Veřejné osvětlení s LED svítidly v České republice Ing. Petr Žák, Ph.D., Ing. arch. Simona Švecová. ČVUT FEL, Praha

Veřejné osvětlení s LED svítidly v České republice Ing. Petr Žák, Ph.D., Ing. arch. Simona Švecová

ČVUT FEL, Praha

Veřejné osvětlení s LED svítidly v České republice

Veřejné osvětlení s LED svítidly

I.

SOUČASNÝ STAV A VÝVOJ LED PRO VO

II.

PŘÍKLADY VEŘEJNÉHO OSVĚTLENÍ S LED SVÍTIDLY

III. KONCEPČNÍ ŘEŠENÍ VEŘEJNÉHO OSVĚTLENÍ

ČVUT FEL, Praha


I. Současný stav a vývoj LED 240

ηmax~280 lm/W

2000 200

1990

Měrný výkon η (lm/W)

Vysokotlaké sodíkové výbojky

150 Nízkotlaké sodíkové výbojky

Halogenidové výbojky

100

LED

Indukční výbojky Plasmové výbojky

50 Rtutové výbojky

0 1920

1930 ČVUT FEL, Praha

1940

1960

1980 Rok

2000

2020

2040


I. Současný stav a vývoj LED

Obr. 1 Odhady vývoje měrného výkonu sériově vyráběných diod, 350 mA (zdroj: DOE, 2014)

ČVUT FEL, Praha


I. Současný stav a vývoj LED

Vhodnost LED pro veřejné osvětlení: Základní charakteristika: • dlouhá doba provozu, cca 4000 hod/rok; • změna charakteru využití v průběhu noci.

Současný stav:

HST

x LED

Měrný výkon η (lm/W):

114

× 160

Doba života t (hod) :

30 000 × 50 000

Regulace :

ano*

× ano

Důležité parametry: • účinnost;

Budoucí vývoj LED:

• doba života;

Měrný výkon η

~ 240 lm/W

• možnost regulace.

Doba života t

> 200 000 hod

ČVUT FEL, Praha


I. Současný stav a vývoj LED VÝVOJ LED SVÍTIDEL zpoždění vývoje LED svítidel za vývojem LED zdrojů; hlavní omezení LED svítidel: cena větší rozšíření cca. 2015 – 2017: ↑měrný výkon (+30%); ↓cena (-50%)

VÝVOJ VYUŽITÍ LED PRO VEŘEJNÉ OSVĚTLENÍ • 2008 - 60 lm/W , chladně bílá Tc > 6 000K (Oakland, San Francisco), ηLED < ηHST • 2010 - 80 lm/W, (chladně bílá, neutrálně bílá Tc~4000K), ηLED = ηHST • 2013 - 100 lm/W, (3000 K, 4000 K), CLO, autonomní regulace, ηLED > ηHST

ČVUT FEL, Praha


LED svítidla v praxi Projekt v Los Angeles Základní údaje: Počet svítidel: Řízení: Realizace: Návratnost: Úspory energie: Úspory nákladů:

Původní osvětlení HST

ČVUT FEL, Praha

140 000 ks monitoring všech svítidel 5 let 7 let 68 GWh/rok 10 mil. US$/rok

Nové osvětlení LED


Koncepce veřejného osvětlení

II. PŘÍKLADY VEŘEJNÉHO OSVĚTLENÍ S LED SVÍTIDLY

ČVUT FEL, Praha


Realizované projekty

PÍSEK, ULICE ZBOROVSKÁ (2009)

ČVUT FEL, Praha


Pilotní projekt Zborovská ulice, Písek (I. etapa)

Základní údaje: • Investor: • Zahájení: • Oblast: • Délka úseku: • Třída osvětlení: • Výrobci: • Světelná místa: Hlavní cíl:

ČVUT FEL, Praha

Městské služby Písek s.r.o. červen 2009 Zborovská ulice, Písek 690 m ME4b 1 Pilotní projekt Smíchov, Praha (I. etapa) 24 Ověření kvality a spolehlivosti svítidel. Kontrola poklesu světelného toku.



Obr. 1 Geometrie měřicího pole, Zborovská ulice, Písek

ČVUT FEL, Praha



Obr. 2 Původní a nová soustava

ČVUT FEL, Praha

Obr. 3 Měření parametrů osvětlení (jasová analýza)


Pilotní projekt Zborovská ulice, Písek (I. etapa) Tab. 1. Parametry původního a nového svítidla

Parametr

Původní svítidlo *)

Nové svítidlo*)

HST 150W

LED 84x1W

Světelný tok zdroje (lm)

15 000

9 408

Příkon světelného zdroje

150

94

Měrný výkon zdroje (lm/W)

100

100

Účinnost svítidla (%)

75

68

Příkon svítidla (W)

189

111

11 250

6 400

60

58

Účiník (-)

0,96

0,97

Teplota chromatičnosti (K)

2 000

6 000

25

70

Světelný zdroj

Světelný tok svítidla Měrný výkon svítidla (lm/W)

Index podání barev (-)

ČVUT FEL, Praha

Obr. 4 Typ a křivka svítivosti použitého svítidla


Pilotní projekt Zborovská ulice, Písek (I. etapa) Tab. 2 Souhrnné výsledky světelně technických výpočtů a měření

Světelně technické parametry Osvětlovací soustava

E0

Em

r

L0

Lm

UO

UL

TI

SR

(lx)

(lx)

(-)

(cd/m2)

(cd/m2)

(-)

(-)

(%)

(-)

x

10

0,4

x

0,75

0,4

0,5

15

0,5

20,9

13,6

0,4

1,36

0,88

0,6

0,7

9

0,4

x

11,8

0,5

x

x

x

x

x

x

Svítidla LED, 900 h, 3°C

23,9

x

0,47

1,34

x

0,41

0,64

x

x


20,4

x

0,51

x

x

x

x

x

x


20,9

x

0,51

x

x

x

x

x

x


21,1

x

0,51

x

x

x

x

x

x

ČSN EN 13201 (ME4b) Ověřovací výpočet Svítidla LED Měření Svítidla HST

ČVUT FEL, Praha


Pilotní projekt Zborovská ulice, Písek (I. etapa) 100.0% 98.0%

E (%)

96.0% 94.0%

Eav,znečist Eav,myté

92.0% 90.0% 88.0% 86.0% 0

2000

4000

6000

8000

10000

t (hod)

Obr. 5 Změna osvětlenosti v závislosti na době provozu pro znečištěná a umytá svítidla ČVUT FEL, Praha


Příklady projektů

PILOTNÍ PROJEKT LED SVÍTIDEL Praha, Smíchov, I. etapa (2009)

ČVUT FEL, Praha


Pilotní projekt Smíchov, Praha (I. etapa) Základní údaje: • Investor: • Zahájení: • Oblast: • Výrobci: • Světelná místa: • Komunikace pro motorovou dopravu: Pilotní projekt Smíchov, • Komunikace pro pěší dopravu:

Hlavní cíl:

ČVUT FEL, Praha

MHMP listopad 2009 Smíchov, Praha 5 6 106 4+1 (I. etapa) Praha 3

Ověření deklarovaných parametrů svítidel v laboratoři (ČVUT FEL) Sledování spolehlivosti a kvality svítidel (2009 – 2011)


Pilotní projekt Smíchov, Praha (I. etapa)

ČVUT FEL, Praha


Pilotní projekt Smíchov, Praha (I. etapa)

Chodník

Ulice Stroupežnického

ČVUT FEL, Praha

Ulice Nádražní

Ulice Klicperova

Ulice Radlická

Park Portheimka



PILOTNÍ PROJEKT LED SVÍTIDEL V PRAZE Praha, Karlovo náměstí a okolí, II. etapa (2012)

ČVUT FEL, Praha


Pilotní projekt Karlovo náměstí a okolí, Praha (II. etapa)

Základní údaje: • Investor: • Oblast: • Zahájení: • Výrobci: • Světelná místa: Pilotní projekt Smíchov, • Komunikace pro motorovou dopravu: • Komunikace pro pěší dopravu: • Příkon původní soustavy: • Příkon nové soustavy: • Úspora Hlavní cíl:

ČVUT FEL, Praha

MHMP Karlovo náměstí a okolí, Praha 2 březen 2012 11 151 (I. etapa) Praha 12 3 15,1 kW 12,3 kW 2,8 kW (18,5%)

Ověření poklesu světelného toku (2012 – 2014)



ČVUT FEL, Praha



ČVUT FEL, Praha



ČVUT FEL, Praha



120.0 100.0

η (lm/w)

80.0 60.0 40.0 20.0 0.0 S1

S2

S3

S4

S5

S6

S7

S8

S9

S10

S11

S12

S14

svítidla

Obr. 6 Měrné výkony svítidel použité v pilotním projektu Karlovo náměstí a okolí

ČVUT FEL, Praha

S15



110% 105%

Ditrichova

100%

Gorazdova Jenštejnská

E av (% )

95%

Karlovo náměstí SZ, chodník Karlovo náměstí JZ, chodník

90%

Karlovo náměstí S, park

85%

Na Morání

80%

Na Zbořenci Náplavní

75%

Odborů

70%

Trojanova Václavská

65% 60% 0

1 000

2 000

3 000

4 000

5 000

6 000

7 000

8 000

9 000

10 000

T (hod) Obr. 7 Pokles osvětlenosti v závislosti na době provozu (znečištění + degradace LED) ČVUT FEL, Praha



LED SVÍTILDA PRO OBCE (2014)

ČVUT FEL, Praha


LED svítidla pro obce

Základní údaje:

• investor: • počet obcí: • realizace: • komunikace pro motorovou dopravu / pěší: • světelná místa původní / nová: • příkon soustav původní / nová: • úspora

Hlavní cíle:

Energie pod kontrolou o.p.s. 24 červen – říjen 2014 63,5 / 97 km 3 013 / 3 456 337,1 / 176,9 kW 160,2 kW (47,5%)

• zajištění elektrické a mechanické bezpečnosti prvků VO; • zvýšení bezpečnost dopravy; • zlepšení zrakové pohody uživatelů (Tcp = 3 000 K, Ra > 80); • zlepšení vzhledu osvětlovací soustavy; • snížení rušivého vlivu na okolí; • snížení nákladů na provoz VO. ČVUT FEL, Praha


LED svítidla pro obce Pozemní komunikace

Počet SM (ks)

Příkon P (kW)

Počet obyvatel

silnice (km)

místní (km)

půdovní

nový

původní

Loděnice Malešovice Mikulovice Moravany Morkůvky Vedrovice Nivnice Uhřice Vrbka Lomnice Malá Morávka Milotice nad Bečvou Rybník Neděliště Malečov Čachovice Klučov (Skramlíky) Hořice na Šumavě Vlasatice Velemín Svijany Brodek u Konice Branná

492 540 630 759 448 837 3 349 209 196 518 679 305 821 362 777 883 934 830 818 1580 306 895 295

2.4 1.3 1.5 2.7 1.5 1.9 2.6 0.5 0.6 4.1 9.5 1.3 2.8 1.3 6.8 3.0 1.6 2.0 2.6 6.5 1.7 3.4 2.1

0.7 3.8 4.2 3.3 1.8 5.4 14.7 0.9 1.1 3.2 10.0 2.5 5.3 1.6 6.2 3.5 0.7 4.2 5.0 9.1 1.9 5.0 2.9

58 95 95 123 93 112 384 32 34 110 319 56 118 65 250 92 43 104 128 359 91 168 84

79 110 133 151 97 136 402 39 41 155 411 63 125 65 279 116 43 104 145 369 91 205 97

7.6 7.3 8.36 11.9 11.1 14.9 37.1 1.2 2.1 11.7 30.2 5.9 14.9 8.7 24.5 10.1 6 16.3 14.63 41.3 8.70 25.5 17.1

3.8 4.9 5.9 6.4 4.6 6.1 18.3 1.8 1.9 10.6 21.9 3.1 5.9 4.9 11.5 5.5 1.9 5.9 7.9 19.3 5.9 9.0 10.0

CELKEM

17 463

63.5

97.0

3 013

3 456

337.1

176.9

Obec

ČVUT FEL, Praha

nový

∆p (%) 50% 33% 29% 46% 59% 59% 51% - 48% 11% 9% 27% 47% 60% 44% 53% 46% 68% 64% 46% 53% 33% 65% 41% 48%


LED svítidla pro obce

ČVUT FEL, Praha



III. KONCEPCE VEŘEJNÉHO OSVĚTLENÍ

ČVUT FEL, Fsv Praha


Koncepce veřejného osvětlení stav veřejného osvětlení

deficit objektivních informací

nové technické prostředky

úroveň projektování VO

dotace do VO

výběrová řízení (cena)

+

Rozhodování obcí

-

Dotace, Úspory,Finance

Nekoordinovaná obnova a rozvoj VO,nevhodné světelné prostředí svým charakterem, barevnými vlastnostmi nebo geometrií a rozvrhem soustavy VO (i u nových soustav) Tento stav nelze řešit současným přístupem k projektování osvětlovacích soustav VO, který je založen pouze na světelně technických parametrech osvětlovaných komunikací a na energetických hlediscích, ale je třeba zvolit nový koncepční přístup k řešení VO ČVUT FEL, Fsv, Praha


Koncepce veřejného osvětlení DŮVODY PRO KONCEPČNÍ PŘÍSTUP K ŘEŠENÍ VO I. Prostředí a člověka

přírodního prostředí přírodní prostředí umělá sídla

myšlení, jazyk, chápání světa, náboženství, fyzické dispozice výstavba umělých sídel vliv na člověka (pocity, emoce, identifikace, zdraví)

II. Hodnota soustavy VO Cena obnovy SM: Obec Mikulovice Rozpočet Cena VO

40 000 – 50 000 Kč/SM. 626 obyvatel, 95 SM, 6,6 ob./SM 7 600 000 Kč 4 500 000 Kč (60% rozpočtu)

III. Životnost soustavy VO Životnost osvětlovací soustavy VO: Náklady na pravidelnou obnovu: Obec Mikulovice:

30 – 40 let. ~ 3% z hodnoty soustavy VO 120 000 Kč/rok.

ČVUT FEL, Fsv, Praha



KONCEPCE VEŘEJNÉHO OSVĚTLENÍ

CÍL

Kvalitní veřejné osvětlení ve všech jeho projevech, zahrnují vliv veřejného osvětlení na okolí i okolí na veřejné osvětlení (komplexní řešení).



Koncepce veřejného osvětlení KONCEPCE VEŘEJNÉHO OSVĚTLENÍ

Co je kvalita veřejného osvětlení a co a kdo ji ovlivňuje

HLEDISKA

OBLASTI

SUBJEKTY

Bezpečnost

Obnova VO

Politici

Estetika

Rozvoj VO

Úředníci

Ekologie

Správa VO

Projektanti

Finance

Údržba VO

Realizátoři

Energetika

Provoz VO

Správci



Koncepce veřejného osvětlení KONCEPCE VEŘEJNÉHO OSVĚTLENÍ

Soubor dokumentů a pravidel, která řeší noční podoba měst a obcí a způsob obnovy, rozšiřování, udržování, spravování a provozování veřejného osvětlení.

1. ZÁKLADNÍ PLÁN VO 2. PLÁN OBNOVY A MODERNIZACE VO 3. PASPORT VO 4. PLÁN ÚDRŽBY VO 5. STANDARDY (prvků, stavby, projektu)







Plošné osvětlení Hlucké tvrze ze všech čtyřech pohledových stran, osvětlení volit z dálkových pozic, nevhodné jsou zemní svítidla, osvětlení včetně střechy tvrze, důležité respektování přiléhající zeleně – osvětlení bez vrhajících stínů na fasádu, jas stejný jako u kostela sv. Vavřince. Průměrný jas Lm = 2-3 cd/m2.



Praha, Manuál tvorby veřejných prostranství, D.4 Venkovní osvětlení


Děkuji za pozornost

České vysoké učení technické v Praze, Fakulta elektrotechnická Fakulta stavební

Veřejné osvětlení s LED svítidly v České republice Ing. Petr Žák, Ph.D., Ing. arch. Simona Švecová. ČVUT FEL, Praha

Recommend Documents