Наиболее рациональная при эксплуатации система освещения: Рациональное использование промышленных систем освещения рабочих мест

Содержание

Системы производственного освещения | Гигиена труда

Для освещения производственных помещений и рабочих поверхностей пользуются естественным и искусственным светом. В зависимости от особенностей технологического и трудового процесса для рационального освещения применяются следующие основные системы: общее, местное и комбинированное. Естественным светом, как будет показано, обеспечивается в основном общее освещение, искусственным же — общее, местное и комбинированное.

Общее освещение достигается: а) равномерным размещением светильников одного типа и одинаковой мощности по всему помещению; б) локализованным размещением светильников соответственно расположению рабочих участков, рабочих поверхностей.

Местное освещение создается размещением светильников непосредственно над рабочими поверхностями. Сочетание в одном и том же помещении системы общего и местного освещения создает систему комбинированного освещения (рис. 76). При этом местное освещение предназначено для создания больших освещенностей на рабочих поверхностях, общее — для обеспечения определенной равномерности освещения различных участков производственного помещения и освещения проходов.

Наряду с высокой освещенностью система местного освещения обеспечивает и более высокое качество освещения, особенно при рассмотрении рельефных деталей и освещении поверхностей с направленным отражением света (металл, стекло, лакированные ткани и дерево и др.).

Рис. 76. Комбинированное (общее и местное) освещение.

В качестве примера можно привести производства, где наиболее целесообразно применение той или иной системы освещения.

При решении вопроса о выборе системы освещения для того или иного производственного помещения следует, опираясь на гигиенические и производственно-экономические данные, наметить наиболее эффективные источники света из числа выпускаемых и подготовленных к выпуску нашей промышленностью.

Общее освещение	Комбинированное освещение
В цехах, где рабочей поверхностью может служить любой участок пола цеха (литейные, сборочные цехи, склады и пр.)	На рабочих поверхностях, требующих по точности процесса освещенности более 500 лк (качество темной ткани, гравирование, браковка мелких деталей и пр.), особенно когда объекты различения рельефны
В цехах, где проводится общее наблюдение за машинами, если работа не требует различения особо мелких деталей	На рабочих поверхностях, занимающих очень небольшую часть общей площади пола цеха (браковка, слесарные тиски)
В тех случаях, когда местное освещение неприемлемо из-за производственных или экономических соображений (крупные ударные молоты, деревообделочные верстаки и пр.)	На рабочих поверхностях, где общее освещение, как правило, создает тени (штампы, станки механической обработки металла, ткацкие станки, швейные машины и пр.).
В цехах, где основное оборудование имеет длинные рабочие поверхности (прядильно-отделочное производство)	На рабочих поверхностях, расположенных вертикально или наклонно, если производственный процесс требует сравнительно высокой освещенности (обмоточные машины, щиты приборов контроля и автоматики и пр.).

экономия

1. Общие положения экономии электроэнергии:

Электрическое освещение — наряду с другими устройствами технического оснащения производственных помещений создает комфортные условия для производительного труда, уровень освещенности значительно влияет на производительность труда. Поэтому задачу экономии электроэнергии на осветительных установках следует понимать так, чтобы при минимальных затратах электроэнергии путем правильного устройства и эксплуатации осветительных установок обеспечить оптимальную освещенность производственных помещений и рабочих мест и высокое качество освещения, создать обстановку для наиболее производительного труда работающих.

Для действующей осветительных установок фактическая освещенность зависит от фактической освещенности, площади помещения; числа светильников, числа ламп в каждом светильнике, светового потока каждой лампы, коэффициента использования светового потока,

Величина светового потока лампы, зависит от типа и мощности лампы, напряжения на лампе и степени ее износа. Коэффициент использования светового потока зависит от следующих факторов: к. п. д. и формы кривой распределения силы света светильников, высоты подвеса светильников, возрастая с ее уменьшением, площади помещения S.

Экономия электроэнергии при проектировании осветительных установок:

Строительные нормы предусматривают рекомендации по рациональной цветов отделке стен, потолков, полов, ферм, балок, а также технологического оборудования цехов промышленных предприятий в целях улучшения освещения производственных помещений и условий труда.

При проектировании естественного и искусственного освещения помещений производственных зданий должно учитываться повышение освещенности рабочих мест за счет отраженного света от поверхностей интерьеров, отделка которых осуществляется в соответствии с рекомендациями строительных норм.

Расход электроэнергии на электрическое освещение зависит от числа и мощности ламп, потерь мощности в пускорегулирующей аппаратуре (ПРА) и в осветительной сети и от — числа часов использования мощности осветительных установок за данный период (например, год).

Продолжительность горения ламп в большой степени зависит от рационального устройства и максимального использования естественного освещения.

Рациональное устройство естественного освещения производственного помещения и создание достаточной освещенности рабочих поверхностей, требующейся технологическим процессом производства, должно быть предусмотрено при проектировании здания. Иногда об этом забывают, применяя проекты зданий, предназначенных для производств с меньшими требованиями к уровню освещенности. Недостаточная естественная освещенность в подобных зданиях ниже допустимой для данного типа производства, особенно в облачные зимние дни, приводит к необходимости использования электрического освещения в дневное время.

Эффективность и продолжительность использования естественного освещения зависят от состояния остекления, и для поддержания его в чистоте требуется регулярная очистка стекол. Периодичность очистки зависит от степени загрязнения воздушной среды производственного помещения и наружного воздуха.

Правила технической эксплуатации электроустановок (ПТЭ) требуют производить не менее двух чисток стекол в год при минимальной запыленности и не менее четырех при значительных выделениях пыли, дыма и копоти.

Методы очистки зависят от стойкости загрязнений: для легко удаляемой пыли и грязи достаточно промывки стекол мыльным раствором и водой с последующей протиркой. При стойких маслянистых загрязнениях, масляной копоти для очистки необходим применять специальные составы.

Эффективность регулярной протирки остекления очень высока: продолжительность горения ламп при двухсменной работе цехов сокращается в зимнее время не менее чем на 15%, а в летнее время на 90%.

Экономное расходование электроэнергии на осветительные установки в большой степени зависит от правильного выбора источников света и светильников, а также рациональной эксплуатации осветительных установок.

При выборе светильников учитывается высота помещений, их размеры, условия среды, светотехнические данные светильников, их энергетическая экономичность, требуемая освещенность, качество освещения и др. Важнее значение для экономичности светильников имеют отражатели.

Управление электрическим освещением:

Для экономного расходования электроэнергии в электроосветительные установках должна быть предусмотрена рациональная система управления освещением. Правильно построенная схема управления освещением помогает сократить продолжительность горения ламп и с этой целью предусматривает возможность включения и выключения отдельных светильников, групп их, помещения помещения, здания, всего предприятия.

В невысоких и небольших производственных и вспомогательных помещениях (с высотой до 4—5 м) возможно применение выключателей на один-два светильника или малую группу светильников.

Для крупных цехов возможно применение дистанционного контакторного управления освещением всего цеха и ограниченного количества мест — одного или двух, что облегчит управление освещением и позволит более экономно расходовать электроэнергию.

Пульт управления освещением размещается в помещениях дежурного персонала.

Управление наружным освещением с разделением его на части (освещение дорог и проездов, охранное освещение, освещение открытых мест работы, освещение больших площадей и открытых складов) должно быть максимально централизовано в масштабе всего предприятия. Централизуется обычно и управление освещением всего предприятия, т. е. освещением всех зданий и наружным освещением. Для дистанционного управления освещением используются телефонные кабели и кабели телеуправления. Управление освещением всего предприятия, как правило, сосредоточивается на пункте дежурного энергетического хозяйства предприятия.

Централизация управления освещением всего предприятия преследует цель выбора наиболее рационального времени включения и выключения освещения, сочетания его с уровнем естественной освещенности, с началам, перерывами и окончанием работ в цехах предприятия.

В практике применяются различные схемы автоматизации управления освещением. Наиболее часто автоматизируется управление наружным освещением. Для автоматического управления освещением применяются фотоэлементы или фотосопротивления, которые служат датчиками для автоматов управления. Датчика регулируются на определенный минимальный уровень естественной освещенности для выключения освещения с наступлением рассвета и включения его в сумерках.

Экономия электроэнергии при эксплуатации осветительных установок:

Важнейшее значение для экономии электроэнергии в осветительных установках имеют их правильная эксплуатация и ремонт. Службой главного энергетика должны составляться планы и графики осмотров, чисток, замен ламп и планово-предупредительного ремонта осветительных установок и осуществляться контроль за их выполнением.

Обширная группа мероприятий по экономии электроэнергии связана с правильной эксплуатацией и ремонтом осветительных установок. Важнейшие из них — разработка и внедрение методов и устройств для своевременной очистки светильников и замены изношенных ламп, значение которых для рационального расхода электроэнергии на освещение чрезвычайно велико.

Сокращение продолжительности горения ламп дает прямую экономию электроэнергии, к этому направлены мероприятия по максимальному использованию естественного освещения, правильному устройству управления освещением, применению автоматического и программного управления освещением.

Правилами технической эксплуатации электроустановок (ПТЭ) предусмотрено, что очистка ламп и светильников производится в сроки, определяем, ответственным за электрохозяйство, в зависимости от местных условий. В Правилах устройства электроустановок (ПУЭ) и ведомственных инструкциях имею, указания о рекомендуемой периодичности чистки светильников. Потерн светового потока резко возрастают от загрязнения светильников.

Для обеспечения экономичной эксплуатации применяемые светильника должны допускать легкий съем всех загрязняющихся частей — защитных стекол, отражателей, рассеивателей, патронов для их очистки в стационарных условиях мастерских.

Должны быть в деталях проработаны процессы замены съемных деталей светотехнической арматуры чистыми и очистки грязных деталей и мастерских с применением специальных моющих составов и средств механизации. В эксплуатации должен иметься обменный фонд не менее 5 — 10% съемных деталей, находящихся в осветительных установках.

Следует устранять одну из главных причин неудовлетворительной эксплуатации светильников — трудность доступа к ним. Особенно это касается цехов высотой более 4 м, где остро стоят эти вопросы. Наиболее удобны для обслуживания осветительных установок стационарные устройства, в том числе: технические этажи (устраиваемые для различного рода коммуникаций, вентиляции, кондиционирования воздуха), площадки, специальные электротехнические мостики.

Поддержание номинальных уровней напряжения в осветительной сети

Колебания напряжения приводят к перерасходу электроэнергии. Напряжение на выводах ламп не должно быть выше 105% и ниже 85% номинального напряжения. Снижение напряжения на 1% вызывает уменьшение светового потока ламп: накаливания — на 3 — 4%, люминесцентных ламп — на 1,5% и ламп ДРЛ — на 2,2%.

Одной из основных причин, вызывающих значительные колебания напряжения в осветительной сети промышленных предприятий являются пусковые токи крупных электродвигателей, установленных на агрегатах с тяжелыми маховыми массами, прессах, компрессорах, молотах и др. Значительно повышается напряжение в электросети промышленных предприятий в ночное время, когда остаются выключенными на ночь компенсирующие устройства. Колебание напряжения вызывается также изменением силовой нагрузки в течение суток.

Для устранения влияния колебаний напряжения на эффективность осветительной установки применяются отдельные трансформаторы для осветительной нагрузки и компенсирующие устройства, включаемые и отключаемые строго но суточному графику.

В последнее время для стабилизации напряжения в осветительных установках находит применение автоматическое регулирование напряжения. Для промышленных осветительных электросетей разработаны и широко применяются автоматическое регулирование напряжения с помощью вольтодобавочных трансформаторов и включение в сеть дополнительной индуктивности.

2. Рацпредложение:

Возможно это предложение покажется не столь существенным, но оно очень актуально. Обратим внимание на помещение, где находится оператор сушки. Холодное неуютное помещение. Много ли надо средств и сил, чтобы изменить существующее положение вещей? Нет, только желание! Первое- необходимо заказать в стройцехе изготовить вторую раму для окна, так как одинарные стёкла покрыты льдом внутри помещения. Второе- существующая система отопления не выполняет своих функций, в связи с чем установили дополнительно очень шумный электрокалорифер. Представьте- в небольшом помещении 2 мощных электрообогревателя и холодно! А в цехе ДАБ у оператора одна металлическая угольная печь и тепло! Я вообще заметил, что тепло только там, где стоят угольные печи. Что, трудно сварить такую печь из металла? Или выгодно жечь месяцами киловатты электроэнергии?

Ещё одно предложение касается освещения в этом же помещении. Стояли под потолком мощные лампы по 500 ватт. Для экономии одну лампу заменили на «экономку». Но эти мощные «экономки» часто выходят из строя по причине того, что днём на фабрике повышенное напряжение в сети до 250 В. А почему не провести эксперимент- подключение этих дорогостоящих ламп через диод, или последовательно с лампой накаливания. И вообще надо подумать, возможно лучше поставить не очень мощную лампу для общего освещения, а на столе оператора установить настольную лампу?

3. Рацпредложение:

Каждый день на фабрике электрики меняют множество ламп освещения. Очень часто «перегорают». Но ведь ещё в советское время было разработано много элементарных схем для защиты ламп- плавный запуск, ограничение напряжения и т.д. Вот где приложить руки нашим рационализаторам!

Вот одно из предложений, которое я нашёл:

— Проблема долговечности
ламп накаливания, которые порою перегорают в момент включения их в сеть,
остается по-прежнему актуальной. О некоторых вариантах ее решения
рассказывается в различной литературе, но, как правило они были или сложны для
повторения или маломощные и нет возможности использовать их при большой
нагрузке в сети ~220В.

Воспользовавшись свойством
симистора пропускать оба полупериода сетевого напряжения, можно собрать по
приведенной схеме сравнительно простой автомат, способный ограничить первоначальный
бросок тока через холодную нить осветительной лампы. Автомат рассчитан на
работу с осветительными приборами общей мощностью до 1500Вт. Принципиальная
схема автомата защиты ламп от перегорания приведена на рис.1.

Ограничитель мощности,
обеспечивающий двухступенное включение лампы, работает так. При замыкании
контактов сетевого выключателя SA1 ток в отрицательные полупериоды напряжения
протекает через лампу EL1, дроссель L1, диод VD1, ограничительный резистор R1 и
цепь управляющего электрода симистора. Симистор открывается для этих
полупериодов, и лампа горит «вполнакала».

Одновременно в эти
полупериоды через резистор R2 заряжается конденсатор С1. Спустя 1…2 с, когда
нить лампы уже прогреется, конденсатор СТ зарядится до такого напряжения, при
котором симистор будет открываться и в положительные полупериоды сетевого
напряжения — яркость лампы возрастет до нормальной. Для снижения уровня
радиопомех в сети, возникающих при работе симистора, установлен фильтр из
дросселя L1 и конденсатора С2. Если помехи не лимитируют, указанные детали
фильтра устанавливать необязательно.

Детали

Симистор КУ208Г в
устройстве вполне заменит КУ208В. Все резисторы типа — МЛТ-0,5, конденсатор С1
— К50-16, С2 — К73-16, К73-17 или другой на номинальное напряжение не менее
400В. На месте диода VD1, кроме указанного на схеме, можно установить Д226А,
КД109Б, КД221В или другой с обратным напряжением не менее 300В. Дроссель
наматывают на отрезке стержня диаметром 8 или
10 мм
и длиной 60…70 мм из
феррита 600НН или 400НН, его обмотка (виток к витку в один ряд) содержит
50…60 витков провода ПЭВ-2 диаметром
1,0 мм
.

Поскольку автомат выполнен
в виде двухполюсника, его детали можно расположить в корпусе светильника или
люстры без прокладки дополнительных проводов. Если суммарная мощность ламп
люстры превышает 300 Вт, симистор устанавливают на радиатор с поверхностью
охлаждения не менее 100 см².

Настройка

Налаживание устройства
сводится к подбору резистора R2 в зависимости от порога открывания примененного
симистора. Для этого к устройству подключают нагрузку, с которой будет работать
автомат, а вместо резистора R2 временно подпаивают переменный резистор
сопротивлением более 300 Ом. Перемещая движок резистора и подавая выключателем
SA1 напряжение, подбирают такое сопротивление резистора, при котором лампа EL1
загорается полным накалом через 1…2 с после включения. Затем на место R2
впаивают постоянный резистор такого (или возможно близкого) сопротивления.

Используются технологии uCoz

Передовые технологии и инновации в сфере освещения

Революционное развитие технологий в области наружного освещения позволяет существенно сократить энергопотребление за счет рационального управления, применения инновационных, перспективных энергосберегающих технологии с применением различных типов светильников.

В последние десятилетия проблема энергосбережения в области освещения становится все более актуальной из-за роста вероятности дефицита энергии. Общая доля мирового производства электроэнергии, затрачиваемая на освещение, доходит, по разным источникам до 20—30%, и значительная ее часть приходится на наружное освещение (НО).

В проекте Федерального закона «Об энергосбережении и повышении энергетической эффективности» закладываются основы государственной политики в этой области, при этом большое внимание уделено разработке программ повышения энергетической эффективности в основных отраслях и определение потенциала энергосбережения.

Ведущие компании в области освещения проводят исследования и разработки с целью создания технологий управления энергосбережением в области НО. Реализация таких технологий обеспечивается благодаря применению современных автоматизированных систем управления.

В настоящее время, несмотря на значительный прогресс в области создания энергосберегающих источников света, создалась достаточно стабильная ситуация по использованию современных ламп для наружного освещения. Основные типы источников света, применяемые в этой области, представлены в таблице 1.

Таблица 1. Основные типы источников света в наружном освещении
Тип источника света	Световая отдача, лм/Вт	Срок службы, час
Люминесцентные лампы (ЛЛ)	до 80	до 10 000
Дуговые ртутные лампы (ДРЛ)	до 70	до 15 000
Металлогалогенные лампы (МГЛ)	до 110	до 10 000
Натриевые лампы высокого давления (НЛВД)	до 150	до 24 000
Сверхяркие светодиоды (СС)	до 60…100	до 100 000

Не вдаваясь в подробности сравнения различных типов источников света, необходимо отметить, что революционные сдвиги во внутреннем освещении зданий в настоящее время существенно опережают аналогичные процессы в области наружного освещения. Наиболее распространенным источником света во внутреннем освещении, как для промышленных, так и для бытовых целей, являются газоразрядные люминесцентные лампы низкого давления подключаемые, как правило, через электронный пускорегулирующий аппарат (ЭПРА). Широко распространено управление световыми сценариями, обеспечивающее, в том числе и энергосбережение. Для этого применяются различные проводные (DALI, DSI, 1-10V) и беспроводные интерфейсы.

В наружном освещении применяются натриевые лампы высокого давления (НЛВД), а также, в отдельных случаях, более дорогие металло-галогенные лампы (МГЛ), обладающие спектром, более близким к спектру излучения Солнца. Оба типа ламп, оснащаются электромагнитной, либо электронной пускорегулирующей аппаратурой.

В отдельных случаях находят применение светодиодные светильники, однако, как следует из таблицы, от них в настоящее время не следует ожидать существенной экономии электроэнергии.

Предпосылки внедрения технологий управления энергосбережением.

Внедрение энергосберегающих технологий с каждым годом становится все актуальнее. Известны несколько программ, реализованных в Европе и в Северной Америке и направленных как на увеличение экономичности собственно светильников, так и на обеспечение энергосберегающих способов управления.

Рассмотрим возможности управления энергосбережением в наружном освещении. Типовая для России и для ряда других стран схема установка наружного освещения включает в себя трансформаторную подстанцию, преобразующую трехфазное напряжение 6/10 кВ в трехфазное напряжение 220/380 В, пункт включения освещения (ПВ), осуществляющий управление, контроль и энергоучет в сетях освещения и собственно линии НО. В линиях освещения устанавливаются светильники с лампами высокого давления (как правило, НЛВД и МГЛ). Лампы, подключаются по схеме «звезда», т.е. между одним из фазных и нулевым проводом сети. В «обычном» исполнении для обеспечения нормального режима работы НЛВД (МГЛ) в светильник устанавливается электромагнитный пускорегулирующий аппарат (ЭмПРА). ЭмПРА содержит импульсное зажигающее устройство, обеспечивающее начальный поджиг заряда в лампе, балластный дроссель, согласующий нелинейное сопротивление лампы с сетью 220 В и конденсатор, обеспечивающий приемлемый коэффициент мощности.

Возможности экономии электроэнергии в типовых установках НО минимальны. Традиционный до недавнего времени способ экономии энергопотребления при управлении такими установками, заключался в отключении 1/3 или 2/3 светильников в ночное время (на 4—5 часов), когда снижается активность городского населения и интенсивность дорожного движения. Такое пофазное отключение обеспечивает суммарную экономию электроэнергии до 30% и симметричность загрузки трехфазных линий сетей НО при подключении к одному пункту включения нескольких линий наружного освещения. Однако в настоящее время этот способ не признается целесообразным и не рекомендуется для использования международным комитетом по освещению (МКО), в основном, ввиду негативного влияния на безопасность дорожного движения. В Москве и Санкт-Петербурге уже несколько лет такой ночной режим освещения не используется.

Анализ вариантов энергосбережения

Анализ традиционной схемы НО показывает, что возможными резервами по управлению энергосбережением могут быть:

1. стабилизация напряжения;

2. увеличение КПД ПРА;

3. диммирование.

Таблица 2. Резервы энергосбережения в НО
№ п/п	Резерв	Оценка экономии, %
1	Стабилизация напряжения	до 15
2	Увеличение КПД ПРА	до 10
3	Диммирование	до 25
	Суммарный резерв	до 50

В первом случае экономия достигается стабилизацией режима работы каждой лампы групповым или индивидуальным способом, компенсируя нестабильность напряжения в сети, которая может доходить до ±15%.

Во втором случае достигнуть экономии возможно за счет использования более эффективных балластов, необходимых для питания НЛВД и МГЛ, а именно ЭПРА. Кроме того, более эффективное использование ламп высокого давления может достигаться за счет повышенной отдачи ламп при питании их от ЭПРА за счет отсутствия эффекта так называемого «перезажигания» в каждый полупериод питающего напряжения.

В третьем случае энергосбережение достигается за счет регулировки режима работы ламп (диммирования) в так называемом «ночном» режиме работы. При этом, целесообразным считается обеспечение глубины регулирования светового потока ламп до 50%, что может обеспечить экономию потребляемой мощности по сравнению с полным режимом освещения до 45% . Общее уменьшение энергопотребления за счет того, что ночной режим составляет около половины от всего времени работы ламп, может достигать 25%. МКО признает предпочтительным такой способ регулирования при снижении интенсивности дорожного движения в ночное время.

Суммарный резерв по снижению энергопотребления в сетях НО, таким образом, приближается к 50%.

Рассмотрим несколько методов управления линиями НО с точки зрения энергосбережения.

1. Традиционная схема трехфазной установки НО с обычными светильниками с ЭмПРА и возможностью уменьшения освещенности за счет отключения в ночное время 1/3 или 2/3 светильников, что не признается целесообразным и поэтому в нашем анализе не рассматривается.

2. Схема с двойным количеством светильников (по два на опору), половина из которых в ночном режиме отключается. Схема довольно проста, однако требует больших затрат при монтаже, а также в эксплуатации.

3. Схема со светильниками с двухрежимными ЭмПРА, обеспечивающая уменьшение освещенности в ночном режиме до 50% с экономией энергопотребления до 30% за счет подключения в каждом светильнике в ночном режиме дополнительного балластного дросселя. Исторически это были первые на Европейском рынке энергоэкономичные устройства, обеспечивающие снижение энергопотребления без частичного отключения светильников. Необходимо учитывать, что такая схема существенно снижает надежность ЭмПРА и требует использования дополнительного компенсирующего конденсатора, а также линии управления.

4. Схема с симисторными регуляторами, обеспечивающими фазовое регулирование напряжения линии освещения с изменением формы питающего напряжения. Она обеспечивает уменьшение освещенности в ночном режиме до 50% с экономией суммарного энергопотребления до 35%. При простоте реализации такая схема требует использования дополнительного общего регулируемого компенсатора коэффициента мощности и не нашла широкого применения в НО.

5. Схема со светильниками с ЭПРА, обеспечивающая уменьшение освещенности в ночном режиме до 50% с экономией энергопотребления до 40%. Такая концепция впервые позволяла использовать все известные возможности по экономии энергопотребления. Однако, решая проблему управления светильниками, эта схема снижает их надежность и существенно увеличивает их стоимость.

6. Схема с регулятором напряжения в шкафу пункта включения НО, построенная на многообмоточном автотрансформаторе с переключаемыми с помощью симисторов обмотками. Она обеспечивает уменьшение освещенности в ночном режиме до 50% с экономией энергопотребления до 35%. Схема нашла довольно широкое распространение в Европе, но требует использование дополнительного силового шкафа.

7. Схема с конверторами (или так называемыми «электронными трансформаторами») в шкафу пункта включения НО, обеспечивающая уменьшение освещенности в ночном режиме до 50% с экономией энергопотребления до 35%. Реализации такой схемы нам не известны; вероятно, это связано с тем, что весьма затруднительно получить в ней требуемую надежность.

8. Перспективная схема установки НО со светильниками с ЭПРА на линиях постоянного напряжения, обеспечивающая уменьшение освещенности в ночном режиме до 50% с экономией энергопотребления до 45%. Являясь модернизацией схемы по п. 5, эта схема имеет повышенную, по сравнению с ней, надежность и меньшую материалоемкость.

9. Установка НО со светодиодными светильниками.

По вариантам 3, 5, 8 и 9, в которых используются регулируемые (диммируемые) светильники, возможны следующие подварианты, связанные с различными способами управления светильниками

а) Управление светильниками по дополнительной командной линии с общепринятыми во внутреннем освещении интерфейсами DALI, DSI, 1-10V или другими проводными интерфейсами.

б) Управление светильниками путем коммутации напряжения (тока) в линии НО.

в) Управление светильниками с помощью PLC или FM-модема.

г) Автономное управление светильниками встроенными таймерами.

Все варианты от 3-го по 9-й представляют собой дополнительный уровень автоматизированной системы управления наружным освещением (АСУНО), а именно групповое и индивидуальное управление регуляторами и светильниками.

Было рассмотрено 20 вариантов и подвариантов управления энергосбережением в линиях НО. Многие из этих вариантов уже реализованы, другие вполне могут быть реализованы, а некоторые, скорее всего, не будут реализованы никогда.

Для обеспечения объективности оценки вариантов нам необходимо учесть все факторы, влияющие на экономическую эффективность внедрения каждой конкретной инновации.

Как уже отмечалось, аналогичная революция в области внутреннего освещения, продолжается уже более 20 лет. На начальной стадии этой революции самые примечательные сдвиги произошли в части широкого применения энергосберегающих светильников с ЛЛ и встроенными ЭПРА, дальнейший прогресс многие исследователи связывают с применением сверхярких светодиодов.

Оценка экономической эффективности

При исследовании возможных вариантов управления была разработана методика оценки эффективности внедрения энергосберегающей технологии в НО.

При проведении оценки эффективности учитывалась разница в показателях между конкретным вариантом и типовым вариантом линии НО. В расчете учитывалось:

– энергопотребление линии НО;

– стоимость силовых и управляющих кабелей;

– стоимость светильников;

– затраты на монтаж линии НО;

– затраты на ремонт и обслуживание линии НО;

– стоимость дополнительного оборудования и материалов.

В оценке были учтены прогнозы по росту тарифов на электроэнергию по РФ на весь расчетный период.

Объектом анализа в проводимом исследовании выступает типовой участок скоростной автодороги, за который принят магистральный отрезок трассы длиной 2 км по 4 полосы в двух направлениях, имеющий 328 светильников, 8,2 км линий освещения и обслуживаемый одной трансформаторной подстанцией и 2-мя шкафами управления НО.

Сравнение вариантов проведено по сроку окупаемости (СО). За период расчета принят промежуток в 6 лет.

Результаты оценки представлены в таблице 3.

Таблица 3. Результаты оценки вариантов энергосберегающих технологий
№ вар.	Варианты технологий	Срок окупаемости, лет	% экономии
1	Типовая система	—	—
2	Двойное число светильников	>6	до 25
3а	2-режимные ЭмПРА	>6	до 30
3б	2-режимные ЭмПРА	4,9	до 30
3в	2-режимные ЭмПРА	5,5	до 30
3г	2-режимные ЭмПРА	>6	до 30
4	Фазорегурятор	4,3	до 35
5а	Система с ЭПРА	5,9	до 40
5б	Система с ЭПРА	3,9	до 40
5в	Система с ЭПРА	4,3	до 40
5г	Система с ЭПРА	3,7	до 40
6	Переключаемый автотрансформатор	4,2	до 35
7	Конвертор	5,9	до 35
8а	Система с ЭПРА на линиях с постоянным напряжением	3,6	до 45
8б	Система с ЭПРА на линиях с постоянным напряжением	2,9	до 45
8в	Система с ЭПРА на линиях с постоянным напряжением	3,3	до 45
8г	Система с ЭПРА на линиях с постоянным напряжением	3,4	до 45
9а	Светодиоды	>6	до 35
9б	Светодиоды	>6	до 35
9в	Светодиоды	>6	до 35
9г	Светодиоды	> 6	до 35

Лучшие сроки окупаемости вариантов 8б и 8в объясняются реализацией максимальной экономии электроэнергии при более высокой надежности ЭПРА в сравнении с другими вариантами.

Очевидно, что варианты 4 и 6 из-за меньшей экономии электроэнергии существенно проигрывают варианту 8 в далекой перспективе. Что касается варианта 5, то его недостаточно высокие показатели могут быть объяснены относительно большей ценой ЭПРА и сравнительно меньшей их надежностью. При отладке серийного изготовления высоконадежных ЭПРА при всех других равных условиях этот вариант, вероятно, сможет по эффективности конкурировать с вариантом 8. Система наружного освещения со светодиодными светильниками (вариант 9) имеет большие начальные затраты (высокая цена светильников) и меньшую экономию электроэнергии в сравнении с другими вариантами, СО такой системы превышает 6 лет. Очевидно, что при таких показателях наибольшее применение в НО светодиодные светильники найдут не в утилитарном освещении, а в архитектурно-художественной подсветке.

Особо следует отметить, что расчеты проводились для нового строительства линий НО, либо их капитальной реконструкции. Внедрение технологий энергосбережения на действующих линиях НО без капитальной реконструкции линий потребует уточняющих расчетов, при этом оценки отдельных вариантов могут претерпеть изменения. Впрочем, такие расчеты необходимы для любого конкретного проекта.

Таким образом в области наружного освещения в настоящее время происходит революционное развитие технологий, связанное с расширением возможностей по экономии энергопотребления за счет рационального управления.

На конкретном примере разработки в области управления энергосбережением впервые проведена технико-экономическая оценка эффекта внедрения различных типов технологий на самом раннем этапе проектирования системы.

Анализ и предварительный расчет экономической эффективности вариантов внедрения энергосберегающих технологий показывает наибольшую перспективность систем освещения с ЭПРА на линиях с постоянным и переменным напряжением, обеспечивающих быструю окупаемость и экономию электроэнергии до 40—45%.

Офисное освещение — нормы, особенности, виды светильников

Содержание:

Последние 10 лет подходы к энергоснабжению и освещению офисных пространств стремительно меняются. Это связано с переоценкой функций персонала, влиянием опыта удаленной работы, появлением новых интерьерных решений и популяризацией эргономики. С одной стороны, в офисах руководствуются общими принципами построения световых сцен, основанными на типах и слоях освещения. С другой — считается, что выполнять только требования стандартов по уровню освещенности и цветовой температуре уже недостаточно.

В этом обзоре мы постараемся ответить на ключевые вопросы создания систем офисного освещения.

Техническое нормирование офисного освещения

В большинстве стран мира государственные стандарты определяют минимально допустимую освещенность офисных рабочих мест в 500 лк. Кроме освещенности нормированию подлежат:

Цветовая температура, К.

Равномерность освещения (как отношение минимальной освещенности к средней, либо максимальной в пределах помещения/зоны/плоскости).

Контрастность (отношение освещенностей на независимо ориентированных плоскостях, например, горизонтальной и вертикальной).

Энергоэффективность (удельную энергоемкость системы), Вт/м².

Качество цветопередачи, %.

Блесткость (дикскомфорт и ослепление от чрезмерно ярких ИС, попадающих в поле зрения).

Рис. 1. Прямая и отраженная блесткость (ослепление)

Гигиенические требования, изложенные в СанПиН 2.21/2.1.1.1278-03, касаются вопросов сочетания естественного света с искусственным. Что до основных функциональных параметров — освещенности и качества цветопередачи — положения отечественного СП 52.13330.2011 на 95 % совпадают с информацией из EN 12464-1. Некоторые отличия обусловлены широким диапазоном светоклиматических режимов территории РФ.

Минимальные освещенность и качество цветопередачи в офисных локациях по требованиям российских и международных стандартов
Зона	E_min, лк	R_a, %
Типовые рабочие места с компьютерами	500	80
Рабочие места проектировщиков	750	80
Конференц-залы, переговорные комнаты	300	80
Рецепции, обслуживание клиентов	200*	60*
*Усредненный параметр для помещения, в котором предполагается наличие акцентного освещения отдельных зон. Например, информационные табло/витрины с E ≥ 1000 лк и R_a_{≥ 90 %}

Источники света для офисов

Самые востребованные ИС в современных офисах — это светодиоды и люминесцентные трубки. Компактные люминесцентные лампы (КЛЛ) за последние 3 – 5 лет были почти полностью вытеснены LED аналогами. Последние не только стали дешевле, но и превзошли «экономки» в качестве цветопередачи. При этом непрерывно росла их энергоэффективность в отличие от характеристик КЛЛ с резьбовыми цоколями.

Люминесцентные трубки в ряде случаев могут служить дольше светодиодных линейных ИС. Это связано с особенностями охлаждения приборов. Не в любой ситуации обеспечивается достаточный теплоотвод от LED систем, поэтому иногда они выходят из строя раньше проектного срока.

Целесообразность применения металлогалогенных ИС в офисах ограничена их энергоэффективностью и высотой потолков в помещениях. Лампы этого типа демонстрируют светоотдачу на уровне LED (до 150 Лм/Вт) только в диапазоне больших мощностей — 500 Вт и выше. Для обеспечения нормируемых уровней освещенности они должны располагаться на высотах более 5 – 7 м над уровнем расчетной плоскости. Такие масштабы пространств не характерны для офисов, но иногда встречаются в холлах корпоративных зданий.

Рис. 2. Источники света, распространенные в офисных системах освещения

Типы светильников

Светотехнику, используемую в административно-офисных зданиях, сегментируют по:

Конструкции.

Способу монтажа.

Функции.

Конструктивные особенности светотехники для офисов

Самые распространенные виды офисного светового оборудования — растровые и линейные модели. Они обладают важными достоинствами в сравнении со светильниками других конструкций:

Дают равномерное распределение освещенности в пределах прямоугольного светового пятна, ассоциируемого с одним или несколькими рабочими столами.

При проектировании офисов системы из растровых и линейных ламп удобно согласовывать с планировкой помещений.

Как правило, это модели массового производства, отличающиеся демократичными ценами.

Как правило, каждая растровая и линейная модель имеют несколько модификаций по величине светового потока, цветовой температуре, размерам, видам рефлекторов/рассеивателей, а также по способу монтажа. Поэтому их легко интегрировать в любую систему.

Рис. 3. Линейные (слева) и растровые (справа) светильники в офисе

Линейные и растровые офисные светильники по направлению светового потока делятся на приборы:

Прямого света (поток направлен вниз).

Отраженного (поток направлен вниз с помощью рефлектора).

Смешанного (одна часть потока направлена вниз непосредственно, а другая — с помощью рефлектора).

Прямо-отраженного (поток направлен как вниз, так и вверх для отражения от потолка) — принцип используется, в основном, в линейных моделях.

Рис. 4. Решетчатые (сотовые) и параболический (справа) отражатели линейных ламп

Кроме рассмотренной техники, в офисах активно используются:

Модульные системы (состоят из линейных светильников), собирающихся в единую линию или замкнутый контур).

Светильники под резьбовый патрон с конусными и параболическими рефлекторами, а также сферическими плафонами-рассеивателями из матового стекла или пластика.

Приборы типа Download (даунлайты).

Трековые светильники.

Настольные лампы.

Приборы с накладными матовыми плафонами типа «таблетка».

Рис. 5 Модульные светильники в интерьере офиса

Все конструктивное многообразие светотехники для помещений — от хрустальных люстр и торшеров до закарнизной подсветки из светодиодных лент — находит свое место при разработке дизайна вестибюлей, переговорных комнат и других имиджевых зон. Но значение таких приборов — подчеркнуто декоративное. Ими невозможно, либо нерационально освещать рабочие места.

Отдельного упоминания достойны светильники с изменяемой цветовой температурой. Они могут быть реализованы в любом конструктивном форм-факторе. С их помощью в современных офисных системах компенсируется недостача естественной инсоляции.

Рис. 6 Светильники контрастного освещения для офисов (слева направо): трековые, даунлайты, пантографные (настольные/настенные)

Способ монтажа

Тип потолка и его высота определяют преимущественный способ монтажа светотехники в офисе:

Встраиваемые — как правило, это растровые модели под потолки Армстронг, линейные — под реечные и потолки Грильято, а также точечные софиты и приборы download, рассчитанные на врезку в гипсокартонные панели.

Подвесные — в высоких помещениях, особенно, в интерьерах техно-стилистики с переплетением инженерных коммуникаций над головами сотрудников — не обойтись без линейных, модульных, трековых и купольных осветительных приборов на подвесах.

Накладные — практически все конструктивные виды светильников (кроме люстр и специально рассчитанных под Армстронг или гипсокартон) могут выпускаться в этом исполнении.

Функции светотехники

Большинство офисных светильников могут выполнять несколько функций. Их роль определяется при проектировании, но все они относятся к приборам основного света. Внутри этой группы можно выделить настольные лампы, использование которых регулируется самим персоналом. Особняком стоит специализированная светотехника аварийного и дежурного освещения.

Типы офисного освещения

Если обобщать источники света, освещение делится на естественное, искусственное и совмещенное. В офисах естественное освещение (прямое, рассеянное и отраженное солнечное излучение) играет более важную роль, чем на объектах торговой и промышленной сферы. Поэтому априори, рассматривая офисы, специалисты исходят из наиболее типичной ситуации — использования совмещенного освещения.

Если речь идет о функциональном подходе к описанию освещения офисов, выделяются следующие типы:

Общее.

Местное.

Декоративное.

Аварийное/эвакуационное.

Когда необходимо охарактеризовать структуру системы освещения, говорят о:

Одноуровневых/однослойных сценах.

Многоуровневых/многослойных сценах (в офисах редко используется более 2 уровней).

Общее освещение

Обеспечивает равномерное распределение потоков по всему помещению, поэтому его еще называет амбиентным. Для максимального рассеивания потоков и усреднения их характеристик на контрольных плоскостях важно:

Достаточно высокое расположение светильников над освещаемой поверхностью.

Частичное перекрытие световых пятен соседних приборов.

Использование эффективных рассеивателей.

Поэтому классический пример общего освещения в офисах — системы с равномерным распределением на потолке растровых, линейных или купольных светильников с матовыми плафонами, освещающих большие площади.

Местное освещение

Компенсирует непосредственно на рабочих местах и в зонах обслуживания клиентов недостаток освещенности и контрастности света, генерируемого общим освещением. Реализуется за счет подвесной светотехники, локализации световых потоков от трековых софитов, приборов типа download, а также с помощью настольных ламп. Местное освещение может обеспечиваться той же светотехникой, которой укомплектовано общее. В ряде случаев для этого приборы просто монтируются ниже с помощью удлинения подвесов.

Рис. 7. Слева общее освещение реализовано линейными лампами отраженного света, справа — растровыми светильниками

Особенность офисного местного освещения заключается в том, что персоналу дается возможность самим настраивать направление и силу (в определенных пределах) световых потоков.

Рис. 8. Слева — в офисе только общее освещение (даунлайты), справа — местный свет реализован настенными и трековыми светильниками

Декоративное освещение

В офисах и административных зданиях декоративный свет может играть 3 роли:

Подчеркивать стилистику интерьера.

Поддерживать имидж и продвигать бренд компании.

Управлять вниманием — структурировать пространство, помогая персоналу и посетителям быстро находить/выбирать необходимые маршруты, объекты и зоны.

Световое управление вниманием активно развивается последние 3 – 5 лет. Как правило, для этого используется акцентный свет настенных, точечных, подвесных светильников, а также даунлайтов и приборов с концентрированной оптикой. Среди удачных наработок в этом направлении:

Световые дорожки — между тесно сотрудничающими подразделениями и отдельными специалистами, а также в качестве «сопровождения» посетителей к рецепциям и другим локациям особой важности.

«Порталы» — обрамления важных входов линейными моделями, смонтированными на стене.

Безтеневые световые пятна круглой и прямоугольной формы, прямо указывающие определенные зоны.

Подсветка полок с документами/оборудованием первоочередной важности.

Рис. 9. Декоративные осветительные приемы, используемые для офисного зонирования

Аварийное/эвакуационное освещение

Для офисов обязательными являются антипаническое и освещение маршрутов эвакуации. Первое применяется во всех помещениях с площадью > 60 м². Его цель — при отключении основного освещения обеспечить хорошую видимость и возможность организованного выхода из помещений, где находится большое количество людей.

Маршруты эвакуации должны освещаться на всем своем протяжении, а зоны выходов и изменения направления движения — оснащаться световыми аварийными указателями с соответствующей инфографикой.

Для крупных операционных залов и офисов опенспейс лучшим решением считается использование аварийных светильников непрерывного действия. Такие приборы внешне и по световому потоку могут не отличаться от основных светильников общего освещения. Однако, они автоматически переключаются на резервный источник питания при пожарах и других аварийных ситуациях.

Рис. 10. Эвакуационные световые указатели в коридоре административного здания

Световые сцены и сценарии

Массив одинаковых или однотипных светильников, выполняющих общую функцию, ассоциируют с отдельным уровнем/слоем системы освещения. Совокупность уровней составляет световую сцену помещения.

В самом простом случае у сцены офисного освещения 1 уровень: например, растровые приборы, смонтированные в невысоком потолке Армстронг, выполняют одновременно 2 функции — общего и рабочего света. Такие сцены называют одноуровневыми. Добавление слоев формирует многоуровневую сцену.

Сценарием освещения называют совокупность его настроек. Например, включая и выключая отдельные группы светильников, изменяя величину, направление, фокусировку потоков и их цветовую температуру, можно реализовать в кабинете или операционном зале несколько сценариев:

Рабочий процесс (преимущественное освещение рабочих мест).

Переговоры (преимущественное освещение переговорной зоны).

Релакс (изменение цветовой температуры с нейтральных и холодных тонов до теплых в сочетании с уменьшением освещенности).

Как необходимо освещать разные зоны в офисах?

Самыми востребованными сегодня остаются 3 концепции планировки офисов — традиционная (монофункциональные помещения), опенспейс (стены заменены зонированием) и фьюжн/фристайл (рабочая обстановка в жилой и/или игровой среде). Освещение, независимо от типа планировки, должно исходить из базовых требований к функциональным зонам — рецепциям, рабочим местам, зонам отдыха, переговорным комнатам, кабинетам.

Рабочие места

Свет, адекватный выполняемым задачам — это не только текущая продуктивность сотрудников. Правильное освещение рабочих мест существенно влияет на здоровье персонала, креативность и долгосрочную мотивацию людей. Рассеянное солнечное излучение оптимально для работы по многим параметрам. Однако, его недостаток или отсутствие могут быть полностью компенсированы грамотными техническими решениями.

Кроме соблюдения ключевых требований технических стандартов необходимо детально учитывать направление световых потоков и расположение компьютерных мониторов. Норма освещенности рабочего места E_min_{= 500 лк, в то время, как величина светового потока от монитора ноутбука в среднем составляет 200 лк. Если фоновые горизонтальные потоки превышают 200 лк, это мешает нормальной операционной работе.}

Поэтому необходимо добиваться разных уровней освещенности на горизонтальных и вертикальных контрольных плоскостях. В случаях невозможности прямого влияния на горизонтальные потоки их необходимо экранировать — будь-то применение обычных жалюзи на окнах или индивидуальных экранов/перегородок.

Рис. 11. Типовое освещение растровыми светильниками офиса с невысоким потолком

Эффективней всего проблема фонового ослепления решается правильной планировкой помещения. Кроме фонового ослепления важно исключить превышение допустимой блесткости и бликования искусственных ИС, попадающих в поле зрения работников и отражающихся на мониторах.

Вопросы равномерности и контрастности освещения рабочих мест решаются в зависимости от архитектурных особенностей помещения, его планировки и сложности световой сцены:

Операционные зоны с низкими потолками — при однослойном свете требуемых параметров можно добиться растровыми и линейными светильниками при условии хорошего рассеивания и переотражения потоков (матовые экраны, пластинчатые/ячеистые рефлекторы). При недостатке контраста рационально дополнять общее освещение настольными лампами.

Операционные зоны с высокими потолками — оптимальна 2-слойная схема, реализованная линейными светильниками, расположенными на верхнем (общее) и нижнем (местное) уровнях освещения. При высоте потолка более 4 м имеет смысл использовать купольные осветительные приборы в сочетании с линейными и даунлайтами (каждый тип из перечисленных может работать как в общем, так и в местном слоях).

Рис. 12. Двухслойное освещение модульными и линейными светильниками в офисе с высоким потолком

Оптимальными цветовыми температурами света в рабочих зонах считаются нейтральные и умеренно-холодные тона 3000 – 5000 К. Научно подтверждено, что такое освещение бодрит, повышает внимательность и улучшает различение мелких деталей.

Вестибюли

Когда холлы, расположенные на первых этажах, отделены от уличного пространства стеклянными стенами, имеет смысл освещать такие помещения по канонам торгового светового мерчандайзинга. Вестибюль становится витриной офиса в прямом смысле. Подойдет дополнительная вертикальная подсветка плоскости входа (до 1000 лк) даунлайтами или мощными трековыми прожекторами.

В более скромных архитектурных обстоятельствах декоративный свет в холлах тоже играет важную роль. Но, чтобы реализовать необходимый эмоциональный эффект («радушная встреча»/«конфиденциальность»/«статусная торжественность») не обязательно поднимать уровень освещенности. Можно сыграть на контрастах, оставаясь в рамках 200 – 300 лк, требуемых стандартами.

Рис. 13. Освещение офисных холлов имеет подчеркнуто декоративный, имиджевый характер

Зоны отдыха

В зонах отдыха целесообразно одноуровневое общее освещение, характеризующееся:

Максимально рассеянным потоком

Полным отсутствием ослепленности и прямого бликования даже при взгляде отдыхающего на потолок.

Умеренными уровнями освещенности (не более 300 лк) и теплым спектром ИС (2500 – 2700 К).

Добиться этого можно, используя модели с матовыми плафонами, либо, размещая световые приборы в глубоких потолочных кессонах.

Рис. 14. Мягкий амбиентный свет теплых оттенков оптимален в офисных зонах отдыха

Рецепции

Задача освещения зон рецепции состоит в том, чтобы в небольшом пространстве реализовать 2 – 3 функции света:

Привлечь посетителя.

Обеспечить рецепционистам хороший рабочий свет.

Продвигать бренд компании.

Поэтому, как правило, используется общий верхний уровень подвесных светильников, играющих как функциональную, так и декоративную роль. Дополнительные акценты сфокусированы на стойке или информационном табло. На рабочем столе стойки добавляют настольные лампы или линейные светильники, скрытые от посетителей.

Рис. 15. Привлечение посетителей и рабочее освещение для рецепционистов — главные задачи освещения зон рецепции

Переговорные, комнаты для совещаний и мозговых штурмов

Оптимальную эмоциональную атмосферу здесь помогает создавать теплое амбиентное освещение умеренной яркости (не более 300 лк). Однако, иногда требуется ознакомить партнеров с печатными документами или провести энергичную оперативную работу с сотрудниками. Поэтому будет не лишним для сосредоточенной деятельности предусмотреть дополнительные ИС или отдельную группу светильников, чтобы при необходимости поднимать уровень освещенности до 500 – 700 лк. Рекомендуемая цветовая температура этого светового слоя 4000 – 7000 К.

Если используются стенды для докладов и презентаций, эта зона требует акцентации (например, посредством регулируемых трековых или стационарных софитов).

В том случае, когда небольшая переговорная/совещательная комната планируется в составе офиса опенспейс, обычно ее просто отделяют стеклянными перегородками от общего пространства. Тогда амбиентного освещения, проникающего извне вполне достаточно, и можно его лишь дополнить одним светильником, расположенным над центром стола.

Рис. 16. Переговорные комнаты могут оформляться и как зоны отдыхов, но в них не обойтись без яркой лампы над столом, помогающей настроиться на рабочий лад

Эргономика света в офисе

Термины «антропоцентрический принцип», «биодинамическое освещение» и «циркадный свет» имеют непосредственное отношение к эргономическому освещению рабочих мест в офисах.

Свет воздействует на циркадные циклы — биоритмы, регулирующие сон, пищеварение, терморегуляцию, чередование периодов активности и отдыха. Причинно-следственная связь следующая: интенсивность и цветовая температура освещения стимулируют или угнетают продукцию гормонов — мелатонина и кортизола. Преобладание мелатонина в организме способствуют сну, а кортизола — бодрствованию.

Рис. 17. Изменение цветовой температуры солнечного света в летний день

Если нанести на общий таймлайн изменение суточного гормонального статуса здорового человека и параметры солнечного света в ясный летний день, получится диаграмма циркадного освещения. Из нее для каждого времени суток можно брать оптимальные характеристики для имитации их искусственным или смешанным освещением.

В офисах рекомендуется использовать 2 системы биодинамического освещения:

Циркадного света, максимально приближенного по динамике к естественному (летнему солнечному) — подходит для рабочих мест.

Эмоционально эффективного света — когда повторяющиеся рабочие циклы и функции сопровождаются наиболее подходящими световыми сценариями — подходит для отдельных зон (переговорные, места отдыха и т.д.)

Чтобы полноценно реализовать оба сценария, необходимо использовать светильники с изменяемой цветовой температурой и систему управления с обратной связью по уровням освещенности. Важно, чтобы изменение E и T_цв происходило плавно, позволяя зрению персонала незаметно адаптироваться к новым циркадным периодам.

Рис. 18. Коррекция недостатка теплого света (вторая половина дня зимой) с помощью линейных LED ламп с изменяемой цветовой температурой

Энергосбережение в офисном освещении

Оптимизация расходов на освещение офиса не только не противоречат эргономике, но зачастую достигается общими техническими и программными решениями. Эффективное световое оборудование и системы управления минимизируют энергопотребление и улучшают качество офисного освещения.

Планировка

По-возможности необходимо на 100 % использовать естественную инсоляцию. Рациональная планировка офиса призвана, в первую очередь, удовлетворять этому требованию.

Выбор источников света

Иногда использование флуоресцентных трубок, ламп накаливания или металлогалогенных приборов оправдано специальными условиями — высокой температурой в месте установки, необходимостью обеспечения качества цветопередачи 100 %, особенностями архитектуры помещения. Во всех остальных случаях необходимо как можно скорее переходить на светодиоды. Например, замена ламп дневного света c цоколем Т8 на LED аналоги окупается при работе офиса в одну смену не дольше, чем за 1 год. При двухсменном режиме, соответственно — примерно за 5 — 6 месяцев.

Датчики, диммеры и системы управления

Один из самых простых способов экономии электроэнергии на освещении заключается в использовании датчиков присутствия. Когда в помещении нет людей, свет автоматически выключается. Этот принцип легко реализуем даже без построения систем управления светом. Мера актуальна для зон, где сотрудники появляются периодически — комнаты отдыха, кухни, санузлы, кладовые.

Другие датчики, например, освещенности, и диммеры, регулирующие яркость ламп — это уже элементы полноценной программно-управляемой системы. С их помощью оптимизируются и расходы, и качество освещения рабочих мест.

Своевременное техническое обслуживание

Регулярная очистка плафонов, рефлекторов и радиаторов охлаждения от пыли — не менее важная мера, чем все остальные. Запыленные плафоны пропускают меньше света, поэтому система управления повышает потребляемую мощность ИС. Это приводит к значительному перерасходу энергии. Кроме того, пыльные приборы перегреваются, из-за чего снижается их светоотдача (Лм/Вт) и они быстрее выходят из строя.

Управление светом в офисе

С точки зрения участия персонала выделяют следующие принципы управления офисными осветительными системами:

Распределенное ручное — каждый светильник или группа управляются отдельными настенными выключателем и диммером.

Централизованное ручное — органы управления собраны в коммутационном шкафу.

Автономное автоматическое — отдельные светильники управляются датчиками или реле, входящими в состав устройства.

Централизованное автоматическое — все управляющие команды на группы света и отдельные приборы поступают из центрального устройства — контроллерного блока или компьютера.

В свою очередь централизованное автоматическое управление может строиться по нескольким принципиально отличающимся схемам, но это уже тема для отдельного обзора. Необходимо отметить и следующий момент: на конкретном объекте, как правило, приходится сочетать несколько описанных принципов.

Для заказчика главное в другом: чтобы подрядчик создал эффективную систему управления освещением, необходимо правильно поставить ему задачу. По каждому помещению офиса отдельно выбираются цели. Например:

Автоматическая биодинамическая компенсация недостатка естественного освещения.

Сочетание амбиентного света (автоматическое биодинамическое управление) с местным (ручное управление).

Управление по запрограммированным сценариям (описывается, каким именно).

Автоматическое автономное управление.

Чтобы управление освещением рабочих мест обеспечивало качественный свет по заданным параметрам и при этом экономило электроэнергию, в его схеме должна использоваться обратная связь. Самый универсальный и одновременно технически совершенный способ такой связи построен на использовании датчиков освещенности.

Так как управляющие сигналы в ряде случаев требуют прокладки отдельной кабельной сети, задача на создание системы управления должна ставиться одновременно с проектированием самой системы офисного освещения. К счастью, существуют управляющие принципы, для реализации которых достаточно силовых кабелей или беспроводной передачи по Wi-Fi. Например, протокол DALI (удобный для работы с трехфазными трековыми системами).

Рис. 19. Различные типы контроллеров для управления освещением — аппаратная дека с пультом — тачскрином и миди-контроллеры

Типичные ошибки при освещении офисов

Проектному подразделению «Интера Лайтинг» приходилось не только разрабатывать системы офисного освещения с нуля, но и заниматься их модернизацией. Из опыта выявления и решения проблем сформировался своеобразный список типичных ошибок:

Плохой баланс естественного и искусственного света — при существующих вариантах управления освещенность получается либо недостаточной, либо завышенной.

Прямая ослепляемость и блики на мониторах компьютеров — при выборе светотехники не были учтены защитные углы светильников; в оконных проемах нет необходимого экранирования.

Через 3 – 5 лет эксплуатации LED систем уровень освещенности снизился ниже требуемого стандартами — светотехника выбрана без запаса по световому потоку с коррекцией посредством диммирования.

Несоответствие планировки интерьера, схемы расположения светильников и деления их на группы — недостаточная или избыточная освещенность операционных зон в сочетании с избыточной освещенностью вспомогательных зон (проходов, мест ожидания/отдыха). Невозможность экономии электроэнергии при неполной загрузке рабочих мест.

Нарушение эргономики освещения — светильники холодного спектра в зонах отдыха.

Нарушение правил местного освещения столов сотрудников, работающих с бумажными документами — тень падает на документ.

Отсутствие индивидуально регулируемого местного света на мультифункциональных рабочих местах.

Использование светильников с недостаточным качеством цветопередачи в офисах рекламных и полиграфических компаний/подразделений.

Рис. 20. Учет защитных углов светильников для предупреждения ослепляемости

Проектирование офисного освещения

В процессе проектирования важно соблюсти правильную очередность всех этапов. Важный бонус от «Интера Лайтинг»: полноценный проект освещения вашего офиса готовится нашим инжиниринговым подразделением бесплатно.

Рис. 21. Моделирование группы света в ПО DIALux

Алгоритм проектирования выглядит следующим образом:

Интервью с заказчиком — определяются функции всех помещений офиса и ставятся задачи по системе освещения и управлению ей, получается необходимая документация по внутренней архитектуре, планировке, существующим электросетям.

Помощь в составлении ТЗ — подрядчик помогает заказчику составить техническое задание, в котором все задачи описаны с численными значениями технических параметров.

Светотехнический расчет на специализированном ПО типа DIALux.

Выбор светотехники, комплектация необходимой коммутационной и управляющей аппаратуры, трассировка кабельных сетей.

Предоставление заказчику результата в виде монтажных схем, спецификаций, инструкций по эксплуатации, сметы, расчета энергопотребления.

Сложности с выбором светильников?

Подготовим полный расчет стоимости, необходимого оборудования и 3D визуализацию для освещения вашего объекта. Это БЕСПЛАТНО — еще до покупки и заключения договора, вы сможете узнать:
«Сколько и какие светильники подойдут?», «Сколько это будет стоить?», «Как это будет выглядеть?» и даже «Сколько будет наматывать счетчик?».

Смотреть все решения

Правильное освещение в современной квартире

Дата публикации: 07 июля 2015.
Категория: Статьи.

Правильно выбранное освещение квартиры является немаловажным фактором в создании комфортной и здоровой среды обитания. От организации системы света зависит визуальное восприятие интерьера, уровень энергопотребления и эффективность использования пространства.

В первую очередь выбор определяется знанием основных видов осветительных систем, приборов и вариантов освещения. Но кроме этого, для создания максимально приспособленной для уютного проживания квартиры, необходимо учитывать привычки всех членов семьи, их любимые виды времяпрепровождения.

Для создания оптимальной и безопасной системы освещения необходимо ориентироваться не только на собственные предпочтения и тенденции интерьерного дизайна, но и учитывать:

требования к уровню освещенности рабочих зон и зон отдыха;
принципы зонирования пространства;
технические характеристики источников света;
новинки и достижения светотехники.

Если вы ищете ответа на вопрос, как правильно выбрать освещение, то начинать следует именно с зонирования квартиры и определения конкретных задач. Современные тенденции в построении осветительных систем диктуют комбинирование общего и местного освещения как наиболее экономного и рационального варианта. Такой подход позволит перераспределить общий световой поток, зонировать пространство и создать наиболее комфортные и продуктивные условия для работы и отдыха каждого члена семьи. Чтение требует условий освещенности отличных от вышивания или просмотра телепередач. Правильное освещение при этом учтет все нюансы зрительной нагрузки в зависимости от удаленности источника света и его мощности.

Одна и та же комната может быть обустроена по-разному, в зависимости от возраста и жизненных предпочтений ее обитателей. Детская – это давно уже не только место для игр, но и зона проживания и учебы самых юных и активных членов семьи. А гостиная бывает зачастую обустроена и спальным местом. Поэтому зонирование квартиры на жилые и не жилые помещения, на гостиную, спальню и кухню может оказаться не достаточным для создания правильного освещения.

Знание габаритов освещаемой площади, параметров того или иного типа светильников, а также нормативов освещенности различных зон позволяет правильно рассчитать требуемое количество точек расстановки световых приборов и грамотно выстроить наиболее рациональную систему освещения.

Грамотный дизайн квартиры обязательно предполагает проектирование освещения, которое позволяет корректировать визуальное восприятие пространства. Без знания основ цветофактурного восприятия интерьера невозможно понять, как правильно выбрать освещение комнаты. Все взаимосвязано, и ошибки в выборе цвета штор, обоев, расстановке мебели, расположении светильников способны привнести к дискомфорту и разрушить гармонию самого дорогого дизайнерского проекта.

При выборе светильников нужно обращать внимание не только на их форму и цвет, но и на тот поток света, который они могут вам дать. Световые характеристики светильника в первую очередь, конечно же, зависят от источника света. Ранее в качестве источника света повсеместно использовались лампы накаливания. Сейчас они используются все реже по причине своей неэффективности, так как при большом расходе электроэнергии они создают малый световой поток. Производители предлагают экономные лампы других типов и принципа действия, различной геометрии и мощности. И самостоятельно разобраться в предлагаемом разнообразии затруднительно.

Для этого мы предлагаем вам знакомство с наиболее распространенными типами источников света и местами их правильного размещения. Это поможет вам в самостоятельном оформлении гармоничного интерьера.

Для грамотного монтажа осветительных приборов и их дальнейшей эксплуатации необходимо знакомство с основами электротехники и мерами электробезопасности. Особенно это актуально при современном насыщении жилья электроприборами, к которым относятся и светильники. Поэтому мы посчитали необходимым дать вам несколько рекомендаций о том, как нужно правильно эксплуатировать и обслуживать светильники.

Предлагаемые в статьях раздела рисунки, с вариантами оформления рабочих мест и зон обитания, продемонстрируют вам наиболее рациональные и универсальные схемы правильного освещения. А выбор наиболее правильного варианта, с учетом наших советов и рекомендаций, всегда останется за вами.

Освещение производственных помещений|Строительство дорог и транспорт. Охрана труда.

Источники искусственного света, характеристики светильников

В современных осветительных установках, предназначенных для освещения производственных помещений, в качестве источников света применяют лампы накаливания, галогенные и газоразрядные.
Лампы накаливания. Свечение в этих лампах возникает в результате нагрева вольфрамовой нити до высокой температуры. Промышленность выпускает различные типы ламп накаливания: вакуумные (В), газонаполненные (Г) (наполнитель смесь аргона и азота), биспиральные (Б), с криптоновым наполнением (К). Лампы накаливания просты в изготовлении, удобны в эксплуатации, не требуют дополнительных устройств для включения в сеть. Недостаток этих ламп – малая световая отдача от 7 до 20 лм/Вт при большой яркости нити накала, низкий кпд, равный 10-13 %; срок службы 800-1000 ч. Лампы дают непрерывный спектр, отличающийся от спектра дневного света преобладанием желтых и красных лучей, что в какой-то степени искажает восприятие человеком цветов окружающих предметов.
Основные характеристики ламп – световая отдача, световой поток, средняя продолжительность службы — регламентированы ГОСТ 2239-79 «Лампы накаливания Общего назначения. Технические условия» и ГОСТ 19190-84 «Лампы электрические. Общие технические условия».
Галогенные лампы накаливания наряду с вольфрамовой нитью содержат в колбе пары того или иного галогена (например, иода), который повышает температуру накала нити и практически исключает испарение. Они имеют более продолжительный срок службы (до 3000 ч) и более высокую светоотдачу (до 60 лм/Вт).
Газоразрядные лампы излучают свет в результате электрических разрядов в парах газа. На внутреннюю поверхность колбы нанесен слой светящегося вещества – люминофора, трансформирующего электрические разряды в видимый свет. Различают газоразрядные лампы низкого (люминесцентные) и высокого давления.

Подробнее…

Виды искусственного освещения. Его нормирование и расчет

Искусственное освещение подразделяется на рабочее, аварийное, дежурное и охранное.
Рабочее освещение – освещение, обеспечивающее нормируемые осветительные условия (освещенность, качество освещения) в помещениях и в местах производства работ вне зданий.
Аварийное освещение, в свою очередь, подразделяется на эвакуационное и освещение безопасности.
Эвакуационное освещение – освещение, предназначенное для эвакуации людей из помещения при аварийном отключении рабочего освещения. Эвакуационное освещение должно обеспечивать наименьшую освещенность на полу основных проходов и на ступенях лестниц: в помещениях – 0,5 лк, на открытых территориях – 0,2 лк.
Освещение безопасности – освещение, необходимое для продолжения работы при аварийном отключении рабочего освещения. Оно предусматривается в случаях, когда отключение рабочего освещения и связанное с этим нарушение обслуживания оборудования и механизмов может вызвать взрыв, пожар, отравление людей, длительный сбой технологического процесса, нарушение работы объектов, обеспечивающих жизнедеятельность населения. Освещение безопасности должно обеспечивать на рабочих поверхностях наименьшую освещенность в размере 5 % от рабочего, но не менее 2 лк внутри здания и 1 лк – на территории предприятия.
Дежурное освещение предназначено для освещения помещений в нерабочее время.
Охранное освещение предусматривается вдоль границ территорий, охраняемых в разное время. При этом освещенность должна быть не менее 0,5 лк.
Искусственное освещение обеспечивается системами общего или комбинированного освещения. Общее освещение подразделяется на общее равномерное, которое устраивается без учета расположения рабочих мест, и общее локализован-ное, при котором размещение светильников связано с расположением оборудования и рабочих мест. При первом – высота подвески светильников, тип светильников, мощность ламп и т.д. принимаются одинаковыми, при втором – перечисленные характеристики могут быть различными.

Подробнее…

Виды естественного освещения. Его нормирование и расчет

Освещение нормируется СНБ 2.04.05-98 «Естественное и искусственное освещение» (СНиП II-4-79).
Помещения с постоянным пребыванием людей должны, как правило, иметь естественное освещение. Источник естественного (дневного) освещения – солнечная радиация, т.е. поток лучистой энергии солнца, доходящей до земной поверхности в виде прямого и рассеянного света.
Естественное освещение помещений подразделяется на боковое (через световые проемы в наружных стенах), верхнее (через фонари, световые проемы в покрытии, а также через проемы в стенах перепада высот здания), комбинированное – сочетание верхнего и бокового освещения) (рис. 1).
Следует отметить, что естественное освещение имеет резкие колебания уровня освещенности, меняющегося в течение светового дня и по временам года, в зависимости от погодных условий и ряда других факторов. Непостоянство естественного освещения во времени вызывает необходимость введения КЕО (коэффициент естественной освещенности).
КЕО является величиной постоянной и в упрощенном виде представляет собой процентное отношение освещенности определенной точки помещения к одновременной освещенности точки, находящейся на горизонтальной плоскости вне помещения и освещенной рассеянным светом всего небосвода (рис. 2).

Подробнее…

Основные светотехнические термины и определения

Рациональное освещение рабочих мест является одним из элементов благоприятных условий труда. Неправильное и недостаточное освещение может приводить к возникновению опасных и вредных производственных факторов на производстве. Наиболее комфортные условия труда обеспечиваются только естественным солнечным светом.
Для гигиенической оценки освещенности используются светотехнические, качественные и количественные показатели, принятые в физике.
К количественным показателям относятся световой поток, освещенность, коэффициент отражения, сила света и яркость. К качественным показателям следует отнести фон, видимость, контраст.
Видимое излучение – участок спектра электромагнитных колебаний в диапазоне длин волн от 380 до 770 нанометров (нм), воспринимаемый человеческим глазом.
Световой поток (Ф). Видимое излучение, оцениваемое по световому ощущению, которое оно производит на человеческий глаз, называется световым излучением, а мощность такого излучения – световым потоком. За единицу светового потока принят люмен (лм), который имеет размерность кандела?стерадиан (кд?ср).
Сила света (J). Обычно источники света излучают световой поток неодинаково в различных направлениях. Для оценки светового потока в определенном направлении, используется понятие силы света, которая представляет собой отношение светового потока к телесному углу:

J=Ф/? ,

где Ф – световой поток, лм; ? – телесный угол (угол с площадью круга на поверхности сферы, равной квадрату радиуса данной сферы), ср.
За единицу силы света принимается кандела (кд), которая равна 1 лм/ср.

Подробнее…

Актуальные вопросы энергосберегающих систем освещения

Ни для кого не секрет, что на сегодняшний день остро стоит вопрос больших затрат электричества, обеспечивающего освещение в жилых, общественных и производственных помещениях. Действительно, согласно статистике, расходы на освещение составляют в среднем 30% всех затрат на электроэнергию. Например, в деловых центрах и общественных местак свет, как правило, должен гореть в форме дежурного освещение, не выключаясь, вследствие чего получаем увеличение затрат на электричество, а также быстрое изнашивание ламп и расходы на их замену. Кроме того, неверно подобранные и установленные осветительные приборы могут оказывать отрицательное воздействие на здоровье человека, работоспособность и его настроение.

Однако у этой проблемы существует решение: энергосберегающие комплексные системы освещения. Именно системы, а не отдельные энергосберегающие лампы! Нправильно выбранные и установленные энергосберегающие лампы могут усилить обратный эффект – рост затрат на освещение и ухудшение световых характеристик помещения.

Современные энергетически эффективные системы освещения представляют собой комплекс световых и инженерных решений, включающий в себя предварительный анализ помещений для максимально рационального размещения светильников, подбор энергосберегающих светильников и ламп, системы управления степенью освещенности, современную оптику, датчики присутствия, системы контроля дневного света, «умные» системы управления светом, дизайнерские решения.

Энергосберегающая система освещения имеет также экологическую функцию – свет благоприятным образом воздействует на здоровье и работоспособность человека, что достигается с помощью рационального размещения источников света по всему помещению, равномерной освещенности внутреннего пространства, правильного подбора цветовой передачи светильников. У новейшего технологичного осветительного оборудования не наблюдается дискомфортное мерцание и пульсация.

Стоимость оборудования, образующего энергосберегающую осветительную систему, такова, что экономически рационально такие системы освещения планировать на стадии проектирования зданий и сооружений. На объектах, уже введённых в эксплуатацию, подобные системы окупаются в среднем за 3-5 лет при существующем ныне уровне тарифов на электрическую энергию.

Результаты применения энергосберегающих осветительных систем впечатляют: потребление электроэнергии уменьшается в среднем в два раза, а при использовании диммирования (управления режимами освещения) становится и в пять-семь раз меньшим, чем при использовании устаревших систем освещения, опирающихся на технологии тридцатилетней давности. Современное освещение оказывает благоприятное воздействие на настроение и зрение людей, повышает работоспособность на 10-15%. Долгосрочная перспектива сулит более очевидную экономию финансов ввиду снижения затрат на обслуживание систем освещения и большого рабочего ресурса современных энергосберегающих ламп.

Актуальность вопроса в том, что наиболее востребованы энергосберегающие системы освещения тех объектов, где свет должен гореть постоянно как дежурное освещение (подъезды, подвалы, коридоры промышленных предприятий и складов, жилых и административных зданий), а также для объектов, где качество освещения имеет большое значение (магазины, учебные заведения, объекты HORECA – отели, кафе, рестораны).

Метки: энергосберегающие системы освещения, энергосберегающие технологии, энергоэффективность

Интересная статья? Поделитесь ей с друзьями:

Освещая революцию: конкурс XIX века

Конкурс на лампу Эдисона

«Если хочешь добиться успеха, найди врагов».
(Эдисон, цитируется в Ladies Home Journal , апрель 1898 г.).

Успешные изобретения порождают конкуренцию, которая, в свою очередь, часто стимулирует новые
изобретения. Система освещения Эдисона не стала исключением и очень быстро начала конкуренты
представил аналогичные продукты. Некоторые скопировали то, что он сделал; другие использовали свои собственные
изобретательный талант к созданию новых идей и новых устройств.Конкуренция спровоцирована
споры и большая активность.

К 1891 году в США насчитывалось более 1300 центральных станций освещения лампами накаливания.
Штаты с мощностью около трех миллионов ламп. Города и города по всему
страны соревновались друг с другом за привилегию быть первыми в своей области, чтобы получить
доступ к новой технологии.

Газовый свет

«Мечта производителя газа», 1883 г.

С.I. изображение # 48,285C

Технология газового освещения, разработанная в Англии в 1790-х годах, быстро получила распространение. В 1816 г. газ
уличные фонари вошли в строй в Балтиморе, и к моменту выпуска лампы Эдисона 1879 г.
Изобретением газовое освещение было зрелой, хорошо зарекомендовавшей себя отраслью. Газовая инфраструктура
, были предоставлены франшизы и производственные мощности для газовых
и оборудование находились в прибыльной эксплуатации. Возможно, что не менее важно, люди выросли
привык к идее освещения газом.

Эдисон сознательно смоделировал свои планы относительно системы электрического освещения на газовом свете.
технология. Вместо газовых заводов он сконструировал генераторы. Где трубы бежали
под улицами, распределяющими газ конечным потребителям, он планировал разместить электрические «магистрали».
(проводники) для проведения тока. Поскольку люди могли иметь газовые лампы во многих комнатах
и управлять ими по отдельности, Эдисон задумал, чтобы его лампы могли работать независимо
операция.

Еще до того, как Эдисон продемонстрировал рабочую лампу, запасы бензина начали дешеветь.В
в конце 1879 года он и его люди начали детальное исследование стоимости газового освещения, чтобы
определить целевые цены, которым электрическое освещение должно соответствовать. После лампы
изобретения, продвижение системы Эдисона должным образом сообщало о смертельных случаях и травмах из-за
газ.

Несмотря на кошмары, подобные описанному выше, производители газа отреагировали на
задача с двумя основными достижениями. Первый был газ лучшего качества. Второй был
раскаленная мантия, изобретенная Карлом Ауэром фон Вельсбахом из Австрии (который позже
изобрел первую коммерческую лампочку накаливания с металлической нитью).Оба нововведения привели к
более яркий и эффективный свет.

Газ оказался серьезным конкурентом, поскольку инфраструктура уже существовала, тогда как электрические
свет нельзя было использовать до тех пор, пока не будут построены электростанции и не проложены провода. Также,
газ можно использовать для отопления и приготовления пищи, а также для освещения. В 1910 году Уильям из GE
Кулидж изобрел лампу с вольфрамовой нитью, способную давать 10 люмен на ватт.
Что
изобретения в сочетании с растущим уровнем электрификации в стране эффективно ликвидировали
конкуренция со стороны газового освещения.

Электрический свет

Лебедь экспериментальный
лампа
S.I. neg. # 2002-29339

Эдисон был не первым и не единственным, кто пытался изобрести электрическую лампу накаливания.
фонарь. В США — Мозес Фармер, Уильям Сойер и Элбон Мэн, а также Хирам Максим.
все преследовали цель, как и Сент-Джордж Лейн-Фокс и Джозеф Свон в Англии.

Swan продемонстрировал рабочую лампу той конструкции, которая видна слева в нескольких ранних
1879 лекций. Но в его лампе (как и у других соперников) использовался углеродный стержень относительно
низкое электрическое сопротивление. Это было практично, только если использовалось последовательно (где
ток последовательно протекал через несколько ламп, которые включались и выключались
вместе) или если он был близко к источнику питания (так, чтобы провода отведений
быть кратким).

Лебедь уже несколько лет экспериментирует с нитями из карбонизированной бумаги.Как только он узнал, что необходима нить с высоким сопротивлением, он быстро приспособил ее к
свои лампы и основал Swan Electric Light Company. Это должно быть записано
что Свон получил несколько патентов на различные характеристики ламп до того, как Эдисон
прорвать. Действительно, патентная позиция Суона в Англии была достаточно сильной, поэтому в середине 1882 года было организовано слияние, и компания Edison & Swan United Company («Ediswan») стала
сформирован.

Хирам Максим также быстро изготовил лампу с нитью накала с высоким сопротивлением.
в 1880 г.Одна из причин, по которой Максим смог представить продукт
так быстро было, что он нанял Людвига Бема (стеклодува Эдисона)
вдали от Менло-Парка ранее в том же году. Максим вскоре перешел к другому
изобретения (например, пулеметы), но компания United States Electric
Компания «Светотехника» установила системы, в которых использовалась лампа Maxim для
несколько лет. Компанию купил Джордж Вестингауз.
в 1888 г.

Компания Элиху Томсон и Эдвин Хьюстон основали в 1880 г.
ламповые системы стали довольно успешными и вышли на другие электрические рынки.В
В 1886 году они приобрели Sawyer & Man Electric Co. и начали производить лампы накаливания.
лампы по патентам Sawyer-Man. К 1890 году Эдисон, Томсон-Хьюстон и
Westinghouse были «большой тройкой» американской светотехнической индустрии. В 1892 г. Дж. Пьерпон
Морган организовал слияние компаний Edison и Thomson-Houston. В
В результате компания получила название General Electric.

Первоначальная известность Джорджа Вестингауза связана с его изобретением воздушного тормоза, который
значительно повысилась безопасность железных дорог.В 1880-х годах он тоже занялся электрическими
оборудование
а затем в электрические лампы. В то время он купил U.S. Electric Lighting Co. и начал
из-за производства ламп Эдисон подал в суд на компанию за нарушение патентных прав. В 1892 г.
суды приняли решение в пользу Эдисона и вынудили Westinghouse прекратить производство.
Однако Westinghouse получила права на патенты Sawyer-Man и быстро
переоборудован, чтобы производить лампы, не нарушающие авторские права, на основе этих патентов. Он произвел эти
«Пробковые лампы» до истечения срока действия патентов Эдисона в 1897 году.

Метров

Вольтметр Томсона

S.I. Изображение № 79-9469.13

Критически важной для любой электрической системы является способность
в любой момент измерить поток электричества (ток) и силу, приложенную к нему
(Напряжение). Эти методы были хорошо известны, и это было относительно просто.
важно для разработки инструментов, которые могли бы справиться с относительно высоким потоком в
схемы освещения (например, показанный здесь вольтметр Elihu Thomson).Для
коммерческого предприятия, также важно было знать, сколько энергии
клиент использовал. Эдисон разработал химический измеритель, в котором
часть подаваемого тока вызвала осаждение металла на
электрод. Затем электрод можно было бы взвесить, чтобы измерить энергию
потребляется. Позже электромагнитные счетчики регистрировали ватт-часы непосредственно
измерение произведения напряжения и тока с течением времени.

Переменный ток по сравнению с постоянным током

Электродвигатель переменного тока Tesla

С.I. Изображение № 79-94714

Оба
переменный и постоянный ток использовались для дуговых ламп, и оба могли быть
используется для ламп накаливания. Однако в начале 1880-х годов двигатели могли
эффективно работают только на постоянном токе. Ожидалось, что электричество
можно было хранить в батареях в непиковые часы, а это было возможно только
с DC. Наконец, появились доказательства того, что при тех же напряжениях переменного тока было больше.
опаснее, чем DC. Все это привело к тому, что Эдисон предпочел систему постоянного тока.

Важное преимущество переменного тока стало очевидным с изобретением трансформатора.
в 1883 году. Это означало, что напряжение от генератора переменного тока могло быть
эффективно увеличился для передачи, а затем уменьшился на другом конце для
использовать дома или на заводе. (Электрическая энергия пропорциональна напряжению
умноженный на ток, так что повышение напряжения означает, что такое же количество энергии
может передаваться с меньшим током. Поскольку тепло, производимое в
линия является функцией тока и сопротивления, поэтому с меньшим током
потери меньше.) Для коротких линий (около мили) это мало помогло
разница. Но на дальние расстояния это было бы критично.

Компании Westinghouse и Thomson-Houston предпочли AC, и их вера была
оправдано, когда Никола Тесла изобрел практический двигатель переменного тока в 1888 году (ранний
пример показан на картинке). Сделаны дополнительные патенты Тесла на многофазные
Системы переменного тока более эффективны. Эти патенты использовались Westinghouse в
Ниагарский водопад в 1895 году.

В 1880-е годы иногда жестокие — и не всегда
Логическая битва велась между сторонниками AC и DC.Эдисон
сам стал менее вовлеченным, поскольку он уделял больше времени своей новой лаборатории в
Вест-Ориндж, штат Нью-Джерси, после 1886 г.
железорудный проект. Компании Эдисона и Томсон-Хьюстон объединились в 1892 году.
создать General Electric.

Принципы и условия освещения | Министерство энергетики

Цветовая температура
Цвет источника света.По соглашению, желто-красные цвета (например, пламя огня) считаются теплыми, а сине-зеленые цвета (например, свет от пасмурного неба) считаются холодными. Цветовая температура измеряется в градусах Кельвина (K). Как ни странно, более высокие температуры Кельвина (3600–5500 К) считаются холодными, а более низкие цветовые температуры (2700–3000 К) считаются теплыми. Холодный свет предпочтительнее для визуальных задач, потому что он дает более высокий контраст, чем теплый свет. Теплый свет предпочтительнее для жилых помещений, потому что он больше подходит к цвету кожи и одежде.Цветовая температура 2700–3600 K обычно рекомендуется для большинства применений общего и рабочего освещения внутри помещений.

Цветопередача
Как появляются цвета при освещении источником света. Цветопередача обычно считается более важным качеством освещения, чем цветовая температура. Большинство предметов не одного цвета, а представляют собой сочетание многих цветов. Источники света, не имеющие определенных цветов, могут изменить видимый цвет объекта. Индекс цветопередачи (CRI) представляет собой шкалу от 1 до 100, которая измеряет способность источника света передавать цвета так же, как солнечный свет.Верхнее значение шкалы CRI (100) основано на освещении 100-ваттной лампой накаливания. Источник света с индексом цветопередачи 80 или выше считается приемлемым для большинства внутренних жилых помещений.

Блики
Чрезмерная яркость от прямого источника света, из-за которой трудно увидеть то, что нужно видеть. Яркий объект на темном фоне обычно вызывает блики. Яркий свет, отражающийся от экрана телевизора или компьютера или даже от распечатанной страницы, вызывает блики.Источники интенсивного света, такие как яркие лампы накаливания, могут давать больше прямых бликов, чем большие люминесцентные лампы. Однако блики в первую очередь являются результатом относительного расположения источников света и наблюдаемых объектов.

Глава 1 — Основные концепции энергии *

* Автор: W.S. Университет Хульшера Твенте, Нидерланды

1.Введение
2. Формы энергии
3. Преобразование энергии
4. Энергия и мощность
5. Источники энергии
6. Некоторые примечания по энергии
терминология
7. Энергопоток
8. Энергетические единицы и размеры
9. Энергетические потери и КПД
10. Эквивалентность
и замена энергетических форм
11. Энергетический баланс
12.
Потребности в энергии процесса и валовые потребности в энергии
13. Примеры
расчетов преобразований энергии

Энергия участвует во всех жизненных циклах, и она важна в сельском хозяйстве так же, как и во всех других видах производственной деятельности.Элементарная пищевая цепочка уже показывает потребность в энергии: культурам нужна энергия. Для выращивания урожая от солнечного излучения требуется энергия человеческого тела, а для приготовления пищи нужна энергия из биомассы в огне. Пища, в свою очередь, снабжает организм энергией.

Интенсификация производства продуктов питания для повышения урожайности с гектара и любые другие достижения в сельскохозяйственном производстве подразумевают дополнительные операции, все из которых требуют энергии. Например: подготовка и обработка земли, внесение удобрений, орошение, транспортировка и обработка сельскохозяйственных культур.Для поддержки этих операций используются инструменты и оборудование, для производства которых также требуется энергия (на лесопильных заводах, в металлургических процессах, в цехах и фабриках и т. Д.).

Основные изменения в сельском хозяйстве, такие как механизация и так называемая «зеленая революция», подразумевают серьезные изменения в отношении энергетики. Механизация означает изменение источников энергии и часто чистое увеличение использования энергии. Зеленая революция дала нам высокоурожайные сорта. Но их также можно назвать разновидностями с низким содержанием остатков (т.е. на единицу урожая). И именно остатки имеют значение как источник энергии для больших групп сельского населения.

Энергия также требуется для других секторов сельской жизни. Примерами являются обеспечение жильем, отопление помещений, подъем воды и строительство дорог, школ и больниц. Кроме того, общественная жизнь нуждается в энергии для освещения, развлечений, общения и т. Д. Мы наблюдаем, что развитие часто подразумевает дополнительную энергию, а также различные формы энергии, такие как электричество.

Энергия — дефицитный ресурс, по крайней мере, для некоторых групп людей в некоторых местах и, возможно, для мира в целом. В таком случае рациональное использование энергии необходимо по экономическим и экологическим причинам. Это относится к сельскому хозяйству, как и к любому другому сектору экономики. Ключом к рациональному использованию энергии является понимание роли энергии. Следующие разделы призваны помочь понять использование энергии в сельском хозяйстве и развитии сельских районов. Это должно способствовать общению между планировщиками сельского хозяйства и специалистами в области энергетики.Любой, кто знаком с концепциями энергетики, должен пропустить эту главу и сразу же прочитать главу 2.

Энергия может существовать в различных формах. Примеры:

— Излучение энергия: излучение солнца содержит энергию, а также излучение света или огня. Больше солнечной энергии доступно, когда излучение более интенсивное и когда оно собирается на большей площади. Свет — это видимая часть излучения;
— Химическая промышленность энергия: древесина и масло содержат энергию в химической форме.То же самое и со всеми остальными материалами, которые могут гореть. Содержание химической энергии тем больше, чем выше теплотворная способность (теплотворная способность) материала и, конечно же, чем больше у нас материала. Также одушевленная энергия (доставляемая телами людей и животных), по сути, является химической энергией. Кроме того, батареи содержат химическую энергию;
— Потенциальная энергия : это, например, энергия водоема на определенной высоте. Вода может упасть и, следовательно, содержит определенное количество энергии.Больше потенциальной энергии доступно, когда воды больше и когда она находится на большей высоте;
— Кинетическая энергия : это энергия движения, как при ветре или в потоке воды. Чем быстрее течет ручей и чем больше в нем воды, тем больше энергии он может доставить. Точно так же больше энергии ветра доступно при более высоких скоростях ветра, и больше ее может потребляться более крупными роторами ветряных мельниц;
— Тепловая энергия или тепло: это указывается температурой.Чем выше температура, тем больше энергии присутствует в виде тепла. Кроме того, более крупное тело содержит больше тепла;
— Механическая энергия или энергия вращения, также называемая мощностью вала : это энергия вращающегося вала . Количество доступной энергии зависит от маховика вала, т. Е .:. от силы, которая заставляет вал вращаться;
— Электрическая энергия : динамо-машина или генератор и аккумулятор могут поставлять электрическую энергию.Чем выше напряжение и сила тока, тем больше электроэнергии доступно.

Обратите внимание, что иногда под «формой энергии» подразумевается источник энергии (см. Раздел 5) или даже конкретное топливо (например, нефть или уголь).

«Использование» энергии всегда означает преобразование энергии из одной формы в другую. Например, при отоплении помещений мы используем энергию, то есть преобразуем химическую энергию древесины в тепло. Или, при лифтовом орошении, дизельный двигатель преобразует химическую энергию нефти в механическую энергию для привода вала насоса, который, в свою очередь, преобразует мощность вала в потенциальную энергию воды (т.е. поднимая воду на большую высоту).

«Производство» энергии также означает преобразование энергии из одной формы в другую. Можно сказать, что дизельный двигатель вырабатывает энергию, что означает, что двигатель преобразует химическую энергию масла в механическую. Кроме того, ветряная турбина вырабатывает энергию, что означает, что она преобразует кинетическую энергию ветра в механическую. А солнечный фотоэлемент вырабатывает энергию, преобразуя энергию излучения в электричество.

Фактически, производство энергии связано с источником энергии, тогда как использование энергии служит конечному использованию энергии.Между ними энергия может проходить через несколько этапов преобразования. Слова «генерация» и «использование» немного сбивают с толку, потому что на самом деле никакая энергия не может быть создана или уничтожена. Все, что мы можем сделать, это преобразовать энергию из одной формы в другую. При производстве энергии мы делаем энергию доступной из источника, преобразовывая ее в другую форму. Используя энергию, мы также преобразуем энергию, часто из некоторой промежуточной формы в полезную форму. Во всех преобразованиях мы обнаруживаем, что часть энергии теряется.Это не означает, что он разрушен, а скорее, что он потерян для наших целей из-за рассеивания в виде тепла или иным образом (см. Рисунок 1).

Рисунок 1. Преобразование энергии

Преобразование энергии может происходить из любой формы энергии практически в любую другую форму. (Некоторые преобразования не имеют практического значения.) Какое преобразование требуется, зависит от наших целей. Например, для производства электроэнергии мы преобразуем потенциальную энергию гидроресурсов в механическую энергию, тогда как при перекачивании воды для лифтового орошения мы делаем обратное.И с фотоэлектрическими элементами мы преобразуем энергию излучения в электричество, тогда как с лампочками мы делаем наоборот.

В таблице 5 раздела 9 приведены примеры преобразований и некоторые типичные значения КПД преобразователей энергии.

В разделе 13 показаны некоторые расчеты преобразования энергии.

Энергия и мощность взаимосвязаны, но совершенно разные понятия. В баке с бензином содержится определенное количество энергии. Мы можем сжечь этот бензин за определенный период времени, то есть преобразовать энергию бензина в механическую энергию, возможно, для питания автомобиля.Мощность — это энергия, произведенная в единицу времени. Процесс горения может быть быстрым или медленным. В случае более быстрого сгорания вырабатывается больше мощности. Очевидно, что в случае выработки большой мощности резервуар опустеет раньше, чем в случае выработки малой мощности. Если мощность — это энергия в единицу времени, тогда энергия — это мощность, умноженная на период времени. Например, если бык дает определенное количество энергии, то по истечении определенного периода времени он будет доставить определенное количество энергии, т.е.е. мощность умножается на период времени.

Тот же принцип применяется ко всем другим видам преобразования энергии, будь то для производства или использования энергии. Это означает, что мы характеризуем энергоресурсы в единицах энергии (количество энергии, которое они содержат), а устройства преобразования энергии в единицах мощности (количество энергии, которое они могут производить или потреблять).

Более пристальный взгляд на список форм энергии в разделе 2 показывает, что некоторые из них фактически были описаны в терминах мощности (излучение, кинетическая, механическая и электрическая энергия).Они становятся величинами энергии, когда мы указываем период времени, в течение которого мощность доставляется, и умножаем мощность на этот период. Также в разделе 2 количества химической, потенциальной и тепловой энергии становятся величинами мощности, когда мы делим их на период времени, в течение которого количество энергии преобразуется.

Источники энергии частично соответствуют формам энергии из раздела 2, но не полностью. Следующие источники энергии могут быть актуальны для сельской местности.

— Биомасса. Мы различаем древесную биомассу (стебли, ветви, кустарники, живые изгороди, ветки), недревесную биомассу (стебли, листья, трава и т. Д.) И растительные остатки (жом, шелуха, стебли, ракушки, початки и т. Д.) ). Энергия преобразуется посредством сжигания (сжигания), газификации (превращение в газ) или анаэробного сбраживания (производство биогаза). В идеале для сжигания и газификации требуется сухая биомасса, тогда как для анаэробного сбраживания вполне может использоваться влажная биомасса. Подготовка топлива может включать измельчение, смешивание, сушку, карбонизацию (т.е.е. производство древесного угля) и брикетирование (то есть уплотнение остатков сельскохозяйственных культур и другой биомассы).
— Навоз животных и человеческих экскрементов. Энергия преобразуется путем прямого сжигания или анаэробного сбраживания.
— Оживите энергии. Это энергия, которую люди и животные могут доставить, выполняя работу.
— Солнечное излучение, т.е. энергия солнца. Мы различаем прямолинейное излучение и диффузное (отраженное) излучение.Прямое излучение собирается только тогда, когда коллектор обращен к солнцу. Рассеянное излучение менее интенсивно, но исходит со всех сторон, а также присутствует в пасмурный день. Солнечная энергия может быть преобразована с помощью тепловых солнечных устройств (генерирующих тепло) или фотоэлектрических элементов (генерирующих электричество). Для солнечных устройств с прямым лучом (тепловых или фотоэлектрических) потребуется механизм слежения, чтобы устройство было постоянно обращено к солнцу.
— Гидроресурсы, i.е. энергия из водоемов и ручьев. Мы различаем: озера с водохранилищами, естественные истоки (водопады), плотины и русловые системы. Гидроэнергия может быть преобразована с помощью водяных колес или гидротурбин.
— Энергия ветра, т.е. энергия ветра. Ветровые машины могут быть предназначены как для выработки электроэнергии, так и для подъема воды (для орошения и питьевой воды).
— Ископаемое топливо, как уголь, нефть и природный газ. В отличие от предыдущих источников энергии, ископаемые источники энергии не возобновляются.
— Геотермальная энергия, то есть энергия, содержащаяся в форме тепла в земле. Различают тектонические плиты (в вулканических областях) и геопрессованные резервуары (могут быть где угодно). Геотермальная энергия, строго говоря, невозобновляемая, но количество тепла в земле настолько велико, что по практическим соображениям геотермальная энергия обычно считается возобновляемой. Геотермальная энергия может быть использована только в местах, где высокие температуры земли приближаются к поверхности земли.

Этот список содержит только первичных источника энергии. Это источники энергии, которые присутствуют в нашей природной среде. Вторичные источники энергии, такие как батареи, сюда не входят.

Мы видим, что первичные источники энергии не являются конечными источниками энергии. Например, живая энергия поступает из биомассы, тогда как энергия биомассы в конечном итоге исходит от солнца. Помимо геотермальной и ядерной энергии, все наши так называемые первичные источники энергии в конечном итоге получают энергию от солнца!

В разделе 10 обсуждаются методы сравнения энергоемкости источников энергии.

Источники энергии иногда классифицируют по таким характеристикам, как: возобновляемые, традиционные, коммерческие и т. Д. Терминология довольно неоднозначна, поскольку значение слов часто зависит от контекста. Некоторые коннотации даны ниже.

Возобновляемая энергия обычно противопоставляется ископаемым. Возобновляемые источники: биомасса, живая энергия, солнечная энергия, энергия воды и ветра, а также геотермальная энергия. Ископаемая энергия содержится в угле, нефти и природном газе.

Традиционная энергия часто противопоставляется нетрадиционной энергии , а также новой энергии. Однако то, что считать традиционным, зависит от того, к чему вы привыкли. В индустриальных обществах, которые используют ископаемое топливо, возобновляемые источники энергии, такие как биомасса и живая энергия, часто называют традиционными. В то же время инженеры, работающие над «новыми» видами энергии, такими как энергия ветра или солнца, часто считают ископаемое топливо традиционным. Видимо, традиционными люди называют те формы, к которым они на самом деле , а не привыкли.

Новые и возобновляемые источника энергии часто объединяются. Они исключают ископаемую и ядерную энергию.

Коммерческая энергия контрастирует с некоммерческой энергией , а иногда и с традиционной энергией . Коммерческая энергия, безусловно, включает энергию из ископаемого топлива, которое было монетизировано, а также некоторые формы новых и возобновляемых источников энергии, которые являются частью денежной экономики. Биомасса и некоторые другие источники возобновляемой энергии (тепловая солнечная энергия) иногда считаются некоммерческими, поскольку они считаются свободно доступными.Однако во многих областях за топливо из биомассы приходится платить!

Как мы видели, производство и использование энергии означает преобразование энергии из одной формы в другую. Часто подразумеваются промежуточные этапы. Энергия проходит через множество форм, а также через этапы преобразования между источником и конечным потребителем. Соответственно увеличиваются и затраты. Мы различаем первичную, вторичную, конечную и полезную энергию.

Примером является поток энергии, связанный с древесным углем.Здесь первичной формой энергии является древесина. Древесина превращается в древесный уголь в угольной печи. Древесный уголь — это вторичный вид энергии, и он транспортируется к потребителю. Потребитель покупает на рынке древесный уголь, и это называется конечной энергией. В конечном итоге потребитель превращает древесный уголь в тепло для приготовления пищи. Тепло — это полезная энергия.

Другой пример потока энергии: первичная энергия в виде гидроресурсов, вторичная энергия в виде электричества на гидроэлектростанции, конечная энергия в виде электричества на лесопильном заводе и полезная энергия в форма вала мощности для распиловки.

энергия	технология	примеры
первичный		уголь, древесина, гидроэнергетика, навоз, нефть и т. Д.
	преобразование	электростанция, печь, нефтеперерабатывающий завод, варочный котел
вторичный		рафинированное масло, электричество, биогаз
	транспорт / трансмиссия	грузовые автомобили, трубы, провода
финал		дизельное топливо, древесный уголь, электричество, биогаз
	преобразование	двигатели, обогреватели, печи
полезный		мощность на валу, тепло

Поток энергии представлен на диаграмме на рисунке 2.Это относится к следующей терминологии.

Первичная энергия — это энергия, доступная в естественной среде, то есть первичный источник энергии.
Вторичная энергия — энергия, готовая к транспортировке или передаче.
Конечная энергия — это энергия, которую потребитель покупает или получает.
Полезная энергия — это энергия, которая вводится в приложение конечного использования.

Обратите внимание, что полезная энергия почти всегда выражается либо в виде тепла, либо в виде мощности на валу.Для некоторых конечных пользователей (например, оборудования связи) электричество является формой полезной энергии.

Обратите внимание, что в некоторых случаях первичная энергия одновременно является вторичной и даже конечной энергией (например, древесина, собранная для приготовления пищи, или оживленная сила для вытягивания).

Разбивка первичной энергии на полезную имеет значение, потому что на каждом этапе преобразования теряется некоторая энергия. Чтобы снизить затраты и избежать ненужных потерь, мы всегда стремимся исключить ненужные шаги в потоке энергии.

Кроме того, разбивка потоков энергии актуальна для обследований и статистики. Мы не можем просто добавить первичную энергию, скажем, к конечной энергии! (см. раздел 10.)

До сих пор мы обсуждали энергетику с качественной точки зрения. Чтобы продолжить, мы должны обсудить энергию количественно. Это означает, что нам нужны единицы для измерения количества энергии и связанных понятий. Мы используем международную систему единиц (единицы СИ), которая основана на размерах и основных единицах, указанных в таблице 1.

Таблица 1. Основные единицы СИ

размер	базовый блок	символ
длина	метр	м
масса	килограмм	кг
время	Второй	с
электрический ток	ампер	А
температура	кельвинов	° K

Единицей измерения энергии в этой системе единиц является джоуль (Дж), а единицей мощности — ватт (Вт).Эти и многие другие единицы могут быть производными от основных единиц СИ. Взаимосвязь между некоторыми производными единицами СИ и основными единицами СИ представлена в таблице 2.

Таблица 2. Производные единицы СИ

размер	шт.	символ
площадь	кв.м.	м²
объем	м3	м³
скорость	метров в секунду	м / с
разгон	метров в секунду	м / с²
давление	паскаль	Па (= Н / м)
объемный расход	кубометров в секунду	м ³ / с
массовый расход	килограмм в секунду	кг / с
плотность	килограмм на кубический метр	кг / м³
сила	ньютон (*)	Н (= кг.м / с²)
энергия	джоуль (**)	Дж (= Н-м)
мощность	Вт	Вт (= Дж / с)
поток энергии	ватт на квадратный метр	Вт / м²
теплотворная способность	джоуль на килограмм	Дж / кг
удельная теплоемкость	джоуль на килограмм кельвина	Дж / кг.К
напряжение	вольт	В (= Вт / А)

(*) Сила, действующая на массу в 1 кг, равна прибл. 10 Н.
(**) Энергия, необходимая для подъема 1 кг на 1 метр. Обратите внимание, что = W.s.

В некоторых странах или в конкретном контексте также используются единицы, отличные от единиц СИ. Их можно преобразовать в единицы СИ, более удобные для расчетов. Преобразование некоторых единиц, не относящихся к системе СИ, в единицы СИ приведено в таблице 3 для энергии и мощности.

Таблица 3. Преобразование единиц, не относящихся к системе СИ

Внесистемная единица измерения энергии	символ	эквивалент в единицах СИ
эрг	эрг	10-⁷ Дж
фут-фунт сила	футов.фунт-сила	1,356 Дж
калорий	кал	4,187 Дж
Килограммусомер	кгс.м	9,8 Дж
Британская тепловая установка	британских тепловых единиц	1,055 x 10 ³ Дж
л.с. · час (метрическая система)	л.с.ч.	2,646 x 10 ⁶ Дж
л.с. · час (ГБ)	л.с. / ч	2,686 x 10 ⁶ Дж
киловатт-час	кВтч	3,60 x 10 ⁶ Дж
баррель нефтяного эквивалента	н.э.	6.119 x 10 ⁹ Дж
тонн эквивалента древесины	–	9,83 x 10 ⁹ Дж
тонн угольного эквивалента	тройник	29,31 x 10 ⁹ Дж
тонн нефтяного эквивалента	палец	41,87 x 10 ⁹ Дж
четырехъядерный (PBtu)	–	1.055 x 10 ¹⁸ Дж
тера ватт год	TWy	31,5 x 10 ¹⁸ Дж

Внесистемная единица измерения мощности	символ	Эквивалент в единицах СИ
фут-фунт в час	футов.фунт / ч	0,377 x 10 ^-3 Вт
калорий в минуту	кал / мин	69,8 x 10 ^-3 Вт
британских тепловых единиц в час	БТЕ / ч	0,293 Вт
британских тепловых единиц в секунду	БТЕ / с	1.06 x 10 ³ Вт
килокалорий в час	ккал / ч	1,163 Вт
фут-фунт-сила в секунду	фут-фунт-сила / с	1,356 Вт
калорий в секунду	кал / с	4,19 Вт
килограмм-сила-метр в секунду	кгс.м / с	9,8 Вт
лошадиных сил (метрическая система)	л.с.	735,49 Вт
лошадиных сил (ГБ)	л.с.	746 Вт

Степень десяти часто сокращается путем написания префиксов перед единицей. Например, символ G означает гига, что означает 10 в степени 9, т.е.е. миллиард. Тогда один миллиард Вт записывается как 1 ГВт (один гигаватт). Общие префиксы приведены в таблице 4.

Таблица 4. Префиксы SI

префикс	символ	множитель
exa	E	10 ¹⁸
пета	П	10 ¹⁵
тера	т	10 ¹²
гига	г	10 ⁹ (= 1 000 000 000)
мега	М	10 ⁶ (= миллион)
кг	к	10 ³ (= тысяча)
га	ч	10 ² (= сто)
дека	да	10 ¹ (= десять)
деци	д	10 ^-1 (= десятая часть)
сенти	с	10 (= сотая)
милли	м	10 ^-3 и т. Д….
микро	u	10 ^-6
нано	п	10 ^-9
пик	П	10 ^-12
фемто	ф	10 ^-15
атто	а	10 ^-18

Величины форм энергии

Теперь, когда у нас есть единицы измерения энергии, мы можем проводить количественные сравнения и расчеты.Следующие результаты дают нам некоторое представление о величинах энергии, представленной в различных формах энергии.

Все примеры эквивалентны примерно 100 кДж;

— излучение солнца на крыше дома (около 40 м²) за 2,5 с
— энергия, выделяемая при сжигании 3,5 г угля или 2,9 г бензина; или энергия, хранящаяся в 1/4 ломтика хлеба
— крупный объект (1000 кг) на высоте 10 м
— энергия, вырабатываемая ветряком диаметром 3 м при скорости ветра 5 м / с (ветерок) в течение 20 минут; или энергия, запасенная в массе автомобиля (1000 кг), движущегося со скоростью 50 км / ч, тепло, выделяемое при охлаждении трех чашек кофе (0.4 кг) от 80 ° С до 20 ° С; или энергия, необходимая для плавления 0,3 кг льда
— железный маховик диаметром 0,6 м и толщиной 70 мм, вращающийся со скоростью 1500 оборотов в секунду.
— энергия, потребляемая электрической лампочкой мощностью 100 Вт за 17 минут

Раздел 13 иллюстрирует использование единиц энергии в некоторых расчетах преобразования энергии.

Как было сказано в разделе 3, преобразование энергии всегда подразумевает потери энергии. Это приводит нас к следующему понятию эффективности.Некоторое количество энергии в определенной форме помещается в машину или устройство для преобразования в другую форму энергии. Выходная энергия в желаемой форме — это только часть входящей энергии. Баланс — это потеря энергии (обычно в виде рассеянного тепла). Это означает, что преобразователь имеет КПД менее 100%.

Эффективность преобразователя энергии теперь определяется как количество энергии в желаемой форме (выходная энергия), деленное на количество энергии, затраченной на преобразование (входная энергия).КПД обычно обозначается греческой буквой h .

Отсюда:

В таблице 5 приведены некоторые типичные значения КПД преобразователей энергии.

Таблица 5. Некоторые типичные значения КПД преобразователей энергии

Преобразователь	форма входной энергии	форма выходной энергии	КПД%
бензиновый двигатель	химическая	механический	20-25
дизельный двигатель	химическая	механический	30–45
электродвигатель	электрика	механический	80-95
котельно-турбинный	термический	механический	7-40
гидравлический насос	механический	потенциал	40–80
гидротурбина	потенциал	механический	70-99
гидротурбина	кинетическая	механический	30–70
генератор	механический	электрика	80-95
аккумулятор	химическая	электрика	80-90
солнечная батарея	радиация	электрика	8-15
солнечный коллектор	радиация	термический	25–65
лампа электрическая	электрика	свет	ок.5
водяной насос	механический	потенциал	ок. 60
водонагреватель	электрика	термический	90 — 92
плита газовая	химическая	термический	24 — 30

В некоторых из этих преобразователей промежуточные формы энергии встречаются между формой входной энергии и формой выходной энергии.Например, в дизельных двигателях промежуточной формой является тепловая энергия.

Когда тепловая энергия используется в качестве входной или промежуточной формы, эффективность обычно низкая.

Преобразователем энергии может быть устройство, процесс или целая система. Пример эффективности системы преобразования энергии приведен в таблице 6. Общая эффективность равна произведению эффективности различных компонентов системы. Мы видим, что она действительно может быть очень низкой.

Таблица 6

форма энергии	преобразователь энергии	КПД
химическая энергия
	дизельный двигатель	30%
механическая энергия
	генератор	80%
электричество
	электродвигатель	80%
механическая энергия
	водяной насос	60%
потенциальная энергия
КПД системы = 30% x 80% x 80% x 60% = 12%

КПД системы преобразования энергии:
Пример

Там, где энергия является дефицитным ресурсом, мы хотим, чтобы эффективность преобразования была высокой, чтобы сэкономить энергию.Но более высокая эффективность часто подразумевает более высокие затраты на лучшее оборудование. Оптимизация, с одной стороны, затрат на энергию и, с другой стороны, затрат на оборудование, является основной задачей энергетического планирования. Проблема оптимизации отличается, когда источники энергии являются бесплатными (например, с ветровыми, солнечными и некоторыми гидроисточниками). Таким образом, энергоэффективность имеет ограниченное значение, и выбор технологии будет зависеть от рентабельности оборудования.

Очень высокая эффективность системы может быть получена, когда тепловые потери от одного преобразователя используются в качестве энергозатрат в другом.Мы называем это использованием отходящего тепла. Это применимо, например, в переработке сельскохозяйственной продукции, где тепло промышленных преобразователей используется для сушки продуктов. Другим примером является когенерация, то есть использование «отходящего» тепла от производства электроэнергии для целей технологического тепла в промышленности.

В принципе, энергоемкость топлива известна, когда топливо указано в спецификации. Для химической энергии содержание энергии дается как теплотворная способность или теплотворная способность топлива.Единицей измерения может быть МДж / кг. Таким образом, мы можем сравнивать разные виды топлива с разным содержанием энергии. Мы можем вычислить, сколько одного топлива эквивалентно количеству другого топлива. Для количественной оценки энергоресурсов мы иногда используем уголь в качестве эталона, и единица для сравнения — эквивалент в тонне угля (тройник). Тогда определенное количество энергоресурса характеризуется своим тройником. То есть ресурс имеет энергоемкость, эквивалентную многим тройкам.

В качестве альтернативы, мы можем выразить энергетический эквивалент ресурса в единицах тонны нефтяного эквивалента (тнэ) или в баррелях нефтяного эквивалента (бнэ).В таблице 7 приведены эквивалентные значения некоторых видов топлива.

Таблица 7. Энергетические эквиваленты некоторых видов топлива

топливо	шт.	тонны угольного эквивалента	тонны нефтяного эквивалента	баррелей нефтяного эквивалента	*ГДж ()**
уголь	тонн	1.00	0,70	5,05	29,3
дрова (**) (воздушная сушка)	тонн	0,46	0,32	2,34	13,6
керосин (реактивное топливо)	тонн	1.47	1,03	7,43	43,1
природный газ	1000 м ³	1,19	0,83	6,00	34,8
бензин	бочка	0.18	0,12	0,90	5,2
газойль / дизельное топливо	бочка	0,20	0,14	1,00	5,7

(*) Обратите внимание, что ГДж / тонна совпадает с МДж / кг.
(**) Обратите внимание, что энергетический эквивалент древесины может изменяться в 3 раза в зависимости от влажности древесины.

Однако то, чего мы можем достичь с помощью количества энергии, во многом зависит от того, как она используется, то есть от эффективности применяемых преобразователей энергии. Как мы видели в Разделе 9, КПД может сильно различаться для разных преобразователей. Таким образом, эквивалент энергии имеет для нас ограниченное применение. На практике при сравнении источников энергии нас больше интересует восстановительная стоимость формы энергии. Последний указывает, сколько этой формы энергии требуется для выполнения той же работы (т.е. служат для того же использования) в качестве другой формы энергии или топлива. Опять же, в качестве ссылки иногда используется уголь. Замещающая стоимость формы энергии, опять же, выражается в тройнике. Однако это значение будет отличаться от эквивалентного значения этой формы энергии.

Простой способ сравнения значений замены различных форм энергии — это указать, сколько единиц формы энергии (или топлива) может заменить один кг угля. Мы называем это коэффициентом замещения топлива. Коэффициенты замещения некоторых видов энергии в домах по сравнению с углем приведены в Таблице 8, взятые из конкретного обследования.(В качестве альтернативы, аналогичная таблица может быть составлена с использованием масла в качестве справочного материала.) Следует отметить, что цифры служат только в качестве примера, поскольку они зависят от фактической эффективности применяемых методов преобразования.

Таблица 8. Коэффициент замещения угля некоторыми видами энергии

форма энергии или топлива	шт.	Коэффициент замещения угля (кг угля на единицу)
навозный жмых	кг	0.30
растительные отходы	кг	0.60
дрова	кг	0,70 — 0,95
мягкий кокс	кг	1,50
уголь	кг	1.80
керосир (лампа)	1	2,10
керосин (плита)	1	5,20 — 7,00
электричество	кВтч	0,70

(Коэффициент замещения угля — это количество кг угля, которое требуется для эффективной замены 1 единицы энергии или топлива при определенных допущениях.)

Хорошие примеры замены угля — керосиновая лампа и керосиновая печь. Угольный эквивалент керосина составлял 1,47, что означает, что теплотворная способность 1 кг керосина равна теплоте сгорания 1,47 кг угля. Однако коэффициент замещения угля для керосиновой лампы составляет 2,10, что означает, что для получения такого же количества света, как из 1 кг керосина, потребуется 2,10 кг угля. А коэффициент замещения угля в керосиновой печи составляет около 6, что означает, что для получения такого же количества тепла в котле требуется 6 кг угля, как от 1 кг керосина.

В Разделе 7 было упомянуто, что разбивка потоков энергии актуальна для обследований и статистики. Это иллюстрируется предыдущим обсуждением эквивалентности энергии и замены энергии. Мы можем добавить первичные энергоресурсы конкретного региона, сложив энергетические эквиваленты всех различных доступных первичных энергоресурсов. Это даст нам довольно теоретическую цифру, поскольку не говорит, что можно сделать с таким количеством энергии. Мы также можем добавить, скажем, потребление конечной энергии для определенного сектора в регионе и рассчитать это в восстановительной стоимости угля.Или мы можем рассмотреть, скажем, количество полезной энергии для конкретных конечных пользователей и выразить это в восстановительной стоимости нефти (или угля). Для расчета значений замены мы должны знать методы преобразования и их эффективность, которые участвуют в потоке энергии.

Энергетический баланс региона (или страны) — это совокупность отношений, учитывающих всю энергию, которая производится, преобразовывается и потребляется за определенный период. Это основное уравнение баланса энергии:

источник + импорт = экспорт + изменение запасов + использование + потери
Рассмотрим баланс первичной энергии.
Источники — это местные (или национальные) первичные источники энергии, такие как уголь, гидроэнергетика, биомасса, животные и т. Д.
Импорт — это источники энергии, поступающие из-за пределов региона (или страны).
Экспорт идет в другие регионы (или страны).
Изменения запасов — это сокращение запасов (например, леса, угля и т. Д.) И складских запасов.
Использование может быть указано по секторам, по форме энергии, по конечному использованию и т. Д., как требуется.
Убытки — технические и административные потери:
· технические потери связаны с преобразованием и транспортировкой или передачей
· административные потери связаны с незарегистрированным потреблением.

Энергетический баланс обычно относится к году и может быть составлен за несколько лет подряд, чтобы показать изменения во времени.

Энергетические балансы могут быть агрегированными или очень подробными, в зависимости от их функций.Они также могут быть подробными, показывая все виды структурных отношений между производством и потреблением энергии и определяя различные промежуточные формы энергии.

Энергетический баланс также может быть установлен для деревни, домашнего хозяйства, фермы или сельскохозяйственной единицы. Он покажет ввод энергии в различных формах, энергию конечного использования и потери. Специфическим для энергетических балансов сельскохозяйственных систем является тот факт, что части выходов системы являются в то же время входами энергии в систему (сельскохозяйственные остатки, навоз).

Энергетические балансы должны быть построены на основе обзоров того, что на самом деле происходит. Это требует обследований энергоресурсов и потребления энергии, а также дополнительных технических энергетических аудитов. Раздел 12 посвящен некоторым аспектам энергоаудита.

Энергетические балансы предоставляют обзоры, которые служат инструментами для анализа текущих и прогнозируемых энергетических позиций. Обзоры могут быть полезны для целей управления ресурсами или для указания вариантов энергосбережения, или для политики перераспределения энергии и т. Д.Однако следует проявлять осторожность, чтобы не отделять энергию от других экономических благ. Это означает, что энергетический баланс не должен рассматриваться как окончательное руководство к действию. Данные по энергетике должны быть переведены в экономические термины для дальнейшего анализа вариантов действий. И, конечно, не менее важны социально-культурные и экологические аспекты.

Использование энергии в сельском хозяйстве или в любой другой производственной системе можно анализировать на разных уровнях.

1. Учитываются прямые затраты энергии в производственном процессе и связанные с этим транспортные требования.
2. То же, что и 1., но, кроме того, учитывается энергия, заключенная в материалах (например, удобрениях) для производственного процесса и связанного с ним транспорта.
3. То же, что и 2., но, кроме того, учитывается энергия, необходимая машинам для производства этих материалов ».
4. То же, что и 3., но дополнительно учитывается энергия, необходимая для охлаждения машины. И т.д ….

Какой уровень анализа актуален для кого?

Прежде всего выделим:

GER = Общая потребность в энергии — это общее количество энергии, необходимое для продукта.

например GER молока в Великобритании составляет 5,2 МДж / пинта.
Это включает производство удобрений Energy Co, выращивание травы, кормление коров, переработку молока на молочных фермах и энергию для транспорта.

PER = Требования к энергии процесса — это энергия, необходимая для обработки продукта.

например PER молока в Великобритании составляет 0,38 МДж / пинта.
Это энергия, необходимая для обработки молока на самом молочном заводе.

Обычно, когда PER может быть понижен, в результате GER также будет понижен.Однако так будет не всегда, а может быть и наоборот. Например, энергетическая экономия за счет масштаба иногда может быть достигнута на уровне фермы за счет энергии, требующей инвестиций в инфраструктуру или транспортные средства.

Ответ на вопрос о том, какой уровень анализа является релевантным, очевидно, зависит от того, какая политика или уровень управления задействованы.

Например, для управления на уровне фермы значение PER имеет значение, поэтому первый уровень анализа является релевантным.

Однако для региональных политиков уровень 2 актуален, когда задействованы региональные материалы и ресурсы. Кроме того, будут вызывать озабоченность связи между сельскохозяйственным сектором и другими секторами. Например, крупномасштабные биогазовые варочные котлы могут быть энергоэффективным вариантом для предприятий по переработке сельскохозяйственной продукции, но они могут конкурировать с альтернативным использованием ресурсов (например, навоз в качестве топлива для домашних хозяйств бедняков).

Для национальных политиков может быть актуален уровень 2 или 3.Например, создание заводов по производству энергоемких товаров может быть привлекательным при наличии дешевой энергии (например, производство удобрений).

Анализ PER и GER предоставляет данные для энергетических балансов. Однако эти данные не дают информации о формах энергии или изменениях во времени (сезонности) в потоках энергии и т. Д. Такая информация должна добавляться по мере необходимости.

PER и GER являются частью того, что часто называют энергоаудитом. Это мониторинг использования энергии в производственных системах.Аналогом в системах потребления является анализ конечного потребления энергии. В натуральном сельском хозяйстве системы производства и потребления взаимосвязаны, и эти два подхода необходимо комбинировать в энергетических обследованиях.

Следующие ниже примеры предназначены для иллюстрации методов вычислений, а не для получения точных чисел. Для удобства расчеты производятся в круглых цифрах. В любом случае более точные цифры будут зависеть от точности исходных данных.

13,1 Сколько тепла производит человеческое тело?

Человеку, не выполняющему физическую работу или выполняющему ее очень мало, требуется около 2000 ккал (или меньше) энергии в его ежедневной пище.Организм почти полностью преобразует эту энергию в тепло.

1 день = 24 x 60 x 60 с = 86400 с 1 кал = 4,2 Дж

Следовательно

Мы видим, что человеческое тело, которое не работает, эквивалентно источнику тепла мощностью около 100 Вт — эквиваленту хорошей лампочки.

13,2 Сила масла

Было сказано, что две чайные ложки дизельного топлива эквивалентны работе, выполняемой человеком за день. Это может быть правильно?

Предположим, что мощность, которую может выдать человек за день, составляет 60 Вт (ср.пример 13.3), и что он может делать это по 4 часа в день. Итак, за сутки он доставляет:

60 Вт x 4 часа = 240 Втч = 240 x 3600 Втс = 860 кВт = 860 кДж (1)

Примечание: мощность ок. 60 Вт, получаемые при выполнении работы, превышают 100 Вт, выделяемые телом в виде тепла (см. Пример 13.1). Дополнительная мощность требует дополнительных ккал в пище!

По нашим оценкам, две чайные ложки равны 1/50 литра.

Дизельное топливо имеет энергосодержание 42 МДж / кг.

Для простоты предположим, что 1 литр масла весит 1 кг.

Тогда 1 литр масла содержит 42 МДж, а 2 чайные ложки содержат:

1/50 x 42 МДж = 840 кДж (2)

Примечание : силу, передаваемую человеком, можно сравнить с силой, которую может дать вол, а именно:

от 0,3 до 1,3 л.с. = от 220 до 960 Вт.

Мы видим, что цифры (1) и (2) примерно одинаковы. Итак — сравнение было правильным!

13.3 Как мы можем проверить, что человеческое тело может выдавать 60 Вт в течение нескольких часов в день?

Фактическое значение можно измерить, и оно может сильно варьироваться в зависимости от многих факторов. Один из способов проверить порядок величины следующий.

Альпинисты знают, что человек может подниматься со скоростью около 300 метров в час. Предположим, что его вес 75 кг. Гравитационная сила, которой он противодействует, тогда равна:

75 x 9,8 Ньютон = 750 Н Энергия, доставляемая человеком за час, составляет:

300 м x 750 Н = 225 кНм = 225 кДж.

Выведенная мощность:

13,4 Как мы можем сравнить энергию быков с энергией древесины?

Мы не можем сравнивать мощность и энергию. Мы можем провести сравнение, только если укажем период времени, чтобы связать мощность с энергией. Например, период времени, в течение которого работают волы.

Бык обычно может выдавать 0,8 л.с. Из таблицы 3 по преобразованию единиц, не относящихся к системе СИ, мы видим, что это равно примерно 740 x 0.8 = 600 Вт. Количество энергии, отдаваемой этим волом за год, можно подсчитать, если мы знаем, сколько часов волы работают в году. Предположим, это 4 часа в день в течение 300 дней, то есть 1200 часов в год. Один час — 3600 с.

Следовательно, энергия одного быка в год составляет:

600 x 1200 x 3600 Вт = 2,600 000 000 = 2,6 ГДж

Таким образом, 4 вола дадут около 10 Дж за год. Из таблицы 3 видно, что это примерно равно количеству энергии в одной тонне (влажной) древесины.

13,5 Действительно ли нам нужно больше энергии под горшком, чем в горшке?

Мы видели, что человеку необходимо в еде ок. 2000 ккал в день (см. Пример 13.1). Это 8,4 МДж / день на одного человека. Мы предполагаем, что пища в основном состоит из продуктов растениеводства, то есть биомассы.

Сухая биомасса, съедобная или нет, обычно имеет энергетическое содержание 18 МДж / кг.

Таким образом, суточная энергия 8,4 МДж может быть доставлена:

Ежегодно биомасса для пищевых продуктов на человека составляет:

365 дней x 0.5 кг / день = 180 кг / год

Мы можем сравнить это количество с количеством биомассы, необходимой домохозяйству в качестве топлива. Из опросов мы знаем, что типичная потребность домохозяйства в топливе для приготовления пищи составляет 500 кг / год сухой биомассы на человека. Следовательно

Это означает, что под горшком требуется примерно в 3 раза больше энергии, чем в горшке!

13,6 О цене на сельскую электроэнергию

С потребителя в центре города взимается 0 рупий.75 за кВтч за электроэнергию из национальной сети. В сельской местности у потребителя есть лампа, подключенная к местной микрогидроагрегате, по цене 1 рупий в день. Какой потребитель платит за электроэнергию больше?

Предположим, что лампа в поселке потребляет мощность 40 Вт и в чате она включена в среднем на 4 часа в день. Это подразумевает потребление энергии:

4 ч x 40 Вт ⁼ 160 Втч = 0,16 кВтч для 1Rs.

Потребитель в городе платит за это количество энергии:

0.16 x 0,75 рупий = 0,12 рупий

Мы видим, что сельский житель платит за электроэнергию примерно в 8 раз больше, чем городской потребитель.

Ссылки

Примеры и данные в основных концепциях энергетики взяты из Международных курсов по планированию энергетики в сельских районах Университета Твенте.

Театральный свет объяснил | Сценическое электричество

Сценическое освещение 101: ОБЪЯСНЕНИЕ ОСНОВНЫХ ВИДОВ ТЕАТРАЛЬНОГО СВЕТА

НЕ МОГУТ РАССКАЗАТЬ О НАВОДНЕНИИ ОТ ФРЕСНЕЛЯ? ЗАТЕМ ПРОЧИТАЙТЕ ДАННОЕ БЫСТРОЕ РУКОВОДСТВО, В КОТОРОМ ОБЪЯСНЯЕТ ОСНОВНЫЕ ВИДЫ ТЕАТРАЛЬНОГО СВЕТА И ДЛЯ ЧЕМ ВЫ МОЖЕТЕ ИХ ИСПОЛЬЗОВАТЬ.

Эффективное освещение, как и все другие процессы проектирования театров, основано в равной мере на творческом вдохновении и логических решениях. Поэтому неважно, любительская постановка вы или профессиональная — принципы сценического освещения остаются для всех одинаковыми.
Чтобы помочь вам создать сверкающий дисплей, мы составили это небольшое руководство, в котором объясняются основные типы театрального освещения и их применение.

НАВОДНЕНИЯ

Прожектор — это наименее сложный из всех сценических светильников, состоящий просто из лампы и отражателя в коробке без линз.Отражатель фокусирует колбу лампы через отверстие в коробке, которое создает луч прожектора.
Нет регулировочных ручек и, следовательно, нет контроля над фокусировкой прожектора. Следовательно, этот тип света больше подходит для освещения сценических декораций, чем актеров.

ФРЕСНЕЛЬ

Fresnel — это прожектор с мягкими краями, который обеспечивает больший контроль над углом луча, чем прожектор. Луч света Френеля можно регулировать, потому что вы можете перемещать лампу и отражатель ближе или дальше с помощью винтового механизма или ползуна.
Кроме того, вы можете формировать луч Френеля с помощью поворотной шторки, прикрепленной к передней части фонаря. В большинстве постановок френель используется на средних расстояниях проекции (расстояние от объектива до сцены) в качестве верхнего или заднего света. Однако для небольших площадок вы можете рассмотреть возможность использования Френеля в качестве переднего света.

ПРОФИЛЬ

Профиль состоит из линзы, лампы (источника света), отражателя, а также шторки и затвора, которые обеспечивают очень точный контроль над световым лучом.Можно отрегулировать качество краев профильного света от очень мягкого до очень жесткого, отрегулировав объектив.
Профильные светильники также могут проецировать любую форму, которая помещается в заслонку фонаря, между лампой и линзой. Эти формы образуются либо ставнями, либо «гобо» — стеклянным узором или металлическим вырезом, который используется для проецирования форм или для разделения луча света на определенный узор.
Светильники стандартного профиля имеют фиксированный угол луча, который формируется с помощью жалюзи.И наоборот, в светильниках с переменным профилем используются две линзы, чтобы обеспечить более широкий диапазон углов луча и качества краев света.

ПАРКАН

Светильник Parcan — это герметичный блок луча, состоящий из лампы, рефлектора и линзы. Фонарь Parcan, часто называемый PAR (Parabolic Aluminized Reflector), дает очень интенсивный свет. Поэтому они особенно подходят для создания глубоких цветов или специальных световых эффектов. Лампы
PAR доступны в диапазоне углов луча, которые создаются за счет различных уровней рассеивания на передней линзе.ПАР-свет формирует луч эллиптической формы, который можно регулировать, просто вращая лампу.

ПОДВИЖНЫЕ ФОНАРИ

Подвижный свет, или интеллектуальное освещение, относится к сценическому осветительному оборудованию, которое имеет автоматизированные возможности, выходящие за рамки традиционных источников света. Эти типы источников света могут производить самые сложные и необычные эффекты.
Движущиеся фары обычно управляются с помощью пультов управления освещением. В настоящее время наиболее распространенным сигналом управления выходом, используемым для направления движущихся огней через консоль, является DMX (цифровой мультиплексор).Потенциально, у движущихся источников света есть огромный набор переменных, которыми можно управлять через консоль, включая цвет, панорамирование и наклон, гобо, призму, анимацию и обрамляющие ставни.

ВАМ НУЖНА БОЛЬШЕ ПОМОЩИ?

Чтобы узнать больше о сценическом освещении и различных типах театрального оборудования, которое можно использовать для постановки представления, вы можете загрузить этот наглядный глоссарий.

Вы также можете позвонить нам по телефону 0330 142 102, чтобы поговорить с нашими опытными дизайнерами и инженерами о покупке или установке любого осветительного оборудования из нашего обширного ассортимента.

Доказательство, бремя доказывания и предположения. | Аннотированная Конституция США | Закон США

Долгое время считалось, что «разумное сомнение» является надлежащим стандартом для уголовных дел, но, поскольку этот стандарт был настолько широко принят, только относительно недавно Суд имел возможность объявить его гарантированным в соответствии с надлежащей правовой процедурой. В 1970 году суд постановил в деле In re Winship , что положения о надлежащей правовой процедуре пятой и четырнадцатой поправок «[защищают] обвиняемого от обвинительного приговора, за исключением доказательств вне разумных сомнений в отношении каждого факта, необходимого для составления преступления, в котором он виновен. заряжен.”

Стандарт тесно связан с презумпцией невиновности, которая помогает обеспечить обвиняемому справедливое судебное разбирательство и требует, чтобы присяжные рассматривали дело исключительно на основе доказательств. «Стандарт разумных сомнений играет жизненно важную роль в американской уголовно-процессуальной схеме. Это главный инструмент для снижения риска обвинительных приговоров, основанных на фактических ошибках. Стандарт обеспечивает конкретное содержание презумпции невиновности — этого фундаментального «аксиоматического и элементарного» принципа, «соблюдение которого лежит в основе применения нашего уголовного права.’”

Суд давно постановил, что в соответствии с положением о надлежащей правовой процедуре он отменяет обвинительные приговоры, которые не подтверждаются никакими доказательствами. Однако рассмотрение дела Winship оставило открытым вопрос о том, должны ли апелляционные суды взвешивать достаточность судебных доказательств. Таким образом, в деле Джексон против Вирджинии Суд постановил, что федеральные суды при прямой апелляции федеральных обвинительных приговоров или сопутствующем пересмотре обвинительных приговоров штата должны удостовериться в том, что представленные доказательства могут разумно подтвердить вывод о виновности вне разумных сомнений. .Вопрос, который должен задать себе пересматривающий суд, заключается не в том, считает ли он, , что доказательства, представленные в суде, вину вне всяких разумных сомнений, установили вину вне всяких разумных сомнений, а в том, рассматривал ли доказательства в свете, наиболее благоприятном для обвинения, какой-либо рациональный судья факт мог бы выявить существенные элементы преступления вне разумных сомнений.

Поскольку надлежащая правовая процедура требует, чтобы обвинение доказало вне всякого разумного сомнения каждый факт, необходимый для составления обвинения в преступлении, Суд постановил, что дело Mullaney v.Уилбур , что было неконституционным требовать от обвиняемого в убийстве доказательства того, что он действовал «в пылу страсти по внезапной провокации», чтобы свести убийство к непредумышленному убийству. Суд указал, что необходимо использовать критерий баланса интересов, чтобы определить, когда в соответствии с положением о надлежащей правовой процедуре обвинение должно нести бремя доказывания и когда некоторая часть этого бремени может быть переложена на ответчика. Это решение, однако, поставило под сомнение практику во многих штатах, в рамках которой на защиту ложилось определенное бремя убеждения, и повысило вероятность того, что обвинение должно нести все бремя убеждения — важная и важная задача, учитывая большое количество утвердительных аргументов. защиты.

Суд, однако, вкратце отклонил аргумент о том, что Mullaney означает, что обвинение должно отрицать защиту о невменяемости, а позже, в деле Patterson v. New York , подтвердил закон штата, который требовал от обвиняемого заявить о «крайнем эмоциональном расстройстве». в качестве убедительной защиты от убийства, чтобы доказать это большинством доказательств. По мнению Суда, конституционный недостаток в Mullaney заключался в том, что закон сделал злой умысел элементом правонарушения, позволил презумпцию зла при доказательстве других элементов, а затем потребовал от ответчика доказать отсутствие злого умысла.В Паттерсон , напротив, статут обязывал государство доказывать каждый элемент правонарушения (смерть, намерение убить и причинно-следственную связь) вне разумных сомнений, в то же время позволяя обвиняемому доказывать утвердительную защиту с преобладанием доказательства, которые уменьшили бы тяжесть правонарушения. Это различие критиковалось как формалистическое, поскольку законодательные органы могут легко переложить бремя убеждения между обвинением и защитой с помощью законодательных определений преступлений.

Несмотря на требование, согласно которому государства доказывают каждый элемент уголовного преступления, уголовные процессы обычно исходят из презумпции, что обвиняемый вменяемый, и обвиняемый может быть ограничен в доказательствах, которые он может представить, чтобы оспорить эту презумпцию. В деле Кларк против Аризоны Суд рассмотрел правило, принятое Верховным судом Аризоны, которое запрещает использование показаний экспертов относительно психического заболевания или умственных способностей для подтверждения отсутствия mens rea , постановив, что использование таких доказательств может ограничиться защитой безумия.В деле Кларк Суд взвесил конкурирующие интересы и постановил, что такие доказательства могут быть «направлены» на проблему безумия из-за противоречивого характера некоторых категорий психических заболеваний, способности свидетельств о психических заболеваниях вводить в заблуждение и опасности о том, что такие доказательства имеют большую уверенность, чем утверждают эксперты.

Еще одно важное различие, которое может существенно повлиять на бремя прокурора, заключается в том, является ли устанавливаемый факт элементом преступления или же фактором вынесения приговора.Хотя обвинительный приговор обычно устанавливается судом присяжных с использованием стандарта «вне разумного сомнения», факторы приговора обычно оцениваются судьей с использованием нескольких правил доказывания и более мягкого стандарта «преобладание доказательств». Суд применил формальный подход к этому вопросу, позволяя государствам по существу определять, какие факты подпадают под какую из этих двух категорий. Например, Суд постановил, что наличие у обвиняемого «очевидного владения оружием» во время преступления может быть определено государством как фактор вынесения приговора и определено судьей на основании преобладающих доказательств.

Хотя Суд в целом полагался на характеристики законодательного органа в этой области, он ограничил этот принцип в деле Apprendi v. New Jersey . В деле Apprendi суд постановил, что фактор наказания не может использоваться для увеличения максимального наказания, назначенного за основное преступление. Это, в свою очередь, привело к тому, что Суд отменил противоречивое предыдущее прецедентное право, которое считало конституционным использование судьями отягчающих обстоятельств приговора при назначении смертной казни.Однако на эти владения распространяется как минимум одно исключение, и законодательные органы могут уклониться от принятия решений, пересмотрев уголовные положения для увеличения максимальных наказаний, а затем предусмотрев смягчающие факторы в пределах недавно установленного диапазона приговоров.

Другой тесно связанный с этим вопрос — это законодательные презумпции, когда доказательство «предполагаемого факта», являющегося обязательным элементом преступления, подтверждается другим фактом, «основным фактом». В деле Tot v. United States Суд постановил, что установленная законом презумпция действительна в соответствии с положением о надлежащей правовой процедуре только в том случае, если она отвечает критерию «рациональной связи».В этом деле Суд опроверг презумпцию того, что лицо, владеющее незаконным огнестрельным оружием, отгружало, перевозило или получало его в рамках межгосударственной торговли. «Согласно нашим решениям, установленная законом презумпция не может быть поддержана, если не существует рациональной связи между доказанным фактом и предполагаемым окончательным фактом, если вывод одного из доказательств другого является произвольным из-за отсутствия связи между ними в общий опыт ».

В деле Leary v.United States , этот тест на надлежащую правовую процедуру был усилен, чтобы требовать, чтобы для существования такой «рациональной связи», «по крайней мере, было сказано с существенной уверенностью, что предполагаемый факт с большей вероятностью, чем не вытекает из доказанного факта на от которого он зависит ». Таким образом, Суд аннулировал положение, которое позволяло присяжным сделать вывод на основании наличия у ответчика марихуаны, что он знал о ее незаконном ввозе. Длинный сбор фактических материалов, к удовлетворению Суда, показал, что, хотя большая часть марихуаны, потребляемой в Соединенных Штатах, имеет иностранное происхождение, все же значительное количество марихуаны производилось внутри страны, и не было возможности гарантировать, что большинство из тех, кто имеет у марихуаны есть основания знать, импортируется ли их марихуана.Суд оставил открытым вопрос, должна ли презумпция, выдержавшая проверку на «рациональную связь», «также удовлетворять уголовному стандарту« разумного сомнения », если доказательство обвинения в преступлении или его существенного элемента зависит от его использования».

В более позднем деле сильно разделенный суд провел различие между обязательными презумпциями, которые присяжные должны принять, и разрешительными презумпциями, которые могут быть представлены присяжным как часть всех подлежащих рассмотрению доказательств.Что касается обязательных презумпций, «поскольку обвинение несет бремя установления вины, оно не может полностью основывать свои доводы на презумпции, если только доказанный факт не является достаточным для подтверждения вывода о виновности вне разумных сомнений». Но что касается разрешительных презумпций, «обвинение может полагаться на все доказательства в протоколе, чтобы соответствовать стандарту разумных сомнений. Нет больше причин требовать, чтобы разрешительная презумпция закона соответствовала стандарту разумных сомнений, прежде чем ему будет разрешено играть какую-либо роль в судебном разбирательстве, чем требовать такой степени доказательной силы для других соответствующих доказательств, прежде чем они могут быть приняты.Пока ясно, что презумпция не является единственным и достаточным основанием для признания вины, она должна удовлетворять только критерию, описанному в Leary ». Таким образом, надлежащая правовая процедура не была нарушена применением закона, который предусматривает, что «присутствие огнестрельного оружия в автомобиле является предполагаемым доказательством его незаконного владения всеми лицами, находящимися в то время в транспортном средстве». Разделение Суда в этих делах и в линейке дел Mullaney v. Wilbur ясно показывает неурегулированный характер вопросов, которые они касаются.

Рациональное принятие решений по сравнению с другими типами принятия решений

Результаты обучения

Обобщите этапы рационального процесса принятия решений.
Различайте теорию перспектив, ограниченную рациональность, эвристику и надежные решения.

Процесс принятия рациональных решений

Процесс принятия рациональных решений включает осторожные и методичные шаги. Чем тщательнее и строго соблюдаются эти шаги, тем рациональнее будет процесс.Мы рассмотрим каждый шаг более подробно.

Шаг 1. Определение проблемы

Хотя эта отправная точка может показаться довольно очевидной, неспособность четко определить проблему может сорвать весь процесс. Иногда может потребоваться серьезное размышление, чтобы найти центральную проблему, которую необходимо решить. Например, вы устроились на новую работу и сначала можете решить, что вам нужно найти новую машину для поездок на работу и обратно. Однако главная проблема заключается в том, что вам нужен надежный способ добираться до работы и с работы.

Шаг 2: Установите критерии принятия решения

На этом этапе лицо, принимающее решение, должно определить, что имеет значение для принятия решения. На этом этапе будут учтены интересы, ценности и предпочтения лиц, принимающих решения, и других заинтересованных сторон. Чтобы продолжить наш пример, предположим, что вы женаты. Некоторые из выявленных критериев могут включать бюджет, безопасность, функциональность и надежность.

Шаг 3: Критерии принятия решения по взвешиванию

Поскольку указанные критерии редко бывают одинаково важными, вам нужно будет взвесить критерии, чтобы создать правильный приоритет в решении.Например, в качестве наиболее важных критериев, которые следует учитывать, могут быть взвешенный бюджет, безопасность и надежность, а также несколько других менее важных критериев.

Шаг 4: Создание альтернатив

После того, как вы определили проблему и собрали соответствующую информацию, пришло время перечислить возможные варианты того, как решить, что делать. Некоторые из этих альтернатив будут обычными и довольно очевидными вариантами, но часто бывает полезно проявить творческий подход и также назвать необычные решения.Сгенерированные вами альтернативы могут включать типы автомобилей, а также использование общественного транспорта, объединение автомобилей и услуги по вызову пассажиров.

Шаг 5. Оценка альтернатив

После создания в некоторой степени полного списка возможных альтернатив, каждая альтернатива может быть оценена. Какой выбор наиболее желателен и почему? Все ли варианты в равной степени осуществимы, или некоторые из них нереальны или невозможны? Пришло время определить как достоинства, так и проблемы, связанные с каждым из возможных решений.

Шаг 6: Выберите лучшую альтернативу

После тщательной оценки альтернатив вы должны выбрать решение. Вы должны четко заявить о своем решении, чтобы избежать путаницы или неопределенности. Решение может быть одним из конкретных вариантов, которые были изначально перечислены, адаптацией одного из этих вариантов или комбинацией различных аспектов из нескольких предложений. Также возможно, что в процессе оценки появится совершенно новое решение.

Данные, логика и факты

Рациональное принятие решений определяется не только соблюдением тщательного процесса, но и логическим, управляемым данными способом выполнения шагов этого процесса.Этот процесс может быть трудоемким и дорогостоящим. Обычно это не имеет смысла для повседневных решений. Это более полезно для больших решений с множеством критериев, которые влияют на многих людей.

На этапе оценки процесс обычно требует числовых значений. На следующем этапе они будут использоваться для подсчета баллов для каждой альтернативы. Некоторые свойства нелегко измерить, а факторам, основанным на субъективном суждении, нельзя доверять. Если они не полностью взвешены, окончательный анализ будет склоняться к тому, что легче всего измерить.В компании окончательное решение обычно принимает руководитель, который руководствуется анализом, но принимает собственное решение.

Идеи, дополняющие и контрастирующие с рациональным принятием решений

Хотя большинство лиц, принимающих решения, признают много похвального в процессе рационального принятия решений, есть также причины рассматривать дополняющие или даже противоположные идеи. В крайнем случае рациональный метод может полностью игнорировать факторы, которые имеют известную и очевидную ценность, такие как эмоции и чувства, опыт или даже этические принципы.Эта опасность, наряду с другими ограничениями рационального метода, привела к развитию следующих концепций, обеспечивающих более сбалансированный и целостный подход к принятию решений:

Теория проспекта

Теория перспектив, ставшая эпохальной идеей в области поведенческой экономики, представляет собой комплексный анализ того, как люди принимают решения, когда есть риск. Наиболее рациональные подходы к вопросам финансового риска основываются на принципе ожидаемой стоимости, когда вероятность события умножается на полученное значение, если событие произойдет.Обратите внимание на численный и логический подход к этому анализу.

Даниэль Канеман — один из разработчиков теории перспектив.

Однако Дэниел Канеман и Амос Тверски, разработчики теории перспектив, продемонстрировали с помощью различных экспериментов, что большинство людей меняют этот подход, основываясь на своих субъективных суждениях в любой конкретной ситуации. Одним из распространенных примеров этого является то, что многие люди думают о риске финансовых потерь иначе, чем при рассмотрении ситуаций, когда речь идет о разных уровнях финансовой выгоды.При чисто рациональном подходе используемые числа и вычисления работают одинаково, независимо от того, связана ли ситуация с потенциальной выгодой или потенциальными потерями.

На этом графике показано, как теория перспектив описывает субъективную оценку прибыли и убытков отдельными лицами. Обратите внимание на то, что кривая значений не является прямой линией и что участок кривой с положительными «выигрышами» не симметричен с участком с отрицательными «потерями» на кривой.

Теория перспектив — это описание того, как люди принимали реальные решения в ходе экспериментов.Здесь не говорится, правильно это или неправильно. Лица, принимающие решения, должны определить, оправданы ли эти тенденции или их следует преодолеть рациональным подходом.

Ограниченная рациональность

Другая теория, предлагающая модификацию чистой рациональности, известна как ограниченная рациональность. Эта концепция основана на признании того, что человеческие знания и возможности ограничены и несовершенны. Обычно перечисляются три конкретных ограничения:

Лица, принимающие решения, не имеют доступа ко всей возможной информации, относящейся к решению, а информация, которой они располагают, часто бывает ошибочной и несовершенной.
Лица, принимающие решения, обладают ограниченными аналитическими и вычислительными способностями. Они не способны точно оценить свою информацию и альтернативы. Они неизбежно сделают неправильные суждения в процессе оценки.
Лица, принимающие решения, не имеют неограниченного времени для принятия решений. Реальные жизненные ситуации ограничивают время принятия решений.

В свете этих ограничений теория ограниченной рациональности предполагает, что лица, принимающие решения, должны быть готовы адаптировать свой рациональный подход.Например, они должны определить, какой объем информации целесообразно использовать на этапе сбора информации; они не могут разумно рассчитывать на сбор и анализ всей возможной информации.

Точно так же лица, принимающие решения, должны довольствоваться рассмотрением только определенного количества альтернативных решений.

Кроме того, лица, принимающие решения, далекие от совершенства в своих способностях оценивать потенциальные решения, неизбежно должны влиять на их подход. Они должны осознавать возможность того, что их анализ ошибочен, и быть готовыми принять свидетельства на этот счет.Это особенно касается ситуаций, в которых они полагаются на предсказания неопределенного будущего. Неопределенность и неточность часто возникают в попытках предсказать будущее. Например, ваше решение о карьере чревато неопределенностью, поскольку вы не знаете, понравится ли вам работа или рабочая среда. Что делать лицам, принимающим решения, если они не уверены в потенциальных результатах своих действий? Это делает строго рациональный подход трудным и менее надежным.

Эвристика

Одним из подходов, которые могут возникнуть из признания ограниченной рациональности, является использование эвристики.Это аналитические инструменты и инструменты для принятия решений, которые помогают упростить процесс анализа, полагаясь на проверенные и проверенные практические правила. Эвристика упрощает сложную ситуацию и позволяет лицу, принимающему решение, сосредоточиться только на наиболее важных частях информации.

Например, компания может использовать свой проверенный опыт и опыт многих других компаний, чтобы сделать вывод о том, что новая линейка продуктов требует определенного количества времени, чтобы завоевать долю рынка и стать прибыльной. Хотя в анализе рынка задействовано множество сложных факторов, бизнес может использовать это проверенное правило для принятия решений.Когда предлагаемое решение противоречит этому правилу, компания может отказаться от него, даже если сложный и, казалось бы, рациональный анализ может его поддержать.

Конечно, есть исключения из большинства правил, и использование эвристики может помешать компании следовать планам действий, которые были бы полезны. Точно так же эвристики, которые когда-то были надежными правилами, могут устареть из-за изменения рынков и условий. Тем не менее, большинство аналитиков считают эвристику полезным инструментом при правильном использовании.

Надежные решения

Последняя адаптация рационального процесса, которая становится все более заметной, особенно в таких областях, как производство энергии и сохранение природных ресурсов, — это практика принятия «надежных» решений.

Надежные решения вращаются вокруг неспособности с уверенностью предсказать будущее. Вместо того, чтобы полагаться на несовершенный анализ для определения «наилучшего» решения, надежное решение предоставляет план, который будет работать в свете многочисленных неопределенностей.Он предполагает, что ряд ситуаций возможен, и обеспечивает путь решения, которое будет успешным, если возникнет какая-либо из этих ситуаций. Этот путь потенциально может быть единым решением, которое работает в любом из вероятных будущих сценариев, или он может обеспечивать отдельные ответы, которые будут реализованы в зависимости от того, как будут разворачиваться будущие неопределенности.

стратегий извлечения уроков из неудач

Мудрость учиться на неудачах неоспорима.И все же организации, которые делают это хорошо, чрезвычайно редки. Этот разрыв не связан с отсутствием приверженности к обучению. Руководители подавляющего большинства предприятий, которые я изучал за последние 20 лет: фармацевтические компании, финансовые компании, компании, занимающиеся разработкой продуктов, телекоммуникации и строительные компании; больницы; и программа космических шаттлов НАСА, среди прочего, искренне хотели помочь своим организациям извлечь уроки из неудач, чтобы повысить производительность в будущем. В некоторых случаях они и их команды тратили много часов на анализ результатов, вскрытие и тому подобное.Но раз за разом я видел, что эти кропотливые усилия не привели к реальным изменениям. Причина: эти менеджеры неправильно думали о неудачах.

Большинство руководителей, с которыми я разговаривал, считают, что неудача — это плохо (конечно!). Они также считают, что извлекать уроки из этого довольно просто: попросите людей подумать о том, что они сделали неправильно, и увещевайте их избегать подобных ошибок в будущем — или, что еще лучше, назначьте команду для анализа и написания отчета о том, что произошло, а затем распространить его по всей организации.

Эти широко распространенные убеждения ошибочны. Во-первых, неудача — это не всегда плохо. В организационной жизни это иногда плохо, иногда неизбежно, а иногда даже хорошо. Во-вторых, извлекать уроки из организационных неудач далеко не так просто. В большинстве компаний отсутствуют подходы и действия, необходимые для эффективного обнаружения и анализа сбоев, а необходимость в контекстно-зависимых стратегиях обучения недооценивается. Организациям нужны новые и лучшие способы выйти за рамки поверхностных уроков («Процедуры не соблюдались») или корыстных («Рынок просто не был готов к нашему замечательному новому продукту»).Это означает отказ от старых культурных представлений и стереотипных представлений об успехе и принятие уроков неудач. Лидеры могут начать с понимания того, как им мешают обвинения.

Игра виноват

Неудача и ошибка практически неразделимы в большинстве домашних хозяйств, организаций и культур. Каждый ребенок в какой-то момент понимает, что признать неудачу — значит взять на себя вину. Вот почему так мало организаций перешли к культуре психологической безопасности, в которой выгода от обучения на неудачах может быть полностью реализована.

руководителей, которых я опрашивал в таких разных организациях, как больницы и инвестиционные банки, признаются, что их раздирают: как они могут конструктивно реагировать на неудачи, не вызывая при этом никому не нужного отношения? Если людей не обвиняют в неудачах, что будет гарантировать, что они будут стараться изо всех сил делать свою работу наилучшим образом?

Это беспокойство основано на ложной дихотомии. На самом деле культура, которая позволяет безопасно признавать неудачи и сообщать о них, может — а в некоторых организационных контекстах должна — сосуществовать с высокими стандартами производительности.Чтобы понять, почему, взгляните на выставку «Спектр причин неудач», где перечислены самые разные причины — от преднамеренного отклонения до вдумчивого экспериментирования.

Какие из этих причин связаны с действиями, заслуживающими порицания? Умышленное отклонение, стоящее первым в списке, очевидно, заслуживает обвинения. Но по невнимательности могло и не быть. Если это результат недостатка усилий, возможно, это заслуживает порицания. Но если это происходит из-за усталости к концу слишком долгой смены, менеджер, назначивший смену, виноват больше, чем сотрудник.По мере того, как мы спускаемся по списку, становится все труднее найти достойные порицания действия. Фактически, неудача, возникшая в результате вдумчивого экспериментирования, генерирующего ценную информацию, на самом деле может быть похвальной.

Когда я прошу руководителей рассмотреть этот спектр, а затем оценить, сколько неудач в их организациях действительно заслуживают порицания, их ответы обычно выражаются однозначными числами — возможно, от 2% до 5%. Но когда я спрашиваю, сколько считают, что заслуживают порицания, они отвечают (после паузы или смеха) от 70% до 90%.К сожалению, многие неудачи остаются незамеченными, и их уроки теряются.

Не все ошибки созданы равными

Глубокое понимание причин и контекстов неудач поможет избежать игры с обвинениями и выработать эффективную стратегию извлечения уроков из неудач. Хотя в организациях может пойти не так много ошибок, ошибки делятся на три большие категории: предотвратимые, связанные со сложностью и разумные.

Предотвращаемые сбои в предсказуемых операциях.

Большинство отказов в этой категории действительно можно считать «плохими». Обычно они связаны с отклонениями от спецификации в четко определенных процессах крупномасштабных или рутинных операций на производстве и в сфере услуг. При надлежащем обучении и поддержке сотрудники могут последовательно выполнять эти процессы. Когда они этого не делают, обычно причиной являются отклонения, невнимательность или отсутствие способностей. Но в таких случаях можно легко выявить причины и разработать решения. Контрольные списки (как в недавнем бестселлере хирурга из Гарварда Атула Гаванде The Checklist Manifesto ) являются одним из решений.Другой пример — это хваленая производственная система Toyota, которая строит непрерывное обучение на основе крошечных сбоев (небольших отклонений в процессе) в своем подходе к совершенствованию. Как хорошо известно большинству студентов, изучающих производственный процесс, члена группы на сборочном конвейере Toyota, который обнаруживает проблему или даже потенциальную проблему, предлагается потянуть за веревку, называемую шнуром андона, который немедленно инициирует процесс диагностики и решения проблем. Производство продолжается беспрепятственно, если проблему можно устранить менее чем за минуту. В противном случае производство останавливается — несмотря на связанную с этим потерю дохода — до тех пор, пока сбой не будет осознан и не устранен.

Неизбежные сбои в сложных системах.

Большое количество организационных неудач происходит из-за неотъемлемой неопределенности работы: особая комбинация потребностей, людей и проблем, возможно, никогда не возникала раньше. Сортировка пациентов в отделении неотложной помощи больницы, реагирование на действия противника на поле боя и запуск быстрорастущего запуска — все это происходит в непредсказуемых ситуациях. А в сложных организациях, таких как авианосцы и атомные электростанции, отказ системы — это постоянный риск.

Хотя серьезных сбоев можно предотвратить, следуя передовым методам управления безопасностью и рисками, включая тщательный анализ любых таких событий, которые все же происходят, небольшие сбои процесса неизбежны. Считать их плохими — это не просто неправильное понимание того, как работают сложные системы; это контрпродуктивно. Предотвращение косвенных отказов означает быстрое выявление и исправление небольших сбоев. Большинство несчастных случаев в больницах происходит в результате серии небольших сбоев, которые остались незамеченными и, к сожалению, выстроились в неправильном порядке.

Интеллектуальные неудачи на границе.

Неудачи в этой категории по праву можно считать «хорошими», потому что они предоставляют ценные новые знания, которые могут помочь организации опередить конкурентов и обеспечить ее рост в будущем — вот почему профессор менеджмента Университета Дьюка Сим Ситкин называет их интеллектуальными неудачами. . Они возникают, когда необходимо экспериментировать: когда ответы не известны заранее, потому что с этой конкретной ситуацией раньше не сталкивались и, возможно, никогда не повторится.Открытие новых лекарств, создание радикально нового бизнеса, разработка инновационного продукта и проверка реакции потребителей на совершенно новом рынке — это задачи, требующие разумных неудач. «Метод проб и ошибок» — это общий термин, обозначающий вид экспериментов, необходимых в этих условиях, но это неправильное название, потому что «ошибка» подразумевает, что изначально был «правильный» результат. На переднем крае правильное экспериментирование быстро приводит к хорошим неудачам. Руководители, которые практикуют это, могут избежать неразумного отказа от проведения экспериментов в большем масштабе, чем необходимо.

Руководители фирмы IDEO, занимающейся разработкой продуктов, поняли это, когда запустили новую услугу по разработке стратегии инноваций. Вместо того, чтобы помогать клиентам разрабатывать новые продукты в рамках их существующих линий — процесс, который IDEO почти довела до совершенства, — эта услуга поможет им создать новые линии, которые будут вести их в новых стратегических направлениях. Зная, что еще не выяснили, как эффективно предоставлять услуги, компания начала небольшой проект с компанией по производству матрасов и не объявила публично о запуске нового бизнеса.

Несмотря на то, что проект провалился — клиент не изменил свою продуктовую стратегию, IDEO извлекла уроки из этого и решила, что нужно сделать по-другому. Например, он нанял членов команды со степенью MBA, которые могли лучше помогать клиентам в создании новых предприятий, и включил в команду некоторых менеджеров клиентов. Сегодня услуги в области стратегических инноваций составляют более трети доходов IDEO.

Терпимость к неизбежным сбоям процессов в сложных системах и интеллектуальным сбоям на передовых рубежах знаний не способствует посредственности.Действительно, терпимость важна для любой организации, которая хочет извлечь знания, которые дают такие неудачи. Но неудача по-прежнему эмоционально заряжена; заставить организацию принять это требует лидерства.

Создание культуры обучения

Только лидеры могут создать и укрепить культуру, которая противодействует игре в обвинения и заставляет людей чувствовать себя комфортно и чувствовать ответственность за обнаружение ошибок и извлечение уроков из них. (См. Врезку «Как лидеры могут создать психологически безопасную среду.Они должны настаивать на том, чтобы их организации выработали четкое представление о том, что произошло, а не о том, «кто это сделал», когда что-то пойдет не так. Для этого необходимо постоянно сообщать о сбоях, малых и крупных; систематически их анализировать; и упреждающий поиск возможностей для экспериментов.

Лидеры также должны правильно посылать информацию о характере работы, например, напоминать людям, занимающимся исследованиями и разработками: «Мы занимаемся открытием, и чем быстрее мы терпим неудачу, тем быстрее мы добиваемся успеха.«Я обнаружил, что менеджеры часто не понимают или не ценят этот тонкий, но важный момент. Они также могут подходить к неудачам, не подходя для контекста. Например, статистический контроль процессов, который использует анализ данных для оценки необоснованных отклонений, не подходит для обнаружения и исправления случайных невидимых сбоев, таких как программные ошибки. Это также не помогает в разработке новых творческих продуктов. И наоборот, хотя великие ученые интуитивно придерживаются лозунга IDEO: «Часто терпите неудачу, чтобы добиться успеха раньше», это вряд ли приведет к успеху на заводе-изготовителе.

Слоган «Часто терпите неудачу, чтобы добиться успеха раньше» вряд ли будет способствовать успеху на заводе-изготовителе.

Часто один контекст или один вид работы доминируют в культуре предприятия и формируют то, как оно относится к неудачам. Например, автомобильные компании с их предсказуемыми крупномасштабными операциями по понятным причинам склонны рассматривать неудачи как нечто, что можно и нужно предотвращать. Но большинство организаций занимаются всеми тремя видами работы, описанными выше: рутинной, сложной и пограничной.Лидеры должны убедиться, что в каждом из них применяется правильный подход к извлечению уроков из неудач. Все организации извлекают уроки из неудач с помощью трех основных действий: обнаружения, анализа и экспериментов.

Обнаружение отказа

Обнаруживать большие, болезненные и дорогостоящие неудачи легко. Но во многих организациях любой сбой, который можно скрыть, скрыт до тех пор, пока маловероятно, что он нанесет немедленный или очевидный вред. Цель должна состоять в том, чтобы выявить его как можно раньше, прежде чем он перерастет в катастрофу.

Вскоре после прихода из Boeing, чтобы взять бразды правления в Ford, в сентябре 2006 года, Алан Мулалли внедрил новую систему обнаружения отказов. Он попросил менеджеров обозначить свои отчеты зеленым цветом для хороших результатов, желтым — для предосторожности или красным — для проблем — это распространенный метод управления. Согласно истории 2009 года в Fortune , на его первых нескольких встречах все менеджеры кодировали свои операции зеленым цветом, к разочарованию Мулалли. Напомнив им, что компания потеряла несколько миллиардов долларов в прошлом году, он прямо спросил: «Что-то не так?» После того, как был сделан предварительный отчет желтого цвета о серьезном дефекте продукта, который, вероятно, приведет к задержке запуска, Мулалли ответил на наступившую гробовую тишину аплодисментами.После этого еженедельные собрания персонала были яркими.

Эта история иллюстрирует широко распространенную и фундаментальную проблему: несмотря на то, что существует множество методов выявления текущих и ожидаемых отказов, они используются крайне недостаточно. Комплексное управление качеством и получение отзывов от клиентов — хорошо известные методы выявления сбоев в повседневных операциях. Практика организации высокой надежности (HRO) помогает предотвратить катастрофические отказы в сложных системах, таких как атомные электростанции, за счет раннего обнаружения.Компания Electricité de France, которая управляет 58 атомными электростанциями, была образцом в этой области: она выходит за рамки нормативных требований и строго отслеживает каждую станцию на предмет чего-либо, даже немного необычного, немедленно исследует все, что появляется, и информирует все свои другие станции. каких-либо аномалий.

Такие методы не получили широкого распространения, потому что слишком многие посыльные — даже самые старшие руководители — по-прежнему не хотят сообщать плохие новости начальству и коллегам. У одного знакомого мне топ-менеджера крупной компании по производству потребительских товаров были серьезные опасения по поводу поглощения, которое уже находилось в стадии разработки, когда он присоединился к команде менеджеров.Но, слишком осознавая свой статус новичка, он молчал во время обсуждений, в которых все другие руководители, казалось, были в восторге от плана. Много месяцев спустя, когда поглощение явно провалилось, команда собралась, чтобы проанализировать, что произошло. С помощью консультанта каждый руководитель размышлял о том, что он или она могли сделать, чтобы способствовать провалу. Новичок, открыто извиняясь за свое прошлое молчание, объяснил, что энтузиазм других заставил его не желать быть «скунсом на пикнике».”

Изучая ошибки и другие неудачи в больницах, я обнаружил существенные различия между отделениями по уходу за пациентами в готовности медсестер говорить о них. Оказалось, что поведение менеджеров среднего звена — то, как они реагировали на неудачи, поощряли ли они их открытое обсуждение, приветствовали ли вопросы и проявляли смирение и любопытство, — было причиной. Я видел ту же модель в самых разных организациях.

Ужасным примером, который я изучал более двух лет, является взрыв космического корабля Columbia в 2003 году, в результате которого погибли семь астронавтов (см. «Столкновение с неоднозначными угрозами» Майкла А.Роберто, Ричард М.Дж. Бомер и Эми К. Эдмондсон, HBR, ноябрь 2006 г.). Менеджеры НАСА потратили около двух недель, преуменьшая серьезность того, что кусок пены откололся от левой стороны шаттла при запуске. Они отклонили просьбы инженеров разрешить двусмысленность (что можно было сделать, сфотографировав шаттл со спутника или попросив астронавтов провести выход в открытый космос для осмотра рассматриваемой области), и серьезный сбой остался в значительной степени незамеченным до тех пор, пока не привели к фатальным последствиям. 16 дней спустя.По иронии судьбы, общая, но необоснованная уверенность руководителей программ в том, что они мало что могут сделать, способствовала их неспособности обнаружить неудачу. Поствентарный анализ показал, что они действительно могли предпринять плодотворные действия. Но очевидно, что лидеры не создали необходимой культуры, систем и процедур.

Одна из проблем — научить людей в организации объявлять поражение экспериментальным путем. Человеческая склонность надеяться на лучшее и пытаться избегать неудач любой ценой мешает, а организационная иерархия усугубляет это.В результате неудачные проекты НИОКР часто продолжаются намного дольше, чем это целесообразно с научной или экономической точки зрения. Мы бросаем хорошие деньги на плохие, молясь вытащить кролика из шляпы. Интуиция может сказать инженерам или ученым, что у проекта есть фатальные недостатки, но формальное решение назвать его провалом может быть отложено на месяцы.

Опять же, средство — которое не обязательно требует много времени и средств — состоит в том, чтобы уменьшить клеймо неудач. Eli Lilly делает это с начала 1990-х годов, проводя «вечеринки неудач», чтобы отметить разумные, высококачественные научные эксперименты, которые не достигли желаемых результатов.Стороны не требуют больших затрат, и перераспределение ценных ресурсов — особенно ученых — в новые проекты раньше, чем позже, может сэкономить сотни тысяч долларов, не говоря уже о запуске потенциальных новых открытий.

Анализ сбоя

После того, как сбой обнаружен, важно выйти за рамки очевидных и поверхностных причин, чтобы понять основные причины. Это требует дисциплины, а еще лучше энтузиазма, чтобы использовать сложный анализ, чтобы убедиться, что извлечены правильные уроки и использованы правильные средства.Задача лидеров — следить за тем, чтобы их организации не просто двигались дальше после неудачи, а перестали копаться и открывать для себя содержащуюся в ней мудрость.

Почему часто не хватает анализа отказов? Потому что глубоко анализировать свои неудачи эмоционально неприятно и может подорвать нашу самооценку. Предоставленные нашим собственным устройствам, большинство из нас будет ускорять или вообще избегать анализа отказов. Другая причина заключается в том, что анализ организационных неудач требует исследования и открытости, терпения и терпимости к причинно-следственной двусмысленности.Однако менеджеры обычно восхищаются решительностью, эффективностью и действиями, а не вдумчивыми размышлениями, и их вознаграждают. Вот почему так важна правильная культура.

Вызов более чем эмоциональный; это тоже познавательно. Даже не желая этого, мы все предпочитаем доказательства, которые поддерживают наши существующие убеждения, а не альтернативные объяснения. Мы также склонны преуменьшать нашу ответственность и возлагать чрезмерную вину на внешние или ситуативные факторы, когда мы терпим неудачу, только чтобы сделать обратное при оценке неудач других — психологическая ловушка, известная как фундаментальная ошибка атрибуции .

Мое исследование показало, что анализ отказов часто бывает ограниченным и неэффективным — даже в сложных организациях, таких как больницы, где на карту поставлены человеческие жизни. Немногие больницы систематически анализируют медицинские ошибки или недостатки процессов, чтобы извлечь уроки из неудач. Недавнее исследование больниц Северной Каролины, опубликованное в ноябре 2010 года в New England Journal of Medicine , показало, что, несмотря на десяток лет повышенного осознания того, что медицинские ошибки приводят к тысячам смертей каждый год, больницы не стали более безопасными.

К счастью, в этой схеме есть яркие исключения, которые продолжают вселять надежду на то, что организационное обучение возможно. В Intermountain Healthcare, системе из 23 больниц, обслуживающих Юту и юго-восток Айдахо, отклонения врачей от медицинских протоколов регулярно анализируются на предмет возможностей их улучшения. Допуск отклонений и обмен данными о том, действительно ли они приводят к лучшему результату, побуждают врачей участвовать в этой программе. (См. «Как сделать здравоохранение на переднем крае» Ричарда М.Дж. Бомер, HBR, апрель 2010 г.)

Мотивировать людей выйти за рамки причин первого порядка (процедуры не соблюдались) и понять причины второго и третьего порядка может быть серьезной проблемой. Один из способов сделать это — использовать междисциплинарные команды с разными навыками и взглядами. В частности, сложные сбои являются результатом множества событий, произошедших в разных отделах или дисциплинах или на разных уровнях организации. Понимание того, что произошло и как предотвратить повторение этого, требует подробного группового обсуждения и анализа.

Команда ведущих физиков, инженеров, авиационных экспертов, военно-морских командиров и даже астронавтов посвятила месяцы анализу катастрофы в Колумбии. Они окончательно установили не только причину первого порядка (кусок пены попал в переднюю кромку шаттла во время запуска), но и причины второго порядка: жесткая иерархия и культура, одержимая расписанием в НАСА, особенно затрудняли работу инженеров. ни о чем, кроме самых серьезных проблем.

Содействие экспериментам

Третье важнейшее действие для эффективного обучения — стратегическое создание неудач — в нужных местах и в нужное время — посредством систематических экспериментов.Исследователи в области фундаментальных наук знают, что, хотя эксперименты, которые они проводят, иногда приводят к впечатляющим успехам, большой процент из них (70% или выше в некоторых областях) терпят неудачу. Как эти люди встают с постели по утрам? Во-первых, они знают, что неудачи в их работе не являются обязательными; это часть того, чтобы быть на переднем крае научных открытий. Во-вторых, гораздо больше, чем большинство из нас, они понимают, что каждая неудача дает ценную информацию, и они стремятся получить ее раньше, чем это сделают конкуренты.

Напротив, менеджеры, отвечающие за пилотирование нового продукта или услуги — классический пример экспериментирования в бизнесе, — обычно делают все возможное, чтобы убедиться, что пилот идеален с самого начала. По иронии судьбы, эта жажда успеха может впоследствии помешать официальному запуску. Слишком часто менеджеры, отвечающие за пилотов, создают оптимальные условия, а не репрезентативные. Таким образом, пилот не дает сведений о том, что не будет работать .

Слишком часто пилотные проекты проводятся в оптимальных условиях, а не в репрезентативных. Таким образом, они не могут показать, что не будет работать .

В самом начале существования DSL крупная телекоммуникационная компания, которую я назову Telco, осуществила полномасштабный запуск этой высокоскоростной технологии для домашних хозяйств на крупном городском рынке. Это была явная катастрофа в обслуживании клиентов. Компания не выполнила 75% своих обязательств и столкнулась с ошеломляющим количеством поздних заказов — 12 000.Клиенты были разочарованы и расстроены, а представители службы не могли даже начать отвечать на все их звонки. Моральный дух сотрудников пострадал. Как такое могло случиться с лидирующей компанией с высокими рейтингами удовлетворенности и брендом, который давно олицетворяет совершенство?

Небольшой и чрезвычайно успешный пилотный проект в пригороде внушил руководству телекоммуникационной компании ложную уверенность. Проблема заключалась в том, что пилотный проект не напоминал реальные условия эксплуатации: он был укомплектован необычайно представительными, опытными сервисными представителями и проводился в сообществе образованных, технически подкованных клиентов.Но DSL была совершенно новой технологией и, в отличие от традиционной телефонии, должна была взаимодействовать с разнообразными домашними компьютерами и техническими навыками клиентов. Это добавило сложности и непредсказуемости к проблеме предоставления услуг, что не было полностью оценено телекоммуникационной компанией до запуска.

Более полезный пилотный проект в Telco тестировал бы технологию при ограниченной поддержке, неискушенных клиентах и старых компьютерах. Он был разработан, чтобы обнаружить все, что может пойти не так, а не доказывать, что при самых лучших условиях все будет хорошо.(См. Врезку «Проектирование успешных неудач».) Конечно, ответственные менеджеры должны были понимать, что они будут вознаграждены не за успех, а, скорее, за то, что как можно быстрее произведут разумные неудачи.

Короче говоря, исключительные организации — это те, которые выходят за рамки обнаружения и анализа сбоев и пытаются создавать интеллектуальные с конкретной целью обучения и внедрения инноваций. Дело не в том, что менеджеры в этих организациях любят неудачи.Но они считают это необходимым побочным продуктом экспериментов. Они также понимают, что им не нужно проводить драматические эксперименты с большими бюджетами. Часто бывает достаточно небольшого пилотного проекта, пробного запуска новой техники или моделирования.

Смелость противостоять нашим собственным и чужим недостаткам имеет решающее значение для разрешения очевидного противоречия, заключающегося в нежелании ни препятствовать сообщению о проблемах, ни создавать среду, в которой все идет. Это означает, что менеджеры должны просить сотрудников проявить смелость и высказаться — и не должны отвечать выражением гнева или резкого неодобрения того, что на первый взгляд может показаться некомпетентностью.Чаще, чем мы думаем, за провалами организации работают сложные системы, и их уроки и возможности для улучшения теряются, когда разговор заглушается.

Опытные менеджеры понимают риски необузданной жесткости. Они знают, что их способность узнавать о проблемах и помогать решать их зависит от их способности узнавать о них. Но большинство менеджеров, с которыми я сталкивался в своей исследовательской, преподавательской и консультационной работе, гораздо более чувствительны к другому риску — понимающему отклику на неудачи просто создаст расслабленную рабочую среду, в которой ошибки умножаются.

Системы производственного освещения | Гигиена труда

экономия

Передовые технологии и инновации в сфере освещения

Офисное освещение — нормы, особенности, виды светильников

Техническое нормирование офисного освещения

Источники света для офисов

Типы светильников

Конструктивные особенности светотехники для офисов

Способ монтажа

Функции светотехники

Типы офисного освещения

Общее освещение

Местное освещение

Декоративное освещение

Аварийное/эвакуационное освещение

Световые сцены и сценарии

Как необходимо освещать разные зоны в офисах?

Рабочие места

Вестибюли

Зоны отдыха

Рецепции

Переговорные, комнаты для совещаний и мозговых штурмов

Эргономика света в офисе

Энергосбережение в офисном освещении

Планировка

Выбор источников света

Датчики, диммеры и системы управления

Своевременное техническое обслуживание

Управление светом в офисе

Типичные ошибки при освещении офисов

Проектирование офисного освещения

Сложности с выбором светильников?

Правильное освещение в современной квартире

Освещение производственных помещений|Строительство дорог и транспорт. Охрана труда.

Актуальные вопросы энергосберегающих систем освещения

Освещая революцию: конкурс XIX века

Принципы и условия освещения | Министерство энергетики

Глава 1 — Основные концепции энергии *

Театральный свет объяснил | Сценическое электричество

Сценическое освещение 101: ОБЪЯСНЕНИЕ ОСНОВНЫХ ВИДОВ ТЕАТРАЛЬНОГО СВЕТА

НАВОДНЕНИЯ

ФРЕСНЕЛЬ

ПРОФИЛЬ

ПАРКАН

ПОДВИЖНЫЕ ФОНАРИ

ВАМ НУЖНА БОЛЬШЕ ПОМОЩИ?

Доказательство, бремя доказывания и предположения. | Аннотированная Конституция США | Закон США

Рациональное принятие решений по сравнению с другими типами принятия решений

Результаты обучения

Процесс принятия рациональных решений

Шаг 1. Определение проблемы

Шаг 2: Установите критерии принятия решения

Шаг 3: Критерии принятия решения по взвешиванию

Шаг 4: Создание альтернатив

Шаг 5. Оценка альтернатив

Шаг 6: Выберите лучшую альтернативу

Данные, логика и факты

Идеи, дополняющие и контрастирующие с рациональным принятием решений

Теория проспекта

Ограниченная рациональность

Эвристика

Надежные решения

стратегий извлечения уроков из неудач

Игра виноват

Не все ошибки созданы равными

Предотвращаемые сбои в предсказуемых операциях.

Неизбежные сбои в сложных системах.

Интеллектуальные неудачи на границе.

Создание культуры обучения

Обнаружение отказа

Анализ сбоя

Содействие экспериментам

alexxlab

Вам также может понравиться

Отопления нет в одной комнате: В одной из комнат квартиры нет тепла, весь стояк холодный!

Согласованная нагрузка это: теоретические основы практической пользы — Сайт инженера Задорожного С.М.

Электростанций фото: D1 8d d0 bb d0 b5 d0 ba d1 82 d1 80 d0 be d1 81 d1 82 d0 b0 d0 bd d1 86 d0 b8 d1 8f картинки, стоковые фото D1 8d d0 bb d0 b5 d0 ba d1 82 d1 80 d0 be d1 81 d1 82 d0 b0 d0 bd d1 86 d0 b8 d1 8f

Добавить комментарий Отменить ответ