37
Teknillinen korkeakoulu Elektroniikan laitos Valaistusyksikkö Matti Sinisalo Sisävalaistuksen energiatehokkaat valaistusohjausratkaisut Kurssin S-118.4250 Valaistustekniikan lisensiaattiseminaari -seminaarityö Espoo 26.11.2009 Valvoja professori Liisa Halonen

Energy-efficient lighting control solutions for indoor lighting

Embed Size (px)

DESCRIPTION

People live, work, study, do something as a hobby, enjoy entertainments and do shoppingin the interiors of buildings. It is therefore quite clear that the objectives of lightinginstallation vary according to the use. It is a challenging task to combine human needs,economy and environment and architecture to a well-balanced lighting system.The objective of this seminar work is to examine the properties of indoor lighting controlsystems and their contribution to energy efficiency. Some examples of control systemsare introduced and a short description is given about their capabilities and limitationsto indoor lighting systems.Firstly control and energy efficiency are defined. Secondly indoor lighting is studied ingeneral, the goals of lighting are reviewed and the characteristics of good lighting arediscussed.Most important lighting control strategies that increase energy efficiency are introducedand their effect on energy efficiency is studied. Effects on efficiency were obtained fromresearch review, LENI-figures and life cycle cost analysis.One cellular office room with one luminaire was assessed with life cycle cost analysis.Three different control solutions were compared. The analysis period was chosen to be20 years. A solution with combined occupancy and constant illumination control wasfound to be most cost-effective.By systematic cost comparisons and energy efficiency assessments more cost and energyefficient solutions could be designed. However, energy consumption should never becut down at the expense of quality and functionality of lighting system. Alongside withLENI-figures it would be beneficial to analyze the measured and immaterial objectivesof lighting system.

Citation preview

Page 1: Energy-efficient lighting control solutions for indoor lighting

Teknillinen korkeakoulu Elektroniikan laitos Valaistusyksikkö Matti Sinisalo Sisävalaistuksen energiatehokkaat valaistusohjausratkaisut Kurssin S-118.4250 Valaistustekniikan lisensiaattiseminaari -seminaarityö Espoo 26.11.2009 Valvoja professori Liisa Halonen

Page 2: Energy-efficient lighting control solutions for indoor lighting

TEKNILLINEN KORKEAKOULU Seminaarityön tiivistelmä Tekijä: Matti Sinisalo Työn nimi: Sisävalaistuksen energiatehok-kaat valaistusohjausratkaisut Päivämäärä: 26.11.2009

Sivumäärä: 36 sivua + 1 liitesivu

Osasto: Elektroniikan laitos Professuuri: S-118 Työn valvoja: Liisa Halonen Tiivistelmäteksti: Rakennusten sisätiloissa muun muassa asutaan, työskennellään, opiskellaan, liikutaan, viihdytään ja tehdään ostoksia. On siten selvää, että valaistukselle asetettavat tavoitteet eroavat toisistaan merkittävästi tilan käyttötarkoituksen mukaan. Ihmisten tarpeiden, taloudellisuuden ja ympäristöystävällisyyden ja arkkitehtuurin yhdistäminen tasapainoi-seksi kokonaisuudeksi ei ole helppo tehtävä. Seminaarityön tavoitteena on selvittää sisävalaistusjärjestelmien ohjausjärjestelmien ominaisuuksia ja niiden vaikutusta energiatehokkuuteen. Valaistusohjausjärjestelmistä esitellään muutamia esimerkkejä ja tuodaan esiin kunkin vahvuuksia ja rajoituksia sekä soveltuvuutta sisävalaistuksen sovelluksiin. Aluksi määritellään ohjauksen ja energiatehokkuuden käsitteet. Seuraavaksi tarkastel-laan sisävalaistusjärjestelmiä yleisellä tasolla, sisävalaistukselle asetettuja tavoitteita ja pohditaan, mistä tekijöistä muodostuu hyvä valaistus. Tärkeimmät energiatehokkuutta parantavat ohjausstrategiat esitellään ja tutkitaan erilais-ten valaistusohjausstrategioiden vaikutusta valaistuksen energiatehokkuuteen. Ohjauk-sen vaikutusta selvitetään kirjallisuuskatsauksen, LENI-lukujen ja elinkaarikustannusten avulla. Elinkaarikustannustarkasteluun otettiin mukaan yksi toimistohuone, jossa on yksi valai-sin. Huoneeseen tehtiin kolme erilaista ohjausratkaisua. Kullekin vaihtoehdolle lasket-tiin 20 vuoden aikajakson elinkaarikustannukset. Havaittiin, että edullisimmaksi vaihto-ehdoksi tuli vakiovalo- ja läsnäolo-ohjaus himmennyksellä. Järjestelmällisten kustannusvertailujen ja energiatehokkuuslaskelmien perusteella voi-daan saada aikaan ratkaisuja, jotka sekä säästävät energiaa että tulevat sijoittajalle pit-källä aikavälillä edulliseksi. Energiaa ei tulisi kuitenkaan yrittää säästää siten, että va-laistun ympäristön toiminnallisuutta ja laatua heikennetään. LENI-luvun yhteydessä oli-si hyvä arvioida valaistukselle asetettavia aineellisia ja aineettomia tavoitteita. Avainsanat: sisävalaistus, valaistusohjaus, energiatehokkuus

Page 3: Energy-efficient lighting control solutions for indoor lighting

HELSINKI UNIVERSITY OF TECHNOLOGY Seminar work Author: Matti Sinisalo Name of the work: Energy-efficient light-ing control solutions for indoor lighting Date: 11.26.2009

Number of pages: 36 pages + 1 appendix

Department: Department of Electronics Professorship: S-118 Supervisor: Liisa Halonen Abstract text: People live, work, study, do something as a hobby, enjoy entertainments and do shop-ping in the interiors of buildings. It is therefore quite clear that the objectives of lighting installation vary according to the use. It is a challenging task to combine human needs, economy and environment and architecture to a well-balanced lighting system. The objective of this seminar work is to examine the properties of indoor lighting con-trol systems and their contribution to energy efficiency. Some examples of control sys-tems are introduced and a short description is given about their capabilities and limita-tions to indoor lighting systems. Firstly control and energy efficiency are defined. Secondly indoor lighting is studied in general, the goals of lighting are reviewed and the characteristics of good lighting are discussed. Most important lighting control strategies that increase energy efficiency are introduced and their effect on energy efficiency is studied. Effects on efficiency were obtained from research review, LENI-figures and life cycle cost analysis. One cellular office room with one luminaire was assessed with life cycle cost analysis. Three different control solutions were compared. The analysis period was chosen to be 20 years. A solution with combined occupancy and constant illumination control was found to be most cost-effective. By systematic cost comparisons and energy efficiency assessments more cost and ener-gy efficient solutions could be designed. However, energy consumption should never be cut down at the expense of quality and functionality of lighting system. Alongside with LENI-figures it would be beneficial to analyze the measured and immaterial objectives of lighting system. Keywords: indoor lighting, lighting control, energy efficiency

Page 4: Energy-efficient lighting control solutions for indoor lighting

Alkulause 3.–4.9.2009 Teknillisen korkeakoulun valaistusyksikkö järjesti kurssin energiatehok-kaista valaistusratkaisuista S-118.4250 Energy Efficient Indoor and Outdoor Lighting. Kurssin luennoitsijat olivat pääosin valaistusyksikön tutkijoita, mutta mukana oli myös luennoitsijoita Itävallasta ja Ranskasta. Luennoitsijat edustivat yliopistoja, tutkimuslai-toksia tai yrityksiä. Kurssilla käsiteltiin valaistuksen energiatehokkuutta monesta eri nä-kökulmasta. Esillä olivat sekä nykypäivän että tulevaisuuden valaistusratkaisut, valon-lähteet ja ohjaukset. Lisäksi käsiteltiin valaistusalaa ohjaavaa lainsäädäntöä. Tällä semi-naarityöllä pyrin jakamaan tietoa kurssille osallistujille lyhyesti sisävalaistuksen ener-giatehokkaista ohjausjärjestelmistä. Haluan esittää kiitokset kaikille kurssin luennoitsi-joille, järjestäjille ja osallistujille hyvin onnistuneesta seminaarista.

Espoossa 26.11.2009

Matti Sinisalo

Page 5: Energy-efficient lighting control solutions for indoor lighting

SisällysluetteloAlkulause ........................................................................................................................... 4

1 Johdanto ..................................................................................................................... 6

1.1 Tausta .................................................................................................................. 6

1.2 Tavoitteet ja rakenne ........................................................................................... 6

2 Ohjaus, säätö ja energiatehokkuus käsitteinä ............................................................ 7

2.1 Ohjaus ja säätö .................................................................................................... 7

2.2 Energiatehokkuus ................................................................................................ 8

3 Sisävalaistusjärjestelmät ............................................................................................ 9

4 Sisävalaistuksen ohjausjärjestelmät ......................................................................... 11

4.1 Järjestelmätyypit ................................................................................................ 11

4.1.1 Standardin IEC 60929 mukaiset ohjaustavat ........................................... 11

4.1.2 DSI ........................................................................................................... 17

4.1.3 DMX ........................................................................................................ 18

4.1.4 Suorapainikeohjaus .................................................................................. 19

4.1.5 Corridor function ..................................................................................... 20

4.1.6 Reititinjärjestelmät ................................................................................... 21

4.2 Valaistuksen ohjausstrategiat ............................................................................ 23

4.2.1 Ohjaus päälle ja pois ................................................................................ 23

4.2.2 Vakiovalo-ohjaus ..................................................................................... 23

4.2.3 Läsnäolo-ohjaus ....................................................................................... 25

4.2.4 Päivänvalo-ohjaus .................................................................................... 25

4.2.5 Yhdistetty ohjaus ..................................................................................... 27

4.3 Ohjauksen vaikutus energiatehokkuuteen ......................................................... 27

5 Valaistusjärjestelmän kustannukset ......................................................................... 31

Yhteenveto ja johtopäätökset .......................................................................................... 33

Lähteet ............................................................................................................................. 34

Liitteet.............................................................................................................................. 36

Page 6: Energy-efficient lighting control solutions for indoor lighting

1 Johdanto

1.1 Tausta

Rakennusten sisätiloja käytetään hyvin moniin eri tarkoituksiin. Sisätiloissa muun mu-assa asutaan, työskennellään, opiskellaan, liikutaan, viihdytään ja tehdään ostoksia. On siten selvää, että valaistukselle asetettavat tavoitteet eroavat toisistaan merkittävästi tilan käyttötarkoituksen mukaan. Ihmisten tarpeiden, taloudellisuuden ja ympäristöystävälli-syyden ja arkkitehtuurin yhdistäminen tasapainoiseksi kokonaisuudeksi ei ole helppo tehtävä, mutta valaistusohjausjärjestelmillä voidaan edesauttaa valaistukselle asetettujen vaatimusten toteutumista.

Rakennusten energiatehokkuuteen on alettu kiinnittää entistä enemmän huomiota. Syy-nä tähän ovat etenkin energiakustannusten kasvu, lainsäädännössä ja standardeissa ta-pahtuneet muutokset ja halukkuus pienentää kasvihuonekaasujen päästöjä. Valaistus on merkittävä energiankuluttaja rakennuksissa. Rakennuksissa on edelleen käytössä paljon vanhaa tekniikkaa käyttäviä valaistusjärjestelmiä ja uusissakaan rakennuksissa ei ole hyödynnetty valaistusohjausjärjestelmillä saatavaa energiansäästöpotentiaalia täysimää-räisesti. Liian usein valaistushankintojen kohdalla tarkastellaan vain alkuinvestoinnista aiheutuvia kustannuksia ja energia- ja käyttökustannukset jätetään huomioimatta.

Kustannukset ovat merkittävässä roolissa energiatehokkuuden parantamisessa, sillä ra-halla on yleensä voimakas ohjaava vaikutus. Kustannusten järjestelmällisellä tarkaste-lulla voidaan tuoda esiin seikkoja, joissa alkuinvestoinneiltaan edulliset ratkaisut saatta-vat ajan myötä tulla kalliimmaksi kuin alkuinvestoinniltaan kalliimmat ratkaisut.

1.2 Tavoitteet ja rakenne

Tämän seminaarityön tavoitteena on selvittää sisävalaistusjärjestelmien ohjausjärjestel-mien ominaisuuksia ja niiden vaikutusta energiatehokkuuteen. Valaistusohjausjärjes-telmistä esitellään muutamia esimerkkejä ja tuodaan esiin niiden vahvuuksia ja rajoituk-sia sekä soveltuvuutta sisävalaistuksen sovelluksiin.

Luvussa 2 käsitellään ohjaukseen ja energiatehokkuuteen liittyviä käsitteitä. Luvussa 3 tarkastellaan sisävalaistusjärjestelmiä yleisellä tasolla, sisävalaistukselle asetettuja ta-voitteita ja pohditaan, mistä tekijöistä muodostuu hyvä valaistus.

Luvussa 4 ensimmäisessä osassa esitellään esimerkinluonteisesti muutamia valaistusoh-jausjärjestelmiä. Pääpaino on sellaisissa ohjausjärjestelmissä, joita käytetään Suomessa ja jotka soveltuvat ohjausratkaisuihin, joilla voidaan parantaa energiatehokkuutta. Teat-teri- ja näyttämötekniikkaan soveltuvia valaistusjärjestelmiä, DMX-ohjausta lukuun ot-tamatta, ei tarkastella. Myöskään automaatiojärjestelmiä valaistusohjaustoiminnassa ei sisällytetä tähän seminaarityöhön. Luvun 4 toisessa osassa esitellään tärkeimpiä energia-tehokkaan valaistuksen ohjausstrategioista ja pohditaan niillä saavutettavia etuja. Luvun 4 viimeisessä osassa tutkitaan ohjauksen vaikutusta energiatehokkuuteen kirjallisuus-katsauksen avulla ja tutustumalla LENI-luvun laskentaan. Ohjausjärjestelmien vaiku-tuksesta LENI-luvun muodustumiseen esitetään esimerkki.

Luvussa 5 tarkastellaan valaistusjärjestelmän kustannusten muodostumista eri osateki-jöistä. Lisäksi esitetään elinkaarikustannuslaskennalla tehdyt vertailulaskelmat kolmelle eri ohjausvaihtoehdolle. Elinkaarikustannusten laskennan oletukset on esitetty liitteessä 1.

Page 7: Energy-efficient lighting control solutions for indoor lighting

7

2 Ohjaus, säätö ja energiatehokkuus käsitteinä

2.1 Ohjaus ja säätö

Sähköteknillisen sanaston mukaan ohjaus on tarkoituksellinen toimenpide, jolla voidaan toteuttaa määritellyt tavoitteet (SFS-IEC 60050-351, s. 8). Ohjaustyypit voidaan jakaa kahteen ryhmään, varsinaiseen ohjaukseen ja säätöön (Kuva 1).

Kuva 1. Ohjaus ja säätö.

Varsinaisella ohjauksella tarkoitetaan järjestelmää, jossa yksi tai useampi tulomuuttuja vaikuttaa lähtösuureisiin järjestelmän toimintalakien mukaisesti. Säädössä lähtömuuttu-jaa mitataan ja verrataan tulomuuttujaan ja muodostetaan erosuure, johon järjestelmä reagoi (Bolton 2008).

Valaistuksen kytkeminen päälle etäohjauksena on tyypillinen esimerkki varsinaisesta ohjauksesta, sillä kytkentä tapahtuu riippumatta siitä onko valaistavassa tilassa riittäväs-ti luonnonvaloa tai ei. Kytkennän jälkeen valoa voi olla tilassa liikaakin. Säätöä voidaan havainnollistaa tilanteella, jossa valaisimen lamppujen valovirtaa säädellään asetusarvon ja valoisuutta mittaavan anturin ohjeen perusteella. Jos tilaan ei tule luonnonvaloa, sää-detään valovirta sellaiselle tasolle, että asetusarvo saavutetaan. Jos tilaan tulee luonnon-valoa, himmennetään lamppujen valovirtaa tasolle, jossa asetusarvo edelleen saavute-taan. Säätöön liittyvän mittauksen ei välttämättä tarvitse olla automaattista tai sitä ei tarvitse tehdä mittausantureilla. Myös ihminen voi toimia sekä asetusarvon asettajana että mittausanturina. Tästä syystä ohjauksen ja säädön tiukka erottelu voi käytännön ti-lanteissa tuntua keinotekoiselta.

Aikaisemmin ohjauksella on tarkoitettu pääasiassa valaistuksen ohjaamista joko päälle tai pois, tai ohjauksia on käytetty esimerkiksi näyttämö- ja teatterivalaistuksessa tai neuvotteluhuoneissa. Nykyisin ohjaukset ovat tärkeä osa valaistussuunnittelussa ja energiansäästössä. Ohjauksen avulla voidaan säätää valaistustasoa. Ohjauksia voidaan tehdä energiataloudellisista tai esteettisistä syistä. Energiataloudellisilla ohjauksilla voi-

Page 8: Energy-efficient lighting control solutions for indoor lighting

8

daan saada aikaan energia- ja kustannussäästöjä pienentämällä tehoa tai käyttöaikaa tai rajoittamalla huipputehoa. Valaistuksen esteettisellä ohjauksella voidaan muuttaa tilojen toiminnallisuutta ja tunnelmaa tai muuttaa valaistuksen määrää, värilämpötilaa tai väriä näkötehtävien vaatimusten mukaiseksi. Energiataloudelliset ja esteettiset ohjausstrategi-at eivät välttämättä ole ristiriidassa keskenään. Tietyillä energiaa säästävillä ohjausrat-kaisuilla voidaan parantaa tilan valaistuksen laatua ja toisaalta esteettisillä ohjauksilla voidaan saada aikaan energian säästöä (IESNA 2000, s. 881-886).

Tässä seminaarityössä ohjauksella tarkoitetaan yleisesti valaistuksen kytkemistä päälle tai pois ja himmentämistä. Ohjaus voi tapahtua manuaalisesti, kauko-ohjattuna tai au-tomaattisesti. Ohjausjärjestelmällä tarkoitetaan kaikkia niitä ratkaisuja, joilla valaistuk-seen liittyvät ohjaustarpeet voidaan suorittaa.

2.2 Energiatehokkuus

Energiatehokkuudella ei ole kovin vakiintunutta merkitystä yhteiskunnallisessa keskus-telussa (Vehmas 2005, EIA 2003). Vehmas (2005) määrittelee energiatehokkuuden tuo-tantoon tai tulokseen suhteessa käytettyyn energiaan. Intensiteetillä hän tarkoittaa ener-gian käytön suhdetta tuotantoon tai tulokseen. Ero energiatehokkuuden ja intensiteetin välillä ei ole selvä. Useimmiten intensiteetti mielletään energiatehokkuudeksi (IEA 2003). Ahtilan (2009) mukaan energiatehokkuuden lisääminen tarkoittaa suoritteiden tuottamiseksi tarvittavan energian vähentämistä energian tuotannossa, siirrossa ja käy-tössä. Hänen mukaansa energiatehokkuus energiankäytössä tarkoittaa energian ominais-kulutuksen alentamista muiden tekijöiden pysyessä vakiona. Energiatehokkuus voi tar-koittaa myös suurempaa tuotantoa energiankulutuksen pysyessä vakiona. Työ- ja elin-keinoministeriön (2009) mukaan energian ominaiskulutus tarkoittaa suhteellista energi-ankulutusta tuoteyksikköä tai palvelua kohden. Se voidaan laskea esimerkiksi tuoteton-nia (MWh/tuotetonni) tai rakennuskuutiota (kWh/m3) kohti. Tavoitteena energiatehok-kuuden parantamisessa on kasvihuonekaasupäästöjen vähentäminen. Eurooppalaisen standardin SFS-EN 15193 (2009) mukaan valaistuksen ominaiskulutusta kuvataan LE-NI-luvulla (Lighting Energy Numeric Indicator), jonka yksikkö on kWh/m2.

Energiatehokkuutta ei voida erottaa täysin energiansäästöstä, jolla yleensä tarkoitetaan energiankäytön absoluuttista pienentämistä. Energiatehokkuus sen sijaan voi kasvaa energiankäytön kanssa samanaikaisesti (Gynther et al. 2008).

Energiatehokkuuden kohdalla ei voida sivuuttaa täysin kustannuksia. Englannin sana-kirjan mukaan toiminta on tehokasta, kun toimitaan hyvin ja perusteellisesti ilman, että hukataan aikaa, rahaa tai energiaa (Hornby 2000, s. 402). Energiatehokkuudesta puhut-taessa pääpaino kohdistuu luonnollisesti energiankäyttöön. Kuitenkin rajallisten resurs-sien vallitessa suurimmat energiansäästöt voidaan saada aikaan sijoittamalla investointi-varat ratkaisuihin, joilla energiankulutus pienenee eniten per sijoitettu rahamäärä.

Tässä seminaarityössä energiatehokkuudella tarkoitetaan joko energiankulutuksen pie-nentämistä säilyttäen vaadittu laatutaso tai laatutason parantamista pitäen energiankulu-tus ennallaan.

Page 9: Energy-efficient lighting control solutions for indoor lighting

9

3 Sisävalaistusjärjestelmät Rakennusten sisätiloja käytetään hyvin moniin eri tarkoituksiin. Sisätiloissa muun mu-assa asutaan, työskennellään, opiskellaan, liikutaan, viihdytään ja tehdään ostoksia. Työskentelytilat jakaantuvat vielä useaan ryhmään: esimerkiksi toimistoihin, teollisuus-tiloihin, kouluihin, julkisiin tiloihin ja sairaaloihin. Sisätiloissa on myös erilaisia valais-tuksen erikoissovelluksia, joista tyypillisimpiä ovat teatteri- ja näyttämövalaistus sekä studiotilojen valaistus. Myös kulttuurihistoriallisten rakennusten ja kirkkojen valaistus-ratkaisut poikkeavat tavanomaisista sisävalaistusjärjestelmistä. On siis selvää, että va-laistukselle asetettavat tavoitteet eroavat toisistaan merkittävästi tilan käyttötarkoituksen mukaan. Laadukkaan valaistuksen aikaansaamiseksi on otettava huomioon useita eri tekijöitä (Kuva 2). Ihmisten tarpeiden, taloudellisuuden ja ympäristöystävällisyyden ja arkkitehtuurin yhdistäminen tasapainoiseksi kokonaisuudeksi ei ole helppo tehtävä.

Kuva 2. Laadukas valaistus ( IESNA 2000, s. 449).

Kun tarkastellaan tarkemmin ihmisten tarpeita osana laadukasta valaistusta, näkyvyys on tärkeässä asemassa. Jokaisen osa-alueen suhteellinen merkitys vaihtelee tilanteen mukaan. Esimerkiksi toimistotyössä työtehtävän vaatimukset, näkömukavuus ja mieli-ala ja tunnelma ovat tärkeitä. Teollisuustilassa terveys, turvallisuus ja hyvinvointi ovat tärkeämmässä asemassa kuin esteettisyys. Sen sijaan ravintolassa tai yökerhossa esteet-tisyys, sosiaalinen kanssakäyminen ja mieliala ja tunnelma ovat tärkeitä (Kuva 3).

Page 10: Energy-efficient lighting control solutions for indoor lighting

10

Kuva 3. Näkyvyys (IESNA 2000, s. 450)

Valaistusohjausjärjestelmillä voidaan tarjota ratkaisuja, joilla voidaan huomioida sisäti-lojen moninaiset valaistuksen tarpeet ja tavoitteet. Tässä seminaarityössä tarkastellaan pääasiassa toimistojen, opetustilojen ja julkisten tilojen valaistusohjausjärjestelmiä, joil-la voidaan parantaa energiatehokkuutta. Vastaavantyyppisiä järjestelmiä voidaan kui-tenkin soveltaa myös teollisuusympäristössä, urheilu- ja liikuntatiloissa sekä kaikissa rakennusten yleisissä tiloissa.

Page 11: Energy-efficient lighting control solutions for indoor lighting

11

4 Sisävalaistuksen ohjausjärjestelmät

4.1 Järjestelmätyypit

4.1.1 Standardin IEC 60929 mukaiset ohjaustavat

Analoginen 1-10 V ohjaus

Kansainvälisessä liitäntälaitestandardissa IEC 60929 on kuvattu analogisen ohjaussig-naalin käyttö loistelampuille tarkoitettujen liitäntälaitteiden kanssa. Ohjaussignaali on suunniteltu sellaiseksi, että useita liitäntälaitteita voidaan ohjata yhdestä ohjauspaikasta.

Järjestelmän nimellinen ohjausjännite vaihtelee alueella 0-10 V, mutta aktiivinen ohja-usalue on 1-10 V. Tällä tavalla voidaan lisätä järjestelmän häiriön sietoisuutta. Kuvassa 4 on esitetty ohjauksen standardinmukainen toiminta ohjausjännitteen funktiona. 1-10 V ohjaimet ovat yksikanavaisia. On huomioitava, mitä lamppuja ollaan ohjaamassa, sillä erilaisilla lampuilla minimikohta vaihtelee. Esimerkiksi suurpaineisilla purkauslampuil-la minitaso on noin 50 %. Eri tehoiset ja eri tyyppiset lamput onkin ryhmiteltävä eri ka-naviin (Simpson 2003; Fagerhult 2009).

Ohjaustapa ei vaadi toimiakseen erillistä virtalähdettä, sillä jokainen liitetty liitäntälaite toimii virtalähteenä syöttäen virtaa vähintään 0,2 mA ja enintään 1 mA. Kuvassa 5 on esitetty yhden liitäntälaitteen syöttämä virta ohjausjännitteen funktiona. Kuvasta näh-dään, että ohjaimen täytyy pystyä ottamaan virtaa 1 mA, kun ohjausjännite on 1 V tai alle sen. Ohjausjännitteen ollessa 10 V, ohjaimen on pystyttävä toimimaan 0,2 mA vir-ralla (Simpson 2003).

Standardin mukaan jokaisen laitteen on kestettävä ±30 V ohjausliittimissä ilman vauri-oitumista. Myöskään kytkentävirheestä aiheutunut napaisuuden kääntyminen ei saa ai-heuttaa laitteen rikkoutumista. Vaikkakin ohjausjännitteet ovat pieniä, ohjauspiirin ja pääpiirin välillä on oltava 2 kV vahvuinen kaksoiseristys. Käytännössä tämä tarkoittaa sitä, että ohjauspiirin johdotuksessa on käytettävä verkkojännitteelle hyväksyttyjä kaa-peleita. Ohjauspiirin johdotus voidaan kuitenkin tehdä kulkevaksi samassa kaapelissa yhdessä verkkojännitteen kanssa (Glamox 2009a).

Page 12: Energy-efficient lighting control solutions for indoor lighting

12

Kuva 4. Valonmäärä ohjausjännitteen funktiona (Simpson 2003).

Kuvasta 4 voidaan havaita, että ohjausjännitteen avulla ei voi sammuttaa valoja. Sytyt-tämistä ja sammuttamista varten tarvitaan pääpiiriin kytkinlaite. Useimmissa 1-10 V ohjaimissa on myös kytkin, jolla voidaan kytkeä pieni määrä liitäntälaitteita päälle. Suu-ren määrän kytkemiseksi on käytettävä joko relettä tai kontaktoria.

Page 13: Energy-efficient lighting control solutions for indoor lighting

13

Kuva 5. Yhden liitäntälaitteen syöttämä virta ohjausjännitteen funktiona (Simpson 2003).

Analoginen PWM-ohjaus

Standardissa IEC 60929 määriteltyä pulssinleveysmodulaatioon perustuvaa loistelamp-pujen liitäntälaitteiden ohjausmenetelmää ei juuri ole käytetty. PWM-signaalille on an-nettu seuraavat ominaisuudet:

• ohjausjännitteen ollessa 0-1,5 V se tulkitaan pieneksi ja 10-25 V tulkitaan suu-reksi,

• signaalin ollessa suuri enintään 5 % jakson ajasta, annetaan maksimivalovirta,

• signaalin ollessa suuri 95 % jakson ajasta, annetaan minimivalovirta,

• signaalin ollessa suuri enemmän kuin 95 % jakson ajasta, annetaan käsky sam-mua,

• jakson pituus voi olla 1-10 ms ja

• pulssin leveyden ja valovirran säätöarvon (%) välillä on logaritminen yhteys.

Pulssinleveysmodulaatiota käytetään etenkin ledien ja kylmäkatodiloistelamppujen himmentämiseen. Siinäkin tapauksessa itse ohjauslaite toimii esimerkiksi DALI-signaalin perusteella, mutta lähettää ohjattavalle valonlähteelle pulssinleveysmoduloitua signaalia (Simpson 2003).

Page 14: Energy-efficient lighting control solutions for indoor lighting

14

DALI

DALIn (Digital Addressable Lighting Interface) perusajatuksena on, että jokaista liitän-tälaitetta voidaan ohjata yksilöllisesti, mutta järjestelmään tarvitaan kuitenkin vain yksi ohjauskaapeli kaikille liitetyille laitteille. Alun perin DALI suunniteltiin nimenomaan loistelamppujen ohjaamista varten, mutta nykyisin DALI-järjestelmään on mahdollista liittää muitakin lampputyyppejä (DALI-AG 2001).

DALIin liittyy seuraavanlaiset ominaisuudet:

• yhdessä järjestelmässä voi olla enintään 64 osoitetta, 16 ryhmää ja 16 tilannetta,

• tiedonsiirtonopeus on 1200 bit/s ja data on bi-phase Manchester-koodattua,

• signaali tulkitaan pieneksi, kun jännite saa arvon 0 V (-4,5–4,5 V lähetys ja -6,5–6,5 V vastaanotto) (Kuva 6),

• signaali tulkitaan suureksi, kun jännite saa arvon 16 V (11,5-20,5 V lähetys ja 9,5-22,5 V vastaanotto) (Kuva 6),

• suurin sallittu jännitteen alenema on 2 V, mikä vastaa noin 300 metriä 1,5 mm2 kaapelia järjestelmän maksimivirralla,

• järjestelmä tarvitsee erillisen virtalähteen ja suurin sallittu virta järjestelmässä on 250 mA,

• yhden liitäntälaitteen ottama nimellisvirta on 2 mA,

• yhdellä liitäntälaitteella voi olla 255 eri valotasoa sekä pois päältä -tila,

• järjestelmän liitäntälaitteet ovat standardoituja, ohjauslaitteet eivät,

• järjestelmän käyttöönotto vaatii useimmiten ohjelmointia.

Page 15: Energy-efficient lighting control solutions for indoor lighting

15

Kuva 6. Dali-signaalin jännitetasot (DALI AG 2001, s. 18).

Ohjausväylän pienen siirtonopeuden ansiosta ohjauskaapeloinnin topologia on vapaa, joskaan silmukkatopologiaa ei suositella. Signaalin tulkinnan suurten toleranssien ansi-osta järjestelmä on suhteellisen häiriösietoinen. Ohjauspiiri on täysin erotettu pääpiiris-tä. Ohjauspiiri ei kuitenkaan ole SELV-piiri, minkä takia kaikkien piiriin kytkettävien laitteiden ja kaapeleiden on täytettävä verkkojännitteen vaatimukset. Ohjauspiirin joh-timet voivat kulkea yhdessä jännitesyötön kanssa tavallisen asennuskaapelin yhteisen vaipan sisällä. Useimmat DALI-laitteet kestävät verkkojännitteen kytkemisen ohjausliit-timiin ilman laitteen rikkoutumista (Simpson 2003).

DALI-järjestelmällä voidaan muun muassa:

• ohjata yksittäisiä liitäntälaitteita, liitäntälaitteista muodostettuja ryhmiä tai kaik-kia liitäntälaitteita samanaikaisesti,

• kerätä tietoa järjestelmän tilasta (esimerkiksi palanut lamppu, laitteen tyyppi),

• himmentää valaistusta logaritmisesti (Kuva 7) ja

• kytkeä valot päälle ilman erillistä kytkintä, relettä tai kontaktoria.

Page 16: Energy-efficient lighting control solutions for indoor lighting

16

Kuva 7. DALI- ja DSI-ohjauksen ominaiskäyrä (TridonicAtco 2009a).

Järjestelmässä ei tarvita erillistä keskusyksikköä, vaan kaikki tarvittava tieto tallenne-taan liitäntälaitteisiin. Jokaiseen liitäntälaitteeseen tallennetaan yksilöllinen osoite, ryh-mätunnukset, valaistustilanteiden asetusarvot, häivytysajat, turvavalaistuksen himmen-nysarvo ja valaistusarvo syttymishetkellä.

DALI-järjestelmän käyttöönottamiseksi tarvitaan yleensä ohjelmointia, joka voidaan suorittaa yksinkertaisissa tapauksissa ohjauspaneeleilla tai kaukosäätimellä tai moni-mutkaisemmissa tapauksissa tietokoneella erityistä ohjelmistoa apuna käyttäen. Joilla-kin valmistajilla on tarjolla esivalmisteltuja ratkaisuja, joiden käyttöönotto ei vaadi oh-jelmointia. Esimerkkinä tällaisista ratkaisuista ovat yhden valaisimen, jossa on integroi-tu vakiovaloanturi, ja kaukosäätimen yhdistelmä. Tietokoneella tehdyssä ohjelmoinnissa on kuitenkin tiettyjä etuja, sillä ohjelmointi voidaan tallettaa tiedostoksi myöhempää käyttöä varten ja ohjelmistojen avulla voidaan laatia pohjakuviin karttoja, jotka sisältä-vät valaisimien osoitteet. Samalla ohjelmointi tulee dokumentoitua.

Liitäntälaitteiden lisäksi DALI-järjestelmään on saatavilla useita erilaisia laitteita. Laite-ryhmiä on havainnollistettu kuvassa 8. Järjestelmään on saatavilla erilaisia antureita, paneeleita, ohjauslaitteita ja rajapintayksiköitä tai muuntimia.

Page 17: Energy-efficient lighting control solutions for indoor lighting

17

Kuva 8. DALI-laitteet (DALI-AG 2001).

4.1.2 DSI

DSI on Tridonicin kehittämä ensimmäinen digitaalinen valaistusohjausjärjestelmä, joka tuli markkinoille vuonna 1992. Liitäntälaitteilla tai muilla komponenteilla ei ole osoit-teita, vaan valaisimien ryhmittely pitää tehdä johdotuksen avulla. Keskusyksiköillä voi-daan ohjata useaa kanavaa kerralla. Liitäntälaitteiden määrää ei ole samalla tavalla rajoi-tettu kuin DALI-järjestelmässä. Kuitenkaan ei suositella yli sadan valaisimen liittämistä yhteen ryhmään. DSI-ohjauksessa himmentäminen tapahtuu logaritmisesti (Kuva 7).

DSI-signaali on alun perin tarkoitettu loistelamppujen ohjaamiseen, mutta erillisillä DSI-järjestelmään tarkoitetuilla ohjaimilla voidaan himmentää myös muita lamppu-tyyppejä, esimerkiksi halogeenilamppuja. DSI-signaalilla voidaan sytyttää ja sammuttaa valot, joten erillistä kytkentäohjausta ei tarvita, kuten 1-10 V ohjauksessa. Kuvassa 9 on esitetty esimerkkikytkentä, jolla voidaan ohjata manuaalisesti valaistustasoa sekä sam-muttaa valot läsnäoloanturilla, jos tilassa ei oleskella.

Page 18: Energy-efficient lighting control solutions for indoor lighting

18

Kuva 9. DSI-ohjauksen esimerkkikytkentä (Glamox 2009a).

Verrattuna DALIin voidaan usein rakentaa kustannustehokas ratkaisu, joka ei vaadi oh-jelmointia käyttöönoton yhteydessä. Tarvittaessa DSI:llä ohjattuja ryhmiä voidaan liit-tää muuntimen avulla muihin valaistusohjausjärjestelmiin, esimerkiksi DALIin.

DSI-järjestelmän kaapelointi tehdään kuten DALI:ssa. Ohjauspiiri voi kulkea samassa kaapelissa yhdessä jännitteen syötön kanssa.

Vaikka DSI ei ole ohjaustapana standardisoitu, se on yleisesti käytössä. Ohjausjärjes-telmä kuuluu useiden merkittävien valaisinvalmistajien tuotevalikoimaan.

4.1.3 DMX

Digitaalinen ohjausstandardi DMX512 (Digital Multiplex Data Transmission Standard for Dimmers and Controllers) on saanut maailmanlaajuisen aseman hyväksyttynä järjes-telmänä. Nimensä mukaisesti järjestelmällä voidaan ohjata 512 himmennyskanavaa. Ohjausjärjestelmää käytetään pääasiassa teatterivalaistuksessa ja viihde- ja esitysteknii-kan sovellutuksissa (Simpson 2003).

Tiedonsiirrossa käytetään EIA485-sarjaliikenneväylää, jonka maksimipituus on jopa 1200 m. Todellisuudessa suurin sallittu pituus riippuu taajuudesta. DMX-järjestelmälle 250 m siirtoetäisyys on realistinen. Tiedonsiirrossa ei ole virheenkorjausta, mikä ei kui-tenkaan aiheuta ongelmia esitystekniikan valaistussovelluksissa. Kaapeloinnissa on tär-keää käyttää suojattua ja parikierrettyä tyyppiä. Kaapelin pitää olla pienikapasitanssinen ja sen ominaisimpedanssin tulee olla 120 Ω. Häiriösuoja on yhteinen johdin signaali-tasoille ja se maadoitetaan alkupäästä. Yleensä EIA485-väylä ketjutetaan laitteelta toi-selle. Linjan viimeisellä laitteella tarvitaan kaapelin ominaisimpedanssia vastaava pää-tevastus signaalin heijastumisen estämiseksi (Simpson 2003).

Osoitteiden antaminen järjestelmään kytketyille laitteille on työlästä. Osoitteet voidaan antaa käyttämällä laitteissa itsessään olevia pyörökytkimiä tai apuna voidaan käyttää erityistä näppäimistöä, jonka avulla osoite siirretään laitteeseen ohjelmallisesti. Osoit-

Page 19: Energy-efficient lighting control solutions for indoor lighting

19

teiden antaminen on hankalaa etenkin silloin, kun käsitellään laajoja järjestelmiä ja lait-teet sijaitsevat etäällä toisistaan.

DMX-järjestelmään liittyvät muun muassa seuraavat ominaisuudet:

• tiedonsiirto on yksisuuntaista (simplex),

• EIA485-mukaiselle sarjaliikenneväylälle suurin sallittu jännite on ±42 V,

• kytkennöissä käytetään viisinapaista XLR-liitintä,

• myös tietyissä tapauksissa RJ-45-liittimien käyttö on sallittua, jos kaapelointia on tehty käyttäen esimerkiksi kategorian 5 parikaapeleita,

• lähettävän pään liitin naaras ja vastaanottavan pään liitin uros,

• ohjattavien laitteiden määrä on 512 ja

• jokaiselle laitteelle voidaan antaa 256 himmennystasoa.

4.1.4 Suorapainikeohjaus

Suorapainikeohjauksella tarkoitetaan elektronisen liitäntälaitteen kytkemistä päälle ja pois sekä himmentämistä tavallisella normaalisti auki olevalla painonapilla tai vetokyt-kimellä (Kuva 10). On huomattava, että painonapissa ei saa olla samassa piirissä merk-kilamppua, koska vuotovirta voi aiheuttaa virhetoimintoja. Suorapainikeohjauksessa voidaan käyttää erityisiä tätä ohjaustapaa varten suunniteltuja liitäntälaitteita, mutta useilla valmistajilla suorapainikeohjaus on yhdistetty DALI-liitäntälaitteisiin.

Kuva 10. Suorapainikeohjauksen kytkentäkuva (Glamox 2009a).

Suorapainikeohjauksella saadaan samat toiminnallisuudet kuin 1-10 V ohjauksella. Sillä saavutetaan kuitenkin muutamia etuja. Ohjauspisteitä voi olla useita rinnakkain ja jär-jestelmässä ei tarvita erillisiä ohjaimia. Samaan ohjausryhmään liitettävä liitäntälaite-määrä sekä ohjauspiirin suurin sallittu pituus vaihtelee valmistajakohtaisesti. Myös kyt-kentätavoissa voi olla valmistajakohtaisia eroavaisuuksia ja siitä syystä samaan ryh-mään ei tulisi asentaa eri valmistajien liitäntälaitteita.

Suorapainikeohjauksen toimintaperiaate on yksinkertainen. Lyhyellä painalluksella va-lot syttyvät tai sammuvat, pitkällä painalluksella vuoronperään himmennetään tai lisä-tään lampun valovirtaa. Jos valaisimet himmenevät eri tahdissa, voidaan ohjausryhmä synkronoida pitämällä ohjausnappia pitkään (noin 5 s) pohjassa, kun valaisimet on oh-jattu suurimmalle valaistustasolle.

Page 20: Energy-efficient lighting control solutions for indoor lighting

20

4.1.5 Corridor function

Elektronisiin liitäntälaitteisiin asetettu erityinen käytävätoiminto (corridor function) on Tridonicin kehittämä sovellus, joka perustuu ohjaukseen läsnäolotunnistimella. Järjes-telmä on yksinkertainen ja tunnistimeksi voidaan valita mikä tahansa tyyppi, jossa on 230 V ohjauskosketin (Kuva 11).

Kuva 11. Corridor function -ohjauksen kytkentäkaavio (TridonicAtco 2009b).

Tilausvaiheessa tai jälkeenpäin voidaan erityisillä liitäntälaitteen ohjausliittimiin asete-tuilla kojeilla ottaa käyttöön kolme erilaista esiaseteltua toimintoa. Ohjaustoimintojen aikaviiveitä ja valaistustasoja voidaan muokata myös erityisesti siihen tarkoitettua oh-jelmistoa apuna käyttäen. Kuvassa 12 on esitetty oletusasetusten mukainen toimintape-riaate. Perustilassa valaistustaso on himmennetty 10 %:iin. Hetkellä A läsnäolotunnistin havahtuu, ja antaa käskyn nostaa valaistustaso 100 %:iin. Täysi valovirta pidetään pääl-lä niin kauan, kun tilassa oleskellaan ja liiketunnistimen viiveaika vaikuttaa. Lopulta valaistustaso alkaa himmentyä asetetun häivytysajan aikana takaisin alkutilanteeseen B.

Page 21: Energy-efficient lighting control solutions for indoor lighting

21

Kuva 12. Corridor function -ohjauksen oletusasetusten mukainen toiminta (TridonicAtco 2009b).

Vaikka corridor function -ohjaustapa onkin kehitetty erityisesti käytävien ja porrashuo-neiden ohjaustarpeisiin soveltuu se myös muiden tilojen, kuten toimistohuoneiden, va-rastojen, autohallien ja aulojen, läsnäoloon perustuvaan ohjaukseen.

4.1.6 Reititinjärjestelmät

Digidim

Digidim-reititinjärjestelmä on Helvarin DALI-ohjaukseen perustuva valaistusohjausjär-jestelmä. Erillisiä DALI-järjestelmiä voidaan kytkeä yhdeksi kokonaisuudeksi, jolloin voidaan rakentaa esimerkiksi koko kiinteistön kattava yhtenäinen valaistuksen hallinta-järjestelmä.

Yhdellä reitittimellä voidaan ohjata kahta DALI-verkkoa, joita varten reitittimessä on omat virtalähteet. Jokaista DALI-verkkoa koskevat samat mahdollisuudet ja rajoitukset, kuten luvussa 4.1.1 on esitetty. Lisämahdollisuuksina ovat kuitenkin kalenteritoiminto-jen ohjelmointimahdollisuus sekä ehdolliset toiminnat. Ryhmiä järjestelmässä voi olla 16 000 ja yksittäiset liitäntälaitteet tai ohjauspaneelit voivat sijaita myös eri reitittimien alaisuudessa. Helvarin tuotevalikoimaan kuuluu myös reititinmalli, johon voidaan liittää muun muassa DMX-ohjauksia.

Yhden reitittimen järjestelmässä ei tarvita erillistä Ethernet-kytkintä, mutta reitittimien määrän kasvaessa jokainen kaapeloidaan 10/100 Mbit/s mukaisella Ethernet-yhteydellä kytkimelle. Siten järjestelmää voidaan helposti laajentaa lisäämällä kytkimeen lisää yh-teyksiä uusiin reitittimiin. Ohjelmoitavia kosketusnäyttöjä voidaan myös liittää suoraan Ethernet-verkkoon. Ethernet-yhteydessä käytetään TCP/IP-protokollaa, mikä tarkoittaa, että kaapelin enimmäispituus kytkimeltä reitittimelle on noin 100 m. Digidim-reititin -järjestelmän periaate on esitetty kuvassa 13.

Page 22: Energy-efficient lighting control solutions for indoor lighting

22

Kuva 13. Digidim-reititin -järjestelmän periaatekaavio (Glamox 2009b).

winDIM@net

Helvarin digidim-reititinjärjestelmää vastaava järjestelmä on Tridonicin winDIM@net. Järjestelmän hierarkia on esitetty kuvassa 14. Erona Helvarin järjestelmään win-DIM@net-järjestelmässä voidaan yhteen reitittimeen liittää jopa 10 DALI-verkkoa ja lisäksi järjestelmässä on valmiit sovellukset turvavalaistuksen hallintaan ja huoltorutii-neihin. Lisäksi järjestelmä sisältää energiaseurannan ja raportoinnin. Valaisimista voi-daan kerätä vikatietoja ja toimintatila.

Reitittimiin voidaan tuoda ohjaustietoja suoraan standardipainikkeilta, läsnäoloantureil-ta tai valoisuusantureilta. Tämä on etu, koska voidaan käyttää minkä valmistajan ohja-uslaitteita tahansa. Toisaalta taas antureiden tähtimäinen kaapelointi reitittimille ei sovi väyläjärjestelmän filosofiaan, jossa kaapelointeja on tarkoitus vähentää.

Myös winDIM@net perustuu Ethernet-verkkoon, johon voidaan liittää tietokoneita ja ohjauspaneeleita.

Page 23: Energy-efficient lighting control solutions for indoor lighting

23

Kuva 14. winDIM@net -järjestelmäkaavio (Tridonic winDIM@net esite).

4.2 Valaistuksen ohjausstrategiat

4.2.1 Ohjaus päälle ja pois

Perinteisesti valaistusohjaukset on toteutettu päälle ja pois -ohjauksina. Ohjauslaitteena voi toimia kytkin ovipielessä, vetokytkin valaisimessa tai kontaktori. Sähkökeskuksessa olevaa kontaktoria voidaan yleensä ohjata manuaalisesti painonapilla tai aikaohjelman mukaisesti. Erityisesti käytävillä ja porrashuoneissa käytetään lisäksi päästöhidasteista aikarelettä tai erityistä porrasvaloautomaattia, jonka avulla valot sammutetaan tietyn asetellun ajan jälkeen.

Käyttäjä pystyy vaikuttamaan valaistustasoon vain rajallisesti, riippuen asennuksesta. Monissa tiloissa, kuten varastoissa, WC-tiloissa, käytävillä ja auloissa, käyttäjällä on valittavana vain kaksi vaihtoehtoa: valot ovat joko päällä tai sammutettuina. Toimisto-, luokka- ja neuvotteluhuoneissa asennuksessa käytetään usein sellaisia kytkimiä, joilla voi sytyttää valaisimet ainakin kahdessa eri ryhmässä. Joissakin valaisimissa on mah-dollista ohjata vetokytkimellä erikseen osaa lampuista. Ripustettavissa valaisimissa voi olla ohjaus erikseen ala- ja ylävalolle.

Päälle ja pois -ohjaus on edelleen hyvin suosittu ohjaustapa valaistukselle. Tämä johtu-nee siitä, että ohjaustavalla voidaan ohjata minkälaisia kuormia tahansa ja valaisimina voidaan käyttää yksinkertaisia ja edullisia malleja.

4.2.2 Vakiovalo-ohjaus

Yksinkertaistetusti voitaisiin ajatella, että päälle ja pois -ohjauksella saavutetaan aina vakiovalaistustaso. Näin ei kuitenkaan ole käytännössä, sillä valaistusasennus joudutaan

Page 24: Energy-efficient lighting control solutions for indoor lighting

24

ylimitoittamaan (Kuva 15) valaisimien ja tilojen likaantumisen ja lamppujen valovirran aleneman takia. Standardin SFS-EN 12464-1 (2003) mukaan valaistus pitää suunnitella käyttäen alenemakerrointa ja standardissa annetut valaistusvoimakkuussuositukset tar-koittavat vanhan asennuksen arvoja.

Kuva 15. Huollon vaikutus valaistustasoon (Cooper Lighting and Security 2006).

Ylimitoituksen takia merkittävä määrä energiaa hukkaantuu. Vakiovalo-ohjauksen toi-mintaperiaate on esitetty kuvassa 16. Alkuvaiheessa lamppuja himmennetään enemmän kuin lamppujen vaihtovälin loppuvaiheessa, jolloin valaistustaso pysyy vakiotasolla. Kun lamppuja himmennetään, säästetään siis energiaa. Jotta vakiovalo-ohjaus toimisi oikein myös huoneissa, joissa on useita valaisimia, lamput on vaihdettava ryhmävaihto-na. Vakiovalo-ohjaus voidaan toteuttaa joko valaisimeen integroidulla valoisuusanturilla tai kattoon asennetulla erillisellä anturilla. Ohjausjärjestelmäksi soveltuvat muun muas-sa DSI, DALI ja 1-10 V.

Kuva 16. Vakiovalaistusohjauksella saavutettava energiansäästö (Cooper Lighting and Security 2006).

Page 25: Energy-efficient lighting control solutions for indoor lighting

25

4.2.3 Läsnäolo-ohjaus

Valaistus saatetaan jättää päälle pitkiksi jaksoiksi silloinkin, kun huoneessa ei oleskella. Tällaisia tilanteita tulee usein esimerkiksi toimistorakennuksissa lounasaikaan. Läsnä-olotunnistimien avulla voidaan valaistusta pitää päällä silloin, kun sitä todella tarvitaan. Läsnäoloanturit voivat joko sammuttaa valot, jos tilassa ei oleskella ja sytyttää valot, kun tilaan tullaan tai läsnäoloanturin avulla voidaan valaistus himmentää pienelle tasolle joko pysyvästi tai asetelluksi ajaksi ennen valojen sammuttamista. Läsnäoloanturi voi-daan asentaa kiinteästi kattoon tai seinälle tai se voidaan integroida valaisimeen. Läsnä-oloantureihin voidaan yhdistää myös valoisuusanturiominaisuus, jolloin voidaan tarvit-taessa estää valaistuksen sytyttäminen, jos tilassa on riittävästi luonnonvaloa.

Läsnäolo-ohjauksen hyödyntäminen on tehokkainta yhden henkilön käyttämissä huo-neissa. Valaisimet voidaan sammuttaa, jos tilassa ei oleskella. Tiloissa, joissa oleskelee useita henkilöitä, jo yhdenkin valaisimen sammuttaminen saattaa heikentää muiden va-laistusolosuhteita.

Yleensä läsnäolotunnistimiin asetetaan toimintaviive, jotta ehkäistäisiin käyttäjien tyy-tymättömyyttä aiheuttavaa valojen tarkoituksetonta sammumista. Toimintaviiveen tar-koituksena on myös estää liian usein toistuvia sytyttämisiä, jotka ovat haitallisia lam-puille. Valojen yhtäkkinen sammuminen ei myöskään tunnu miellyttävältä. Siksi lamp-pujen himmentäminen ensin pienemmälle valaistustasolle ennen sammuttamista voisi olla toimivampi ratkaisu. Tetrin (2001) mukaan lamppujen kuolleisuuden kannalta kyt-kennät vaikuttavat negatiivisemmin kuin himmentäminen. Loistelamput saavuttavat ni-mellisen elinikänsä myös himmennyskäytössä.

4.2.4 Päivänvalo-ohjaus

Standardin SFS-EN 12464-1 (2003) mukaan työtehtävän valaistus voidaan tuottaa ko-konaan tai osittain päivänvalon avulla. Päivänvalon voimakkuus ja koostumus vaihtele-vat kellonajan ja vuodenajan mukaan. Useimmiten ikkunat ovat ulkoseinillä, minkä ta-kia päivänvalon määrä pienenee kauempana ikkunasta. Lisäksi tarvitaan keinovalaistus-ta. Standardin mukaan sopivan päivän- ja keinovalon yhdistelmän luomiseksi voidaan käyttää joko automaattista tai käsikäyttöistä ohjausjärjestelmää.

Luonnonvalo on merkittävä valonlähde erityisesti huoneiden ikkunanpuoleisella reunal-la. Kuvassa 17 on esitetty valaistustason vaihtelu huoneessa, jossa ei ole käytössä päi-vänvalo-ohjausta ja keinovalaistus on kytkettynä päälle koko työpäivän ajan. Havaitaan, että keskipäivän aikaan tarvittava valaistusvoimakkuus saadaan pelkällä luonnonvalolla, ja siten voidaan todeta, että keinovalaistukseen kulutettu energia menee hukkaan.

Page 26: Energy-efficient lighting control solutions for indoor lighting

26

Kuva 17. Päivänvalon vaikutus sisätilan valaistustasoon (Cooper Lighting and Security 2006).

Kuvassa 18 on esitetty päivänvalo-ohjauksella saavutettava energiansäästöpotentiaali. Riippuen huoneen sijoittumisesta rakennuksessa, ikkunoiden koosta ja vuodenajasta, havaitaan, että erityisesti keskipäivän aikoihin voi tulla tilanteita, jolloin keinovalaistus voidaan lähes sammuttaa ja silti säilyttää tavoitteiden mukainen valaistustaso.

Kuva 18. Päivänvalo-ohjauksella saavutettava energiansäästö (Cooper Lighting and Security 2006).

Page 27: Energy-efficient lighting control solutions for indoor lighting

27

4.2.5 Yhdistetty ohjaus

Kuva 19. Päivänvalo- ja vakiovalo-ohjauksen yhdistelmän periaate (IESNA 2000, s. 883).

Tehokas tapa säästää energiaa on käyttää vakiovalo-, läsnäolo- ja päivänvalo-ohjausta samanaikaisesti. Ohjausjärjestelmä voidaan silti rakentaa sellaiseksi, että käyttäjä voi itse lisätä tai vähentää valaistustasoa tarpeidensa mukaisesti. Kuvassa 19 on esitetty va-kiovalo- ja päivänvalo-ohjauksen yhdistelmän periaatteellinen toiminta. Vakiovalo-, läsnäolo- ja päivänvalo-ohjauksia sekä niiden yhdistelmiä voidaan toteuttaa lähes kaikil-la ohjausjärjestelmillä.

4.3 Ohjauksen vaikutus energiatehokkuuteen

Standardin SFS-EN 12464-1 (2003) mukaan valaistusasennuksen on täytettävä sille ase-tetut vaatimukset tuhlaamatta energiaa. Tämä tarkoittaa sopivan valaistusjärjestelmän, laitteiden ja ohjaustavan valintaa sekä luonnonvalon hyödyntämistä.

Valaistuksen energiatehokkuus koostuu kolmesta tekijästä: valaistustavasta, käyttöta-vasta ja ympäristöstä. Valaistustavassa huomioidaan valaisimen hyötysuhde, valonjako ja liitäntälaite sekä lamppujen valotehokkuus ja värintoisto. Käyttötapa liittyy olennai-sesti ohjauksiin. Ympäristö voi heikentää valaistuksen energiatehokkuutta, jos tilan pin-tojen väritys on tumma tai työpisteet on sijoiteltu epäedullisesti. Toisaalta ympäristö voi myös parantaa energiatehokkuutta, jos saatavilla on hyvin luonnonvaloa (Kuva 20).

Kuva 20. Energiatehokkaaseen valaistukseen vaikuttavat tekijät (Suomen valoteknillinen seura 2008).

Page 28: Energy-efficient lighting control solutions for indoor lighting

28

Valaistuksen energiatehokkuuden määräytyminen on usean tekijän summa, jossa erilai-silla ohjaustavoilla on tärkeä osa. Siitä, miten ohjaus vaikuttaa valaistuksen energianku-lutukseen, on tehty useita tutkimuksia. Useimmat tutkimuksista käsittelevät toimistova-laistusta. Jennings et al. (2000) havaitsivat yhden henkilön toimistohuoneissa 20-26 %:n energiansäästön käytettäessä läsnäolo-ohjausta verrattuna manuaaliseen kytkinohjauk-seen. Läsnäolo-ohjaukseen oli aseteltu 15–20 minuutin viiveaika ennen valojen sam-muttamista. Päivänvalo-ohjauksella saavutettiin vielä 20 %:n lisäys energian säästössä. Niissä toimistoissa, joihin oli asennettu manuaalinen himmennin, havaittiin 9 %:n ener-giansäästö, kun taas huoneissa, joissa käyttäjällä oli mahdollisuus ohjata kolmelamp-puista valaisinta kahdessa ryhmässä, saavutettiin 23 %:n energiansäästö. Tutkijat eivät havainneet eroa niiden käyttäjien välillä, joilla oli huoneessa vain kytkinohjausmahdol-lisuus ja niiden joilla oli kytkimen lisäksi läsnäolo-ohjaus, halukkuudessa sammuttaa valot itse lähtiessään pois huoneesta. Sen sijaan Pigg et al. (1996) havaitsivat käyttäy-tymismuutoksia niillä käyttäjillä, joilla oli kytkimen lisäksi läsnäolo-ohjaus. Tutkijoiden mukaan käyttäjät, joiden huoneessa oli läsnäolo-ohjaus, jättivät useammin valot sam-muttamatta poistuessaan huoneesta.

Mahdollisuus ohjata valaistusta itse on todettu olevan käyttäjien mieleen (Boyce et al. 2000; Moore et al. 2002; Maniccia et al. 1999). Moore et al. (2002) havaitsivat, että käyttäjät saattoivat himmentää valaistustasoa selvästi alle suositusarvojen. Vain 25 % käyttäjistä työskenteli käyttäen suositusarvojen (300-500 lx) mukaista valaistusvoimak-kuutta. He eivät havainneet rakennuksen syvyydellä, ikkunapintojen määrällä tai päi-vänvalon esteillä olevan merkitystä käyttäjien halukkuuteen himmentää valaistusta. Sen sijaan Carter et al. (1999) havaitsivat vahvan korrelaation valon määrän ja etäisyyden ikkunasta välillä. Tämä viittaa siihen, että ihmiset aktiivisesti muuttaisivat keinovalon määrää suhteessa päivänvalon saatavuuteen.

Aiemmin valaistuksen tehokkuutta on arvioitu tehotiheyden perusteella käyttäen yksik-könä W/m2. Direktiivissä rakennusten energiatehokkuudesta (2002/91/EY) käsitellään tehokkuutta kuitenkin yksiköllä kWh/m2. Kiinteä valaistus on tärkeä osa rakennusten energian käytöstä. Valaistukseen kuluvan energian arvioimiseksi on kehitetty LENI-luku, joka ilmaistaan yksiköllä kWh/m2/vuosi. LENI-luvun laskentamenetelmä on ku-vattu standardissa SFS-EN 15193 (2009). LENI-luku voidaan laskea kahdella eri taval-la: pikalaskentamenetelmällä ja tarkalla laskentamenetelmällä. Tarkalla menetelmällä laskettu LENI-luku on pienempi kuin pikalaskentamenetelmällä saatu arvo. Tarkka las-kentamenetelmä soveltuu myös muun aikajakson käyttämiseen kuin vuosi. Laskelmat voidaan tehdä esimerkiksi kuukausi tai viikkotasolla. LENI-luvun laskentaan ei sisälly-tetä ulkovalaistuskuormia. Rakennuksen LENI-luku lasketaan kaavalla

AW=LENI (1).

Valaistukseen kuluva vuotuinen kokonaisenergia on valaistuksen käyttöön kuluvan energian määrän ja valaistuksen lepokulutuksen summa (kaava 2). Valaistusenergiaan sisällytetään kaikki valonlähteet ja toimilaitteet. Lepokulutukseen sisältyy liitäntälaittei-den ja valonohjausjärjestelmän kuluttama energiamäärä, mikä kuluu siitä huolimatta, että valaistus on sammutettu. Lepokulutukseen lasketaan mukaan myös turvavalaistuk-sen akkujen lataamiseen kuluva energia.

slepokulutuvalaistus WWW += (2)

Valaistuksen energiankulutuksen arvioon vaikuttavat asennettu valaistuksen kokonais-teho (Pn), erilaiset korjauskertoimet sekä käyttöaika. Vakiovalaistusohjauksella kom-pensoitava valovirran ylimitoitus otetaan huomioon korjauskertoimella FC, johon vai-kuttavat alenemakerroin ja huoltosuunnitelma. Korjauskertoimella FD voidaan ottaa huomioon päivänvalon saatavuus. Kertoimen arvoon vaikuttavat päivänvalokerroin (si-jainti, päivänvaloalueiden osuus), valaistusvoimakkuus ja ohjausperiaate. Läsnäolon vaikutusta huomioidaan korjauskertoimella FO, joka suhteuttaa valaistustehon käytön työntekijöiden läsnäoloaikaan. Kertoimeen vaikuttavat läsnä- ja poissaolon suhde, ohja-

Page 29: Energy-efficient lighting control solutions for indoor lighting

29

usperiaate ja kokonaiskäyttöaika (valoisan tD ja pimeän ajan tN käyttö yhteensä). Valais-tukseen kuluva energiamäärä (kWh) arvioidaan kaavalla

∑ ×+××××= 1000/)]()[()( ONDODCnvalaistus FtFFtFPW (3).

Valaistuksen lepokulutukseen vaikuttavat turvavalaistuksen osalta turvavalaisimien ak-kujen tarvitsema latausteho (Pem) rakennuksen sisällä sekä akkujen latausaika (normaa-liarvo tem = 8 760 h/vuosi). Lisäksi lepokulutukseen vaikuttavat liitäntälaitteiden ja oh-jausjärjestelmien teho (Ppc), kun valaistus on sammutettu ja aika, jolloin valaistus on sammutettu (normaaliarvo ty = 8 760 h/vuosi – tD – tN). Lepokulutukseen kuluva ener-giamäärä (kWh) arvioidaan kaavalla

∑ ×++−×= 1000/)()]([ ememNDypcslepokulutu tPtttPW (4).

LENI-luvun laskennassa käytetyistä käyttöajoista, korjauskertoimista ja oletuksista saa tietoa standardista SFS-EN 15193 (2003). On olemassa myös joitakin tietokoneohjel-mia, joilla voidaan tehdä LENI-luvun laskenta valaistussuunnitelmaan perustuen.

Erilaisten ohjausratkaisujen vaikutusta LENI-lukuun havainnollistaa kuva 21. Havai-taan, että älykkäällä valaistusohjausratkaisulla voidaan pienentää ominaisenergiankulu-tusta merkittävästi, toisin sanoen parantaa energiatehokkuutta.

Kuva 21. Ohjausstrategian vaikutus valaistuksen kuluttamaan energiaan (Glamox 2009b).

Himmentämisellä saatava energiansäästö vaihtelee lampputyypin mukaan. Loistelam-puilla himmennyksen vaikutus verkosta otettuun tehoon on lähes lineaarista (Kuva 22). Himmennyksen hyödyllisyyttä pienemmälle tasolle kuin 10 % on kuitenkin syytä poh-tia, sillä himmentämisestä saatava energiansäästö on minimaalista. Suuripaineisten pur-kauslamppujen kohdalla himmennyksellä saavutettava energiansäästö on lähestulkoon lineaarista puolitehoon asti. Voi kuitenkin olla, että lampputyypistä riippuen puolella teholla ei saada enää valovirtaa kuin viidennes nimellisestä arvosta (Kuva 23).

Page 30: Energy-efficient lighting control solutions for indoor lighting

30

Kuva 22. Erään loistelampuille tarkoitetun liitäntälaitteen tehonkulutus himmennystason funktiona (TridonicAtco 2009a).

Kuva 23. Erään suurpainepurkauslampuille tarkoitetun liitäntälaitteen tehonkulutus himmennys-tason funktiona (TridonicAtco 2009c).

Page 31: Energy-efficient lighting control solutions for indoor lighting

31

5 Valaistusjärjestelmän kustannukset

Kuva 24. Valaistusjärjestelmän kustannusrakenne (Licht.de 2009).

Valaistusjärjestelmän kokonaiskustannukset voidaan jakaa pääpiirteittäin pääomakus-tannuksiin, joihin sisältyy hankinnat ja asennustyö, ja käyttökustannuksiin. Valaistusjär-jestelmien kustannusvertailussa tulisi huomioida laatu, käyttöikä, soveltuvuus tilaan, huollettavuus sekä valaistusteknilliset ominaisuudet. Valaistusjärjestelmän energia- ja kustannussäästömahdollisuudet riippuvat olennaisesti valaistussuunnittelusta, lamppu-jen valinnasta huomioiden pitkä elinikä, valotehokkuus ja värintoisto, ohjausratkaisuista ja valaisimien hyötysuhteesta (Kuva 24).

Kolmelle eri valaistusohjausratkaisulle laskettiin elinkaarikustannukset. Tulokset las-kennasta on esitetty kuvassa 25. Kaikissa vaihtoehtolaskelmissa on samat lähtöoletuk-set, mutta ohjaustapaa vaihdellaan. Vertailuun valitut ohjausstrategiat ovat manuaalinen päälle ja pois -ohjaus kytkimellä, läsnäolo-ohjaus himmennyksellä ja vakiovalo- ja läs-näolo-ohjaus päivänvaloon perustuvalla himmennyksellä. Laskelman korkokantana on käytetty 3,0 %:a ja inflaatioksi on arvioitu 1,0 %. Energian hinnan oletetaan nousevan samaa tahtia kuin yleinen inflaatiotaso. Tarkastelujakson pituus on 20 vuotta. Esimerk-kitoimisto huone sijaitsee leveyspiirillä 60°. Huoneen valaistusvoimakkuus työalueella on 500 lx. Huoneen julkisivu on pystysuora ja huoneeseen on saatavilla päivänvaloa SFS-EN 15193 määritelmän mukaan kohtalaisesti. Keskimääräiset käyttökertoimet on määritetty tarkasteltavien ohjaustapojen ja sijaintioletusten mukaisesti SFS-EN 15193 liitteiden C, D ja E mukaisesti. Liitäntälaitekustannuksella tarkoitetaan laskelmassa sitä, että tarkastelujakson aikana valaisimien liitäntälaitteet vaihdetaan kerran. Muut lasken-nan oletukset on esitetty liitteessä 1. Mikäli kytkinohjausta pidetään vertailukohtana, läsnäolo-ohjauksella saavutettiin nykyarvolaskennalla mitattuna 4 %:n kustannussäästö ja päivänvalo- ja läsnäolo-ohjauksella 16 %:n säästö. Jos tarkastellaan vain energiakus-tannuksia, läsnäolo-ohjauksella energiankulutus pieneni 20 % ja vakiovalo- ja läsnäolo-ohjauksella 49 %.

Page 32: Energy-efficient lighting control solutions for indoor lighting

32

Kuva 25. Valaistusjärjestelmän elinkaarikustannusten vertailu.

Page 33: Energy-efficient lighting control solutions for indoor lighting

33

Yhteenveto ja johtopäätökset Tässä kurssin S-118.4250 Energy Efficient Indoor and Outdoor Lighting seminaarityös-sä käsiteltiin sisävalaistuksen energiatehokkaita valaistusohjausratkaisuja. Työn aluksi määriteltiin työn kannalta tärkeät termit ohjaus ja energiatehokkuus. Kirjallisuudessa käytetään usein termejä ohjaus ja säätö rinnakkain puhuttaessa yleisesti valaistuksen ohjaamisesta. Energiatehokkuuden käsite on sisällöltään laaja ja käsitteen merkitys yh-teiskunnallisessa keskustelussa ei ole vakiintunut. Tässä seminaarityössä energiatehok-kuudella tarkoitetaan joko energiankulutuksen pienentämistä säilyttäen vaadittu laatuta-so tai laatutason parantamista pitäen energiankulutus ennallaan.

Seuraavaksi työssä pohdittiin sisävalaistusjärjestelmiä yleisellä tasolla ja mistä tekijöistä muodostuu hyvä valaistus. Laadukas ja toimiva valaistusratkaisu on usean tekijän sum-ma, mihin sisältyy sekä fysikaalisesti mitattavia suureita sekä aineettomia arvoja, kuten esteettisyys ja subjektiiviset mieltymykset. Valaistus tulisi suunnitella tilaa käyttävien ihmisten ehdoilla ottaen huomioon taloudellisuus ja ympäristöystävällisyys sekä arkki-tehtuuri.

Valaistusohjausjärjestelmillä voidaan edesauttaa valaistukselle asetettujen vaatimusten toteutumista. Työssä esiteltiin muutamia yleisesti käytössä olevia analogisia ja digitaali-sia valaistusohjausjärjestelmiä. Työssä ei käsitelty suoranaisesti valaistuksen ohjausta jännitteen muotoa muuttamalla (tyristori- ja transistorisäätimet). Tosin tämäkin säätöta-pa liittyy olennaisesti esiteltyihin säätöjärjestelmiin, sillä useimmissa järjestelmissä on mahdollisuus liittää mukaan säätimiä, joilla voidaan ohjata monipuolisesti erilaisia kuormia. Työssä ei käsitelty myöskään valmistajakohtaisia valaistusohjausjärjestelmiä, joita ovat esimerkiksi Zumtobel Staffin Luxmate, Ercon Lightscout ja Lutronin järjes-telmät. Pääpaino käsiteltyjen ohjausjärjestelmien sovelluksista liittyvät toimisto- ja kou-lurakennuksiin sekä julkisiin rakennuksiin. Samanlaisia ohjausperiaatteita voidaan kui-tenkin soveltaa myös muissa rakennuksissa, kuten varastoissa, urheilutiloissa, teolli-suusrakennuksissa sekä osittain myös asunnoissa. Valaistusohjausstrategioista esiteltiin yleisimmät ratkaisut, joita olivat päälle ja pois -ohjaus, vakiovalo-ohjaus, läsnäolo-ohjaus ja päivänvalo-ohjaus.

Valaistuksen ohjausstrategioiden ja niiden yhdistelmien vaikutusta energiatehokkuuteen tarkasteltiin työssä kirjallisuuskatsauksella, perustuen LENI-lukuun ja valaistusjärjes-telmän elinkaarikustannuksiin. LENI-luvulla voidaan arvioida valaistusjärjestelmän energiatehokkuutta käyttäen yksikkönä kWh/m2. Koska valaistukseen tehtävien inves-tointien pitää olla taloudellisia, ja pelkkien hankintakustannusten tarkastelu ei anna riit-tävästi tietoa sijoittajalle, on syytä tutkia kustannusten kertymistä järjestelmän elinkaa-ren aikana. Tässä seminaarityössä tehtiin elinkaarikustannusvertailu kolmelle erilaiselle ohjausratkaisulle. Havaittiin, että kalliimmasta alkuinvestoinnista huolimatta ohjauksel-la saavutettavat edut käyvät ajan kuluessa sijoittajan eduksi.

Järjestelmällisten kustannusvertailujen ja energiatehokkuuslaskelmien perusteella voi-daan suunnitelmallisesti saada aikaan ratkaisuja, jotka sekä säästävät energiaa että tule-vat sijoittajalle pitkällä aikavälillä edulliseksi. LENI-luvun käyttöönotto on oikea suunta rakennusten valaistusenergian pienentämisen edistämisessä. Energiaa ei tulisi kuiten-kaan yrittää säästää siten, että valaistun ympäristön toiminnallisuutta ja laatua heikenne-tään. Käyttäjille olisi aina syytä antaa mahdollisuus vaikuttaa tilan valaistusoloihin. Li-säksi ohjausjärjestelmän pitää olla helppokäyttöinen. LENI-luvun yhteydessä olisi hyvä arvioida valaistukselle asetettavia aineellisia ja aineettomia tavoitteita.

Page 34: Energy-efficient lighting control solutions for indoor lighting

34

Lähteet Ahtila, P. 2009. Energiatehokkuuden avainosaamiset 2030 (online). Teknillinen korkea-koulu. Energiatekniikan laitos. Viitattu: 19.11.2009. www.videonet.fi/tekes/climbus2009/21/Ahtila%20climbus_100609.pdf.

Bolton W. 2008. Control and Instrumentation Systems. Teoksessa: Maxfield, C., Bird, J., Laughton, M. A., Bolton, W., Leven, A., Schmitt, R., Sueker, K., Williams, T., Too-ley, M., Moura, L., Darwazeh, I., Kester, W., Bensky, A. & Warne, D. F. Electrical En-gineering - Know it All. 1. painos. Oxford: Elsevier. s. 737-746. ISBN: 978-1-85617-528-9.

Boyce, P. R., Eklund, N. H. & Simpson, S. N. 2000. Individual Lighting Control: Task Performance, Mood and Illuminance. Journal of the Illuminating Engineering Society. 29(1): 131-142.

Carter, D., Slater, A. & Moore, T. 1999. A Study of Occupier Controlled Lighting Sys-tems. Proceedings of the 24th Session of the CIE. Varsova. 1(2): 108-110.

Cooper Lighting and Security 2006. Lighting Solutions. 480 s.

DALI-AG 2001. Dali Manual (online). Viitattu: 22.11.2009. www.dali-ag.org/c/manual_gb.pdf.

Euroopan parlamentin ja neuvoston direktiivi 2002/91/EY rakennusten energiatehok-kuudesta (online). Viitattu: 26.11.2009. eur-lex.europa.eu/LexUriServ/LexUriServ.do?uri=CONSLEG:2002L0091:20081211:FI:PDF.

EIA 2005. Definition of Energy Efficiency (online). Viitattu: 19.11.2009. www.eia.doe.gov/emeu/efficiency/definition.htm.

Fagerhult 2009. Valaistus 2009-2010. 552 s.

Glamox 2009a. Lighting Solutions 2009–2010. 511 s.

Glamox 2009b. How to Plan Good Lighting According to Energy Performance of Buildings Directive. Seminaari 12.11.2009. Powerpoint-esitys. 42 s.

Gynther, L., Halme, K., Laitila, P., Lehenkari, J. & Lievonen, J. 2008. Energiatehok-kuus ja parhaat käytännöt: Tietopohjan ja tarpeiden kartoitus. Sektoritutkimuksen neu-vottelukunta. Kestävä kehitys 3-2008. 37 s. ISSN: 1797-7673.

Hornby, A. S. 2000. Oxford Advanced Learner's Dictionary of Current English. 6. pai-nos. Oxford: Oxford University Press. 1539 s. ISBN: 0-19431-510-X.

IESNA 2000. The IESNA Lighting Handbook. 9. painos. Rea, M. S. (päätoim.). New York: The Illumination Engineering Society of North America. 1037 s. ISBN: 0-87995-150-8.

Jennings, J. D., Rubinstein, F. M. DiBartolomeo, D. & Blanc, S. L. 2000. Comparison of Control Options in Private Offices in an Advanced Controls Testbed. Journal of the Illuminating Engineering Society. 29(2): 39-60.

Licht.de 2008. Licht.wissen 01. Lighting with Artificial Light (online). Viitattu: www.licht.de/fileadmin/shop-downloads/h01_engl.pdf 26.11.2009.

Page 35: Energy-efficient lighting control solutions for indoor lighting

35

Maniccia, D., Rutledge, B., Rea, M. S. & Morrow, W. 1999. Occupant Use of Manual Lighting Controls in Private Offices. Journal of the Illuminating Engineering Society. 28(2): 42-56.

Moore, T., Carter, D. J. & Slater, A. I. 2002. User Attitudes Toward Occupant Con-trolled Office Lighting. Lighting Research and Technology. 34(3): 207-219.

Pigg, S., Etlers, M. & Reed, J. 1996. Behavioral Aspects of Lighting and Occupancy sensors in Private Offices: A Case Study of a University Office Building. Teoksessa: Proceedings of ACEEE Summer Study on Energy Efficiency in Buildings. Pacific Gro-ve. s. 8.161-8.170.

SFS-EN 15193. 2009. Rakennusten energiatehokkuus. Valaistuksen energiatehokkuus. Helsinki: Suomen standardisoimisliitto SFS. 134 s.

SFS-IEC 60050-351. 2008. Sähköteknillinen sanasto. Osa 351: Ohjaustekniikka. Hel-sinki: Suomen standardisoimisliitto SFS. 137 s.

Simpson, R. S. 2003. Lighting Control – Technology and Applications. 1. painos. Ox-ford: Elsevier. 575 s. ISBN: 0-240-51566-8.

Suomen valoteknillinen seura 2008. Valaistushankintojen energiatehokkuus. Taustaraportti. Versio 4.0 (online). Viitattu: 26.11.2009. www.valosto.com/tiedostot/SVS_Valaistushankintojen_energiatehokkuus_V4.pdf.

TEM 2009. Energiatehokkuus (online). Viitattu: 21.11.2009. www.tem.fi/index.phtml?s=2586.

Tetri, E. 2001. Effect of Dimming and Cathode Heating on Lamp Life of Fluorescent Lamps. Espoo: Helsinki University of Technology. Report 28. 40 s. ISBN 951-22-5709-2.

TridonicAtco 2005. WinDIM@net. Innovative Lighting Management (online). Viitattu: 26.11.2009. www.tridonicatco.com/kms/media/uploads/241388231_windimnet_englisch_copy3.pdf.

TridonicAtco 2009a. Data sheet 02/09-789-1. PCA T5 EXCEL one4all lp x!tec (online). Viitattu: 26.11.2009. www.tridonicatco.com/kms/media/uploads/pca_t5_excel_one4all_lp_xitec_en.pdf.

TridonicAtco 2009b. Commissioning Instructions. Corridorfunction (online). Viitattu: 26.11.2009. www.tridonicatco.com/kms/media/uploads/commissioning_instructions_corridorfunction_en.pdf.

TridonicAtco 2009c. Data sheet 04/09-832-0. Powercontrol PCIS outdoor DIM B011 (online). Viitattu: 26.11.2009. www.tridonicatco.com/kms/media/uploads/pcis_outdoor_dim_b011_en.pdf.

Vehmas, J. 2005. energiatehokkuuden yhteiskunnalliset merkitykset (online). Turun kauppakorkeakoulu. Tulevaisuuden tutkimuskeskus. Viitattu: 19.11.2009. www.teollinenekologia.fi/pdf/Tre05/Vehmas_19042005.pdf.

Page 36: Energy-efficient lighting control solutions for indoor lighting

36

Liitteet Liite 1. Valaistusratkaisujen kustannusvertailu

Page 37: Energy-efficient lighting control solutions for indoor lighting

LIITE 1.