Velký přehled světelných zdrojů pro veřejné osvětlení a legislativní omezení – Část sedmá

Posted by: admin  :  Category: Veřejné osvětlení

Jedna věc je co, kdo dokáže zaplatit a druhá věc je legislativa používaná ve světelných zdrojích. V následujících tabulkách uvidíte některá omezení, která se týkají světelných zdrojů pro veřejné osvětlení.  Tabulka 1 se zabývá omezeními a tabulka 2 ukazuje, jak který zdroj je na co vhodný.

Legislativní omezení 1

Porovnání zdrojů vhodných pro veřejné osvětlení

zdroj: SEVn, Středisko pro efektivní využívání energie, o.p.s.

 

Světelné zdroje ve veřejném osvětlení 2 – Část šestá

Posted by: admin  :  Category: Veřejné osvětlení

V minulém postu jsme psali o světelných zdrojích pro veřejné osvětlní, dnes nás čeká dokončení přehledu.

Indukční výbojky

Indukční výbojky fungují podobně jako zářivky. Nemají ale elektrody, páry rtuti jsou buzeny vysokofrekvenčním elektromagnetickým polem. V porovnání s kompaktními zářivkami tedy nedochází při provozu k opotřebování elektrod. Z tohoto důvodu mají indukční výbojky dobu života až 60 000 hodin. Měrný výkon indukčních výbojek dosahuje 80 lm/W, při indexu podání barev Ra > 80. Nevýhodou je vysoká cena, jejich velké rozměry a nejednotný sortiment, tedy i malý výběr vhodných svítidel.

Halogenidové výbojky

Halogenidové výbojky jsou vysokotlaké rtuťové výbojky, u nichž je světlo generováno nejen zářením par rtuti, ale převážně zářením par příměsí halových prvků a vzácných zemin. Dosahují obvykle měrného výkonu až 100 lm/W při střední době života 12 000 h a kvalitním podání barev (Ra > 80). Některé typy vykazují měrný výkon i 115 lm/W při střední době života 30 000 hodin. Halogenidové výbojky poskytují příjemné bílé světlo při věrnějším vjemu barev v porovnání s běžně používanými zdroji ve veřejném osvětlení. Při volbě halogenidových výbojek je třeba vzít v úvahu relativně nižší dobu života a vyšší cenu. Proto se halogenidové výbojky používají zejména k osvětlení městských částí se zvýšeným pěším  provozem (historická centra, nákupní třídy apod.) a pro osvětlení nebezpečných míst (přechody pro chodce, křižovatky apod.).

Vysokotlaké sodíkové výbojky

Vysokotlaké sodíkové výbojky jsou založeny na výboji v parách sodíku a vykazují vysoké měrné výkony (120 lm/W) při dlouhé době života (obvykle 25 000 h). Jejich nevýhodou je  zhoršené podání barev (nízký index podání barev Ra = 25). Vzhledem k velké účinnosti přeměny elektrické energie na světelnou (vysoký měrný výkon), dlouhé době života i jejich spolehlivosti jsou ve veřejném osvětlení nejpoužívanějšími zdroji. Vysokotlaké sodíkové výbojky se rozdělují podle svého konstrukčního provedení na válcové  a elipsoidní. Válcové se používají ve svítidlech s přesnějším směrováním světelného toku a hodí se tak např. na osvětlení vozovek, chodníků a cyklostezek. Světlo elipsoidních výbojek se hůře směruje a užívají se především pro celkové osvětlení venkovního prostoru (parky, náměstí, apod.), kde se požaduje nejen osvětlení komunikací, ale také vertikálních rovin (fasády budov, obličeje chodců  apod.)

Světelné diody (LED)

Světelné diody patří do skupiny polovodičových světelných zdrojů a vzhledem ke svým vlastnostem a parametrům jsou považovány za perspektivní zdroje pro oblast veřejného osvětlení. Bílé světlo lze u světelných diod získat dvěma způsoby. U prvního způsobu je záření generováno převážně v modré oblasti spektra a do ostatních částí spektra je transformováno s  využitím luminoforu. U druhého způsobu se bílé světlo získává míšením tří základních barevných tónů (červená, zelená, modrá – tzv. RGB systém). Doposud se nejčastěji využívá prvního zmíněného způsobu.

Měrné výkony světelných diod dosahují v současnosti až 150 lm/W při době života až 70 000 hodin (za předpokladu dodržení předepsaných teplotních poměrů při jejich provozu), a to i při dobrém podání barev (Ra > 70). K jejich dalším výhodám patří snadná regulace, možnost přesného usměrnění světelného toku (malé rozměry) a možnost volby barevného tónu světla. V současné době jsou světelné diody stále ve fázi vývoje, jejich měrný výkon i doba života neustále rostou (dnes jsou v laboratořích světelné diody s měrným výkonem cca 260 lm/W a očekává se růst až k hodnotám 280 lm/W).

Světelné diody lze podle příkonu dělit do tří skupin:

standardní LED 0,1–1 W

výkonové LED (HP LED) 1–10 W

vícečipové LED (COB LED) 10–180 W

zdroj: SEVEn, Středisko pro efektivní využívání energie, o.p.s.

Světelné zdroje ve veřejném osvětlení – Část pátá

Posted by: admin  :  Category: Veřejné osvětlení

Světelné zdroje jsou hlavní součástí veřejného osvětlení a ovlivňují jeho podobu, energetickou náročnost, cenu i náklady na údržbu. Shrnutí základních parametrů je uvedeno v tabulce dále. Na většinu výbojových světelných zdrojů, předřadníků a svítidel se vztahuje nařízení (ES) č. 245/2009, doplněné nařízením č. 347/2010, které stanovuje minimální účinnosti a minimální kvalitativní parametry. Zjednodušený přehled požadavků je uveden v další tabulce na konci kapitoly. Následující popis světelných zdrojů se zaměřuje na ty, které jsou v českém veřejném osvětlení nejvíce zastoupeny. Proto nejsou v přehledu uvedeny lineární zářivky a nízkotlaké sodíkové výbojky a nezaměřuje se na světelné zdroje pro architektonické osvětlení.

Vysokotlaké rtuťové výbojky

Vysokotlaké rtuťové výbojky vyzařují modrozelené až modrobílé světlo, v němž chybí červená složka. Vnímání barev ve světle těchto zdrojů je velmi zkresleno. Měrný výkon klasických rtuťových výbojek bývá 50 lm/W a střední doba života 20 000 hodin. Kvůli relativně nízkému měrnému výkonu a nevhodným barevným vlastnostem bude tento typ výbojek stažen z trhu od roku 2015. Již v současnosti se tyto světelné zdroje nahrazují halogenidovými nebo vysokotlakými sodíkovými výbojkami.

jak rostl výkon

Kompaktní zářivky

Zářivky jsou světelné zdroje, u kterých je záření generováno nízkotlakým výbojem v parách rtuti převážně v UV oblasti spektra a s využitím luminoforu je toto záření transformováno do viditelné oblasti spektra. Měrný výkon zářivek v závislosti na kvalitě luminoforu a typu předřadníku může dosahovat až 100 lm/W při střední době života až 15 000 hodin a kvalitním podání barev. Hlavní nevýhodou kompaktních zářivek je pokles světelného toku při poklesu teploty okolí.

V našich zeměpisných šířkách se veřejné osvětlení provozuje převážně v období nižších teplot, kdy je již pokles světelného toku zářivek citelný. K nevýhodám kompaktních zářivek patří též poměrně velké rozměry vyzařovací plochy, což zhoršuje podmínky přesnějšího směrování světelného toku zdrojů optickým systémem svítidla na osvětlovanou plochu komunikace. Z uvedených důvodů je v naší republice použití zářivek ve veřejném osvětlení zpravidla omezeno jen na komunikace nižších tříd. Použití pro osvětlení komunikací pro motorovou dopravu je nevhodné.

zdroj: SEVEn, Středisko pro efektivní využívání energie, o.p.s.

Vlastní prvky veřejného osvětlení – Čtvrtá část

Posted by: admin  :  Category: Veřejné osvětlení

Minule jsme dokočii základní prvky terminologie osvětlování a dnes si ukážeme vlastní prvky veřejného osvětlení.

Světelný zdroj

Světelný zdroj slouží k přeměně elektrické energie na světelnou. Mezi jeho základní parametry patří světelný tok Φ (lm), elektrický příkon P (W), měrný výkon η (lm/W), doba života t (h), index podání barev Ra (–), teplota chromatičnosti Tc (K). Podle způsobu vzniku světla se elektrické světelné zdroje dělí na teplotní, výbojové a polovodičové (LED). Ve veřejném osvětlení se v současnosti teplotní zdroje již nepoužívají. Podrobnější informace o zdrojích jsou uvedeny v další z kapitol.

Svítidlo

Svítidlo je technické zařízení, které slouží k úpravě prostorového rozložení světelného toku, který vyzařuje světelný zdroj umístěný ve svítidle. Dále svítidlo zajišťuje omezení povrchových jasů zdrojů a případně může sloužit ke změně spektrálního složení vyzařovaného světla. Součástí elektrických svítidel jsou, vedle světelných zdrojů, předřadných zařízení a elektrické  výzbroje, rovněž optické části a díly potřebné pro upevnění a ochranu světelných zdrojů. Konstrukce svítidel musí mít takové provedení, aby jejich provoz byl bezpečný. Výbojové i  polovodičové světelné zdroje nelze připojit přímo k napájecí rozvodné síti, ale potřebují ke svému provozu předřadná zařízení. Svítidla pro výbojové světelné zdroje mohou mít dva typy předřadníku: elektromagnetický (indukční – tlumivka) a elektronický. Doposud nejpoužívanějším typem je elektromagnetický předřadník. Elektronický předřadník zajišťuje lepší  napájecí podmínky pro světelné zdroje, obvykle prodlužuje dobu života zdroje a v porovnání s elektromagnetickým předřadníkem má nižší ztráty. Příkon klasického elektromagnetického předřadníku tvoří asi pětinu celkového příkonu svítidla, příkon elektronického předřadníku asi desetinu.

Nevýhodou elektronického předřadníku je vyšší pořizovací cena. Předřadná  zařízení u svítidel pro světelné diody (LED) jsou proudové zdroje, zajišťující optimální podmínky pro provoz diod. Ztráty v předřadném zařízení u LED svítidel se pohybují v rozmezí  10–15% příkonu celého svítidla. Úpravu rozložení světelného toku zdrojů zajišťují optické části svítidel, k nimž patří reflektory, refraktory, difuzory, čočky, clony a stínítka. Reflektor  upravuje rozdělení toku odrazem, refraktor a čočka lomem a difuzor rozptylem. U svítidel se světelnými diodami lze upravit rozložení světelného toku i nasměrováním jednotlivých čipů. Více informací o odlišnostech mezi výbojkovými svítidly a LED svítidly je v další kapitole.

Nosné konstrukce

Vzhledem k prostorovému uspořádání světelných míst ve veřejném osvětlení je třeba svítidla umisťovat na různé nosné konstrukce (stožár, výložník, rameno, převěsové lano). Nosná konstrukce může být vyrobena z různých materiálů, obvykle ocel, beton, hliník, plast, dřevo.

zdroj: SEVEn, Středisko pro efektivní využívání energie, o.p.s.

Základní pojmy nutné pro pochopení veřejného osvětlení – Část třetí

Posted by: admin  :  Category: Veřejné osvětlení

V minulých dílech tady a tady jsme se zabývali základními pojmy. Dnes budeme tedy pokračovat v dalších pojmech.

Index podání barev

Index podání barev (Ra) vystihuje míru zkreslení vjemu barev pod určitým typem světelných zdrojů v porovnání s vjemem barev ve světle teplotních zdrojů (Slunce, žárovka). Index podání barev se pohybuje v rozmezí 0–100. Věrný vjem barev charakterizuje index podání barev 100 (světlo klasických či halogenových žárovek) a naopak případ, kdy člověk nerozlišuje barvy vůbec, charakterizuje index podání barev 0 (např. prakticky jednobarevné světlo nízkotlaké sodíkové výbojky). Porovnání jednotlivých světelných zdrojů užívaných pro veřejné osvětlení je patrné z  některé z následujících tabulek.

Měrný výkon

Měrný výkon světelného zdroje udává účinnost přeměny elektrické energie na světelnou. Je roven poměru vyzařovaného světelného toku světelného zdroje a jeho elektrického příkonu. Měrný výkon se používá pro vzájemné porovnání účinnosti světelných zdrojů. Označuje se η (éta) a udává se v lumenech na watt (lm/W). Například sériově vyráběné světelné diody mají měrný výkon 150 lm/W.

Křivky svítivosti

Křivky svítivosti nebo také vyzařovací charakteristiky popisují rozložení světelného toku svítidla do prostoru.

Účinnost svítidla

Účinnost svítidla udává míru využití světelného toku zdroje. Stanoví se jako poměr světelného toku vyzařovaného svítidlem a toku světelných zdrojů instalovaných ve svítidle. Například účinnost kvalitních svítidel určených pro osvětlování pozemních komunikací pro motorovou dopravu se pohybuje v rozsahu 80–90 %.

Činitel využití toku svítidla

Činitel využití světelného toku svítidla je roven podílu světelného toku dopadajícího na osvětlovanou plochu (např. plocha vozovky) a celkového toku vyzařovaného svítidlem. Popisuje skutečnost, že ne veškerý světelný tok vyzářený svítidlem dopadne na osvětlovaný povrch.

Udržovací činitel

Světelný tok vyzařovaný svítidly během provozu osvětlovací soustavy postupně klesá. Míru tohoto poklesu vystihuje udržovací činitel. Příčinou zmíněného snížení světelného toku je jednak pokles světelného toku zdrojů vlivem jejich stárnutí, a jednak znečištění a degradace optických částí svítidel. Požadované světelně technické parametry uváděné v normách musí však být dodrženy v průběhu celé doby provozu osvětlovací soustavy. Proto je nezbytné osvětlovací soustavu na počátku provozu předimenzovat.

zdroj: SEVEn, Středisko pro efektivní využívání energie, o.p.s.