Как рассчитать потребление электроэнергии для уличного освещения

Прежде чем проводить расчет потребления электроэнергии, необходимо правильно подобрать характеристики и количество светильников. Дело в том, что комфорт и безопасность — понятия хоть и относительные, но имеют четкие нормативные ориентиры. Не стоит гадать, какой уровень освещенности нужен для той или иной улицы — достаточно учесть действующие стандарты.

Согласно ГОСТ Р 55706-2013, улично-дорожные объекты классифицируются по категориям, каждая из которых требует определенной силы искусственного освещения. Также стандарт содержит данные о среднем уровне освещенности, выраженном в люксах (лк), для различных типов объектов. Например, для площадей перед входами в развлекательные учреждения он составляет 20 лк, пешеходных улиц и детских площадок — 10 лк, тротуаров — 4 лк и т. д. На основании этих цифр рассчитывается мощность и количество источников света

Особенности энергопотребления уличного освещения

Энергозатраты зависят от продолжительности включения системы в вечерние и ночные часы. Согласно ГОСТ Р 52766-2007, наружное освещение должно включаться при снижении естественного света до уровня ниже 20 люкс, а отключаться утром при достижении освещенности 10 люкс.

Также стоит учитывать, что по указанному ГОСТу разрешено отключать до половины светильников, если пешеходный поток не превышает 40 человек в час, а транспортный — 50 машин в час. Однако отключение не должно быть сплошным: фонари выключают через один, чтобы неработающие опоры не находились рядом друг с другом.

Расчет энергопотребления

Для расчета используется следующая формула:

S = n · P · T · k · C,

где:

• S — сумма затрат на электроэнергию,
• n — количество светильников,
• P — мощность одного светильника (в кВт),
• T — общее количество часов работы в год,
• k — поправочный коэффициент, учитывающий снижение световой отдачи (обычно 1,3),
• C — стоимость 1 кВт·ч по региональному тарифу.

Важно понимать, что в расчетах учитывается потребление одного фонаря, который может включать в себя один или несколько светильников. В случае нескольких световых приборов на опоре, их мощности суммируются, и итоговая мощность одного фонаря подставляется в формулу. Кроме того, важно учесть дифференцирование тарифов на электроэнергию по зонам нагрузки. Например, для Москвы стоимость киловатта может колебаться от 4 до 11 рублей в зависимости от времени суток.

Пример расчета (январь–декабрь, 40 светильников, по 100 Вт каждый):

1. Полная мощность в зимний день: 0,1 × 40 × 14 = 56 кВт.
2. Полная мощность в летний день: 0,1 × 40 × 8 = 32 кВт.
3. Ежемесячное потребление (зимой): 56 × 30 = 1680 кВт·ч.
4. Ежемесячное потребление (летом): 32 × 30 = 960 кВт·ч.
5. Количество зимних месяцев: 6 (ноябрь, декабрь, январь, февраль, март).
6. Количество летних месяцев: 6 (апрель, май, июнь, июль, август, сентябрь).
7. Итоговое потребление за полгода: (6 × 1680) + (6 × 960) = 15 840 кВт·ч.
8. С учетом коэффициента запаса: 2376 × 1,3 = 17 568 кВт·ч.
9. Тариф (полупиковая зона, Москва): 7,87 руб/кВт·ч.
10. Итоговая сумма по тарифу: 17 568 × 7,87 = 69 011 руб.

Нужно учитывать, что продолжительность освещения в зимний и летний периоды может отличаться в зависимости от региона и климатических условий. Если в ночные часы часть освещения отключается, это тоже нужно отразить в расчетах. В этом случае время разбивают на два периода: в первый работают все фонари, во второй — только часть (например, 20 из 40).

Дополнительные расходы на уличное освещение

Кроме самих затрат на электричество, следует учитывать и другие статьи расходов. К ним относится техническое обслуживание и ремонт осветительных систем, регулярные и внеплановые осмотры светильников и опор, контроль состояния электросетей и осветительной арматуры, профилактические испытания оборудования.