Obliczenie zapotrzebowania
na energiÄ™ 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 zwiÄ…zane z mocÄ… instalowanÄ… [W]
Moc jednostkowa [W/m2]
Moc jednostkowa skorygowana [W/m2|100lx]
Miary związane ze zużywaną energią elektryczną
[kWh/r]
Energia jednostkowa [kWh/(m2r)]
Energia jednostkowa skorygowana [kWh/(m2r)|100lx]
Wprowadzenie
Ocena wydajności energetycznej oświetlenia
Brak kryterialnych wartości mocy (energii)
umożliwiających klasyfikowanie urządzeń
oświetleniowych
Stosowane sÄ… zalecane moce jednostkowe
(jednostkowe skorygowane) wynikajÄ…ce z  dobrej
praktyki oświetlania
Wprowadzenie
Aspekty energetyczne oświetlenia
Przyjęcie metody obliczania energii elektrycznej
potrzebnej do oświetlenia wnętrz budynku
Określenie składowej wskaz
nika 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]
(Pp Å" tp)+ (Pi Å" tu )
" "
EoÅ› =
1000
Pp  całkowita moc instalowana opraw oświetlenia awaryjnego
w budynku [W]
tp  czas efektywnego użytkowania oświetlenia awaryjnego
w budynku [h/r]
Pi  całkowita moc instalowana opraw oświetlenia podstawowego
w budynku [W]
tu  czas efektywnego użytkowania oświetlenia podstawowego
w budynku [h/r]
Obliczanie energii elektrycznej na oświetlenie
Roczne zużycie energii elektrycznej na oświetlenie
wnętrz budynku [kWh/r]
(Pp Å" tp)+ (Pi Å" tu )
" "
EoÅ› =
1000
tu = (tD Å" FD Å" FO )+ (tN Å" FO )
tD  okres uwzględniania oświetlenia dziennego [h/r]
tN  okres stosowania tylko oświetlenia elektrycznego [h/r]
FD  współczynnik uwzględniający okres wykorzystania światła
dziennego w oświetleniu
FO  współczynnik uwzględniający okres nieobecności
użytkowników w miejscu pracy
Obliczanie energii elektrycznej na oświetlenie
Metody obliczeniowe (prEN 15193-1, marzec 2005)
Rozbudowana (Comprehensive method)
Skomplikowana procedura określania czasów eksploatowania
oświetlenia i współczynników FD i FO
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
(Pi Å" tu )
"
EoÅ› = 6A +
1000
tu = (tD Å" FD Å" FO )+ (tN Å" FO )
FD, FO, tD i tN przyjmowane na podstawie danych tabelarycznych
[prEN 15193-1]  odniesieniowych  w miarę możliwości uściślane
Obliczanie energii elektrycznej na oświetlenie
Odniesieniowe czasy użytkowania oświetlenia
Typ budynku Czas użytkowania oświetlenia w ciągu roku [h/r]
tD tN ttot
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 FD
Ręczna 1.0
Biura
PÅ‚ynna regulacja bez 0.9
uwzględnienia
światła dziennego
PÅ‚ynna regulacja z 0.8
uwzględnieniem
światła dziennego
Ręczna 1.0
Szkoły, szpitale
PÅ‚ynna regulacja bez 0.9
uwzględnienia
światła dziennego
PÅ‚ynna regulacja z 0.7
uwzględnieniem
światła dziennego
Obliczanie energii elektrycznej na oświetlenie
Uwzględnienie nieobecności pracowników
Typ budynku Rodzaj regulacji FO
Biura, szkoły Ręczna 1.0
Automatyczna 0.9
Szpitale Ręczna (częściowo 0.8
automatyczna)
Charakterystyka energetyczna oświetlenia
Składowa wskaz
nika charakterystyki
zapotrzebowania energii na oświetlenie
Pśrj
Ns = w
Pśrjr
w  współczynnik wagi uwzględniający rodzaj nośnika energii
(dla energii elektrycznej w=2,5)
Pśrj  średnia ważona wartość mocy jednostkowej rzeczywistej
w budynku
Pśrjr  średnia ważona wartość mocy jednostkowej referencyjnej
w budynku
Charakterystyka energetyczna oświetlenia
Średnia ważona moc jednostkowa w budynku
N
Pii
"
i=1
Pśrj =
N
Ai
"
i=1
Średnia ważona moc jednostkowa referencyjna
w budynku
N
Pjzi Å"Ai
"
i=1
Pśrjr =
N
Ai
"
i=1
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
Wymagane Maksymalna
Rodzaj pomieszczenia, zadania lub czynności
natężenie oświetlenia moc jednostkowa
[lx] [W/m2]
Strefy komunikacji, korytarze, wejścia, magazyny 100 4
Schody, klatki schodowe 150 6
Stołówki, szatnie, umywalnie, łazienki, hole, poczekalnie
200 8
i korytarze w szpitalach, pokoje pobytu chorych
Recepcje, prosta praca biurowa, sale lekcyjne, pokoje
300 12
nauczycielskie, pokoje personelu szpitalnego i badań
Pomieszczenia z komputerami, pomieszczenia biurowe,
500 20
sale konferencyjne, czytelnie, aule, laboratoria, kuchnie,
pokoje badań i opatrunkowe, pokoje przed i pooperacyjne
Kreślarnie, pracownie artystyczne w szkołach 750 30
artystycznych
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 Maksymalna wartość mocy
oświetlenia w budynku jednostkowej w budynku
[lx] [W/m2]
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