.
Экономика
- Снижение потребления электроэнергии на цели наружного освещения (до 50%);
- сокращение капитальных и эксплуатационных затрат на осветительные установки (в 1,5-2 раза);
- снижение металлоемкости и потребления дорогих материалов на производство светильников;
- отказ от утилизации и хранении ртутосодержащих ламп
Коэффициент запаса k учитывает запыленность помещения, снижение светового потока ламп в процессе эксплуатации. Значения коэффициента k приведены в таблице.
Таблица Значения коэффициента k
| Помещения | Примеры помещений | Коэффициент запаса k | ||
|
|
| Газоразрядные лампы | Лампы накаливания | Светодиодные светильники УСС |
| Запыленность свыше 5 мг/м3 | Цементные заводы, литейные цеха и т. п. | 2 | 1,7 | 1,5 |
| Дым, копоть 1-5 мг/м3 | Кузнечные, сварочные цеха и т. п. | 1,8 | 1,5 | 1,3 |
| Менее 1 мг/м3 | Инструментальные, сборочные цеха | 1,5 1,8 | 1,3 | 1,1 1,5 |
| Запыленность значительно менее 1 мг/м3, отсутствие паров кислот и щелочей | Жилые, административные и офисные и т.п. помещения | 1,4 | 1,5 | 1 |
Источник: www.axiomasveta.com
Автор: Прохоров Игорь
