Введение
Вопрос оптимизации затрат электроэнергии на государственных и муниципальных предприятиях поднимался давно. Закон № 261-ФЗ «Об энергосбережении, повышении энергетической эффективности и о внесении изменений в отдельные законодательные акты Российской Федерации[1] стал своеобразным формальным стартом для действий в этом направлении. Тем не менее, четких рекомендаций, сроков и критерия повышения энергетической эффективности предприятия в Законе от 2009 года так прописано и не было. Если говорить об экономии на освещении, пущенный на самотек вопрос приобрел более конкретные очертания в выпущенном в августе прошлого года постановлении премьер-министра, запрещающем с 1 июля 2016 года государственным и муниципальным заказчикам закупать люминесцентные лампы в любом исполнении, а также светильники, класс энергетической эффективности которых ниже первых двух наивысших классов[2].
Проблема замены традиционных источников освещения на государственных и муниципальных объектах требует неотлагательного решения. Сфера применения светодиодных светильников практически безгранична, так как модели светодиодных светильников разработаны так, чтобы эквивалентно заменить традиционные источники света по габаритам и типам назначения, но по техническим показателям освещенности превзойти аналоги. Однако, к выбору светодиодных светильников на объект надо подходить грамотно, так как даже в рамках одного типа освещения модели различаются по характеристикам. Так, не все торцевые панели и светильники типа «Армстронг» можно использовать в детских и медицинских учреждениях, однако нормативно они могут соответствовать освещению торговых и офисных объектов. Светильники для наружного освещения могут по требованиям подходить для освещения дворов, но при освещении дорог могут обладать «ослепляющим» эффектом. Процедура подбора светильника на объект является сложной, но осуществлять ее придется.
С чем же столкнется заказчик, привыкший раз в квартал закупать люминесцентные и натриевые лампы? Первое, что неприятно удивит, — это цена светодиодного светильника по сравнению с традиционным аналогом. Безусловно, производственный цикл светодиодного светильника стоит дороже, чем цикл производства любого другого источника света. Нельзя отрицать, что эта цена окупится через несколько лет, а светильник будет гореть в разы ярче и дольше традиционного аналога. Его не придется менять и утилизировать, хотя процедура утилизации светильника также упрощена по сравнению с аналогами. Но речь идет о государственных предприятиях, которые не имеют возможности свободно распоряжаться бюджетом. Государственный заказчик сталкивается с неминуемым парадоксом: ввод в эксплуатацию на предприятии действительно качественного освещения стоит дорого, а, значит, уложиться в бюджет, выделенный на установку на предприятии именно высококлассных источников света, практически невозможно.
Как предприятию поступить в этой ситуации? Самый вероятный сценарий будет заключаться в следующем: заказчик признает, что светильник премиум-сегмента идеально подходит именно его предприятию. Ведь расчеты подтверждают, что светильник окупится в кратчайшие сроки, а его технические характеристики соответствуют самым высоким показателям освещенности. Заказчик согласится с аргументами и объявит закупку на самые дешевые аналоги предлагаемого ему светильника. Почему? Потому что в пределах выделенного бюджета дешевыми аналогами можно переоснастить все предприятие в то время, как светильниками премиум-сегмента сложно оснастить и половину объекта. Специфика регулирования государственных закупок не позволяет планировать процесс перехода на энергоэффективное оборудование в долгосрочной перспективе. Когда светильники с заявленным сроком службы в 10 лет перегорят по истечению срока гарантии в 3 года, заказчик снова объявит закупку на те же самые светильники, опираясь на выделенный бюджет и не имея другого выхода.
Таким образом, процесс оснащения государственных предприятий качественным светом упирается в высокую стоимость закупки. Как можно ее оптимизировать? Закупочная стоимость светильника, а также его себестоимость, формируется, в основном, из стоимости комплектующих для сборки светильника: светодиоды, линзы, линзы, драйвера, модули и т.д. Получается, что снижение стоимости зависит от решения производителя о составе светильника уже на этапе его разработки. Почему бы не позволить решать заказчику? При технической поддержке производителя заказчик самостоятельно может определить необходимые ему технические характеристики светильника и выбрать тип и модели комплектующих.
Соотношение цены и качества светильника
Как максимально оптимизировать стоимость светодиодного светильника без ухудшения показателей освещения? Как экономить на закупке, а не на собственном зрении?
Производство светильников — социально ответственный бизнес. Повышенные нормы, предъявляемые к показателям освещения на промышленных и складских объектах, свидетельствует о степени риска для жизни рабочего, если свет на его рабочем месте будет недостаточным. Не говоря уже о медицинских и образовательных учреждениях, свет в которых влияет на здоровье детей и пожилых людей. Поэтому экономия на освещении может привести к неприятным последствиям.
В настоящее время большой популярностью стали пользоваться уличные светодиодные светильники китайского производства. Однако в расчет не берется тот факт, что большинство китайских производителей делают светильники в соответствии со стандартами своей страны (учитывая и климатические условия КНР, и качество сетей уличного освещения, и стандарты освещения дорог, а также стандарты при строительстве дорог и магистралей). Если стандарты производства светильников Китая не соответствуют ГОСТам и нормам РФ, то такие светильники не могут применяться в России. При эксплуатации таких светильников потребители сталкиваются со следующими проблемами:
- Несоответствие климатическим условиям. Корпус светильника не рассчитан на частые перепады температур. Проблема возникает в осенне-весенний период, когда температура воздуха довольно часто меняется с плюса на минус, именно это сильнее всего воздействует на герметичность отдельных частей корпуса, в т.ч. на изоляцию, что приводит к его дальнейшему разрушению, нарушению степени защиты, попаданию влаги и иным последствиям.
- Качество сетей. Стандартно китайские производители делают источники питания для светодиодных светильников рассчитанными на диапазон напряжения 200-240В. Учитывая качество сети в большинстве объектов по РФ, такой параметр слишком низок. Минимально пригодным для использования в наших сетях питания считается диапазон 176-264В.
- Стандарты освещения и особенности строительства дорог и магистралей. Важно учитывать и требуемую освещенность дорожного полотна, и особенности построения дороги (ширина полосы, расстояние от светоточки до дорожного полотна, расстояние между светоточками, тип используемого дорожного покрытия).
Как уже было сказано, стоимость одного и того же светильника может отличаться в несколько раз в зависимости от подбора комплектующих для его сборки. Перед тем, как перейти к конкретным примерам, рассмотрим, из каких комплектующих состоит светильник, и как они влияют на качество света.
Комплексная разработка светодиодного светильника
Основным показателем светодиодного светильника, отличающим этот тип освещения от традиционного, является энергетическая эффективность, который гарантирует, что светильник дает высокий световой поток при низком энергопотреблении. На этот параметр светильника влияют все без исключения компоненты. Соответственно, приоритетной задачей разработчиков светодиодного освещения является поиск компромисса между стоимостью комплектующих и результирующей энергетической эффективностью при неизменно высоких качественных и эксплуатационных характеристиках. Рассмотрим влияние каждого компонента подробнее.
- Светодиод. Разная стоимость светодиодов разных брендов обусловлена технологиями производства и применяемыми материалами, которые определяют конечные характеристики светодиодов. Выбор определенного светодиода зависит от параметров проекта и конкретного вида светильника. Чем выше энергоэффективность, тем дороже светодиод.
Маломощные светодиоды 0,5Вт являются самым дешевом типом диодов. Тем не менее, их применение является оптимальным только для светильников с простой КСС, где использование линз не требуется. Иначе затраты на подбор линзы перекроют выгоду от использования светодиодов такого типа.
Отдельно хотим отметить, что последние 2 года на отечественный рынок все активнее проникают светодиоды китайских брендов. По качеству и надежности данные светодиоды уступают светодиодам известных брендов. В этой связи, мы бы не рекомендовали выбирать мощные светодиоды от китайских поставщиков. - Печатная плата. При изготовлении плат применяются разные материалы. Наибольшее распространение получили Fr4 (на основе стекловолокна с эпоксидной смолой) и Al (т.е. на алюминиевом основании с различными коэффициентами теплопроводности). Учитывая высокую мощность светодиодов, выбор лучше делать в пользу плат на алюминиевом основании с высокой теплопроводностью (>1Вт/м*К). Для промышленных и уличных светильников принципиально важно выбирать платы с высоким коэффициентом теплопроводности. Fr4 обладают самой низкой теплопроводностью. Разница в стоимости плат на разных основаниях может достигать 100%.
- Корпус. Внешний корпус светодиодного светильника выполняет задачу теплоотводящего элемента. Чем больше ребер охлаждения расположено на корпусе светильника, тем выше его показатели освещенности. Но для производства такого корпуса затрачивается больше материала, и сам технологический цикл его изготовления гораздо сложнее. Следовательно, стоимость такого корпуса значительно возрастает. С другой стороны, задача расчета теплового режима является одной из приоритетных в процессе разработки светодиодного светильника. Последствиями в случае ошибки расчета могут стать преждевременная деградация светодиодов и выход светильника из строя.
- Выбор вторичной оптики для светодиодного светильника возможен по нескольким направлениям.
В качестве вторичной оптики в некоторых случаях применяется обычный рассеиватель, что позволяет максимально сэкономить на данном компоненте. Тем не менее, коэффициент светопропускания в таком случае составляет приблизительно 85-90%. Это не позволяет сформировать оптимальную КСС под конкретные нужды.
Светодиодный светильник возможно оснастить брендовыми линзами европейских поставщиков. В таком случае можно добиться высокого качества света, так как коэффициент светопропускания составит приблизительно 85-90%. Однако, плата за бренд светодиода повышает его стоимость в разы.
Под конкретный запрос для светильника можно разработать качественные линзы индивидуально. По характеристикам эти линзы не уступают европейским аналогам, но их стоимость ниже, т.к. нет накрутки на бренд.
Китайские линзы или линзы собственного производства плохого качества имеют неудовлетворительную КСС, но по характеристикам превосходят вариант с применением обычного рассеивателя. Тем не менее, коэффициент светопропускания у таких линз очень низкий.
Рассмотрим пример освещения светодиодными светильниками автодороги. Без использования вторичной оптики (линз) или специальных отражателей, при движении автомобиля возникает стробоскопический эффект. Линза же позволяет преобразовать световой поток светодиодов таким образом, чтобы получить равномерную освещенность на всей протяжённости дороги. В условиях промышленных цехов или складов с помощью специальных линз решаются аналогичные задачи. - Драйвер. Светодиоды для обеспечения эффективности и длительного срока службы требуют питания постоянным током. Соответственно, драйвер должен удовлетворять целому ряду требований для обеспечения бесперебойной работы светильника в целом:
- низкий коэффициент пульсаций
- высокий КПД
- способность выдерживать перегрузки в условиях промышленной эксплуатации. Для этого в драйвере должен быть предусмотрен целый ряд защищающих механизмов: от скачков напряжения, от импульсных помех, от перегрева.
- соответствие всем требованиям электробезопасности и электромагнитной совместимости.
Драйвер непосредственно влияет на срок и показатели эксплуатации, поэтому жертвовать теми или иными его параметрами в погоне за экономией не стоит. Тем не менее, заказчик вправе выбрать источник питания из множества драйверов китайского производства, которые не соответствуют указанным показателям. Стоимость таких драйверов обычно на 40% ниже стандартных источников питания.
Таким образом, чтобы светодиодный светильник работал исправно, комплекс из всех его компонентов таких, как светодиодный модуль, корпус, вторичная оптика и драйвер, должен быть высокого качества.
Примеры готовых решений
Можно сделать вывод о том, что при сборке светодиодного светильника на разных компонентах его итоговая стоимость может колоссально различаться. Учитывая влияние ценового фактора, в СТП SDSВЕТ разработали предложение, которое называется «Собери модульный светильник». Концепция основывается на том, что существует базовая модель светодиодного светильника уличного типа в модульном исполнении. При замене комплектующих конструктив светильника не меняется, притом вариаций по цене и характеристиках существует более сотни.
Что такое модульный светильник? Технологии производства светодиодного освещения позволяют разработать одну конструктивную модель светильника с разной мощностью и разным световым потоком. Модульный тип светильника позволяет менять не только разные мощность светильника, а также КСС и варианты крепежа. Линейка модульных светильников производства СТП SDSВЕТ включает светильники с мощностью модуля 30-60ВТ, с выбором крепежа и со сменной оптикой. В итоге, на платформе SDSВЕТ можно выпускать множество моделей светильников на универсальной базе, что позволяет удовлетворить потребности клиентов практически в любых задачах освещения. Чтобы не быть голословными, проверим это утверждение на примере уличного светодиодного светильника.
Уличные модульные светодиодные светильники обычно имеют несколько вариантов исполнения — от дорогих моделей с использованием комплектующих мировых брендов до стандартных позиций, где используются комплектующие более низкого ценового сегмента. Ценообразование здесь определяется теми же факторами, что и на любом рынке электроники — это имя производителя и технология производства. И если несколько лет назад светодиоды корейских производителей еще вызывали вопросы относительно качества производства, то сейчас качество светодиодов марок Epistar и Samsungмало чем отличается от качества светодиодов известных брендов Cree и Osram.
Предположим, самый дорогой модульный светильник стоит 28 000 рублей. Чем определяется эта цена? Во-первых, в нем установлены светодиоды бренда Osram. Цена светодиодов немецкого бренда является самой высокой на рынке, но качество света проверено многолетним опытом использования в различных типах светильников. Вторичная оптика в светильнике представлена линзами марки LEDIL, производство которой находится в Финляндии. Очевидно, что конечный заказчик заплатит не только за бренд, но и за доставку линз в Россию. Итогом сборки комплектующих станет светильник с высокой энергоэффективностью, гарантией 5 лет и реальным сроком службы 10-15 лет. Показатели впечатляют! А цена светильника? Безусловно, такой светильник подходит не каждому предприятию.
Проведем оптимизацию данной позиции. Сначала определяем все нормативные и качественные требования к показателям светильника, затем необходимо провести отбор аналогично соответствующих комплектующих по более низким ценам, тем самым сокращая стоимость этого же светильника в несколько раз. Мы сохраняем показатели освещенности, но приводим цену светильника к оптимальной.
Какие комплектующие являются аналогами? В бюджетном варианте исполнения модульного светильника используются светодиоды на базе кристалла Epistar. В качестве вторичной оптики используются линзы российской разработки. Источник питания также произведен в России, но отвечает всем качественным показателям. Драйвер прошел все климатические испытания, включая работу при −60⁰С, а также все электрические и электромагнитные испытания, что подтверждено документально. Сам светильник соответствует требованиям ГОСТов РФ по светодиодным светильникам уличного исполнения, что подтверждено аттестацией в организацииООО «ЦЕНТР ИНЖЕНЕРНО-ТЕХНИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ „ДОРКОНТРОЛЬ“», как светильники, допустимые для использования в освещении дорог и магистралей класса А1 и соответствующие стандартам ГОСТ Р 54305-2011, ГОСТ Р 54944-2012, а также СП 52.13330.2011. Итоговая цена эквивалентного светильника составляет 9000 рублей. Аналогичные по показателям светильники различаются в цене в почти в три раза!
Как понять, какой светильник соответствует именно Вашей потребности? Как формируется его стоимость?
Формирование заявки для изготовления светильников под заказ происходит исходя из требований заказчика. Требования включают:
- тип объекта — помещение, улица, цех, спортобъект и т.д. В зависимости от типа объекта определяются основные параметры светильника — его конструктив (выбор внешнего вида, крепежа), предполагаемая мощность и КСС (подбор модуля, источника питания для него и линзы), допустимая ослепленность (так же выбор линзы), требования к защите корпуса (герметичные материалы для сборки).
- нормативы освещения на объекте (в соответствии с ГОСТ РФ, СанПин, СП 52.13330.2011). За счет светодиодов и линзы с индивидуальной КСС можно скорректировать требуемое количество светильников или уменьшить стоимость комплектующих (если это допускается по условиям проекта).
- условия монтажа — как будет осуществляться монтаж, где, на какое крепление соответственно особенностям проекта. Определяется итоговое количество светильников, их расположение, тип крепежа.
- личные пожелания заказчика — это требования, не укладывающиеся в рамки стандартных нормативов и ГОСТами. Нестандартные пожелания намного легче, а самое главное, дешевле реализовать при индивидуальном подходе. Удовлетворяются такие пожелания с помощью подбора (или разработки) линзы, подбора светодиодного модуля в зависимости от требований к мощности и световому потоку светильника и т.д.
Вариативность, индивидуальный подход, оптимальная стоимость и максимальная эффективность — это те преимущества, которые получает заказчик при заказе собственно разработанных светильников. Рассмотрим подробнее на примерах:
Проект 1. Производство партии уличных светильников для ОАО «Роснано»
В рамках данного проекта необходимо было в короткие сроки произвести несколько тысяч уличных светильников с индивидуальными характеристиками. Во главу угла встал вопрос о сокращении стоимости светильника путем изменения показателей. Стандартные позиции светильников не соответствовали требованиям технического задания. Заказчику требовались две модели светильника со следующими характеристиками:
120ВТ — не менее 12500Лм, Тип КСС-Ш
140ВТ — не менее 14000Лм, Тип КСС-Ш
Стандартная модель светильника имела мощность 115ВТ и поток 13500Лм. Был проведен технический аудит, итогом которого стало решение о замене светодиодов с целью уменьшить световой поток и увеличить мощность светильника. В итоге были получены 2 модели со следующими характеристиками:
120ВТ — не менее 13000Лм, Тип КСС-Ш
125ВТ — не менее 14000Лм, Тип КСС-
Техническое задание позволило с осторожностью пренебрегнуть показателями энергетической эффективности, чтобы добиться оптимальной цены. Следовательно, при обработке подобных запросов всегда нужно исходить из конкретного ТЗ и комплексно рассматривать возможности оптимизации.
Проект 2. Распределительный центр логистической компании
- Основную площадь комплекса занимали стеллажи для хранения продукции. Для освещения использовались светильники типа РСП с лампами ДРЛ 400Вт (250шт.) на высоте 10 метров. Нами были предложены светодиодные прожекторы с линзами 80 градусов и мощностью 120Вт (80шт.) для освещения зон погрузки/отгрузки и зон паллетного хранения и прожекторы мощностью 90Вт (180шт.) и 120Вт (20шт.) с линзой 30 градусов для освещения межстеллажного пространства. За счет использования специальных узконаправленных линз для освещения межстеллажного пространства получилось снизить потребляемую мощность каждой светоточки в 4,5 раза. Использование крепежных элементов, корпуса, крепления российского производства, монтаж светодиодного модуля и сборка светильника на своем производстве, использование не брендового источника питания, но с наличием всех требуемых сертификатов (сертификат соответствия ГОСТ РФ, Декларация таможенного союза, протоколы испытаний на соответствие ГОСТам РФ) — все это позволило максимально сократить стоимость высококлассного светильника. Итогом реализации данного проекта стало уменьшение общей потребляемой мощности на 75% при соблюдении требований к освещенности на объекте.
- При общей стоимости реализации данного проекта примерно 3000000,00 руб., полная окупаемость данного проекта будет заметна через 1 год 8 месяцев. Соответственно, по истечение 5 лет эксплуатации, рентабельность проекта составит чуть больше 6000000,00 руб.
На примере этих проектов видна основная выгода возможности производства светильников под проект — это подбор именно тех комплектующих, которые требуются для достижения максимальной энергоэффективности и оптимальной стоимости проекта. Выбор правильной линзы, оптимальных светодиодов, использование отечественных комплектующих, сборка на производственных площадках в России — данные факторы значительно влияют как на итоговую стоимость закупки, так и на эффективность такой замены.
Заключение
Таким образом, данная статья представляет собой подробное описание того, какие возможности экономить на стоимости закупки светодиодных светильников имеют их заказчики. Внедрение энергетически эффективных технологий на предприятии — это всегда компромисс между высокой ценой оборудования, продолжительностью срока окупаемости и размером экономии на энергопотреблении. Мы предлагаем решение, которое позволяет добиться идеального баланса в этом вопросе, избегая неприятных последствий.
Уже в этом году государственным предприятиям не избежать перехода на энергосберегающее освещение. Значит, вопрос поиска поставщиков светильников встанет в любом случае. Ответственным за закупку сотрудникам так или иначе придется погрузиться в технические вопросы: какой конструктив светильника выбрать, как определить необходимый световой поток и мощность, сколько светильников на объект необходимо заказать.
Подход, позволяющие комплектовать светильник компонентами, соответствующими пожеланиям клиента, значительно упрощает эти задачи. В первую очередь, данный подход предоставляет заказчику полную прозрачность и открытость: клиент понимает, как именно формируется цена его закупки. Во-вторых, клиент получает возможность выбрать светильник именно с теми показателями, которые ему нужны. Так как все компоненты легко заменимы на платформе модульного светильника, то начинка такого светильника, а главное — итоговые параметры освещения полностью согласуются с пожеланиями заказчика.
Конечно, такой подход вызывает неминуемый вопрос: каковы последствия самостоятельного подбора комплектующих, если этой задачей занимается сотрудник, не так близко знакомый со сферой освещения? Разработанная система формирования заявки на индивидуальное производство светильников позволяет избежать каких-либо ошибок выбора. Грамотное техническое сопровождение всего цикла производства светильников позволяет заявить, что показатели освещенности на объекте будут соответствовать начальной задачи, а замена комплектующих позволит уложиться в бюджет.
Безусловно, любой заказчик хочет максимально снизить сэкономить на закупках. В какой момент стоит закончить понижать стоимость светильника? Выбор разного рода компонентов оказывает большее влияние на качество света на объектах разного типа. Поэтому в таких случаях некоторые комплектующие должны быть качественнее и дороже других составляющих частей светильника.
Такой подход был реализован уже на множестве проектов по освещению объектов. Для российских предприятий индивидуальная сборка светильника на универсальной базе — реальное решение бюрократических задач и ощутимое повышение качества света на объектах.
[1] См.: Федеральный закон от 23.11.2009 N 261-ФЗ (ред. от 13.07.2015) «Об энергосбережении и о повышении энергетической эффективности и о внесении изменений в отдельные законодательные акты Российской Федерации»
[2] См.: Постановление Правительства Российской Федерации от 28 августа 2015 г. № 898 МОСКВА О внесении изменений в пункт 7 Правил установления требований энергетической эффективности товаров, работ, услуг при осуществлении закупок для обеспечения государственных и муниципальных нужд
