KU Leuven Technologiecampus Gent

Encon - 360° on energy- “Relighting en Esco: Slim investeren in besparing en comfort” – 8/12/2015 – Antwerpen Wouter Ryckaert (KU Leuven Technologiecampus Gent – Laboratorium voor Lichttechnologie/Groen Licht Vlaanderen)

Laboratorium voor Lichttechnologie • 20 VTE • Dienstverlening – Onderzoek – Opleiding • Binnenverlichting / Optisch ontwerp / Lichtbronnen

Het belang van lichtstudies Encon - 360° on energy – 8 december 2015 Relighting en Esco: Slim investeren in besparing en comfort

•

Wouter Ryckaert

• •

KU Leuven Technologiecampus Gent

/ Appearance (uitzicht van materialen: kleur, textuur, glans) Meetfaciliteiten: goniometers => metingen voor derden Onafhankelijk kenniscentrum Groen Licht Vlaanderen: consortium > 50 bedrijven

Laboratorium voor Lichttechnologie Gebr. De Smetstraat 1, 9000 Gent

[email protected] - 09 265 87 13 Encon 360° on energy - 8/12/2015 - Het belang van lichtstudies - Wouter Ryckaert

2

Consortium Groen Licht Vlaanderen

Lichtplanning? Nodig ?

Figuur 1: Consortium Groen Licht Vlaanderen - status november 2015

Encon 360° on energy - 8/12/2015 - Het belang van lichtstudies - Wouter Ryckaert

3

Verlichtingsontwerp is meer dan dat


5


6




Bron: Trilux – Case study: Dachser GmbH & Co Bron: University of Utah Bron: www.lightingforpeople.be

Bron: Erco

Bron: Etap - Case study: Schleswig-Holstein Netz AG



7

Lichtplanningssoftware

8

Lichtplanningssoftware

Merk: Laboratorium voor Lichttechnologie

Merk: Laboratorium voor Lichttechnologie



9

10

NORMEN • Vaak is ontwerp gebonden aan normen: o o o o

Normering

o

NBN EN 12464-1: Werkplekken binnen NBN EN 12464-2: Werkplekken buiten NBN EN 12193: Sporthallen NBN EN 15193: Energie (regeling zoal aan- en afwezigheidsdetectie en daglichtregeling) => LENI NBN EN 1838: Noodverlichting


11

12


Preventie - Codex over het welzijn op het werk Aspect Verlichting

EN 12464-1

• Titel III – Arbeidsplaatsen Hoofdstuk I – Basiseisen Afdeling III – Verlichting (Afdelingen I tot VII: KB van 10 oktober 2012) o

Art. 35. •

De werkgever bepaalt, op grond van de resultaten van een risicoanalyse, aan welke voorwaarden de verlichting van de arbeidsplaatsen, al dan niet in open lucht, evenals van de werkposten moet beantwoorden teneinde

•

•

ongevallen door de aanwezigheid van

• Sinds juli 2011 van kracht

voorwerpen of hindernissen en vermoeidheid van de ogen te voorkomen. De werkgever die de vereisten van de norm NBN-EN 12464-1 en de norm NBN EN 12464-2 toepast bij het bepalen van de voorwaarden inzake verlichting wordt vermoed te hebben gehandeld in overeenstemming met het eerste lid. Wanneer de werkgever de normen bedoeld in het tweede lid niet wenst toe te passen, moet de verlichting tenminste beantwoorden aan de voorwaarden die zijn vastgesteld door de Minister van Werk (zie artikel 35 van het KB arbeidsplaatsen http://www.werk.belgie.be/defaultTab.aspx?id=611 )


13

NBN EN 12464-1 Criteria voor lichtontwerp Drie basiseisen 1) Visueel comfort Zich goed voelen, hoog productieniveau 2) Visuele prestatie niet eenmaal of eventjes maar gedurende ganse werktijd en onder alle omstandigheden 3) Veiligheid geen ongevallen

VERBLINDINGSGRAAD

Luminantieverdeling Verlichtingssterkte Verblinding Lichtrichting Kleurweergave en kleur Flikkering Variabiliteit Energie-efficiëntie


Verlichtingssterkte & Gelijkmatigheid

15

KLEURWEERGAVE Meestal >80 maar bv in ziekenhuizen >90 vereist (consultatie)


NBN – EN 12464-1 1) Verlichtingssterkte 𝐸𝑚 & gelijkmatigheid 𝑈𝑜  Maintained (te garanderen, ten allen tijde, te onderhouden) - Hoe?  Mean of gemiddelde?  Illuminance of verlichtingssterkte (lx)

Enkele belangrijke ingaveparameters

Bovendien is ook de gelijkmatigheid belangrijk. Gelijkmatigheid is de minimale verlichtingsterkte op de gemiddelde verlichtingssterkte. In de praktijk moet die in de meeste gevallen groter zijn dan 0,6

Uo  gelijkmatigheid 

14

NBN – EN 12464-1

Verschillende criteria

1) 2) 3) 4) 5) 6) 7) 8)


E min E gem


17

16


Werkvlak

1) Werkvlak & randzone

1) Werkvlak & randzone

• Horizontaal • Hoogte: 0,8m • Randzone: 0m

Randzone

Ruimte • Lengte: 8m • Breedte: 5m • Hoogte: 3m

Reflecties

• Randzone 0,0m: 𝐸𝑚 =536 lx & Uo= 0,38 • Randzone 0,2m: 𝐸𝑚 =563 lx & Uo= 0,44 • Randzone 0,5m: 𝐸𝑚 =600 lx & Uo= 0,51

• Plafond: 70% • Muren: 50% • Hoogte: 20% Encon 360° on energy - 8/12/2015 - Het belang van lichtstudies - Wouter Ryckaert


19

2) Reflectiecoëfficiënten

20

2) Reflectiecoëfficiënten Reflectiecoëfficiënten: 70/70/70

Reflectiecoëfficiënten: 35/14/34

Kantoortje: 7m op 6m (3,5m hoog)

Reflectiecoëfficiënten: 70/70/70


Kantoortje: 7m op 6m (3,5m hoog)


21

3) Depreciatiefactor of onderhoudsfactor of maintenancefactor bij ledverlichting

22

3) Depreciatiefactor of onderhoudsfactor of maintenancefactor bij ledverlichting • Interpretatie o o o

Em=500 lx (eis norm) op taakoppervlak Em: maintained illuminance MF=0,9 versus MF= 0,8 Ei 

500  Initiële verlichtingssterkte MF

• Bij MF=0,9: Ei=555 lx • Bij MF=0,8: Ei=625 lx  Aantal armaturen, geïnstalleerd vermogen, onderhoudskosten, …  Interpretatie: LED-armaturen // Terugdimmen // … Merk: Laboratorium voor Lichttechnologie


23


24


Definitie maintenance factor MF (CIE 097:2005) Bepaald door volgende factoren: • LLMF: lamp lumen maintenance factor of de daling van de lichtstroom van de lamp in de tijd • LSF: lamp service life factor of het ‘sterven’ van lampen • LMF: luminaire maintenance factor of de vervuiling/veroudering van het armatuur • RSMF: Room service maintenance factor of de vervuiling van het lokaal

Maintenance factor, levensduur en optimale gebruiksduur van led verlichtingstoestellen

MF  ( LLMF  LSF )  LMF  RSMF De andere componenten die defect kunnen gaan zoals ballast/voorschakelapparaat/driver/dimmer/constante lichtregeling worden niet meegenomen in de MF. Er wordt verondersteld dat deze onmiddellijk vervangen worden bij defect


Onderhoudsfactor MF: niet (meer) zomaar een cijfertje …

26

Voorbeeld van een berekening Voor een propere ruimte (kantoor, klaslokaal) met inbouw verlichtingstoestellen met T5 fluorescentielampen waarbij defecte lampen onmiddellijk vervangen worden (en/of groepsvervanging na 15.000 gebruiksuren)  LLMF (lamp)=0.90  LSF (defecten) = 1  LMF (vervuiling toestel)  0,95 (EU 245/2009 voor kantoren, 4 jaar onderval)  RSMF (vervuiling lokaal)  0,94 voor onderhoudsintervallen van 1 – 6 jaar.

Bron: TRILUX handbook “Beleuchtungspraxis – Innenbeleuchtung”

Vb T5-fluorescentielamp (EVSA)

Bij fluorescentielampen: zeer goed bekend en gekend

MF  ( LLMF  LSF )  LMF  RSMF MF  (0.90  1)  0.95  0.94  0.80

Daling lichtstroom (lumen)

Er is een belangrijk verschil tussen de tabellen van CIE 97:2005 en verordening EU 245/2009. Deze laatste vermeldt: “Armaturen hebben een LMF>0,95 bij normale graad van vervuiling in kantoren met een reinigingscyclus van 4 jaar.” Daarom lopen nu nieuwe studies om tot actuelere tabellen te komen (o.a. CEN M/485)


27

Onderhoudsfactor bij led-armaturen

Bron: GE

 LSF (overleven): =1 bij het direct vervangen volledig defecte armatuur  LLMF: behoud lichtstroom in tijd  De levensduur van de lichtbron wordt niet langer bepaald door de tijdsduur tot gemiddeld defect, maar wel door de tijdsduur waarbij er nuttige werking is


28


LED-toestellen !!

Kantoor/Leslokaal als voorbeeld:  RSMF (lokaal/ruimte): blijft zelfde  LMF (armatuur):  iets beter dan TL (vuil op lamp)?  0.95 (EU245/2009)  Reinigingscyclus: koelvin


29

MF (depreciatie) Vermogen voor 3000 behouden lumen

1 shift 5 dag/week 10 jaar



Continu 12 jaar

25.800 u

38.700 u

74.400 u

105.120 u

armatuur T5 85 lm/W

0,78 45,3 W

0,78 45,3 W

0,78 45,3 W

0,78 45,3 W

led 100 lm/W L80 = 50.000u

0,80 37,7 W

0,75 39,9 W

0,64 46,8 W

0,56 53,7 W

led 100 lm/W L97 = 50.000u

0,88 34,1 W

0,87 34,4 W

0,85 35,2 W

0,84 35,9 W

led 125 lm/W L80 = 50.000u

0,80 30,2 W

0,75 31,9 W

0,64 37,5 W

0,56 43,0 W

De waarde bovenaan is de maintenance factor MF = LLMF x RSMF x LMF. De waarde onderaan is het vermogen voor 3000 behouden lumen. Encon 360° on energy - 8/12/2015 - Het belang van lichtstudies - Wouter Ryckaert

30


Onderhoudsfactor bij led-armaturen MF (depreciatie) Vermogen voor 3000 behouden lumen





Continu 12 jaar





Continu 12 jaar

25.800 u

38.700 u

74.400 u

105.120 u

25.800 u

38.700 u

74.400 u

105.120 u

armatuur T5-fluo 85 lm/W

0,80 43,9 W

0,80 43,9 W

0,80 43,9 W

0,80 43,9 W


0,80 43,9 W

0,80 43,9 W

0,80 43,9 W

0,80 43,9 W

led 100 lm/W L80 = 50.000u

0,80 37,7 W

0,75 39,9 W

0,64 46,8 W

0,56 53,7 W

led 100 lm/W L80 = 50.000u

0,80 37,7 W

0,75 39,9 W

0,64 46,8 W

0,56 53,7 W

led 100 lm/W L97 = 50.000u

0,88 34,1 W

0,87 34,4 W

0,85 35,2 W

0,84 35,9 W

led 100 lm/W L97 = 50.000u

0,88 34,1 W

0,87 34,4 W

0,85 35,2 W

0,84 35,9 W

led 125 lm/W L80 = 50.000u

0,80 30,2 W

0,75 31,9 W

0,64 37,5 W

0,56 43,0 W

led 125 lm/W L80 = 50.000u

0,80 30,2 W

0,75 31,9 W

0,64 37,5 W

0,56 43,0 W

De waarde bovenaan is de maintenance factor MF = LLMF x RSMF x LMF. De waarde onderaan is het vermogen voor 3000 behouden lumen.

De waarde bovenaan is de maintenance factor MF = LLMF x RSMF x LMF. De waarde onderaan is het vermogen voor 3000 behouden lumen.


31

Onderhoudsfactor bij led-armaturen MF (depreciatie) Vermogen voor 3000 behouden lumen


32





Continu 12 jaar





Continu 12 jaar

25.800 u

38.700 u

74.400 u

105.120 u

25.800 u

38.700 u

74.400 u

105.120 u


0,80 43,9 W

0,80 43,9 W

0,80 43,9 W

0,80 43,9 W


0,80 43,9 W

0,80 43,9 W

0,80 43,9 W

0,80 43,9 W

led 100 lm/W L80 = 50.000u

0,80 37,7 W

0,75 39,9 W

0,64 46,8 W

0,56 53,7 W

led 100 lm/W L80 = 50.000u

0,80 37,7 W

0,75 39,9 W

0,64 46,8 W

0,56 53,7 W

led 100 lm/W L97 = 50.000u

0,88 34,1 W

0,87 34,4 W

0,85 35,2 W

0,84 35,9 W

led 100 lm/W L97 = 50.000u

0,88 34,1 W

0,87 34,4 W

0,85 35,2 W

0,84 35,9 W

led 125 lm/W L80 = 50.000u

0,80 30,2 W

0,75 31,9 W

0,64 37,5 W

0,56 43,0 W

led 125 lm/W L80 = 50.000u

0,80 30,2 W

0,75 31,9 W

0,64 37,5 W

0,56 43,0 W

De waarde bovenaan is de maintenance factor MF = LLMF x RSMF x LMF. De waarde onderaan is het vermogen voor 3000 behouden lumen. Encon 360° on energy - 8/12/2015 - Het belang van lichtstudies - Wouter Ryckaert

De waarde bovenaan is de maintenance factor MF = LLMF x RSMF x LMF. De waarde onderaan is het vermogen voor 3000 behouden lumen. 33

Klaslokaal als voorbeeld


34

LLMF voor led-verlichtingstoestellen Afhankelijk van gebruiksduur Exponentiele curve (IES TM-21, TM-28) Afhankelijk van omgevingstemperatuur

Voorbeeld klaslokaal met inbouw led-verlichtingstoestellen - 9m*9m – 500 lx Gebruiksduur van 1400u/jaar (scholen) – 25 jaar  LMF (vervuiling toestel)  0,95  RSMF (vervuiling lokaal)  0,94 voor onderhoudsintervallen van 1 – 6 jaar  LSF (defecten) = 1 En de LLMF ?  Bij toestel L80=50.000u => LLMF=0,86 na 25 jaar (35000u)  MF=0.77  Initieel ontwerpen op 650 lx (t.o.v. 500 lx)  Bij toestel L97=50.000u => LLMF=0,98 na 25 jaar (35000u)  MF=0.88  Initieel ontwerpen op 568 lx (t.o.v. 500 lx) Encon 360° on energy - 8/12/2015 - Het belang van lichtstudies - Wouter Ryckaert

35


36


Meer lezen?

Conclusies • Verlichtingsontwerp: meer dan energiebesparing, lux, terugverdientijd,…

• Lichtstudies: nodig om lichtconcept af te toetsen • Veel inputparameters die een ‘schijnbaar’ beter resultaat opleveren

• Gebruiksduur versus levensduur bij ledverlichting

http://www.lichttechnologie.be/nl/laboratorium/downloads-groen-licht-vlaanderen/folders


Bedankt voor jullie aandacht ! Encon - 360° on energy – 8 december 2015 Relighting en Esco: Slim investeren in besparing en comfort

Wouter Ryckaert KU Leuven Technologiecampus Gent Laboratorium voor Lichttechnologie Gebr. De Smetstraat 1, 9000 Gent

[email protected] - 09 265 87 13

37


38

KU Leuven Technologiecampus Gent

Recommend Documents