Obliczenie zapotrzebowania

na energię na potrzeby

oświetlenia

Piotr Pracki
Politechnika Warszawska

Omawiane zagadnienia

„

Obliczanie energii elektrycznej na oświetlenie

„

Charakterystyka energetyczna oświetlenia

„

Zalecenia i wymagania energetyczne

Wprowadzenie

„

Specyfika oświetlenia

„

Nadrzędny cel oświetlenia

„

Wielokryterialne projektowanie oświetlenia

„

Przestrzeganie określonego porządku ważności

kryteriów projektowania oświetlenia

„

Energochłonność urządzeń oświetleniowych

„

Oświetlenie wydajne energetycznie

„

Miary wydajności energetycznej oświetlenia

„

Ocena wydajności energetycznej oświetlenia

Wprowadzenie

„

Miary wydajności energetycznej oświetlenia

„

Miary związane z mocą instalowaną [W]

„

Moc jednostkowa [W/m

2

]

„

Moc jednostkowa skorygowana [W/m

2

|100lx]

„

Miary związane ze zużywaną energią elektryczną

[kWh/r]

„

Energia jednostkowa [kWh/(m

2

r)]

„

Energia jednostkowa skorygowana [kWh/(m

2

r)|100lx]

Wprowadzenie

„

Ocena wydajności energetycznej oświetlenia

„

Brak kryterialnych wartości mocy (energii)

umożliwiających klasyfikowanie urządzeń

oświetleniowych

„

Stosowane są zalecane moce jednostkowe

(jednostkowe skorygowane) wynikające z „dobrej

praktyki oświetlania”

Wprowadzenie

„

Aspekty energetyczne oświetlenia

„

Przyjęcie metody obliczania energii elektrycznej

potrzebnej do oświetlenia wnętrz budynku

„

Określenie składowej wskaźnika charakterystyki

zapotrzebowania energii na oświetlenie

„

Opracowanie zaleceń i wymagań energetycznych

dotyczących oświetlenia wnętrz budynku

Obliczanie energii elektrycznej na oświetlenie

„

Roczne zużycie energii elektrycznej na oświetlenie

wnętrz budynku [kWh/r]

„

P

p

– całkowita moc instalowana opraw oświetlenia awaryjnego

w budynku [W]

„

t

p

– czas efektywnego użytkowania oświetlenia awaryjnego

w budynku [h/r]

„

P

i

– całkowita moc instalowana opraw oświetlenia podstawowego

w budynku [W]

„

t

u

– czas efektywnego użytkowania oświetlenia podstawowego

w budynku [h/r]

(

)

(

)

1000

t

P

t

P

E

u

i

p

p

oś

∑

∑

⋅

+

⋅

=

Obliczanie energii elektrycznej na oświetlenie

„

Roczne zużycie energii elektrycznej na oświetlenie

wnętrz budynku [kWh/r]

„

t

D

– okres uwzględniania oświetlenia dziennego [h/r]

„

t

N

– okres stosowania tylko oświetlenia elektrycznego [h/r]

„

F

D

– współczynnik uwzględniający okres wykorzystania światła

dziennego w oświetleniu

„

F

O

– współczynnik uwzględniający okres nieobecności

użytkowników w miejscu pracy

(

)

(

)

1000

t

P

t

P

E

u

i

p

p

oś

∑

∑

⋅

+

⋅

=

(

) (

)

O

N

O

D

D

u

F

t

F

F

t

t

⋅

+

⋅

⋅

=

Obliczanie energii elektrycznej na oświetlenie

„

Metody obliczeniowe (prEN 15193-1, marzec 2005)

„

Rozbudowana (Comprehensive method)

„

Skomplikowana procedura określania czasów eksploatowania

oświetlenia i współczynników F

D

i F

O

„

Brak danych dla Polski

„

Metoda mało praktyczna, nie dająca gwarancji uzyskania

dokładnego wyniku

„

Uproszczona (Quick method)

„

Założenia upraszczające i dane odniesieniowe

„

Bardzo prosta procedura postępowania

„

Szacunkowy wynik obliczeń

Obliczanie energii elektrycznej na oświetlenie

„

Metoda uproszczona

„

F

D

, F

O

, t

D

i t

N

przyjmowane na podstawie danych tabelarycznych

[prEN 15193-1] – odniesieniowych – w miarę możliwości uściślane

(

)

1000

t

P

A

6

E

u

i

oś

∑

⋅

+

=

(

) (

)

O

N

O

D

D

u

F

t

F

F

t

t

⋅

+

⋅

⋅

=

Obliczanie energii elektrycznej na oświetlenie

„

Odniesieniowe czasy użytkowania oświetlenia

Typ budynku

Czas użytkowania oświetlenia w ciągu roku [h/r]

t

D

t

N

t

tot

Biura

2250

250

2500

Szkoły

1800

200

2000

Szpitale

3000

2000

5000

Obliczanie energii elektrycznej na oświetlenie

„

Uwzględnienie wpływu światła dziennego

Typ budynku

Rodzaj regulacji

F

D

Biura

Ręczna

1.0

Płynna regulacja bez

uwzględnienia

światła dziennego

0.9

Płynna regulacja z

uwzględnieniem

światła dziennego

0.8

Szkoły, szpitale

Ręczna

1.0

Płynna regulacja bez

uwzględnienia

światła dziennego

0.9

Płynna regulacja z

uwzględnieniem

światła dziennego

0.7

Obliczanie energii elektrycznej na oświetlenie

„

Uwzględnienie nieobecności pracowników

Typ budynku

Rodzaj regulacji

F

O

Biura, szkoły

Ręczna

1.0

Automatyczna

0.9

Szpitale

Ręczna (częściowo

automatyczna)

0.8

Charakterystyka energetyczna oświetlenia

„

Składowa wskaźnika charakterystyki

zapotrzebowania energii na oświetlenie

„

w – współczynnik wagi uwzględniający rodzaj nośnika energii

(dla energii elektrycznej w=2,5)

„

P

śrj

– średnia ważona wartość mocy jednostkowej rzeczywistej

w budynku

„

P

śrjr

– średnia ważona wartość mocy jednostkowej referencyjnej

w budynku

śrjr

śrj

s

P

P

w

N

=

Charakterystyka energetyczna oświetlenia

„

Średnia ważona moc jednostkowa w budynku

„

Średnia ważona moc jednostkowa referencyjna

w budynku

∑

∑

=

=

=

N

1

i

i

N

1

i

ii

śrj

A

P

P

∑

∑

⋅

=

=

=

N

1

i

i

N

1

i

i

jzi

śrjr

A

A

P

P

Zalecenia i wymagania energetyczne

„

Zalecenia energetyczne dotyczące oświetlenia

„

W poszczególnych pomieszczeniach budynków

użyteczności publicznej wartości mocy jednostkowych

- projektowanych lub eksploatacyjnych – nie powinny

przekraczać wartości zalecanych

„

Zalecane wartości mocy jednostkowych określono

w zależności od wymaganego poziomu natężenia

oświetlenia

„

Wymagane poziomy natężenia oświetlenia określa

norma PN-EN 12464-1

Zalecenia i wymagania energetyczne

„

Zalecenia energetyczne dotyczące oświetlenia

wnętrz budynków użyteczności publicznej

Rodzaj pomieszczenia, zadania lub czynności

Wymagane

natężenie oświetlenia

[lx]

Maksymalna

moc jednostkowa

[W/m

2

]

Strefy komunikacji, korytarze, wejścia, magazyny

100

4

Schody, klatki schodowe

150

6

Stołówki, szatnie, umywalnie, łazienki, hole, poczekalnie
i korytarze w szpitalach, pokoje pobytu chorych

200

8

Recepcje, prosta praca biurowa, sale lekcyjne, pokoje
nauczycielskie, pokoje personelu szpitalnego i badań

300

12

Pomieszczenia z komputerami, pomieszczenia biurowe,
sale konferencyjne, czytelnie, aule, laboratoria, kuchnie,
pokoje badań i opatrunkowe, pokoje przed i pooperacyjne

500

20

Kreślarnie, pracownie artystyczne w szkołach
artystycznych

750

30

Sale zabiegowe i operacyjne, kontrola barw

1000

40

Zalecenia i wymagania energetyczne

„

Wymagania energetyczne dotyczące oświetlenia

„

W całym budynku użyteczności publicznej uśredniona

wartość mocy jednostkowej - projektowanej lub

eksploatacyjnej - nie może przekraczać wartości

wymaganej

„

Wymagane wartości mocy jednostkowych w budynku

określono w zależności od uśrednionych poziomów

natężenia oświetlenia w budynku

Zalecenia i wymagania energetyczne

„

Wymagania energetyczne dotyczące oświetlenia

w budynkach użyteczności publicznej

Uśredniona wartość natężenia

oświetlenia w budynku

[lx]

Maksymalna wartość mocy

jednostkowej w budynku

[W/m

2

]

100

4

150

6

200

8

300

12

500

20

750

30

1000

40

Bibliografia

„

prEN 15193-1, Energy performance of buildings – Energy

requirements for lighting – Part 1: Lighting energy

estimation, marzec 2005

„

PN-EN 12464-1, Światło i oświetlenie. Oświetlenie miejsc

pracy. Część 1: Miejsca pracy we wnętrzach, 2004

„

PN-EN 1838, Zastosowanie oświetlenia. Oświetlenie

awaryjne, 2005

Podsumowanie

„

Zaproponowane procedury postępowania

i kryteria oceny energochłonności oświetlenia

powinny wspomagać realizację oświetlenia

wydajnego energetycznie

„

Redukowanie zużycia energii elektrycznej na

oświetlenie nigdy nie powinno prowadzić do

pogorszenia jakości oświetlenia