Opleiding "Energie. in duurzame gebouwen. Leefmilieu Brussel. KUNSTLICHT - Theoretische inleiding. Thomas GOETGHEBUER

1

Opleiding "Energie in duurzame gebouwen” Leefmilieu Brussel

KUNSTLICHT - Theoretische inleiding Thomas GOETGHEBUER MATRIciel sa

Doel van de presentatie ●

Basisbegrip fotometrie

●

Doelwaarden

●

Het verbruik van kunstlicht evalueren

Plan van de uiteenzetting ●

Uitdagingen

●

Theoretische begrippen

●

Het verlichtingsverbruik inschatten

●

Kunstverlichting in EPB

3

Uitdagingen Woning Verlichting in de orde van 10 tot 20% van het gemiddelde elektriciteitsverbruik van de gezinnen Efficiënte installatie

mogelijkheid om het verbruik te delen door 2 of 3

Bureau

Verbruik hoger dan de warmte en koude bij elkaar

Standaard gebouw Warm

Reglementaire nieuwbouw Koud

Verlichting

Ventilatie

Passief gebouw Hulpmiddelen

4

Uitdagingen Ervaring van de audit - Ondergrondse parking (18 auto's)

Het verbruik van de parking is zeer hoog 20.720 kWh/jaar Per auto is dat 1.150 kWh/jaar 45% van het elektriciteitsverbruik van een zuinig gezin!!!

5

Uitdagingen Ervaring van de audit - Ondergrondse parking (18 auto's) maatregel

Elektrisch verbruik

Jaarlijkse besparing

Oorspronkelijke investering

GTT

Bestaande situatie Relamping

20.720 kWh

Halogeenlampen 20W en 50W door LED 4W

15.560 kWh

670 €

1.100 €

1,7 jaar

Gasontladingslampen door fluorescerende lampen

7.720 kWh

1740 €

4.100 €

2,4 jaar

Relighting + aanwezigheid

2760 kWh

2.440 €

6100 €

2,5 jaar

Relighting

€

Afschrijvingstabel Tableau d'amortissement 60.000 Sitex

50.000

Relamping Relighting

40.000

Jaarlijkse besparing gelijk aan de productie van 180 m² PV zonnepanelen

Relighting + présence

30.000

20.000

10.000

0 années

Jaren

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

20

6

Theoretische begrippen Lichtstroom (Φ) uitgedrukt in lumen (Lm)

Lichtefficiëntie of lichtrendement (h) uitgedrukt in lm/W

60 W

710 lm hetzij 11,8 lm/W

15 W

Φ η= P

825 lm hetzij 55 lm/W

7

Theoretische begrippen Lichtintensiteit uitgedrukt in candela (cd)

1 cd = lm/steradiaal

Dichroïsche spot 35 W en openingshoek van 36°

1.500 cd

Dichroïsche spot 35 W en openingshoek van 60°

700 cd 8

Theoretische begrippen Energieklasse

9

Theoretische begrippen Lamptype

Soort fitting

Vervanglamp

Halogeenlamp:

Efficiëntie C,D (30% winst) 100 W 70 W 75 W 53 W 60 W 42 W 40 W 28 W

schroeffitting E27 of E14

1.000 h

2.000 h

Klassieke gloeilamp (doorschijnend of mat)

Halogeenlamp met infraroodbekleding:

B (50% winst)

60 W 40 W

1.000 h

Fluocompacte lamp met ballon

30 W 20 W

3.000 h

A,B (75% winst) 100 W 23 W 75 W 18 W 60 W 15 W 40 W 10 W 1.000 h

Fluocompacte lamp :

8.000 h

A (75% winst) 100 W 21 W 75 W 18 W 60 W 13 W 40 W 9 W 1.000 h

10

8.000 h


Soort fitting

Vervanglamp

Efficiëntie C(30% winst)

Halogeenspot 12V met Halogeenspot 12V

Fitting GU5, 3, GU4

infraroodbekleding 50 W 35 W 35 W 20-30 W

4.000 h

Capsule lamp 12V

Fitting Gy6, 35, G4

Halogeen capsule lamp 12V met infraroodbekleding

5.000 h

B (30% winst)

75 W 50 W 35 W

3.000 h

45-60 W 30-45 W 20-30 W

4.000 h

11


Soort fitting

Vervanglamp

Efficiëntie E (30% winst)

Fitting R7S

Buislamp met infraroodbekleding: 500 W 350 W 300 W 200 W Kleine daling van de lichtstroom

Halogeenbuislamp 230 V

2.000 h

3.000 h

A (70% winst)

Lineair?

Fluocompacte lamp R7S: 150 W 25 W 25 W 7 W Daling van de lichtstroom, niet gradeerbaar, groot

2.000 h

8.000 h

12

Theoretische begrippen Halogeen IRC 30W 21 lm / W klasse B

Klasse A Externe ballast

Efficiëntie (W)

Geïntegreerde ballast

Fluocompact met ballon 15 W 47 lm / W klasse B Stroomlimiet > 6500 lm

Klasse B

Klasse c

Klasse d Klasse E

Klasse F

Klasse G

Vermogen (W) 13

Notions théoriques Eclairement = quantité de flux lumineux reçu par surface exprimé en lux (lx) Exemple : surface de travail dans un bureau : de 300 à 1.000 lx

1 lx = lm/m²

sol extérieur par ciel couvert : de 5.000 à 20.000 lx sol extérieur par ciel clair : de 7.000 à 24.000 lx surface perpendiculaire au soleil d’été : 100.000 lx

Norme NBN EN 12464-1 Bureau: 500 lx Couloirs: 100lx Escalier: 150 lx

14


1 lx = lm/m²

Zeer grote variatie

Bron: ECLOS ‘Etude et diminution des consommations d’EClairage dans les LOgements Sociaux’

15

Theoretische begrippen Daglicht (heldere hemel in het noorden overdag)

Kleurtemperatuur De kleurtemperatuur, uitgedrukt in kelvin, bepaalt de (werkelijke of "virtuele") temperatuur van een lichtbron op basis van zijn kleur. De kleur van een lichtbron wordt vergeleken met die van een theoretische zwart lichaam verwarmd tussen de 2.000 en 10.000 K, die in het gebied van het zichtbare licht een emissiespectrum zou hebben die vergelijkbaar is met de desbetreffende kleur

Daglicht (bewolkte hemel) Zonlicht (op de middag)

Neutraal wit 4000 K Warm wit 3000 K

Zonlicht (2 uur na zonsopgang) Zonlicht (1 uur na zonsopgang)

Kaars - 1850 K Zonlicht (30 minuten na zonsopgang)

16

Theoretische begrippen Kleurtemperatuur

Lichtsterkte (lux)

Zone A: warme sfeer Zone B: neutrale sfeer Zone C: koude sfeer

Kleurtemperatuur (°K)

17

Theoretische Begrippen Kleurtemperatuur

Warme Bron

Koude Bron

18

Theoretische begrippen De kleurweergave (CRI) Vermogen van een lamp om ons alle kleuren van het object dat ze verlicht te laten zien

19


CRIkleurweergaveindex

Kleurtemperatuur (kleur in het licht) oranjeachtig wit zeer warm wit warm wit Daglicht warm wit daglicht

20

Lampen Gloei-en halogeenlampen CRI 100 Lage lichtopbrengst: 5 – 30 lm/W Korte gebruiksduur: < 4.000 uur Kleurtemperatuur: 2.700 K gloeilampen en 3.000 K halogeenlampen

Fluorescerende lampen CRI 80-95 Goede lichtopbrengst: 60 – 105 lm/W Lange gebruiksduur: > 10.000 uur Kleurtemperatuur: 2.700 tot 6.500 K

Fluocompacte lampen CRI 80-90 Goede lichtopbrengst: 35 – 80 lm/W Lange gebruiksduur: > 6000 uur Geïntegreerde ballast Externe ballast Kleurtemperatuur: 2.700 tot 4.000 K Komt zeer traag op temperatuur voor de geïntegreerde ballast

21

Lampen Leds CRI 50-80 Voortdurend veranderende lichtefficiëntie (20 - 80 lm/W) Zeer lange gebruiksduur (<25.000 uur) Kleurtemperatuur 2700-6500 K

Bron: Laborelec 22

Lampen Bevestiging: leds zijn koud…

15% 12% 5%

83% 85% Chaleur Warmte

Zichtbaar Visible

IR

Er is een radiator nodig om de lamp af te koelen!

Hoe krachtiger de led, hoe meer ze opwarmt! 23

Lampen Bevestiging: de gebruiksduur van een led is meer dan 50 000 uur

Relatieve stroom (%)

led-spot 26 W

Waterdicht

Tijd (u) Semiwaterdicht

Open LEDs magazine 51 week news letter November 2007

Dat is anders in een verlichtingstoestel 24

Lampen LED: toepassing

De gebruiksduur zal waarschijnlijk niet van 35.000 uren zijn

25

Lampen led: precies de combinatie van de led en het verlichtingstoestel is efficiënt

Prestaties

Positie

Halogeen/CDM 26

Lampen led: toepassingen Spot

Downlight

Vervangt fluocompacte lampen Veiligheidsverlichting Buitenverlichting 27

Lampen led: toepassingen Nieuw: Tl-buizen

80 lm/w Gebruiksduur Rendement van de lamp 100% Hogere onderhoudsfactor (geen reflector die vuil wordt) Technologisch imago dimbaar

28

Lampen rentabiliteit van de leds Demping

Halogeen 35W

jaar

Aantal uur dat ze branden Kostprijs om een lamp te vervangen Elektriciteitstarief

2500 uur 3€ 0,15 €/kWh 29

Lampen rentabiliteit van de leds Demping

Halogeen 35W

jaar

Aantal uur dat ze branden Kostprijs om een lamp te vervangen Elektriciteitstarief

1000 uur 3€ 0,15 €/kWh 30

Hulpmiddelen Halogeentransformator

Ballast

lage spanning

Neonbuis

Neonbuis

Ferromagnetisch Elektronisch Minder verliezen op het vlak van ballast Gebruiksduur van de ballast en de lamp Geen flikkering, stroboscopisch effect Mogelijkheid tot dimmen 31

Hulpmiddelen Classificatie van de ballast (Bron CELMA)

-20%

T8

Mag niet verkocht worden EEI INDEX

Beschrijving

Total System Power

B2

magnetic ballasts with low losses

<= 43 W

B1

magnetic ballasts with very low losses

<= 41 W

A3

electronic ballasts

<= 38 W

A2

electronic ballasts with reduced losses

<= 36 W

A1

dimmable electronic ballasts

38/19 W (at 100% - 25%)

32

Hulpmiddelen Classificatie van de ballast (Bron CELMA)

T8

T5

33

Verlichtingstoestel

Rendement verlichtingstoestel : Code flux N1 – N2 – N3 – N4 – N5 η = F / PHIS • F = totale lichtstroom uitgestraald door armatuur • PHIS = lichtstroom afkomstig van alle lampen van de armatuur 34

Verlichtingstoestel Fluxcodes

Rendement verlichtingstoestel .N5 = F / PHIS • F = totale lichtstroom uitgestraald door armatuur • PHIS = lichtstroom afkomstig van alle lampen van de armatuur. Flux lumineux Angle du cône

α

FC1

FC2

FC3

FC4

F

41, 4 °

60 °

75,5 °

90 °

180 ° Bron: WTCB

35


Directe gedeelte van de lichtstroom N4 = FC4 / F • •

Flux lumineux Angle du cône

α

FC4 = lichtstroom uitgestraald door armatuur in een hoek van 90° F = totale lichtstroom uitgestraald door armatuur

FC1

FC2

FC3

FC4

F

41, 4 °

60 °

75,5 °

90 °

180 ° Bron: WTCB

36


Intensive gedeelte van de lichtstroom N2 = FC2 / FC4 • FC2 = lichtstroom uitgestraald door armatuur in een hoek van 60° • FC4 = lichtstroom uitgestraald door armatuur in een hoek van 90°

Flux lumineux Angle du cône

α

FC1

FC2

FC3

FC4

F

41, 4 °

60 °

75,5 °

90 °

180 ° Bron: WTCB

37


Bron: WTCB

38

Verlichtingstoestel Rendement verlichtingstoestel?

Gladde oppervlakte uit polycarbonaat

fijngestructureerd oppervlak uit PMMA

fijngestructureerd oppervlak uit PMMA– opbouw 10 mm

Parabolische armatuur

+57 % +35 % η = 54 %

η = 60 %

η = 73 %

η = 85%

39

Verlichtingstoestel –

Direct - 14%

Direct - 38%

lichtverdeling?

Direct - 66%

Direct - 100%

Afbeeldingen gemaakt met behulp van de software Dialux

40

Verlichtingstoestel –

lichtverdeling ?

41

Evaluatie van het verlichtingsverbruik Verbruik (kWh) = Geïnstalleerd vermogen (kW) x gebruiksduur (uur) Geïnstalleerd vermogen

Lampen Hulpmiddelen (ballast – transformator)

Gebruiksduur

Klok - aanwezigheidsdetectors

Lichtsterktesonde

Jaarlijks verbruik per m² 42

Mogelijke maatregel Aan/Uitzetten Lokalen met grote afmetingen meerdere circuits om een gedifferentieerde verlichting in functie van de behoeften mogelijk te maken

Gradatie Vrij klein energiebelang Efficiëntie (lm/w) van de lamp in functie van de temperatuur van draad vereist een dimbare elektronische ballast

Geautomatiseerde tijdsbeheer - Aan/Afwezigheiddetectie Liefst een systeem met manuele aanschakeling Let op de vertragingstermijn

afwezigheiddetectie

- Detectie daglicht Sonde schemerdonker

43

Mogelijke maatregel Geautomatiseerde tijdsbeheer - Aan/Afwezigheiddetectie Liefst een systeem met manuele aanschakeling Let op de vertragingstermijn

afwezigheiddetectie

Bijvoorbeeld: escalier de secours noodtrap Aanwezigheidsdetector en/of ingebouwde lichtdetector in de lamp: maakt aanzetten/uitschakelen per niveau mogelijk

- Detectie daglicht - Sonde schemerdonker(on-off) - Sonde de luminosité (nécessite des luminaires graduable)

44

Verlichting van woningen: Casestudies Keuken


Lichte renovatie

Matige renovatie

45

Verlichting van woningen: Casestudies Keuken


Zware renovatie

46

Verlichting van woningen: Casestudies Woonkamer Lichte renovatie

3 spots van 11W 50 lx

voldoende geacht door de huurder Matige renovatie

2 lampen van 55W 3,6 W/m² 233 lx 47

Verlichting van woningen: Casestudies Woonkamer


Zware renovatie 5 TL18W + 2 downlights 13W 4,15 W/m² 190 lux

5 downlights 18W + 2 wandlampen 6W 3,8 W/m² 250 lux

Interessante tools, websites, enz.: ●

Adviesgids voor het energie- en duurzame ontwerp van gemeenschappelijke woningen - voor de bouwheer, Leefmilieu Brussel, 2006

●

Adviesgids voor het energie- en duurzame ontwerp van gemeenschappelijke woningen - voor de ontwerper, Leefmilieu Brussel, 2006

●

M. Bodart, A. De Herde, Hulpgids bij het gebruik van kunstlicht als aanvulling op natuurlijk licht voor een beter visueel comfort en een aanzienlijke energiebesparing, Ministerie van het Waalse Gewest, DGTRE, Divisie Energie, 1999 beschikbaar bij het Waals Gewest.

●

Infofiche energie ELEC01 beschikbaar op de site van Leefmilieu Brussel (opzoeking via het documentatiecentrum)

●

Een analysestudie van de levenscyclus van verschillende lampen: Verlichting vergeleken, CE Delft, mei 2006 – www.ce.nl).

●

Prof. Georges ZISSIS, Universiteit van Toulouse, Les Nouvelles technologies pour l'éclairage, IBE-BIV, 3 november 2009

49

Referenties Praktische Gids voor Duurzaam Bouwen: ●

Fiche CSS00: PROBLEMEN EN UITDAGINGEN INZAKE COMFORT EN GEZONDHEID

●

Fiche CSS06: NATUURLIJKE VERLICHTING OPTIMALISEREN

●

Fiche ENE01: DE KEUZES VAN EFFICIËNTE ELEKTRISCHE UITRUSTING EN VERLICHTING BEVORDEREN

50

Contact Thomas GOETGHEBUER MATRIciel sa – Projectbeheerder Place de l’Université, 21 – 1348 Louvain-la-Neuve : 010/24.15.70 E-mail: [email protected]

51

Opleiding "Energie. in duurzame gebouwen. Leefmilieu Brussel. KUNSTLICHT - Theoretische inleiding. Thomas GOETGHEBUER

Recommend Documents