Algemene principes energiezuinige verlichting

Algemene principes energiezuinige verlichting Catherine Lootens KaHo Sint-Lieven – Laboratorium voor Lichttechnologie Groen Licht Vlaanderen Oktober 2010

1

Overzicht

• • • • • • •

Voorstelling Groen Licht Vlaanderen Motivatie Lichtgrootheden Doorlichting Energiebesparing met beter licht Misverstanden rond verlichting GreenLight Programme

2

Groen Licht Vlaanderen

Energiebesparing met beter Licht • Sensibiliseren rond – Energiezuinige verlichting – Innovatie

4

Groen Licht Vlaanderen - Achtergrond

• • • •

Kyoto protocol Ecodesign richtlijn REG decreet EPR sinds 1 januari 2006 – EPU: kantoren en scholen

• Prijsstijgingen elektriciteit • Jaarlijkse stijging verbruik: 1%-3%

5

Groen Licht Vlaanderen - Opdracht

• Kennisverspreiding – Promoten, stimuleren, sensibiliseren • Professionelen • Particulieren

– Vertrouwen brengen in nieuwe technologieën – Advies uitbrengen

• Innovatie stimuleren in Vlaanderen – Synergie bevorderen in de verlichtingsector

6

Groen Licht Vlaanderen - Doelgroepen

• Bouwheer: (≠ sectoren) – KMO, Landbouw, Horeca, Retail, Zorg

• Voorschrijver: – Facility Managers, Intermediairen, Technische diensten, Bouwpromotoren, Financiële instellingen – Architecten, Installateurs, Aannemers, Ingenieurs – Overheden, Lokale besturen, Instellingen, Huisvestingsmaatschappijen – Energie -auditoren, -managers, -coördinatoren

• Potentiële innovator: – Verlichtingsfabrikanten – Product Ontwikkelaars en Designers

7

Groen Licht Vlaanderen - Folders

8

Groen Licht Vlaanderen - Contact

• KaHo Sint-Lieven (Technologiecampus Gent) Laboratorium voor Lichttechnologie Gebroeders Desmetstraat 1 9000 Gent

• WTCB (Energie en Klimaat) Laboratorium Licht&Gebouw Avenu Pierre Holoffe, 21 1342 Limelette

Website: www.groenlichtvlaanderen.be Contact: [email protected] Contactpersoon: Catherine Lootens (09/265.87.13)

9

Groen Licht Vlaanderen - Financiering

• IWT: Agentschap voor innovatie door Wetenschap en Technologie in Vlaanderen • Financiële steun voor – KMO – Vlaamse innovatieve spelers

• Vlaams Innovatienetwerk (VIN)

• Groen Licht Vlaanderen: 2004-2008 en 2008-2012 – VIS programma: Vlaamse Innovatie Samenwerkingsverbanden – TIS project: Thematische Innovatie Stimulering

• Financiering – 80% IWT/ 20% Consortium Groen Licht Vlaanderen 10

Consortium Groen Licht Vlaanderen Vlaamse Innovatie Samenwerkingsverband

11

MOTIVATIE

12

Motivatie •

1/3 van de straatverlichting in Europa gebruikt oude, achterhaalde en inefficiënte technologie – – –

•

Meer dan 75% van de kantoorverlichting is nog altijd inefficiënt – – –

•

Renovatiegraad bedraagt slechts 3% per jaar gemiddelde ouderdom van de installaties = 40 jaar nieuwe technologie bestaat nochtans die energie-efficiënter is en een beter lichtcomfort oplevert

Renovatiegraad bedraagt slechts 7% per jaar gemiddelde ouderdom van de installaties = 25 jaar Grote verschillen in efficiëntie tussen de oude en de nieuwe systemen (energiebesparing 30-80%)

Ongeveer 85% van de lampen die vandaag in de EU woningen voorkomen zijn energieverslinders.

13

Motivatie

Globaal verbruik verlichting per sector Openbare Verlichting Diensten

Industrie

Residentieel 14

Motivatie

• Aandeel verlichting tot totaal elektrisch verbruik: – – – – –

35-45% in kantoren en horeca tot 70% in scholen ~30% in industrie ~16% in woningen 5 tot 20% in landbouw • • • •

5,5% Algemene verlichting (vleesvarkenbedrijven) 9% Algemene verlichting (varkensbedrijven vermeerdering) 10% Algemene verlichting (melkvee bedrijven) 19% Biggen verlichting (varkensbedrijven vermeerdering)

• Besparingspotentieel kan gemakkelijk oplopen tot 50% (kW) en meer • Reële terugbetalingstermijn: – gemiddeld 5 jaar , maar afhankelijk van o.a. aantal branduren 15

Motivatie • Impact verlichting op E-peil in kantoren en scholen

Bron: WTCB

16

Motivatie

• EPU – utilitaire gebouwen: scholen, kantoren

• Waarde bij ontstentenis: 20 W/m² – ongunstig

• Streef naar 10 à 12 W/m² – E-peil zakt gemiddeld meer dan 20 E-punten

• Verlichting steeds opnemen in E-peil berekening – Verantwoordelijkheid van de verslaggever

17

waarde bij ontstentenis (20 W/m²) i.p.v. 12 W/m²: gemiddeld E112.1 i.p.v. E89.5 meer dan 20 E-punten verlies!

Motivatie

Sensitiviteitsanalyse op 50 kantoren - verlichting Emax

Egem

Emin

140 120

E-peil

100 80 60 40 20 0 5 Bron: WTCB

10

15

20

25

Geïnstalleerd vermogen voor 500 lux (W/m²)

18

GROOTHEDEN LICHT

19

Grootheden Licht

Niet richtbare lampen

F Lichtstroom = lumen (lm)

I Lichtsterkte = candela (cd) E Verlichtingssterkte = lux (lumen/m²) L Luminantie = candela/m²

20

Grootheden Licht

Richtbare lampen (spots)

F Lichtstroom = lumen (lm) I Lichtsterkte = candela (cd) E Verlichtingssterkte = lux (lumen/m²) L Luminantie = candela/m²

Lichtsterkte

21

Grootheden Licht

Resultaat



22

Grootheden Licht

Resultaat: helderheid (verblinding)



23

Grootheden Licht

• Lichtrendement – Energie-efficiëntie – Lumen/Watt (lm/W) – Hoe hoger het lichtrendement, hoe beter de lamp het opgenomen elektrisch vermogen omzet in licht.

• Voorbeelden: – Gloeilamp: 15W geeft 120 lumen (8 lm/W) – Compacte fluolamp: 15W geeft 950 lumen (63 lm/W) – T5 lineaire fluolamp: 14W geeft 1350 lumen (96 lm/W)

• Lichtrendement stijgt als het vermogen van lamp stijgt. – Een compacte fluolamp van 20W is dus efficiënter dan één van 5W. Toch krijgen beiden lampen een energielabel klasse A.

24

Grootheden Licht

Lichtrendement * cijfers najaar 2009 Min. rendement in lm/W

Max. rendement in lm/W 105

58

57

8 13

12 15

12

21

14

26

21

28

67 50

60

36 21

25

DOOR-LICHTING

26

Door-Lichting

• Inefficiënte lampen? – – – –

Gloeilampen Halogeenlampen Oude fluorescentielampen T12, T8 (kleur 33) - halofosfors Hoge druk kwikdamp lampen

• Kapotte Lampen? • Lampen van verschillende kleur? • Lampen met korte levensduur?

27

Door-Lichting

• Inefficiënte armaturen?

28

Door-Lichting

• Inefficiënte voorschakelapparaten? – Elektromagnetische ballast • B-Klasse: Low loss • C-Klasse: Conventional • D-Klasse: High loss

29

Door-Lichting

• Wordt het aantal branduren beperkt? – Wordt het licht uitgeschakeld bij afwezigheid? – Wordt het licht uitgeschakeld bij voldoende daglicht? • Aandacht vragen met stickers, posters • Automatisatie • Onderverdeling in zones

• Wordt het vermogen beperkt (dimming)? – Wordt er rekening gehouden met de daglichttoetreding? • Automatisatie • Verschillende circuits?

• Wordt het lokaal verduisterd wegens storend daglicht? • Zonneblinden (kunnen ook retro-reflecterend zijn) 30

Door-Lichting

• Is er een onderhoud gepland? – Groepsvervanging lampen – Poetsbeurt armaturen

• Zijn de muren en plafond proper en geschilderd in een heldere kleur?

31

Door-Lichting

• Oude armatuur (1 lamp 58W en 1 ballast): 58W +11,6W= 69,6W

• Volledig lokaal (24 armaturen): 24×69,6W = 1670,4W

Indien vermogen van de ballast niet is gekend: lampvermogen X 1,2

• Jaarlijkse energieverbruik (1504 uren): 1504 × 1670,4W = 2512,3kWh/jaar

• Kostprijs elektriciteit: 0,18€ / kWh×2512,3kWh ≅ 452€ / jaar

32

Door-Lichting Te laag voor kantoor Streven naar 500 lux

• Lokaal: 7mx8m: 56m2 • Verlichtingssterkte: 400lux • Geïnstalleerd vermogen voor: 1670,4W – 29,82 W/m2 – 7,4 W/m2.100lux

Te hoog: Streven naar ≤10 W/m2 ≤2W/m2.100lux

33

ENERGIEBESPARING MET BETER LICHT 34

Ecologie en visueel comfort kunnen hand in hand gaan

• Ecologie – Lager energieverbruik (kWh) leidt tot een lagere CO2 - uitstoot • Lager geïnstalleerd vermogen (kW) – – – –

Lampen (lm/W) Ballasten (EVSA) Armaturen (rendement) Automatisatie: dimmen (daglichtdetectie, aan- of afwezigheidsdetectie)

• Minder branduren (h) – Automatisatie: schakelen (daglichtdetectie, aan- of afwezigheidsdetectie)

– Milieu (ecodesign richtlijn!) • Minder kwik • Minder afval

• Visueel comfort – Normen • Verlichtingssterkte, Verblinding, Kleurweergave, Uniformiteit 35

Energiebesparing met beter licht

• Beperken van vermogen én branduren • 3 ankers – Daglicht – Kunstlicht – Automatisatie

36

Daglicht

• Besparingspotentieel op verbruik verlichting bedraagt 20 – 40% • Na te gaan via simulatie

Daglichtdetectie

38 38

Kunstlicht

• Energiezuinige Verlichtingsinstallatie – Efficiënte lichtbronnen – Optieken/armaturen met een hoog rendement – Elektronische voorschakelapparatuur

• Optimalisatie van de lichtuitstraling, goed lichtplan • Automatisatie – Schakelen en/of dimmen • Tijd – scenario’s – persoonlijke keuzes • Aanwezigheidsdetectie • Daglichtdetectie 39

Kunstlicht

• Kies voor efficiënte lichtbronnen: – Hoge druk Natrium (landbouw) – Fluorescentie • Lage druk kwikdamp lampen • Lineaire, circulaire, compacte

– Metaalhalide gasontlading – LED

• Te vermijden: – Gloeidraad lampen – Hoge druk kwikdamp

40

Kunstlicht

41

Kunstlicht

• Kies voor efficiënte armaturen – Rendement η of LOR (Light Output Ratio) – Hou rekening met het stralingsprofiel • breedstralend/diepstralend/asymmetrisch • Indirect/direct

– Let ook op voor verblinding! Voorbeeld: –Lamp

:

–Rendement

58W - 5000 lm

optiek (η, LOR):

–Armatuurlichtsterkte –Lichtverlies

:

:

92% 4600 lm 400 lm 42

Kunstlicht

• Kies voor een Elektronisch voorschakelapparaat – Klasse A aanbevolen (Elektronische ballast) – A1,A2,A3: Elektronische voorschakelapparaten

• Voordelen: – – – – – – – – –

Verbruik 20-25% lager dan elektromagnetische ballast Kleiner in omvang en gewicht Betere cos phi Efficiëntie lampen (vb. T8): 15-20% hoger Flikkervrije ontsteking van de lampen Levensduur lamp hoger Bij einde levensduur wordt de lamp uitgeschakeld Mogelijkheid tot dimming Mogelijkheid tot automatisering (daglichttoetreding, aanwezigheidsdetectie,..)

43

Voorschakelapparaten

KVG: Conventional copper-iron ballast. VVG: Conventional low loss ballast (B) EVG: Electronic ballast (A)

44

Voorschakelapparaten

• Een 36W T8 lamp verbruikt slechts 32W met EVSA (-22%)

45

Kunstlicht

• Kies voor een goed lichtplan – Optimaliseren tot een maximale utilantie • Juiste aantal, oriëntatie en stralingsprofiel van armaturen

– Beperken van verblinding en contrasten – Opletten met interpretatie lichtstudie • valkuilen rond # rasterpunten, randzone, reflectiecoëfficiënten

– Overdimmensionering compenseren door automatisatie

• Laat u adviseren door lichtspecialisten

46 46

Armaturen

Breedstralend

stralingsprofiel

Diepstralend

47

Armaturen

• Asymmetrisch stralingspatroon voor schoolbordverlichting of winkels

48

Armaturen

Let op verblinding, weerkaatsing en contrasten • Laag-luminante armaturen (UGR≤19) • Verlichtingssterkte taakoppervlakken versus niet-taakoppervlakken

49

Armaturen • Lamellen • Door de vorm- en materiaalkeuze (parabolisch, met een hoek, ...) kunnen zij elk visueel contact met rechtstreekse lichtstralen blokkeren

Normaal

Laag Luminant

Zeer laag luminant

50

Norm NBN EN12464-1

• Licht en verlichting – Werkplekverlichting – Deel 1: Binnenwerkplekken • Visueel Comfort ! • Aanbeveling (geen wetgeving) • Verlichtingssterkte E • Verblinding UGR • Kleurweergave Ra • Uniformiteit • ≠ ARAB (veiligheid)

Vervangt NBN 13-006

51

Verlichtingssterkte

52

Norm NBN EN12464-1

• • • •

Code van goede praktijk Definities Taakoppervlakken – onmiddellijk aangrenzende zone Interpretatie – Em=500 lux (eis norm) op taakoppervlak – MF=0,85 Onderhoudsfactor – Ei=500x0,85=588lux (bij nieuwe installatie)

53

Norm NBN EN12464-1

• Onderhoudsfactor MF (vb 0,85) • Brengt de veroudering van de verlichtingsinstallatie en de ruimte in rekening • Is afh. van verschillende parameters – – – –

Veroudering lamp: lichtstroom↓ Lampen gaan kapot Vervuiling armatuur: rendement↓ Vervuiling ruimte: reflectiecoëfficiënten↓

• Opmerking: – Dimming leidt tot groot besparingspotentieel bij in gebruik name vanwege overdimmensionering

54

Norm NBN EN12464-1 Impact van onderhoud

A: 2 jaarlijks onderhoud van de armaturen (2 j) + reiniging van de muren (6 j) B: 2 jaarlijks onderhoud van de armaturen (2 j) C: geen onderhoud 55

Norm NBN EN12464-1

• Meting luxmeter in één punt is 454lux – Te laag? Voldoet de installatie aan de norm?

• • • •

Definitie uniformiteit U=Emin/Em In dienst U=Emin/Ei Eis uniformiteit U>0,7 Dus: – U=Emin/Ei >0,7 – Emin > 0,7xEi >0,7x 588lux >412lux – 454 lux in dat ene punt is dus conform

Emin >412lux +

Ei=588 lux

56

ARAB • Algemeen Reglement op de ArbeidsBescherming • Nu (4 augustus 1996): Welzijnswet = kader voor uitvoeringsbesluiten rond gezondheid en veiligheid op het werk • Codex bundelt de uitvoeringsbesluiten – Titel IV: Omgevingsfactoren en fysische agentia • Hoofdstuk V: Verlichting

• Actueel: ARAB blijft geldig voor titel IV, hoofdstuk V • Wetgeving!

57

ARAB

• Artikel 51ter3 – Specifiek: open lucht arbeidsplaatsen

• Artikel 544 – Specifiek: vervoersnijverheid

• Artikel 568 – Specifiek: autogarages

• Artikel 59 tot 61 + 63 – Algemeen: eisen voor binnenklimaat, onderdeel verlichting • • • •

Voldoende daglicht, Voldoende uniform Kleur van veiligheidssignalisatie niet vervalst Geen gevaarlijke lichtuitstraling, stroboscopische effecten, oververhitting of luchtbederf

• Artikel 62: minimum verlichtingssterktes – Vage omschrijvingen, voor interpretatie vatbaar – Overleg met uw preventieadviseur!

Catherine Lootens – Verlichting: Normen en Regelgeving & Automatisatie en GLP

59

60

Norm NBN EN12464-2

• Licht en verlichting – Werkplekverlichting – Deel 2: Binnenwerkplekken • Visueel Comfort ! • Aanbeveling • Verlichtingssterkte E • Uniformiteit (Emin/Emax) • Verblinding GR (Glare rating) • Kleurweergave Ra

61

Buitenverlichting

• Schijnwerpers - Stralers: meestal halogeen (R7) • Steeds koppelen met bewegingsdetectie • Vervangen door energiezuinige(r) lampen – Eco-halogeen: C-Label ( vb. 300W wordt 240W – 4900 lumen): -30% – Compact Fluo: beperkt tot 24W! • Beperkte lichtstroom • Niet te koppelen met bewegingsdetectie

• Overstappen tot andere armatuur – CFL armatuur (?) – LED armatuur • 30W (1840 lm) • Hogere vermogens? • Redelijke prijzen 62

MISVERSTANDEN ROND VERLICHTING 63

Misverstand 1:T5 steeds de beste oplossing?

Niet bij lage temperaturen Niet bij grote hoogte

•

Temperatuur: – – –

•

T5 heeft hoogste lichtstroom bij 35°C Opgelet! In catalogi staat lichtstroom (lumen) meestal bij 25°C Speciale T5 op basis van amalgaam met breder temperatuursbereik

Hoogte – – –

Hogere lumen-output nodig ( dus groter vermogen): DUS kiezen voor High Output (HO) ipv High Effeciency (HE) Maar: rendementen van HO lampen (<90lm/W) lager dan HE (>90lm/W) 64

Misverstand 2: lampvervanging T8 naar T5?

• Doel: T8 vervangen door T5 • Bij oude installaties met meestal – oude T8 lampen – te weinig licht (lumen depreciatie) • CVSA EEI Klasse D • T8 58W (1,5m): nog slechts 3850 lm • Totaal verbruik: 72W (53,5 lm/W)

• • • •

Promo, verkoper komt langs,… Lijkt goedkoop Lijkt eenvoudig MAAR…

65

Misverstand 2: lampvervanging T8 naar T5

• Fotometrische impact – Te weinig licht: meer armaturen nodig • Minimale verlichtingssterkte (NBN EN 12464-1)

– Armatuur is niet ontworpen voor T5 • Uniformiteit van de verlichting vervalt

– Verblindingsproblemen

66


• Technische en juridische impact – Keurmerken van oorspronkelijke armatuur vervalt • Enec, CE,

– EMC • Harmonischen, arbeidsfactor, slechte cosinus-phi

– Aanpassing van het toestel • Garantie van oorspronkelijke armatuur vervalt

• Warmtehuishouding van het verlichtingstoestel niet aanT5 aangepast – Oververhitting? – Vermindering van de levensduur van de lamp,…

67


• • • • •

CELMA AFE (Frankrijk) ZVEI (Duitsland) Laborelec Groen Licht Vlaanderen

• Dus ook geen REG-premie toegestaan

68

Misverstand 3: is LED-TL steeds een goede oplossing?

• Doel: TL vervangen door LED-TL – In Vlaanderen vooral aangeboden als alternatief voor T8 – Bestaat ook voor T5

• Situatie: – Oude armaturen met T8 lampen, – Minder licht vanwege lampdepreciatie

69


• Veel en vooral ongekende producenten en distributeurs • Aanbieders komen dikwijls niet tot de verlichtingssector • Aanbieders gaan “creatief” om met licht- en product technische informatie • Nog redelijk duur > €50 per lamp • Geen betrouwbare gegevens betreffende lichtstroom en andere specificaties – Onderzoek: Laboratorium voor Lichttechnologie

• Tendens naar betere producten

70


• Laagvermogen LEDs versus hoogvermogen LEDs? • SMD (surface mounted device) of TH (True Hole) en invloed op levensduur (L70) door warmtehuishouding • Kleurweergave(CRI) en verblinding volgens normen? • Kleurtemperatuur • Powerfactor, harmonischen • Stralingspatroon – resultaat voldoende uniform?

71


Bron: Laborelec

72


• Technische en juridische impact – Wijziging van het verlichtingstoestel • • • •

Ballast en/of starter worden verwijderd (soms ook niet!) Armatuur is niet ontworpen voor LED-TL Lichtverdeling wordt verstoord (LED-TL : hemisferisch) Verblinding

– Gewijzigde Electro-Magnetische compatibiliteit • Harmonischen, Arbeidsfactor

– De CE-markering is niet meer geldig – Nog geen standaardisatie – Geen premies vanwege geen relighting

73

GREENLIGHT PROGRAMMA

74

GreenLight Programma

• Initiatief van de Europese Commissie • Vrijwillig programma waarbij: – Bedrijven en overheden zich verbinden tot het verbeteren van bestaande verlichting en het toepassen en installeren van nieuwe installaties met energiezuinige verlichting. – De energiebesparing moet de investering rechtvaardigen en de

lichtkwaliteit moet minstens dezelfde blijven

75


Hoe Partner worden? • Wie: – Elk bedrijf, instelling, organisatie, overheid, winkelketen

• Wat: – – – –

50% van de verlichting renoveren in de komende 5 jaar 30% reductie op het totale energieverbruik Op vrijwillige basis Geen juridische verbintenis

• Hoe: – Rapportering aan Europese Commissie – Begeleiding door GreenLight Endorser

76


Begeleiding via Endorsers

• Wie: – Verlichtingsfabrikanten, Studiebureaus, Relighting bureaus, ESCO’s, Federaties,…

• Wat: – Ondersteuning geven aan toekomstige Partners – Geen juridische verbintenis – Informeren, assisteren, promoten, rapporteren

• Neem contact op met: – Etap, Infrax, Encon, ODID, REL-scan, … of Groen licht Vlaanderen

77

78


79


80

Tot slot • Steek uw licht op • Vragen? • Dank aan – – – – – – –

POVLT POM IWT Vlaams Innovatienetwerk Laboratorium voor Lichttechnologie Partners consortium KaHo Sint-Lieven

81

Algemene principes energiezuinige verlichting

Recommend Documents