Energie-& lichtmeting Openbare Verlichting

Dokumentdatum: 14-06-2013 Dokumentnummer: 13.006-V1.1 Uw referentie: Gemeente Nijkerk

Energie-& lichtmeting Openbare Verlichting De Beek te Hoevelaken

Auteur(s):

Jean-Marc Pisters


Distributie Lijst Aantal 1 1

Naam Archief BURO-33 Gemeente Nijkerk

Versie Versie 1.0 1.1

Datum 13-06-2013 14-06-2013

Naam 1e versie 2e versie

 BURO-33, juni ’13 Dit document mag niet verveelvoudigd worden of gebruikt worden voor offertes of fabricagedoeleinden, zonder de uitdrukkelijke toestemming van BURO-33 en enkel indien deze tekst in de reproductie wordt opgenomen. De informatie opgenomen in dit document wordt geacht nauwkeurig te zijn bij publicatie. maar geen enkele aansprakelijkheid wordt door BURO-33 aanvaard, voortvloeiend uit het gebruik van de informatie gegeven in dit document. The copyright in this document is vested in BURO-33 . The document must not be reproduced in whole or in part, or used for tendering or manufacturing purposes, except with the consent of BURO-33. and then only on the condition that this notice is included in any such reproduction Information contained in this document is believed to be accurate at the time of publication but no liability whatsoever can be accepted by BURO-33 arising of any use made of this information.

Versie 1.1

Pagina - 2 - van 12

14-06-2013


Inhoudsopgave 1

INLEIDING ........................................................................................................ 4 1.1 1.2 1.3

2

HUIDIGE VERLICHTING ........................................................................................ 7 2.1

3

PHILIPS SRS MET SALED LED 28 WATT VERLICHTING......................................................... 7 CONCLUSIE LICHTMETING ...................................................................................... 8

ENERGIEMETING ................................................................................................ 9 4.1 4.2

5

ENERGIEBESPARING ............................................................................................ 7

LICHTMETING ................................................................................................... 7 3.1 3.2

4

UITGANGSPUNTEN ............................................................................................. 4 UITGANGSPUNTEN LICHTTECHNISCHE METING .................................................................. 5 UITGANGSPUNTEN ENERGIEMETING ............................................................................ 6

PHILIPS SRS MET SALED LED 28 WATT ...................................................................... 9 CONCLUSIE ENERGIEMETING .................................................................................... 9

BEREKENING TERUGVERDIENTIJD ........................................................................ 10 5.1

INLEIDING .................................................................................................... 10

6

BIJLAGE TCO GEMEENTE NIJKERK ........................................................................ 11

7

CONCLUSIES & AANBEVELINGEN .......................................................................... 12

Versie 1.1

Pagina - 3 - van 12

14-06-2013


1 Inleiding 1.1 Uitgangspunten De gemeente Nijkerk heeft BURO-33 opdracht gegeven om na te gaan of de nieuwe lichtbron van SALED voldoet aan de eisen van een lichtbron die gesteld mogen worden aan zo’n type lichtbron. Centrale vraag zou deze lichtbron een vervanger kunnen zijn voor de huidige SOX lichtbron die veel kostbare storing heeft op dit moment. Als eerste is een lichtmeting uitgevoerd van de horizontale verlichtingssterkten. De lichtmeting heeft plaats gevonden op een locatie op de De Beek te Hoevelaken.

●= Saled lichtbron Op deze locatie is ook de lichtechnische meting gedaan aan deze installatie.

Versie 1.1

Pagina - 4 - van 12

14-06-2013


1.2 Uitgangspunten Lichttechnische meting De weersomstandigheden voor de meting waren goed zowel tijdens als vooraf aan de meting. Tijdens de meting was het droog en zwaar bewolkt. Er was geen sprake van vollemaans-invloeden op de meting. (bron: KNMI)

De locatie is gekozen vanwege de zeer geringe omgevingsverlichting en de aaneengesloten opstelling van SALED lichtbronnen. Het onderzoek spitst zich toe op de hoeveelheid licht op het wegdek van de nieuwe lichtbron van SALED.

Versie 1.1

Pagina - 5 - van 12

14-06-2013


1.3 Uitgangspunten Energiemeting Om een indruk te krijgen van de elektrische eigenschappen van het product, zoals het werkelijke verbruik is een “praktijk’ meting gedaan op de De Beek te Hoevelaken. Het werkelijke verbruik is zeer interessant en klopt dit met de opgave van de fabrikant. Ook zijn andere eigenschappen interessant zoals de Powerfactor (de relatie tussen het werkelijke vermogen en het schijnbare vermogen). De diverse gemeten waarden zijn:    

Power VAr VA Pf

Opgenomen vermogen uitgedrukt in Watt Reactief vermogen oftewel blindvermogen uitgedrukt in Voltampère Schijnbaar vermogen uitgedrukt in Voltampère Powerfactor uitgedrukt in een percentage

Kort uitgelegd: Vermogen De grootheid vermogen is een maat voor de inspanning die een krachtbron moet leveren om een voorwerp (licht) te maken. De totale energie van een systeem is gelijk aan de totale hoeveelheid arbeid die moet worden verricht om vanaf een nultoestand tot de brandende toestand te komen. Algemeen geldt: Vermogen = Arbeid / Tijdsduur Reactief (blind) vermogen Reactief vermogen wordt wel gebruikt door lampen, maar niet verbruikt. Deze energie wordt dus niet omgezet in licht of warmte, maar oscilleert tussen het net en de lamp. Een lamp verbruikt dus meer dan aangegeven, wel gebruikt de lamp meer vermogen om goed te werken. Dit fenomeen “vervuilt” het energienet ernstig, deze energie moet namelijk wel worden opgewekt. Schijnbaar vermogen Het schijnbare vermogen wordt afgeleid van de combinatie van vermogen en reactief vermogen. Powerfactor De powerfactor (in het Nederlands arbeidsfactor) zegt iets over de relatie tussen het netto vermogen en het schijnbaar vermogen. Het is namelijk de deling van het vermogen door het schijnbaar vermogen. De power factor een maat voor hoeveel extra verlies er is ten opzichte van het ideale geval. Een power factor van 0.5 betekent dat je verliezen veroorzaakt. Dat betekend dat er twee keer zoveel stroom loopt dan de nuttige stroom - en dus 4x zoveel verliezen. Volgens de regels moet een apparaat dat 28Watt en meer verbruikt een powerfactor hebben van meer dan 0.85.

De uitkomsten geven een eerste indruk van de kwaliteit van het LED product. Er zijn zeker nog andere factoren van belang, alleen zijn deze niet in een praktijk meting te meten. Ook het vergelijk met de huidige lichtbron kan tot belangrijke conclusies leiden, denk hierbij een eventuele terugverdientijd op de kosten van het product en CO2 besparingspotentieel. Deze zullen verder bij de meting worden berekend.

Versie 1.1

Pagina - 6 - van 12

14-06-2013


2 Huidige Verlichting 2.1 Energiebesparing De gemeente heeft extra geld vrijgemaakt om tot energiebesparingsmogelijkheden te komen. De huidige installatie met SOX 55 Watt lichtbronnen zouden hiervoor in aanmerking kunnen komen. De Beek is 13 jaar geleden aangelegd met een type lichtbron die standaard was voor die tijd op een industrieterrein. Een SOX lamp heeft echter een levensduurverwachting van ongeveer 2-3 jaar en een vrije hoge kostprijs. Er zal dan ook met grote regelmaat een remplaceronde moeten plaats vinden. Door deze gegevens komt deze lichtbron zeker in aanmerking voor een mogelijk vervangend alternatief.

3 Lichtmeting 3.1 Philips SRS met SALED LED 28 Watt verlichting De armatuur is van het fabricaat: Philips, type; SRS voorzien van een lichtbron: SALED LED28 Watt. Het CIE raster voor de juiste meting;

De resultaten van de meting;

1 2 3

3,60 3,55 2,10 1

3,28 3,05 1,99 2

1,78 1,80 1,25 3

Werkelijke waarde volgens meting Egem Emin Emax Uh

1,23 1,00 0,80 4

0,84 0,74 0,59 5

0,80 0,78 0,65 6

1,25 1,08 0,89 7

2,24 2,09 1,46 8

3,78 3,30 1,93 9

Egem [lx]

Emin [lx]

Emax [lx]

Uh

1,883

0,590

3,780

0,313

Het gemiddelde lichtniveau van het rekenvlak Minimale lichtniveau in het rekenraster Maximale lichtniveau in het rekenraster Gelijkmatigheid

Versie 1.1

3,39 3,20 2,06 10

Pagina - 7 - van 12

14-06-2013


3.2 Conclusie lichtmeting De NPR norm voor een industrieterrein volgens het beheerplan is klasse S5 ; 3 lux gemiddeld met gelijkmatigheid van 0.2. De eerste conclusie zou betekenen dat het lichtniveau een klasse te laag is en dat de gelijkmatigheid prima is. Echter de normering is zou opgesteld dat het S5 of S6 is met als directe voorwaarde dat de gelijkmatigheid boven de norm moet zijn. Algehele conclusie is dus dat het echt aan de onderkant van de normering is maar voldoende, met name de gelijkmatigheid is goed voor elkaar en met een laag gemiddeld lichtniveau. Echter de huidige lichtbron, de SOX, geeft een oranje-achtige kleur af. Het spectrum (de kleuren van de regenboog) is zeer beperkt en de kleurweergave die je als mens ervaart is zeer gering.

Kleurweergave SOX lamp

Kleurweergave witte LED

Daarentegen geeft de SALED lichtbron een veel groter deel spectrum weer waardoor kleurherkenning vele malen beter is. Hierdoor is de lagere verlichtingsklasse geen probleem en zal door de gemiddelde gebruiker het als een verbetering worden beschouwd. Kijkend naar de lichttechnische resultaten is er een teruggang in de hoeveelheid licht. De kwaliteit van het licht daarentegen is sterk verbeterd.

Versie 1.1

Pagina - 8 - van 12

14-06-2013


4 Energiemeting 4.1 Philips SRS met SALED LED 28 Watt De resultaten van de energiemeting zijn;      

Voltage Ampère Power Blind vermogen Schijnbaar vermogen Powerfactor

228 Volt 0.127 A 28.21 Watt 8.2 VAr 27.7 VA 0.95

4.2 Conclusie energiemeting Beide installaties voldoen aan de eisen die gesteld mogen worden aan dit type installatie. Met name de powerfactor bij de LED lichtbron van SALED is onder controle, deze kan bij LED geheel niet op orde zijn en zelfs waarde halen van 0.31 Wat deze meting niet uitwijst is de levensverwachting van het product. De fabrikant geeft aan 50.000 uur, dat is 12 jaar voor openbare verlichting. Echter door de isolatie van het armatuur, deze is geheel van kunststof, kan geen warmte van de LEDS afgevoerd worden aan de buitenlucht. Warmte is de factor voor veroudering van LEDS en een terugval in levensduur verwachting. Advies in deze is om nog een additionele test te doen, samen met de fabrikant, wat de warmtehuishouding van de lichtbron/armatuur combinatie is. Deze kan meer vertellen over de levensduur van het product.

1

Uitgelegd in paragraaf 1.3 - Powerfactor

Versie 1.1

Pagina - 9 - van 12

14-06-2013


5 Berekening Terugverdientijd 5.1 Inleiding In het bijgevoegde document vindt u een TCO berekening volgens de laatste uitgangspunten van Agentschap NL, voorheen Senter Novem. (Zie:https://www.senternovem.nl/openbareverlichting/publicaties/rekenhulp_energieefficiente_ar maturen.asp) De uitgangspunten zijn als volgt; • • • • • • • • •

Branduren volgens Agentschap NL Rekenperiode 20 jaar Systeemvermogen huidige verlichting volgens opgave Indal Systeemvermogen huidige verlichting veroudering 5 % na 20 jaar Levensduur lichtbron volgens opgave Philips Prijs lichtbron volgens www.lampen.nl Onderhoudsgegevens volgens Agentschap NL Kostprijs kWh nu € 0,12 met een vermeerdering van 5% per jaar, gemiddeld kostprijs over 20 jaar is dan € 0,20 per kWh dit volgens Agentschap NL Uitkomsten zijn per jaar

Overall kunt u volgens de berekening dus 59 % energie besparen op de De Beek e.o. in de gemeente Nijkerk. Dat is voor dit arsenaal totaal 6.080 KWh per jaar. Dat is ruim voldoende om voor 2 huishouden(s) in hun jaarlijkse energie behoefte te voorzien. Deze besparing levert een CO2 reductie op van 4.864 kg CO2 in 40 jaar. Dat is genoeg voor een bos van 253 bomen ter compensatie van deze CO2 uitstoot! De besparing op exploitatie kosten bedraagt gemiddeld ruim 72 %. Dat is € 2.474,01 per jaar besparing op deze kosten. Concluderend betekent dat deze gehele investering op de materialen zich terugverdient in 2,3 jaar.

Versie 1.1

Pagina - 10 - van 12

14-06-2013


6 Bijlage TCO Gemeente Nijkerk

Versie 1.1


14-06-2013

Toelichting Doel van de rekenhulp: Deze rekenhulp is geschikt om verschillende OVL systemen met elkaar te kunnen vergelijken op het gebied van energie-, installatie- en beheerkosten. Werkwijze: Het rekenblad is bedoeld om de berekening te maken. Dit blad kan desgewenst meerdere malen gekopieerd worden. Op het rekenblad dienen de wit gekleurde cellen ingevoeld te worden. Zie ook de onderstaande tabel. Per rekenblad kunnen er maximaal 4 verschillende OVL systemen met elkaar vergelegen worden. Aan de rechter zijde is aanvullende informatie weergeven over de in te voeren gegevens

Verklaring van de kleuren op het Rekenblad:

= invullen = niet invullen, wordt automatisch berekend (let op: cellen zijn niet beveiligd) = aanvullende informatie t.b.v. het invullen van gegevens

Aanduidingen voor lampen en armaturen in de voorbeelden: In de voorbeelden zijn enkele veel gebruikte lamptypen/armaturen met alternatieven genoemd. De conventionele compactfluorescentielamp is aangeduid met PL-L/PLL echter deze is ook verkrijgaar onder benamingen zoals Dulux, Lynx e.d. Naast de SON(-T) zijn (tubulaire) hogedruk natrium lampen ook verkrijgbaar onder benamingen zoals NAV(T) en SHP(-T). (Keramische) metaalhalogeendamplampen zijn verkrijgbaar onder benamingen zoals CPO, CDM, HCI, HCI-Powerball, CMI e.d. Bij Leds zijn er grote verschillen tussen die concepten die de diverse leveranciers aanbieden. De Fortimo van Philips in combinatie met de Residium en Koffer2 zijn slechts voorbeelden. Hoewel er ook andere geschikte armatuurtypen voor conventionele oplossingen werden en worden toegepast is in deze voorbeelden uitgegaan van de volgende typen: o voor bestaande compactfluorescentiearmaturen is uitgegaan van de FGS104-105, IND 2500 en Schreder VN o voor nieuwe compactfluorescentie-EVSAarmaturen is uitgegaan van de Residium, Libra en Altra II-III o voor bestaande hogedruk natriumarmaturen is uitgegaan van de JVC70 en SGS203 o voor nieuwe hogedruk natrium EVSA- en de CPOarmaturen is uitgegaan van de Aurora en Irdium Disclaimer: Deze rekenhulp is mede mogelijk gemaakt door Philips Nederland. Ondanks het feit dat deze rekenhulp met grote zorgvuldigheid is samengesteld, aanvaardt Philips Nederland noch Agentschap NL enige aansprakelijkheid voor schade als gevolg van eventuele onjuistheden van de in deze rekenhulp gebruikte gegevens of van eventuele onvolkomenheden in de opzet van de rekenhulp. [email protected] www.agentschapnl.nl/openbareverlichting

Samenvatting Aantal

Huidig Lamptype 37 SOX 55 Watt

Nieuw Lamptype 28 Watt Streetlight

Energie besparing

Kosten besparing Co2 besparing Compenseert of

Terugverdientijd 2,3

6.080 € 2.474,01 4.864 253 2

Huidige energielabel

F

Nieuw energielabel

C

Besparing in expl.kosten 72%

Besparing in € € 2.474,01

kWh

per jaar kg CO2/kWh bomen huishoudens behoefte aan energie

Energie besparing 59%

SOX 55W Rekenhulp: Total Costs of Ownership en Energiebesparing per armatuur Aantal uren volledig brandend op 100% Aantal uren gedimd Bedrijfsuren OV (totaal) Totaal aantal armaturen voor business case Rekenperiode in jaren :

1.000 uur / jaar 3.200 uur / jaar 4.200 uur / jaar 37 20

Uitkomsten

Invoer gegevens

Huidige verlichting SOX 55 Watt Armatuur gegevens Armatuur type Lichtbron VSA type Aantal lichtbronnen / armatuur Systeemvermogen Inschatting systeemvermogen halverwege de rekenperiode Dimniveau - Lichtstroom Dimniveau - energetisch Lichtbron gegevens Levensduur lichtbron prijs lichtbron Onderhouds gegevens Eenheidsprijs arbeid voor vervanging van de lichtbron in de groepsremplace Prijs arbeid voor incidenteel herstel Prijs voor het schoonmaken armatuur Prijs voor het vervangen van van de VSA gedurende de rekenperiode Kostprijs / meerinvestering armatuur Kosten voor het plaatsen van de armatuur Percentage uitval per jaar (storingen) Aantal keren lamp remplace gedurende rekenperiode Aantal keren schoonmaken gedurende rekenperiode

Optie 1 28 Watt Streetlight

Philips SRS SOX 55 Watt Conventioneel

€

€ € € € € €

1 65,00 68,25 0% 100%

st W W % %

9.000 42,00

uur

12,00 35,00 6,00 75,00 10,0% 9 0

Energie Gemiddelde energiekosten gedurende de rekenperiode Kostprijs € / kWh

€ €

Kosten Kosten per armatuur voor het onderhoud gedurende rekenperiode Kosten remplace / upgrade (lamp+arbeid) Kosten schoonmaken armatuur Kosten incidenteel herstel Vervangen VSA gedurende de rekenperiode

€ € € € €

733,00 504,00 154,00 75,00

Energie Energieverbruik / jaar Kosten per armatuur voor energie in rekenperiode

€

279,8 1.119,30

Totale expl.lasten per armatuur in rekenperiode

€

Exploitatiekosten per armatuur per jaar Expl.kosten per jaar Verschil in expl. Kosten t.o.v. huidige verlichting in Euro (meer) Investering in nieuwe armaturen TVT, terugverdientijd in jaren

SALED 28 Watt Streetlight LED Driver

€

€ € € € € €

Energie besparing

50.000 -

uur

€

st st

0,20 per kWh

€ € € € €

53,00 18,00 35,00 -

€

115,5 462,00

1.852,30

€

515,00

€

92,62

€

-

€ € €

25,75 66,87 151,50

kWh

2,3

Besparing in expl.kosten t.o.v. huidig armatuur Totaal energieverbruik periode

st W W

12,00 35,00 6,00 115,00 36,50 5,0% 0 3

st st

0,20 per kWh 0,20 per kWh

1 27,5 27,5 0% 100%

kWh

jr

72% 5.597

kWh

2.310 59%

kWh

SOX 55W Grafieken

Energiekosten (Euro) rekenperiode Optie 1

Extra investering nieuwe installatie (armatuur + arbeid) Onderhoudskosten

Huidig

0

10000

20000

30000

40000

50000

60000

70000

160.000 140.000

Cumulatief: Jaarlijkse kosten huidige installatie

120.000 100.000 80.000 60.000 40.000

Cumulatief: Jaarlijkse kosten Optie 1

20.000 0 Jaar Jaar Jaar Jaar Jaar Jaar Jaar Jaar Jaar Jaar Jaar Jaar Jaar Jaar Jaar Jaar Jaar Jaar Jaar Jaar 1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31 33 35 37 39

Huidige verlichting Berekening norm-SLEEC Aannamens: Lichtpunt Hoogte Lichtpunt Afstand Wegbreedte

Energie Label

Niveau

8m 30 m 6m

3,9 Lux of Cd/m2

SE of SL 0,0255 W/Lux/m2 of W/Cd/m2 Label

C

SALED Led Berekening norm-SLEEC Aannamens: Lichtpunt Hoogte Lichtpunt Afstand Wegbreedte

Niveau

8m 30 m 6m

2,9 Lux of Cd/m2

SE of SL 0,0135 W/Lux/m2 of W/Cd/m2 Label

A


7 Conclusies & Aanbevelingen De lichttechnische resultaten zijn in de hoeveelheid licht achteruit gegaan, de kwaliteit van het licht daarentegen is sterk verbeterd. Wil men echter een geheel vergelijkbare installatie houden en in andere situaties aan de normen kunnen voldoen, zou een markt consultatie gedaan moeten worden. Dit met name voor hogere vermogens van een LED replacement lichtbron. Er zijn namelijk situaties in de gemeente Nijkerk waarvan de verwachting is dat het lichtniveau met deze lichtbron te laag zal zijn, denk hierbij aan rotondes en drukkere wegen. Beide installaties voldoen elektrotechnisch aan de eisen die gesteld mogen worden aan dit type. Advies in deze is om nog een additionele test te laten doen, samen met de fabrikant, wat de warmtehuishouding van de lichtbron/armatuur combinatie is. Deze kan meer vertellen over de levensduur van het product. Een uitgebreide test voor wat betreft een aantal vitale parameters zou een juiste aanvulling op dit rapport zijn. Hier valt te denken aan de parameters: Lichtsterkte Iv

Gemeten recht onder de lamp.

Verlichtingssterkte-modulatie-index

Gemeten met een sensor gericht op de lamp (kijkhoek niet gedefinieerd). Dit getal geeft de mate van knipperen aan.

THD

Total Harmonic Distortion.

Lichtstroom

Met de meetgegevens van lux op 1 meter, gehaald uit het stralingsdiagram met de gemiddelde lichtsterktewaarden, is de lichtstroom te berekenen

Lichtstroom scotopisch

Dit is het resultaat van de vermenigvuldiging van de gemiddelde S/P ratio factor met de lichtstroom.

Efficiëntie

De lumen/Watt verhouding.

CRI_Ra

Color Rendering Index oftewel de kleurweergave-index.

S/P ratio

Dit is de factor die aangeeft hoeveel keer efficiënter deze lamp is in het generen van visueel effectief licht voor het menselijk oog, bij nachtgevoeligheid (vergeleken met daggevoeligheid).

Dimbaar

Volgens opgave fabrikant.

Biologische Effect Factor

Volgens voornorm DIN V 5031-100:2009-06.

Blauwlichtschade risico groep

0=geen, 1=laag, 2 = gemiddeld, 3=hoog risico.

Temperatuursmeting lichtbron

Wat is het temperatuursverschil t.o.v. de omgeving

Levensduurtest

6.000 barnduren

Algehele indruk is zeer goed, wel zal nog wel gekeken moeten worden naar verdere (technische) mogelijkheden. Dit product biedt zeer veel mogelijkheden om grote energiebesparing en kostenbesparingen te behalen.

Versie 1.1


14-06-2013

Energie-& lichtmeting Openbare Verlichting

Recommend Documents