Inspectie en onderhoud van verlichting

Transcriptie

1 Cedubo/BEMAS Opleidingsdagen Onderhoud van technische installaties in gebouwen Inspectie en onderhoud van verlichting Catherine Lootens Peter Bracke KU Leuven Technologiecampus Gent Laboratorium voor Lichttechnologie Groen Licht Vlaanderen 2020

2 Lighting is no longer just about energy savings, it s about quality of life. It s about much greater human possibilities. Catherine Lootens

3 Overzicht Wie zijn we? Motivatie voor onderhoud (of optimalisatie) Karakteristieken licht Inspectie Onderhoud (of optimalisatie) 3

4 Wie zijn we?

5 Laboratorium voor Lichttechnologie Onafhankelijk labo ter ondersteuning verlichtingssector Onderzoek Onderwijs Advies - Dienstverlening Vandaag 20 medewerkers o Binnenverlichting o Kleur en uitzicht van materialen o Optische ontwerp o Nieuwe lichtbronnen o Optische metrologie o Perceptie van licht 5

6 Groen Licht Vlaanderen 2020 de Vlaamse verlichtingssector in transitie Lopend project: IWT VIS-Traject (80% subsidie) o Algemeen 6 jaar (vanaf 01/10/2011) 4 uitvoerders, 5 aanvragers o Consortium Groen Licht Vlaanderen (>60 bedrijven): 20% financiering = Vlaams Innovatie Samenwerkingsverband (VIS) Volledige waardeketen verlichting sector betrokken Wordt aangestuurd vanuit de bedrijven o Innovatiestimulering via Kennisoverdracht en Technologische adviesdienst + Kennisverruiming (= Onderzoek ) + Kennisimplementatie (= Vraaggerichte studies, demonstraties, ) Groen Licht Vlaanderen 6 5

7 Consortium Groen Licht Vlaanderen > 60 bedrijven, instellingen, organisaties WFrans Alexpo Consultants 7

8 Contact Contact: o KU Leuven Technologiecampus Gent Faculteit Industriële Ingenieurswetenschappen (FIIW) - Energie Laboratorium voor Lichttechnologie Gebroeders De Smetstraat 1, 9000 Gent Websites: en info@groenlichtvlaanderen.be of info@lichttechnologie.be o Contactpersonen: Catherine Lootens Peter Bracke (09/ ) 8

9 Motivatie voor onderhoud (of optimalisatie)

10 Energie-efficiëntie Elektrisch verbruik van verlichting o ± 25 kwh/m²/jaar in commerciële gebouwen; 7 45 kwh/m²/jaar o ~ 20% in tertiaire sector Besparingspotentieel o tot 50% (kwh) en meer o extra besparing dankzij lichtregelsystemen Reële terugbetalingstermijn o gemiddeld 5 jaar o sterk bepaald door o.a. het aantal branduren/jaar Extra voordelen nieuwe verlichting o Beter visueel comfort o Welzijn gebruikers o Minder onderhoud 10

11 Impact op E-peil Verlichting enkel in rekening brengen voor utiliteitsgebouwen (kantoren en scholen) EPU E60 (E54) in 2015, E55 (E50) (2016) o Zonder energiezuinige verlichting is E60 (E54) moeilijk haalbaar Vanaf 1/1/2017 gelden ook eisen voor energieprestatie van andere specifieke bestemmingen (ASB - retail, zorg, werkplaatsen,..) o E-peil eis op gebouwenniveau; apart eisenniveau per functie o E55 voor functie kantoor, onderwijs, gemeenschappelijk, technische ruimte o E90 voor alle andere functies 11

12 Karakteristieken van licht

13 Grootheden verlichting - samenvatting 13

14 Kleurkarakteristieken lampen: Kleurweergave Color Rendering Index o CRI of Ra waarde o Een index die aangeeft hoe 8 kleuren worden weergegeven onder het licht van de geteste lamp in verhouding tot het licht van een referentielamp of referentielichtbron. o De waarde van deze index is maximaal 100. o Is gerelateerd aan het spectrum van de lamp (Eco-)Halogeen: 100 Fluorescentie: 80+ of 90+ CFL beperkt tot 80+ Metaal halide: 80+ of 90+ LED: 80+ of 90+ Plasma: 90+ Vb Xicato ledbron Groen Licht Vlaanderen 14

15 Kleurkarakteristieken lampen: Kleurweergave Testmonsters (1-8 of 14) Testlamp Meten kleurcoördinaten Standaardlamp <kleurverschillen> Meten kleurcoördinaten Groen Licht Vlaanderen 15 15

16 Kleurkarakteristieken lampen: Kleurtemperatuur Halogeen: 2700K 3000K Fluorescentie: 2700K 6000K Metaalhalide: 3000K of 4200K Led: 2700K 6000K (+ aanpasbaar) Kleurtemperatuur niet zomaar mengen in hetzelfde lokaal 16

17 Chromatische adaptatie Middag Zonsondergang Afbeelding doi: /

18 Welke kleurtemperatuur? Effect of correlated colour temperature and effect of illuminance on visual performance and subjective sensations. Up arrow means that sensation significantly increases with an increase of CCT or illuminance. Bottom arrow means decreasing. Effect of Colour Temp Effect of illuminance Effect of participants Bright Yes Clear High contrast acuity Yes Visual performance Yes Reading speed Yes Glaring Yes Pleasant Comfortable Relaxing Warm Yes Cheerful Yes DOI: /

19 Kleurtemperatuur en tolerantie Kleurtolerantie of consistentie o Gebieden van zelfde kleurtemperatuur o Mc Adam ellipsen Ecodesign 7 Ecolabel : 5 tot 3 o Toleranties vastleggen een verschil van 3 is net zichtbaar 18

20 Inspectie

21 Door-Lichting lampen Nog inefficiënte lampen? o Gloeilampen o Halogeenlampen o Oude fluorescentielampen T12, T8 (kleur 33) o Hoge druk kwikdamp lampen + Ontbrekend visueel comfort slechte kleurweergave te weinig licht gelijke kleurtemperatuur kapotte lampen Kapotte Lampen? Lampen van verschillende kleur? Lampen met korte levensduur? 21

22 Door-Lichting armaturen Inefficiënte armaturen? + Ontbrekend visueel comfort vanwege verkeerd stralingsprofiel te lage verlichtingssterkte beperkte uniformiteit te grote verblinding te grote contrasten 22

23 Door-Lichting randapparatuur Elektromagnetische ballast? Meerverbruik! B-Klasse: Low loss C-Klasse: Conventional D-Klasse: High loss Low quality led drivers + ontbrekend visueel comfort Voor led en fluo lage frequentie (niet) zichtbare flikkering stroboscopische effecten niet dimbaar slechte power factor, THD, cosϕ, korte levensduur driver Voor Fluo - extra blijvend knipperen einde levensduur 23

24 Door-Lichting lichtsturingen Wordt het aantal branduren beperkt? (h ) o Wordt het licht uitgeschakeld bij afwezigheid? o Wordt het licht uitgeschakeld bij voldoende daglicht? Aandacht vragen met stickers, posters Automatisatie Onderverdeling in zones Wordt er gedimd? (kw ) o Wordt er rekening gehouden met de daglichttoetreding? Automatisatie Verschillende circuits? o Wordt de overdimensionering gecompenseerd? Fluo: onmiddellijke besparing bij installatie Led: constant light output? langere levensduur Wordt rechtstreekse lichtinval geblokkeerd bij storend daglicht? o Zonneblinden (kunnen ook retro-reflecterend zijn) 24

25 Door-Lichting onderhoud Is er een onderhoud gepland? o Groepsvervanging lampen o Poetsbeurt armaturen + Ontbrekend visueel comfort vanwege lagere verlichtingssterkte kapotte lampen niet uniform verlicht Zijn de muren en plafond proper en geschilderd in een heldere kleur? 25

26 Door-Lichting onderhoud A: 2 jaarlijks onderhoud van de armaturen (2 j) + reiniging van de muren (6 j) B: 2 jaarlijks onderhoud van de armaturen (2 j) C: geen onderhoud Groen Licht Vlaanderen 26 26

27 Door-Lichting visueel comfort Correct verlichtingsniveau Juiste kleurtint Goede kleurweergave Uniforme verlichting Geen flikkering Beperken van verblinding Voldoende contrast Mogelijkheid tot dimmen 27

28 Door-Lichting kleuraspecten Kleurverschillen bij installatie (kleurconsistentie Color consistency) Kleurshift na verloop van tijd (kleurbehoud color maintenance) Kleurweergave-index Groen Licht Vlaanderen 28

29 Door-Lichting in cijfers Oude armatuur (1 lamp 58W en 1 ballast): o 58W +11,6W= 69,6W Volledig lokaal (24 armaturen): o 24 69,6W = 1670,4W Jaarlijkse energieverbruik (1504 uren): o ,4W = 2512,3kWh/jaar Kostprijs elektriciteit: o 0,22 / kwh 2512,3kWh 552 / jaar Lokaal: 7mx8m: 56m 2 Verlichtingssterkte: 400lux Geïnstalleerd vermogen voor: 1670,4W o 29,82 W/m 2 o 7,4 W/m 2.100lux 29 Indien vermogen van de ballast niet is gekend: Totaal vermogen= lampvermogenx1,2 Te laag voor kantoren 500 lux Te hoog: Streven naar 8 W/m 2 1,5 W/m 2.100lux 27

30 Onderhoud (of optimalisatie)

31 Voordelen van up-to-date verlichting Beter visueel comfort Up-todate verlichting Lagere kosten Energieefficiëntie Grotere waardering gebouw Hogere productiviteit Grotere veiligheid 31

32 Mogelijke renovaties Lampvervangingen o Zelfde lamptype o Ander lamptype Aanpassingen verlichtingstoestel o Bij vervanging van lamp (vb. T8 naar led buis) o Bij vervanging van de randapparatuur (transfo, driver, ballast, voeding, ) o Bij vervanging van optiek + lamp + sturing (box-in-box) Vernieuwing van de volledige verlichtingsinstallatie o Verlichtingstoestellen één op een vervangen o Aantal en positie van verlichtingstoestellen wijzigt + Invoeren lichtregelsysteem 32

33 Efficiëntie en levensduur van lichtbronnen 33

34 Fluorescentielampen - innovaties T8 eco en T5 eco: verbruik 10% lager, minder kwik o T5 (zowel in HE als HO) o Ook in T8! maar minder gunstig indien met conventionele elektromagnetische ballast (wordt quasi niet meer verkocht) o Merken: Philips, GE, Osram, Aura Light, Havells Sylvania,.. Armatuurfabrikanten leveren deze lampen al automatisch o We are systematically replacing conventional T5 fluorescent lamps with T5 eco-lamps. The latter consume 10% less energy. Our tests show them to be at least as stable and reliable as the existing T5 lamps CLF worden vandaag verdrongen door led! 34

35 Metaalhalide gasontladingslampen (HID) Voordelen o Crisp white light o Klein o Ook in lage vermogens o Hoge kleurweergave (Ra 85) o 2500, 3000K of 4200K o Levensduur: >12000 uren o Ideaal voor lange branduren o Uitstekend lumenbehoud o Minder warmte afgifte in gebouwen o Lampvoet: grote variatie o Verschillende modellen Nadelen o Trage start o Trage heropstart o Geen of beperkte dimming o UV filter nodig o Gesloten armatuur Innovaties o Hogere CRI ( 90+ lampen) o Warme kleurtemperatuur o Lagere vermogens HID lampen worden vandaag verdrongen door led! 35

36 Led We zitten op koers it s all about led! o chip/module 150 lm/w o armatuur 120 lm/w o lamp 80 lm/w Vraag steeds naar o systeemrendement o in lm/w o Incl. verliezen (van lenzen, driver, diffusor,..) 34

37 Led Kleur en dynamiek versus wit licht Laag- Mid- en hoogvermogen led o Efficiëntie led chip Warmwit: 130lm/W, Koud-wit: 150lm/W Lichtbron met meeste potentieel naar energie-efficiëntie Naast High (vanaf 350 ma) en Low power, nu ook Mid power (100mA) o Uitermate geschikt voor automatisering via lichtregelsystemen Dimmen, schakelen, veranderen van kleurtemperatuur Aftoppen overdimensionering: constante lichtstroom 37

38 Led wit licht 38

39 Led - Remote Phosphor Voordelen: Minder verliezen Uniforme kleur Minder verblinding 39

40 Kwaliteitsverschillen bij laag vermogen led versus 5mm, True Hole, DIP SMD 40

41 Led Levensduur (of gebruiksduur) Veel LED fabrikanten geven een levensduur van meer dan uren Lumen behoud is echter belangrijker afspraak om L x als maat voor de levensduur van led te nemen o L x is de tijd waarna de lichtstroom van de LED teruggevallen is op x% van de oorspronkelijke lichtstroom o Ook failure rate is belangrijk (C 10,F 10 ) Oorspronkelijk werd vooral L 70 opgeven. Vandaag worden vooral L 80 en L 90 gebruikt. Dit kan aanleiding geven tot een nader te bepalen onderhoudsfactor voor lichtberekeningen. 41

42 Led - Stand van zaken Misvattingen o Geen warmteafgifte. o Enkel koud licht.. o uren levensduur. o Meest energiezuinige lichtbron. o Geen milieubelasting o 160lm/W Catherine Lootens o Grote lichtstromen o Kleurweergave: keuzes o Blue light hazard o Kleurtolerantie o Prijs o Thermisch beheer: keuzes o Flikker o Dimming (compatibiliteit met oude dimmers) o Goedkope sturingen (drivers) o Kleurshift o Standaardisatie o Verblinding (opties)

43 Led - Stand van zaken Rijp voor functionele verlichting? JA o Lm/W - Grotere lichtstromen mogelijk beter thermisch beheer o Verblinding beter onder controle (via diffusor of lenzen) Toepassingen o Downlights (alternatief voor CFL): +++ o Industrieel (lage temp.): +++ o Kantoor: inbouw/opbouw/pendel: +++ Catherine Lootens 43

44 Led vervangingslampen Vervangen van klassieke lamptechnologie door led Meestal Quick-win Maar Opgelet met compatibiliteit dimmingsysteem Voorbeelden van meest courante vervangingen o Halogeen 12V opgelet met vereiste minimale belasting van de transfo MR-16 AR-111 G4 o Halogeen 230V GU-10 o Gloeilamp helder 230V E27/E14 o CFL 230V E27/E14 o T8 fluorescentielampen 44

45 Led Mythes T8 vervangen door LED-TL? Opgelet voor visueel comfort! verlichtingssterkte, kleurweergave index, lichtuitstraling, uniformiteit, verblinding,.. Enec keuring vervalt meestal Ook opletten met power-factor, elektrische veiligheid, brandgevaar EU 1194/2012 legt naast energie-efficiëntie eisen en functionaliteitseisen, ook duidelijk eisen op vlak van communicatie: geen valse beloftes o Mag niet verkocht worden als TL vervanger als resultaat niet volledig dezelfde is 45

46 Led tubes led buizen Studie Laboratorium voor Lichttechnologie 12 ledbuizen: vervangers van 36W TL (2010) o TLD 36W/830: 3350 lm (93 lm/w) o TLD Eco 32W830: 3000 lm (93,75lm/W) Initiële metingen led-buizen o P (W): 10,3W tot 31,6W o I (lm): slechts 754lm tot 1774 lm o lm/w: 50,8 tot 89,6 lm/w o PF: 0,45 tot 0,97 o CRI: 65 tot 89 o 4 ledbuizen: levensduur < 6000 u 46

47 Armaturen Kies voor efficiënte armaturen LOR 0,92 (92%) Lamp : 58W lm Rendement optiek (η, LOR): 92% Armatuurlichtsterkte : 4600 lm Lichtverlies : 400 lm o o o o Rendement η of LOR (Light Output Ratio) Reflectoren/optieken/diffusors Nieuw: led armaturen; geen LOR (=1) maar luminaire luminous efficacy in lm/w) Hou rekening met het stralingsprofiel breedstralend/diepstralend/asymmetrisch = fotometrie Indirect/direct Let ook op voor verblinding! UGR (Unified glare rating) Liefst laag-luminante armaturen Geen piek verblinding Led armaturen meer onderzoek nodig Denk aan IP Ingress Protection: water en stof Vb. IP65 Groen Licht Vlaanderen 47 47

48 Voorschakelapparaat Kies voor een elektronisch voorschakelapparaat o Voor ontladingstechnieken ( T8!) o Vanaf 2017 enige technologie (eco-design) voor ballasten o Klasse A aanbevolen (Elektronische ballast) o A1,A2,A3: Elektronische voorschakelapparaten Voordelen o Verbruik 20-25% lager dan elektromagnetische ballast o Kleiner in omvang en gewicht o Betere cosϕ o Efficiëntie lampen (vb. T8): 15-20% hoger o Flikkervrije ontsteking van de lampen o Levensduur lamp hoger o Bij einde levensduur wordt de lamp uitgeschakeld o Mogelijkheid tot dimming o Mogelijkheid tot automatisering (daglichttoetreding, aanwezigheidsdetectie,..) 48

49 Lichtregelystemen Dimmen: beperken vermogen Centraal Lokaal Energiebeheerssysteem o bewegingsafhankelijk o tijdssturing (scenario s) o daglichttoetreding - Persoonlijke dimming - Dimmen bij overdimensionering (Ei) - Constant illuminance (led) Opgelet: o Lampen 100 uren laten inbranden zonder dimming Besparingspotentieel: o 35 tot 45% Schakelen: beperken branduren Manual on - Automatic Off o bewegingsafhankelijk o tijdsturing (scenario s) o daglichttoetreding o Veelvuldig schakelen kan de levensduur van de lampen beperken 49

50 Lichtstudie Kies voor een goed lichtplan Laat u adviseren door een expert 50

51 Lichtstudie start vanuit de toepassing Specifieke eisen sfeer o Afscherming IP graad (water, stof, dampen, voeding,..) o Warmteafgifte (IR) en/of verkleuring (UV) o Ontploffingsgevaar, corrosie, clean rooms, temperatuur o Zichtbeperking (kleurenblinden, slechtzienden, ouderen) o Kijkrichting gebruikers (baby's, zieken, ouderen, fitness, balsporten..) o Balbestendigheid (sporthallen) Gebruiksgemak onderhoudsgemak o HACCP Automatisatie gebouwbeheersysteem o Schakel frequentie (aan uit) 51

52 Leidraad lichtplanning Wetgeving: Welzijnscodex nieuw KB Normen: EN (rev juli 2011) EPB (indien van toepassing) - Beperk het geïnstalleerd vermogen epb verslaggever vraagt flux-codes op Strengere installatie-eisen bij renovatie van bestaande gebouwen sinds1 januari 2015 Premies 52

53 Lichtberekening Gratis software (te downloaden) o Universeel Relux: Dialux: o Databanken armaturen o Import CAD Valkuilen ( lastenboeken) o Aantal rasterpunten o Randzone o Reflectiecoëfficiënten o Behoudsfactor Opleidingen Laboratorium voor Lichttechnologie o DIALux evo voor iedereen o Link naar EN NBN

54 Onderhoudsfactor MF Brengt in rekening o de veroudering van de verlichtingsinstallatie en de ruimte o Wordt ingegeven in de lichtstudie Andere namen: behoudsfactor, depreciatiefactor dikwijls 0,85 o Men houdt dus rekening met een depreciatie van 15% over de gebruiksduur tot aan de volgende renovatie Is afhankelijk van verschillende parameters o o o o Veroudering lamp: lichtstroom Lampen gaan kapot Vervuiling armatuur: rendement Vervuiling ruimte: reflectiecoëfficiënten MF= LLMF x LSF x LMF x RSMF LLMF: onderhoudsfactor van de lichtstroom van de lamp LSF: levensduurfactor van de lamp LMF: onderhoudsfactor van de lamp RSMF: onderhoudsfactor van de wanden van de ruimte Met de komst van led dient MF waarde kritisch bekeken te worden - andere (definitie van) levensduur Groen Licht Vlaanderen 54 53

55 Lichtontwerp met led MF factor bepalen voor lichtberekening Hoe levensduur definiëren? Kan leiden tot een overdimensionering o Kan gecompenseerd worden door dimming Publicatie Led verlichting: gebruiksduur of levensduur? o Rond Maintenance factor, levensduur en optimale gebruiksduur van led verlichtingstoestellen Catherine Lootens 55 55

56 NBN EN Licht en verlichting, Werkplekverlichting Deel 1: Binnenwerkplekken Aanbevelingen rond visueel comfort Verlichtingssterkte E Verblinding UGR Kleurweergave Ra Uniformiteit ARAB (veiligheid - wetgeving) Gereviseerd (Juli 2011) 56

57 NBN EN

58 EN Toelichting norm (NSVV): o p0_m7_i126.htm o Behalve intro en referenties naar NEN is deze toelichting (in NL) ook interessant om te gebruiken in Vlaanderen Toelichting norm NBN EN (BIV) - versie 2003 o wnload.cfm?dtype=publ&doc=ibe - BIV_Code_van_goede_praktijk_1 2464_1.pdf&lang=nl o Wordt herwerkt Groen Licht Vlaanderen 58 58

59 Installatie-eis verlichting bij renovatie Nieuw sinds januari 2015! Enkel voor niet residentiële gebouwen! o (lijst bestemmingen: ) o EIS op basis van Maximaal equivalent specifiek geïnstalleerd vermogen [W/m²] Maximaal vermogen is afhankelijk van ruimtetype (tabel) Correctiefactoren voor sturing Enkel voor vaste verlichtingstoestellen (plafond, muur, vloer) Inclusief vermogen van ballasten en transformatoren Opgelet voor visueel comfort voldoen aan welzijnswet 59

60 Installatie-eis verlichting bij renovatie o EIS: Maximaal equivalent specifiek geïnstalleerd vermogen [W/m²]: w equiv = w f pres f day f dim w equiv, max Met w equiv w equiv, max w f pres f day f dim Groen Licht Vlaanderen = equivalent specifiek geïnstalleerd vermogen; = het maximaal equivalent geïnstalleerd vermogen; = specifiek geïnstalleerd vermogen; = correctiefactor voor aanwezigheidsdetectie; = correctiefactor voor daglichtsturing; = correctiefactor voor dimmen (andere dan daglichtafhankelijk dimmen 60 60

61 Installatie-eis verlichting bij renovatie Rekenvoorbeeld: o Hotelkamer: W equiv, max = 7,5 W/m² o Totaal geïnstalleerd vermogen (van de vaste toestellen): 100 W o Oppervlakte: 10 m² W equiv = 10 W/m² o Aanwezigheidsdetectie, geen daglichtsturing, geen dimmen o 10 W/m² x 0,4 x 1 x 1 = 4 W/m² < 7,5 W/m². Functie gebouw Type ruimte Maximaal equivalent specifiek geïnstalleerd vermogen [W/m²] w equiv, max Correctiefactoren voor sturing Aanwezigheid s-detectie f pres Daglichtsturing f day Dimmen Logeerfunctie Slaapkamer 7,5 0,4 0,8 0,9 Kantoor Bureau (individueel, collectief) 15 0,7 0,8 0,9 Openlandschapskantoor 10 0,9 0,8 0,9 f dim 61

62 REG premie verlichting 2015 Voor bedrijven, scholen en lokale besturen Aanvrager: eindklant Premie wordt uitgereikt als geïnstalleerde vermogen van de nieuwe verlichtingsinstallatie een grenswaarde niet overschrijdt. Deze grenswaarde wordt bepaald via Excel rekenblad voor een specifiek project Meer info via of de verschillende DNB 62

63 Voorwaarden Voorwaarde: P installed < P streef Beperkt tot euro Aanvraag ten laatste 1 jaar na factuurdatum indienen Enkel voor Relighting en bij gebouwen >5 jaar aangesloten o Niet voor lampen vervangen en niet voor verlichting in nieuwe gebouwen Extra premie voor lichtregelsystemen: o Verhoogde subsidie dankzij automatisatie: +25%, +50% of +75% bij implementatie van aanwezigheidsdetectie, daglichtdetectie of combinatie o Max bedrag wordt

64 Publicaties van de Vlaamse Overheid Help de gloeilamp verdwijnt o help-de-gloeilamp-verdwijnt-vraag-en-antwoordvan-a-tot-z Brochure Energiezuinige verlichting voor kmo s o ghting-voor-kmo-1 Catherine Lootens 64

65 Tot slot Vragen? Dank aan o IWT o Vlaams Innovatienetwerk o Cedubo en BEMAS Groen Licht Vlaanderen 65 65