анализ производственно-хозяйственной деятельности объекта и существующей схемы электроснабжения

СОДЕРЖАНИЕ
Введение ………………………………………………………………………………..
	7
Глава 1 АНАЛИЗ ПРОИЗВОДСТВЕННО-ХОЗЯЙСТВЕННОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ ОБЪЕКТА И СУЩЕСТВУЮЩЕЙ СХЕМЫ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ ......................
1.1 Общие сведения…………………………………………….…………...…..……….
1.2 Краткое описание схемы электрических соединений…………….…..…….…….
1.3 Динамика потребления электроэнергии …………………………………………...
1.4 Система освещения объекта ………………….......................................……………
ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ 1…………………………………………….…………..………

10
10
13
15
16
21
Глава 2 АНАЛИЗ ЭФФЕКТИВНОСТИ СИСТЕМ ОСВЕЩЕНИЯ ….……………....
2.1 Сравнение эффективности различных типов источников освещения……………..
2.2 Различные варианты построения систем управления освещением………………..
ВВОДЫ ПО ГЛАВЕ 2………………………………………….……….………………
22
22
29
31
Глава 3 СРЕДСТВА ИЗМЕРЕНИЙ …………………………….……………………...
3.1 Выбор структуры системы освещением…………………………………………..
3.2 Выбор элементов системы управления освещением…….………………………
3.2.1 Офисные светильники…………………………………………………………
3.2.2 Блок управления БУР – 8…………………………………………………………
3.2.3 Устройство сбора и передачи данных УСПД-01……………………………….
3.2.4 Устройство сбора и передачи данных УСПД-02………………………………..
3.2.5 Сервер сбора и обработки энергоинформации зданий…………………………
ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ 3………………………………………………………..………
32
32
34
34
35
37
38
39
42
Глава 4 ЭФФЕКТИВНОСТЬ ВНЕДРЯЕМЫХ ТЕХНОЛОГИЙ ………………….....
4.1 Энергоэффективность осветительных приборов …………………….……………
4.2 Экономичность осветительных приборов ……………………………….….…….
ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ 4……………………………………………………………..….
43
43
45
49
Глава 5 РАЗРАБОТКА МЕРОПРИЯТИЙ ПО ОХРАНЕ ТРУДА И ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ БЕЗОПАСНОСТИ………….………………………….………...
ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ 5………………………………………………………………..
Глава 6 РАСЧЕТ ЭКОНОМИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ………………………
ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ 6………………………………………………………………..

50
55
56
65
Заключение ……………………….…………………………………………………….
66
Список литературы ……………………………………………………………….……
67


     ВВЕДЕНИЕ
     
     Энергосбережение (экономия электроэнергии) - реализация правовых, организационных, научных, производственных, технических и экономических мер, направленных на эффективное (рациональное) использование (и экономное расходование) топливно-энергетических ресурсов и на вовлечение в хозяйственный оборот возобновляемых источников энергии.
     С развитием микроэлектроники, схемотехники, с истощением энергетических ресурсов всего земного шара, проблема энергосбережения вышла на первое место экономической политики государств.
     Основными направлениями политики энергосбережения:
     1. Структурной перестройки отраслей экономики и промышленности.
     2. Осуществление государственного надзора за рациональным использованием топлива, электрической и тепловой энергии.
     3. Повышения эффективности использования энергоносителей в результате внедрения новых энергосберегающих технологий, оборудования, приборов и материалов, утилизации вторичных энергоресурсов.
     4. Проведение государственной политики в сфере энергосбережения.
     С целью более экономного использования электрической энергии все предприятия, связанные с разработкой электронных устройств, проектируют устройства, выпускаемые в массовое производство таким образом, чтобы оно как можно меньше употребляло электроэнергии. Для этого, например, проводятся попытки к миниатюаризации отдельных элементов, что позволяет комбинировать их единые блоки небольших размеров. Это даёт возможность сберегать электрическую энергию за счёт использования для питания этих блоков уже один источник питания, а не по одному для каждого из элементов. На специализированных форумах и выставках предприятия делятся своими новыми разработками в области энергосберегающей аппаратуры.
     Наиболее распространенный способ экономии электроэнергии - повышение эффективности за счет использования современных технологий и микропроцессорной техники в сфере автоматизации зданий.
     Исходя из вышеперечисленного, можно сделать вывод, что проблема повышения энергоэффективности является востребованной в настоящее время, что делает тему выпускной квалификационной  работы «Разработка автоматизированной системы управления освещением для административного здания» актуальной.
     Объектом исследования является системы электроснабжения предприятия ООО «Уральский завод химического и нестандартного оборудования».
     Целью работы является разработка автоматизированной системы управления освещением. 
     Таким образом, в результате написания работы будут решены следующие задачи: 
     – рассмотрена системы электроснабжения предприятия;
     – выявлены основные недостатки системы электроснабжения;
     – проведен анализ различных источников освещения;
     – рассмотрены типовые варианты построения систем управления освещением;
     – разработана структура автоматизированной системы управления освежением;
     – оценен экономический эффект от внедрения предлагаемой системы.
     
     
     
     
     ГЛАВА 1 АНАЛИЗ ПРОИЗВОДСТВЕННО-ХОЗЯЙСТВЕННОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ ОБЪЕКТА И СУЩЕСТВУЮЩЕЙ СХЕМЫ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ
     
     
     
     1.1 Общая информация 
     Собственных источников электроснабжения у ООО «Уральский завод химического и нестандартного оборудования» (ООО «УЗХНО») не имеется.
     Однолинейная схема присоединения к внешней электрической сети электрооборудования приведена на рисунке 1.
     Перечень точек поставки электроэнергии в сеть ООО «УЗХНО» из сети приведен в таблице 1.

    
    Рисунок 1 – Однолинейная схема присоединения электрооборудования.

Таблица 1 – Перечень точек поставки электрической энергии в сеть ООО «УЗХНО»
Наименование присоединения
Уровень напряжения в точке
Максимальная мощность, кВт
Прибор учета
Трансформаторы
Расчетный коэффициент



тип
№
баланс
тока
напряжения

ПС 110/10 кВ
 Ф-33
ВН
2250
СЭТ4ТМ.03
0104081212
Заказчик
ТОЛ-10
НАМИТ-6
8000
ПС 110/10 кВ 
Ф-35
ВН
2250
СЭТ4ТМ.03
0101072339
Заказчик
ТОЛ-10
НАМИТ-6
8000
ПС 110/10 кВ
 Ф-45
ВН
2250
СЭТ4ТМ.03
0104080512
Заказчик
ТОЛ-10
НАМИТ-6
8000
ПС 110/10 кВ
Ф-47
ВН
2250
СЭТ4ТМ.03
0104080430
Заказчик
ТОЛ-10
НАМИТ-6
8000
    
	1.2 Схема электроснабжения и электрооборудование объекта
    Схема внешнего электроснабжения объекта соответствует III категории надежности, для которой допустимое число часов отключения в год составляет 72 часа,  а также допускаются перерывы в электроснабжении, необходимые для ремонта и замены поврежденного электрооборудования системы электроснабжения, с восстановлением электроснабжения в течение 24 часов [1].
    На рисунке 2 представлена однолинейная схема электроснабжения административного здания ООО «УЗХНО».

Рисунок 2 – Однолинейная схема электроснабжения 

    Подача электроэнергии осуществляется от РП-26 по кабельным линиям во ВРУ-0,4 кВ. Граница балансовой принадлежности и эксплуатационной ответственности электросетевой организации и потребителя документирована актом и проходит по наконечникам КЛ-0,4 кВ в РУ-0,4 кВ РП-26.


Рисунок 3 – Схема питания электроэнергией 

     В эксплуатации и на балансе сетевой организации находятся: « РП-26 в составе 2КЛ-10 кВ от РУ-10 кВ ПС 110/до РУ-10 кВ, кабельные линии 0,4 кВ от РУ-0,4 кВ РП-26, вводно-распределительные устройства 0,4 кВ и внутренние эл. сети».
     Условно все установленное на объекте электропотребляющее оборудование можно разделить на две категории: светотехническое оборудование, использующееся в целях освещения помещений, и силовое электрооборудование, которое включает в себя приточно-вытяжную вентиляцию, насосное оборудование, центры питания и систему кондиционирования, а также орг.технику и бытовую технику.
     Долевое распределение электроприемников по направлениям использования в учреждении приведено на рисунке 4.
 	

Рисунок 4 - Долевое распределение установленной мощности электроприемников

    1.3 Динамика потребления электроэнергии
    	На рисунке 5 представлена динамика потребления электроэнергии объекта ООО «УЗХНО» с 2014 по 2016 гг. 

    Рисунок 5 – Динамика потребления электроэнергии объекта
    
    
    
     1.4  Система освещения объекта
     Из общего потребленного расхода электроэнергии в здании примерно 24% приходится на долю освещения.
     На основании приказа № 16 от 19.01.2012 г. о проведении аттестации рабочих мест и приказа Минздравсоцразвития России № 342н от 26.04.2011г. «Об утверждении порядка аттестации рабочих мест по условиям труда» в ООО «УЗХНО» проведена аттестация рабочих мест по условиям труда. Для проведения работ по договору № 1311/04/06 от 16 января 2011 г. привлекалась аттестующая организация ООО «Охрана. Безопасность», имеющая аттестат аккредитации № РОСС RU.0001.21ЭМ82 от 13 декабря 2009 г. Аттестация рабочих мест по условиям труда проводилась с 19.02.2012г. по 13.06.2012 г. Всего проведена аттестация 95 рабочих мест. Результаты аттестации рабочих мест представлены в сводной ведомости результатов аттестации рабочих мест по условиям труда (Таблица 2).
     Для освещения помещений объекта в качестве осветительных приборов применяются светильники с люминесцентными лампами, с лампами ДНаТ , ДРИ, а так же с лампами накаливания 60 Вт. 
     Всего на объекте установлено 6929 ламп различного типа с суммарной установленной мощностью 266,5 кВт. 
     Основное распределение между типами светильников приведено в таблице 3.
     На объекте полностью отсутствует система управления освещением. Включение и отключение осветительных установок осуществляется ручным способом с помощью обслуживающего персонала и работников организации.
     В качестве энергосберегающих мероприятий рекомендуется замена ламп накаливания на светодиодные.

    Таблица 2 - Сводная ведомость результатов аттестации рабочих мест по условиям труда













Наименование позиции
 Количество рабочих мест и работников, занятых на данных рабочих местах (всего)
Проведена аттестация по
условиям труда
 Количество рабочих мест и работников с классами условий труда
Количество рабочих мест и работников с классами условий труда по травмоопасное™
Количество рабочих мест и работников с оценкой соответствия требованиям по обеспеченности СИЗ
Количество рабочих мест и работников, аттестованных с классами условий труда 3 и
4 и (или) «не соответствует по обеспеченности СИЗ»






1
2
3
4
1
2
3
соответствует
не соответствует
СИЗ не предусмотрены


Рабочие места, ед.
95
95
0
93
2
0
23
72
0
31
0
64
2
Работники, занятые на данных рабочих местах, чел.
361
361
0
356
5
0
175
186
0
137
0
224
5
из них: женщины
259
259
0
257
2
0
153
106
0
97
0
162
2
лица в возрасте до 18 лет
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0

    Таблица 3
Место установки
Тип ламп
Количество ламп
Мощность одной лампы, Вт
Суммарная мощность, Вт
Кол-во часов работы в день
Кол-во дней работы в месяц
Расчетное месячное потребление, кВт*ч
Котельная 1
ЛБ-40
31
40
1240
8
30
297,6

ДРЛ-400
3
400
1200
8
30
288
Мазутонасосная станция
ЛН
18
100
1800
8
30
432
Цех №2
ЛН
41
100
4100
8
30
984

ЛБ-20
168
20
3360
8
30
806,4

ДРЛ-250
2
250
500
8
30
120

ДРЛ-400
3
400
1200
8
30
288

ДНАЗ-400
480
400
192000
16
30
92160

ДНАЗ-600
352
600
211200
16
30
101376
Цех №3
ЛН
41
100
4100
8
30
984

ЛБ-20
168
20
3360
8
30
806,4

ЛБ-40
184
40
7360
8
30
1766,4

ДРЛ-250
2
250
500
8
30
120

ДРЛ-400
3
400
1200
8
30
288

ДНАЗ-600
1584
600
950400
16
30
456192
Цех №1
ЛН
130
100
13000
8
30
3120

ЛБ-40
14
40
560
8
30
134,4

ДНАТ-600
936
600
561600
16
30
269568
Гараж
ЛН
30
100
3000
8
30
720

ЛБ-20
40
20
800
8
30
192

ЛБ-40
47
40
1880
8
30
451,2

ДРЛ-250
11
250
2750
8
30
660

ДРЛ-400
4
400
1600
8
30
384
Цех нестандартного оборудования
ЛН
9
100
900
8
30
216

ЛБ-40
33
40
1320
8
30
316,8

ДРЛ-400
7
400
2800
8
30
672
Мойка тары
ЛН
11
100
1100
8
30
264

ЛБ-40
8
40
320
8
30
76,8

ДРЛ-400
4
400
1600
8
30
384
Профилакторий
ЛН
93
100
9300
8
30
2232

ЛБ-20
304
20
6080
8
30
1459,2

ЛБ-40
34
40
1360
8
30
326,4
Строй. Цех
ЛН
10
100
1000
8
30
240

ЛБ-20
8
20
160
8
30
38,4

ЛБ-40
18
40
720
8
30
172,8

ДРЛ-250
12
250
3000
8
30
720
Цех №6
ДРЛ-400
107
400
42800
8
30
10272

ЛБ-40
14
40
560
8
30
134,4

ЛН
15
100
1500
8
30
360
Цех №7
ЛН
8
100
800
8
30
192

ЛБ-40
56
40
2240
8
30
537,6
Цех №8
ЛН
9
100
900
8
30
216

ЛБ-20
56
20
1120
8
30
268,8

ЛБ-40
20
40
800
8
30
192
Административное здание
ЛБ-20
400
20
8000
12
30
28,800
Цех №4
ЛБ-40
40
40
1600
8
30
384

ДНАЗ-600
400
600
240000
16
30
115200
Бомбоубежище
ЛБ-40
20
40
800
8
30
192
Цех №5
ДНАТ-600
500
600
300000
16
30
144000
Инженерно-техническая служба
ЛБ
8
40
320
8
30
76,8
Наружное освещение
ДРЛ-250
58
250
14500
8
30
3480

ДРЛ-400
37
400
14800
8
30
3552
      
ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ 1



     Анализ внешней схемы электроснабжения 10 кВ показывает, что она соответствует необходимой категории по надежности. Имеется достаточное количество независимых центров питания в соответствии с ПУЭ. 
     Энергосбережение предполагает рациональное энергоиспользование во всех звеньях преобразования энергии – от добычи первичных энергоресурсов до потребления всех видов энергии конечными пользователями, т.е. эффективные технологии производства, передачи, распределения и потребления энергии, максимальное использование возобновляемых источников энергии.
     К недостаткам системы электроснабжения можно отнести использование неэффективных осветительных приборов.
     Новые энергоэффективные осветительные приборы позволяют значительно сократить затраты электрической энергии на освещение. Установлено, что на объекте еще используются лампы накаливания, которые рекомендуется заменить на более экономичные – компактные люминесцентные лампы.
     При замене ламп накаливания на люминесцентные источники света с той же светоотдачей, но меньшей мощностью в несколько раз снижается потребление электроэнергии.
     Использование современной осветительной арматуры (использование пленочных отражателей на люминесцентных светильниках дозволяет на 40% уменьшить количество ламп, и, следственно, емкость светильников).
     Использование действенных электротехнических компонентов светильников (балластных дросселей с невысоким уровнем утрат и др.).
ГЛАВА 2 АНАЛИЗ ЭФФЕКТИВНОСТИ СИСТЕМ ОСВЕЩЕНИЯ



     2.1 Сравнение эффективности различных типов источников освещения
     Все более широкое применение находят системы автоматического управления включением, отключением светильников и автоматического регулирования освещенности, а также энергоэкономичные источники света. Зарубежный опыт свидетельствует, что автоматизация освещения позволяет снизить энергопотребление на 30–50%. В РФ налажено и развивается производство электронных и электромагнитных пускорегулирующих аппаратов для люминесцентных ламп, энергоэкономичных ламп и осветительной арматуры, устройств автоматического управления освещением: фотореле, приборов регулирования светового потока, инфракрасных датчиков [2-5].
     В настоящее время выпускаются различные источники света, характеристики которых приведены в таблице 4. Из приведенных данных видно, что лампы накаливания по своей эффективности в 2 и более раза ниже, чем остальные, Возможность экономии энергии определяется выбором источников света. С появлением около десяти лет назад электронных пускорегулирующих аппаратов (ЭПРА) возникла возможность создания более энергоэкономичных светильников с компактными люминесцентными лампами (КЛЛ). 
     Сокращение расхода электроэнергии и повышение КПД лампы происходит в результате повышения напряжения питания частотой 20 кГц; многократное увеличение светоотдачи поверхности осветительного прибора позволяет уменьшить его габариты. Срок службы лампы достигает 9000 часов. Компактная лампа мощностью 10 Вт обеспечивает такую же освещенность, что и обычная лампа накаливания мощностью 50 Вт. Срок окупаемости КЛЛ составляет 1–2 года. Кроме замены источников света, имеются и другие способы повышения экономии энергии при использовании осветительных установок. 
     Экономия электроэнергии зависит от сочетания и размещения источников света и светильников. Использование одной более мощной лампы накаливания или люминесцентной позволяет уменьшить потребление энергии без снижения освещенности. 
     Добиться значительной экономии электроэнергии можно при разумном сочетании общего и локального (местного) освещения на рабочем столе, в гостиной для просмотра телевизионных программ, у зеркала в прихожей и т.п. 
     
Таблица 4 – Характеристика источников освещения
Тип источника
света
Марки-
ровка
Светоотдача, 
лм/Вт

Срок
службы, ч
Лампы накаливания 
ЛН
8–18
1000
Галогенные лампы накаливания
КГ
16–24
2000
Ртутно – вольфрамовые лампы
РВЛ
20–28
6000
Ртутные лампы высокого давления
ДРЛ
36–54
12000
Натриевые лампы высокого давления
ДНаТ
90–120
12000
Металлогенные лампы высокого давления
ДРИ
70–90
12000
Люминесцентные лампы низкого давления
ЛБ
60–80
10000
Люминесцентные лампы низкого давления с улучшенной цветопередачей
ЛБЦТ
70–95
10000
Компактные
люминесцентные лампы низкого давления
КЛЛ
60–70
9000
Натриевые лампы низкого давления
ДНаО
120–180
12000
Светодиодные лампы
СЛ
60-100
50000
     
     Хорошо предусмотреть возможность включения части ламп в светильниках, автоматического отключения освещения при выходе из комнаты, использовать современные энергосберегающие лампы. Среди обилия выпускаемых светильников экономичность энергосбережения довольно часто выпадает из поля зрения конструкторов. Расход электроэнергии на освещение может быть сокращен на 10–25% за счет замены ламп накаливания люминесцентными лампами, рационального освещения в квартирах и правильной эксплуатации светильников. 
     Эффективным является пакетный способ размещения светильников вместо линейного способа. При линейном – осветительная арматура располагается в виде отдельных линий, а при пакетном – над рабочим местом располагают несколько светильников. Практика показала, что один и тот же уровень освещенности рабочего места при пакетном способе поддерживается в 2 раза меньшим числом светильников. Использование комбинированного общего и местного освещения, искусственного и естественного освещения позволяет уменьшить потребление электроэнергии. В соответствии с ограничениями по дискомфортности освещения нельзя использовать только местное освещение рабочих мест. Оно должно обязательно дополнено общим с пониженной освещенностью. Регулярная протирка остекления позволяет снижать продолжительность горения ламп при двухсменной работе предприятия на 15% в зимнее время и на 90% – в летнее. Правильный выбор типа светильника, мощности и места его установки позволяет экономить 40–50% расходуемой на освещение электроэнергии [7].
     Более экономичными источниками света являются люминесцентные лампы. Они обладают благоприятным светом излучения. Люминесцентное освещение создает благоприятные условия для отдыха, снижает утомляемость, способствует увеличению производительности труда. По цветности излучения люминесцентные лампы делятся на:
     1) лампы белого света (ЛБ);
     2) лампы дневного света (ЛД);
     3) лампы дневного света с исправленной цветностью (ЛДЦ);
     4) лампы холодно-белого света (ЛХБ);
     5) лампы тепло-белого света (ЛТБ), которые имеют явно выраженный розовый оттенок.
     Наиболее экономичными и универсальными являются лампы белого света (ЛБ). Они обеспечивают значительно лучшую цветопередачу, чем лампы накаливания и по цветности воспроизводят приблизительно солнечный свет, отраженный облаками. Применение ламп ЛБ целесообразно в детских комнатах для подготовки школьных заданий и при чертежных работах. 
     К важнейшим характеристикам люминесцентных ламп следует отнести то, что световой поток их больше, чем ламп накаливания. Срок службы люминесцентных ламп составляет 5000 ч.
     Экономии электроэнергии также способствует установка в комнатах двойных включателей. Это позволяет при необходимости включать люстры полностью или частично. 
     Настольная лампа с лампочкой 30 Вт позволяет достичь лучшей освещенности на столе, чем люстра с 3–5 лампочками мощностью 180–300 Вт. Двойной выигрыш зрения и энергии. С точки зрения энергосбережения хорош прибор плавного включения света. Лампы КЛЛ (компактные люминесцентные лампы) потребляют электроэнергии в 67 раз меньше в сравнении с лампами накаливания при одинаковой освещенности. Единственный в своем роде в республике Брестский электроламповый завод выпускает компактные люминесцентные лампы, которые потребляют электроэнергии в шесть раз меньше, а беспрерывно горят в восемь раз дольше (8000 часов) обычных. 
     При освещении лестничных площадок и коридоров, в домах устанавливаются реле времени или автоматические выключатели с выдержкой времени. От контроля за исправной работой этих устройств со стороны домоуправлений и жильцов в значительной степени будут зависеть экономный расход электроэнергии в местах общего пользования. 
     Преимущества, которыми обладает светоизлучающий диод (СИД) по сравнению с традиционными лампами, позволяют с уверенностью утверждать, что появление новых типов осветительных приборов на основе СИД станет революционным технологическим прорывом в светотехнике. 
     Впервые светодиоды стали использоваться в промышленной продукции во времена СССР в конце 60-х – начале 70-х гг. Тогда они не обладали требуемой для осветительных приборов светоотдачей, ресурс их был невелик, и светили они не белым цветом, как нужно, а красным или каким-то иным. Все упиралось в материалы. В 90-х гг. по понятным причинам работа над созданием светоизлучающих диодов была приостановлена. 
     В мире же, наоборот, подобные работы велись нарастающими темпами, и был создан новый материал – нитрид галлия на сапфире, позволивший достичь свечения белого цвета. Особенно в этом плане преуспела японская компания Nichia и ее коллеги-конкуренты из других сопутствующих фирм, разработавшие пять технологических блоков процесса изготовления светильников: 
     - рост кристаллов сапфира по методу Киропулоса;
     - механическую обработку кристаллов сапфира, в т.ч. резку, шлифовку и полировку пластин до 14 класса;
     - эпитаксиальное наращивание нитрида галлия на полированных подложках сапфира методом газотранспортных реакций;
     - изготовление на эпитаксиальных структурах методом электронной литографии чипов светодиодов;
     - сборочное производство (корпусирование) светодиодов.
     В настоящее время в мире кристаллы светодиодов поставлены на массовое производство, и ежегодно общемировой прирост объемов их выпуска увеличивается на 30–40%. По результатам 2008 г., мировой рынок светодиодов достиг 25–30 млрд долл. 
     В настоящее время разработана целая серия осветительных приборов, в т.ч. идентичных по цоколю лампам накаливания мощностью от 40 до 100 Вт, с энергопотреблением 4–10 Вт. Значительно расширены сферы, в которых могут быть использованы приборы. Фактически речь идет о возможной замене существующих ламп накаливания и люминесцентных ламп светильниками на СИД. 
     Можно отметить основные преимущества ламп на светодиодах:
     - низкое энергопотребление – в 10 раз ниже, чем у обычной лампы накаливания, и на 20–25% ниже, чем у энергосберегающей люминесцентной лампы;
     - лампы на светодиодах не требуют особой системы утилизации, т.к. они, в отличие от люминесцентных ламп, экологически безвредны. Светодиод не представляет вреда для экологии, его размеры относительно малы;
     - пожаро- и взрывобезопасность;
     - полная цветовая гамма излучения;
     - высокий КПД. Современные светодиоды немного уступают по этому параметру только натриевым газоразрядным лампам. Однако натриевые лампы непригодны для освещения жилых помещений из-за низкого качества света;
     - высокая механическая прочность, вибростойкость (отсутствие нити накаливания и иных чувствительных составляющих);
     - сверхдолгий срок работы – до 100 тыс. ч. Но и он не бесконечен — при длительной работе и/или плохом охлаждении происходит «отравление» кристалла и постепенное падение яркости;
     - спектр современных люминофорных диодов аналогичен спектру люминесцентных ламп, которые давно используются в быту. Схожесть спектра обусловлена тем, что в этих светодиодах также используется люминофор, преобразующий ультрафиолетовое или синее излучение в видимое с хорошим спектром;
     - малая инерционность;
     - малый угол излучения — также может быть как достоинством, так и недостатком;
     - безопасность — не требуются высокие напряжения;
     - нечувствительность к низким и очень низким температурам. Однако, высокие температуры противопоказаны светодиоду, как и любым полупроводникам.
     Недостатки ламп на светодиодах:
     - основной недостаток — высокая цена. Отношение цена/люмен у сверхъярких светодиодов в 50 — 100 раз больше, чем у обычной лампы накаливания;
     - низкая предельная температура:
     мощные осветительные светодиоды требуют внешнего радиатора для охлаждения, потому что имеют неблагоприятное соотношение своих размеров к выделяемой тепловой мощности (они слишком мелкие) и не могут рассеять столько тепла, сколько выделяют (несмотря даже на более высокий КПД, чем у ламп накаливания). Осветительный светодиод мощностью 10 Ватт требует пассивный радиатор размером как у микропроцессора Pentium 4 без вентилятора. Такой большой радиатор не только удорожает конструкцию, но и с трудом может быть вписан в формат бытовых осветительных приборов;
     - для питания светодиода от питающей сети необходим низковольтный источник питания постоянного тока, тоже с радиатором, что дополнительно увеличивает объём светильника, а его наличие дополнительно снижает общую надёжность и требует дополнительной защиты. Поэтому многие разработчики ограничиваются выпрямителем, а светодиоды включают последовательно;
     - высокий коэффициент пульсаций светового потока при питании напрямую от сети промышленной частоты без сглаживающего конденсатора, при его наличии пульсации малы;
     - дешёвые массовые LED имеют светоотдачу 60-100 лм/Вт;
     - спектр отличается от солнечного.
     
     2.2 Различные варианты построения систем управления освещением
     С точки зрения организации энергосберегающей системы освещения, категории зданий можно условно разделить на три категории [7-10]:
      - многоквартирные жилые дома, 
     - офисные,  производственные и торговые здания, 
     - частные жилые дома (коттеджи). 
     Для каждой из этих категорий можно разработать типовую схема построения системы энергосберегающего светодиодного освещения, организованную из устройств предложенного комплекса, что позволяет достичь необходимых параметров освещения и энергоэффективности с минимальными затратами по стоимости оборудования и монтажных работ.
     Базовым элементом системы энергосберегающего светодиодного освещения служат светодиодные светильники, управляемые по проводным или беспроводным линиям связи при помощи управляющих программ и панелей локального управления, с использованием ретрансляторов или модемов сотовой связи, либо интернет.
     
     
     
     
     ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ 2
     
     
     
     Все более широкое применение находят системы автоматического управления включением, отключением светильников и автоматического регулирования освещенности, а также энергоэкономичные источники света. Зарубежный опыт свидетельствует, что автоматизация освещения позволяет снизить энергопотребление на 30–50%. В РФ налажено и развивается производство электронных и электромагнитных пускорегулирующих аппаратов для люминесцентных ламп, энергоэкономичных ламп и осветительной арматуры, устройств автоматического управления освещением: фотореле, приборов регулирования светового потока, инфракрасных датчиков [11-13].
     С точки зрения организации энергосберегающей системы освещения, категории зданий можно условно разделить на три категории:
      - многоквартирные жилые дома, 
     - офисные,  производственные и торговые здания, 
- частные жилые дома (коттеджи).

     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
    ГЛАВА 3 ПОСТРОЕНИЕ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ ОСВЕЩЕНИЕМ
    
    
    
     3.1 Выбор структуры системы освещением
     Системы освещения офисных и производственных зданий имеют ряд схожих основных характеристик, так как состоят из отдельных рабочих помещений, связанных коридорами, а также подсобных помещений, аналогичных помещениям общего пользования многоквартирных жилых домов.
     Требованиями САН ПИН и ряда ГОСТов установлена необходимость обеспечения определенных уровней освещенности и ряда других характеристик качества освещения в рабочих зонах, являющихся местами  постоянного присутствия людей.
     Для выполнения требований нормативных документов система освещения должна обеспечивать поддержание искусственной освещенности в помещении на заданном уровне с учетом естественной освещенности.
     
     Рисунок 4 – Схема освещения здания с помещениями и коридорами
     
     Система освещения здания формируется как сумма систем освещения помещений с передачей ряда функций управления общему серверу здания, имеющему, как правило, более высокий приоритет и используемому в качестве регулятора режимов управления и диспетчерским центром (сбор и хранение данных, составление и отображение отчетов) [14-16].
     В помещениях постоянного пребывания людей (рабочие помещения) устанавливаются панели локального управления для регулирования светового потока    групп    интерфейсных    светильников    и    управления    включением     и выключением управляемых  и  неуправляемых  светильников  с помощью  блоков БУР-8.
     В помещениях кратковременного присутствия людей устанавливаются светильники со встроенными датчиками освещенности и акустическими датчиками или  светильники  с  внешними  датчиками  движения.  Управление   светильниками «по расписанию» осуществляется через БУР-8.
     Помещение размером 10х9 метров освещается встраиваемыми светодиодными светильниками СВО-01/хх-2800/40. Светильники расположены в четыре ряда по четыре светильника в ряду и предназначены для общего освещения рабочих мест. В каждом ряду установлен ведущий светильник с управлением по радиоканалу и датчиком освещенности. Остальные светильники ряда – ведомые, управляются по яркости диммирующим напряжением ведущего светильника ряда. Такая схема позволяет снизить затраты за счет исключения микропроцессорного модуля из ведомых светильников, находящихся по естественному освещению в аналогичных с ведущим светильником условиях. Во входной зоне прохода установлен светильник без управления яркостью, выполняющий функцию дежурного \ аварийного освещения.
     Управление включением сетевого напряжения светильников рабочих зон осуществляется блоком БУР-8.
     Управляющим устройством системы служит панель локального управления, а также подключенный к ней сервер здания.
     К системе подключен электросчетчик КАРАТ–101 для съема показаний и отключения нагрузки по команде или при аварийных параметрах сети и превышении лимитов.
     
     3.2 Выбор элементов системы управления освещением
     Основным	базовым	элементом	комплекса	средств	являются управляемые светодиодные светильники [17-19].
     В составе системы предусмотрены управляемые светодиодные светильники двух основных типов:
     – офисные встраиваемые или накладные типа «Армстронг» с потребляемой мощностью 30 – 40 Вт,
     – светильники для ЖКХ мощностью 6 – 15 Вт.
     Светильники сертифицированы. Сертификат РОСС RU.АЯ60.В21360
     № 0021568 от 12.05.2011г.
     
     3.2.1 Офисные светильники
     Корпус пластмассовый - АВС пластик с повышенным температурным диапазоном. Состоит из квадратной рамы размеров 595х595 мм и высотой 65 мм. В нижнюю часть рамы устанавливается рассеиватель из высококачественного пропускающего свет органического стекла. Рассеиватель свободно лежит на приливах корпусных деталей. В верхней части рамы устанавливается металлическая панель (крышка), предназначенная для установки светодиодных линеек, модуля управления и блока питания светильника.
     Светодиодные линейки - печатные платы со светодиодами, обеспечивающие равномерное распределение потоков света на рассеиватель.
     Модуль управления выполняет функции управления свечением светодиодных линеек.
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     Рисунок 6 – Образец светильника СВО- 01/43-2800/40  в сборе, включенный
     
     Управляемые светодиодные светильники могут подключаться по беспроводным и проводным линиям связи к панелям локального управления или серверу. Кроме того, светильник может выступать в качестве ретранслятора команд и данных.
     Светильники имеют возможность управления яркостью свечения светодиодных линеек в режимах  работы – автономном и ручном.
     В ручном режиме световой поток светодиодных линеек определяется командой системы управления или инфракрасного пульта ДУ. В автономном режиме модуль управления автоматически поддерживает уровень суммарной освещенности в рабочей зоне с учетом естественной (внешней) освещенности. Источником информации о внешней освещенности является фотоприемник, подключенный к модулю управления.
     
     3.2.2 Блок управления БУР - 8
     Корпус пластмассовый. Состоит из основания размером 124х84 мм и высотой 43 мм и крышки (127х87 мм, высотой 14 мм)
     Каналов управления (реле 220В, 5А) - 8 Потребляемая мощность от сети 220В – 5ВТ. Интерфейс связи RS485 / радиоканал
     
     
     
     
     
     
     
     
     Рисунок 7 – Блок управления светильниками в сборе
     Панель локального управления
     
     Корпус пластмассовый. Размеры основания 95х95х50 мм. Размеры крышки 120х120х8 мм.
     Декоративная крышка выполняет функции защиты от пыли и свободного доступа, обеспечивая степень зашиты IP20. На крышке монтируется встроенный блок клавиатуры. В крышке предусмотрено окно для жидкокристаллического индикатора, отображающего режимы работы и состояние блока.
     Рисунок 8 – Панель локального управления в сборе.
     
     3.2.3 Устройство сбора и передачи данных УСПД-01
     
     
     
     
     
     
     
     
     Рисунок 9 – Устройство сбора и передачи данных УСПД-01
     
     Назначение: устройство предназначено для дистанционного мониторинга потребления энергоресурсов, учёта, автоматизации технологических процессов и может использоваться как расходомер или счётчик количества с предоставлением возможности дистанционного съёма информации.
     Устройство является вторичным преобразователем, реализует числоимпульсный канал измерения и в качестве первичных преобразователей использует или счётчики воды, или счётчики газа, или электросчётчики, имеющие импульсный (телеметрический) выход. Устройство преобразует импульсы соответственно в единицы расхода или воды, или газа, или электроэнергии.
     Исполнение УСПД-01.4 используется в качестве ретранслятора преобразователя (радио-RS485) для обмена с радиомодемным батарейным устройством УСПД-02, выполняющим сбор данных со счётчиков воды, газа, с датчиков протечки воды, измерение температуры.
     Устройство обеспечивает:
     -Измерение потребляемого объёма или воды, или газа, или электроэнергии нарастающим итогом;
     -Сохранение во встроенной энергонезависимой памяти потребления или воды, или газа, или .......................