Řešení šetrného osvětlení v Národním divadle Michal Staša, Tomáš Voříšek SEVEn, Středisko pro efektivní využívání energie, o.p.s. Národní technická knihovna, Praha, 18. května 2010

Obsah prezentace záměr projektu úspory v osvětlení vytipování opatření v Národním divadle zhodnocení opatření

Záměr projektu Objednavatel: Národní divadlo Zpracovatel: SEVEn Cíl: Ověřit možné úspory v osvětlení v komplexu budov Národního divadla vytipování jednotlivých prostor s potenciálem na úsporu v osvětlení technická realizovatelnost posouzení ekonomické efektivnosti

Úspory v osvětlení tři základní možnosti: 1. výměna světelných zdrojů za efektivnější např. náhrada žárovek kompaktními zářivkami požadavek na stejnou míru osvětlenosti (ekvivalentní světelný tok zdrojů) stejná barva světla, design zdroje, atd. 2. technologické doplnění osvětlovací soustavy čidla systémy snižující napětí způsob využívání prostoru, ap.

Úspory v osvětlení (2) 3. celková rekonstrukce osvětlovací soustavy nový návrh výměna svítidel (obvykle efektivnější optika svítidel a efektivnější světelné zdroje) případné inteligentní řízení soustavy (stmívání, čidla přítomnosti, ap.)

Souhrn vytipovaných opatření nouzové osvětlení historické budovy (HB) chodby, předsálí a šatny Zítkovy části HB osvětlení hlediště chodby Schulzova domu kanceláře provozní budovy chodby provozní budovy garáže

1. Nouzové osvětlení v HB původní nouzové osvětlení: trvale svítící žárovková svítidla (2x15W/E14 a 2x25W/E27) více než 1000 ks trvale svítící nutnost provozu na STŘ i SS napětí (akumulátory) specifické rozměry světelného zdroje původní soustava NO je značně nehospodárná Dvě možná opatření: výměna za LED žárovky či kompletní rekonstrukce soustavy

Nouzové osvětlení – instalace LED náhrada žárovek za LED žárovky výhody: výrazně nižší příkon (postačuje cca 2W, tj. více než 7krát (!) méně) a přitom dlouhá životnost (25 až 50krát vyšší oproti žárovce) předpoklad: nalezení světelného zdroje s vhodnou charakteristikou (barva světla, rozměr, možnost ss napájení či instalace střídače) možný efekt: úspora elektřiny > 110 MWh/rok, úspora nákladů výměny původních žárovek (přes 80 tis. Kč/rok) a s tím spojené práce personálu (stovky hodin)

Nouzové osvětlení – instalace LED počáteční investice odhadnuta na 400 až 500 tis. Kč, úspora > 300 tis. Kč/rok, z toho ze 2/3 za uspořenou elektřinu a 1/3 za (ne)pořízené zdroje – žárovky prostá i diskontovaná (5 %) doba návratnosti tak < 2 roky vnitřní výnosová míra (IRR) přes 50% při reálné životnosti LED žárovek 4-5 let (nad 30 tis. hodin) … odpovídá to tak depozitu či půjčce na 5 let s roční úrokovou sazbou 50 %...

Nouzové osvětlení – instalace LED

Nouzové osvětlení – celk. modernizace ČSN EN 1838 (Nouzové osvětlení): únikové cesty, bezpečnostní značky; ČSN 33 2420 (Elektrotechnické předpisy, elektrická zařízení v divadlech a jiných objektech pro kulturní účely): ND kategorie K2, dva nezávislé nouzové zdroje národní kulturní památka: závazné stanovisko odboru kultury, památkové péče a cestovního ruchu Magistrátu hl.m.Prahy individuální či centrální systém mnohem horší ekonomika

2. Chodby a šatny Zítkovy části HB Soustavy denního a večerního osvětlení chodeb, předsálí a šaten Zítkovy části historické budovy stropní a nástěnná žárovková svítidla 40 a 60 W lustry s žárovkami 60 a 100 W žárovky s prodlouženou životností 5000 hodin dva režimy svícení: 6200/1000 hodin ročně přesný počet jednotlivých žárovek nebyl znám, odhad, celkem 900 ks světelných bodů

Chodby a šatny – náhrada za CFL náhrada žárovek za kompaktní zářivky (CFL) kritéria náhrady: vhodné rozměry a tvar, barva světla teplá bílá (≈2700 K), dobré podání barev náhrady 40, 60 a 100 W, dle světelného toku, cca 11-23 W, vyšší životnost než u žárovek (8-15 tis. h) vytipovány konkrétní typy: Philips, Osram, Megaman potenciál úspor elektřiny přes 250 MWh/rok, tj. více než 500 tis. Kč, další významné úspory díky delší obnově sv. zdrojů (min. úspora 2-3 kusů žárovek na sv. bod)

Chodby a šatny – náhrada za HŽ náhrada žárovek za halogenové žárovky (E27) dva typy: o 30% nižší příkon, 2000 hodin životnost, náhrady 25-150W o 50% nižší příkon, 3000 hodin životnost, náhrada pouze 40/60W vhodná náhrada všude tam, kde nejsou vhodné kompaktní zářivky – např. 100% rozsah stmívání nebo kde rozměry kompaktních zářivek nevyhovují typ s 50% nižším příkonem není designově vhodný v porovnání s CFL menší úspory

3. Osvětlení hlediště hlavní stropní lustr a osvětlení v hledišti (postranní nástěnná svítidla) příkon obvykle 100 W, lustr celkem cca 20 kW lustr - 3 okruhy: nouzový, 40ks denní (6000 h/r), 150 ks slavnostní (1000 h/r) opatření: halogenové žárovky s příkonem 70 W úspora cca 8500 Kč/rok na denním okruhu, 14 tis. Kč na slavnostním okruhu

4. Osvětlení chodeb Schulzova domu přisazená svítidla s kompaktní kruhovou zářivkou FCL32W cca polovina vybavena elektronickým předřadníkem využití svítidel s el. předř. cca 6500 hodin ročně opatření spočívá ve využití systému snížující napětí v zářivkové osvětlovací soustavě, tzv. VRU systém (voltage reduction unit), typ např. LEC princip: autotransformátor, který po zapnutí svítidel sníží dodávané napětí, důsledkem je nižší spotřeba a pouze malé snížení osvětlenosti

Osvětlení chodeb Schulzova domu (2) úspora 20-35% dle redukce napětí vhodné pouze pro zářivkové a výbojkové soustavy potenciál cca 10-15 MWh ročně, 20-30 tis. Kč podmínkou pro použití je nesložitý rozvod elektřiny (pokud možno jeden světelný okruh) a dodržení norem

5. Osvětlení kanceláří provozní budovy rastrová svítidla 4x18 W, induktivní předřadník, cca 150 ks úsporné opatření: inteligentní řídící systém stmívající svítidla v závislosti na denním světle a na přítomnosti osob – konstantní hladina osvětlenosti (kanceláře 500 lx) systém vybaven čidlem osvětlenosti a přítomnosti nutná výměna svítidel s vhodným typem předřadníku, vhodná náhrada – moderní úsporná svítidla 4x14 W úspory 10-30% relativně vysoká pořizovací cena

6. Osvětlení chodeb provozní budovy svítidla s lineárními zářivkami 36 a 58 W přes 500, resp. 100 ks životnost současných typů zářivek cca 6 tisíc hodin úsporné opatření spočívá v použití tzv. eko-zářivek, které mají účinnější luminofor a zajišťují úsporu cca 8-12% označení: 32 W (náhrada 36 W) a 51 W (náhrada 58W) vhodné pouze pro klasické induktivní předřadníky (nevhodné pro elektronické předřadníky) vyrábí Philips, Osram

Osvětlení chodeb provozní budovy (2) úspora cca 30 tisíc Kč pro zářivky 36 W (500 ks), 9 tisíc Kč pro zářivky 58 W (100 ks), včetně nákladů na pořízení vyplatí se zejména tam, kde je vysoká doba využití

7. Osvětlení garáží 550 svítidel 2x9W (kompaktní zářivka G23/DZ) provoz 365/24, spotřeba přes 200 MWh za rok opatření: systém snižující napětí potenciál úspor 30-40 MWh za rok (63-84 tisíc Kč) výhoda: zvýšení životnosti zářivek nevýhoda: malý posun barev a barevného podání (není důležité pro garáže)

Opatření v praxi 1. výměna žárovky v nouzovém svítidle za LED žárovku v praxi problémy s objímkou a barvou, chlazení LED žárovky značné úspory 2. realizace výměny žárovek za kompaktní zářivky, ve stmívaných okruzích a lustru výměna za halogenové žárovky (potřeba 100% stmívání) 3. nainstalován systém snižující napětí v garážích 4. eko-zářivky a inteligentní stmívání pro vysokou počáteční investici nebylo instalováno

Opatření v praxi (2) ostatní opatření nebyla realizována inteligentní řízení svítidel případně v rámci rozsáhlejší rekonstrukce (individuální dodávka tepla a chladu)

Závěry a zobecňující doporučení nejefektivnější opatření (č. 1,2,3,4 a 7) se nakonec stala součástí rozšíření běžícího projektu EPC, k jehož realizaci došlo v průběhu r.2009 smluvním dodavatelem EPC, fy ENESA, garantovány souhrnné úspory elektřiny > 500 MWh/rok, (tj. přes 1 mil. Kč ročně za souč. cen) další úspory pak pro ND pak generovány díky odstranění potřeby pořizování původních sv. zdrojů a jejich obměny (vyčísleny na více než 900 tis. Kč/rok)

Závěry a zobecňující doporučení (2) velmi dobrá ekonomika úsporných opatření v osvětlení navíc umožnila uskutečnit další úsporné opatření (instalace druhé FVE na střechu Nové scény), jehož návratnost byla jinak za hranicí trvání EPC díky tomu byl dále navýšen ekonomický potenciál úspor, který bylo možné u objektů ND realizovat podobný postup lze doporučit proto i v jiných projektech/zařízeních…

SEVEn, Středisko pro efektivní využívání energie, o.p.s. Děkujeme za pozornost Michal Staša (michal.stasa@svn.cz), Tomáš Voříšek (tomas.vorisek@svn.cz) SEVEn, Středisko pro efektivní využívání energie, o.p.s. Americká 579/17, 120 00 Praha 2 http://www.svn.cz