Методика экономического ранжирования осветительных приборов на основе "совокупной стоимости владения" Текст научной статьи по специальности «Экономика и бизнес»

УДК 621.311

Г.Я. Вагин, Е.Б. Солнцев, А.С. Шевченко, О.Ю. Малафеев

МЕТОДИКА ЭКОНОМИЧЕСКОГО РАНЖИРОВАНИЯ ОСВЕТИТЕЛЬНЫХ

ПРИБОРОВ НА ОСНОВЕ «СОВОКУПНОЙ СТОИМОСТИ ВЛАДЕНИЯ»

Нижегородский государственный технический университет им. Р.Е. Алексеева

Приведена методика экономического ранжирования осветительных приборов в зависимости от времени работы освещения в год. Выполнены расчеты для ретрофитных (обычных и галогенных ламп накаливания, компактных люминесцентных и светодиодных ламп) и линейных (офисных светильников с люминесцентными лампами, а также светодиодных светильников) осветительных приборов. Расчеты проведены для трех значений стоимости электроэнергии. Выявлены наиболее экономически эффективные источники внутреннего освещения для государственных учреждений и помещений жилого сектора.

Ключевые слова: ранжирование, электрическое освещение, совокупная стоимость владения, экономическая эффективность.

С появлением новых устройств возникает проблема их эффективного использования. Существующий европейский подход [1] базируется на определении наилучшего товара с точки зрения нескольких критериев: энергоэффективности, экологичности, качества и безопасности для здоровья человека. Однако такой подход не учитывает экономическую эффективность использования устройства и, соответственно, может привести к неоправданным затратам. Разумеется, для потребителя не так важна энергетическая эффективность, сколько экономическая.

Одним из важных экономических показателей функционирования любого устройства является совокупная стоимость владения. Стоимость владения определяет полные затраты на эксплуатацию изделия в течение определенного срока.

В качестве расчетного промежутка для определения величины стоимости владения была выбрана величина экономического срока эксплуатации оборудования. Для источников света этот срок равен 15 лет [2].

Стоимость владения на интервале равном экономическому сроку службы осветительного прибора (о. п.) определяется по выражению:

С = С + С + С (1)

^вл ^о.п 1 ^экс 1 ^ээ W

где Со.п - стоимость осветительного прибора (о.п.), руб.; Сэкс - стоимость эксплуатации о.п. за весь экономический срок службы (затраты на замену ламп, вышедших из строя), руб.; Сээ - стоимость потребленной электроэнергии, руб.

Стоимость эксплуатации осветительного прибора:

Т

СЭкс = К ■ С • Т- • 15 (2)

1 сл

где Сл - стоимость лампы, руб.; Ыл - количество ламп в о.п., шт. Тг - время работы системы освещения в год, ч; Тсл - нормативный срок службы лампы, ч; 15 - экономический срок

службы - промежуток времени, для которого определяются эксплуатационные затраты, лет.

Т

При расчетах Сэкс необходимо использовать целую часть отношения — • 15 (без

Тсл

округления).

Стоимость потребленной электроэнергии рассчитывается по выражению:

Сээ = Цээ •^ээ = Цээ • Ро.пГ Тг • 15 (3)

где Цээ - стоимость электроэнергии, руб./Втч; Шэээ - объем электроэнергии, потребленной о.п. за экономический срок службы, Втч; Роп. - мощность о.п., Вт.

© Вагин Г.Я., Солнцев Е.Б., Шевченко, А.С., Малафеев О.Ю., 2014.

Таким образом:

С = С + N • С • — • 15 + U • Р • Т -15

Свл Со.п ~ 1 \л Сл J J ~ Цзз 1 о.п Т г

(4)

Для того чтобы привести светильники с различными лампами и со схожими световыми характеристиками к одинаковым условиям, определим удельную стоимость владения, разделив выражение (4) на световой поток о.п. Фо.п.

Г Г N •С Т Р

_вл _ _ап1 + _1_л . _15+ Ц • . 15.

Фо.п Фо.п Тси ^ээ фо г

(5)

С Р

Т.к. отношение представляет собой удельную стоимость Кл, а отношение — об-

фл фл

ратно пропорционально световой отдачи Ксо, то выражение (5) можно представить в следующем виде:

Т ТТ ■Т -1 ч

(6)

С = С + С • — • 15 + Цзз'Тг'15

^уд.вл ^уд.оп 1 ^уд.л т 1 TT

Т сл Ксп.пп

Для анализа были выбраны следующие осветительные приборы:

1. Светильники с лампами накаливания (ЛН);

2. Светильники с галогенными лампами (ГЛН);

3. Светильники с компактными люминесцентными лампами (КЛЛ);

4. Светильники с люминесцентными лампами типа Т8 с галофосфатным люминофором и с электромагнитным ПРА (ЛЛ Т8 ЭмПРА);

5. Светильники с люминесцентными лампами типа Т8 с трех полосным люминофором и с электронным ПРА (ЛЛ Т8 ЭПРА);

6. Светильники с люминесцентными лампами типа Т5;

7. Светильники с ретрофитными светодиодными лампами (СДрет) (лампы прямой замены ЛН);

8. Светодиодные светильники для прямой замены светильников с линейными ЛЛ (СДлин).

Все осветительные приборы можно разделить на две группы:

1) лампы прямой замены ламп накаливания - ретрофитные о. п. (ЛН, ГЛН, КЛЛ,

СДрет);

2) светильники с линейными люминесцентными лампами, и их светодиодные аналоги - линейные о.п. (офисные светильники с ЛЛ всех типов, а также СДлин).

Для определения удельных показателей был проведен анализ характеристик о.п. различных производителей. Для ретрофитных о.п. в качестве эталона были выбраны ЛН мощностью 60 Вт, для линейных - офисные люминесцентные светильники размером 595х595 мм.

Согласно [3], а также проведенному анализу характеристик как отечественных, так и зарубежных о.п., были получены средние значения удельных показателей, а также срок службы ламп. Результаты представлены в табл. 1 и 2.

Таблица 1

Удельные показатели ретрофитных о.п.

Осветительный прибор Светоотдача, Ксооп, лм/Вт Удельная стоимость, Судоп, руб./лм Срок службы, ч

ЛН 12 0,02 1000

ГЛН 15 0,14 2000

КЛЛ 56 0,28 8000

СДрет 79 0,58 25000

Примечание. Для данных о.п. Суд оп и Суд.л равны

Таблица 2

Удельные показатели линейных офисных о.п.

Осветительный прибор Лампа Светильник Срок служб, Тсл, ч

Светоотдача чаКсо.л, лм/Вт Удельная стоимость, С руб./лм Светоотдача, Ксо.оп, лм/Вт Удельная стоимость, Суд.оп, руб./лм

ЛЛ Т8 ЭмПРА 62 0,04 36 0,19 8000

ЛЛ Т8 ЭПРА 73 0,06 47 0,22 12000

ЛЛ Т5 88 0,16 56 0,80 16000

СДлин - - 93 0,74 25000

Примечание. СДпин представляет собой неразборный светильник. В расчете (6) Суд.л принимается равной Судоп

Подставив в выражение (6) значения из табл. 1 и 2, а также изменяя время работы системы освещения в год, была получена зависимость удельной стоимости владения о.п. от времени работы системы освещения за 15 лет (рис. 1). Стоимость электроэнергии принята равной 4 руб./кВтч.

60

к го I .0

е; 01

£

1 50

£ 40 о.

« 30

I 20

го е; <о

10

I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I

ЛН ГЛН КЛЛ СДрет

и О

16

14

12 Ю ? 10 .

* 8

I 6 01

Ч 4

то 4

Время работы в год в течение 15 лет, часов

а)

1—I—I—I—I—ГП—I—I—I—I—I—I—I—I—I—I—I—ГП—I—I—I—I—I—I—I—I—I—I—I—I—ГП—I—I—I—I—I—I—I—I—I

000000000 000000000 826048260 122333445

Время работы в год в течение 15 лет, часов

ЛЛ Т8ЭмПРА ЛЛ Т8ЭПРА ЛЛ Т5 СДлин

б)

0

2

0

Рис. 1. Удельная стоимость владения осветительных приборов:

а - ретрофитных; б - линейных офисных Из рис. 1 следуют выводы:

1. Светильники с ЛН и ГЛН являются экономически неэффективными независимо от времени работы системы освещения.

2. Среди ретрофитных о.п., при работе системы освещения до 500 часов в год рекомендуется использовать лампы типа КЛЛ. При работе системы освещения более 500 часов в год рекомендуется использовать СДрет для прямой замены ламп накаливания.

3. Светильники с люминесцентными лампами типа Т8 с ЭмПРА являются экономически неэффективными независимо от времени работы системы освещения.

4. При работе системы освещения до 800 часов в год экономическая эффективность ЛЛ типа Т8 с ЭПРА превышает эффективность других о.п. Начиная с 800 часов светодиодные светильники СДлин являются более эффективными.

Аналогичный расчет был проведен при стоимости электроэнергии 2,0 руб./кВтч и 6,0 руб./кВтч. В результате, для ретрофитных о.п. выводы остаются неизменными; для линейных - при стоимости 2 руб./кВтч светодиоды теряют свою позицию в пользу светильников с ЛЛ типа Т8 с ЭПРА, а при стоимости 6 руб./кВтч выводы аналогичны выводам при стоимости 4 руб./кВтч.

Библиографический список

1. www.topten.eu

2. Энергосбережение в бюджетной сфере: учеб. пособие для энергоменеджеров. - Н. Новгород,

2014.

3. Энергоэффективное электрическое освещение: учеб. пособие / С.М. Гвоздев, Д.И. Памфилов,

В.Д. Поляков и др.; под ред. Л.П. Варфоломеева. - М.: Издательский дом МЭИ, 2013. - 288 с.

Дата поступления в редакцию 15.12.2014

G. Ya. Vagin, Е.В. Solntsev, A. S. Shevchenko, O. Yu. Malafeev

METHODOLOGY OF THE ILLUMINANTS ECONOMIC RANKING BASED

ON TOTAL COST OF OWNERSHIP

Nizhny Novgorod state technical university n.a. Alexeev

This is the methodology of the illuminants economic ranking which relates to lighting operating time per year. The calculations were made for Incandescent lamps, halogen lamps, compact fluorescent lamps, office luminaries with fluorescent lamps and LEDs. The calculations are made for three values of the electricity cost. The most cost-effective sources for interior lighting of state institutions and residential sector are identified.

Key words: ranking, electric lighting, total cost of ownership, economic efficiency.