Энергоэффективность электричество

Руководитель бизнеса «Электропривод» компании ABB в России Руслан Хисматуллин — о том, какую роль могут играть электродвигатели для устойчивого развития и энергоэффективности отечественных промышленных предприятий.

По прогнозам экспертов, в ближайшие десятилетия воздействие на окружающую среду будет только усиливаться: ожидается, что к 2050 году население планеты увеличится до 9,7 млрд человек. Из них около 80% будут жить в городах. Это создаст дополнительную нагрузку на системы водоснабжения, энергоснабжения, транспорта, обеспечения продовольствием.

Чтобы защитить окружающую среду, не сдерживая при этом экономический рост, необходимо удвоить наши усилия по сокращению потребления энергии и природных ресурсов. Концепция устойчивого развития, основанная на бережном отношении к окружающей среде, должна стать ответом на нарастающую угрозу экологического кризиса.

Идея этой концепции объединяет три равноценных направления деятельности: экономическое, социальное и экологическое. Компании, которые следуют принципам устойчивого развития, более конкурентные, стабильные и успешные на рынке.

Мы в своей компании проанализировали ситуацию на глобальном энергорынке и пришли к выводу, что повышение энергоэффективности производства — наиболее перспективный метод устранения климатического кризиса. По сути, это очевидный и самый действенный способ решения проблем, связанных с изменением климата. Только электродвигатели на промышленных предприятиях и в системах обеспечения жизнедеятельности потребляют около 45% производимого в мире электричества.

Производители электродвигателей и преобразователей частоты могут и делают многое: за последнее десятилетие технологии развивались быстрыми темпами. Как результат, современное инновационное оборудование обеспечивает существенную экономию энергопотребления. По нашим подсчетам, применение в 2020 году энергоэффективных электродвигателей и преобразователей частоты ABB, установленных на предприятиях, позволило сэкономить 198 тераватт-часов, что в три раза превышает годовое потребление электроэнергии в Швейцарии.

По нашим оценкам, значительное количество установленных в мире электродвигателей — около 300 млн единиц — работает неэффективно или потребляет гораздо больше энергии, чем требуется, что приводит к огромным потерям.

Отраслевые эксперты считают: если заменить оборудование на более энергоэффективное, глобальное энергопотребление можно сократить на 10%. Это позволит снизить объем выбросов парниковых газов более чем на 40%, что соответствует целям Парижского соглашения до 2040 года.

С нашей точки зрения как производителя электрооборудования, сегодня наиболее простой способ уменьшить потери и увеличить эффективность для потребителя — установить электродвигатели более высокого класса энергоэффективности. Увеличение этого показателя на одну ступень увеличивает стоимость электродвигателя. Однако эта разница в стоимости окупается в срок от одного года до трех в зависимости от режима работы электродвигателя и стоимости электроэнергии. Для каждого конкретного случая мы можем предложить больше методов и технологий для увеличения энергоэффективности и показать потенциальный эффект от их внедрения более глубокими и обоснованными расчетами.

АВВ как одна из крупнейших компаний — производителей оборудования довольно продолжительный период времени предпринимает усилия по сокращению выбросов и внедрению экологически безопасных методов производства. Еще в 2013 году компания приняла решение сократить выбросы парниковых газов на 40% к 2020 году. В 2020 году уровень выбросов парниковых газов компании составил 561 килотонну. Это на 58% меньше, чем в 2013 году. Мы, как электротехническая компания, можем предложить рынку для сокращения выбросов передовые технологии, которые обеспечивают энергосбережение в промышленности, строительстве и транспортной отрасли.

Наша компания уже предприняла значительные шаги для внедрения электромобилей и возобновляемых источников энергии. Мы считаем, что пришло время поддержать распространение промышленных технологий, которые принесут еще большую пользу окружающей среде и мировой экономике. Например, в Швеции мы уже начали переоборудовать около 700 служебных автомобилей, а в Великобритании компания к 2025 году полностью перейдет на электрические автомобили.

Если говорить о России, то здесь потенциал энергосбережения очень высок. Дело в том, что сегодня в стране отсутствует регулирование в области энергоэффективности электродвигателей. Предприятия любой отрасли (например, ЖКХ, энергетика, перерабатывающая промышленность, нефтегаз, металлургическая промышленность) могут добиться существенной экономии электроэнергии при модернизации с применением электродвигателей высокого класса энергоэффективности.

Модернизация дает значительный прирост экономии энергии, однако еще большее повышение КПД достигается при использовании энергоэффективного электродвигателя в сочетании с преобразователем частоты. На данный момент, несмотря на широкое использование преобразователей частоты, лишь 25% центробежных нагрузок (насосы, компрессоры, вентиляторы и т.д.) управляются с их помощью. Установка частотного преобразователя на такие нагрузки позволяет экономить до нескольких десятков процентов электроэнергии по сравнению с традиционным способом управления параметрами с помощью задвижки или заслонки.

Мы считаем, что наибольшего результата в достижении целей по снижению экологической нагрузки можно добиться, если распространение и внедрение промышленных технологий будет поддержано со всех сторон. Лица, ответственные за принятие важных для общества решений на государственном уровне, представители регуляторных органов должны поощрять переход на эти технологии. Компании, города и страны — расширять понимание возможной экономии и преимущества для окружающей среды, быть готовыми делать инвестиции. И наконец, инвесторы должны увидеть необходимость перераспределения капитала в пользу компаний, лучше других подготовленных к противодействию изменению климата.

2021 год стал для нашей компании знаковым: мы объявили «Движение за энергоэффективность». ABB призывает к внедрению энергоэффективных двигателей и преобразователей частоты для сокращения энергопотребления на 10% и снижения влияния на климат.

Чем известна ABB

Asea Brown Boveri (АВВ)  — шведско-швейцарская транснациональная компания, специализирующаяся в области электротехники и энергетического машиностроения; создана в результате слияния в 1988 году шведской компании ASEA и швейцарской компании Brown, Boveri & Cie. ABB в России насчитывает более 700 сотрудников, три производственные и семь сервисных площадок (Москва, Мурманск, Санкт-Петербург, Екатеринбург, Южно-Сахалинск) и более 20 региональных офисов.

Топливно-энергетические ресурсы — одна из ключевых статей расходов предприятий УГМК. Электричество, вода, тепло — все это нужно для работы оборудования и техники. Производственные мощности УГМК растут, увеличиваются тарифы на энергопотребление, поэтому неуклонно растут расходы компании, а с ними и себестоимость нашей продукции.

Повышение надежности и эффективности энергопотребления, сокращение затрат и разумное использование энергоресурсов — основная задача специалистов дирекции по энергетике УГМК.

Есть две причины, по которым крупные корпорации стремятся поставить энергопотребление под постоянный контроль. Первая — имиджевая история. Это сознательная и демонстративная стратегия компаний следовать идее устойчивого развития. Вторая причина — экономическая: наше стремление сокращать расходы, увеличивая прибыль для дальнейшего развития компании.

Как мы повышаем энергоэффективность?

Ищем возможности снизить цены на энергоресурсы

Мы постоянно анализируем рынок поставщиков и выбираем оптимальные по цене и качеству предложения. Например, природный газ с 2009 года приобретаем у независимого поставщика — ПАО «НОВАТЭК». Для нас они сделали скидки и предложили специальные тарифы.

Электроэнергию мы покупаем через единую энергосбытовую компанию — АО «Энергопромышленная компания». Она объединяет потребности наших предприятий, а объем позволяет получать скидки. Если бы каждое предприятие выходило на рынок отдельно, цена была бы выше.

экономим в год на природном газе

экономим в год на электроэнергии

Передаем объекты энергосетевого хозяйства УГМК в аренду специализированным электросетевым организациям

Энергоснабжающие объекты требуют расходов: на содержание, обслуживание, ремонт. Эти расходы несет владелец. Мы передали некоторые наши подстанции и электрические линии в аренду федеральным и региональным сетевым компаниям. Нас это избавляет от расходов на их содержание, а электросетевые организации получают дополнительные источники электроснабжения и возможность подключать к ним своих потребителей.

Снижаем объемы энергопотребления

Разумный подход к энергопотреблению предполагает, что мы не потребляем больше, чем нам нужно. Оптимального объема потребления энергоресурсов в УГМК добиваются тремя способами.

Системное управление энергопотреблениемМы опираемся на международный стандарт энергопотребления ISO 50001 «Система энергетического менеджмента». Он позволяет системно подойти к вопросу оптимизации энергозатрат и описывает требования к системе энергетического менеджмента по всем направлениям: от планирования энергопотребления и его контроля, выделения значимых потребителей и работы с ними до проектирования новых производственных объектов, закупки оборудования, эксплуатации, загрузки, ремонтов. Такой подход в УГМК называют системой энергоменеджмента.

подтвердили соответствие требованиям международного стандарта ISO 50001 в 2021 году

Организационные инициативы

Это мероприятия, которые не требуют затрат. Чтобы получить эффект, иногда достаточно по-новому взглянуть на привычные процессы и по-новому их организовать.

Например, на Шадринском автоагрегатном заводе изменили график работы нескольких подразделений. Это позволило сместить пиковые объемы энергопотребления на те часы, когда действует более низкий тариф.

удалось сэкономить на Шадринском автоагрегатном заводе в 2021 году

Новые технические решенияЗамена устаревшего оборудования на современное, менее энергоемкое, тоже помогает экономить на энергопотреблении. В 2021 году специалисты дирекции по энергетике совместно с предприятиями реализовали более 150 технических инициатив.

составляет годовая экономия электроэнергии

удалось сэкономить на предприятии «Оренбургский радиатор» благодаря замене оборудования для спекания радиаторов

удалось сэкономить на Надеждинском металлургическом заводе благодаря модернизации дуговой электросталеплавильной печи и установке нового регулятора мощности горения дуги

мероприятий по повышениюэнергетической эффективностимы провели в 2021 году

Снижаем затраты на энергообеспечение

Чтобы сократить расходы на электрическую и тепловую энергию, в УГМК реализуют стратегическую инициативу «Собственная генерация». Мы строим собственные электростанции. Они позволяют получать электроэнергию в том числе из вторичных ресурсов, которые образуются в процессе производства. Себестоимость такой электроэнергии ниже, чем цена у внешних поставщиков.

Например, в 2021 году на Среднеуральском медеплавильном заводе (СУМЗ) запустили паротурбинную установку. Она вырабатывает электроэнергию и тепло за счет пара, получаемого в котлах-утилизаторах печей Ванюкова при производстве черновой меди.

Паровая турбина будет дополнительно вырабатывать для предприятия 53,5 млн кВтч электрической и 35 тыс Гкал тепловой энергии в год. С запуском паровой турбины мы продвинемся по всем направлениям — как в плане энергоэффективности и энергобезопасности, так и в плане экологической ответственности.

Багир Абдулазизов

директор ПАО «Среднеуральский медеплавильный завод»

• Среднеуральский медеплавильный завод• Гайский ГОК• Уралэлектромедь (филиал «Производство сплавов цветных металлов»)• Надеждинский металлургический завод• «Электрокабель» Кольчугинский завод»

предприятий уже запустили проекты по собственной генерации

• Учалинский ГОК• Кировский завод по обработке цветныхметаллов• Медногорский медно-серный комбинат• Башкирская медь• Уралэлектромедь (основная площадка ифилиал «Производство полиметаллов»)• Гайский ГОК (расширение действующей ТЭЦ)• Шадринский автоагрегатный завод• Ревдинский завод по обработке цветных металлов• Святогор

предприятий запустят собственные энергоцентры в 2025 году

Рост обеспеченности собственной электроэнергией к 2025 году

Повышаем надежность электроснабжения

Работаем с сетевыми компаниями и администрациями

Анализируем надежность существующей инженерной инфраструктуры, расследуем аварии на предприятиях и в сетях внешнего электроснабжения.Новое оборудование позволило сократить аварии и простои на Сибкабеле, Электрокабеле, Медногорском медно-серном комбинате и Среднеуральском медеплавильном заводе.

Внедряем автоматизированную систему управления энергохозяйствомЭнергохозяйство наших предприятий представляет собой сложную систему со множеством различных внутренних и внешних потребителей. Чтобы управлять процессом энергоснабжения, нужна комплексная цифровая платформа, которая может обрабатывать большие объемы данных, прогнозировать расход ресурсов и помогать быстро восстанавливать энергоснабжение при авариях.В этом году такая комплексная система появится на Среднеуральском медеплавильном заводе: ее создадут на базе действующей. Кроме СУМЗа, автоматизированные системы управления внедрены еще на нескольких предприятиях: Гайский ГОК, завод «Электросталь» в Тюмени.

Сокращение объема потребления энергоресурсов, альтернативные источники энергообеспечения позволяют нам не только снижать затраты, но и уменьшать количество вредных выбросов и улучшать экологическую обстановку в регионах присутствия УГМК.

Введение

При рассмотрении стратегии повышения энергетической эффективности любого процесса следует помнить, что энергетическая эффективность, как одна из ключевых категорий любой экономической системы, обладает мультипликативным эффектом, а именно: чем выше энергоэффективность в начальных секторах технологической цепочки, тем эффективнее вся цепь в совокупности. Наибольшее значение имеют характеристики энергоэффективности в топливно-энергетическом комплексе, в частности, в электросетевом комплексе. Ведь в конечном счете, потерянная электроэнергия — это потерянная продукция, неоказанные услуги и т. д. Поэтому одно из звеньев электросетевого комплекса, — трансформаторная подстанция вместе с установленными силовыми трансформаторами, — должно стать предметом пристального анализа при выработке и внедрении стратегии повышения энергоэффективности при транспортировке и распределении электрической энергии.

Целью настоящей статьи является обоснование базового принципа повышения энергоэффективности трансформаторных подстанций за счет внедрения в эксплуатацию в электросетевом комплексе России энергосберегающих (энергоэффективных) силовых трансформаторов, а также определение нормативной базы, всех основных этапов, мероприятий и инструментов.

Обоснование базового принципа повышения энергоэффективности трансформаторных подстанций.

Рассмотрение любого аспекта энергоэффективности необходимо начать с определения терминов. Федеральный закон от 23 ноября 2009 года N 261-ФЗ определяет энергоэффективность следующим образом: «энергетическая эффективность — характеристики, отражающие отношение полезного эффекта от использования энергетических ресурсов к затратам энергетических ресурсов, произведенным в целях получения такого эффекта, применительно к продукции, технологическому процессу, юридическому лицу, индивидуальному предпринимателю». Приведенное выше определение — это, по сути, определение коэффициента полезного действия (кпд). Но применительно к трансформаторам значение кпд напрямую не используется. В практике проектирования трансформаторов эквивалентом кпд принята совокупность потерь холостого хода (хх) и короткого замыкания (кз). В Постановлении Правительства РФ от 17.06.2015 N 600 «Об утверждении перечня объектов и технологий, которые относятся к объектам и технологиям высокой энергетической эффективности» в разделе «II.27. Трансформаторы электрические силовые» нормированы именно указанные выше показатели. Таким образом энергоэффективность трансформаторной подстанции будем определять потерями хх и кз.

Среди последних работ российских специалистов, касающихся энергоэффективных трансформаторов, следует отметить статью [1], посвященную нормированию их энергоэффективности. Хотя данная статья заканчивается анализом преимуществ силовых трансформаторов с магнитопроводом из аморфной стали, авторы, по сути, в основной части обосновывают базовый принцип повышения энергоэффективности при трансформации электроэнергии. В соответствии с выводами работы [1], максимум коэффициента энергоэффективности достигается при вполне определённой нагрузке трансформатора заданной мощности. А так как оптимальные потери хх и кз однозначно связаны через максимум коэффициента энергоэффективности, то повышение энергоэффективности трансформаторных подстанций — это не просто уменьшение потерь хх и кз трансформаторов, а обеспечение определенных сочетаний минимальных потерь хх и кз пи заданной нагрузке.

В этом и заключается базовый принцип повышения энергоэффективности трансформаторных подстанций, осуществляющих трансформацию электроэнергии: для обеспечения максимальной энергоэффективности трансформаторной подстанции при заданном коэффициенте нагрузки должно быть обеспечено совершенно определенное соотношение потерь ХХ и КЗ в устанавливаемом трансформаторе.

При решении задач повышения энергоэффективности трансформаторных подстанций можно выделить прямую и обратную задачи.

Прямая задача заключается в расчете оптимальной загрузки трансформатора при известных потерях хх и кз. Такая задача всегда решается оперативным персоналом электросетей при распределении нагрузки между трансформаторными подстанциями электросети. Можно получить значение коэффициента загрузки поиском экстремума выражения зависимости для стоимости трансформации электроэнергии (как правило, за год), как это сделано в работе [2.] Полученный в этом случае коэффициент загрузки является оптимальным с точки зрения стоимости трансформации электроэнергии, -экономически оптимальный коэффициент загрузки, обусловленный как стоимостью трансформатора и его обслуживания, так и его конструкцией. Если вычислять оптимальный коэффициент загрузки поиском экстремума выражения для коэффициента энергоэффективности (см. работу [1]), то мы получим технически (конструкционно) оптимальный коэффициент загрузки, характеризующий условие передачи через трансформатор максимума электроэнергии, обусловленный только конструкцией трансформатора.

Обратной же задачей рациональной эксплуатации трансформаторной подстанции является задача расчета потерь холостого хода и короткого замыкания, обеспечивающих энергоэффективность трансформации электроэнергии при заданной нагрузке. Обратная задача повышения энергоэффективности трансформатора должна решаться, когда при проектировании электроснабжения объекта загрузка трансформаторов либо заранее известна, либо будет изменяться со временем. Такая ситуация, в частности, характерна для проведения замены выработавших ресурс трансформаторов. Или, наоборот, при организации электроснабжения строящегося жилого микрорайона. Необходимость решения именно обратной задачи обоснована в работах [3, 4]. Рассмотрим более подробно выводы работ [1, 2, 3, 4] В монографии [[2] определены пределы экономически эффективной загрузки трансформатора заданной мощности, имеющего заданные потери хх и кз. Удельные затраты на трансформацию электроэнергии для трансформаторов разных мощностей приведены на рисунке 1 при изменении загрузки трансформатора (графики заимствованы из [2]. Числовые данные соответствуют ценовым данным 1963 года, но качественный характер кривых соответствует объективной реальности. Точки пересечения кривых соответствуют необходимости замены трансформатора на большую мощность. По оси абсцисс отложена загрузка трансформатора в кВА, по оси ординат — удельная стоимость трансформации в руб./кВА*год.

Это пример решения прямой задачи повышения энергоэффективности трансформаторной подстанции: определение рациональной загрузки трансформатора при заданных характеристиках потерь хх и кз.

Решение обратной задачи повышения энергоэффективности трансформаторной подстанции рассматривается в работах белорусских специалистов Пекелиса В.Г., Мышковца Е.В., Леуса Ю.В. [3], российских специалистов: топ-менеджера МРСК «Центра» Якшиной Н. В. [4] и специалистов ХК «Электрозавод» Ивакина В.Н., Ковалева В.Д., Магницкого А.А. [1].

В статье [3], опубликованной в 2003 году, выделено три группы потребителей в зависимости от времени максимальных потерь (1-ая — 920 часов в год; 2-ая — 2405 часов в год; 3-ья — 5248 часов в год) или в зависимости от времени максимальной нагрузки (1-ая — от 1000 до 3000 часов в год; 2-ая — от 3000 до 5000 часов в год; 3-ья — от 5000 до 8000 часов в год). Для трансформатора мощностью 400 кВА для каждой из этих групп получены одинаковые значения потерь хх 439,5 Вт, но разные значения потерь кз — 3430 Вт; 3061 Вт; 2605 Вт. И сделан общий вывод о целесообразности выпуска трансформатора одной и той же номинальной мощности в нескольких (не более трёх) модификациях.

Автор статьи [4] прямо указывает: «Потенциал энергосбережения в различных условиях различен. Например, в строящемся микрорайоне индивидуального жилищного строительства, где энергопотребление выйдет на проектируемый уровень через 5–7 лет, особенно актуальны трансформаторы с минимальными потерями холостого хода, а в сетях энергоснабжения действующего промышленного предприятия нужно минимизировать именно нагрузочные потери. Поэтому в ближайшем будущем сетевым компаниям потребуется широкая номенклатура энергосберегающих трансформаторов с различными вариациями».

Авторы статьи [1] на основе анализа коэффициента энергоэффективности трансформатора мощностью 100 кВА (рисунок 2) рассчитали потери хх и кз трансформатора при загрузках 20% и 50% (это оптимальные загрузки, обеспечивающие максимум коэффициента энергоэффективности). Сочетания потерь хх и кз, обеспечивающие максимум коэффициента энергоэффективности составляют: при загрузке 20% Рхх = 100 Вт, Ркз = 2500 Вт; при загрузке 50% Рхх = 250 Вт, Ркз = 1000 Вт. Для сравнения: стандартные значение потерь хх и кз одного из российских заводов для трансформаторов ТМГ мощностью 100 кВА составляют 270 Вт и 1970 Вт. Требования отраслевого стандарта ПАО «Россети» для уровня энергетической эффективности Х1К1 (стандартный) требуют потери хх и кз 260 Вт и 1970 Вт.

Автор настоящей статьи в работе [5] обобщил материал, изложенный в [1, 2, 3, 4] и на этой базе предложил методику расчёта потерь хх и кз энергоэффективного трансформатора на основе определения оптимальной загрузки по заданному коэффициенту энергоэффективности. Коэффициент энергоэффективности при этом рассчитывается на основе показателей потерь хх и кз, заданных для силовых трансформаторов в Постановлении Правительства РФ от 17.06.2015 N 600 «Об утверждении перечня объектов и технологий, которые относятся к объектам и технологиям высокой энергетической эффективности». Значения коэффициентов энергоэффективности силовых трансформаторов, полученные из указанного документы, приведены в Таблице 2. Графически эта зависимость представлена на рис. 3

Таблица 2. Значения коэффициентов энергоэффективности силовых трансформаторов

Мощность, кВА	100	160	250	400	630	1000	1600	2500
Коэффициент энергоэффективности	0,986871	0,998266	0,989500	0,991354	0,992623	0,993203	0,993280	0,993677

Потенциал энергосбережения. Оценка экономического эффекта от внедрения энергоэффективных силовых трансформаторов I — III габарита.

Значения потерь хх и кз современных российских силовых трансформаторов приведены в работе [6]. На сегодняшний день общее количество трансформаторов I — III габарита, эксплуатируемых в России, составляет примерно 2,6 миллиона штук (по оценке в соответствии с ценологической моделью Савинцева Ю.М. [7]). Примерно 2 миллиона штук (77%) — это трансформаторы I-го габарита, мощностью до 100 кВА включительно. При росте электропотребления в России на уровне примерно 10 миллиардов кВт*час за год потребность в распределительных трансформаторах насчитывает ориентировочно 54 000 — 73 000 штук (с учетом потребности для замен от 1% до 2% от общего количества установленных трансформаторов). Обобщенная картина потенциала энергосбережения в России со структурированием по мощностям трансформаторов представлена в таблице 2. Суммарные потери в трансформаторах мощностью 25 кВА — 6300 кВА при загрузке 100% в финансовом выражении (в предположении, что стоимость электроэнергии в среднем составляет 5 руб./кВт*час), могут составить ~ 400 млрд. руб. в год. Это составляет 2,2 % объема расходов госбюджета РФ на 2019 год. При замене всех установленных трансформаторов на энергосберегающие класса энергоэффективности Х2К2 ежегодная экономия на потерях может равняться ~ 50 млрд руб. Это равно примерно 0,25 % доходов госбюджета на 2019 год. Для «осязаемости» этого числа можно привести пример бюджета города Мурманск — он составляет на 2019 год 14 млрд руб. То есть экономия на потерях может составить больше трёх объемов бюджета таких городов как Мурманск.

Практика внедрения энергоэффективных трансформаторов за рубежом.

В странах ЕС действует три уровня стандартов:

• международные стандарты (ISO, IEC);
• европейские стандарты и нормы (EN, HD);
• национальные стандарты (BSI, NF, DIN, NEN, UNE OTEL).

Сегодня энергоэффективность европейских силовых масляных трансформаторов определяет стандарт EN 50464-1, разработанный CENELEC и введенный в действие в 2007 г. (он является развитием стандарта HD 428, принятого еще в 1990г.). В этом стандарте устанавливается пять уровней потерь хх и четыре уровня потерь кз (таблицы 3 и 4). При этом стандарт EN 50464-1 не устанавливает ограничений по сочетанию уровней потерь хх и кз.

В 2014 году 21 мая Постановление Совета Европы № 548/2014 установило новые требования к максимальным уровням потерь хх и кз распределительных трансформаторов. В табл. 5 приведены требования для масляных трансформаторов мощностью от 1 до 3150 кВА, напряжением до 36 кВ. Данные требования вводятся в 2 этапа: с 1 июля 2015 г. и с 1 июля 2021 г.

Таблица 3. Потери хх в соответствии с EN 50464 −1.

Ном. мощность, кВА	Потери хх, Вт
	A0	B0	C0	D0	E0
100	145	180	210	260	320
160	210	260	300	375	460
250	300	360	425	530	650
400	430	520	610	750	930
630	560	680	800	940	1200
1000	770	940	1100	1400	1700
1250	950	1150	1350	1750	2100
1600	1200	1450	1700	2200	2600
2500	1750	2150	2500	3200	3500

Таблица 4. Потери кз в соответствии с EN 50464 −1.

Ном. мощность, кВА	Потери к.з., Вт
	Ak	Bk	Ck	Dk
100	1250	1475	1750	2150
160	1700	2000	2350	3100
250	2350	2750	3250	4200
400	3250	3850	4600	6000
630	4800	5600	6750	8700
1000	7600	9000	10500	13000
1250	9500	11000	13500	16000
1600	12000	14000	17000	20000
2500	18500	22000	26500	32000

Таблица 5. Максимальные значения потерь хх и кз в соответствии с постановлением Совета Европы № 548/2014 от 21 мая 2014 г.

Ном. мощность, кВА	Вводятся с 1 июля 2015 г.		Вводятся с 1 июля 2021 г.
	Потери х.х., Вт	Потери к. з., Вт	Потери х.х., Вт	Потери к. з., Вт
≤ 25	Ao (70)	Ck (900)	Ao-10% (63)	Ak (600)
50	Ao (90)	Ck (1100)	Ao-10% (81)	Ak (750)
100	Ao (145)	Ck (1750)	Ao-10% (130)	Ak (1250)
160	Ao (210)	Ck (2350)	Ao-10% (189)	Ak (1750)
250	Ao (300)	Ck (3250)	Ao-10% (270)	Ak (2350)
315	Ao (360)	Ck (3900)	Ao-10% (324)	Ak (2800)
400	Ao (430)	Ck (4600)	Ao-10% (387)	Ak (3250)
500	Ao (510)	Ck (5500)	Ao-10% (459)	Ak (3900)
630	Ao (600)	Ck (6500)	Ao-10% (540)	Ak (4600)
800	Ao (650)	Ck (8400)	Ao-10% (585)	Ak (6000)
1000	Ao (770)	Ck (10500)	Ao-10% (693)	Ak (7600)
1250	Ao (950)	Bk (11000)	Ao-10% (855)	Ak (9500)
1600	Ao (1200)	Bk (14000)	Ao-10% (1080)	Ak (12000)
2000	Ao (1450)	Bk (18000)	Ao-10% (1305)	Ak (15000)
2500	Ao (1750)	Bk (22000)	Ao-10% (1575)	Ak (18500)
3150	Ao (2200)	Bk (27500)	Ao-10% (1980)	Ak (23000)

Существуют следующие инструменты внедрения энергоэффективного оборудования, применяемые в мировой практике:

• Принудительные мероприятия — законодательно закрепленные нормы и инициативы, внедряемые «сверху». Эти решения наиболее популярны в странах Европы, где законопослушное население и производители поддерживают обязательные государственные программы.
• Стимулирующие мероприятия — подразумевают воздействие на производителя. В странах, активно использующих этот метод, в ход идут инструменты финансового стимулирования, а также PR-инструменты. Просчитать экономическую эффективность подобных решений сложнее, нежели в случае с государственной программой, однако средний уровень энергосбережения в рамках указанных стран достаточно высок.
• Просветительские методы — подразумевают воздействие на непосредственного потребителя, формирование новой потребительской культуры, основанной на бережном природопользовании и сознательном выборе энергосберегающих технологий. В свою очередь, потребительский спрос определяет предложение —производители внедряют «зеленые» решения, чтобы соответствовать пожеланиям покупателей.

Существующая нормативная база по внедрению энергоэффективного оборудования в России.

В нашей стране на текущий момент применение энергоэффективных силовых трансформаторов регламентируется практически только двумя нормативными документами:

• Постановление Правительства РФ от 17.06.2015 N 600 «Об утверждении перечня объектов и технологий, которые относятся к объектам и технологиям высокой энергетической эффективности», раздел «II.27. Трансформаторы электрические силовые»;
• Стандарт ПАО «Россети» СТО 34.01-3.2-011-2017 «Трансформаторы силовые распределительные 6-10 кВ мощностью 63-2500 кВА. Требования к уровню потерь холостого хода и короткого замыкания»

При использовании энергоэффективного оборудования, в т. ч. энергоэффективных силовых трансформаторов, Постановлением предусмотрены следующие преференции:

• Инвестиционный налоговый кредит.
• Право налогоплательщиков применять к основной норме амортизации специальный коэффициент, но не выше 2.
• Освобождение от налогообложения организаций в отношении вновь вводимых объектов, имеющих высокую энергетическую эффективность, в течение трех лет со дня постановки такого имущества.

В практическом плане при государственной поддержке сегодня более энергично стали осуществляться НИОКР и другие проекты по созданию энергоэффективных трансформаторов. Причем речь идет уже не об отдельных проектах отдельных заводов, а об объединении по типу консорциума крупнейших производителей разных отраслей.

Так в конце 2018 года, 5 декабря на полях Международного электроэнергетического форума «Электрические сети» состоялось подписание Меморандума о развитии сотрудничества на территории Евразийского экономического союза (ЕАЭС) в сфере производства и применения евразийских энергоэффективных трансформаторов из высокопроницаемой электротехнической стали (ВЭС). Участниками проекта выступили производители Армении, Беларуси и России. Меморандум заключили ОАО «Армэлектромаш» (Республика Армения), ОАО «МЭТЗ им. В.И. Козлова» (Республика Беларусь), Новолипецкий металлургический комбинат (Российская Федерация), ОАО Холдинговая компания «ЭЛЕКТРОЗАВОД» (Российская Федерация), ОАО «Тольяттинский трансформатор» (Российская Федерация), ОАО «Алтайский трансформаторный завод» (Российская Федерация).

Предложения по основным элементам стратегии внедрения энергоэффективных трансформаторов в электросетевой комплекс России.

В настоящее время широкое внедрение энергосберегающих трансформаторов сдерживается отсутствием единой стратегии, включающей в себя комплекс нормативных документов, организационно-технических мероприятий и методического обеспечения. Укрупненно предлагаются следующие компоненты стратегии.

• Предложения по формированию нормативной базы.

Предлагается внести изменения в несколько стандартов, касающихся силовых трансформаторов, а именно: в ГОСТ Р 52719 и в ГОСТ Р 54827. В эти документы необходимо внести все требования, касающиеся определения потерь хх и кз энергоэффективных трансформаторов.

• Предложения по организационно-техническим мероприятиям.

Необходимо разработать и на государственном уровне законодательно утвердить порядок осуществления замены всех не соответствующих требованиям силовых трансформаторов. В этом документе должен быть прописан порядок мониторинга и критерии оценки технического состояния силовых трансформаторов. Необходимо также определить требования к техническим средствам мониторинга технического состояния трансформаторов.

• Предложения по методическому обеспечению.

Необходимо разработать и на государственном уровне принять единую для всех заказчиков «Методику выбора поставщика энергоэффективных трансформаторов». Основы такой Методики заложены в работах [5, 8, 9].

Заключение

Огромным потенциалом повышения энергоэффективности трансформаторных подстанций обусловлена актуальность скорейшей разработки и реализации стратегии внедрения энергосберегающих трансформаторов в электросетевой комплекс России..

Основные положения стратегии, сформулированные в данной статье, могут быть положены в основу госпрограммы или нацпроекта по повышению энергоэффективности отечественных трансформаторных подстанций.

Выражаю искреннюю благодарность ведущим специалистам завода «Трансформер» (г. Подольск) к.т.н. Печенкину В.И. и к.т.н. Стулову А.В., главному научному сотруднику НТЦ ФСК ЕЭС проф. д.т.н. Воротницкому В.Э. за предоставленные материалы и принципиальное, конструктивное обсуждение положений и выводов данной статьи.

Список литературы:

1. Ивакин В.Н., Ковалев В.Д., Магницкий А.А. Нормирование энергоэффективности распределительных трансформаторов // Энергия единой сети. — 2017. — № 5 (34). — с. 20 — 31.
2. Федосенко Р.Я. Трансформатор в местной распределительной сети / Радий Яковлевич Федосенко. — М. — Издательств Министерства коммунального хозяйства РСФСР. — 1963. — 87с.
3. Пекелис В.Г., Мышковец Е.В., Леус Ю.В. Определение оптимальных уровней потерь холостого хода и короткого замыкания для различных режимных условий работы трансформаторов мощностью до 1600 кВА // ЭЛЕКТРО. — 2003. — № 1. — с. 42 — 46.
4. Якшина Н.В. Целесообразность применения трансформаторов со сниженным электропотреблением // Энергоэксперт. — 2015. — С. 4 — 8.
5. Савинцев Ю.М. Надежный поставщик — ключ к безаварийности и энергоэффективности // Энергетика и промышленность России. — 2019. — № 09 (365). — С. 40 — 41.
6. Савинцев Ю.М. Анализ основных характеристик обычных и энергоэффективных распределительных трансформаторов основных заводов. [Электронный ресурс]. URL (Дата обращения 28.06.2019).
7. Савинцев Ю.М. Экспертный анализ рынка силовых трансформаторов: Часть 1: I — III габарит / Юрий Михайлович Савинцев. — [б.м.]: — Издательские решения, 2015. — 86 с.
8. Савинцев Ю.М. Мал трансформатор, да энергоэффективен. [Электронный ресурс]. URL: www.elec.ru (Дата обращения 28.06.2019)
9. Савинцев Ю.М. Сухие энергоэффективные трансформаторы: кто в тренде? // Энергетика и промышленность России. — 2019. — № 13-14 (369-370). — С. 40 — 41

Таблица 2. Потенциал энергосбережения в России по трансформаторам мощностью 25 кВА — 6300 кВА.

Источник: Ю.М. Савинцев, к.т.н., Независимый эксперт

Энергосбережение на предприятии

Энергосбережение на предприятии является одной из самых актуальных проблем, с которой сталкивается промышленность. Это связано с постоянным ростом стоимости на электроэнергию и прочие энергоносители.

Производства затрачивают свои финансы на сырьё и материалы, топливо, на эксплуатационные работы, но самым дорогим является оплата за энергетическую составляющую.

Энергосберегающие мероприятия, которые вы проведете на вашем предприятии позволят вам значительно сократить затраты на энергоносители и тем самым положительно влиять на техническо-экономические показатели работы предприятия или производства. Это сразу наблюдается в увеличении рентабельности и улучшении конкурентоспособности выпускаемой продукции за счет снижения себестоимости выпускаемой продукции или услуг.

Энергосбережение на предприятии ведётся по следующим направлениям:

• увеличение эффективности производственного процесса
• экономия энергоресурсов

На сегодняшний день используется ряд эффективных способов для экономии электроэнергии. Основные из них:

• модернизация оборудования
• применение энергосберегающих технологий
• уменьшение потерь электроэнергии в электроприемниках и системах электроснабжения
• регулирование режимов работы оборудования
• улучшение качества электроэнергии

В промышленности можно применить очень много способов энергосбережения. Энергия и деньги — это две важные мотивации на пути к энергосбережению. Если доступ к энергии имеет лимит, то это дополнительная мотивация к экономии (например, лимитирование на использование газа).

Места с наибольшими энергозатратами

Большая часть технологических процессов на предприятиях происходят с использованием энергоносителей различного вида и назначения.

Во время организации своей деятельности предприятия используют энергоресурсы различных параметров, видов и назначения.

В качестве энергоресурсов чаще всего на предприятии используются:

• вода
• тепло
• электроэнергия
• воздух

На обеспечение производственного процесса и содержание зданий затрачивается до 30% закупаемых энергетических ресурсов и воды. Эти затраты складываются из затрат на отопление и освещение зданий, хозяйственно-питьевое водоснабжение и других точек обеспечения.

Мероприятия по экономии электричества на предприятии

Освещение и обеспечение работы оборудования — самые энергозатратные направление. Отопление, водоснабжение и кондиционирование идут сразу после обеспечения освещения.

Поэтому, рекомендуем вам начать именно с уменьшения потребления электричества лампами освещения. Это достигается путем правильного подбора специализированных промышленных светильников и оптимизацией рабочего процесса вашего производственного оборудования. Принятие мер в этих направлениях — даст эффект экономии энергоресурсов.

Наибольший эффект дает правильная комплексная экономия, которая коснулась всех точек потребления — отопления, освещения, водоснабжения!

Нельзя экономить на отоплении и при этом злоупотреблять освещением. Такие полумеры значительно снизят эффект экономии, а то и вовсе не дадут нужного вам оптимизационного эффекта. Действовать надо комплексно.

Большинство зданий и помещений не отвечают современным требованиям по энергосбережению. Поэтому требуется дополнительные энергосберегающие стеклопакеты, утеплители, установка эффективной вентиляции и так далее.

Способы экономии электроэнергии

Мероприятия по экономии электроэнергии должны носить комплексный характер. Эффективность принятых мер зависит от качества проведенного вами энергоаудита предприятия и скрупулезного выполнения предписаний энергоаудиторов по вопросам экономии электрической энергии на производстве.

Со своей стороны мы предлагаем вам применить следующие меры. Они разделены для вашего удобства на три категории:

Простые способы

Энергосбережение на предприятии с помощью экономии электричества

• покраска стен помещений в светлые тона. Это послужит увеличению уровня освещенности помещения. Экономия — 5-15% электроэнергии
• использование окон с увеличенной площадью стеклопакета, с рациональным расположением относительно хода Солнца. Экономия — до 20%
• не допускать отсечения и рассеивания поступающего света из окон шторами или иными предметами. Экономия — 1-5%
• очень важно поддержание чистоты источников света: окна, осветительные приборы должны обязательно быть чистыми и хорошо пропускать свет. Экономия от 3%
• замена устаревших и энергозатратных ламп накаливания в светильниках на энергосберегающие лампы, наиболее экономичны лампы со светодиодами. Экономия в сегменте потребления электричества на освещение — от 50 %
• контроль режима работы освещения. Включать источник света только по надобности, в вечернее время и избегать их работы в нерабочее время. Экономия — от 5%

Продвинутые способы

• назначение сотрудника, который будет нести ответственность за потребление электричества вашим производственным оборудованием и компьютерной техникой
• обучение сотрудников предприятия правильному обращению с оборудованием и компьютерной техникой. Постоянно включать и выключать персональный компьютер не надо (он потребляет не более 400 Вт в час). Как правило, современная компьютерная техника оснащена современным импульсным блоком питания, у которого потребление электричества в режиме простоя очень мало. Режим сна — наилучшее решение для компьютера во время кратковременного отсутствия сотрудника. Что касается принтеров, сканеров и прочей техники — необходимо просто их отключать тогда, когда не работаете с ними
• планомерная замена всего старого электрооборудования, аудио-видеоаппаратуры, силовых частей оборудования на современную и экономичную электротехнику. Разовые высокие расходы на приобретение вскоре будут компенсированы значительным снижением энергопотребления и своей повышенной эффективностью работы по сравнению с более старыми моделями. Простой пример, светильник с двадцатилетним стажем имеет КПД 65%, а современный новый светильник — КПД 95%. Экономия — от 20 до 80%
• оптимизация системы отопления и отключение непредусмотренных электронагревательных приборов отопления, которые были дополнительно использованы для обогрева помещения.

Высокотехнологические способы

Энергосбережение на предприятии, высокотехнологические способы

• установка приборов учета электроэнергии с классом точности 1,0
• для потребителей с присоединенной мощность равной 150 кВт⋅ч — установка устройств компенсации активной и реактивной энергии
• высокую эффективность доказала установка всевозможных датчиков: присутствия, движение, реле времени. Позволяет экономить от 30% затрат на электроэнергию за счет сокращения «холостой» работы ламп освещения
• снижение электропотребления за счет оптимизации работы производственного оборудования путем установки частотно-регулируемых приводов для управления электродвигателей. Данная мера также эффективна в настройке параметров работы и регулирования режима работы оборудования, оптимизации рабочего процесса. Эффективность — от 20% затрат электроэнергии на работу электродвигателей
• установка качественных устройств плавного пуска оборудования. Необходимо для снижения вероятности перегрева и поломки электродвигателей

Системы отопления

Чтобы добиться стабильной экономии ресурсов при использовании системы отопления на любом предприятии, необходимо выполнить несколько основных условий. Считается, что руководство предприятия само знает, на чём и как ему сэкономить. Однако практика показывает, что без консультации специалистов узкого профиля на предприятиях упускаются важные моменты энергосбережения:

Энергосбережение на предприятии с помощью оптимизации систем отопления

• экономия ресурсов начинается с анализа энергоносителя. Для большинства отечественных предприятий характерно использование тех природных ресурсов, которые легче приобрести или добыть. Например, если рядом расположен угольный разрез, проще топить именно углём. Но это вовсе не значит, что нужно отдавать предпочтение только традиционным энергоносителям
• вторым этапом модернизации отопительной системы будет повышение коэффициента полезного действия. Специалисты настоятельно рекомендуют максимально автоматизировать производственный процесс. Ручное управление никогда не сравнится с умными приборами почти мгновенно реагирующими на любые отклонения в работе системы
• и третья составляющая успеха — обеспечение качества используемого топлива. Чем оно выше, тем устойчивее и экономнее функционирует отопление. Экономия на качестве в расчете на уменьшение финансовых затрат в этом вопросе — самообман.

К основным способам экономии относят:

Простые методы

• обеспечение надёжной теплоизоляции, достигающееся в первую очередь защитой от холода наружных коммуникаций (теплотрасс) и помещений в целом — экономия от 15 до 20%
• использование отходов производства в качестве источника тепла (например, сжигание опилок или древесных отходов) — приносит до 20% и больше экономии

Продвинутые методы

• установка учётных приборов — настоящая классика энергосбережения, обеспечивающая экономию до 30%
• монтаж полов с подогревом обеспечивает экономию топлива в 40-50%, особенно осенью или в весенний период, когда отопление не включается на полную мощность, а температура окружающей среды не достигает максимально низких температурных показателей
• использование современных котельных приносит экономию в 20-25%

Высокотехнологические методы

• применение для отопления солнечных коллекторов. В ясные дни эти современные системы способны обеспечить 50% экономию основного топлива, использующегося в системе отопления.
• тепловые насосы. Высокую эффективность вам обеспечат как воздушные так и на основе грунтового коллектора. Эффект от внедрения данных систем — очень высок

Системы водоснабжения

Следует отметить, что потребление водных ресурсов в промышленности достигает всего 22-25%. Для сельского хозяйства эта цифра больше примерно в три раза. Но это не значит, что к водопроводной системе на предприятиях можно относиться халатно.

Энергосбережение на предприятии с помощью экономии воды

Экономия воды, прежде всего, включает не только снижение объёмов потребления, но и обеспечение безопасности предприятия для окружающей среды. Все хорошо знают, насколько часто промышленные отходы попадают в грунтовые воды, а оттуда проникают в городские водопроводы, колодцы и скважины с питьевой водой. Изношенность сетей водоснабжения — настоящая катастрофа для окружающей среды.

На эту проблему и нужно ориентироваться в первую очередь при внедрении энергосберегающих технологий.

Простые методы

• своевременный ремонт и реконструкция трубопроводов — 20-30% экономии водных ресурсов
• установка современного сантехнического оборудования (кранов, смесителей, замен устаревших труб) в подсобных помещениях — от 20% экономии

Продвинутые методы

• установка приборов учёта — счётчики сокращают потребление до 40%
• специальные смесители с инфракрасными датчиками. Доказали свою незаменимость во всем мире. Экономия от 30-45%
• внедрение систем оборотного водоснабжения, в которых вода используется для охлаждения оборудования повторно — до 30-40%

Высокотехнологические методы

• использование безводных или маловодных технологий, которые требуют немалых капиталовложений в модернизацию производства, но при этом отличаются максимальной экономией — в некоторых случаях до 60-70%

Газоснабжение

Экономия газа — актуальная проблема для всех предприятий, нуждающихся в этом энергетическом ресурсе.

Энергосбережение на предприятии с помощью экономии газа

Общеизвестно, что самый крупный потребитель указанного ресурса — промышленность (до 40% добычи). А больше всего нуждается в голубом топливе металлургическая отрасль.

Если газ не используется в технологических процессах, проблема его сбережения отпадает сама по себе, заменой газового оборудования на электрическое. Но в случае регулярной закупки газа всё время повышающаяся цена этого вида топлива и неэкономное использование способно привести к финансовой нерентабельности предприятия.

Цена газа всегда отображается в себестоимости выпускаемой продукции и, соответственно, снижает конкурентоспособность на рынке. Исключить подобные проблемы помогут различные методы экономии.

Простые методы

• установка счётчиков — давно известный и хорошо зарекомендовавший себя способ, приносящий экономию от 20 до 30%
• утепление помещений — метод актуален при использовании голубого топлива в качестве источника тепла на предприятии (экономия до 30-35%)

Продвинутые методы

• установка датчиков и регуляторов, позволяющих исключить ручное управление оборудованием
• терморегуляторы в печах для плавки стекла приносят экономию потребления в 12%. Показатель этот невелик, но за счёт стабильного сокращения потребления ресурса заметно снижается себестоимость выпускаемой продукции

Высокотехнологические методы

• снижение потребления за счёт использования органического топлива. Актуально для ТЭЦ и котельных (приносит стабильную экономию от 10%). Метод ценится за невысокие капиталовложения и быструю окупаемость. При применении этого решения — необходима замена оборудования

Результаты внедрения энергосберегающих решений

Использование вышеописанных методов и способов, особенно целенаправленная работа по энергосбережению — значительно снижает расходную часть бюджета предприятия касающуюся оплаты потребленных ресурсов.

Кроме того, во время оптимизации энергопотребления вы замените ваше устаревшее оборудование более новым и экономным.

Эффективность работы современного оборудования очень высокая — это повышает общую производительность вашего предприятия, понижает себестоимость продукции и улучшает ее качество.

Такой кумулятивный эффект крайне положительно сказывается на общей рентабельности бизнеса. Это доказано повсеместным внедрением политики энергосбережения в производствах Западной Европы и США, странах Юго-Восточной Азии. Предприятия которые будут игнорировать данные меры — обречены на технологическое отставание и последующий финансовый крах.

Смотрите также по теме:

Повышение энергосбережения в бизнесе. Современный подход к технологиям.

Оборотное водоснабжение на предприятие. Как сберечь водные ресурсы?

Будем рады, если подпишетесь на наш Блог!

[mailpoet_form id=»1″]

Самый очевидный плюс энергосбережения — это сокращение личных или семейных расходов, а также продление срока службы осветительных приборов. Так, выключение света в комнатах, где никого нет, мытье светильников, установка энергосберегающих ламп и другие меры позволяют сэкономить более половины месячной платы за электричество. А простое выключение неиспользуемых приборов из сети — телевизора, компьютера, планшета, телефона и т. д. — уменьшает энергопотребление в среднем на 300 кВт·ч в год. Это месячный расход электроэнергии у семьи из трех человек!

Природоохранная организация Greenpeace призывает беречь энергию ради спасения планеты от изменения климата. Так, по данным Института мировых ресурсов (WRI), в 2021 году на долю энергетики приходилось 76% глобальных выбросов парниковых газов, ускоряющих глобальное потепление.

Межправительственная группа экспертов по изменению климата (МГЭИК) считает, что рост средней температуры на планете более чем на 1,5 °C приведет к подъему уровня Мирового океана, увеличит частоту засух и наводнений, поставит под угрозу существование многих видов растений и животных. Глобальные изменения уже начались, и таяние арктических льдов — тому подтверждение.

У человечества пока еще сохраняется возможность предотвратить экологическую катастрофу, в том числе благодаря мерам в области энергосбережения. Но если средняя температура атмосферы вырастет на два градуса, ситуация выйдет из-под контроля и последствия будут необратимы.

В 2009 году в нашей стране был принят закон «Об энергосбережении и повышении энергоэффективности». Его основные принципы:

1

Рациональное использование энергетических ресурсов.

2

Поддержка и стимулирование проектов энергосбережения.

3

Учет расхода электроэнергии при помощи счетчиков.

4

Повышение эффективности энергосбережения, в том числе использование продукции, потребляющей минимум энергии, например люминесцентных ламп, бытовой техники класса A.

5

Организация тематических мероприятий. Например, в государственных учреждениях обсуждаются закупки оборудования с высоким классом энергоэффективности, регламентирование работы кондиционеров, установка датчиков движения.

Программу энергосбережения/план сокращения потребления электроэнергии можно составить для любой организации и даже жилого помещения.

Важная часть технологий энергосбережения — «интеллектуальные устройства» для автоматизации работы осветительных приборов. К ним относятся:

Диммеры. Позволяют дистанционно управлять яркостью света при помощи пульта, голосовых команд, хлопка.

Датчики движения. Реагируют на перемещения и гасят свет, когда в помещении никого нет. Их устанавливают у лестниц, лифтов, в подъездах и кладовых.

Датчики присутствия. Более чувствительные устройства, фиксирующие даже малейшие движения вроде моргания глаз. Датчики присутствия не дадут свету погаснуть, если кто-то из членов семьи расположится в любимом кресле, чтобы почитать книжку.

Датчики освещенности. Регулируют яркость искусственного света в зависимости от уровня естественной освещенности. Эти устройства обычно работают вместе с датчиками движения или присутствия.

Таймеры. Следят за тем, чтобы свет зажигался и гас в запрограммированное время.

Фото: enigma_images / iStock

Раньше для освещения использовались лампы накаливания. Внутри них в вакууме находится тугоплавкая вольфрамовая нить. При прохождении через нее электрического тока она раскаляется и начинает светиться. Температура вольфрамовой нити достигает 2600-3000 °C. Вот почему выключенная лампа накаливания такая горячая — дайте ей остыть, прежде чем брать ее в руки.

Прогрессивная альтернатива — энергосберегающие (люминесцентные) лампы. Они заполнены смесью аргона или неона с парами ртути. При контакте электронов с атомами ртути образуется ультрафиолетовое излучение. Оно превращается в видимый свет при прохождении через стекло, покрытое специальным веществом — люминофором (образовано от латинского слова «люмен» — «свет» и греческого «форос» — «несущий»).

Плюсы люминесцентных ламп:

1

Долговечность — от 6 до 15 тысяч часов непрерывного горения. Это примерно в 20 раз дольше, чем у ламп накаливания.

2

Максимум энергии превращается в свет — благодаря отсутствию затрат на разогрев нити, как в лампах накаливания.

3

Возможность выбора цветовой температуры. Так, для спальни больше подходит теплый свет, делающий комнату уютнее, а для кабинета — холодный, помогающий сосредоточиться.

4

Выделяют минимум тепла. Благодаря этому люминесцентные лампы совместимы со светильниками с пластиковыми элементами.

5

Равномерный поток света. В лампах накаливания свет идет только по вольфрамовой нити, а в люминесцентной — по всему объему. Это снижает нагрузку на глаза, при условии, что у лампы будет минимальная частота мерцания. Если в помещении будут пользоваться компьютером, смартфоном или другими устройствами, рекомендуется выбирать лампы с коэффициентом пульсации не больше 5%.

Частое включение и выключение света может уменьшить срок службы люминесцентных ламп, поэтому с датчиками движения и другими регуляторами их лучше не использовать. Также нельзя забывать, что внутри колбы содержатся ртуть и фосфор. Чтобы эти вещества не попали в природную среду, энергосберегающие лампы нельзя выбрасывать вместе с другими отходами, их принимают в специальных пунктах.

Подписывайтесь на наш канал в Яндекс.Дзен.