IV Международный конкурс
научно-исследовательских и творческих работ учащихся
«СТАРТ В НАУКЕ»
 
     

ЦИФРОВОЕ УПРАВЛЕНИЕ ОСВЕЩЕНИЕМ
Моськин Я.Ю.
Текст научной работы размещён без изображений и формул.
Полная версия научной работы доступна в формате PDF


Введение

Человечество неэкономно распоряжается энергоресурсами, и поэтому более актуальной и значимой в наши дни становится проблема экономии потребления энергоресурсов. В быту и сфере услуг на освещение и силовые процессы расходуется около 80% потребляемой электроэнергии.

Энергосберегающий путь развития экономики предусматривает значительное снижение расхода электроэнергии за счёт замещения дорогих источников освещения дешевыми и доступными, а также управления ими.

Актуальность проекта.Принятый 23.11.2009 г. Федеральный закон № 261-ФЗ «Об энергосбережении и о повышении энергетической эффективности» и о внесении изменений в отдельные законодательные акты Российской Федерации» подвел черту под многолетними дискуссиями и убеждениями самих себя в том, что необходимо заниматься энергосбережением и повышением энергоэффективности. Закон обозначил первоочередные направления повышения энергоэффективности, сроки внедрения ключевых мероприятий и формы наказаний нерадивых и поощрений стремящихся энергопотребителей.

Мероприятия, направленные на внедрение энергосберегающих технологий в Пензе, реализуются в рамках долгосрочной «Областной целевой программы энергосбережения и повышения энергетической эффективности Пензенской области на 2010-2020 гг.». Окружная программа по энерго-сбережению охватывает все отрасли экономики автономного округа и является не только инструментом повышения эффективности экономики и снижения бюджетных расходов на коммунальные услуги, но и одним из базовых элементов технического и технологического перевооружения предприятий, жилищного фонда, бюджетной сферы и топливно-энергетического комплекса.

Жилищно-коммунальное хозяйство как точка приложения основных усилий напрямую не выделено в Законе. Тем не менее, практически все сферы энергосбережения, обозначенные Законом, относятся непосредственно к ЖКХ.

И это рационально, поскольку ЖКХ напрямую обеспечивает жизне-деятельность жилищной сферы, которая составляет треть национального имущества и обеспечивает деятельность значительной доли остального имущества (промышленных предприятий, сферы услуг, объектов бюджетной сферы), т.е. более половины национального состояния пользуется услугами ЖКХ. На сегодня мы наблюдаем абсолютную невосприимчивость ЖКХ к энергосбережению.

По данным экспертов, 35-47 % всего объема получаемой в России энергии тратится впустую. При этом основные потери приходятся на сектор ЖКХ, где они достигают 40-70%, тогда как во всем мире нормой считается 7-8 %. Причем, в ЖКХ проблема сокращения энергопотребления стоит гораздо острее, чем в любом другом секторе экономики: здесь тратится больше половины всех топливно-энергетических ресурсов страны.

Подъезды жилых домов являются общедомовым имуществом, следовательно, расходы, связанные с освещением этих помещений полностью ложатся на жильцов дома. (Гл. 6, Ст. 36, 39 Жилищного кодекса Российской Федерации от 29.12.2004).

Практическая значимость. Чтобы уменьшить коммунальные расходы, необходимо грамотно организовать и провести ряд мер по энергосбережению. Эти действия относятся к работам по капитальному ремонту общего имущества, которые могут быть профинансированы в рамках Федерального закона от 21.07.2007 г. №185-ФЗ «О Фонде содействия реформированию жилищно-коммунального хозяйства». Однако реализация мероприятий по энергосбережению и повышению энергетической эффективности может оплачиваться и жителями домов дополнительно к уже существующим платежам. С помощью применения энергосберегающих технологий, можно достичь снижения затрат по эксплуатации жилого многоквартирного дома.

Мероприятия по сохранению электрической энергии:

Потребление электроэнергии в подъездах жилых домов заключается в освещении лестничных клеток, маршей и входа в подъезд. Сегодня во многих домах характерны ситуации, когда система освещения находится в изношенном состоянии, следовательно, экономия невозможна из-за сбоев и недочетов в работе системы.

Потенциал экономии энергии порядка 90%. Ее реализация возможна при полной или частичной модернизации системы освещения.

Оптимальным вариантом для освещения подъездов является энерго-сберегающий антивандальный светильник. Этот светильник имеет возможность автоматического управления освещением в подъездах и защиту от вскрытия посторонними лицами.

Автоматическая активация осуществляется при помощи акустических датчиков или детекторов движения, нередко совместно используется и оптический датчик, чтобы автоматизировать режим «день/ночь».

Особенно важны сами источники света. Светодиоды являются наиболее долговечными и энергетически эффективными, следующую позицию занимают люминесцентные лампы, которые требуют бережного обращения и специальных условий утилизации. Лампы накаливания из-за их непродолжительного срока эксплуатации и низкой эффективности использования энергии занимают последнюю позицию.

Энергосберегающие люминесцентные лампы (КЛЛ) по сравнению с лампами накаливания потребляют существенно меньше энергии, и их использование снижает расходы.

Но,

во-первых, энергосберегающие лампы не так дешевы, что увеличивает расходы на замену перегоревших ламп,

во-вторых, они не рекомендованы для частых включений и выключений, а значит, не могут быть использованы с датчиками освещенности/движения,

в-третьих, они также неэффективно работают при отрицательных температурах,

в-четвертых, требуют специальных мер по утилизации после использования, т. к. содержат токсичные вещества.

Стоит отметить, что для повышения энергоэффективности в жилищном секторе имеет большое значение не только внедрение новейшего дорогостоящего оборудования или сложных технологий, но и своевременная модернизация старого оборудования, рационального использования ресурсов, а главное - хорошо организованное управление энерго-сбережением. Мероприятия по энергосбережению и повышению энергетической эффективности в жилищной сфере, объемы и направления финансовой поддержки за счет средств бюджета могут быть определены в региональных и муниципальных программах. Приказом Минэкономразвития России от 17.02.2010 г. №61 утвержден Примерный перечень мероприятий в области энергосбережения и повышения энергетической эффективности, который может быть использован в целях разработки региональных, муниципальных программ. Расходы на реализацию мероприятий по энергосбережению и повышению энергетической эффективности могут лечь и на плечи населения. Однако без таких мероприятий не добиться качественного улучшения условий проживания граждан, а также снижения их расходов на оплату коммунальных услуг.

В связи с нарастающими ценами на энергоресурсы, потребители электро-энергии чаще задаются вопросом: как при минимальных затратах сделать использование электричества максимально выгодным? Зачастую в подъездах и на лестничных клетках либо темно, либо свет горит круглосуточно. Программа энергосбережения изначально нашла положительный отклик, над её решением трудится немало людей. Технических вариантов решения данной проблемы много. Например, одним из них стала установка в подъездах или в коридорах кнопок "стоп" и "пуск", при помощи которых включается и выключается реле управления светом. Положительная сторона этого решения – в простоте схемы и минимальных денежных затратах. Отрицательная же сторона заключается в том, что в темноте долго приходится обследовать стену в поисках этих кнопок, а потом, что немаловажно для энергосбережения, не забыть выключить свет. К сожалению, это решение вопроса потерпело поражение в силу пресловутого человеческого фактора.

Данная проблема стала основой моей технической разработки. Я предлагаю свой вариант решения проблемы – замещение привычных источников электроэнергии на альтернативные и управление освещением на основе микроконтроллера. Суть разработки заключается в том, что источники освещения общих помещений управляются путём последовательного реагирования на движущийся объект. Я выбрал этот вариант по нескольким причинам: очень низкое энергопотребление, безопасное напряжение питания для помещения и находящихся в нём людей. Помимо энергосбережения, устройство дополнительно может решать множество других проблем, например, дополнить жилое помещение различными системами безопасности, такими как: идентификация жильцов по rfid - метке, мониторинг физических параметров подъезда (температура, уровень задымлённости и освещённости). Всё ограничивается нашими потребностями.

Потребность в энергии постоянно увеличивается. Проблема энергосбережения остаётся актуальной, несмотря на постоянные поиски её решения. Потенциальные потребители электроэнергии недовольны удорожанием энергоресурсов и бесконтрольной системой освещения общедомовых помещений в многоквартирных домах, поэтому активно выступают за любые инновации, способные сэкономить расход электричества.

Цель — разработка и обоснование проекта по энергосбережению и повышению энергоэффективности в жилищно-коммунальном хозяйстве (ЖКХ), обусловленного необходимостью снижения потребления электроэнергии за счет внедрения энергосберегающих технологий при эксплуатации жилого многоквартирного дома в г. Пензе, а также переход на экономичное и рациональное расходование электроэнергии объектом ЖКХ при полном удовлетворении потребителей в количестве и качестве энергоресурсов; создание предпосылок энергосберегающего развития городского хозяйства.

Для достижения поставленной цели были сформулированы следующие задачи:

· проанализировать способы использования энергетических ресурсов в сфере ЖКХ;

· определить потенциал энергосбережения в сфере ЖКХ;

· выявить возможности повышения энергетической эффективности в сфере ЖКХ;

· разработать проект по энергосбережению и внедрению энергосберегающих технологий в ЖКХ;

· экономически обосновать предлагаемый проект по энергосбережению и внедрению энергосберегающих технологий в ЖКХ.

Как вариант энергосберегающего развития в сфере ЖКХ предлагается повышение энергоэффективности пятиэтажного восьмиподъездного панельного жилого дома серии «хрущёвка» в г. Пензе за счет внедрения энергосберегающих технологий.

ЦЕЛЕВАЯ АУДИТОРИЯ ПРОЕКТА

- представители органов местного самоуправления: главы администраций муниципальных районов, руководители и специалисты отделов ЖКХ, специалисты, курирующие реализацию энергосберегающих мероприятий на территории муниципальных районов;

- представители малого и среднего бизнеса;

- представители высшей школы;

- представители СМИ;

- молодежь как главный субъект модернизации современной России (в возрасте до 30 лет);

- широкая общественность.

II. Основная часть

Определение заказа на проектирование. Сегмент ЖКХ традиционно является областью повышенного внимания к вопросам энергосбережения, поскольку касается практически любого гражданина нашей страны.

В силу особенностей этого сегмента, связанных, в первую очередь, с ментальностью населения, СУ освещением в ЖКХ должны быть максимально вандалостойкими и автономными, требующими минимального вмешательства извне.

Критерии выбора с точки зрения конечного пользователя:

● Требуемая яркость (интенсивность освещения);

● Условия эксплуатации (температура, влажность, т.д.);

●Эстетичность;

●Цветовая температура (способность освещения передавать цвета освещаемых объектов);

●Срок службы (исходя из ежесуточной и годовой наработки);

● Частота коммутации (количество операций включения/отключения в день);

● Время пуска и прогрева лампы (промежуток времени, за который лампа достигает максимальной яркости);

● Возможность светорегулирования (лампы некоторых типов не имеют возможности регулировки интенсивности свечения);

● Размер, совместимый с имеющимися светильниками;

● Рассеянное или точечное освещение, высота монтажа (низко/высоко);

● Безопасность: использование сверхнизкого напряжения; монтаж – не слишком низко над головами людей;

●Простота обслуживания;

●Полная стоимость (инвестиционные + эксплуатационные расходы);

Именно поэтому при проектировании освещения мест общего пользования на объектах ЖКХ используется светильник с СД, основные характеристики которого представлены на рис. 1.

Характеристики

Величина

Световой поток, лм

950

Напряжение, В

220 (50 Гц)

Потребляемая мощность, Вт

16

Цветовая температура, К

2700-4500

Габаритные размеры, мм

210×210×32

 

Рис. 1Параметры светильника

 

Автономность управления им обусловлена наличием встроенной фотоакустической сенсорной системы, то есть к светильнику подводится только сетевой кабель питания.

Рис. 2Алгоритм работы автономной системы управления освещением (светильником по рис. 1)

При естественной освещённости выше 30 лк – светильник выключен, в противном случае фотоприёмник на корпусе светильника переводит его в дежурный режим работы со световым потоком в 30% от номинального. При возникновении звуковых колебаний (шума) интенсивностью более 30 дБ, срабатывает микрофон, также размещённый в корпусе светильника, который переводит светильник в номинальный режим освещения. Одновременно включается таймер, который поддерживает светильник в режиме номинального светового потока в течение 5–30 мин в зависимости от исходной настройки. По истечении этого времени, если указанное звуковое воздействия не повторяется, светильник вновь переходит в дежурный режим.

Самый важный результат использования СУ и действенный механизм повышения энергоэффективности ‒ снижение времени непродуктивного горения. ОП (осветительный прибор) светит только тогда, когда нужно, при этом он не управляется извне, что всегда связано с человеческим фактором, а реагирует непосредственно на присутствие людей. Совокупный сравнительный экономический эффект в этом эксперименте представлен на рис. 3 и однозначно свидетельствует о целесообразности применения автономных управляемых светильников с СД в сегменте ЖКХ.

«Ламповая» система освещения

Система освещения светодиодами

1 светильник с лампой накаливания

60 Вт освещает

6 м2

Для освещения 1 м2 требуется

Для освещения мест общего пользования

необходимо:

Справка:

а) площадь мест общего пользования в Пензе – 45070900 м2

б) 1 кВт присоединенной технологической мощности = 50 тыс. руб. (1 Вт = 50 руб.)

с) уменьшение непродуктивного времени работы в 3 раза

1 светодиодный светильник освещает 6 м2

Для освещения 1 м2 требуется

Для освещения мест общего пользования

необходимо:

Высвобождение электрической мощности:

Экономия от высвобождения электрической мощности:

 

Рис. 3Эффект от применения системы управления освещением мест общего пользования:типовая лестничная площадка в жилом доме

 

Преимущества:

- оборудование разработано и производится в России;

- высокая надежность, небольшой срок окупаемости;

- установить и обслуживать систему управления может обычный электрик 4-5 разряда;

- возможность использования светодиодных светильников с регулируемым световым потоком любого производителя;

- гарантия на основное оборудование – 3 года, на датчики движения – 5 лет!

- высокая надежность системы - при обрыве линии управления светильниками 1-10 В, они автоматически переключаются в режим 100% яркости; при коротком замыкании этой линии - в режим минимальной яркости. Таким образом, полного отключения освещения в подъездах по вине системы автоматики быть не может!

RGB-контроллеры служат для управления интенсивностью свечения светодиодов в создании статических и динамических световых эффектов в декоративной подсветке и освещении. RGB-контроллер с прошитой программой управления способен сохранять в памяти обширную информацию, записанную в нее специальным программатором от персонального компьютера.

RGB-контроллер способен управлять светодиодными нагрузками по трем каналам. Управляющая последовательность, на основании которой и происходит изменение интенсивности свечения светодиодов, содержится в перезаписываемой памяти RGB-контроллера. Один из примеров контроллеров, способного выполнять функцию управления трехцветным светодиодом – 8-ми разрядный микроконтроллер ATmega8.

Микроконтроллер содержит: быстрый RISC-процессор, два типа энергонезависимой памяти (Flash-память программ и память данных EEPROM), оперативную память RAM, порты ввода/вывода и различные периферийные интерфейсные схемы.

Рис. 4 Контроллер ATmega8 управляет RGB-светодиодом

Высокопроизводительный AVR контроллер ATmega8 с малым потреблением предназначен для управления различными электронными устройствами, сочетает в себе функцию процессора, энергозависимую память программ и данных, встроенную периферию, программируемые линии ввода/вывода. Один из вариантов использования котроллера с мощным трехцветным светодиодом – простая схема включения с программой управления в режиме изменения цвета в хаотическом порядке. Питается устройство от источника питания 5В. В качестве мощных ключей использованы полевые транзисторы, которые подключены к выходам каналов ШИМ. Режим изменения, смешивание цвета, скорость переключения, все происходит с различной скоростью и в случайном порядке.

Рис. 5Датчик движения

 

В процессе дальнейшей работы над энергосбережением в подъездах и на лестничных клетках, пришло еще одно решение данной задачи - датчик движения, который предназначен для удобства пользования освещением там, где оно требуется только на некоторый промежуток времени,

там, где свет часто забывают выключить. Установив датчик вместо выключателя, свет будет включаться только тогда, когда он действительно необходим и автоматически выключаться, когда все покинули помещение.

Принцип прост - модуль реагирует на движение в темноте. При этом сам модуль потребляет ничтожно малое количество энергии. В результате такого устройства эффективность энергосбережения возрастает в несколько раз, ведь как только в радиус действия попадет движущийся объект, датчик движения сразу включит свет, а потом сам его и отключит. Датчики движения с успехом применяют в коридорах, на лестничной площадке, в подъездах.

Преимущества для пользователя:

● Комфорт и ежедневная экономия энергии;

Автоматическое включение;

● Удобство: не нужно искать выключатель в темноте илиосвобождать занятые сумками руки;

● Безопасность: предотвращение несчастных случаев на лестницах;

● Гостеприимство: включение наружного освещения при приближении к дому;

Автоматическое отключение света с заданной задержкой(после последнего обнаруженного движения);

● Сбережение энергии: в жилых домах не нужно проверять,все ли выключатели отключены (например, если это забылисделать дети или свет остался гореть на верхнем этаже и т. д.).

Рис.6 Принцип работы ветрогенератора

В качестве альтернативного источника энергии для питания освещения и управляющей части мы решили использовать ветрогенераторы и солнечные панели, которые будут накапливать энергию в аккумулятор, а тот, в свою очередь, будет отдавать её нашей системе.

Ветрогенераторы все больше становятся популярными. Их используют не только как дополнительный источник электричества, а, часто, и как основной, благодаря надежности конструкции, удобству эксплуатации. В нашем регионе,

где средняя скорость ветра составляет 4 м/с, уместно использование тихоходных ветрогенераторов, конструкция которых позволяет получить максимум энергии при данных условиях. Кроме того, в многоэтажных домах ветрогенератор можно дополнить генератором, работающим в мусоропроводе за счет тяги ветра.

Рис. 7 Принципиальная схема проекта

 

Рис. 8 Солнечная батарея

 

Учеными ПензГТУ была разработана и отлажена технология изготовления как тихоходных генераторов, так и генераторов, работающих в мусоропроводе. Они были установлены и протестированы в зданиях нашего города, после чего нашли положительный отклик и сейчас успешно экспонируются несколькими фирмами-заказчиками данных генераторов. И если раньше они использовались в основном лишь в космической промышленности, то в настоящее время сфера их применения стала гораздо шире, и теперь они доступны практически любому человеку.

В своей системе я предлагаю разместить солнечные батареи на крыше дома. Тогда, при достаточном количестве солнечных дней, можно без проблем организовать освещение своего жилища. Использовать солнечную энергию весьма выгодно – ведь это экологически чистый, дешевый, надежный, бесшумный энергоисточник.

Для преобразования энергии солнечных батарей в напряжение сети 220 В, применяются специальные преобразователи (инверторы), на выходе которых мы и получим необходимое нам напряжение нужной частоты. При этом часть энергии мы теряем. Современные инверторы могут иметь достаточно высокий КПД, т.к. в большинстве из них применяется режим класса D (ключевой) и может достигать величины 90-97%.

Все это хорошо до тех пор, пока есть солнце. А что делать во время дождя или ночью, когда солнечная батарея «отдыхает»? Для этой цели служит буферный аккумулятор, который накапливает излишки энергии и отдает их, когда мощности солнечной батареи не хватает. Для более эффективной работы солнечных панелей возможно применение системы слежения за солнцем, которая автоматически будет определять, в какой стороне находится солнце, и поворачиваться за ним. Это увеличит КПД солнечных панелей и стоимость проекта. Обойтись без системы слежения можно: экспериментальным путем было установлено, что наиболее выгодное расположение солнечных панелей - на юг (под определенным углом к горизонту).

Привычные всем свинцово-кислотные аккумуляторы имеют широчайшее распространение в различных областях техники, но в то же время им присуще немалое количество существенных недостатков. Основными из этих недостатков принято считать достаточно большую величину саморазряда (она составляет около 2% в сутки), относительно невысокое количество циклов разряда - зарядки (в среднем не более 200 циклов), а также ограниченность срока хранения таких батарей в снаряжённом состоянии (не более 9 месяцев). Нелишним будет отметить и то, что кислотные аккумуляторы не могут храниться в разряженном состоянии, поскольку полный разряд вызывает необратимые последствия для них, а также большое время приёма заряда подобных АКБ, которое составляет примерно 10 - 15 часов. В силу этих недостатков в настоящее время привычные кислотные батареи в массовом порядке вытесняются новым типом АКБ. Гелевые батареи во многом лишены недостатков кислотных батарей и обладают целым рядом неоспоримых преимуществ. Одним из них является то, что они гарантированно исключают возможность вытекания электролита. Желеобразный гель позволяет использовать аккумуляторы подобного типа практически в любом положении, чтобы не опасаться того, что кислота может просочиться сквозь неплотности банок и обжечь кожу, либо повредить окружающие предметы.

Следующим преимуществом необходимо отметить то, что гелевый электролит препятствует сульфатации и коррозии свинцовых пластин. В результате этого гелевые аккумуляторы служат значительно дольше кислотных.

Ещё следует отметить, что гелевые АКБ нечувствительны к глубокому разряду, поскольку желеобразный гель находится в относительно устойчивом состоянии, в результате чего при глубоких разрядах не происходит его выпаривания и, как следствие, коррозии свинцовых контактов.

Важно, что в процессе работы гелевого аккумулятора практически отсутствует выделение газов, что способствует снижению потери объёма и массы электролита.

Гелевые АКБ гораздо лучше переносят длительное хранение, чем их кислотные аналоги, в силу того, что они имеют крайне низкую величину саморазрядки.

Отдельно следует упомянуть о том, что в гелевых батареях применяются материалы, способствующие увеличению их ёмкости. В противовес кислотным батареям, потенциал которых резко снижается с течением времени, гелевые аккумуляторы сохраняют свою ёмкость на значительно более стабильном уровне. Благодаря этому значительно увеличивается срок их полноценной работы, что наиболее хорошо проявляется в ходе длительной эксплуатации. Для сравнения можно привести пример того, что срок службы обычных кислотных батарей в среднем составляет от одного до полутора лет, в то же время как гелевые АКБ служат минимум в два раза дольше. Также необходимо заметить, что благодаря высокой стабильности гелевого электролита данный тип аккумуляторов не снижает своих характеристик при очень широком диапазоне температур, в силу чего их можно применять при температурах от +50 до -40 градусов по Цельсию. Ещё одной отличительной особенностью гелевых батарей является то, что они практически очень мало чувствительны к повышенной влажности окружающей среды.

III.Заключение

Инвестиционная привлекательность проекта с конкретными предложениями по его реализации:

технологичность изготовления, малая конкуренция, сроки окупаемости.

Информация о продукте

Продукт проекта: макет управления светом в подъезде много-квартирного жилого дома

Практическая значимость: сбережение энергии

Область применения: ЖКХ, сельское хозяйство.

Технические характеристики продукта:

Напряжение питания – 5В;

Потребляемый ток – 60 мА.

Я предлагаю замещение привычных источников электроэнергии на альтернативные и управление освещением на основе микроконтроллера. Суть разработки заключается в том, что источники освещения общих помещений управляются путём последовательного реагирования на движущийся объект.

Я выбрал этот вариант по нескольким причинам: очень низкое энергопотребление, безопасное напряжение питания для помещения и находящихся в нём людей. Помимо энергосбережения, устройство дополнительно может решать множество других проблем, например, дополнить жилое помещение различными системами безопасности, такими как: идентификация жильцов по rfid - метке, мониторинг физических параметров подъезда (температура, уровень задымлённости и освещённости). Всё ограничивается нашими потребностями.

Потребность в энергии постоянно увеличивается. Проблема энергосбережения остаётся актуальной, несмотря на постоянные поиски её решения. Потенциальные потребители электроэнергии недовольны удорожанием энергоресурсов и бесконтрольной системой освещения общедомовых помещений в многоквартирных домах, поэтому активно выступают за любые инновации, способные сэкономить расход электричества.

Риски и пути их преодоления

Риск есть вероятностная категория, и в этом смысле наиболее обоснованно с научных позиций характеризовать и измерять его как вероятность возникновения определенного уровня потерь. Таким образом, при обстоятельной всесторонней оценке риска следовало бы устанавливать для каждого абсолютного или относительного значения величины возможных потерь соответствующую вероятность возникновения такой величины.

Оценка рисков в проекте призвана предусмотреть все трудности на пути внедрения энергосберегающих технологий в жилом многоквартирном доме «Энергосберегающий дом» и избежать неприятностей.

К самым существенным рискам можно отнести:

- ограниченность и недостаток финансовых ресурсов для приобретения комплекта автоматикиуправления освещением подъезда;

- изменение экономической ситуации, влекущее резкий рост цен на оборудование;

- невыполнение договорных обязательств со стороны поставщиков оборудования;

- ущерб в результате аварии или стихийных бедствий.

Пути решения этих проблем лежат:

- в уменьшении сроков разработки проекта;

- в привлечении надежной управляющей компании,

- в выборе надежного поставщика перед заключением договора на приобретение оборудования.

Для защиты от аварии или стихийных бедствий возможен метод страхования. Что касается форс-мажорных обстоятельств, то они могут привести лишь к возможному увеличению сроков или стоимости работ, но это с лихвой окупится высоким уровнем экономической эффективности.

Предполагаемые конечные результаты и перспективы развития разработки

Предполагаемым конечным результатом разработки является внедрение управляющими компаниями системы ЖКХ г. Пензы энергосберегающей системы освещения подъездов жилых домов и, следовательно, повышение энергоэффективности жилых зданий.

Потенциальными инвесторами могут выступить управляющие компании системы ЖКХ, выполняющие плановый и аварийный ремонт систем освещения жилых домов, а также частные строительные организации, осуществляющие капитальный ремонт жилых зданий. Дополнительным «стимулом» для таких организаций должен послужить принятый в ноябре 2009 г. Федеральный закон Российской Федерацииот 23 ноября 2009 г. № 261-ФЗ «Об энергосбережении и о повышении энергетической эффективности», который должен стимулировать внедрение энерго-сберегающих технологий. Согласно этому закону недопустимо вводить в эксплуатацию здания, строения, сооружения, построенные, реконструированные, прошедшие капитальный ремонт и не соответствующие требованиям энергетической эффективности. Застройщик обязан разместить на фасаде вводимого в эксплуатацию многоквартирного дома указатель класса его энергетической эффективности. Собственники помещений в многоквартирном доме обязаны нести расходы на проведение энергосберегающих мероприятий. Лицо, ответственное за содержание многоквартирного дома, регулярно (не реже чем один раз в год) обязано разрабатывать и доводить до сведения собственников помещений в многоквартирном доме предложения о мероприятиях по энергосбережению и повышению энергетической эффективности, которые возможно проводить в многоквартирном доме, с указанием расходов на их проведение, объема ожидаемого снижения используемых энергетических ресурсов и сроков окупаемости предлагаемых мероприятий.

IV.Список использованных источников и литературы

  1. Федеральный закон Российской Федерацииот 23.11.2009 г. №261-ФЗ «Об энергосбережении и о повышении энергетической эффективности»;

  2. Жилищный кодекс Российской Федерации;

  3. Федеральный закон от 21.07.2007 г. №185-ФЗ «О Фонде содействия реформированию жилищно-коммунального хозяйства»;

  4. Федеральный закон Российской Федерации от 12.12.2011 г. №426-ФЗ "О внесении изменений в статью 10 Федерального закона "Об энергосбережении и о повышении энергетической эффективности и о внесении изменений в отдельные законодательные акты Российской Федерации" и отдельные законодательные акты Российской Федерации";

  5. Федеральный закон Российской Федерации от 10.07.2012 г. №109-ФЗ "О внесении изменений в Федеральный закон "Об энергосбережении и о повышении энергетической эффективности и о внесении изменений в отдельные законодательные акты Российской Федерации"";

  6. Федеральный закон Российской Федерации от 28.12.2013 г. №401-ФЗ "О внесении изменения в статью 18 Федерального закона "Об энергосбережении и о повышении энергетической эффективности и о внесении изменений в отдельные законодательные акты Российской Федерации";

  7. Федеральный закон от 4.11.2014 г. N 339-ФЗ «О внесении изменений в ст. 14 Федерального закона «Об энергосбережении и о повышении энергетической эффективности и о внесении изменений в отдельные законодательные акты Российской Федерации»;

  8. ГОСТ Р 51541-99. Энергосбережение. Энергетическая эффективность. Состав показателей. Общие положения;

  9. ГОСТ Р 51388-99. Энергосбережение. Информирование потребителей об энерго-эффективности изделий бытового и коммунального назначения. Общие требования.

  10. Областная целевая программа Пензенской области "Энергосбережение и повышение энергетической эффективности Пензенской области на 2010-2020 годы" (посл. ред. от 5.07.2012 г. N 486-пП); Подпрограмма "Энергосбережение и повышение энергетической эффективности в жилищно-коммунальном комплексе";

  11. Постановление Правительства Пензенской области от 5 ноября 2013 г. N 814-пП "Об утверждении государственной программы Пензенской области "Обеспечение энергосбережения и повышения энергетической эффективности Пензенской области на 2014-2020 годы";

  12. Федеральный закон от 26 марта 2003 г. № 35-ФЗ «Об электроэнергетике» (с изменениями и дополнениями)

  13. Айзенберг Ю.Б. Энергосбережение в светотехнических установках /Ю.Б. Айзенберг, Н.В. Рожкова / Под общей ред. Ю.Б. Айзенберга. – М.: Дом света, 2009.

  14. И.В. Генцлер. Энергосбережение в многоквартирном доме: Информационно-методическое пособие/ Генцлер И.В., Петрова Е.Ф., Сиваев С.Б., Лыкова Т.Б.- Тверь: Научная книга, 2011.

  15. Л. Н. Чернышова. Энергосбережение в жилищной и коммунальной сфере: Учебное пособие - М., Екатеринбург: ООО «ИРА УТК», 2011.

  16. Автоматизация зданий — просто и доступно. Акт испытания системы управления освещением на базе контроллера К2000T и КЛЛ 13Вт, г. Пермь. [Электронный ресурс] — Режим доступа. — URL: http://intelar.ru

  17. РТМ 36.18.32.4-92. Проектирование электроустановок. Руководящий технический материал. Указания по расчету электрических нагрузок.

  18. СНиП 23-05-95. Строительные нормы и правила Российской Федерации. Естественное и искусственное освещение.

  19. СП 31-110-2003. Проектирование и монтаж электроустановок жилых и общественных зданий.

  20. Энергосбережение с «Умным щитом» умныйщит.рф

V. Приложения

Приложение 1

Расчеты мощности и экономии

Сравним затраченные средства при применении ламп накаливания, галогенных ламп, высокоэффективных галогенных ламп и компактных флуоресцентных ламп со светодиодными лампами.

Возьмем период в 2 года. Это период, в течение которого на лампы действует гарантия, и вы точно знаете, что выход лампы из строя не приведет к дополнительным расходам.

Примем за среднее значение 8 часов включенного состояния в день, т.е. примерно 6000 часов работы. Цену 1 кВт·ч примем за 3 рубля. В сумму будем включать стоимость ламп, оборудования и стоимость электричества.

Сравнивать будем однотипные источники света, т.е. точечные с точечными, а патронные с патронными. Сначала сравним лампы E27: лампу накаливания 60Вт (840лм), светодиодную лампу 10Вт (950лм), компактную флуоресцентную лампу среднего качества 20Вт (900лм). Все лампы примерно одной яркости.

Наименование

Мощность

Стоимость

Срок службы

Необходимо

Итого, руб

Лампа накаливания

60 Вт

8 руб.

1000 ч

6 шт.

50 руб.

Флуоресцентная лампа

20 Вт

240 руб.

8000 ч

1 шт.

240 руб.

Светодиодная лампа

10 Вт

450 руб.

20000 ч

1 шт.

  1. б.

Расход на электричество

Накаливания 60 Вт: 60∙6000=360 кВт∙ч, что составляет 1080 руб.

Компакт 20 Вт: 20∙6000=120 кВт∙ч, что составляет 360 руб.

Светодиодная 10 Вт: 10∙6000=60 кВт∙ч, что составляет 180руб.

Итого за 2 года:

Лампа накаливания: 1130 руб.

Компакт: 600 руб.

Светодиод: 630 руб.

Казалось бы, компакт немного выиграл, но есть одно «но». Вряд ли кто-то дает гарантию на компакты 2 года и это неспроста. Дешевые компактные флуоресцентные лампы на самом деле редко живут дольше года, особенно, когда их включают и выключают часто, а лампы, которые живут дольше, стоят на 100-200 рублей больше. Кроме этого, чтобы продлить жизнь компакту, в него встраивают систему плавного пуска. Т.е. вам придется мириться с ожиданием нормальной яркости в течение 5-10 минут. Вывод следующий: либо надо брать два компакта (так как гарантия на него один год), либо более дорогой компакт. Кроме этого, компакт будет однозначно хуже в цветопередаче. Из расчета понятно, что чем дольше будет работать светодиодная лампа, тем больше будет выигрыш в деньгах.

Данное оборудование отличается от стандартных приборов освещения тем, что в светлое время суток свет не горит, а в темное время суток горит только по необходимости, включаясь автоматически, - система автоматически распознает присутствие человека и уровень естественной освещенности.

Кроме существенной экономии электроэнергии, автоматизированные системы управления имеют и ряд достоинств в монтаже и эксплуатации. При установке устройств производится модернизация схемы электропроводки, обеспечивающая равномерное распределение нагрузки по фазам, а также раздельное освещение каждой зоны. В зависимости от объема необходимых проектных, кабельных и монтажных работ и числа датчиков срок окупаемости составляет от 6 до 12 месяцев.

Малые размеры печатной платы позволяют осуществить ее скрытый монтаж и тем самым избежать вандализма и повысить надежность. Системы универсальны и наращиваемы, что позволяет легко изменять число датчиков, границы зон освещения и подключаемую нагрузку.

Приложение 2

Основные требования к составу и функциям различных СУ ОССД (систем управления освещения светодиодами)

Система интеллектуального управления освещением светодиодами должна предусматривать:

Рис. Требования к системе управления освещением