Vanjska rasvjeta na javnim površinama (zgradama, parkovima, prometnicama i sl.) zauzima bitno mjesto u troškovima lokalne uprave ili pak vlasnika objekta. Često se, osim problema neučinkovitosti rasvjetnih tijela i svjetiljki, javlja problem i inteligentnog i jednostavnog, a opet pouzdanog i učinkovitog sustava za kontrolu rada rasvjete.
zašto upravljati rasvjetom
Prije svega, rasvjeta (bilo ona vanjska ili unutarnja) služi kako bi se povećala sigurnost (npr. promet) i ugoda u nekom prostoru, te da bi se mogli obavljati svakodnevni procesi.No često se ti procesi (boravak, transport i sl.) ne obavljaju u kontinuitetu ili istim intenzitetom, stoga je moguće reducirati rad rasvjete. Uzmimo npr, kontinuirani i diskontinuirani rad rasvjete u jednom stubištu koje ima 10 rasvjetnih mjesta po 100W i frekvenciju ulaska od 6 ljudi na sat koji se kreću nasumičnim redom po 2 minute.
Slika 1. Kontinuirani i diskontinuirani rad stubišne rasvjete
Očito je da će isklapanjem rasvjete nakon određenog vremenskog odmaka, u ovom slučaju 2 minute, biti ostvarene znatne uštede. Za konkretni slučaj, potrošnja je manja 5 puta, a isto toliko su smanjeni i troškovi održavanja (izmjena žarulja), izbjegavanje vršne snage i sl. Naravno, uštede ovise o frekvenciji ljudi i njihovim potrebama.
Na drugom primjeru, koji opisuje paljenje i gašenje vanjske rasvjete (luxomat) usporedit ćemo uklapanje isklapanje jedne reklame od 5 kW manualno (vremenski relej/sat) i sa luxomatom (slično vrijedi i za javnu rasvjetu).
Slika 2. Manualna i foto regulacija
Kao što je vidljivo, kod manualne kontrole se mora podesiti (ili uključit) rasvjeta nešto ranije od optimuma (ukoliko se želi pogoditi efekt) te se također mora ugasiti nešto kasnije nego li je to slučaj kod varijante sa luxomatom. Naravno, za neka trošila se želi da se pale i/ili gase sa određenim vremenskim odmakom u odnosu na prirodnu osvijetljenost, ali i tu je prednost luxomata, samo treba biti podešeno vremensko zatezanje. Okvirne uštede u energiji, ali i održavanju mogu se kretati od 15 do 30%.
Dakle upravljanje rasvjetom, osim podizanja pouzdanosti, te smanjenja potrošnje energije kao rezultat smanjenja specifičnih radnih sati podiže i raspoloživost sustava, odnosno smanjuje troškove održavanja.
Ušteda uvođenjem novog upravljanja rasvjetnog sustava sa sastoji se od nekoliko osnovnih načina ušteda:
- ušteda električne energije zbog smanjene potrošnje rasvjetnog sustava
- ušteda na troškovima nabave zbog duljeg vijeka trajanja rasvjetnog tijela
- ušteda električne energije zbog smanjenja dodatnog zagrijavanja prostora uzrokovanog rasvjetom (ušteda na klimatizaciji)
Osim navedenih i mjerljivih dobitaka, uvođenjem novog rasvjetnog sustava postoji i čitav niz prednosti koje su teško mjerljive kao što su:
- povećana udobnost rada zbog više razine osvijetljenosti
- povećana udobnost i sigurnost zbog veće pouzdanosti rasvjetnog sustava
- smanjenje angažirane snage i mogućnost regulacije cos fi
- smanjenje opterećenja napojnih vodova
- manja osjetljivost sustava o pogonskom naponu
- uporaba ekološki prihvatljivijeg izvora svjetlosti
- uporaba suvremenijeg rasvjetnog sustava – bolji radni učinak
- kako upravljati rasvjetom
S obzirom da je vanjska rasvjeta direktno vezana uz prirodne uvjete (dnevnu) svjetlost, a unutarnja rasvjeta uz potrebe korisnika, logično je da se primarna regulacija rada rasvjete veže uz ta dva parametra (kao što je opisano primjerima). Za unutarnju rasvjetu to su stubišni automati Ellabo, a za vanjsku luxomati.
Elektronički stubišni automati namijenjeni su prvenstveno za uključivanje stubišne rasvjete. Dimenzijama su najčešće prilagođeni montaži u razdjelnike gdje zauzimaju jedno mjesto ili na razvodnu ploču pomoću šine DIN EN50022. Regulacija vremena može se kontinuirano ugađati od 15s do 10 min. U određenim koracima, a automati često imaju ugrađeni reset što znači da kod uzastopnih uključenja brojanje vremena uvijek počinje iz početka.
Luxomati (fotoreleji za upravljanje električnom rasvjetom) su elektronički uređaji za upravljanje električnom rasvjetom, a upotrebljavaju se za uključivanje i isključivanje električne rasvjete, svjetlećih reklama, sigurnosne rasvjete i sl. Razlikujemo ih prema načinu montaže, načinu regulacije prorade i načinu napajanja.
Luxomati sa ugrađenim transformatorom i/ili varistorom otporniji su na razne smetnje u mreži i time štite uređaje od mogućih oštećenja.
Fotorelej za upravljanje električnom rasvjetom upotrebljava se za automatsko uključivanje i isključivanje električne rasvjete i radi na principu foto-električnog efekta. Uključivanje i isključivanje električne rasvjete vrši se kod određene razine svjetlosti uz prethodno ugođenu razinu prorade i vremensko zatezanje.
Da bismo izračunali potrebno vrijeme za rad rasvjete u sustavu regulacije sa foto-osjetnicima, potrebno je znati duljinu dana N, odnosno noći. Za to su nam potrebne slijedeće informacije:
• Deklinacija sunca (δ)
• Zemljopisna širina (φ)
δ = 23,45 sin (360° (284+n)/365)
gdje je n broj dana od 1. siječnja
Duljina dana za svaki srednji dan u mjesecu je:
N=2/15 × arccos (-tan δ × tan φ)
U konkretnom primjeru, za datum 15.02. dan je iznosio oko 10:10 sati, što znači da je noć trajala oko 13:50 sati. Zbog vremenskog zatezanja (i grijanja rasvjetnih „tijela“), rasvjeta je na taj dan radila nešto kraće, oko 13:33 sata, što nam daje toleranciju od oko osam minuta pri paljenju i osam minuta pri gašenju (razlika između srednje vrijednosti i pune vrijednosti sunca na obzoru).
Ukoliko uzmemo da je na našoj zemljopisnoj širini 4380 sati dan i isto toliko noć, maksimalna teoretska potrošnja uz vremensko zatezanje, bila bi oko 4200 kWh po instaliranom kW rasvjete odnosno faktor opterećenja od oko 0,47-0,48.
Slika 3. Distribucija maksimalnog rada rasvjete tijekom mjeseci (duljina noći)
problemi i nedostaci upravljanja rasvjetom
Iako ova rješenja nisu nova, i tehnički su dotjerana do savršenstva, postoje određeni problemi koji su najčešće vezani uz montažu i odabir tijela, a manje uz sklopovlje. Prije svega, životni vijek ovih uređaja (npr stubišnih automata) direktno je vezan uz broj uklopa i isklopa, ali ukoliko je sustav montiran blizu elektromotornog pogona (npr. dizala) ili jačeg izvora elektromagnetskog polja (transformator) moguća su odstupanja od navedenih vrijednosti od strane proizvođača, kvarovi te nepravilan rad (nekontroliran uklop i isklop). Stoga se sugerira, prije montaže da se uzmu savjeti stručnog lica, a za automatiku da se odaberu renomirani proizvođači, te da se odabir prepusti stručnjaku, radi nazivnih opterećenja i profila rada. Sa druge strane, (pre)revni predstavnici zgrada i/ili ravnatelji ustanova, često uz automatiku kombiniraju i štednu rasvjetu, zanemarujući stručnjake, te dolazi do problema pregaranja žarulja. Naime zbog tromosti štedne rasvjete, te fizikalnih karakteristika dobivanja svjetla, kod čestih ukapčanja i iskapčanja sklopovi pregore i štedna žarulja nije za upotrebu. Naravno, svaki proizvođač rasvjetnih tijela i štednih žarulja ima u svojoj ponudi tzv. Facility modele, čija je elektronika prilagođena upravo za ovakav tip rada. Za razliku od fluokompaktne rasvjete, klasična žarulja ima dovoljno brzi odziv, iako je i kod nje početnih par sekundi rada kritično.
Kod upravljanja vanjskom rasvjetom luksomatima, problemi najčešće nastaju oko pravilne montaže fotoosjetnika. Poznati su slučajevi, kada je fotoosjetnik postavljen nisko, pa bi se rasvjeta gasila svaki puta kada bi prošao automobil sa upaljenim svjetlima – te ponovo palila, što bi osim nepravilne rasvijetljenosti prometnice, izazvalo i povećane troškove održavanja uslijed smanjivanja svjetlosnog toka. Drugi slučaj je, npr kod regulacija rasvjete tunela, gdje bi sonde trebale biti sa svake strane tunela (poglavito ukoliko su orijentirani sjever-jug) kako bi se što kvalitetnije regulirala rasvjeta. Treba izbjegavati mjesta koja su u sjeni, ili se mogu zakloniti nekim objektom (automobilom, brodom, sjenom od zgrade i sl. jer tada sustav gubi funkciju. Sa druge strane potrebno je znati i podesiti sustav (odnosno traženu razinu rasvijetljenosti za uklop), kako bi se izbjeglo, npr. da se rasvjeta upali samo zato što je prošao oblak ili neka kratkotrajna sjena.
Slika 4. Regulacija javne rasvjete mora biti kontinuirana
budućnost upravljanja rasvjetom
Uzevši u obzir samo uski dio od ova dva rješenja, u primjeni su mnoge modifikacije (neke proizvedene i na našem tržištu – Ellabo), koje dodatno ostvaruju uštede npr kombinacijom stubišnog automata i luksomata (SL1). Ellabo SL 1 stubišni luxomat je elektronički uređaj namijenjen upravljanju stubišnom električnom rasvjetom u objektima gdje su stubište ili hodnici izloženi dnevnoj rasvjeti, odnosno, onemogućava uključivanje rasvjete ukoliko je razina osvijetljenosti stubišta ili hodnika dovoljna za normalnu upotrebu.
Sklop se sastoji od dva elektronička kruga. Prvi krug služi za aktiviranje stubišne rasvjete pomoću tipkala a drugi krug onemogućava aktiviranje kruga stubišne rasvjete u ovisnosti o količini svjetla. S obzirom da sklop luxomata nije aktivan dok je stubišna rasvjeta uključena, sonda se može montirati i unutar stubišta bez obzira na izloženost svjetiljkama stubišne rasvjete. Na taj način može se puno kvalitetnije nadzirati određeni prostor i ostvariti uštedu u potrošnji električne energije. Također, uz ovo rješenje, moguće je i instalirati senzor pokreta, koji će imati vremensko zatezanje, ili pak inteligentno upravljanje stubišnom automatikom na način da se jednostavnim pritiskom na prekidač odabere duljina rada rasvjete ili pak trasiranje. Pod trasiranjem se podrazumijeva sustav, kada korisnik ide od prizemlja do npr 3. kata te određenim pritiskom na prekidač odabere taj mod. Tada sustav automatski računa koliko mu je potrebno vremena, i pali, odnosno gasi rasvjetu u zonama kroz koje se kreće. Ovakva rješenja su naravno pogodnija za dulje trase kojima se korisnici kreću aperiodički (npr. avio terminali, i sl.). Naravno, kruna upravljanja, bilo bi spajanje na CNUS (centralni nadzorni upravljački sustav) kojim bi se mogla regulirati, između ostaloga, i rasvjeta.
Sa druge strane, mnoštvo je načina, modificiranja fotoosjetnika u vanjskim rješenjima upravljanja rasvjetom. Jedno od osnovnih preporuka je kombinacija sa integriranim rješenjem u „inteligentnom“ upravljanju, gdje su uštede značajne.
Slika 5. Integrirana inteligentna rješenja javne rasvjete
Naime, za razliku od prije opisanog rješenja, ovdje se rad rasvjete stepenasto smanjuje u ovisnosti o potrebama, a uklapanje/isklapanje ostaje preko luxomata.
Slična rješenja postoje i za unutarnju rasvjetu sa inteligentnim upravljanjem. Inteligentni sustavi rasvjete baziraju se na optimiziranju rasvjete s obzirom na korisnikove želje te tehničke i netehničke uvjete kao što su razdoblje dana, potreba za rasvjetom itd. stoga se kombinacijom luxomata i prekidača može imati konstanta rasvijetljenost, što osim uštede, povećava i koncentraciju.
Slika 6. Day-Light sustav – integrirana dimabilna regulacija
Na taj način, i sa povezivanjem na centralni sustav moguće je, prije svega ostvariti znatne uštede, a zatim, imati kontrolu nad cjelokupnim sustavom, što smanjuje troškove tekućeg održavanja i povećava sigurnost i raspoloživost sustava.
Za sve konkretne upite, pojašnjenja ili ponudu rješenja ili dijelova sustava molimo obratite se sljedećim osobama:
KONTAKT:
Igor Teofilović - odjel rasvjete
tel. 01/6611-104
fax. 01/6611-148
igor.teofilovic(@)ellabo.hr
Davor Sudar - luxomati, stubišni automati, stubišni luxomat
tel. 01/6611-172
fax. 01/6611-100
davor.sudar@ellabo.hr