Признание энергосбережения, как одного из основных принципов реализации государственной энергетической политики, является на сегодняшний день общим для всех развитых стран мира. Согласно статистическим данным, реализация программ повышения эффективности использования энергоресурсов в промышленности и активная популяризация мер энергосбережения среди населения позволили значительно сократить потребление энергоресурсов в странах ЕС. Исходя из современного уровня мирового потребления электроэнергии, к 2030 году прогнозируется увеличение потребности в электроэнергии в полтора раза [1].

Особое значение данная проблематика приобретает для офисных, административных помещений, в которых работает большое количество людей. И в данном случае необходимо найти правильный баланс, поскольку освещение должно быть спроектировано таким образом, чтобы удовлетворять требованиям к уровню света для выполнения конкретной задачи или пространства с минимальными затратами энергии. При этом важно не ухудшать визуальный аспект осветительной установки только ради снижения энергопотребления. Тускло освещенные помещения — проигрышный вариант, а ярко освещенные рабочие пространства, способствующие продвижению товаров и услуг, — это путь вперед, и все больше компаний используют передовые энергосберегающие технологии, которые позволяют сократить затраты на электричество без ущерба для стандартов освещения в здании.

Таким образом, рассматриваемая проблематика является теоретически и практически значимой, что и обуславливает выбор темы данной статьи.

Проблемы управления процессами перевода систем энергоснабжения и энергопотребления на энергосберегающее функционирование рассматривают в своих трудах Аленин Д.И. [2], Степанова М.В. [3], Бизяк Г., Кобав М.Б. [4], Свищёв А.В., Хоркина А.А. [5], Амелькина С.А., Дупленкова К.А., Микаева С.А. [6], Щелоков Я.М., Семенов М.Т. [7].

Вопросы энергоэффективности комбинированного освещения помещений детально изучают Столяр А.С., Панчук Н.Н. [8], Богданов А.Д., Солопов Р.В. [9].

В тоже время, несмотря на значительное количество работ и активный интерес ученых к рассматриваемой проблематике, ряд проблемных вопросов требует более глубокой проработки. Так, особого внимания заслуживают технологии создания энергоэффективных решений при проектировании освещения входной группы для тех ситуаций, когда объект должен обеспечивать круглосуточное функционирование [10]. Кроме того, в уточнении нуждаются критерии выбора числа и мощности световых приборов для вариантов общего и дополнительного освещения.

Таким образом, цель статьи заключается в рассмотрении способов повышения энергоэффективности освещения административных помещений.

Исследования Массачусетского технологического института по снижению потерь энергии в коммерческих зданиях показали, что в среднем 30% энергии расходуется впустую. Поскольку на административные помещения приходится около 20% всего энергопотребления и 12% парниковых газов, задача сделать их более энергоэффективными занимает первые места в текущей повестке дня [11]. Это означает инвестирование в энергосберегающие осветительные приборы и обеспечение правильного отопления и охлаждения.

Энергоэффективное освещение — это использование ламп и светильников, которые потребляют меньше энергии для получения того же количества света, что и традиционные средства освещения [12].

Прежде чем приступать к реализации проекта по модернизации освещения административного здания, необходимо учитывать несколько ключевых факторов, которые обеспечат успешный и эффективный переход:

1. Оценка существующих систем освещения. Чтобы определить наилучшую стратегию модернизации, важно тщательно оценить существующие системы освещения. Эта оценка должна включать выявление неэффективных светильников, оценку энергопотребления и учет требований к освещению для каждой части административного помещения.
2. Выбор правильной технологии освещения. При наличии различных технологий и инноваций, подбор наиболее подходящих из них для модернизации очень важен. В частности, светодиодное освещение завоевало популярность благодаря своей исключительной энергоэффективности, длительному сроку службы и универсальности. Кроме того, автоматизированные системы управления освещением, такие как датчики присутствия и система сбора дневного света, могут еще больше оптимизировать экономию энергии.
3. Планирование расположения освещения. Эффективная планировка освещения необходима для обеспечения достаточной освещенности во всем помещении. Разделение пространства на зоны, в зависимости от занятости и задач, позволит создать оптимальные световые решения и сократить потери.
4. Внедрение эффективных систем управления освещением. Интеграция систем управления освещением является основополагающим фактором для максимальной экономии энергии. Диммеры, таймеры и датчики присутствия могут сократить ненужное использование электроэнергии, особенно в зонах с нерегулярным режимом работы или естественным светом.

Для анализа исходных данных по освещению административного помещения необходимо проводить расчет показателей энергопотребления, которые в дальнейшем будут служить основой для оценки возможности повышения энергоэффективности [13]. Комплексную оценку зачастую начинают проводить на основании значений светового потока, но в ранних исследованиях было установлено, что он в значительной степени зависит от исходной мощности модели [14]. По этой причине наиболее достоверную информацию дает светоотдача, которую определяют через отношение светового потока (Ф) и мощности (Р). Она принята в качестве одного из базовых показателей при проведении сравнительной оценки осветительных приборов

Итак, с учетом современных достижений Четвертой промышленной революции [15], можно отметить следующие способы повышения энергоэффективности освещения административных помещений.

1. Светодиодное освещение — прогрессивное решение для административных зданий, поскольку светодиодные светильники мгновенно выдают 100% мощности. Еще десятилетие назад владельцы бизнеса сторонились светодиодов как жизнеспособного решения для освещения, однако за последние 5 лет произошли значительные улучшения в производстве светодиодов. Качество света, достигаемое с помощью этой технологии, увеличилось в разы, что делает ее гораздо более привлекательным предложением и более экономически эффективной технологией.

Можно выделить следующие виды энергоэффективного освещения для административных зданий на основе светодиодов:

• светодиодные светильники для опасных зон: они идеально подходят для объектов, где работы ведутся с легковоспламеняющимися газами, парами и жидкостями;
• светодиодные панельные светильники: идеально подходят для рабочих помещений, школ, офисов, поскольку обеспечивают долговечное общее освещение.
• светодиодные светильники: для всех объектов на открытом воздухе.

Отдельный акцент необходимо сделать на том, что учеными установлено, что освещение светодиодами не оказывает отрицательного (негативного) воздействия на орган зрения и показатели зрительной работоспособности человека. Происходящие при выполнении зрительных работ изменения функциональных показателей органа зрения входят в соответствующие границы физиологических колебаний и имеют обратимый характер [16].

2. Датчики присутствия и автоматизированные системы управления освещением. Датчики присутствия — ключевой компонент автоматизации освещения. Они определяют наличие или отсутствие людей в помещении и автоматически регулируют уровень освещения. Когда помещение не занято, свет приглушается или выключается, что позволяет экономить электроэнергию.

Автоматизированные системы управления освещением, включая таймеры и расписания, также способствуют повышению энергоэффективности административных помещений. Программирование освещения на включение и выключение в определенное время или в установленные периоды позволяет свести к минимуму потери энергии, особенно в помещениях с нерегулярной посещаемостью.

3. Дневное освещение. После того, как помещение оснащено датчиками присутствия, целесообразным является реализация мер по использованию солнечного света. Этого можно достигнуть благодаря внедрению дневного освещения для дальнейшего снижения энергопотребления здания. Естественный солнечный свет можно использовать через стратегически расположенные окна и световые люки, это позволит значительно снизить потребность в искусственном освещении в светлое время суток. Аяз М., Юсел У., Эрхан К., Оздемир Э. отмечают, что за счёт использования дневного освещения можно сэкономить общее энергопотребление, расходуемое на освещение, а также обеспечить высокий световой поток, низкое тепловыделение по сравнению с высоким уровнем освещённости, защитить окружающую среду, улучшить качество визуального восприятия объектов по сравнению с искусственным освещением, снизить стресс и повысить эффективность работы сотрудников на местах [17]. На основании проведенного исследования авторы делают вывод, что от 20 до 60% энергопотребления, затрачиваемого на цели освещения, можно сэкономить при использовании систем управления, которые учитывают естественное освещение.
4. Выбор правильной стратегии модернизации или замены используемых осветительных приборов.

Модернизация может быть экономически выгодной и часто позволяет перейти на энергосберегающие лампы без затрат на новые осветительные приборы. Это быстрое решение, которое способно обеспечить немедленную экономию на счетах за электроэнергию. Однако она может быть совместима не со всеми типами светильников, также зачастую возникают вопросы, связанные с ограничениями дизайна помещения.

С другой стороны, замена осветительных приборов дает возможность использовать новейшие технологии и дизайн, что потенциально приведет к большей экономии энергии и придаст современный эстетический вид. Тем не менее, это, как правило, более дорогостоящий и трудоемкий процесс.

Таким образом, энергоэффективное освещение является важным шагом на пути к снижению энергопотребления и уменьшению счетов за электроэнергию.