Енергийна ефективност на индустриално осветление

Производствените предприятия консумират огромни количества енергия, като значителен дял от нея се изразходва за осветление. В индустриална среда доброто ниво на осветеност води до по-висока производителност, по-безопасна работа с машини, подобрено качество на продуктите и по-ефективно предотвратяване на инциденти. Сред техниките и стратегиите за реализиране на енергийни спестявания са: използване на енергийно ефективни осветители; максимално използване на естествена дневна светлина; управление на осветлението на възможно най-локално ниво и др.

По-ефективни осветители

Светодиодните (LED) осветители осигуряват светлина с по-високо качество, намалена необходимост от поддръжка и най-вече подобрена енергийна ефективност. Ретрофитът на конвенционална осветителна система с енергийно ефективно LED решение може да предостави възможност за до 80% спестявания от разходите за електроенергия. Големият размер на спестяванията гарантира кратък период за възвръщане на инвестицията в новите осветители. Освен чрез намаляване на общото енергопотребление LED системите допринасят за редуциране на въглеродния отпечатък на производственото предприятие и чрез спестяване на емисии от транспортирането на нови и предвидени за рециклиране лампи.

Обновяването на осветителната система може да изисква и въвеждане на изменения в електроинсталацията. Използването на по-ефективни осветители може да доведе и до редуциране на броя лампи и съответно до намаляване на инсталирания товар. Ако случаят е такъв, може да бъде изготвен изцяло нов проект на осветителната система с оптимизирана селекция на лампите и пространственото им разположение.

Пространствена конфигурация

Оптималната пространствена конфигурация може да позволи максимално оползотворяване на естествената дневна светлина, което ще намали необходимостта от използване на електрическо осветление. Енергийни спестявания могат да бъдат реализирани благодарение на подходящо избрана височина на монтаж на осветителните тела. В повечето случаи височината на производствените помещения е минимум 10 м, което налага инсталиране на по-малко на брой лампи с висок светлинен поток или повече осветители с по-нисък светлинен поток. Обикновено височината на монтаж на лампите е 10, 12 или 14 м. Възможността за оптимизиране на този параметър зависи от много фактори, сред които е и наличието на релси за кранови подемно-транспортни системи в предприятието.

Друга алтернатива е внедряването на зоново осветление чрез промяна на конфигурацията на работните места спрямо наличието на естествена светлина. Повечето промишлени помещения са разделени на зони в зависимост от вида на изпълняваните в тях дейности (общо асемблиране, машинна обработка, складове и т. н.). Това дава възможност за проектиране на осветителната система така, че обособените зони да бъдат осветявани до необходимото за всяка една от тях ниво. В някои зони изискваната осветеност може да е по-ниска, а в други да се наложи инсталирането на локална осветителна система, тъй като осигуряваното ниво на осветеност от общото осветление не е достатъчно. Такива са например участъци от заводите, в които се извършва визуална инспекция на произведената продукция.

Управление на осветлението

Управлението на осветлението е сред най-бързо развиващите се направления в областта на осветителните технологии, чиито основни цели са увеличаване на комфорта, повишаване на качеството на осветеност и не на последно място – пестене на енергия. Количеството естествена дневна светлина в промишлените пространства може да варира в широки граници. Когато в индустриалните помещения прониква достатъчно дневна светлина, може да бъде внедрена система от сензори, позволяващи димиране на изкуствената светлина. Тази система намалява светлинния интензитет на лампите или ги изключва напълно при засичане на приемливо ниво на естествена светлина. Този тип системи за управление на осветлението са много подходящи за отворени производствени и складови пространства.
Сензори в системата за управление на осветлението могат да бъдат използвани и за засичане и реагиране на движение в рамките на дадено индустриално помещение. Това позволява мониторинг на определена зона и изключване или димиране на осветлението в нея при липса на активност. При проектирането на такава система обаче трябва да бъдат взети предвид случаите, при които в управлявания участък има работещи машини. Използването на система за управление на осветлението на база присъствие на работници може значително да редуцира енергопотреблението в зони като високостелажни складове с множество пътеки между редовете, където осветлението на всяка отделна пътека може да се включва и изключва независимо от останалите. Това означава, че във всеки един момент в склада ще бъде осветена само пътеката, която се ползва.

Въпреки огромните ползи от системите за управление на осветлението в индустриална среда, приложението им все още не е много разпространено. Причината за това често са разходите за оборудване и окабеляване, пускане в експлоатация и поддръжка.

Ново поколение системи за управление на осветлението обаче елиминира тези затруднения и разходи чрез премахване на контролните кабели. Безжичните системи за управление на осветление предлагат цялостен контрол с добавена гъвкавост, надеждност, мащабируемост, лесен монтаж и употреба. Тези системи използват безжична технология за комуникиране на команди между крайните точки – сензори, превключватели и баластите или LED драйверите, свързани към осветителите. Софтуер предоставя на операторите достъп за управление на системата и промяна на настройките, които впоследствие се подават през контролер към отделните крайни компоненти.

Безжичните системи за управление на индустриално осветление предлагат повишена гъвкавост по отношение на начина, по който могат да бъдат използвани различните помещения. Вместо управление да се внедрява само там, където опроводяването позволява, операторите могат да го инсталират навсякъде, където е необходимо, за да се повиши работната и енергийната ефективност на предприятието. В допълнение, при промяна в необходимостта от пространство, безжичната система може да бъде преконфигурирана или разширена спрямо направените изменения без скъпоструващи и времеемки процеси по обновяване на електроинсталацията.

В случай на ретрофит съществуващата сградна инфраструктура често затруднява инсталирането на система за управление на осветлението. Добавянето на окабеляване понякога е много скъпо, нереалистично или дори невъзможно в зависимост от вида на промишленото помещение и разположението на осветителната система. Безжичните системи са идеалното решение при ретрофит, особено за предизвикателни среди като високостелажни складове и производствени предприятия. Съществуващите осветители могат да бъдат адаптирани за новите безжични системи за управление чрез добавяне на малки радио предаватели, даващи възможност за комуникация с безжичната мрежа.

Двупосочната комуникация, която предлагат безжичните мрежи, означава не само че системата за управление на осветлението може да изпраща команди към осветителите и сензорите, но може да получава и обратна връзка от тях. Това позволява регистриране на данни за състоянието на всеки един осветител в реално време, измерване и обмен на данни за енергопотреблението и сигнализиране за наличието на неизправни лампи, които трябва да бъдат подменени.

Този двупосочен поток от данни предоставя на операторите на заводи ценна информация, която може да бъде използвана за вземане на решения. Те могат да реагират бързо и дистанционно на различни събития, както и да анализират натрупаните данни с цел оптимално регулиране на системата за управление на осветлението за постигане на максимална енергийна ефективност. В допълнение, може да бъдат подобрени и нивата на поддръжка, тъй като системата автоматично сигнализира на персонала за всяка възникнала повреда.

Получаваните данни могат да бъдат използвани също така и за измерване и верификация на енергийните спестявания. Това в повечето случаи е задължително изискване при кандидатстване за финансиране по проекти за подобряване на енергийната ефективност.