Metrel Mi3152 Eurotest XC
Výpočet energetické náročnosti osvětlení
Document Actions
reklama
Pro stanovení energetické náročnosti budov výpočtem lze použít rychlou nebo podrobnou metodu [7].
Rychlá metoda vyhodnocuje spotřebu elektrické energie na osvětlení za celou budovu. Používá se v případě, kdy jsou k dispozici pouze hodnoty o celkové spotřebě elektrické energie pro osvětlení a její podíl v celkové spotřebě objektu je malý. Touto metodou lze ověřit pouze to, zda spotřeba elektrické energie na osvětlení v řešeném objektu odpovídá směrným hodnotám spotřeby elektrické energie pro referenční objekt. Při použití rychlé metody vychází číselný ukazatel energie pro osvětlení LENI (kWh.m-2.rok-1) větší než při použití přesnější podrobné metody.
Podrobná metoda umožňuje provést rozbor spotřeby elektrické energie pro umělé osvětlení z pohledu její prostorového a časové distribuce. Při tomto způsobu hodnocení lze osvětlovací soustavu prostorově dělit podle typových prostorů, místností nebo zón. Typové místnosti jsou prostory s podobný charakterem využití, jako jsou například komunikační prostory, kancelářské prostory, učebny apod. Spotřebu zmíněných prostorových jednotek lze pak posuzovat časově pro jednotlivá časová období jako je celý rok, čtvrtletí, měsíce nebo dny. Tento způsob hodnocení umožňuje získat přehled o podílu spotřeby elektrické energie jednotlivých prostorových jednotek objektu. Podrobný rozbor spotřeby elektrické energie umožňuje efektivně řešit návrh možných úsporných opatření.
Obr. 8 Znázornění možných způsobů stanovení energetické náročnosti budov
Spotřeba elektrické energie pro osvětlení (W) se skládá ze dvou složek, ze spotřeby pro napájení normálního osvětlení (WL) a ze spotřeby (WP) pro nabíjení svítidel nouzového osvětlení, pro krytí ztrát, včetně spotřeby pro ovládací systémy mimo pracovní dobu, tj.
 |
(kWh/rok) (6) |
U rychlé metody popisují parametry WL a WP spotřebu elektrické energie na osvětlení u celého objektu. V případě podrobné metody se tyto parametry stanovují pro jednotlivé celky či místnosti a pro dílčí časové úseky v průběhu roku (WL,n,t, WP,n,t). Celková spotřeba se stanoví součtem zjištěných dílčích spotřeb elektrické energie za celý rok.
Spotřeba elektrické energie pro soustavu normálního osvětlení WL se určí ze vztahu:
 |
(kWh/rok) (7) |
kde Pn je celkový instalovaný příkon svítidel ve vnitřním prostoru nebo v jeho části (W);
tD je doba provozu s denním světlem (h);
tN je doba provozu bez denního světla (h);
FD je činitel závislosti na denním světle (-);
FO je činitel závislosti na obsazení (-);
FC je činitel konstantní osvětlenosti (-).
V rovnici (7) se respektuje využití denního světla činitelem FD, obsazení prostoru činitelem FO a vliv regulace osvětlovací soustavy na konstantní hodnotu osvětlenosti vystihuje činitel FC.
Ztrátová elektrická svítidel WP se stanoví ze vztahu:
 |
(kWh/rok) (8) |
kde Ppc je celkový instalovaný ztrátový příkon ovládacích zařízení (W)
Pem je celkový instalovaný nabíjecí příkon svítidel nouzového osvětlení (W)
tD je doba provozu s denním světlem (h)
tN je doba provozu bez denního světla (h)
ty je standardní roční doba v hodinách, činí 8.760h
tem je doba nabíjení nouzového osvětlení (h)
Po stanovení celkové spotřeby elektrické energie pro osvětlení výpočtem nebo měřením se určí měrná spotřeba energie na 1m2 za rok, označovaná LENI, ze vztahu
 |
(kWh.m-2.rok-1) (9) |
kde W je spotřeba elektrické energie pro osvětlení za rok (kWh.rok-1)
A je celková využitelná plocha budovy (m2)
Hodnota měrné spotřeby, která se udává číselným ukazatelem energie pro osvětlení LENI, se porovná se směrnými údaji v normě [7]. V tabulce 9 jsou pro každý typ budovy uvedeny směrné hodnoty měrné spotřeby energie pro tři třídy kvality (tab. 10) pro manuální ovládání osvětlení bez systému pro hlídání konstantní osvětlenosti [7]. Pro komplexní hodnocení celkové energetické náročnosti budovy je třeba zjištěnou spotřebu elektrické energie na osvětlení W (kWh. rok-1) přepočítat na veličinu EPLight [9] udávanou ve všeobecně používaných jednotkách (GJ . rok-1), s využitím vztahu
 |
(GJ/rok) (10) |
Spotřeba elektrické energie stanovená z rovnice (10) se pak zahrne do celkové energetické bilance budovy.
Tab. 9 Příklad směrných hodnot poměrného příkonu osvětlovací soustavy pro různé typy budov a třídy kvality osvětlení při ručním ovládání bez hlídání konstantní osvětlenosti.
| Typ prostoru | Třída kvality osvětlení | Pem (kWh/m2.rok) | Ppc (kWh/m2.rok) | PN (W/m2) | LENI (W/m2) |
| Administrativní budovy | * | 1 | 5 | 15 | 42,1 |
| ** | 1 | 5 | 20 | 54,6 | |
| *** | 1 | 5 | 25 | 67,1 | |
| Vzdělávací zařízení | * | 1 | 5 | 15 | 34,9 |
| ** | 1 | 5 | 20 | 44,9 | |
| *** | 1 | 5 | 25 | 54,9 | |
| Zdravotnická zařízení | * | 1 | 5 | 15 | 70,6 |
| ** | 1 | 5 | 25 | 115,6 | |
| *** | 1 | 5 | 35 | 160,6 | |
| Hotely | * | 1 | 5 | 10 | 38,1 |
| ** | 1 | 5 | 20 | 72,1 | |
| *** | 1 | 5 | 30 | 108,1 | |
| Restaurace | * | 1 | 5 | 10 | 29,6 |
| ** | 1 | 5 | 25 | 67,1 | |
| *** | 1 | 5 | 35 | 92,1 | |
| Sportoviště | * | 1 | 5 | 10 | 43,7 |
| ** | 1 | 5 | 20 | 83,7 | |
| *** | 1 | 5 | 30 | 123,7 | |
| Obchodní prostory | * | 1 | 5 | 15 | 78,1 |
| ** | 1 | 5 | 25 | 128,1 | |
| *** | 1 | 5 | 35 | 178,1 | |
| Průmyslové prostory | * | 1 | 5 | 10 | 43,7 |
| ** | 1 | 5 | 20 | 83,7 | |
| *** | 1 | 5 | 30 | 123,7 |
Tab. 10 Uvažované světelně technické parametry pro jednotlivé třídy kvality osvětlení
| Parametry | Třída kvality osvětlení | ||
| * | ** | *** | |
| Udržovaná osvětlenost Ēm | x | x | x |
| Omezení rušivého oslnění (UGR) | x | x | x |
| Vyloučení míhání a stroboskopického jevu | xx | xx | xx |
| Omezení závojových odrazů a oslnění odrazem | xx | xx | |
| Zlepšené podání barev | x | x | |
| Zajištění dobré modelace | xx | xx | |
| Zajištění vhodného rozložení jasů v místnosti | xx | xx | |
| Zajištění vhodného osvětlení obličejů Ez | xx | ||
| Věnování zvláštní pozornosti zdravotním hlediskům*) | xx | ||
Poznámka:
x musí splňovat světelně technické parametry dle ČSN EN 12464-1.
xx musí splňovat slovně popsané požadavky na osvětlení dle ČSN EN 12464-1.
*) zdravotní hlediska mohou vyžadovat mnohem vyšší osvětlenosti a tím i vyšší W/m2.
2.3 Strategie pro návrh energeticky úsporné osvětlovací soustavy
Před vlastním přikročením k řešení energetické náročnosti osvětlovací soustavy je třeba překontrolovat jak je osvětlovací soustava navržena. Navržené úrovně osvětlení přímo ovlivňují energetickou náročnost osvětlovací soustavy. Pokud osvětlovací soustava nesplňuje světelně technické požadavky, nemá význam u takové soustavy hledat úsporná opatření. Naopak u prostorů, kde jsou světelně technické parametry předimenzované, je prvním krokem v řešení úsporných opatření navržení odpovídajících hodnot světelně technických parametrů. Pokud hodnoty světelně technických parametrů v řešeném prostoru odpovídá jejímu využití a požadavkům norem, lze při úvahách o úsporných opatřeních vyjít ze základního, jednoduchého vztahu pro stanovení spotřeby elektrické energie na osvětlení za určité časové období (např. za rok):
 |
(KWh.rok-1) (11) |
kde Pn je průměrný provozní příkon svítidel za rok (kW)
t0 provozní doba (hod.rok-1)
Z uvedeného vztahu vyplývá, že nízké energetické náročnosti osvětlovací soustavy lze dosáhnout minimalizací provozního příkonu, minimalizací provozní doby nebo kombinací obou těchto faktorů. Při minimalizaci provozního příkonu nebo doby nesmí v žádném případě dojít ke zhoršení kvality světelného prostředí. Pro návrh energeticky úsporné osvětlovací soustavy lze využít následujících strategií:
-
volba osvětlovací soustavy;
-
volba technických prostředků;
-
kontrola dimenzování osvětlovací soustavy;
-
využití denního světla;
-
kontrola přítomnosti osob;
-
využití časových režimů.
Žák P., ČVUT – FEL, Praha
Toto je ukázka sborníku přednášek č. 41.
| TEXT Z OBLASTÍ | SOUVISEJÍCÍ KONTAKT |
|---|---|
WAGO: Modernizace osvětlení v pražském metru
Katalog svítidel OSMONT 2023
Katalog svítidel OSMONT 2023