Nowoczesne oświetlenie LED wpływ na charakterystykę energetyczną budynków

Transkrypt

1 Nowoczesne oświetlenie LED wpływ na charakterystykę energetyczną budynków Łukasz Rajek Katowice r.

2 Plan 1) Oświetlenie jako komfort widzenia 2) Przepisy techniczno-budowlane 3) Wybrane wymagania prawne 4) Przykłady obliczeniowe 5) Zaawansowane technologie LED 6) Ograniczenia i bariery wdrażania LED 7) Projekt Premium Light Pro - kolejny krok poprawy efektywności energetycznej. 2

3 Od energii użytkowej do pierwotnej Energia końcowa Energia pierwotna Energia użytkowa

4 Oświetlenie jako komfort widzenia Oświetlenie vs Oświetlenie = = Komfort widzenia Bezpieczeństwo Samopoczucie Zdrowie Zużycie energii Koszty za energię Koszty na technologie

5 Wpływ na zużycie energii Zastosowanie odpowiedniej technologii oświetlenia Odpowiednie i dokładne zaprojektowanie oświetlenia Stosowanie automatyki Sposób użytkowania (Wyłączone światło to nie oszczędność)! Pamiętajmy o PN-EN :2012 Światło i oświetlenie. Oświetlenie miejsc pracy Część 1: Miejsca pracy we wnętrzach. Zapewniajmy prawidłowe oświetlenie. Zachowanie komfortu oświetlenia o = jednoczesna oszczędno dność energii 5

6 Przepisy techniczno - budowlane oraz wymagania określające standardy projektowania WT 2014: Rozporządzenie Ministra Transportu, Budownictwa i Gospodarki Morskiej z dnia 5 lipca 2013 r. zmieniające rozporządzenie w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie. EP H+W cząstkowa maksymalna wartość wskaźnika EP na potrzeby ogrzewania, wentylacji oraz przygotowania ciepłej wody użytkowej, E PC cząstkowa maksymalna wartość wskaźnika EP na potrzeby chłodzenia, E PL cząstkowa maksymalna wartość wskaźnika EP na potrzeby oświetlenia.

7 Wymagania ogólne oświetlenie Rodzaj budynku Budynek mieszkalny a)jednorodzinny b)wielorodzinny Budynek zamieszkania zbiorowego Dla t o <2500 Budynek użyteczności publicznej EP L = 50 a)opieki zdrowotnej b)pozostałe Budynek gospodarczy, magazynowy, produkcyjny EP L [kwh/m 2 rok] EP L = 0 EP L =0 EP L =0 Dla t o 2500 EP L = 100 Dla t o <2500 EP L = 50 Dla t o 2500 EP L = 100 Dla t o <2500 EP L = 25 Dla t o 2500 EP L = 50 7

8 Przykład Budynek użyteczności publicznej Rodzaj budynku wg WT 2014 pozostałe 1. Liczba kondygnacji 4 2. Kubatura części ogrzewanej [m 3 ] 8 537,9 3. Powierzchnia budynku netto [m 2 ] 2 496,7 5. Powierzchnia użytkowa lokali użytkowych oraz innych pomieszczeń niemieszkalnych [m 2 ] 7. Liczba osób użytkujących budynek Sposób przygotowania ciepłej wody Centralnie kocioł gazowy z zasobnikiem 9. Rodzaj systemu ogrzewania budynku Centralne, kocioł gazowy 10. Współczynnik kształtu A/V [1/m] 0, Rodzaj wentylacji Mechaniczna Odzysk 50% 12 Oświetlenie Świetlówki liniowe T8/T5 8

9 Projektowane oświetlenie ze świetlówek liniowych WSKAŹNIK ROCZNEGO ZAPOTRZEBOWANIA NA NIEODNAWIALNĄENERGIĘPIERWOTNĄEP [kwh/(m 2 rok)] RODZAJ NOŚNIKA ENERGII LUB ENERGII OGRZEWANIE I WENTYLACJA CIEPŁA WODA UŻYTKOWA CHŁODZENIE OŚWIETLENIE WBUDOWANE SUMA PALIWA - Gaz ziemny 18,8 17, ,1 SIEĆ ELEKTROENERGETYCZNA SYSTEMOWA - Energia elektryczna 20,9 0,7 16,8 192,8 231,2 SUMA [kwh/(m 2 rok)] 39, ,8 192,8 267,3 UDZIAŁ [%] 15% 7% 6% 72% 100% WSKAŹNIK ROCZNEGO ZAPOTRZEBOWANIA NA NIEODNAWIALNĄ ENERGIĘ PIERWOTNĄ EP: 267,3 kwh/(m 2 rok) EP wg WT EP H+W EP C EP L EP ,0 21,0 100,0 186, ,0 21,0 100,0 181, ,0 21,0 50,0 116,0 9

10 Zastosowanie standardowych LED 1:1 WSKAŹNIK ROCZNEGO ZAPOTRZEBOWANIA NA NIEODNAWIALNĄENERGIĘPIERWOTNĄEP [kwh/(m 2 rok)] RODZAJ NOŚNIKA ENERGII LUB ENERGII OGRZEWANIE CIEPŁA WODA OŚWIETLENIE CHŁODZENIE I WENTYLACJA UŻYTKOWA WBUDOWANE SUMA PALIWA - Gaz ziemny 18,8 17, ,1 SIEĆ ELEKTROENERGETYCZNA SYSTEMOWA - Energia elektryczna 20,9 0,7 16,8 117,5 155,9 SUMA [kwh/(m 2 rok)] 39, ,8 117,5 192 UDZIAŁ [%] 21% 9% 9% 61% 100% WSKAŹNIK ROCZNEGO ZAPOTRZEBOWANIA NA NIEODNAWIALNĄ ENERGIĘ PIERWOTNĄ EP: 192 kwh/(m 2 rok) 10

11 Dobrze zaprojektowane wysokowydajne oświetlenie LED WSKAŹNIK ROCZNEGO ZAPOTRZEBOWANIA NA NIEODNAWIALNĄENERGIĘPIERWOTNĄEP [kwh/(m 2 rok)] RODZAJ NOŚNIKA ENERGII LUB ENERGII OGRZEWANIE I WENTYLACJA CIEPŁA WODA UŻYTKOWA CHŁODZENIE OŚWIETLENIE WBUDOWANE SUMA PALIWA - Gaz ziemny 18,8 17, ,1 SIEĆ ELEKTROENERGETYCZNA SYSTEMOWA - Energia elektryczna 20,9 0,7 16,8 72,9 111,3 SUMA [kwh/(m 2 rok)] 39, ,8 72,9 147,4 UDZIAŁ [%] 27% 12% 11% 49% 100% WSKAŹNIK ROCZNEGO ZAPOTRZEBOWANIA NA NIEODNAWIALNĄ ENERGIĘ PIERWOTNĄ EP: 147,4 kwh/(m 2 rok) 11

12 Dobrze zaprojektowane oświetlenie LED wraz z automatyką WSKAŹNIK ROCZNEGO ZAPOTRZEBOWANIA NA NIEODNAWIALNĄENERGIĘPIERWOTNĄEP [kwh/(m 2 rok)] RODZAJ NOŚNIKA ENERGII LUB ENERGII OGRZEWANIE CIEPŁA WODA OŚWIETLENIE CHŁODZENIE I WENTYLACJA UŻYTKOWA WBUDOWANE PALIWA - Gaz ziemny 18,8 17, ,1 SUMA SIEĆ ELEKTROENERGETYCZNA SYSTEMOWA - Energia elektryczna 20,9 0,7 16,8 49,5 87,9 SUMA [kwh/(m 2 rok)] 39, ,8 49,5 124 UDZIAŁ [%] 32% 15% 14% 40% 100% WSKAŹNIK ROCZNEGO ZAPOTRZEBOWANIA NA NIEODNAWIALNĄ ENERGIĘ PIERWOTNĄ EP: 124 kwh/(m 2 rok) WT 2014 WT 2017 WT 2021 oświetlenie TAK 12

13 Przykład doboru LED Hala sportowa nowy obiekt Powierzchnia: 989,00 m² Wysokość hali: 12 m 13

14 Przykład doboru LED Parametr Oświetlenie LED ze sterowaniem Oświetlenie LED Typ oprawy Thorlux SWL17371 SOLOW LED BROAD HIGH LEVEL SMART Venture Lighting Europe Ltd IND118+ACS010 Moc oprawy, W Strumieńświetlny oprawy, lm Efektywność oprawy, lm/w Zdjęcie Krzywa rozsyłu światła 14

15 Przykład doboru LED Parametr Oświetlenie LED ze sterowaniem Oświetlenie LED Typ oprawy Thorlux SWL17371 SOLOW LED BROAD HIGH LEVEL SMART Venture Lighting Europe Ltd IND118+ACS010 Moc oprawy, W Podsumowanie rozkład opraw wraz natężeniem oświetlenia na płaszczyźnie Średnie wartości natężenia - płaszczyzna pracy[lx] Liczba opraw 25 36

16 Przykład doboru LED Parametr Oświetlenie LED ze sterowaniem Oświetlenie LED Całkowity strumieńświetlny, lm: Moc całkowita, W: Specyfikacja mocy przyłączeniowej, W/m 2 6,70 7,28 Specyfikacja mocy przyłączeniowej, W/m 2 /100lux 1,22 1,37 Czas pracy, h/rok Roczne zużycie energii, kwh Wskaźnik zużycia energii pierwotnej, kwh/m 2 rok; EP L h/rok Wskaźnik zużycia energii pierwotnej EP L h/rok Bez sterowania 38,5 61,2 56,1 61,2 Optymalizacja wykonana przy współpracy projektanta oświetleniowego: Marek Tomczewski, Telefon , marek.tomczewski@goodenergy.eu

17 Zaawansowane technologie Stosowanie wysokosprawnej technologii oświetlenia LED Temperatura barwowa Wskaźnik oddawania barw: Ra Stosowanie energooszczędnego systemu sterowania oświetleniem naturalnym i sztucznym Systemy automatycznego rozjaśniania lub ściemniania oświetlenie w budynku w zależności od warunków panujących na zewnątrz. 17

18 Zaawansowane technologie LED Czujniki obecności i ruchu czujniki na podczerwień Systemy sterowania z czujnikami obecności, które automatycznie wyłączają oświetlenie w sytuacji, kiedy w pomieszczeniu nie znajduje się żadna osoba. 18

19 Zaawansowane technologie Systemy zarządzania żaluzjami w celu ograniczenia tzw. przykrych olśnień słonecznych w sytuacji, kiedy słońce świeci bezpośrednio na elewację. Trwałość!!! Temperatura otoczenia Lx trwałość znamionowa - deklaracja utrzymania strumienia świetlnego np. L70 = By stopniowa utrata strumienia świetlnego (degradacja ) Np. B50 oznacza, że 50 procent ilości opraw oświetleniowych LED tego samego rodzaju przekracza zadeklarowany udział strumienia świetlnego x pod koniec okresu trwałości znamionowej L. Cz procentowy udział opraw, które przestały działać w momencie osiągnięcia końca okresu trwałości znamionowej L (całkowita awaria) Trwałość zasilacza LED 19

20 Główne ograniczenia wdrożenia wydajnych systemów oświetlenia LED Efektywność Brak doświadczeń w zakresie nowoczesnych technologii systemów oświetlenia LED Brak informacji w zakresie nowoczesnych technologii systemów oświetlenia LED Kolejny krok poprawy efektywności energetycznej systemu oświetlenia LED Brak standardów projektowych i wytycznych w zamówieniach publicznych dla systemów oświetlenia LED w sektorze publicznym. Ograniczone akty prawne dla systemów oświetleniowych LED w sektorze publicznym. Jakość Brak programów wsparcia wspierających wdrażanie wysoko wydajnych i jakościowych systemów oświetlenia LED. Koszt Koniecznośćrozpowszechniania najlepszych praktyk zastosowania systemów oświetleniowych LED. 20

21 Cel projektu: Premium Light Pro Premium Light Pro skierowany jest na wspieranie najlepszych rozwiązań poprawy efektywności energetycznej w zakresie oświetlenia LED. Ma on na celu poszukiwanie rozwiązań oraz wsparcie rozwoju skutecznej polityki, tak, aby ułatwić wdrożenie efektywnych systemów oświetlenia nowej generacji. Zadania: Opracowanie kryteriów dla zielonych zamówień i wypracowanie wytycznych dla projektowania i instalacji, Ustanowienie ośrodka informacyjnego, Wypracowanie indywidualnych narzędzi i bazy danej produktów, Opracowanie i wdrażanie dalszych kursów edukacyjnych, w trybie modułowym, dla projektantów, architektów, instalatorów i konsultantów. Określenie i spopularyzowanie najlepszych przykładów praktycznych. Bezpośrednie zaangażowanie w działania legislacyjne, w celu wsparcia systemów oświetleniowych LED na szczeblu europejskim i w poszczególnych krajach, poprzez wdrażanie i poprawę odpowiednich instrumentów polityki (narzędzia wspierające EPBD, systemy zachęt, białe certyfikaty, wzorce umów). 21

22 Premium Light Pro Premium Light Pro to kolejny krok poprawy efektywności energetycznej. Systemy oświetlenia LED w sektorze usług 22

23 Premium Light Pro Rekomendacje dla GPP (zielone zamówienia publiczne) 23

24 Premium Light Pro Rekomendacje dla GPP (zielone zamówienia publiczne) oświetlenie wewnętrzne Parametr Zwykłe źródła Źródła kierunkowe Źródła liniowe Zintegrowane źródła z oprawą <2500lm Zintegrowane źródła 2500<5000lm Efektywność, lm/w 90 lm/w 85 lm/w 110lm/W 80lm/W 105lm/W Ra Czas życia minimum h minimum h minimum h minimum h Wytrzymałość Trwałość znamionowa Strumień świetlny Średnio 1 cykl włącz/wyłącz na 2h pracy L 70 B h) L 70 B h L 70 B h L 70 B h 6000 h 86,7% 6,000h 91,8% 6,000h 93,1 6,000h 95,4 Odsetek uszkodzeń 15,000 h < 50% 25,000 h < 50% 30,000 h < 50% 45,000 h < 50% 24

25 DZIĘKUJ KUJĘ ZA UWAGĘ Łukasz Rajek Podziękowania: Marek Tomczewski Telefon , Audytor energetyczny Pomiary cieplne i elektryczne office@fewe.pl l.rajek@fewe.pl 25