1

Řešení šetrného osvětlenív Národním divadle

Michal Staša, Tomáš VoříšekSEVEn, Středisko pro efektivní využívání energie, o.p.s.

Národní technická knihovna, Praha, 18. května 2010

• záměr projektu

• úspory v osvětlení

• vytipování opatření v Národním divadle

• zhodnocení opatření

Obsah prezentace

2

– 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

Záměr projektu

3

– 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

4

– 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.)

Úspory v osvětlení (2)

5

1. nouzové osvětlení historické budovy (HB)

2. chodby, předsálí a šatny Zítkovy části HB

3. osvětlení hlediště

4. chodby Schulzova domu

5. kanceláře provozní budovy

6. chodby provozní budovy

7. garáže

Souhrn vytipovaných opatření

6

– původní nouzové osvětlení:• 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

1. Nouzové osvětlení v HB

7

– 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

8

– 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

9

Nouzové osvětlení – instalace LED

10

– 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

Nouzové osvětlení – celk. modernizace

11

– 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

2. Chodby a šatny Zítkovy části HB

12

– 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 CFL

13

– 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

Chodby a šatny – náhrada za HŽ

14

– 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

3. Osvětlení hlediště

15

– 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

4. Osvětlení chodeb Schulzova domu

16

– 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

Osvětlení chodeb Schulzova domu (2)

17

– 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

5. Osvětlení kanceláří provozní budovy

18

– 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

6. Osvětlení chodeb provozní budovy

19

– 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

Osvětlení chodeb provozní budovy (2)

20

– 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)

7. Osvětlení garáží

21

– 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

22

– ostatní opatření nebyla realizována– inteligentní řízení svítidel případně v rámci rozsáhlejší

rekonstrukce (individuální dodávka tepla a chladu)

Opatření v praxi (2)

23

– 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

24

– 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…

Závěry a zobecňující doporučení (2)

25

26

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