Список литературы:
1.
Arlight «Источники питания для светодиодных лент и мощных светодиодов» 2012г. С. 22
2.
Галущак В.С., Сошинов А.Г., Угаров Г.Г. Инновационные технологии в городском уличном
освещении // Современные проблемы науки и образования. – 2008. – № 6 – С. 35-38
URL: www.science-education.ru/30-1132 (дата обращения: 03.11.2013).
3.
«Умная» система освещения в Астане - путь к экономии: http://nbr-kz.com (дата обращения:
03.11.2013).
СВЕТОДИОДНОЕ ОСВЕЩЕНИЕ КАК АЛЬТЕРНАТИВА
Шрайбер О.И., преподаватель электротехнических дисциплин
КГКП «Костанайский политехнический колледж»
Мақалада дәстүрлі жарықтандыру құралдары ретінде светодиод жарықтандыруды енгізу мәселелері қарастырылады.
В статье рассматриваются вопросы внедрение светодиодного освещения, как альтернатива традиционным осветительным
приборам.
In the article questions are examined introduction of light-emitting-diode illumination, as alternative to the traditional lighting devices.
На сегодняшний день все мировое сообщество встревожено вопросом энергосбережения, и
Казахстан не исключение. В последние несколько лет в нашей стране очень активно обсуждается проблема
энергоэффективности и энергосбережения, приняты ряд законов и программ в частности, закон «Об
энергосбережении и повышении энергоэффективности», одним из направлений государственного
регулирования в области энергосбережения и повышения энергоэффективности согласно этого закона
являются:
стимулирование энергосбережения и повышения энергоэффективности, включая использование
энергосберегающих оборудований и материалов;
В Казахстане освещение составляет около 13 % от общего уровня энергопотребления в стране, и
ожидается, что этот показатель будет стремительно расти дальше. Это не малая цифра и, безусловно,
энергоэффективное освещение в Р.К., заслуживает пристального внимания. Именно поэтому с целью
внедрения энергоэффективных осветительных технологий и постепенной замене неэффективного
266
осветительного оборудования в целях снижения выбросов парниковых газов в Казахстане создан проект
Правительства РК совместно с ПРООН/ГЭФ «Продвижение энергоэффективного освещения в Казахстане».
С 2009 года ведущие страны мира, в соответствии с национальными стандартами по управлению
электроэнергией, начали масштабный переход на энергосберегающие источники света во всех сферах.
Основная роль в реализации этого перехода отводится светодиодным светильникам, в пользу которых в
большинстве стран уже полностью запрещено производство ламп накаливания средней мощности. В
результате этого только в одном Евросоюзе к 2020 году ожидается рост энергоэффективности экономики до
20 процентов. В США запрет на производство и использование ламп накаливания на предприятиях вводился
постепенно, а в 2014 году запрет должен быть повсеместным. Переход на промышленное светодиодное
освещение, по данным расчетов, будет полностью окупаться в течение 2-3 лет, а при определенных
условиях - и за 1 год.
Светодиодные лампы и светильники – это новое поколение осветительных приборов. Освещение с
использованием этого вида ламп выделяется своими отличными эксплуатационными и экономичными
качествами. Светодиодные лампы потребляют электроэнергии намного меньше чем лампы накаливания.
Эти лампы бесперебойно горят до пятидесяти тысяч часов. Они обладают ударо прочностью, а свет от них
яркий и красивый.
Светодиодные лампы повышенной яркости широко используются для местного освещения,
световой сигнализации, декоративного освещения и оформления световых гирлянд, рекламных вывесок. На
основе светодиодных ламп изготавливают прожекторы, предназначенные для местного освещения,
подсветки
рекламных
щитов,
архитектурной
подсветки. Светодиодные уличные
светильники предназначены для освещения улиц, площадей, дворов, а светодиодные заградительные
огни предназначены для светового ограждения и маркировки высотных объектов, а так же для постоянного
свечения на наземных объектах в качестве сигнального огня. Светодиодные лампы также используются для
освещения подводной части бассейнов и других водных объектов. Даже беспрерывно работая эти лампы,
значительно экономят деньги на электроэнергию. В светодиодных лампах нет ультрафиолетового и
инфракрасного излучения, поэтому они абсолютно безвредные для глаз. Также отсутствует мерцание, а
значит, вы не будете переутомлять глаза, читая или работая на компьютере. В светодиодных лампах
отсутствует тепловое излучение. Кроме того они вибро и ударопрочные и не имеют вредных для здоровья
веществ. При использовании ламп на протяжении 10-12 часов в сутки, можно как минимум на 12 лет забыть
о том, что их необходимо менять. Средняя потребляемая мощность таких ламп составляет 10-15 Вт. И при
этом их световая отдача сравнима со световой отдачей ламп накаливания с мощностью 75-100 Вт.
Внедрение светодиодного освещения позволяет достигать высвобождения электрической мощности
и снижения эксплуатационных затрат на обслуживание, а за счет этого — сокращать общие затраты
потребителей на оплату электроэнергии.
Впервые серьезно говорить о светодиодных лампах как о серьезной альтернативе всем
существующим источникам света начали в середине 1990-х годов, когдапоявились белые и синие
светодиоды. До этого времени отсутствие в спектре светодиодов синего света делало невозможным их
использование для общего освещения. В таком виде они нашли широкое применение в качестве
индикаторов.
Светодиоды практически не выделяют тепла и посторонних (несветовых) излучений,
следовательно, имеют высокую светоотдачу. В них отсутствуют изнашивающиеся части (спирали,
электроды и т.п.), а значит, срок службы может быть очень большим (до 100000 ч). Современные
технологии позволяют делать светящиеся кристаллы размерами до 10 х 10 мм, а из них можно набирать
линии, поверхности и тела любой формы. И, наконец, для своего включения светодиоды не требуют
специальной аппаратуры, а значит, их применение просто и удобно.
Из преимуществ светодиодных светильников можно отметить следующие показатели:
более экономичное использование электроэнергии по сравнению с технологиями освещения
прошлого поколения. При потреблении энергии светодиодной лампы в 6-10 раз превышает отдачу лампы
накаливания. Светодиодные являются более экономичнее и практичнее чем лампы накаливания
малые габариты;
повышенная прочность светодиодных ламп гарантирует их сохранность;
безопасность эксплуатации;
высокий срок службы, значительно превышающий время работы обыкновенной лампы
накаливания;
светодиодные лампы признаны одним из экологически чистых источников искусственного
света.
Помимо вышеописанных преимуществ у светодиодных ламп есть еще одно не менее важное
достоинство - направленное излучение света, которого можно добиться, не прибегая к рефлектору.
К недостаткам, пожалуй, можно отнести довольно высокую цену светодиодов, а также то, что
напряжение питания, потребляемое светодиодом, значительно меньше стандартного. Из-за этого
приходится либо составлять последовательную цепь светодиодов или использовать инверторы напряжения.
267
Кроме того на предприятиях замена ламп не такое уж простое дело. И менять приходится не только
лампы, но и всю систему освещения в целом. Это обусловлено тем, что при проектировании
производственного здания полностью рассчитывается система электроснабжения, в том числе и система
освещения. В проектной документации указывается тип ламп, которые могут быть использованы при
освещении. А так как большинство производственных зданий проектировались и строились еще в советский
период, то большинство современных энергосберегающих ламп просто не подходят по своим параметрам.
Поэтому приходится менять всю систему освещения. Необходимо учесть, что при замене старой системы
освещения на современную «умную», экономия будет гораздо больше, нежели при обычной замене ламп.
Одним из примеров повышения энергоэффективности является построение интеллектуальных
систем освещения. Следует отметить, что светодиоды — это приборы, работающие на постоянном токе. Для
сопряжения со стандартной сетью 220 В переменного тока в осветительном приборе со светодиодами
применяется специализированная система питания. Именно система в совокупности с принципом действия
самого светодиода позволяет успешно сопрягать его с различными современными управляющими
системами, например широтно-импульсной модуляцией или теми или иными сенсорными элементами. В
частности, предприятие «Светлана-Оптоэлектроника» серийно выпускает светильник ТИС-10 (iDom smart),
который имеет встроенную совмещенную фотоакустическую сенсорную систему. Алгоритм работы такого
светильника из следующих этапов:
Когда внешней засветки нет — в помещении темно, светильник находится в дежурном режиме.
При возникновении звукового воздействия (например, шагов) светильник выходит на основной
режим освещения, одновременно включается таймер, по истечении заданного времени, предположим,
5 минут, если звукового воздействия нет, светильник переходит в дежурный режим.
Когда становится светло, светильник автоматически выключается.
Система освещения на таких светильниках наиболее эффективна на черных лестницах, чердаках
и полуподвальных помещениях.
Безусловно, светодиодные светильники хорошо сопрягаются с датчиками движения, датчиками
присутствия, удаленными кнопками — по типу тех, что широко применяются в странах Скандинавии,
то есть со всем спектром сенсорных устройств «умного дома».
В мире основным производителем экономичных ламп является Китай. Уже сейчас китайское
производство энергосберегающих ламп выросло до 3 миллиардов штук в год, что составляет 80% мирового
производства. Из них 2 миллиарда штук уходит на экспорт.
В Казахстане на начальном этапе выгоднее организовать завод неполного цикла производства:
сборку различных осветительных приборов промышленного, жилищно-коммунального и коммерческого
назначения на основе использования закупленных за границей светодиодов, чем в принципе у нас и
занимаются множество компаний. Можно выгодно использовать геополитическое положение страны -
соседство Китая, потенциал Тайваня, других азиатских государств, где есть недорогие комплектующие для
организации производства по сборке. В Костанайской области предприятие по изготовлению светодиодных
ламп планируется запустить уже к концу 2013 года. Соглашение об этом было достигнуто между СПК
«Тобол» и компании «HK E&E» из Южной Кореи.
В заключение хочется подчеркнуть, что светодиодное освещение — это уже не отдельные пилотные
проекты, а реально существующие осветительные приборы и системы освещения, которые успешно
работают, дают экономический эффект и отличаются высокой энергоэффективностью. Светодиодные
системы освещения актуальны с точки зрения сбережения и выгодны с точки зрения инвестирования.
Вследствие малого срока окупаемости, который не превышает 2–3 лет, светодиодные осветительные
приборы и системы на их основе являются экономичнее.
Список литературы:
1.
Под ред. проф. Ю.Б. Айзенберга «Энергосбережение в освещении» Издательство: Знак 1999 год.
С. 265
2.
Семенов Б. Ю. «Экономичное освещение для всех» 2010г. С. 224
ГАЗОСНАБЖЕНИЯ СЕЛЬСКИХ НАСЕЛЕННЫХ ПУНКТОВ И ОБОСНОВАНИЕ МЕТОДИКИ
РАСЧЁТА
Классен Ю.В., к.т.н. доцент, Ростиславов О.А., ст. преподаватель
Костанайский инэенерно-экономический университет им. М. Дулатова
Әдістемелік кепілдемелерді газбен жабдықтаудың - пунктілердің орынды схемалары анықтауға рұқсат етеді, және
тұрғындарының санының тәуелділігінде.
Методические рекомендации позволяют определить рациональные схемы газоснабжения населѐнных пунктов, в зависимости
от количества жителей и объѐма знергопотребления.
Methodical recommendations allow us to determine the rational scheme of supply of human settlements, depending on the number of
residents and amount znergopotrebleniya.
268
В республике Казахстан имеется 7 760 сельских пункта (СНП), в более 500 проживает менее 50
человек, существуют многонаселенные станции и разъезды (257), села, включенные в территориальные
границы городов (315), где население практически занимается сельскохозяйственной деятельностью (1).
Численность населения, проживающего в них, составляет 579540 человек. Большая часть С.Н.П. не обеспечена
природным газом и, в основном, это связано с отдаленностью от магистральных газопроводов. Определение
норм газопотребления в малочисленных С.Н.П. в основном связано с затратами газа на:
1. обогрев жилых помещений
2. приготовление пищи
3. технологические процессы
Они дифференцируются в зависимости от региона республики Казахстан (уклад жизни, природно-
климатические условия, технологические процессы).
В нормах газопотребления для малых С.Н.П. будет учитываться только обогрев помещений и
приготовление пищи.
Обоснование эффективности использования природного газа как альтернативного топлива по
сравнению с сжиженным газом, углем, топливным мазутом, электроэнергией
Для обеспечения потребностей СНП энергией, которая расходуется на обогрев жилого
помещения, приготовления пищи, для технологических целей, возможно применение следующих видов
энергетических ресурсов:
1.
Электроэнергия;
2.
природный газ;
3.
Сжиженный газ;
4.
Уголь;
5.
Топливный мазут;
Стоимость энергетических ресурсов варьируется в зависимости от региона, это связано с
транспортированием, а также с капитальными затратами на сооружение линий электропередач,
трансформаторных подстанций, газопроводов и т.д.
При оценке энергоносителей и выбора оптимального рассматривается сравниваемые виду, при
этом учитывается стоимость, эксплуатационные показатели, К.П.Д. и другие технико- экономические
данные энергетического оборудования.
В качестве объекта для энергообеспечения принимается малонаселенный пункт СНП размером 8-
10 домов с соответствующей нагрузкой и, при этом, количество домов в СНП будет различны, затраты по
доставке энергосистем оплачиваются за счет жителей СНП с определенным уровнем доходности.
В качестве критерия оценки принимаются приведенные затраты:
П
a
= U
a
+ E
н
К
а
, тенге
(1)
где
U
a
– эксплуатационные затраты
E
н
– нормативный коэффициент окупаемости (0,15)
где U
a
= U
ак
+ U
тр
+ U
0
+ З
т
+З
ээ
, тенге
(2)
U
ак
– амортизационные отчисления (12%)
U
тр
– затраты на текущий ремонт (20%)
U
0
– общепроизводственные расходы (30 % от суммы амортизационных отчислений).
З
т
– затраты на топливо, тенге
З
т
= З
уд.т
•
.
G, тенге
(3)
где
G – расход натурального топлива, кг
З
уд.т.
– замыкающие затраты на топливо (характерные для каждого региона), тенге
Расход натурального топлива определяется из следующего выражения
3
,
29
10
25
,
0
3
ср
н
Т
Q
G
, кг
(4)
где
Q
ТЭ
- газовой полезный расход тепловой энергии на обогрев помещений, приготовления
пищи и на технологические нужды
Q
ТЭ
= Q
Т
∙ n , кВт – ч
(5)
где
n – количество домов СНП
Q
Т
– потребление тепловой энергии одним жилым домом усадебного типа СНП.
Затраты природного газа, жидкого топливного мазута и сжиженного газа определяются с помощью
выражений (4.1.-4.3.)
η
ср
U
= среднегазовой эксплуатационный коэффициент полезного использования энергоносителя
η
ср
U
= η
ТП
∙ η
ТГУ
∙ η
ТС
(6)
где η
ТП
– коэффициент, учитывающий потери энергоносителя при транспортировке и хранении
(для твердого низкосортного топлива – 0,8; сортовых 0,85; жидкого топлива – 0,95; природного газа – 0,9;
сжиженного газа – 0,8).
η
ТГУ
– эксплуатационный коэффициент;
269
η
ТС
– коэффициент, учитывающий потери тепловой энергии во внутренних системах
теплоснабжения.
Затраты на электроэнергию:
З
ээ
= (З
зам
уд.
+ З
н. уд
) Q
тэ
, тенге
(7)
где
З
зам
уд.
– замыкающие затраты на производство и распределение электроэнергии, тенге;
Различные для регионов Казахстана (например, для Северного Казахстана 5-6 тенге).
При сравнении различных видов энергоносителей варьировались следующие факторы:
Количество домов в СНП (потребляемая мощность);
Затраты на электроэнергию;
Вид энергоносителя;
Затраты на топливо (характерные для каждого региона Казахстана);
Удаленность от магистральных газопроводов;
Доходность малых сельских населенных пунктов.
Результаты расчетов приведены на рисунках 1,2,3,4,5,6.
Рис. 1. Зависимость затрат и потребляемой мощности в СНП.
х – х –электроэнергия; –– уголь; ○–○ – сжиженный газ; ●–● –мазут; ∆–∆ –природный газ
Рис. 2. Зависимость затрат от стоимости электроэнергии (Тенге – 1 кВт-ч.)
Рис. 3. Зависимость затрат от замыкающих затрат на топливо.
– – уголь; ○–○ – сжиженный газ; ●–● –мазут; ∆–∆ –природный газ;
270
Рис. 4. Зависимость затрат от магистральных газопроводов.
Рис. 5. Зависимость затрат от протяжѐнности линий электропередач.
Рис. 6. Зависимость доходности СНП от количества домов (жителей)
Анализ зависимостей позволяет сделать следующие выводы:
1.
В зависимости от вида энергоносителя (рис.1) затраты наиболее высокие при отоплении
домов от электрической энергии, при количестве 25 домов затраты составляют 15. млн. тенге и достигают
40. млн. тенге при количестве домов от 100 до 150. Самые низкие затраты, в том случае если применяются
уголь, так как он имеет наименьшую стоимость. Природный газ в качестве энергоносителя использовать
эффективно (затраты соизмеримы с углем) но это лишь в том случае если СНП расположен на расстоянии
не более 50 – 70 км от магистральных газопроводов, в противном случае затраты при обеспечении
природным газом становится соизмеримы с обеспечением электрической энергией (рис. 4). Применение
электрической энергии для отопления жилищ возможно, но при стоимости 1 кВт – ч не более 4 тенге (рис. 2)
и удаленности СНП от транспортных магистралей (ВЛ -110; 220 кВ) не более чем на 70 – 100 км. (рис. 4).
2.
Применение альтернативных энергоресурсов, таких как топливный мазут и сжиженный газ
возможно, но при этом стоимость 1 кг топлива не должна составлять более 40 – 45 тенге (рис. 3) и
удаленности потребителей от базы сжиженного газа и склада нефтепродуктов не более 40 – 50 км.
3.
Анализ доходности населения (рис.6) и затрат на энергообеспечение различными
энергоносителями позволяет сделать следующий вывод, что наиболее перспективным для
энергообеспечения СНП (обогрев жилища, приготовление пищи) является природный газ, и при
соответствующем уровне доходности (рис. 6) возможно газифицировать СНП (с количество домов 25 и
выше) при удаленности от магистральных газопроводов не белее чем на 80 – 100 км. (рис. 4). Если
количество домов менее 25, то даже при небольшой удаленности 30 -40 км от газопроводов затраты
являются выше чем доходности населения, и газификация таких СНП возможна только лишь за счет
Государственных субсидий или кредитов.
4.
Таким образом из всего выше сказанного можно сделать вывод: что газификация
малонаселенных СНП возможна только там где проходят магистральные газопроводы, или крупные
271
месторождения газа (Карачагонак; Тенгизное; Жанажол; Имашевское; Жетыбай; Тенге; Узень; Уриктау;
газопроводы – Бухара – Урал; Средняя Азия – Центр; Оренбург – Новоневск и т.д.), расположены от них на
расстоянии не более чем 80 100 км и при количестве домов (семья 4- 6 человек) не менее 25.
Список литературы:
1.
Государственная программа развития сельских территорий Республики Казахстан на 2004 –
2010 годы. – Астана, 2003 – 464с.
2.
Программа развития газовой отрасли Республики Казахстан на 2004 – 2010 годы.
Утверждена постановлением Правительства Республики Казахстан от 18 июня 2004 года № 669.
3.
Правила поставки, транспортировки и реализации природного газа. Утверждены
постановлением Правительства Республики Казахстан от 11 июня 2003 года № 568
4.
Тихомиров К.В., Сергеенко Э.С. Теплотехника, тепло- газоснабжение и вентиляция.
Москва Строиздат 1991.- 480 с.
5.
СНиП 2.04.08 – 87. Газоснабжение/ Госстрой СССР. –М.: ЦИТП Госстроя ССР, 1988.- 64с.
Достарыңызбен бөлісу: |