СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ ЗАТРАТ НА ОСВЕЩЕНИЕ ЖИЛОГО ДОМА

Р. А. Зайнутдинов, аспирант,

Московский энергетический институт (технический университет)

 

В свете жёстких мер, принимаемых руководством страны в направлении энергосбережения и повышения энергоэффективности, мы попытались сравнить используемые в стране источники освещения в бытовом секторе с целью оценки реальной выгоды от замены устаревших образцов на современные и экономичные изделия. Наш расчёт стоимости и сроков экономической окупаемости замены ламп накаливания и компактных люминесцентных ламп на светодиодные светильники выполнен для светильников в подъездах жилых домов на примере 5-этажных жилых домов с 4 подъездами. Для осуществления сравнительных расчётов примем: общее число светильников для такого здания – 24 шт. (по одному на каждом этаже и по одному на улице над подъездом). Режим работы – 12 часов в сутки.

Картинка 21 из 23748Картинка 11 из 2651http://www.ledel.ru/production1/gkh/sveteco_6/photo/img.php?img=626&w2=300&h2=200&m_jpg=75'

                                                                                                                    а                          б                                      в

Рис. 1. Образцы светильников

а- лампа накаливания; б- компактная люминесцентная лампа (Космос),

в- светодиодный светильник (Sveteco 8)

 

Основные характеристики рассматриваемых ламп (рис. 1) представлены в табл. 1.

1. Сравнение основных технических характеристик ламп

Тип лампы

Мощность,

Вт

Световой поток, Лм

Срок службы, ч

Стоимость лампы, руб.

 

Стоимость светильника,

руб.

Затраты на обслуживание одного све-тильника в год, руб.

Лампа накаливания

100

1340

1000

10

150

100

Компактная люминесцентная лампа

20

1350

8000

100

250

50

Светодиодный светильник

10

1000

70000

2000

0

 

На основании наших выкладок в табл. 2 покажем сравнение общих затрат при различных вариантах освещения на период 12 лет. Примем, что стоимость электроэнергии в первый год составит 2,73 руб. за 1 кВтч (без НДС) и будет расти на 15 % ежегодно (по данным http://www.astrtarif.ru/. Служба по тарифам Астраханской области):

2009

2010

2011

2012

2013

2014

2015

2016

2017

2018

2019

2020

3

3,14

3,61

4,15

4,77

5,49

6,31

7,26

8,35

9,60

11,04

12,70

 

Затраты на обслуживание также проиндексированы на 15 % ежегодно. Отметим, что светодиодные светильники практически не требуют обслуживания.

а                                                                                                          б

Рис. 2. Сравнение общих затрат по вариантам при обычном режиме эксплуатации (а)

и с датчиками движения на светодиодных светильниках (б)

В первый год придётся потратить значительную сумму на приобретение светильников. Наглядно эффективность вариантов демонстрирует рис.2, а. Видно, что уже на втором году эксплуатации общие затраты на лампы накаливания превышают затраты по другим вариантам. Вариант со светодиодными светильниками становится выгоднее варианта с компактными люминесцентными лампами на 6-й год эксплуатации.

2. Прогнозный расчёт энергоэффективности светильников

Годы

Потребление

электроэнергии,

кВтч

Затраты на оплату электроэнергии в год,

руб.

Затраты

на обслуживание

в год, руб.

Стоимость

светильников, руб.

Общие затраты

(нарастающим итогом),

руб.

Лампа накаливания

2009

2010

2011

2012

2013

2014

2015

2016

2017

2018

2019

2020

10512

ежегодно

28697

2400

3600

34697

33002

2760

70460

37952

3174

111586

43645

3650

158882

50192

4197

213272

57721

4827

275821

66379

5551

347752

76336

6384

430473

87787

7341

525602

100955

8442

635000

116098

9709

760807

133513

11165

905486

Компактная  люминесцентная  лампа

2009

2010

2011

2012

2013

2014

2015

2016

2017

2018

2019

2020

2102,4

ежегодно

5739

1200

6000

12939

6600

1380

20920

7590

1587

30097

8729

1825

40651

10038

2098

52789

11544

2413

66747

13275

2775

82798

15267

3192

101257

17557

3670

122486

20191

4221

146898

23219

4854

174973

26702,64

5582

207258

Светодиодный светильник

2009

2010

2011

2012

2013

2014

2015

2016

2017

2018

2019

2020

1051,2

ежегодно

2869

-

48000

50869

3300

-

54170

3795

-

57965

4364

-

62329

5019

-

67349

5772

-

73121

6637

-

79759

7633

-

87392

8778

-

96171

10095

-

106267

11609

-

117876

13351

 

131228

 

Не рассматривая другие качества ламп накаливания, отметим, что она эффективно нагревает воздух в помещении. Компактные люминесцентные лампы в последнее время широко разрекламированы, однако при всей их видимой привлекательности и экономичности, у них есть и несомненные отрицательные, нежелательные свойства. Перечислим их.

1. Нестабильное качество. На рынке компактных люминесцентных ламп преобладает недорогая продукция китайского производства. Для неё характерны частая смена марок и конструктивные изменения, направленные в основном на "оптимизацию" затрат. Во имя снижения себестоимости упрощается схемотехника, применяются более дешёвые материалы и компоненты, ослабляется производственный контроль. Ресурс изделий порой умышленно занижается.

В итоге покупателя могут ждать неприятные сюрпризы: лампа тускло светит (световой поток меньше заявленного и быстро падает), свечение имеет мертвенный оттенок и различается в одинаковых лампах (люминофор упрощённого и нестабильного состава), электронная пускорегулирующая аппаратура (ЭПРА) сильно греется и издаёт неприятный запах (ухудшенная элементная база, тесный корпус, некачественный пластик и лак). При отсутствии цепей защиты и плавного старта количество гарантированных включений не превышает пяти тысяч. Всё это сокращает жизнь компактной люминесцентной лампы и делает её эксплуатацию некомфортной.

2. Неполная совместимость с существующей инфраструктурой освещения. В первую очередь упомянем выключатели с подсветкой, регуляторы яркости (диммеры), датчики движения, фотоэлементы, таймеры и пр. Эти устройства заставляют компактные люминесцентные лампы работать в нештатном режиме, отчего те быстро выходят из строя. Например, выключатель с подсветкой, ставший почти общепринятым, пропускает в выключенном состоянии через лампу слабый ток в несколько миллиампер. От этого ЭПРА постоянно пытается запуститься, что приводит к миганиям и быстрому износу. Аналогично ведут себя элементы автоматики.

При диммировании компактной люминесцентной лампы падает мощность, подаваемая на колбу, идёт разряд при недостаточно прогретых электродах.

К светотехническим отличиям можно отнести и медленный выход на рабочий режим. Многие компактные люминесцентные лампы сразу после включения светят довольно тускло, вполсилы, и на полную яркость выходят через одну–две минуты. К этому добавляется плавный старт, когда после включения лампа две–три секунды прогревает электроды и света вообще не даёт. Эта особенность иногда удобна, но чаще раздражает.

3. Вредное влияние на экологию. Газовый разряд в компактной люминесцентной лампе происходит в смеси аргона и паров ртути, так что этот ядовитый металл имеется в каждой лампе. Есть опасность отравления ртутью из разбитой колбы и, что более важно, опасность загрязнения интерьера – ртуть легко адсорбируется самыми различными материалами. Например, если лампа падает на ковёр и разбивается, то очистить его от ртути практически невозможно (точнее, можно, но ценой порчи ковра; проще сразу его выбросить).

Современные компактные люминесцентные лампы в зависимости от мощности содержат всего 2–6 мг ртути (для сравнения, в линейных люминесцентных лампах её гораздо больше, 20–50 мг), но и это количество небезопасно. ПДК паров ртути всего 0,3 мкг/куб. м, так что одна разбитая лампа способна заразить несколько тысяч кубометров воздуха.

4. Отдельный и наиважнейший вопрос – утилизация вышедших из строя компактных люминесцентных ламп. Понятно, что из-за содержания ртути их нельзя выбрасывать вместе с бытовым мусором. Лампы на 90 % поддаются вторичной переработке. В цивилизованных странах повсеместно имеются контейнеры для сбора компактных люминесцентных ламп; в России их принимают немногочисленные магазины ИКЕА.

5. Паразитные излучения. Как известно, в люминесцентных лампах первичное ультрафиолетовое излучение (УФ-излучение) преобразуется в видимый свет посредством люминофора. При этом около 1 % УФ-излучения пробивается наружу, что обычно не представляет проблемы. Однако компактные люминесцентные лампы, применяемые в настольных светильниках, находятся так близко от человека, что пренебрегать УФ-излучением уже нельзя. При длительном воздействии они могут вызвать раздражение кожи, обострить имеющиеся кожные заболевания и спровоцировать новые. Первыми это заметили в Британской ассоциации дерматологов, куда стали обращаться ювелиры и прочие специалисты, нуждающиеся в ярком освещении рабочего места. Немало людей с фоточувствительной кожей пострадало от перехода на компактные люминесцентные лампы. Медицинские эксперты советуют находиться не ближе 30 см от лампы, а также использовать дополнительное защитное стекло.

Кроме того, дешёвые лампы не имеют помехоподавляющих фильтров в ЭПРА и дают наводки в электросеть, что негативно влияет на чувствительную аппаратуру*.

Cветодиодный светильник Sveteco 8/1000/10/Д предназначен для внутреннего освещения лестничных клеток жилых многоквартирных домов, а также для дежурного и аварийного освещения любых нежилых помещений общественных и частных зданий. Перечислим преимущества данного светильника:

·                   потребляемая мощность не более 10 Вт;

·                   степень защиты IP67;

·                   не требует сервисного обслуживания;

·                   антивандальное исполнение;

·                   срок службы не менее 70 тыс. ч (20 лет);

·                   время непрерывной работы не ограничено;

·                   естественный свет исключает усталость глаз;

·                   отсутствие стробоскопического эффекта (мерцания);

·                   мгновенное зажигание;

·                   возможность интеграции с любыми датчиками (движения, объёма, звука и др.);

·                   отсутствуют проблемы с утилизацией (в сравнении с компактными люминесцентными лампами).

В случае использования светодиодных светильников совместно с датчиками движения энергопотребление снизится на 70–80 %, в таком случае линия окупаемости будет несколько иной (см. рис. 2), и затраты по вариантам сравняются быстрее.

Вывод

Если учесть, что перечисленные недостатки компактных люминесцентных ламп отсутствуют в светодиодных светильниках, то напрашивается очевидный вывод, что лучше приобрести более дорогой, но более эффективный и менее проблематичный осветительный прибор на основе светодиодов, который достаточно быстро окупится.



*http://www.webinfo24.ru/dostoinstva-i-nedostatki-kompaktnykh-lyuminescentnykh-lamp.htmlИлья Зайдель. Достоинства и недостатки компактных люминесцентных ламп, 30.10.2009.

Шеховцов В. П. Осветительные установки промышленных и гражданских объектов. М.: ФОРУМ, 2009. 160 с.: ил.