Energieffektiv belysning Milstolpar energibesparing med modern belysning Lysrör + magnetiska driftdon Lysrör + energieffektiv a magnetiska driftdon Lysrör + elektroniska driftdon Dimbara elektroniska driftdon Dimbara elektroniska driftdon Dimbara system Dagsljusavkänning Närvarostyrning T8 System (lysrör med d = 26 mm) T5 System (lysrör med d = 16 mm) Tidigare situation Potential Belysning i offentliga verksamhetslokaler Belysningen står, generellt, för 30 % av elanvändning i offentliga verksamhetslokaler. En av förklaringarna kan vara gamla belysningsarmaturer. Belysningen är ofta tänd även när ingen vistas i lokalen. 1
Belysning i industrin Ofta gamla omoderna lysrörsarmaturer. Belysningen står, generellt, för 30 % av elanvändning. Begrepp att känna till Färgåtergivning Ra-index är ett mål på ljuskällans förmåga till att återge färger korrekt och graderas från 0-100. Glödlampan är referens med Ra-index 100 Färgtemperatur mäts i Kelvin och beskriver ljusets färgintryck < 4000K = varmt ljus ; > 4000K = kallt ljus. Ljusflödet mäts i lumen (lm) och är ett mått på hur mycket ljus en ljuskälla avger. Belysningsstyrkan mäts i lux och är samma sak som lm/m 2. 2
Energi = Effekt x tid Effekt Val av ljuskälla Val av armatur Placering av belysning Lokalens färg och utformning Spänningsreglering Dagsljusreglering Tid Beteende Tidstyrning Närvarostyrning 3
Drivdon Generella effekter för drivdon Drivdon (ej HF) ljuskälla (effekt på lysrör) * 20% Drivdon HF ljuskälla (effekt på lysrör) * 10 % Glödlampor Brett ljusspektrum och ger således ett behagligt ljus med god färgåtergivning. Lätt att byta. Endast 5 % av energin blir synligt ljus resten är värmestrålning. Billig att köpa men dyr i drift. Ljusutbyte 6-13 lm/w. Färgtemperatur 2700K Ra-index 100 Livslängd ca 1000 timmar. Lågenergilampan liksom alla andra lysrör innehåller kvicksilver Lågenergilampan innehåller mellan 1-5 mg kvicksilver per lampa Driftdonet sitter i lampans sockel, vilket betyder att hela driftdonet kastas när lampan byts. 4
Halogenglödlampor (nät) Längre livslängd än en glödlampa. Högre ljusutbyte samt ett vitare ljus. Nackdelarna är att lampan har en hög värmeutveckling samt att den alstrar UV-strålning, vilken har en blekande effekt. Kan utrustas med reflektorsystem för att leda bort värmen samt filter för UV strålningen. Färgtemperatur 2500-3000K Ra-index 100 (om det är bra kvalité) Ljusutbyte 14-35 lm/w. Livslängd 2000-5000 timmar. T8-Lysrör Förbrukar bara en femtedel i energi av vad en glödlampa förbrukar. Stor driftsäkerhet. Finns ofta i äldre anläggningar. Vanligt med drosselteknik vilket ger hög egen energiförbrukning. Ljusutbyte 64-89 lm/w (skillnaden beror på effekten). Färgtemperatur 2500-5500K Ra-index Enkelfärg < 80, fullfärg >80 (specialrör över 90) Livslängd 9000-17000 timmar beroende på driftdon. T5-Lysrör Nästan all utveckling av nya armaturer sker för T5-rör. Fungerar endast med elektroniska driftdon vilket ger ett flimmerfritt ljus. Energieffektiva då HF-don har låg egen energiförbrukning. Ljusutbyte 67-104 lm/w (skillnaden beror på effekten). Färgtemperatur 3000-7000K Ra-index Enkelfärg < 80, fullfärg >80 (specialrör över 90) Livslängd 17000 timmar. 5
Kvicksilverlampor Används för väg och gatubelysning. Lång medellivslängd men ljusutbyte och färgåtervinning försämras med tiden. Ljusutbyte 36-61 lm/w. Färgtemperatur 3000-4000 K Ra-index ca 50-60 Livslängd 6000-12000 timmar. Metallhalogenlampor En vidareutveckling av kvicksilverlampan. Har betydligt bättre färgåtergivning. Lämpliga som strålkastare. Ljusutbyte 74-97 lm/w. Färgtemperatur 2800-4200K Ra-index 78-96 Livslängd 6000 12000 timmar. Upptändningstid på 2-3 minuter. Keramiska metallhalogenlampor Tack vare sitt högre ljusutbyte och större livslängd kommer den förmodligen att ersätta vanliga halogenglödlampor i butiker. Ljusutbyte 90 106 (160) lm/w. Färgtemperatur: 3000 och 4200 K Ra-index 90-95 Livslängd 9000-15000 timmar. Återstart av varm lampa: upp till 15 min. Dyra i inköp - kräver även speciella armaturer. 6
Ljusutbyte Ljusutbyte Exempel Livslängd(h) Effekt(W) Ljusutbyte(lm/W) Färgtemp(K) Färgåterg.(Ra index) Kvicksilver Glödlampa 1000 15-150 6-13 2700 100 Nej Halogen nät 2000 25-500 14-19 3000 100 Nej Halogen lågv 2000-5000 5 100 13-33 3000 100 Nej Lysrör T8 9000-17000 18-80 64-89 3000-7000 85 Ja Lysrör T5 17000 18-80 67-104 3000-7000 85 Ja Lysrör T5 long life Ca 40000 18-80 67-104 3000-7000 85 Ja Kompaktlysrör 10000-20000 5-120 46-76 2700-3000 85 Ja Högtrycksnatrium 8000-30000 35-1000 40-130 2000-2500 20-83 Ja Lågtrycksnatrium 11000 < 200 1800-2000 Dålig Nej Kvicksilver 6000-12000 50-125 36-61 3000-3300 55-60 Ja Keramisk metallhalogen 9000-15000 20-150 90-106 (160) 9000-15000 90-95 Nej Metallhalogen 6000-12000 35-400 74-97 2800-4200 78-96 Nej Induktionslampa Ca 60000 55-165 130 2700-4000 80 Ja Lysdiod Ca 30000 1-100 40-80 2800-4200 40-90 Nej Lågenergilampa 6000-15000 3 27 18-50 2700-3000 60-80 Ja Philips MASTER TL-D Eco Användningsområden Passar i alla inomhusanläggningar (omgivningstemperatur 20 ºC) Kan användas med både EM-don och HF-don 18W-16W, 36W-32W, 58W-51W 7
AURA T8 ECO SAVER LONG LIFE Unik kombination av energibesparing och Long Life Upp till 12 % energibesparinng Minska CO2-utsläppen Använd dina befintliga armaturer Minska dina underhållskostnader med 2/3 Tändcykel Konventionell drift + tändare HF-drift (Varmstart) Livslängd 3 h (Service Life) 80% ljusutbyte 12 h 10% lysrörsbortfall 36 000 h 43 000 h 50 000 h 60 000 h Ljusflöde (%) Endast en start 46 000 h 63 000 h Livslängd (h) AURA T5 ECO SAVER LONG LIFE Unik kombination av energibesparing och Long Life 10 % Energibesparing Minska CO2-utsläppen med 10 % Samma ljusflöde som T5 Standard Använd dina befintliga armaturer Minska dina underhållskostnader med 2/3 Tändcykel 12 h (11 h på, 1 h av) 10% lysrörsbortfall 3 h (Service life) (2 h 45 min på, 15 min av) 80% ljusutbyte HF-drift (varmstart) 58.000 48.000 Lysdioder LED Goda egenskaper för tex effektbelysning, ficklampor, trafikljus, displayer mm. Många färgnyanser. Dålig färgåtergivning. Ljusutbyte vit 40-80 lm/w Laboratorier 100 lm/w (10 år 200 lm/w) Livslängd ca 30 000 timmar. Avger ej IR och UV strålning. 8
LED applikationer Effekter från ca 1-5 W Displayer Dekorationsbelysning Utebelysning Billjus LED Installerad vid en automatstation Q8 Örnsköldsvik Induktionsbelysning Ljusutbyte > 80 lm/w Bra färgåtergivning, Direkt tändning och återtändning. 15-300 W En viktig fördel är den mycket långa livslängden på 60-80.000 timmar. 9
LVD Induktionsbelysning LVD Induktionsbelysning Vad bör man tänka på vid byte av belysning 10
Bild från industri Bild från industri Styrteknik för belysning Dimning Sänka spänningen med energisparmodul Konstantljusnivå Närvarostyrning Dynamisk belysningsstyrning Sektionering 11
Spänningssänkning med energisparmodul Genom att sänka spänningen i belysningsanläggningar med lysrör och konventionell drossel, kan man minska energianvändningen. Energisparmodulen tar först upp spänningen till 100 procent, under ca 10 minuter. Därefter reduceras spänningen/effekten med ca 30 procent. Fungerar bra i större anläggningar som har långa drifttider. Tveksamt vid nyinstallation Spänningssänkning med energisparmodul LAMPTYP Högtrycksnatrium (V.S.A.P.) Kvicksilver (V.Hg) Kvicksilver med sparmodul DS Lågtrycksnatrium (V.S.B.P.) Metallhalogen Halogen incandescense Lysrör Max. sänkning 170 V 190 V 180 V 185 V 200 V 170 V 180 V Konstantljusnivå Med hjälp av en sensor regleras nivån på belysningen efter infallande dagsljus. En ökning av dagsljuset reglerar ner den artificiella belysningen vilket spar energi. 12
Närvarostyrning Närvarodetektorer registrerar personer i rörelse inom bevakningsområdet. Det bevakade området belyses endast då någon är på plats. Denna typ av styrning passar bäst i lokaler med kort ojämnnärvaro, t.ex. i omklädningsrum, garage och i trapphus. Närvarostyrning Olika detekteringsprinciper IR-detektor Akustisk detektor http://www.extronic.se/ Dynamisk belysningsstyrning Avancerad dimning Metoden bygger på dimbara lysrörsarmaturer, närvarostyrning och alternativa belysningsnivåer. Det är en teknik för energieffektivare ljus i lokaler med många korta Vid närvaro ser en eller flera detektorer till att ljuset tänds upp t.ex. 80 %. Där ligger det sedan kvar tills närvaron har upphört. Då sänks belysningen omedelbart till en grundnivå ca 1-3% Registreras det sedan inte någon närvaro i lokalen under en längre period, släcks belysningen ner till noll. Metoden minskar slitaget på driftdonen och lysrören. 13
Sektionering Goda EXEMPEL Skyllbergs bruks AB Ex byte av belysning Tidigare: Äldre T8 lysrör med drossel. Installerad effekt var 15 W/m 2 (totalt 56 kw). Den årliga energianvändningen var 206 MWh. Idag: Nya högfrekventa armaturer med T5 lysrör. Den sammanlagda installerade effekten blev 27 kw vilket ger 7,2 W/m 2. Energianvändningen för belysningen har minskat med 105 MWh/år Minskad elanvändning 105 MWh/år 14
Bilprovning Investering: 1 375 000 kr Energibesparing: 34% Payofftid: 10 år vid en energikostnad av 1 kr/kwh Keramisk metallhalogen Före T8 lysrör 58W Efter 35 W keramisk metallhalogen Byte från kvicksilverbelysning 24 äldre kvicksilverlampor, på vardera 400 W 30 keramiska metallhalogenlampor150 W. Investeringskostnaden var ca 120000 kr. Bättre ljusstyrka 600 lux att jämföra med 200 lux. Den sammanlagda installerade effekten minskade från 12 kw till 5 kw. Elkostnaden för belysning minskade ned 60 %. Investeringen beräknas vara betald på 8 år och livslängden för den nya belysningen är ca 15-20 år. 15
Belysning Layout Lokalernas Belysning över lokalerna Mått Installation Sammanställning och ytor och effekter 60 W glöd 7,7 m 60 W glöd 26,95 m 2 1x36 W lysrör 3,5 m 2x135=270 W => 12,6 W/m 2 3,9 m Samtliga 250 W Hg 17,4 m 2x60+1x43=163 W => 6 W/m 2 95,70 m 2 125 W Hg 3x2x43+3x265=1053 W => 11 W/m 2 Samtliga 2x36 W lysrör 21,45 m 2 Samtliga 2x36 W lysrör 6x2x43=516 W => 6,2 W/m 2 5,5 m 3,9 m 21,4 m 83,46 m 2 SHN Skallkrav vad gäller belysning Inventering av belysningen lokal för lokal Ange typ av ljuskällor och armaturer, placering samt ålder och status Räkna ljuskällor Läs av effekten på ljuskällan Räkna ut total installerad effekt i lokalen Mät upp arean på lokalen Räkna ut W/m 2 Jämför resultatet med Riktvärden för önskad installerad effekt (W/m2) med energieffektiv belysning. Ta reda på drifttiden under ett år. Räkna ut belysningens energianvändning under ett år. Börkrav vad gäller belysning Mät upp belysningsstyrkan i varje lokal med en Lux mätare Analys med syfte att optimera och minska energianvändningen för belysningen avseende ljuskällor, armaturer, drifttider och styrning. 16
Frågor man bör ställa Ålder på armaturer (produktionslokaler, kontor)? Installerad effekt? Är belysningen tidstyrd (raster, kväll)? Finns närvarostyrning tex. omklädningsrum, lunchrum? Planerade byten av armaturer (belysningskrav)? Vilken miljö ska armaturen placeras? Är verksamheten försmutsande? Tex svetsning, oljedimma samt damm. Vilka temperaturer ska armaturen verka i? Tex vinterklimat, mycket värme? Typ av produktion? Livsmedel (får ej trilla ner delar från belysning). Explosionsrisk? Välj effektiva armaturer Med armaturer som har blanka reflektorer kan man rikta ljuset så att det ger mest nytta. Välj armaturer som är lätta att hålla rena. Täta armaturer ger hög temperatur vilket minskar ljusutbytet. Anpassa val av armatur till miljön. 17
Mer information! www.ljusbanken.se www.energimyndigheten.se www.ljuskultur.se www.ehs.nu www.energisystem.se www.extronic.se www.onet.energi.org/publikationer/dokument/seminarier /20050907/energi_belysningskvalite.pdf http://exepsilon.slu.se/archive/00001185/01/examensarbete2.pdf Kontakta kommunens energi och klimatrådgivare Kontakta energi- eller elkonsulter med kunskap om belysning 18