Koszty energii w dobrym świetle

Trwałe i energooszczędne źródła światła to podstawa wydajnej instalacji oświetleniowej. Najlepiej w tej kwestii sprawdza się najnowsza technologia – diody elektroluminescencyjne (LED). Dla uzyskania bardziej ekonomicznych efektów i zmniejszenia kosztów eksploatacji stosuje się także systemy sterowania oświetleniem. Pozwalają one na redukcję ilości zużywanej energii na poziomie od 30% do nawet 70%.

Komentarza udziela Adam Gołąb, ekspert ds. efektywności energetycznej w firmie Trilux Polska.

Dostępne rozwiązania

Do sterowania oświetleniem wykorzystuje się systemy analogowe (1 - 10 V) albo cyfrowe (DALI - Digital Adressable Lighting Interface lub DMX - Digital Multiplexed). Pierwsze z nich przekazują informacje do grupy urządzeń poprzez zmianę napięcia.

Adam Gołąb menedżer ds. efektywności energetycznej

Drugie wykorzystują impuls cyfrowy, indywidualnie regulujący każdą z opraw. Dodatkową zaletą rozwiązań cyfrowych jest uzyskiwanie informacji o stanie technicznym urządzeń w razie ich awarii. Ponadto, dzięki magistralom LON, KNX czy Ethernet, mogą być zintegrowane z innymi układami sterowania w budynkach inteligentnych, m.in. ogrzewaniem, wentylacją czy konfiguracją rolet. Aby przekazać sygnał sterujący, oba systemy wymagają poprowadzenia dodatkowych przewodów. System analogowy musi zostać zdefiniowany już w fazie projektowania grup opraw, które będą regulowane tym samym sygnałem elektrycznym. W wypadku układów cyfrowych należy zintegrować również wszystkie oprawy, którymi chcemy sterować. Jednak w każdym momencie możliwa będzie zarówno dowolna konfiguracja połączeń, jak i całkowita zmiana aranżacji oświetlenia.

Systemy sterujące składają się z czujników, modułów wykonawczych i elementów obsługi. Stopień zaawansowania układu determinują konkretne potrzeby inwestorów oraz specyfika wnętrza. System może odbierać informacje o poziomie natężenia oświetlenia dziennego przy wykorzystaniu czujnika zewnętrznego lub wewnętrznego, umożliwiając doświetlenie powierzchni, gdy zachodzi taka potrzeba. Czujniki ruchu powodują automatyczne włączanie bądź wyłączanie oświetlenia w zależności od obecności użytkowników. Sterowniki mogą być obsługiwane za pomocą standardowych wyłączników lub, zdalnie, przy użyciu pilotów. Jednak najbardziej komfortowym rozwiązaniem jest ścienny panel kontrolny z ekranem prezentującym graficznie możliwości regulacji.

Zaawansowane rozwiązania (funkcjonalne i oszczędne w eksploatacji) umożliwiają zdalne kontrolowanie systemu za pomocą komputera. Jednak koszty inwestycji w rozbudowane systemy sterowania są spore. Na rynku dostępne są także gotowe, prostsze w realizacji rozwiązania, umożliwiające bezobsługową, automatyczną regulację. Zbudowane są stemie DALI i zawierają przynajmniej jedną oprawę wzorcową (master), która wyposażona jest w dodatkowe czujniki obecności i natężenia oświetlenia oraz oprawy sterowane. Nie wymagają adresowania odbiorników, ponieważ systemy te aktywizują się amodzielnie. Takie proste struktury umożliwiają sterowanie światłem nawet w pomieszczeniach o dużej powierzchni (100 – 200 m2), a ich ustawienia można w prosty sposób zmieniać bezprzewodowo, za pomocą pilota.

Prace projektowe

Projekt systemu sterowania jest uzależniony od rodzaju i przeznaczenia pomieszczeń. Przykładem branży, w której światło ma istotny wpływ na sprzedaż, a systemy sterowania stosowane są sporadycznie, jest handel. Sklepy, których wnętrze jest intensywnie oświetlone budzą zainteresowanie i przyciągają więcej klientów. Często stosuje się dodatkową iluminację obszarów, które podkreślają odrębność oferowanych produktów. Dodatkowo, w sklepach spożywczych używana jest zmienna barwa światła, „poprawiająca" wygląd artykułów np. mięsa i wędlin (przez zastosowanie światła o większym udziale czerwieni), ryb (światło chłodne, zawierające dużą dawkę światła niebieskiego), pieczywa i ciast (światło intensywniej żółte). Natomiast w sklepach z odzieżą intensywnie oświetla się regały eksponujące tekstylia oraz kasy i miejsca pakowania, przy delikatnym, rozproszonym oświetleniu ogólnym. Alternatywą może być mocne i równomierne oświetlenie ścian sklepu i akcentujące oświetlenie produktów.

Do oświetlenia ogólnego sklepów najczęściej stosuje się oprawy świetlówkowe. Inaczej jest w wypadku oświetlenia akcentującego, do którego wykorzystuje się niskonapięciowe żarówki halogenowe lub wysokoprężne lampy wyładowcze (głównie lampy metalohalogenkowe). W wypadku tych ostatnich regulacja jest utrudniona, gdyż wprowadzane rozwiązania obniżające napięcie zasilania lamp się nie sprawdziły. Zdecydowanie większe możliwości dają wydajniejsze od żarówek (porównywalne z lampami wysokoprężnymi) LEDy, których precyzyjne światło można zmieniać w dowolnym zakresie. Ich zaletą jest także to, że nie dogrzewają oświetlanych powierzchni.

Energooszczędność w parze z efektywnością

Oszczędności energii elektrycznej uzyskać można za pomocą światła dedykowanego, tzn. dokładnie dopasowanego do wielkości oświetlanych powierzchni i mobilnego, umożliwiającego zmiany (zarówno usytuowania jak i liczby punktów oświetleniowych) przy każdej zmianie aranżacji sklepu. Doskonale sprawdzają się projektory mocowane na szynoprzewodach, które można w dowolnym momencie odpowiednio skierować, zmienić miejsce ich zainstalowania, uzupełnić lub zmniejszyć ich liczbę.

W innych, pomocniczych pomieszczeniach, redukcję poboru energii elektrycznej można uzyskać także dzięki zastosowaniu prostych systemów sterowania oświetleniem. W przestrzeniach komunikacyjnych sprawdzają się czujniki obecności, włączające światło tylko wtedy, gdy jest rzeczywiście potrzebne. Doskonałe w tych obszarach są oprawy LED, ponieważ nie pobierają więcej prądu podczas rozruchu i dają pełne światło natychmiast po włączeniu. Systemy sterowania stosuje się także w pomieszczeniach sanitarnych. Ze względu na to, że oświetlenie w takich wnętrzach używane jest doraźnie (włączanie pełnego oświetlenia niezbędne jest tylko chwilowo), montuje się często oprawy wyposażone w dwa źródła światła. Jedno pełni rolę światła dyżurnego i pobiera mniej niż połowę całkowitej mocy, drugie włącza się tylko w momencie użytkowania pomieszczenia.

Skuteczność sterowania oświetleniem w aspekcie ograniczenia zużycia energii potwierdza modernizacja oświetlenia w biurowcu firmy energetycznej AEW w szwajcarskim Aarau. W tym 15. piętrowym budynku zainstalowano efektywniejsze świetlówki T8 – 54 W, którymi zastąpiono stare, tradycyjne świetlówki T16 (3 x 40 W). We wszystkich biurach zamontowano czujniki obecności oraz regulatory utrzymujące stałe, sumaryczne natężenie oświetlenia sztucznego i naturalnego. W efekcie uzyskano wysoką jakość oświetlenia, a użytkownicy chwalą nie tylko funkcjonalność nowych rozwiązań, ale także redukcję bieżących kosztów eksploatacji, gdyż całkowite zużycie energii spadło z 201 do 51 kilowatów. Ponadto nowe źródła światła mają większą trwałość (średnio 16. tys. godzin), co znacznie zmniejszyło również koszty konserwacji.