Краткое описание работы
Основная идея работы заключается в разработке комплекса технических и организационных решений, направленных на снижение энергопотребления системы наружного освещения Южного поселка г. Глазова УР за счет замены устаревших светильников на современные светодиодные аналоги и внедрения автоматизированной системы управления (АСУНО).
Актуальность темы обусловлена высоким износом инфраструктуры освещения, перерасходом электроэнергии и бюджетных средств, а также необходимостью приведения системы к современным нормативам безопасности и энергоэффективности.
Цель работы — повышение энергетической эффективности системы наружного освещения Южного поселка путем модернизации оборудования и цифровизации процессов управления.
Задачи:
1. Провести анализ текущего состояния и энергопотребления системы освещения поселка.
2. Обосновать выбор светодиодных светильников с улучшенными светотехническими характеристиками.
3. Разработать схему внедрения автоматизированной системы управления (датчики движения, фотореле, диммирование по зонам).
4. Выполнить светотехнический расчет и оценить экономическую эффективность (срок окупаемости, снижение затрат).
Объект исследования — система наружного освещения Южного поселка г. Глазова Удмуртской Республики.
Предмет исследования — методы и средства повышения энергоэффективности (светодиодные светильники, автоматизированное управление, оптимизация режимов работы).
Выводы: Внедрение предложенных мероприятий позволит снизить годовое энергопотребление системы освещения на 60-70%, сократить эксплуатационные расходы на обслуживание, повысить надежность и качество освещения улиц, а также добиться окупаемости инвестиций в течение 3-4 лет за счет экономии бюджетных средств.
Название университета
ДИПЛОМНАЯ РАБОТА НА ТЕМУ:
ТЕМА: «ПОВЫШЕНИЕ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ СИСТЕМЫ НАРУЖНОГО ОСВЕЩЕНИЯ ЮЖНОГО ПОСЕЛКА Г. ГЛАЗОВА УР С МОДЕРНИЗАЦИЕЙ СВЕТИЛЬНИКОВ И ВНЕДРЕНИЯ СИСТЕМ АВТОМАТИЗИРОВАННОГО УПРАВЛЕНИЯ».
г. Москва, 2025 год.
Содержание
Введение
1⠄Глава: Теоретические основы повышения энергетической эффективности систем наружного освещения
1⠄1⠄ Основные понятия и критерии энергетической эффективности систем наружного освещения
1⠄2⠄ Анализ современных источников света и светильников для наружного освещения
1⠄3⠄ Принципы построения и функциональные возможности систем автоматизированного управления наружным освещением
2⠄ Глава: Анализ текущего состояния системы наружного освещения Южного поселка г. Глазова УР
2⠄1⠄ Характеристика объекта исследования и существующей схемы наружного освещения
2⠄2⠄ $$$$$$ $$$$$$$$$$$$ состояния $$$$$$$$$$$$, $$$$ и $$$$$$$$ $$$$$
2⠄$⠄ Анализ $$$$$$$$$$$$$$$$$ и $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$
$⠄$$$$$: $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$ $$$$$$$ $. $$$$$$$ $$
$⠄$⠄$$$$$ $ $$$$$$$$$$$ $$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$ $$$$$$ $$$$$$$$$$$$
$⠄$⠄$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ ($$$$$$$, $$$$$$$$$$$, $$$$$$$$$$$$$$$)
$⠄$⠄$$$$$$ $$$$$$$-$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$
$$$$$$$$$$
$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$
Введение
В условиях современного развития городов и населенных пунктов проблема повышения энергетической эффективности инфраструктурных систем приобретает первостепенное значение. Системы наружного освещения, являясь неотъемлемым элементом городской среды, потребляют значительные объемы электрической энергии, что влечет за собой существенные финансовые затраты для муниципальных бюджетов. В связи с этим модернизация данных систем с использованием энергоэффективных светильников и внедрением автоматизированных систем управления становится актуальной научно-практической задачей, направленной на снижение энергопотребления, повышение надежности и улучшение качества освещения территорий.
Проблематика исследования заключается в том, что существующая система наружного освещения Южного поселка г. Глазова Удмуртской Республики характеризуется использованием устаревших светильников с низкой светоотдачей, отсутствием гибкого регулирования режимов работы и высокими эксплуатационными расходами. Отсутствие автоматизированного управления не позволяет адаптировать уровень освещенности к реальным потребностям в зависимости от времени суток, погодных условий и интенсивности движения, что приводит к нерациональному расходованию электроэнергии. Таким образом, возникает необходимость в разработке и обосновании мероприятий по комплексной модернизации системы наружного освещения данного объекта.
Объектом исследования является система наружного освещения Южного поселка г. Глазова Удмуртской Республики. Предметом исследования выступают технические и организационные методы повышения энергетической эффективности данной системы, $$$$$$$$$$ $$$$$$ $$$$$$$$$$$$ и $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$.
$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$ $$$$$$$ $. $$$$$$$ $$ $$ $$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$.
$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$ $ $$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$: $$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$; $$$$$$$$ $$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$ $$$$$$$, $$$$$$$ $$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $ $$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$$; $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$ $$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $ $$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$; $$$$$$$$$ $$$$$$ $$$$$$$-$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$.
$$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$ $$$$$$$$: $$$$$$ $ $$$$$$, $$$$$$$$$ $$$$$$, $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$, $$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$. $$$ $$$$$$$$$ $$$$$$ $$ $$$$$$$$$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$. $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$ $$$$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$.
$$$$$$$$$$$$$$ $$$$ $$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$-$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $ $$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$, $$$$$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$, $$$$$$$ $$$$$$$ $ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$, $ $$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $ $$$$$$ $$ $$$$$$$ $$$$$$$$$$$$, $$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$.
Основные понятия и критерии энергетической эффективности систем наружного освещения
Энергетическая эффективность систем наружного освещения представляет собой комплексную характеристику, отражающую рациональность использования электрической энергии для обеспечения нормированных параметров световой среды на открытых территориях. В современной научной литературе под энергетической эффективностью понимается отношение полезного эффекта (световой отдачи, уровня освещенности) к затратам энергетических ресурсов при соблюдении установленных требований к качеству освещения [12]. Применительно к системам наружного освещения данный показатель приобретает особое значение ввиду значительных объемов потребляемой электроэнергии и высокой доли расходов на освещение в муниципальных бюджетах.
Ключевыми понятиями, раскрывающими сущность энергетической эффективности в рассматриваемой области, являются световая отдача источника света, удельная установленная мощность осветительной установки, коэффициент использования светового потока, а также показатель энергоэффективности осветительной системы в целом. Световая отдача, измеряемая в люменах на ватт (лм/Вт), характеризует способность источника света преобразовывать электрическую энергию в световой поток. Современные светодиодные источники света демонстрируют значения световой отдачи, достигающие 150–200 лм/Вт, что в несколько раз превышает соответствующие показатели ламп накаливания и газоразрядных ламп, применявшихся ранее [13].
Удельная установленная мощность осветительной установки, выражаемая в ваттах на квадратный метр (Вт/м²) или ваттах на погонный метр (Вт/п.м), позволяет оценить энергоемкость освещения территории и сравнить различные варианты осветительных систем. Данный показатель нормируется соответствующими сводами правил и строительными нормами, в частности СП 52.13330.2016 «Естественное и искусственное освещение», где установлены предельные значения удельной установленной мощности для различных категорий улиц, дорог и пешеходных зон. Соблюдение этих нормативов является обязательным условием при проектировании и реконструкции систем наружного освещения.
Коэффициент использования светового потока представляет собой отношение светового потока, падающего на освещаемую поверхность, к суммарному световому потоку источников света. Данный коэффициент учитывает потери света в осветительном приборе, а также эффективность перераспределения светового потока в пространстве. Современные светодиодные светильники, оснащенные качественными оптическими системами, обеспечивают коэффициент использования на уровне 0,7–0,$$, $$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $ $$$$$$$ $$$ $ $$$$.
$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $ $$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$$$$, $$$$$$$$$$$$$$ $$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$. $$$$$$ $$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$ $$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$, $$$ $ $$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$ $$ $$$ $$$$$$$$$$$. $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$, $$$ $$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$, $$$$$$$$$$$ $$ $$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$, $$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$ $$$$$$ $,$–$,$ $$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ [$$].
$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$. $ $$$ $$$$$$$$$ $$$$ $$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$ $ $$$$$$$$$$$$, $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$ $ $$$$$$$ $$$$$ $$$$$$$$$$$$, $$$$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$ ($$$$$$$$$$$, $$$$$$$$$, $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$), $ $$$$$ $$$$$$$ $$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $ $$$$$$. $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$ $$$$$$ $$–$$$ $$$$$ $$$$$, $$$ $ $–$$ $$$ $$$$$$$$$ $$$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$, $$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$ $ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$ $ $$$$$.
$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$, $$$ $$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$. $$$$$$$$$ $$ $$$ $$$$$$$$ $$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$$, $$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$ $ $$$$$$ $$$$$$$$$$. $$$$$$ $$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $ $$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$ $ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$. $$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $ $$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$, $$$$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$ $$$$$$ № $$$-$$, $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$, $ $$$ $$$$$ $ $$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$, $$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$.
$$$$$ $$$$$$$, $$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ ($$$$$$$$ $$$$$$, $$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$, $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$), $$$ $ $$$$$$$$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$. $$$$$$$$$$$ $$$$ $$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$, $$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$ $$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$ $$$ $$$$$$$$$$$$.
В рамках оценки энергетической эффективности систем наружного освещения особое внимание уделяется показателям качества освещения, которые непосредственно влияют на безопасность дорожного движения, комфорт пешеходов и общую визуальную среду городских территорий. К числу основных нормируемых параметров относятся средняя освещенность дорожного покрытия, коэффициент запаса, равномерность распределения освещенности, а также показатели ослепленности и пульсации светового потока. Указанные параметры регламентируются действующими нормативными документами, в первую очередь СП 52.13330.2016, а также ГОСТ Р 55706-2013 «Освещение наружное утилитарное. Классификация и нормы». Соблюдение данных нормативов является обязательным условием при проектировании, эксплуатации и модернизации систем наружного освещения.
Коэффициент запаса учитывает снижение светового потока источника света в процессе эксплуатации вследствие старения, загрязнения оптических элементов и отражающих поверхностей. Для светодиодных светильников значение коэффициента запаса принимается в диапазоне 1,2–1,5 в зависимости от условий эксплуатации и степени защиты корпуса. Правильный выбор коэффициента запаса позволяет обеспечить нормированную освещенность на протяжении всего межремонтного периода без избыточного завышения установленной мощности.
Равномерность распределения освещенности характеризуется отношением минимальной освещенности к средней на освещаемой поверхности. Высокая равномерность освещения способствует снижению утомляемости водителей и пешеходов, улучшению ориентации в пространстве и повышению уровня безопасности. Для магистральных улиц и дорог общегородского значения нормируемый показатель равномерности составляет не менее 0,35, для улиц местного значения и пешеходных зон допускается значение 0,25.
Показатели ослепленности и пульсации светового потока являются важными критериями комфортности освещения. Ослепленность возникает при попадании прямого света от источников в поле зрения человека и может приводить к временной потере зрительной работоспособности. Современные светодиодные светильники оснащаются экранирующими решетками и рассеивателями, позволяющими ограничить угол излучения и снизить ослепляющий эффект. Пульсация светового потока, характерная для некоторых типов источников света, может вызывать стробоскопический эффект и повышенную утомляемость. Для светодиодных светильников с качественными драйверами коэффициент пульсации не превышает 5–10%, что соответствует требованиям нормативных документов.
Методика оценки энергетической эффективности систем наружного освещения базируется на сопоставлении фактических показателей с нормативными и эталонными значениями. В научной литературе предлагается использовать интегральный показатель энергоэффективности, учитывающий как энергетические, так и светотехнические характеристики системы. Данный показатель может быть рассчитан по формуле, включающей световую отдачу источников, коэффициент использования светового потока, коэффициент запаса и удельную установленную мощность. Сравнение фактического значения интегрального показателя с эталонным позволяет количественно оценить потенциал энергосбережения и обосновать целесообразность модернизации [27].
Особое значение при оценке энергетической эффективности имеет учет режимов работы системы наружного освещения. Традиционно большинство систем работают в круглосуточном или вечернем режиме с фиксированным временем включения $ $$$$$$$$$$, $$$ $$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ в $$$$$$$$$$$$$ $$$$$. $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$$$ систем $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$, $$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$ $$$$$$$$$$$$ в $$$$$$ $$$$, $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ в $$$$$$$$$$$ $$ $$$$$$$$ $$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$, $ $$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$. $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$, $$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$$ $$ $$–$$% $$ $$$$$$$$$ с $$$$$$$$$, $$$$$$$$$$$ в $$$$$$$$$$$$$ режиме [$].
$$$$$ $$$$, $$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$ $$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$ $$$$$$ $ $$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$. $ $$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$, $$$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $ $$$$$$$ $$$ $ $$$$, $$$$$$ $ $$$$$$ $$$$$ $$$$$$$$$ $$–$$% $$ $$$$$$ $$$$$$ $$$$$$$$$$$. $$$$$$$ $$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$, $$$$$$$ $$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $ $$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$, $$$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$ $ $$$$$$ $ $$$$$$$$ $$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$.
$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$ $$$$ $$$$$$$ $$$$$ $$$$$$$$ $$$$ $$$$$$$$$$-$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $ $$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$. $$$$$$$$$$$ $$$$$ № $$$-$$ «$$ $$$$$$$$$$$$$$$$ $ $ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$» $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$, $$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$, $ $$$$$$$ $$$$$$$$$ $ $$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$. $$$$$$$$$$ $$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$ $$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$.
$$$$$ $$$$$$$, $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$ $ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$ $$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$ $$$ $$$$$$$$$$$$. $$$$$$$$$$$ $$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$, $$$$$$$$$$$$$$, $$$$$$$$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$, $$$$$$$$$$ $$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$ $ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$ $$ $$ $$$$$$$$$. $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$$, $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$ $$$$$$$$$, $ $$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$, $$$ $$$$$$$$ $$$$$$$ $$$ $$$$$$$$$$ $$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$.
Анализ современных источников света и светильников для наружного освещения
Современный рынок источников света для наружного освещения представлен несколькими основными типами, среди которых наибольшее распространение получили светодиодные (LED), металлогалогенные (МГЛ), натриевые высокого давления (ДНаТ) и компактные люминесцентные лампы. Каждый из указанных типов обладает специфическими характеристиками, определяющими область их применения, энергетическую эффективность и эксплуатационные свойства. В контексте решения задачи повышения энергетической эффективности систем наружного освещения особый интерес представляет сравнительный анализ данных источников света по ключевым параметрам.
Металлогалогенные лампы характеризуются высокой цветопередачей (индекс цветопередачи Ra 80–95) и относительно высокой световой отдачей, достигающей 80–100 лм/Вт. Однако их существенными недостатками являются ограниченный срок службы (8–12 тысяч часов), значительное снижение светового потока в процессе эксплуатации, а также длительное время выхода на рабочий режим после включения (до 5–10 минут). Натриевые лампы высокого давления обладают наиболее высокой световой отдачей среди газоразрядных источников (до 130–150 лм/Вт) и продолжительным сроком службы (до 20–25 тысяч часов). Вместе с тем они характеризуются крайне низким индексом цветопередачи (Ra 20–30), что искажает цветовосприятие и ограничивает их применение на объектах с повышенными требованиями к качеству освещения [6].
Компактные люминесцентные лампы, получившие определенное распространение в системах наружного освещения, имеют световую отдачу на уровне 50–70 лм/Вт и срок службы до 10–15 тысяч часов. Однако они чувствительны к низким температурам, что снижает их эффективность в условиях холодного климата, характерного для Удмуртской Республики. Кроме того, люминесцентные лампы содержат ртуть, что создает дополнительные экологические риски и требует специальных условий утилизации.
Светодиодные источники света в настоящее время рассматриваются как наиболее перспективное решение для систем наружного освещения. Современные светодиоды обеспечивают световую отдачу на уровне 150–200 лм/Вт и более, при этом данный показатель продолжает расти по мере совершенствования технологии. Срок службы качественных светодиодных светильников достигает 50–100 тысяч часов, что в 3–5 раз превышает ресурс газоразрядных ламп. Важным преимуществом светодиодов является высокая стабильность светового потока в течение срока эксплуатации: снижение светового потока к концу срока службы не превышает 20–30% от номинального значения. Индекс цветопередачи светодиодных источников может варьироваться в широких пределах (Ra 60–95) в зависимости от типа используемых люминофоров и конструкции светодиода [21].
Конструктивные особенности светодиодных светильников для $$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$ $ $$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$ $$ $$$$$$$ $$$$$$$$$$$ ($$$$–$$$$), $$$$$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$$$, $$$$$$$$$$ $$$$$$$ ($$$$$ $$$ $$$$$$$$$$), $$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$$$, $ $$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$, $$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$ $ $$$$$$$$$$$$$$$$ $$$ $$$$$ $$$$$$$$$$. $$$$$$$$ $$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$, $ $$$$$ $$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $ $$$$$$$$ $$$$$$ $$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $ $$$$.
$ $$$$$ $$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$, $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$. $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $ $$$$$$$ ($$$ $), $$$$$$$ ($$$ $) $ $$$$$ ($$$ $) $$$$$$$$$$$$$$$$$$$, $$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$, $$$$$$$$, $$$$$$$$$$ $$$ $ $$$$$$ $$$$$$$$. $$$$$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$ $ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$.
$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$. $$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$ $ $$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$–$$$$ $, $$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$ $$$$$. $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $ $$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ ($$$$–$$$$ $) $$$$$ $$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$ $$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$, $$$$$$$$ $ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $ $$$$$$. $$$$$$ $ $$$, $$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$ $ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $ $$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$.
$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$ $$$$$$$$$$, $$$, $$$$$$$$ $$ $$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$ $$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$, $$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$. $$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$$ $$ $$–$$% $ $$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$ $$$$$$ $$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $ $$$$$$ $$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$ $–$ $$$. $$$ $$$$ $$$$ $$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$–$$ $$$, $$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$ $$$$$$$$ $$ $$$$$$$$$$ $$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$$$$.
$$$$$ $$$$$$$, $$$$$$$$$$$ $$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$ $ $$$$$$$$$$$$ $$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$ $ $$$, $$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $ $$$$$ $$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$$, $$$$$$$$$$, $$$$$$$$ $$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$. $$ $$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$.
При выборе светодиодных светильников для наружного освещения необходимо учитывать ряд технических параметров, определяющих их пригодность для конкретных условий эксплуатации. К числу таких параметров относятся класс светораспределения, защита от внешних воздействий, климатическое исполнение, а также наличие функций регулирования светового потока. Класс светораспределения определяется типом применяемой оптической системы и формой кривой силы света. Для освещения магистральных улиц и дорог общегородского значения наиболее эффективны светильники с концентрированным светораспределением (тип К), обеспечивающие формирование вытянутого светового пятна вдоль оси дороги. Для освещения улиц местного значения и внутриквартальных проездов предпочтительны светильники с широким светораспределением (тип Ш), создающие равномерное освещение на большей площади.
Степень защиты корпуса светильника от проникновения пыли и влаги регламентируется международным стандартом IEC 60529 и обозначается кодом IP. Для наружного освещения в условиях умеренного климата рекомендуется применение светильников со степенью защиты не ниже IP65, что обеспечивает полную защиту от пыли и защиту от водяных струй низкого давления. В условиях повышенной влажности, характерных для некоторых регионов, может потребоваться степень защиты IP66 или IP67. Климатическое исполнение светильников определяется ГОСТ 15150-69 и должно соответствовать условиям эксплуатации в конкретном регионе. Для Удмуртской Республики, относящейся к климатической зоне с умеренно холодным климатом, рекомендуется применение светильников климатического исполнения У1 или УХЛ1, рассчитанных на работу при температурах до минус 60 °C.
Важным аспектом является наличие у светодиодных светильников возможности регулирования светового потока (диммирования) и управления по различным протоколам связи. Современные светильники могут оснащаться встроенными контроллерами, поддерживающими протоколы DALI, DMX, 0–10 В или беспроводные интерфейсы (ZigBee, LoRaWAN, NB-IoT). Наличие данных функций является необходимым условием для интеграции светильников в автоматизированную систему управления наружным освещением, позволяющую реализовать гибкие алгоритмы регулирования в зависимости от времени суток, погодных условий и интенсивности движения [14].
Особого внимания заслуживает вопрос энергетической эффективности светильников в целом как изделий. Помимо световой отдачи светодиодов, на общую эффективность светильника влияют потери в драйвере, оптической системе и на нагрев. Коэффициент полезного действия (КПД) светильника определяется отношением светового потока, выходящего из светильника, к световому потоку, генерируемому светодиодами. Для современных качественных светильников КПД составляет 80–95%. Энергетическая эффективность светильника в целом может быть оценена по показателю световой отдачи светильника (лм/Вт), который рассчитывается как отношение выходного светового потока к потребляемой мощности. Для лучших образцов светодиодных светильников данный показатель достигает 150–180 лм/Вт и более.
Помимо традиционных светодиодных светильников, на рынке появляются интеллектуальные осветительные устройства, объединяющие в себе функции освещения, сбора данных и коммуникации. Такие светильники могут оснащаться встроенными датчиками движения, освещенности, температуры, влажности, а также модулями связи для передачи данных на центральный сервер. Интеграция данных функций позволяет создавать адаптивные системы освещения, $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$ освещенности в $$$$$$$$$$$ $$ $$$$$$$$$$$ $$$$$ и $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$ на $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ [$$]. $$$$$$$$$$ $$$$$ $$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$ $$ $$–$$% $$ $$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$, $$$$$$$$$$$ в $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$.
$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$, $$$$$$$$$$$$$$ $$ $$$$$$$$$$ $$$$$, $$$$$$$$$$, $$$ $$$ $$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$ $$$$$$ $$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$, $$ $ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$, $$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$, $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$, $ $$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$ $ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$. $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$, $$$$$$$$ $ $$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$, $$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$.
$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$ $$$$ $$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$ $$$$$$ $$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$. $$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$ $ $$$$$ $ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$–$$$$ $, $$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$. $$$ $$$$$$$$$ $$$$$ $$$, $$$$$$$$$$ $$$$ $ $$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$–$$$$ $, $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $ $$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$ [$].
$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$ $$$$ $$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$. $$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$ $ $$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ ($$$) $ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$. $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$$$$, $$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$. $$$ $$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$ $$ $$$$$$$$$$$$ $$ $$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$ $ $$$$$-$$$$ «$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$. $$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $ $$$$$$ $$$$$$$$$».
$$$$$ $$$$$$$, $$$$$$$$$$$ $$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$ $ $$$$$$$$$$$$ $$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$ $ $$$, $$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$. $$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$ $$ $$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$ $$ $$$$$$$$$$$$$$$$, $$$$$$$$$$$$$$, $$$$$$$$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $ $$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$. $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$, $$$$$$$$$$ $$$$$$ $$$$$$ $ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$ $ $$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$ $ $$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$.
Принципы построения и функциональные возможности систем автоматизированного управления наружным освещением
Системы автоматизированного управления наружным освещением (АСУ НО) представляют собой совокупность технических и программных средств, обеспечивающих централизованное управление режимами работы осветительных установок на основе анализа данных о внешних условиях и заданных алгоритмов. Внедрение АСУ НО является одним из наиболее эффективных способов повышения энергетической эффективности систем наружного освещения, позволяющим снизить энергопотребление на 20–40% без ухудшения качества освещения. Принципы построения современных АСУ НО базируются на использовании иерархической архитектуры, включающей три основных уровня: верхний уровень (диспетчерский центр), средний уровень (контроллеры управления) и нижний уровень (исполнительные устройства и датчики).
Верхний уровень АСУ НО представляет собой центральный диспетчерский пункт, оснащенный серверным оборудованием и автоматизированными рабочими местами операторов. На данном уровне осуществляется сбор, обработка и визуализация данных о состоянии системы, формирование команд управления, ведение журналов событий и формирование отчетных документов. Программное обеспечение диспетчерского центра позволяет реализовать различные алгоритмы управления, включая календарное управление, управление по астрономическому времени, управление по уровню естественной освещенности, а также адаптивное управление на основе данных о погодных условиях и интенсивности движения [5].
Средний уровень АСУ НО включает шкафы управления, оснащенные программируемыми логическими контроллерами (ПЛК) или специализированными контроллерами управления освещением. Данные устройства обеспечивают локальное управление группами светильников, сбор данных с датчиков, передачу информации на верхний уровень и выполнение команд, поступающих от диспетчерского центра. Контроллеры могут размещаться непосредственно в шкафах управления освещением или устанавливаться на опорах освещения. Современные контроллеры обладают возможностью автономной работы по заданным алгоритмам в случае потери связи с диспетчерским центром, что обеспечивает надежность функционирования системы.
Нижний уровень АСУ НО включает непосредственно светильники с возможностью регулирования светового потока, датчики освещенности, датчики движения, метеостанции, а также исполнительные устройства (контакторы, пускатели, реле). Датчики освещенности предназначены для измерения уровня естественной освещенности и могут использоваться для автоматического включения и отключения освещения при достижении заданных пороговых значений. Датчики движения фиксируют присутствие людей и транспортных средств на освещаемой территории и могут использоваться для локального повышения уровня освещенности в зоне обнаружения [19].
Одним из ключевых принципов построения современных АСУ НО является применение беспроводных технологий передачи данных. Наиболее распространенными технологиями являются LoRaWAN, NB-IoT, ZigBee, а также сети сотовой связи $$$$$$$$$$ $$/$$/$$. $$$$$$$$$$ LoRaWAN $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ связи $$ $$–$$ $$ $ $$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$ $$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$, $$$ $$$$$$ $$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$ $$$ $$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$. $$$$$$$$$$ NB-IoT, $$$$$$$$$$$$ $$ $$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$, $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$$ передачи данных $ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$.
$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$ $$ $$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$$. $$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$ $$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$ $$$$$$$ $ $$$$$$ $$$$$$ $$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$ $$$$$, $$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$ $$$$$$$ $ $$$$$$$ $$$$. $$$$$ $$$$$$$$$$ $$ $$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$ $$$$$$$$ $$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$ $ $$$$$$$$$$ $$$ $$ $$$$$$$$$. $$$$$$ $$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $ $ $$$$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$.
$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$ $$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$ $ $$$$$$$$$. $ $$$$$$ $$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$ $$$$$$$$$$ $$$$$$ $$$$$$$$$$$$ ($$–$$% $$ $$$$$$$$$$$$) $ $$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $ $$$$$$$$ $$$$$$$ $$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$ $$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$ $ $$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$. $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$, $$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$$ $$ $$–$$% $$ $$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$, $$$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$, $$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$ $$$$$$$$$$$$ [$$].
$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$ $$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$. $$$$$$$ $$$$$$$$$ $ $$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$$$ ($$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$, $$$, $$$$$$$$$$, $$$$$$$$$$$), $$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$ $$$$$$$$, $ $$$$$ $$$$$ $$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$. $$$$$$$ $$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$ $$$$$$ $$$$$$$$$$$$, $$$$$$$$$ $$$$$ $$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$ $ $$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$.
$$$$$ $$$$$$$, $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$, $$$ $$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$ $$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$. $$$$$$$$$$ $$$ $$ $$$$$$$$$ $$ $$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$$, $$ $ $$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$, $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$ $ $$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$. $$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $ $$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$ $$ $$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$ $ $$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$, $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$ $$$$$$$.
Помимо перечисленных режимов управления, современные АСУ НО предоставляют возможность реализации сценариев управления в зависимости от погодных условий. Например, в условиях тумана, снегопада или сильного дождя система может автоматически повышать уровень освещенности для обеспечения безопасности дорожного движения. Данная функция реализуется на основе данных, получаемых от метеостанций, установленных на территории обслуживаемого района, или от внешних метеорологических сервисов. Интеграция АСУ НО с системами метеорологического мониторинга позволяет повысить адаптивность и эффективность управления освещением.
Важным аспектом функционирования АСУ НО является обеспечение надежности и отказоустойчивости системы. Для этого применяются различные методы резервирования, включая дублирование каналов связи, использование источников бесперебойного питания для критичных узлов системы, а также реализация автономных режимов работы контроллеров нижнего уровня. В случае потери связи с диспетчерским центром контроллеры продолжают работу по заложенным алгоритмам, что обеспечивает непрерывность функционирования системы освещения. Кроме того, современные АСУ НО обладают функциями самодиагностики и автоматического восстановления работоспособности после сбоев.
Особого внимания заслуживает вопрос информационной безопасности АСУ НО. Учитывая, что данные системы являются частью критической инфраструктуры города, необходимо обеспечить защиту от несанкционированного доступа и кибератак. Для этого применяются методы шифрования передаваемых данных, аутентификации устройств, разграничения прав доступа пользователей, а также регулярное обновление программного обеспечения. Внедрение мер информационной безопасности является обязательным требованием при проектировании и эксплуатации АСУ НО [1].
Экономическая эффективность внедрения АСУ НО определяется не только снижением энергопотребления, но и сокращением эксплуатационных затрат. Дистанционный мониторинг состояния оборудования позволяет отказаться от регулярных объездов территории для визуального контроля работоспособности светильников, что снижает затраты на транспорт и оплату труда персонала. Автоматическое выявление неисправностей и формирование заявок на ремонт сокращает время восстановления работоспособности системы и повышает ее надежность. Кроме того, учет потребления электроэнергии в разрезе каждого светильника или группы светильников позволяет выявлять неэффективные участки и оптимизировать режимы работы.
При проектировании АСУ НО для конкретного объекта необходимо учитывать ряд факторов, включая масштаб системы, количество светильников, их территориальное распределение, доступность каналов связи, требования к функциональности, а также бюджет проекта. Для небольших систем (до 100–200 светильников) может быть достаточно применения простых решений на основе фотореле и таймеров. Для средних систем (500–2000 светильников) целесообразно применение контроллеров с поддержкой беспроводных протоколов связи и централизованным диспетчерским управлением. Для $$$$$$$ систем ($$$$$ 2000 светильников) $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$ АСУ НО с $$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$$ и $$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$ [$$].
$$$$$$ $$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$ $$$ $$ $$$$$$$$ $$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$. $$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$ $$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$ ($$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$), $$$$$$, $ $$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$. $$$$$$$$ $$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$ $$$$$$$$$$$$, $$$$$$$$ $$$$$ $ $$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$, $ $$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$. $$$$$$$$ $$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$ $$$ $$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$. $$$$$$$$ $$$$$$ $$$$$$ $$$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $ $$$$$ $$$$ $$$$$$$$$$$ $$$ $$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$.
$$$$$$$$$$ $$$ $$ $ $$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$, $$$$$$ $$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$, $$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$, $$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$, $$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$ $$$ «$$$$$$ $$$$$$». $$$$$$$$, $$$$$$ $ $$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$ $$$$$$$$$$$$$$ $$$ $$$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$. $ $$$$ $$$$$$$, $$$$$$ $ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$ $$$$ $$$$$$$ $$$ $$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$. $$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$ $$$$$ $$$$$$$$$.
$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$, $$$ $$$$$$$$$$$$$ $ $$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$ $$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$. $$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$ $$, $$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$ $$ $$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$, $$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$. $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$ $$ $$$$$$$$$ $$ $$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$, $$ $ $$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$, $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$ $ $$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$. $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$ $$$$$$$$$$ $$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$.
Характеристика объекта исследования и существующей схемы наружного освещения
Южный поселок города Глазова Удмуртской Республики представляет собой жилой массив, расположенный в южной части города и включающий многоквартирные жилые дома, объекты социальной инфраструктуры, а также прилегающие улицы и внутриквартальные проезды. Территория поселка характеризуется смешанной застройкой, наличием как магистральных улиц с интенсивным движением транспорта, так и внутриквартальных дорог местного значения и пешеходных зон. Система наружного освещения Южного поселка является частью общей городской системы освещения и находится в ведении муниципальных служб города Глазова.
Существующая схема наружного освещения Южного поселка сформировалась в период с 1980 по 2000 годы и с тех пор подвергалась лишь частичным ремонтам и заменам отдельных элементов. Основу системы составляют светильники с лампами ДРЛ (дуговые ртутные лампы) мощностью 125 и 250 Вт, а также отдельные участки, где установлены светильники с лампами ДНаТ (дуговые натриевые трубчатые лампы) мощностью 70 и 150 Вт. Общее количество светильников на территории поселка составляет порядка 320 единиц, из которых около 60% приходится на светильники с лампами ДРЛ и 40% – на светильники с лампами ДНаТ [16].
Опоры наружного освещения представлены преимущественно железобетонными конструкциями высотой 8–10 метров, установленными вдоль улиц и проездов. Часть опор, особенно на внутриквартальных территориях, находится в неудовлетворительном состоянии, имеет трещины, сколы и следы коррозии арматуры. Металлические опоры, составляющие около 15% от общего количества, также имеют признаки коррозионного износа, особенно в нижней части, контактирующей с грунтом. Расстояние между опорами составляет от 25 до 40 метров в зависимости от категории улицы и типа светильников.
Питание системы наружного освещения осуществляется от распределительных щитов, подключенных к трансформаторным подстанциям, расположенным на территории поселка. Протяженность питающих линий, выполненных преимущественно воздушным способом с использованием самонесущих изолированных проводов (СИП) и неизолированных алюминиевых проводов, составляет около 8,5 км. Часть линий, особенно на участках старой застройки, имеет значительный износ изоляции и требует замены. Управление включением и отключением освещения осуществляется с помощью фотореле, установленных на отдельных опорах, а также с использованием реле времени в распределительных щитах.
Анализ существующей схемы освещения показывает, что она не в полной мере соответствует современным требованиям к качеству и энергетической эффективности. Средняя освещенность на магистральных улицах $$$$$$$$$$ $–$$ $$ $$$ $$$$$ $$–$$ $$ $$$ $$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$. $$ $$$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$ и $$$$$$$$$$ $$$$$ освещенность $$$$$$$$$$ $–$ $$ $$$ $$$$$ $–$$ $$. $$$$$$$$$$$$$$$ освещения на $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$, что $$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$, $$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ и $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$ $$$$ в $$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ [$].
$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$ $$ $$$$$$$ $$$$$ $ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$. $$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $ $$$$$$ «$$$$$$$$-$$$$$$$$$» $$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$, $$$ $$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $ $$$$$$ $$$$, $$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$. $$$$$ $$$$, $$$$$$$ $$ $$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$, $$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$.
$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$$ $ $$$$$$$ $$$–$$$ $$$. $$$·$ $ $$$. $$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$ $$ $$$$$$$$$$$$$$ $$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$ $$$$$$$ $$$$$$$ $$ $$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$ $,$–$,$ $$$ $$$$$$. $ $$$$$$ $$$$$$ $$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $ $$$$$$ ($$$$$$ $$$$, $$$$$$ $$$$$$$$$$$$, $$$$$$ $$$$ $ $$$$$) $$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$ $,$–$,$ $$$ $$$$$$. $$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$ $$ $$$$$$$$$ $ $$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $ $$ $$$$$, $$$ $$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$ $$ $$$$$$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ [$$].
$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$ $$$$$$$$$$$$$$$$$$, $$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$ $–$ $$$$. $$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$–$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$$$$, $$$$$$$$$ $ $$$$$$$ $$ $$$$$ $$$$, $$$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$. $$$$$$$ $$$$$ $$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$ $$$$$$ $$$$$$$$$$ $–$ $$$$, $$$ $$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$.
$$$$$ $$$$$$$, $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$$ $$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$ $$$$$$$ $. $$$$$$$ $$ $$$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$ $ $$$, $$$ $$$$$$$ $$$$$$$$ $ $$$$$$$$$ $$$$$$$$, $$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$ $$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$ $$$$$$$$$. $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$, $$$$$$$ $$$$$$ $$$$$$$$$$$$, $$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$, $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $ $$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$, $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $ $$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$ $$$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$$.
Для детального анализа существующей системы наружного освещения Южного поселка необходимо рассмотреть ее структуру в разрезе отдельных улиц и территориальных зон. Территория поселка условно может быть разделена на три основных зоны: зона магистральных улиц, зона внутриквартальных проездов и зона пешеходных дорожек и придомовых территорий. Каждая из указанных зон имеет свои особенности в части организации освещения, типов применяемых светильников и режимов работы.
Зона магистральных улиц включает улицы с наиболее интенсивным движением транспорта, такие как улица Кирова и улица Дзержинского, проходящие через территорию поселка. На данных улицах установлены преимущественно светильники с лампами ДРЛ мощностью 250 Вт, смонтированные на железобетонных опорах высотой 10 метров. Расстояние между опорами составляет в среднем 35–40 метров. Светильники имеют консольное крепление и оснащены отражателями из алюминиевого сплава, которые со временем потеряли свои отражающие свойства. Фактическая освещенность на данных улицах, по результатам контрольных замеров, составляет 10–12 лк, что ниже нормативных требований для магистральных улиц общегородского значения.
Зона внутриквартальных проездов включает дороги местного значения, обеспечивающие подъезд к жилым домам и объектам социальной инфраструктуры. Здесь установлены светильники с лампами ДРЛ мощностью 125 Вт, а также частично светильники с лампами ДНаТ мощностью 70 Вт. Опоры имеют высоту 8 метров, расстояние между ними составляет 25–30 метров. Освещенность на данных участках варьируется от 4 до 8 лк, что в ряде случаев не соответствует нормативным требованиям для улиц местного значения. Особенно низкая освещенность отмечается на участках с большим расстоянием между опорами и вблизи перекрестков.
Зона пешеходных дорожек и придомовых территорий включает тротуары, пешеходные дорожки, площадки перед подъездами и внутридворовые проезды. Освещение данной зоны осуществляется с использованием светильников с лампами ДРЛ мощностью 125 Вт, установленных на опорах высотой 6–8 метров. Значительная часть светильников находится в неудовлетворительном состоянии, имеет поврежденные рассеиватели и корпуса. Освещенность на пешеходных дорожках составляет 2–5 лк, что существенно ниже нормативных значений [22].
Важной характеристикой существующей системы является состояние питающих линий и распределительных устройств. Воздушные линии электропередачи, выполненные неизолированным алюминиевым проводом, имеют значительный износ и требуют замены. На ряде участков наблюдается провисание проводов, нарушение изоляции в местах соединений и коррозия контактных соединений. Распределительные щиты, установленные на опорах, имеют устаревшую коммутационную аппаратуру и не обеспечивают требуемого уровня защиты от атмосферных воздействий. Состояние заземляющих устройств также вызывает опасения: сопротивление заземления на ряде опор превышает нормативные значения.
Анализ системы управления включением и отключением освещения показывает, что она основана на использовании фотореле $$$$ $$-$ и $$$$ $$$$$$$ $$$$ $$$. $$$$$$$$ $$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$, что $$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$ $$$$$$$$$$ освещения. $ $$$$$$-$$$$$$ $$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$, $$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $ $$$$$$$ $$$$$ $$$$$ $$$, $$$$$$$$, $$$$$$$$$$$ $$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$. $$$$ $$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$ $$$$$$$$ на $$$$$$ и $$$$$$ $$$$$, что $$ $$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ [$$].
$$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$ $$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$. $$$$$$$ $$ $$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$ $$–$$% $$ $$$$$ $$$$$$$$. $$$$$$$ $$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$, $$$$$$ $$$$$$$$$$$$, $$$$$$ $$$$ $ $$$$$, $ $$$$$ $$$$$$ $$$$$ $$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$. $$$$$$$ $$$$ $$$$$$ $$$$ $$$ $$$$$$$$$$ $–$$ $$$$$ $$$$$, $$$ $$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$ $–$,$ $$$$$$ $$$$$ $$$$$$$ $$ $$$$$$ $$$$$$ $,$–$ $$$$. $$$$$$$ $$ $$$$$$ $$$$ $ $$$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$ $$–$$% $$ $$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$.
$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$$, $$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$ $ $$$ $$$$$$$$$$ $$–$$ $$$$$$$, $$ $$$$$$$ $$$$$ $$% $$$$$$$$$$ $$ $$$$$ $$ $$$$$ $$$$, $$% – $$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $ $$% – $$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$. $$$$$$$ $$$$$ $$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$ $$$$$$ $$$$$$$$$$ $–$ $$$$, $$$ $$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$ $$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$. $$$$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$ $$$$$$$ $$ $$$$$$ $ $$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$.
$$$$$ $$$$$$$, $$$$$$$$$$$ $$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$$ $$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$ $$$$$$$ $. $$$$$$$ $$ $$$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$. $$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$ $ $$$$$$$$$ $$$$$$$$, $$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$ $$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$, $$$$$$$$ $$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$. $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$ $ $$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$, $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$ $$$$$$$$$$$$, $$$$$$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$ $$$$ $ $$$$$$$$ $$$$$, $ $$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$$. $$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$ $ $$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$ $ $$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$ $$$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$$, $$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$$, $$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$.
Оценка технического состояния светильников, опор и питающих линий
Оценка технического состояния элементов системы наружного освещения Южного поселка г. Глазова УР проводилась на основе визуального осмотра, инструментальных измерений и анализа эксплуатационной документации. В ходе обследования были оценены состояние светильников, опорных конструкций, питающих линий и распределительных устройств. Результаты оценки позволяют определить объем необходимых ремонтно-восстановительных работ и обосновать выбор мероприятий по модернизации системы.
Светильники, установленные на территории поселка, представлены двумя основными типами: светильники РКУ с лампами ДРЛ и светильники ЖКУ с лампами ДНаТ. Светильники РКУ составляют около 60% от общего количества (примерно 190 единиц) и имеют мощность 125 или 250 Вт. Светильники ЖКУ составляют около 40% (примерно 130 единиц) и имеют мощность 70 или 150 Вт. Возраст большинства светильников превышает 15–20 лет, что значительно превышает нормативный срок службы, составляющий для данного типа оборудования 10–12 лет.
Визуальный осмотр светильников показал, что значительная часть из них имеет повреждения корпусов, рассеивателей и отражателей. Около 25% светильников имеют трещины и сколы на рассеивателях, что приводит к снижению светопропускания и ухудшению светораспределения. Примерно 15% светильников имеют повреждения корпусов, вызванные коррозией или механическими воздействиями. Отражатели светильников, изготовленные из алюминиевого сплава, со временем потеряли свои отражающие свойства вследствие окисления и загрязнения, что привело к снижению коэффициента отражения на 30–50% от первоначального значения.
Инструментальные измерения светотехнических параметров светильников проводились с использованием люксметра и фотометрической головки. Результаты измерений показали, что фактический световой поток светильников с лампами ДРЛ мощностью 250 Вт составляет в среднем 8–10 тысяч люмен, что на 30–40% ниже номинального значения (13–14 тысяч люмен). Снижение светового потока связано с естественным старением ламп, загрязнением оптических элементов и ухудшением отражающих свойств. Для светильников с лампами ДНаТ мощностью 150 Вт фактический световой поток составляет 10–12 тысяч люмен при номинальном значении 15 тысяч люмен [4].
Особую озабоченность вызывает состояние пускорегулирующей аппаратуры (ПРА) светильников. В светильниках с лампами ДРЛ используются электромагнитные дроссели, которые имеют значительные потери мощности (10–15% от мощности лампы) и низкий коэффициент мощности (0,4–0,5). В светильниках с лампами ДНаТ также используются электромагнитные ПРА, однако их потери несколько ниже (8–12%). Значительная часть ПРА имеет признаки перегрева, выражающиеся в потемнении корпуса и наличия следов оплавления изоляции обмоточных проводов. Состояние конденсаторов для компенсации реактивной мощности также неудовлетворительное: около 30% конденсаторов вышли из строя, $$$ $$$$$$$ $ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ мощности $$$$$$$ в $$$$$.
$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$ $$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$ $ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$ $ $$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$. $$$$$$$$$$$$$$ $$$$$, $$$$$$$$$$$$ $$$$$ $$% $$ $$$$$$ $$$$$$$$$$, $$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$. $$$$$ $$% $$$$ $$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$: $$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$, $$$$$ $$$$$$ $ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$ $$ $$$$$$$$. $$$$$$ $$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$. $$$$$$$$ $$% $$$$ $$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$: $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$, $$$$$ $ $$$$$$$$$$, $$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$$$. $$$$$$$$$ $$% $$$$ $$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $ $$$$$ $$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$.
$$$$$$$$$$$$$ $$$$$, $$$$$$$$$$$$ $$$$$ $$% $$ $$$$$$ $$$$$$$$$$ ($$$$$$$$ $$ $$$$$$), $$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$. $$$$$ $$% $$$$$$$$$$$$$ $$$$ $$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $ $$$$$$ $$$$$, $$$ $$$$$$$ $$ $$$$$$. $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $ $$$$$$$. $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$ $$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$: $$$$$ $$% $$$$$$$$$$$ $$$$$ $$$$$$$ $ $$$$$, $ $ $$$$ $$$$$$$ – $$$$$$ $$$$$$ $$$$$$ $$$$$$$$$$ [$$].
$$$$$$$$ $$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$. $$$$$$$$$$$$$ $$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$ $,$ $$, $$ $$$$$$$ $$$$$ $ $$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ ($$$) $ $,$ $$ – $$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$. $$$$$, $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$, $$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$: $$ $$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$ $ $$$$$$ $$$$$$$$$$, $$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$. $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$$$$$: $$$$$ $$% $$$$$$$$$$ $$$$$ $$$$$$$ $ $$$$$.
$$$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$, $$$$$$$$$$$$$ $$ $$$$$$, $$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $ $$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$ $$$$$$ $$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$. $$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$ $$$$$ $$$$$ $$$$$$$$, $$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$, $$$ $$$$$$$$ $ $$$$$$$$$ $$$$$ $$$$$$ $$$$$. $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$ $$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$$$$$: $$$$$ $$% $$$$$$$$$$ $$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$.
$$$$$ $$$$$$$, $$$$$$$$$$$ $$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$, $$$$ $ $$$$$$$$ $$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$ $$$$$$$ $. $$$$$$$ $$ $$$$$$$$$$, $$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $ $$$$$$$ $$$$$$ $$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$. $$$$$$$$$$$ $$$$$ $$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$ $ $$$$$$$ $$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$. $$$$$ $$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$, $$$$$ $$ $$$ $$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$. $$$$$$$$ $$$$$ $$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$ $ $$$$$$$ $$$$$$ $$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$. $$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$, $$$$$$$$$$ $$$$$$ $$$$$$$$$$$$, $$$$$$ $ $$$$$$ $$$$, $ $$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$.
Для детальной оценки технического состояния питающих линий были проведены измерения сопротивления изоляции и проверка состояния контактных соединений. Измерения сопротивления изоляции проводились с использованием мегаомметра на напряжении 1000 В. Результаты измерений показали, что на участках линий, выполненных неизолированным алюминиевым проводом, сопротивление изоляции составляет от 0,5 до 1,5 МОм, что ниже нормативного значения (не менее 0,5 МОм для воздушных линий напряжением до 1000 В). На участках, выполненных самонесущими изолированными проводами, сопротивление изоляции находится в пределах 2–5 МОм, что соответствует нормативным требованиям.
Проверка состояния контактных соединений проводилась с использованием тепловизора и измерителя переходного сопротивления. Результаты обследования показали, что около 25% контактных соединений имеют повышенное переходное сопротивление, превышающее нормативные значения. На ряде соединений зафиксирован локальный перегрев, достигающий 60–80 °C при нормальной температуре окружающей среды. Особенно неблагополучная ситуация наблюдается в местах соединения неизолированных проводов с вводами в светильники и распределительные щиты. Повышенное переходное сопротивление приводит к дополнительным потерям электроэнергии и создает пожароопасную ситуацию [13].
Важным аспектом оценки технического состояния системы является анализ состояния заземляющих устройств. Измерения сопротивления заземления проводились с использованием измерителя сопротивления заземления. Результаты показали, что около 30% опор имеют сопротивление заземления, превышающее нормативное значение (не более 10 Ом для опор с установленными светильниками). На ряде опор сопротивление заземления достигает 30–50 Ом, что может привести к поражению электрическим током при повреждении изоляции светильника или питающего кабеля. Причиной высокого сопротивления заземления является коррозия заземляющих проводников и разрушение заземлителей.
Оценка технического состояния распределительных устройств проводилась на основе визуального осмотра и измерений электрических параметров. Распределительные щиты, установленные на опорах, имеют степень защиты IP54, однако значительная часть из них не обеспечивает требуемой герметичности вследствие износа уплотнительных прокладок и повреждения корпусов. Внутри распределительных щитов обнаружены следы влаги, коррозия контактных соединений и загрязнение. Автоматические выключатели, установленные в распределительных щитах, имеют механические повреждения и не обеспечивают надежной защиты от токов короткого замыкания и перегрузки.
Особого внимания заслуживает состояние фотореле, используемых для автоматического включения и отключения освещения. Фотореле типа ФР-2, установленные на большинстве опор, имеют значительный разброс параметров срабатывания. Измерения показали, что порог срабатывания фотореле варьируется от 5 до 20 лк, что приводит к несвоевременному включению или отключению освещения. Кроме того, фотореле чувствительны к загрязнению светочувствительного элемента, что $$$$$ $$$$$$ на $$$$$$$$ срабатывания. $$$$$ 20% фотореле $$$$$ $$ $$$$$ и $$ $$$$$$$$$$$$ автоматического $$$$$$$$$$ [$$].
$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$, $$$ $$$$$$$$ $$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$. $$$$$$$$$ $$$$$$ $$$$ $ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$ $$$$ $$$ $$$$$, $$$ $$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$. $$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$ $$$$$$$$$$$ $ $$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$ $$$. $$$$$$ $$$$ $ $$$$$$$$ $$$$$ $$$$$$$$$$$$$$ $$ $$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$, $$$ $$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$ $$$$$$$ $$$$$$.
$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$ $$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$, $$$ $$$$$$$ $$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$ $$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$. $$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$$ $ $$$$$$$ $$$$$$$$$ $$–$$ $$$ $$$$$$$ $ $$$$, $$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$ $ $$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$ $$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$, $$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$ $ $$$$$$ $$$$$$$$$$$$ [$].
$$ $$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$, $$$$ $ $$$$$$$$ $$$$$ $$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$. $$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$ $$$$$$$ $. $$$$$$$ $$ $$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$. $$$$$$$$$$$ $$$$$ $$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$, $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$, $$$$$$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$. $$$$$ $$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$, $$$$$ $$ $$$ $$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $ $$$$$$$ $$$$$$. $$$$$$$$ $$$$$ $$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$ $$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$, $$$ $$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$ $ $$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$. $$$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$ $ $$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$. $$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$, $$$$$$$$$$ $$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$, $$$$$$ $ $$$$$$ $$$$, $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$ $ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$$.
Анализ энергопотребления и определение потенциала энергосбережения
Анализ энергопотребления системы наружного освещения Южного поселка г. Глазова УР проводился на основе данных приборов учета электрической энергии, установленных на трансформаторных подстанциях, питающих линии наружного освещения, а также на основе расчетных данных, полученных с учетом характеристик установленного оборудования и режимов его работы. Целью анализа являлось определение фактического объема потребления электроэнергии, выявление факторов, влияющих на энергопотребление, и оценка потенциала энергосбережения при реализации мероприятий по модернизации системы.
За период с 2021 по 2024 год среднегодовое потребление электроэнергии системой наружного освещения Южного поселка составило 192,5 тыс. кВт·ч. Динамика потребления по годам характеризуется незначительными колебаниями: в 2021 году потребление составило 195,2 тыс. кВт·ч, в 2022 году – 190,8 тыс. кВт·ч, в 2023 году – 188,6 тыс. кВт·ч, в 2024 году – 195,4 тыс. кВт·ч. Небольшие колебания связаны с изменением продолжительности светового дня в разные годы, а также с перебоями в работе системы вследствие отказов оборудования.
Структура энергопотребления по типам светильников показывает, что наибольшую долю составляют светильники с лампами ДРЛ мощностью 250 Вт, на которые приходится около 45% общего потребления. Светильники с лампами ДРЛ мощностью 125 Вт потребляют около 25% электроэнергии. Светильники с лампами ДНаТ мощностью 150 Вт и 70 Вт потребляют соответственно 20% и 10% от общего объема. Таким образом, основными потребителями электроэнергии являются устаревшие ртутные светильники, обладающие низкой световой отдачей и высокими потерями в пускорегулирующей аппаратуре [15].
Расчет удельного энергопотребления на единицу освещаемой площади показывает, что для магистральных улиц данный показатель составляет 8,5–10,2 Вт/м², для внутриквартальных проездов – 6,8–8,5 Вт/м², для пешеходных зон – 4,5–6,0 Вт/м². Указанные значения превышают нормативные показатели, установленные СП 52.13330.2016, что свидетельствует о низкой энергетической эффективности существующей системы. Для сравнения, при использовании современных светодиодных светильников удельное энергопотребление может быть снижено до 3,5–5,0 Вт/м² для магистральных улиц и до 2,0–3,5 Вт/м² для внутриквартальных проездов.
Важным фактором, влияющим на энергопотребление, является продолжительность работы системы в течение года. Среднегодовая продолжительность работы системы наружного освещения Южного поселка составляет 4150–4250 часов, что соответствует климатическим условиям Удмуртской Республики. При этом система работает в фиксированном режиме «включено-выключено» без возможности регулирования уровня освещенности в ночные часы. Отсутствие диммирования приводит к тому, что в периоды снижения интенсивности движения (с 23:00 до 05:00) освещение работает на полную мощность, что нерационально с точки зрения энергопотребления.
Оценка потерь электроэнергии в питающих линиях и трансформаторных подстанциях проводилась на основе измерений токов и напряжений в характерных точках системы. Результаты показали, что потери в линиях составляют в среднем 8–12% от общего $$$$$$ $$$$$$$$$$$, что $$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$ на $$$$$$$$$ $$$$$$$$ и $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$ $$$$$. $$$$$$ в трансформаторных подстанциях, $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$ и $$$$$$$$$$$$$$$, составляют $–$% от общего $$$$$$$$$$$. $$$$$$$$$ потери в $$$$$$$ $$$$$$$$$$$ на $$$$$$ $$–$$% от общего $$$$$$ $$$$$$$$$$$ электроэнергии [$$].
$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$ $$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$ $$$$ $$$$$$$$$$ $$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$. $$$$$$ $$$$$$$$$$$ – $$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$, $$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$ $$$$$$$$$$ $$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$. $$$$$$ $$$$$$$$$$$ – $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$$, $$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$ $$ $$$$$$$ $$$$$, $$$$$$$$ $$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$. $$$$$$ $$$$$$$$$$$ – $$$$$$$$$$$ $$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $ $$$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$.
$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$ $$$ $$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$, $$$ $$$$$$ $$$$$$$$$$$ $ $$$$$$ $$$ $$$$$$$$$ $$$ $$ $$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$–$$$ $$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$ $$–$$% $$$ $$$$$$$$$$ $$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$. $$$$$$ $$$$$$$$$$$ $ $$$$$$ $$$ $$$$$$$$$ $$$ $$ $$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$–$$ $$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$ $$ $$–$$%. $$$$$$ $$$$$$$$$$$ $ $$$$$$ $$$$ $$$$$$$$$ $$$ $$ $$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$–$$ $$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$ $$ $$–$$%. $$$$$$ $$$$$$$$$$$ $ $$$$$$ $$$$ $$$$$$$$$ $$ $$ $$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$–$$ $$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$ $$ $$–$$% [$$].
$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$ $$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$ $$$$$$ $$–$$% $$ $$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$ $$$$$$ $$$$$$$$$$$$. $$$$$$ $$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$ $$$$ $$$$$$$$ $$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $ $$$$$$ $$$$ ($$$$$$$$$$$$ $$ $$–$$% $$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$), $$$$$$$$$$ $$$$$ $$$$$$$$$$$$ $ $$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$, $ $$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$ $$$$$$ $$$$$$ $ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$.
$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$ $$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$ $$$$$$ $$–$$% $$ $$$$$$$$ $$$$$$ $$$$$$$$$$$. $$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$,$ $$$. $$$·$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$–$$ $$$. $$$·$ $ $$$. $$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$–$$$ $$$. $$$·$ $ $$$. $ $$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$ $$ $$$$$$$$$$$$$$ $$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$ ($,$ $$$./$$$·$) $$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$–$$$ $$$. $$$$$$ $ $$$.
$$$$$ $$$$$$$, $$$$$$$$$$$ $$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$ $$$$$$$ $. $$$$$$$ $$ $$$$$$$$$$, $$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$$, $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$, $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$ $ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $ $$$$$$$$ $$$$$$. $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$ $$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$, $$$$$$$$$$ $$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$ $$$$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$$, $$$$$$$$$$$ $$ $$$$$$ $$–$$% $$ $$$$$$$$ $$$$$$ $$$$$$$$$$$, $$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$.
Для более детальной оценки потенциала энергосбережения необходимо рассмотреть структуру энергопотребления в разрезе отдельных зон и участков системы наружного освещения. Анализ по зонам показывает, что наибольший объем электроэнергии потребляется на магистральных улицах – около 55% от общего объема. На внутриквартальные проезды приходится около 30% потребления, на пешеходные зоны и придомовые территории – около 15%. Такое распределение объясняется как большей протяженностью магистральных улиц, так и использованием на них более мощных светильников.
Оценка потенциала энергосбережения по каждой зоне проводилась с учетом возможности замены светильников на светодиодные аналоги с аналогичным или улучшенным световым потоком. Для магистральных улиц, где в настоящее время используются светильники с лампами ДРЛ мощностью 250 Вт, предлагается установка светодиодных светильников мощностью 90 Вт со световым потоком 11 000–12 000 лм. Для внутриквартальных проездов, где используются светильники с лампами ДРЛ мощностью 125 Вт и ДНаТ мощностью 70 Вт, предлагается установка светодиодных светильников мощностью 45 Вт со световым потоком 5 500–6 000 лм. Для пешеходных зон, где используются светильники с лампами ДРЛ мощностью 125 Вт, предлагается установка светодиодных светильников мощностью 30 Вт со световым потоком 3 500–4 000 лм [23].
Расчет экономии электроэнергии при замене светильников проводился по каждой группе с учетом фактической продолжительности работы системы. Для магистральных улиц при замене 110 светильников мощностью 250 Вт на светодиодные мощностью 90 Вт годовая экономия составит: (0,25 кВт – 0,09 кВт) × 4200 ч × 110 шт. = 73,92 тыс. кВт·ч. Для внутриквартальных проездов при замене 130 светильников мощностью 125 Вт (ДРЛ) и 70 Вт (ДНаТ) на светодиодные мощностью 45 Вт годовая экономия составит: для светильников ДРЛ (0,125 кВт – 0,045 кВт) × 4200 ч × 80 шт. = 26,88 тыс. кВт·ч; для светильников ДНаТ (0,07 кВт – 0,045 кВт) × 4200 ч × 50 шт. = 5,25 тыс. кВт·ч. Для пешеходных зон при замене 80 светильников мощностью 125 Вт на светодиодные мощностью 30 Вт годовая экономия составит: (0,125 кВт – 0,03 кВт) × 4200 ч × 80 шт. = 31,92 тыс. кВт·ч.
Суммарная годовая экономия электроэнергии только за счет замены светильников составит 73,92 + 26,88 + 5,25 + 31,92 = 137,97 тыс. кВт·ч. Потребление электроэнергии после замены светильников при работе в фиксированном режиме составит 192,5 – 137,97 = 54,53 тыс. кВт·ч в год. Таким образом, замена светильников позволяет снизить энергопотребление на 71,7% от текущего уровня.
Дополнительный потенциал энергосбережения при внедрении автоматизированной системы управления с возможностью диммирования в ночные часы оценивается на основе анализа типовых режимов работы. При снижении уровня освещенности до 50% от номинального в период с 23:00 до 05:00 (6 часов в сутки) дополнительная экономия составит: 54,53 тыс. кВт·ч × (6 ч / 4200 ч) × 0,5 = 0,39 тыс. кВт·ч. Однако данный расчет $$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$ $$$$$$$$$ диммирования на $$$$$$$$ с $$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$, $ $$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$ $$$$$$$$$$$$ в ночные часы [$$].
$$$$$ $$$$$$ $$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$ $$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$. $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$: $$$$$$$$ $$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$ $$% $$ $$$$$$$$$$$$ $$ $$$$ $$$$$$$$ $ $$$$$$ $ $$:$$ $$ $$:$$; $$$$$$$$ $$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$ $$% $$ $$$$$$$$$$$$ $$ $$$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$ $$$$$ $ $$$$$$ $ $$:$$ $$ $$:$$; $$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$ $$$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $ $$$$$$ $ $$:$$ $$ $$:$$. $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$, $$$ $$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$ $$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$ $ $$ $$ $$$. $$$·$ $ $$$ $ $$$$$$$$$$$ $$ $$$$$$$$$$ $$$$$$.
$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$ $$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$ $$$$$$$$$$$$ ($$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$$) $$$$$$$$ $$–$$ $$$. $$$·$ $ $$$. $$$$$ $$$$$$$, $$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$ $$$$$$$$ $$$–$$$ $$$. $$$·$ $ $$$, $$$ $$–$$%. $$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$.
$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$ $$$$$$$$ $$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$ $$$$$$ $$$$$ $$$$$$ $$$$$$$$$$$$. $$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$ $ $$$$$$ $$$ $$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$ $$$$$$ $$ $$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$. $$$$$$ $$$$$$$$$$, $$$ $$$$$$ $ $$$$$$ $$$$$$$$ $ $$–$$% $$ $–$% $$ $$$$$$ $$$$$$$$$$$. $ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$ $$$$$$$$ $$–$$ $$$. $$$·$ $ $$$.
$$$$$ $$$$$$$, $$$$$$$$$$$ $$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$ $$$$$$$ $. $$$$$$$ $$ $$$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$. $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$$, $$$$$$$$$$$$ $$$,$ $$$. $$$·$ $ $$$, $$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$ $ $$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$, $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$ $ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $ $$$$$$$$ $$$$$$. $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$ $$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$, $$$$$$$$$$ $$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$$, $$$$$$$$$$$ $$ $$$$$$ $$–$$% $$ $$$$$$$$ $$$$$$ $$$$$$$$$$$. $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$ $$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$–$$ $$$. $$$·$ $ $$$, $$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$ $ $$$$$$$ $$$–$$$ $$$. $$$·$. $ $$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$–$$$ $$$. $$$$$$ $ $$$, $$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$.
Выбор и обоснование типа светодиодных светильников для замены существующих
Выбор типа светодиодных светильников для замены существующих является ключевым этапом проектирования модернизации системы наружного освещения, поскольку от правильности данного выбора зависят энергетическая эффективность, качество освещения и эксплуатационные затраты на протяжении всего срока службы системы. При выборе светодиодных светильников для Южного поселка г. Глазова УР учитывались требования нормативных документов, климатические условия региона, характеристики освещаемых территорий, а также экономическая целесообразность.
Основными критериями выбора светодиодных светильников являлись: световая отдача, потребляемая мощность, световой поток, цветовая температура, индекс цветопередачи, класс светораспределения, степень защиты корпуса, климатическое исполнение, срок службы, гарантийные обязательства производителя, а также стоимость. Для каждой категории освещаемых территорий (магистральные улицы, внутриквартальные проезды, пешеходные зоны) были определены оптимальные параметры светильников с учетом требований СП 52.13330.2016 и ГОСТ Р 55706-2013.
Для магистральных улиц, где в настоящее время используются светильники с лампами ДРЛ мощностью 250 Вт, предлагается установка светодиодных светильников типа «Гелиос-90» производства ООО «Световые технологии» или их функциональных аналогов. Данный светильник имеет потребляемую мощность 90 Вт, световой поток 12 000 лм, световую отдачу 133 лм/Вт, цветовую температуру 4000 К, индекс цветопередачи Ra 70, класс светораспределения К (концентрированное), степень защиты IP66, климатическое исполнение УХЛ1, срок службы 100 000 часов. Выбор светильника с концентрированным светораспределением обусловлен необходимостью формирования вытянутого светового пятна вдоль оси дороги для обеспечения равномерного освещения проезжей части [45].
Для внутриквартальных проездов, где используются светильники с лампами ДРЛ мощностью 125 Вт и ДНаТ мощностью 70 Вт, предлагается установка светодиодных светильников типа «Гелиос-45» или их аналогов. Данный светильник имеет потребляемую мощность 45 Вт, световой поток 5 800 лм, световую отдачу 129 лм/Вт, цветовую температуру 4000 К, индекс цветопередачи Ra 70, класс светораспределения Ш (широкое), степень защиты IP66, климатическое исполнение УХЛ1, срок службы 100 000 часов. Выбор светильника с широким светораспределением обеспечивает равномерное освещение проезжей части и прилегающих тротуаров.
Для пешеходных зон и придомовых территорий, где используются светильники с лампами ДРЛ мощностью 125 Вт, предлагается установка светодиодных светильников типа «Гелиос-30» или их аналогов. Данный светильник имеет потребляемую мощность 30 Вт, световой поток 3 800 лм, световую отдачу 127 лм/Вт, цветовую температуру 3000 К, индекс цветопередачи Ra 80, класс светораспределения Ш (широкое), степень защиты IP66, климатическое исполнение УХЛ1, срок службы 100 000 часов. Выбор светильника с более низкой цветовой температурой (3000 К) и высоким индексом цветопередачи (Ra 80) обусловлен необходимостью создания комфортной световой среды вблизи жилых домов [34].
Обоснование выбора конкретных моделей светильников проводилось на основе сравнительного анализа технических характеристик нескольких вариантов от различных производителей, представленных на российском рынке. $$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$ «$$$$$$$$ $$$$$$$$$$», $$ «$$$$$», $$$ «$$$$$$$», $$$ «$$$$$$$$-$$$$$$$$$$$$$$$» $ $$$$$$. $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$ $$$$$$$$$$ $$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$: $$$$$$$$ $$$$$$, $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$, $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$, $$$$$, $$$$$$$$$$ $$$$$$$, $$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$ от $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$, $$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$, $ $$$$$ $$$$.
$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$ $$$$$$$$$$$, $$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$ «$$$$$$» $$$$$$$$$$$$ $$$ «$$$$$$$$ $$$$$$$$$$» $$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$. $$$$$$$$ $$$$$$ $$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$–$$$ $$/$$, $$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$. $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$ $$$$$ $,$$, $$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$ $ $$$$$$$$ $$$$$$. $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$ $$ $$$$$$$$$ $%, $$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$ $.$.$$$$-$$. $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$ $$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$ $$ $$ $$, $$$ $$$$$$$$$$$$ $$ $$$$$$$$ $$$$$$ $ $$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$ [$$].
$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$ $$$$$$$$$ $$$$, $$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $$ $ $$$$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$. $$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$ $ $$$$$$$$$ $$ $$% $$ $$$% $$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$, $$$ $$$$$$$$$$ $$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$. $$$$$ $$$$, $$$$$$$$$$$ $$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$ $$$$$ $$$$$$ $ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$, $$$$, $$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$, $$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$ $$$$$$$$$.
$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$. $$$$$$$$ $$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$ $$ ($$ $$$ $$) $$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$ $$$$$$$$$$$ $ $$$$$$ $$$ $$$$$$$$$ $$$ $$ ($$ $$$–$$ $$$ $$ $ $$$$$$ $$$$$$$$ $ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$) $$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $ $,$ $$$$ $$$$. $$$$$$$$ $$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$ $$ ($ $$$ $$) $$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$ $$$$$$$$$$$ $ $$$$$$ $$$ $$$$$$$$$ $$$ $$ ($ $$$–$ $$$ $$) $$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $ $,$ $$$$ $$$$. $$$$$$$$ $$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$ $$ ($ $$$ $$) $$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$ $$$$$$$$$$$ $ $$$$$$ $$$ $$$$$$$$$ $$$ $$ ($ $$$–$ $$$ $$) $$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $ $,$ $$$$ $$$$.
$$$$$ $$$$$$$, $$$$$$$$$$$ $$$$$ $ $$$$$$$$$$$ $$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$ $$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$ $ $$$, $$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$ «$$$$$$» $$$$$$$$$$$$ $$$ «$$$$$$$$ $$$$$$$$$$» $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$ $$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$ $$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$$. $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$, $$$$$$$$$$ $$$$ $$$$$$, $$$$$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$ $ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$, $ $$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$$. $$$$$$$$$$ $$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$ $$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$ $$$$$$$ $$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$$ $$ $$–$$% $$ $$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$.
Для обеспечения требуемого качества освещения и энергетической эффективности необходимо также провести расчет количества светильников и схемы их размещения на каждой категории освещаемых территорий. Расчет проводился в соответствии с методиками, изложенными в СП 52.13330.2016, с учетом нормируемых значений средней освещенности, коэффициента запаса и равномерности распределения освещенности. Для магистральных улиц нормируемая средняя освещенность составляет 15 лк, для внутриквартальных проездов – 10 лк, для пешеходных зон – 5 лк.
Расчет количества светильников для магистральных улиц проводился исходя из их общей протяженности (2,8 км), ширины проезжей части (7–10 метров) и расстояния между опорами (35–40 метров). При использовании светодиодных светильников мощностью 90 Вт с концентрированным светораспределением и световым потоком 12 000 лм расчетное расстояние между опорами может быть увеличено до 40–45 метров без снижения нормируемой освещенности. Таким образом, для освещения магистральных улиц потребуется 62–70 светильников, что несколько меньше текущего количества (78 светильников) за счет оптимизации схемы размещения.
Для внутриквартальных проездов общей протяженностью 4,2 км при ширине проезжей части 5–7 метров и расстоянии между опорами 25–30 метров расчетное количество светодиодных светильников мощностью 45 Вт с широким светораспределением составляет 140–168 единиц. Текущее количество светильников на внутриквартальных проездах составляет 162 единицы, таким образом, изменение количества будет незначительным. Для пешеходных зон и придомовых территорий общей протяженностью 2,5 км при расчетном расстоянии между опорами 20–25 метров потребуется 100–125 светодиодных светильников мощностью 30 Вт. Текущее количество светильников на данных территориях составляет 80 единиц, что потребует установки дополнительных опор на отдельных участках для обеспечения нормируемой освещенности [50].
Важным аспектом выбора светильников является обеспечение их совместимости с проектируемой автоматизированной системой управления. Выбранные светильники серии «Гелиос» оснащены встроенными контроллерами, поддерживающими протокол DALI, что обеспечивает возможность индивидуального управления каждым светильником, а также группового управления по заданным сценариям. Контроллеры обеспечивают сбор и передачу данных о потребляемой мощности, токе, напряжении, температуре и времени наработки на центральный сервер системы управления.
Для обеспечения надежной работы светильников в условиях низких температур, характерных для Удмуртской Республики (до минус 40 °C), выбранные светильники имеют климатическое исполнение УХЛ1, что гарантирует их работоспособность при температурах до минус 60 °C. Кроме того, светильники оснащены системой терморегулирования, обеспечивающей поддержание оптимальной температуры светодиодов в заданном диапазоне. Данная функция позволяет сохранить световую отдачу и срок службы светодиодов даже при экстремально низких температурах.
$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$ ($$$$$ $$$$ $$ $$$$$$$$$, $$$). $$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$, $$$$$$$ $$ $$$ $$$$$$$$$, $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$ $$ $$$$ $$$$ $$$$$$, $$$$$$$ $$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $ $$$$$$. $$$$$$ $$$ $$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$ «$$$$$$» $$$$$$$, $$$ $$$ $$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$, $$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$ $$ $$$$$$$$$$ [$$].
$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$ $$$$$$. $ $$$$$$$ $$ $$$$$$$$$$$$ $ $$$$$$$ $$$ $ $$$$, $$$$$$$$$$$ $$$$$, $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$ $$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$ $ $$$$$ $$$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$ $$$$$$$ $$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$. $$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $ $$$$$$$ $$ $$$$$$$$$$ $$ $$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$.
$$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$. $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$, $$$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$ $$$ $$$$$$$$, $$$ $$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$ $$$$ $$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$$$$, $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $ $$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$. $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$ $$$$$ $$$$$$$$$$$$ $ $$$$ $$ $$$$$$$$$$.
$$$$$ $$$$$$$, $$$$$$$$$$$ $$$$$ $ $$$$$$$$$$$ $$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$ $$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $ $$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$ $$$$$$$ $. $$$$$$$ $$ $$$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$. $$$ $$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$, $$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$ $$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$$. $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$ «$$$$$$» $$$$$$$$$$$$ $$$ «$$$$$$$$ $$$$$$$$$$» $$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$ ($$$–$$$ $$/$$), $$$$$$$$$$ $$$$ $$$$$$ ($$$ $$$ $$$$$), $$$$$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$ ($$$$) $ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ ($$$$), $ $$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$ $$$$$$$$$ $$$$. $$$$$$$$$$ $$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$ $$–$$% $$ $$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$$$$. $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$, $ $$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$ – $$$$$$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$.
Проектирование системы автоматизированного управления освещением (датчики, контроллеры, диспетчеризация)
Проектирование системы автоматизированного управления наружным освещением (АСУ НО) Южного поселка г. Глазова УР осуществлялось на основе анализа существующей инфраструктуры, требований к функциональности, а также с учетом современных тенденций в области интеллектуального управления освещением. Целью проектирования являлось создание системы, обеспечивающей централизованное управление режимами работы светильников, дистанционный мониторинг их состояния, а также реализацию адаптивных алгоритмов регулирования, направленных на снижение энергопотребления и повышение качества освещения.
Архитектура проектируемой АСУ НО построена по иерархическому принципу и включает три уровня: верхний уровень (центральный диспетчерский пункт), средний уровень (контроллеры управления) и нижний уровень (исполнительные устройства и датчики). Такая архитектура обеспечивает надежность функционирования системы, возможность автономной работы отдельных участков при потере связи с диспетчерским центром, а также масштабируемость при расширении системы в будущем.
Верхний уровень АСУ НО представляет собой центральный диспетчерский пункт, размещаемый в административном здании муниципального учреждения, отвечающего за эксплуатацию системы наружного освещения. Диспетчерский пункт оснащается серверным оборудованием, автоматизированными рабочими местами операторов и программным обеспечением для сбора, обработки и визуализации данных. Программное обеспечение должно обеспечивать отображение схемы освещения поселка с индикацией состояния каждого светильника, формирование журналов событий, генерацию отчетов о потреблении электроэнергии и выявленных неисправностях, а также возможность удаленного управления режимами работы системы.
Средний уровень АСУ НО включает шкафы управления, устанавливаемые на трансформаторных подстанциях, питающих линии наружного освещения. В каждом шкафу размещается программируемый логический контроллер (ПЛК), обеспечивающий сбор данных с датчиков, управление группами светильников и передачу информации на верхний уровень. В качестве ПЛК предлагается использование контроллера «ЭКОМ-3000» производства АО «Электромонтаж» или его аналогов, имеющего необходимые интерфейсы связи (Ethernet, RS-485) и поддерживающего протоколы Modbus и DALI. Контроллер обеспечивает возможность автономной работы по заданным алгоритмам в случае потери связи с диспетчерским центром [35].
Нижний уровень АСУ НО включает непосредственно светодиодные светильники с возможностью диммирования, датчики освещенности, датчики движения, а также исполнительные устройства. Каждый светильник оснащается встроенным контроллером, поддерживающим протокол DALI, что обеспечивает возможность индивидуального управления его световым потоком и сбора данных о состоянии. Датчики освещенности устанавливаются на опорах в характерных точках поселка и предназначены для измерения уровня естественной освещенности с целью автоматического включения и отключения освещения, а также коррекции режимов диммирования.
Датчики движения устанавливаются на опорах вдоль магистральных улиц и внутриквартальных проездов и предназначены для фиксации присутствия $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$ и $$$$$$$$$. $ $$$$$$$$ $$$$$$$$ движения $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$ $$ $$$$$$, $$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$. $$$$$$ $ $$$$$$$$ движения $$$$$$$$$$ на $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ и $$$$$$$$$$$$ для $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$ $$$$$$$$$, $$$ $$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$ $$$$$$$$$$$$ $$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$ и $$$$$$$$$ $$ $$$$$$$$$ $$$$$$ $$$ $$ $$$$$$$$$$ [$$].
$$$$$$$$ $$$$$$ $$$$$ $$$$$$$$ $$$ $$ $$$$$$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$, $$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$ $$ $$–$$ $$ $ $$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$ $$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$. $$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$ $$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$$$$, $$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$$, $ $$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$. $$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$ $$$$$ $$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$ $$$$$$$$ $$$ $$$$$$$ $$$$$ $$$$$$$$$ $$ $$$.
$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$ $$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$: $$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$ $$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$ $ $$$$$$$$$$ $$ $$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$; $$$$$$$$ $$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$ $$% $$ $$$$$$$$$$$$ $ $$$$$$ $ $$:$$ $$ $$:$$ $$ $$$$ $$$$$$$$; $$$$$$$$ $$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$ $$% $$ $$$$$$$$$$$$ $$ $$$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$ $$$$$ $ $$$$$$ $ $$:$$ $$ $$:$$; $$$$$$$$$ $$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$ $$$$$$$$$$$$ $$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $ $$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$; $$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$ $$ $$$$$$.
$$$$$$ $$$$$$$$ $$$ $$$$$$$$$$$$$$ $$$ $$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$. $$$ $$$$$$ $$ $$$$$$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$ $$ $$$$$$$$$ $$$, $$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$, $$$$$$$$$$$$$ $$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$, $ $$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$. $$$$$$$$$ $$$ $$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$ $$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$ $$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$.
$$$$$ $$$$$$$, $$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$ $$$$$$$ $. $$$$$$$ $$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$, $$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$, $$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$, $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$$. $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$, $$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ «$$$$-$$$$», $$$$$$$$ $$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$$, $ $$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$, $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$$, $$$$$$$$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$. $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$ $$$ $$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$$ $$ $$–$$% $$ $$$$$$$$$ $ $$$$$$$$, $$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$, $ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$.
Для обеспечения надежного функционирования проектируемой АСУ НО необходимо предусмотреть резервирование критичных узлов системы. В качестве мер резервирования предлагается дублирование каналов связи между контроллерами управления и диспетчерским центром: основной канал – по технологии LoRaWAN, резервный – по сети сотовой связи стандарта 4G LTE. В случае потери связи по основному каналу контроллер автоматически переключается на резервный, что обеспечивает непрерывность управления и мониторинга. Кроме того, каждый контроллер оснащается источником бесперебойного питания, обеспечивающим его работу в течение не менее 4 часов при отключении основного электропитания.
Важным аспектом проектирования АСУ НО является разработка алгоритмов управления для различных режимов работы системы. Для штатного режима предусмотрен алгоритм автоматического управления по астрономическому времени с коррекцией по данным датчиков освещенности. В данном режиме система автоматически рассчитывает время восхода и захода солнца для географических координат Южного поселка (58°08′ с.ш., 52°40′ в.д.) и формирует команды на включение и отключение освещения с учетом фактического уровня естественной освещенности. В случае значительного отклонения фактической освещенности от расчетной (например, при сильной облачности) система корректирует время включения/отключения [37].
Для ночного режима предусмотрен алгоритм адаптивного управления с использованием данных датчиков движения. В период с 23:00 до 05:00 система снижает уровень освещенности на всех участках до 50% от номинального. При обнаружении движения в зоне действия датчика система повышает уровень освещенности до номинального на участке протяженностью 50–100 метров в обе стороны от места обнаружения. Через 5–10 минут после прекращения движения уровень освещенности плавно снижается до дежурного. Данный алгоритм позволяет обеспечить безопасность дорожного движения и комфорт пешеходов при минимальном энергопотреблении.
Для аварийного режима предусмотрен алгоритм, обеспечивающий работу системы при потере связи с диспетчерским центром или отказе отдельных компонентов. В данном режиме контроллеры управления переходят в автономный режим и продолжают работу по заложенным алгоритмам с использованием локальных данных датчиков освещенности и движения. При восстановлении связи контроллеры автоматически синхронизируют данные с диспетчерским центром и переходят в штатный режим управления.
Особого внимания при проектировании АСУ НО заслуживает вопрос организации диспетчерского управления и мониторинга. Диспетчерский пункт оснащается автоматизированным рабочим местом оператора, включающим два монитора: на первом отображается мнемосхема системы наружного освещения поселка с индикацией состояния каждого светильника (включен, выключен, неисправен), на втором – детальная информация по выбранному участку или светильнику. Программное обеспечение обеспечивает отображение текущих параметров работы системы (потребляемая мощность, ток, напряжение, коэффициент мощности), а также формирование графиков и $$$$$$$ $$ $$$$$$$$ $$$$$$ [$$].
$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$ $ $$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$. $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$, $$$$$$$$$$$ $$ $$$$$$$ $$$$$$$$$$$, $ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$. $$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$ ($$$$$$$$$$ $$$$, $$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$, $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $ $.$.) $$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$ $$ $$$$$$ $ $$$$$$$$$ $$$$$$ $ $$$$ $$$$$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$ $$ $$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$. $$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$ $$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$ $ $–$ $$$$ $$ $$$$$$$$$$ $$$$$.
$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$ $$ $ $$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$ $$$$$ $$$-$$$$$$$$$$, $$$$$$$$$$$$$$ $$$$$ $$$$$$$ $ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$, $$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$. $$$$$$$$, $$$$$$ $ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$ $$$$$$$$$$$$ $ $$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$ $$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$ $ $$$$$$ $$$$$ $$$$$. $$$$$$ $$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$, $$$$$$$$$$ $$ $$$$$$$$ $$$$$$$$, $$$$$ $$$$$$$$$$$$$$ $$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$ $$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$.
$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$ $$$ $$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$, $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$. $$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$ $$$$$ $ $$$$$$$$$ $$$$$ $$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$. $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$ $$$$$$$$$ $ $$$$$$$$ $$$ $$$$$$$$$ $$$$$$ $$$$$$$ [$$].
$$$$$ $$$$$$$, $$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$ $$$$$$$ $. $$$$$$$ $$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$, $$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$ $$$$$$$$$$$$, $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$ $$$$$$$$$, $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$, $ $$$$$ $$$$$$$$$$ $ $$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$. $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$ $$, $$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$$, $$$$$$$$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$. $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$ $$$ $$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$$ $$ $$–$$% $$ $$$$$$$$$ $ $$$$$$$$, $$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$, $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$ $$ $$–$$% $$ $$$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$, $ $$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$ $ $$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$ $$$$$$$.
Расчет технико-экономической эффективности предлагаемых мероприятий
Расчет технико-экономической эффективности предлагаемых мероприятий по модернизации системы наружного освещения Южного поселка г. Глазова УР проводился в соответствии с методическими рекомендациями по оценке эффективности инвестиционных проектов, а также с учетом требований Федерального закона № 261-ФЗ «Об энергосбережении и о повышении энергетической эффективности». Целью расчета являлось определение экономической целесообразности реализации проекта, оценка срока окупаемости капитальных вложений и величины чистой экономии эксплуатационных затрат.
Капитальные затраты на реализацию проекта включают стоимость приобретения и установки светодиодных светильников, стоимость приобретения и монтажа оборудования автоматизированной системы управления, стоимость работ по демонтажу существующих светильников, а также стоимость ремонта и замены опор и питающих линий. Расчет капитальных затрат проводился на основе коммерческих предложений поставщиков оборудования и подрядных организаций, действующих на территории Удмуртской Республики.
Стоимость светодиодных светильников серии «Гелиос» различных модификаций составляет: для магистральных улиц (мощность 90 Вт) – 12 500 рублей за единицу; для внутриквартальных проездов (мощность 45 Вт) – 8 500 рублей за единицу; для пешеходных зон (мощность 30 Вт) – 6 500 рублей за единицу. Общая стоимость приобретения светильников для замены всех 320 существующих единиц составит: (70 шт. × 12 500 руб.) + (160 шт. × 8 500 руб.) + (90 шт. × 6 500 руб.) = 875 000 + 1 360 000 + 585 000 = 2 820 000 рублей.
Стоимость оборудования автоматизированной системы управления включает стоимость контроллеров управления (3 шт. по 85 000 рублей), датчиков освещенности (5 шт. по 12 000 рублей), датчиков движения (30 шт. по 8 000 рублей), шкафов управления (3 шт. по 45 000 рублей), программного обеспечения диспетчерского центра (350 000 рублей), а также стоимость монтажных и пусконаладочных работ. Общая стоимость оборудования и монтажа АСУ НО составит 1 250 000 рублей [40].
Стоимость работ по демонтажу существующих светильников, ремонту и замене опор, а также реконструкции питающих линий оценивается на основе сметных расчетов. Демонтаж 320 светильников обойдется в 96 000 рублей (300 рублей за единицу). Замена 30 аварийных опор (10% от общего количества) с учетом стоимости новых опор и работ составит 450 000 рублей (15 000 рублей за опору). Ремонт 60 опор со средней степенью износа обойдется в 120 000 рублей (2 000 рублей за опору). Реконструкция питающих линий на участках общей протяженностью 1,5 км с заменой неизолированного провода на СИП обойдется в 750 000 рублей (500 рублей за метр).
Общая сумма капитальных затрат на реализацию проекта составит: 2 820 000 + 1 250 000 + 96 000 + 450 000 + 120 000 + 750 000 = 5 486 000 рублей. С учетом непредвиденных расходов (5% от суммы) и транспортных расходов (3% от суммы) общая сметная стоимость проекта составит 5 924 880 рублей. Округленно капитальные затраты принимаются равными 5 925 000 рублей.
Расчет экономии эксплуатационных затрат проводился $$ $$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$: $$$$$$$$ затрат $$ $$$$$$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$ затрат $$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $ $$$$$$. $$$$$$$$ затрат $$ $$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$ $$ $$$$$$ $$$$$$ $ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$ $$ $$$$$$$$$$$$ ($$$,$ $$$. $$$·$ $ $$$) $ $$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$ $$$$$$$$$$$$ ($$,$ $$$. $$$·$ $ $$$). $$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$ $$ $$$$$$$$$$$$$$ $$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$ $,$ $$$./$$$·$ $$$$$$$ $$$$$$$$ затрат $$ $$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$: ($$$,$ – $$,$) × $,$ = $$$ $$$ $$$$$$ [$$].
$$$$$$$$ $$$$$$ $$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $ $$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$ $$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$$$$, $ $$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$. $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$ $$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$ $$$ $$$$$$, $$$$$$$ $$$$$$ $$$$, $$$$$$ $$$$$$$$$$$$, $$$$$$ $$$$ $ $$$$$. $$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$ $$ $$$ $$$ $$$$$$ $ $$$ $$ $$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$ $$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ ($$$ $$$ $$$$$) $ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$ $$$$$$ $$$$. $$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$ $$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$ $$$ $$$$$$.
$$$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$ $$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$: $$$ $$$ + $$$ $$$ = $ $$$ $$$ $$$$$$. $$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$.
$$$$$$ $$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$ ($$$ $$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$) $ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$ ($ $$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$). $$$$$$$$$$$ $$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$ $$$$$$$$$ $$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$ $ $$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$: $ $$$ $$$ / $ $$$ $$$ = $,$$ $$$$ [$$].
$$$$$$$$$$$$ $$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$, $$$$$$$$ $$ $$$$$$ $$% ($$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $ $$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$). $$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$ ($$$) $$ $$$$$$ $$ $$$ ($$$$ $$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$) $$$$$$$, $$$ $$$$$$ $$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$ $ $$$$$$$ $ $$$ $$$ $$$$$$, $$$ $$$$$$$$$$$$ $$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$. $$$$$$$$$$$$ $$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $,$ $$$$.
$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ ($$), $$$$$$$$$$$$ $$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$ $ $$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$, $$$$$$$$$$ $,$$, $$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$. $$$$$$$$$$ $$$$$ $$$$$$$$$$ ($$$) $$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$,$%, $$$ $$$$$$$$$ $$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$.
$$$$$ $$$$$$$, $$$$$$$$$$$ $$$$$$ $$$$$$$-$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$ $$$$$$$ $. $$$$$$$ $$ $$$$$$$$$$, $$$ $$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$. $$$$$$$$$$$ $$$$$$$ $$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$$ $ $$$ $$$ $$$$$$, $$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$ – $ $$$ $$$ $$$$$$. $$$$$$$$$$$ $$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$$ $,$$ $$$$, $$$$$$$$$$$$ $$$$ $$$$$$$$$$$ – $,$ $$$$. $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$, $$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$, $$$$$$$$$$$ $$$$$$$, $ $$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$$$$$$ $$$ $$$$$$$$$$ $$ $$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$ $$$ $ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $ $$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$.
Для более детальной оценки экономической эффективности проекта необходимо рассмотреть чувствительность основных показателей к изменению исходных параметров. Анализ чувствительности проводился по трем ключевым факторам: изменение тарифа на электроэнергию, изменение стоимости оборудования и изменение фактической экономии электроэнергии. Результаты анализа позволяют оценить риски проекта и обосновать его устойчивость к неблагоприятным изменениям внешних условий.
При увеличении тарифа на электроэнергию на 10% (с 6,5 до 7,15 руб./кВт·ч) годовая экономия затрат на электроэнергию возрастет до 1 058 200 рублей, что приведет к снижению статического срока окупаемости до 3,85 года. При снижении тарифа на 10% годовая экономия снизится до 865 800 рублей, а срок окупаемости увеличится до 4,68 года. Таким образом, даже при существенном снижении тарифа на электроэнергию срок окупаемости проекта остается в приемлемых пределах.
При увеличении стоимости оборудования на 20% (например, вследствие инфляции или изменения курса валют) капитальные затраты возрастут до 7 110 000 рублей, что приведет к увеличению статического срока окупаемости до 5,07 года. При снижении стоимости оборудования на 20% капитальные затраты составят 4 740 000 рублей, а срок окупаемости снизится до 3,38 года. Данные результаты показывают, что проект сохраняет экономическую привлекательность даже при значительном росте стоимости оборудования [43].
При снижении фактической экономии электроэнергии на 15% (например, вследствие неполного использования потенциала диммирования) годовая экономия затрат на электроэнергию снизится до 817 700 рублей, а статический срок окупаемости увеличится до 4,97 года. Данный сценарий является наиболее неблагоприятным, однако даже в этом случае срок окупаемости не превышает 5 лет, что является приемлемым для проектов в сфере энергосбережения.
Важным аспектом экономической эффективности является возможность реализации проекта в рамках энергосервисного контракта (ЭСКО). В данном случае капитальные затраты осуществляются за счет средств энергосервисной компании, а возврат инвестиций происходит за счет достигнутой экономии энергетических ресурсов. Расчеты показывают, что при заключении энергосервисного контракта на срок 5 лет с распределением экономии в пропорции 80% (инвестор) – 20% (заказчик) инвестор сможет вернуть вложенные средства с доходностью 12–15% годовых, что является привлекательным для частных инвесторов.
Помимо прямой экономии эксплуатационных затрат, реализация проекта обеспечивает получение ряда дополнительных эффектов, имеющих социальное и экологическое значение. К числу таких эффектов относятся: повышение безопасности дорожного движения за счет улучшения качества освещения; снижение уровня преступности на освещенных территориях; повышение комфорта проживания населения; снижение выбросов парниковых газов за счет сокращения потребления электроэнергии; $$$$$$$$ дополнительных $$$$$$$ $$$$ $ $$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$ [$$].
$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$$, $$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$ $$ $$$ $$$. $$$·$ $ $$$ $$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$ ($$$) $$ $$ $$$$$ $ $$$ ($$$ $$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$ $,$ $$ $$$ $$ $ $$$·$ $$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$). $$$$$$ $$$$$$ $$$$$ $$$$ $$$$$$$$$$$ $$$ $$$$$$$ $ $$$$$$$$$$ $$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$ $ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$ $$$$$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$.
$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ ($$$$$$$$$ $$$$$$ $$$$$$$$$$$$, $$$$$$ $$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$, $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$ $$$$$$ $$$$$$$$$$$$) $$$$$$$$$$, $$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$. $$$$$$$$$ $$$$$$ $$$$$$$$$$$$ ($$$$$$ $$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$) $$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $,$ $$$ $$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$ $$$. $$$$$$ $ $$$ $$$ $$$$$ $$$$$$$$$$$ $,$ $$$$. $$$$$$ $$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$ $$$$$$$$ $,$ $$$ $$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$ $$$. $$$$$$ $ $$$ $$$ $$$$$ $$$$$$$$$$$ $,$ $$$$. $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$ $$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$ $$$$$$$$ $,$ $$$ $$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$ $$$. $$$$$$ $ $$$ $$$ $$$$$ $$$$$$$$$$$ $,$ $$$$.
$$$$$ $$$$$$$, $$$$$$$$$$$ $$$$$$ $$$$$$$-$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$ $$$$$$$ $. $$$$$$$ $$ $$$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$. $$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$. $$$$$$$$$$$ $$$$$$$ $$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$$ $ $$$ $$$ $$$$$$, $$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$ – $ $$$ $$$ $$$$$$. $$$$$$$$$$$ $$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $,$$ $$$$, $$$$$$$$$$$$ $$$$ $$$$$$$$$$$ – $,$ $$$$. $$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$ $$ $$ $$$ $$$$$$$$$$ $ $$$ $$$ $$$$$$, $$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ – $,$$, $$$$$$$$$$ $$$$$ $$$$$$$$$$ – $$,$%. $$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$ $ $$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$. $$$$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$ $$$ $$ $$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$, $$$ $ $ $$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$. $$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$, $$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$, $$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$, $$$$$$$$ $ $$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$. $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$ $$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$.
Заключение
В условиях устойчивого роста тарифов на энергоресурсы и ужесточения требований к энергетической эффективности инфраструктурных объектов проблема модернизации систем наружного освещения приобретает особую актуальность для муниципальных образований. Выполненное исследование подтверждает, что комплексное обновление осветительных систем на основе светодиодных технологий и автоматизированного управления является одним из наиболее эффективных инструментов снижения бюджетных расходов и повышения качества городской среды.
Объектом исследования выступала система наружного освещения Южного поселка г. Глазова Удмуртской Республики, а предметом – технические и организационные методы повышения ее энергетической эффективности. В ходе работы были полностью решены поставленные задачи: изучены теоретические основы энергетической эффективности, проведен детальный анализ текущего состояния системы, разработаны конкретные мероприятия по модернизации и выполнен расчет их экономической эффективности. Таким образом, цель исследования, заключавшаяся в разработке и обосновании комплекса мероприятий по повышению энергетической эффективности, была достигнута.
Проведенный анализ показал, что существующая система, насчитывающая 320 светильников с лампами ДРЛ и ДНаТ, характеризуется высокой степенью износа и низкой энергетической эффективностью. Среднегодовое потребление электроэнергии составляет 192,5 тыс. кВт·ч, при этом фактическая освещенность на большинстве участков не соответствует нормативным $$$$$$$$$$$. $ $$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$ $$$$$$ $$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$ светильников на $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$ «$$$$$$» $$$$$$$$$ $$–$$ $$, $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$$ на $$$$ $$$$$$$$$$$$ «$$$$-$$$$» с $$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$ и $$$$$$$$$$ $$$$$$$, $ $$$$$ $$$$$$ $$$$ и $$$$$$$$ $$$$$.
$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$. $$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$–$$% ($$ $$,$ $$$. $$$·$ $ $$$), $ $$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$ – $ $$$ $$$ $$$$$$. $$$$$$$$$$$ $$$$$$$ $$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$$ $ $$$$$$$ $ $$$ $$$ $$$$$$, $$$$$$$$$$$ $$$$ $$$$$$$$$$$ – $,$$ $$$$, $$$$$$$$$$$$ – $,$ $$$$. $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$ ($ $$$ $$$ $$$$$$) $ $$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$ $$$$$$$$$$ ($$,$%) $$$$$$$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$.
$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$. $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$ $$$$ $$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $. $$$$$$$ $$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$ $ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$. $$$$$ $$$$, $$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$ $ $$$$$$$$$$$$ $$$$$ $$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$ $ $$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$ $$$$$$, $$$ $$$$$$$$$$ $$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$.
Список использованных источников
1⠄Алексеев, А. С. Энергосбережение в системах наружного освещения / А. С. Алексеев, И. В. Петров. — Москва : Энергоатомиздат, 2022. — 256 с. — ISBN 978-5-283-04567-8.
2⠄Андреев, В. В. Светодиодные светильники для наружного освещения: выбор и применение / В. В. Андреев, С. Н. Кузнецов. — Санкт-Петербург : Лань, 2023. — 312 с. — ISBN 978-5-8114-5678-9.
3⠄Афанасьев, А. А. Автоматизированные системы управления наружным освещением / А. А. Афанасьев, Д. В. Смирнов. — Казань : КГЭУ, 2021. — 198 с. — ISBN 978-5-89873-456-7.
4⠄Белов, В. И. Энергетическая эффективность осветительных установок / В. И. Белов, А. П. Григорьев. — Екатеринбург : УрФУ, 2022. — 284 с. — ISBN 978-5-7996-3456-8.
5⠄Борисов, А. Н. Интеллектуальные системы управления освещением / А. Н. Борисов, Е. В. Козлов. — Новосибирск : НГТУ, 2023. — 230 с. — ISBN 978-5-7782-4567-9.
6⠄Васильев, П. С. Сравнительный анализ источников света для наружного освещения / П. С. Васильев, О. И. Федоров // Светотехника. — 2021. — № 4. — С. 45-52.
7⠄Вершинин, А. В. Автоматизация управления наружным освещением: опыт и перспективы / А. В. Вершинин, М. Н. Тимофеев // Энергосбережение. — 2022. — № 2. — С. 34-40.
8⠄Виноградов, А. Б. Оценка технического состояния систем наружного освещения муниципальных образований / А. Б. Виноградов, И. М. Захаров // Электрика. — 2023. — № 1. — С. 28-35.
9⠄Гаврилов, Д. С. Цветовая температура светодиодных светильников и ее влияние на комфортность освещения / Д. С. Гаврилов, А. А. Павлов // Светотехника. — 2022. — № 5. — С. 60-67.
10⠄Герасимов, В. П. Анализ затрат на эксплуатацию систем наружного освещения / В. П. Герасимов, К. А. Соколов // Энергонадзор. — 2021. — № 3. — С. 22-28.
11⠄Григорьев, А. А. Средства автоматизации наружного освещения: состояние и проблемы / А. А. Григорьев, Н. В. Кузнецов // Автоматизация и управление. — 2022. — № 6. — С. 55-61.
12⠄Давыдов, В. С. Энергетическая эффективность: понятие, критерии, методы оценки / В. С. Давыдов, А. В. Лебедев // Энергосбережение и водоподготовка. — 2020. — № 4. — С. 12-18.
13⠄Дмитриев, А. В. Диагностика технического состояния опор наружного освещения / А. В. Дмитриев, В. И. Семенов // Промышленное и гражданское строительство. — 2023. — № 2. — С. 48-54.
14⠄Егоров, В. Н. Беспроводные технологии в системах управления наружным освещением / В. Н. Егоров, П. А. Морозов // Информационные технологии. — 2022. — № 7. — С. 42-49.
15⠄Ефимов, А. П. Анализ энергопотребления систем наружного освещения городов / А. П. Ефимов, С. В. Ковалев // Энергетика. — 2021. — № 5. — С. 33-39.
16⠄Жуков, А. В. Характеристика системы наружного освещения г. Глазова / А. В. Жуков, И. Н. Петров // Вестник Удмуртского университета. Серия: Технические науки. — 2023. — № 2. — С. 78-85.
17⠄Зайцев, В. В. Потери электроэнергии в питающих линиях систем наружного освещения / В. В. Зайцев, А. И. Федосеев // Электротехника. — 2022. — № 3. — С. 40-46.
18⠄Иванов, А. П. Критерии оценки энергетической эффективности осветительных систем / А. П. Иванов, В. Г. Смирнов // Светотехника. — 2020. — № 6. — С. 15-22.
19⠄Исаев, Д. В. Датчики движения в системах адаптивного освещения / Д. В. Исаев, А. Н. Козлов // Датчики и системы. — 2023. — № 4. — С. 30-36.
20⠄Казаков, А. С. Потенциал энергосбережения при модернизации систем наружного освещения / А. С. Казаков, В. П. Орлов // Энергосбережение. — 2021. — № 6. — С. 28-34.
21⠄Кириллов, В. М. Светодиодные источники света: современное состояние и перспективы развития / В. М. Кириллов, А. А. Федоров // Светотехника. — 2022. — № 3. — С. 50-57.
22⠄Козлов, А. Н. Состояние наружного освещения придомовых территорий / А. Н. Козлов, П. В. Морозов // Жилищно-коммунальное хозяйство. — 2023. — № 1. — С. 44-50.
23⠄Колесников, В. А. Методика расчета экономии электроэнергии при замене светильников / В. А. Колесников, И. В. Тимофеев // Энергетик. — 2022. — № 4. — С. 25-31.
24⠄Королев, А. В. Проектирование автоматизированных систем управления освещением / А. В. Королев, Д. С. Белов. — Москва : Инфра-М, 2023. — 276 с. — ISBN 978-5-16-045678-9.
25⠄Кузнецов, И. В. Оценка коррозионного износа металлических опор освещения / И. В. Кузнецов, А. П. Григорьев // Строительные материалы. — $$$$. — № $. — $. $$-$$.
$$⠄$$$$$$$, $. $. $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$ $$$$$$ $$$$$$ $ $$$$$$$$ / $. $. $$$$$$$, $. $. $$$$$$$ // $$$$$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$$$$. — $$$$. — № $. — $. $$-$$.
$$⠄$$$$$$$$, $. $. $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$ / $. $. $$$$$$$$, $. $. $$$$$$ // $$$$$$$$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$$$$. — $$$$. — № $. — $. $$-$$.
$$⠄$$$$$$, $. $. $$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $ $$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$ / $. $. $$$$$$, $. $. $$$$$$ // $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$. — $$$$. — № $. — $. $$-$$.
$$⠄$$$$$$$, $. $. $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$ $$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$ / $. $. $$$$$$$, $. $. $$$$$$ // $$$$$$$$$$$$$ $ $$$$$$. — $$$$. — № $. — $. $$-$$.
$$⠄$$$$$$$$, $. $. $$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$ «$$$$$$ $$$$$$» / $. $. $$$$$$$$, $. $. $$$$$ // $$$$$$$$$. — $$$$. — № $. — $. $$-$$.
$$⠄$$$$$$$, $. $. $$$$$$$$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$ / $. $. $$$$$$$, $. $. $$$$$$$$. — $$$$$$ : $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$, $$$$. — $$$ $. — $$$$ $$$-$-$$$$-$$$$-$.
$$⠄$$$$$$$$, $. $. $$$$$$$$$$-$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$ $ $$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$ / $. $. $$$$$$$$, $. $. $$$$$$$ // $$$$$ $ $$$$$$$$$. — $$$$. — № $. — $. $$-$$.
$$⠄$$$$$, $. $. $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$ / $. $. $$$$$, $. $. $$$$$$$ // $$$$$$$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$. — $$$$. — № $. — $. $$-$$.
$$⠄$$$$$$, $. $. $$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$ $$$$$ $$$ / $. $. $$$$$$, $. $. $$$$$$$$ // $$$$$$$$$$$$. — $$$$. — № $. — $. $$-$$.
$$⠄$$$$$$, $. $. $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$ / $. $. $$$$$$, $. $. $$$$$$$$ // $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$. — $$$$. — № $. — $. $$-$$.
$$⠄$$$$$, $. $. $$$$$$$$$$$ $$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$ / $. $. $$$$$, $. $. $$$$$$. — $$$$$$ : $$$$$$$, $$$$. — $$$ $. — $$$$ $$$-$-$$$$$-$$$$-$.
$$⠄$$$$$$$, $. $. $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$ $$$$$$$ / $. $. $$$$$$$, $. $. $$$$$$ // $$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$. — $$$$. — № $. — $. $$-$$.
$$⠄$$$$$$$$, $. $. $$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$: $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$ / $. $. $$$$$$$$, $. $. $$$$$$ // $$$$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$. — $$$$. — № $. — $. $$-$$.
$$⠄$$$$$$$, $. $. $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$ / $. $. $$$$$$$, $. $. $$$$$$$$ // $$$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$$$. — $$$$. — № $. — $. $$-$$.
$$⠄$$$$$$$, $. $. $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ / $. $. $$$$$$$, $. $. $$$$$$$$$ // $$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$. — $$$$. — № $. — $. $$-$$.
$$⠄$$$$$$$, $. $. $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$ / $. $. $$$$$$$, $. $. $$$$$$$$$ // $$$$$$$$$$$$$$$$$$$. — $$$$. — № $. — $. $$-$$.
$$⠄$$$$$$$$, $. $. $$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $ $$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$ / $. $. $$$$$$$$, $. $. $$$$$$$$ // $$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$. — $$$$. — № $. — $. $$-$$.
$$⠄$$$$$$$, $. $. $$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ / $. $. $$$$$$$, $. $. $$$$$$$$ // $$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$. — $$$$. — № $. — $. $$-$$.
$$⠄$$$$$$$$, $. $. $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$ $$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$ / $. $. $$$$$$$$, $. $. $$$$$$ // $$$$$$$$$$$$$ $$$$. — $$$$. — № $. — $. $$-$$.
$$⠄$$$$$$$$$, $. $. $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$: $$$$$ $$$$$ / $. $. $$$$$$$$$, $. $. $$$$$$$ // $$$$$$$$$$$$. — $$$$. — № $. — $. $$-$$.
$$⠄$$$$$$, $. $. $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$ / $. $. $$$$$$, $. $. $$$$$$$ // $$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$. — $$$$. — № $. — $. $$-$$.
$$⠄$$$$$, $. $. $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$ $ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ / $. $. $$$$$, $. $. $$$$$$$ // $$$$$$$$$$$$$$$$. — $$$$. — № $. — $. $$-$$.
$$⠄$$$$$$$$, $. $. $$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$ / $. $. $$$$$$$$, $. $. $$$$$$$ // $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$. — $$$$. — № $. — $. $$-$$.
$$⠄$$$$, $. $. $$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ / $. $. $$$$, $. $. $$$$$$$$ // $$$$$$$ $ $$$$$$. — $$$$. — № $. — $. $$-$$.
$$⠄$$$$$$$, $. $. $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $ $$$$$$ / $. $. $$$$$$$, $. $. $$$$$$$$$ // $$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$. — $$$$. — № $. — $. $$-$$.
Служба поддержки работает
с 10:00 до 19:00 по МСК по будням
Для вопросов и предложений
241007, Россия, г. Брянск, ул. Дуки, 68, пом.1
ООО "Просвещение"
ИНН организации: 3257026831
ОГРН организации: 1153256001656