Przegląd rozwiązań zmniejszających poziom zużycia energii elektrycznej na oświetlenie w obiektach użyteczności publicznej

W takich obiektach stosuje się zróżnicowane oświetlenie elektryczne, które ma znaczący udział w strukturze zużycia energii elektrycznej budynku. Dlatego istotna jest racjonalizacja zużycia energii na cele oświetleniowe, która prowadzi do zmniejszenia zużycia energii elektrycznej i obniżenia kosztów użytkowania budynku, przy jednoczesnym zapewnieniu wymaganej jakości oświetlenia. Jest to jeden z podstawowych celów przedsięwzięć podejmowanych przez użytkownika w tym zakresie. Przedsięwzięcia te powinny prowadzić do uzyskania znacznego usprawnienia oświetlenia.

Usprawnienia oświetlenia w budynkach mogą polegać na zastosowaniu:

• racjonalnych rozwiązań projektowych,
• energooszczędnych systemów oświetlenia elektrycznego,
• oświetlenia dziennego,
• nowoczesnych systemów sterowania oświetleniem.

Wpływ wymienionych czynników na poprawę efektywności systemu oświetleniowego i skalę uzyskanych oszczędności zależy od etapu, na jakim zostały one wdrożone (projekt, modernizacja). Przy czym im szybciej je zrealizowano, tym lepiej. Już na etapie projektowania powinno się dążyć do uzyskania racjonalnych rozwiązań systemów oświetleniowych.

Racjonalny system oświetleniowy to taki, dla którego wartość mocy jednostkowej przypadająca na 100 lx natężenia oświetlenia (W/m2/100 lx) jest możliwie najmniejsza przy spełnieniu ilościowych i jakościowych wymagań oświetlenia [5].

Prawidłowo zaprojektowana instalacja oświetleniowa może przynieść wymierne korzyści związane z obniżeniem mocy zainstalowanej urządzeń oświetleniowych potrzebnej do zapewnienia wymaganej jakości oświetlenia.

Stosowanie energooszczędnych systemów oświetleniowych, optymalizacja wykorzystania światła dziennego w oświetleniu i stosowanie nowoczesnych inteligentnych systemów sterowania oświetleniem dają użytkownikom pełny komfort pracy i przynoszą znaczne korzyści natury eksploatacyjnej i ekonomicznej.

Czytaj również: Strategiczna modernizacja oświetlenia z Solar Light >>

Racjonalne rozwiązania projektowe

Wymagania dotyczące elektrycznego oświetlenia wnętrz budynków określa polska norma PN-EN 12464-1:2022-01 Światło i oświetlenie. Oświetlenie miejsc pracy. Część 1: Miejsca pracy we wnętrzach [1], nazywana w dalszej części artykułu oświetleniową. Zawarto w niej dokładny opis wymagań dotyczących oświetlenia miejsc pracy w pomieszczeniach, których spełnienie z jednej strony zapewnia pracownikowi komfort pracy związany z uzyskaniem wygody widzenia gwarantującej dobre samopoczucie, a z drugiej, umożliwia mu właściwą wydolność wzrokową potrzebną do realizacji konkretnej pracy oraz bezpieczeństwo. Wygoda widzenia oznacza, że pracownik posiada pełną zdolność rozróżniania, jego postrzeganie jest sprawne i pozbawione ryzyka oraz nie jest nadmiernie męczące.

W normie oświetleniowej zawarto wymagania dotyczące:

• stref komunikacyjnych i obszarów ogólnego przeznaczenia w budynkach,
• działalności przemysłowej i rolniczej,
• biur,
• domów towarowych, sklepów,
• miejsc użyteczności publicznej,
• pomieszczeń edukacyjnych,
• pomieszczeń opieki zdrowotnej,
• stref transportu.

Norma oświetleniowa podaje m.in. wymagane poziomy eksploatacyjnego natężenia oświetlenia w obiektach użyteczności publicznej, określa równomierność, z jaką to światło powinno się rozchodzić oraz wyznacza współczynniki odbicia dla podstawowych powierzchni wewnętrznych budynku.

Prawidłowo i racjonalnie zaprojektowana instalacja oświetleniowa w obiektach użyteczności publicznej musi spełniać wymagania szczegółowo określone w normie oświetleniowej. Ponadto projektowanie racjonalnego systemu oświetleniowego wymaga przyjęcia m.in. następujących założeń:

• stosowanie oświetlenia zlokalizowanego i złożonego, zamiast oświetlenia ogólnego,
• stosowanie niższych klas oświetlenia, oznaczające wybór opraw kierujących strumień świetlny przede wszystkim w dolne partie pomieszczenia, w kierunku stanowisk pracy,
• uzyskiwanie poziomów natężenia oświetlenia niewiele przekraczających wartości wymagane,
• przyjmowanie możliwie niskich wartości współ­czynnika zapasu [4].

Realizacja obliczeń przy tych założeniach prowadzi do uzyskania właściwej liczby opraw, zapewniającej spełnienie wymagań oświetleniowych. Zapobiega przewymiarowaniu prowadzącemu do niepotrzebnego zwiększenia zużycia energii na oświetlenie.

Energooszczędne systemy oświetlenia

W celu zmniejszenia zużycia energii elektrycznej na oświetlenie konieczna jest często modernizacja systemu oświetlenia.

Modernizacja oświetlenia może polegać m.in. na:

• wymianie źródeł światła,
• wymianie opraw oświetleniowych,
• łącznej wymianie źródeł światła i opraw oświetleniowych.

Modernizacja oświetlenia nie po­winna prowadzić do obniżenia parametrów oświetleniowych poniżej wartości wymaganych. Dlatego musi być związana z dokładną analizą tych parametrów (m.in. równomierności oświe­tlenia i stopnia olśnienia przykrego).

Oszczędności energii elektrycznej w oświetleniu, związane ze źródłami światła i oprawami oświetleniowymi, uzyskuje się w wyniku stosowania:

• nowoczesnych energooszczędnych źródeł światła,
• efektywniejszych i trwalszych elementów układów pracy źródeł światła (stateczniki),
• opraw oświetleniowych o większej sprawności i odporności na czynniki środowiskowe,
• układów do regulacji i sterowania strumienia świetlnego,
• systemów konserwacji urządzeń oświetleniowych,
• zintegrowanych systemów oświetlenia [4].

Głównym elementem systemu oświetlenia elek­trycznego wpływającym na zmniejszenie zużycia ener­gii elektrycznej jest rodzaj źródła światła. Podjęcie działań zmierzających do wymiany tradycyjnych źródeł światła (żarówki, świetlówki) na energooszczędne (świetlówki kompaktowe, diody LED – ang. Light-Emitting Diode) i dobór właściwych do zastosowania źródeł światła może prowadzić do dużych oszczędności w zużyciu energii elektrycznej.

Parametrem charakteryzującym efektywność przetwarzania energii elektrycznej źródła światła na świetlną jest tzw. skuteczność świetlna. Określona jest stosunkiem wysyłanego przez źródło strumienia światła Φ do mocy elektrycznej P pobieranej przez to źródło [6]. Parametr ten powinien stanowić jedną z podstawowych przesłanek wyboru danego źródła światła. Należy jednak przy tym pamiętać o pozostałych parametrach, takich jak:

• czas od włączenia do osiągnięcia pełnej skuteczności świetlnej,
• wpływ częstości załączeń na trwałość,
• własności barwowe (temperatura barwowa oraz wskaźnik oddawania barw),
• możliwość pulsacji strumienia świetlnego,
• przystosowanie źródeł do wybranych typów opraw oświetleniowych,
• konieczność zastosowania właściwego obwodu zasilania,
• cena [4].

Świetlówki standardowe charakteryzują się znacznie większą skutecznością świetlną niż żarówki. Dla porównywalnego strumienia świetlnego zużywają znacznie mniej energii elektrycznej. Świetlówki kompaktowe natomiast wykorzystywane zamiast żarówek pozwalają średnio na 75% redukcję zużycia energii i umożliwiają średnio 8–10-krotne wydłużenie czasu życia lampy [4]. Dlatego duże oszczędności uzyskuje się właśnie wymieniając żarowe źródła świa­tła (żarówki tradycyjne i halogenowe) na świetlówki.

Znaczne oszczędności i dodatkową poprawę ja­kości oświetlenia uzyskuje się, wymieniając często stosowane w budynkach użyteczności publicznej, tzw. świetlówki standardowe, na energooszczędne świetlówki wielopasmowe lub lampy LED.

We wnętrzach modernizowanych i nowo powstają­cych budynków użyteczności publicznej, w których ludzie pracują lub przebywają przez dłuższy czas, nie powinny już być stosowane świetlówki standardowe ze względu na niską wartość wskaźnika oddawania barw.

Możliwości uzyskania oszczędności energetycznych w przypadku budynków użyteczności publicznej są znaczne, gdyż przez zastosowanie energooszczędnych źródeł światła można zaoszczędzić do 80% energii zużywanej na oświetlenie [4]. Jest to istotne, oświetlenie ma bowiem w tych obiektach znaczący udział w bilansie energii elektrycznej.

Niezbędnym elementem do poprawnej pracy sys­temów z lampami fluorescencyjnymi (świetlówkami) oraz z lam­pami wyładowczymi, jest układ stabilizacyjno-zapłonowy. Wymiana często stosowanych w budynkach użyteczności publicznej dławików konwencjonalnych na ni­skostratne lub elektroniczne prowadzi do znacznych oszczędności energetycznych i poprawy jakości oświetlenia [4]. Uzyskuje się dzięki temu: zwiększenie skuteczności świetlnej i trwałości lampy oraz układu, niemigotliwy zapłon lampy i zniwelowanie efektu tętnienia światła, cichą, bezszumową pracę oraz możliwość regulacji strumienia świetlnego.

Świetlówki ze statecznikami elektronicznymi zużywają średnio o 25% mniej energii elektrycznej niż świetlówki z tradycyjnymi elektromagnetycznymi statecznikami [4]. Ponadto stateczniki elektroniczne pozwalają na regulację strumienia świetlnego źródła, co nie jest możliwe przy elektromagnetycznym stateczniku.

Bardzo ważnym elementem systemu oświetlenia jest oprawa oświetleniowa. Podstawowymi oświetleniowymi zadaniami opraw jest kształtowanie rozsyłu strumienia świetlnego zgodnie z przewidywanym zastosowaniem oraz ograniczeniem olśnienia.

Montaż właściwych opraw oświetleniowych i przestrzeganie warunków czystości opraw pozwalają na uzyskanie oszczędności w zużyciu energii elektrycznej.

Wymiana systemu oświetlenia elektrycznego po­winna odbywać się na podstawie opracowanego projektu oświetlenia, prowadzącego do uzyskania rozwiązania umożliwiającego zapewnienie wymaganej jakości oświetlenia w warunkach ob­niżenia kosztów eksploatacyjnych.

Podstawowe rozwiązania projektowe to:

• oprawy odbłyśnikowe – z reguły z rastrem – powinny być stosowane we wnętrzach, w których wymagana jest wysoka jakość oświetlenia (m.in. pomieszczenia z komputerami),
• oprawy kloszowe – mleczne lub pryzmatyczne – po­winny być stosowane w pomieszczeniach pomocni­czych i technicznych (m.in. strefy komunikacyjne, pomieszczenia sanitarne, magazyny).

Dbanie o czystość opraw jest bardzo istotne, z czasem ulegają one bowiem zabrudzeniu, co prowadzi do ograniczenia strumienia świetlnego. Brak zabiegów konserwacyjnych ze strony użytkownika obniża wydajność instalacji oświetleniowej. Przykładowo, jeśli typowa instalacja oświetleniowa składająca się ze świetlówek nie zostanie oczyszczona w ciągu trzech lat, to natężenie oświetlenia może zmniejszyć się nawet o 50% w stosunku do pierwotnego poziomu [4].

Najbardziej popularne działania energooszczędne polegające na wymianie źródeł to: wymiana żarówek na świetlówki kompaktowe, wymiana świetlówek rurowych oraz zastosowanie układów wysokiej częstotliwości do zasilania świetlówek rurowych.

Pojawienie się na rynku energooszczędnych świetlówek kompaktowych i lamp LED, które mogą być montowane w tradycyjnych oprawach do żarówek, znacznie obniżyło koszty modernizacji instalacji oświetleniowej, eliminując konieczność wymiany opraw oraz stosowania specjalnych układów zasilania świetlówek.

W sytuacji, gdy rekomendowana jest wymiana żarówek na świetlówki kompaktowe, należy pamiętać o przeciwwskazaniach do stosowania świetlówek – nie mogą one pracować w układach o dużej liczbie załączeń i wyłączeń, gdyż znacznie obniża to ich trwałość oraz powoduje niepełne wykorzystanie ich skuteczności świetlnej przy krótkich czasach pracy (pełna skuteczność świetlna jest uzyskiwana po pewnym czasie od załączenia) [4].

Oświetlenie dzienne

Bardzo duże oszczędności w zużyciu energii elektrycznej na oświetlenie można uzyskać dzięki właściwemu wykorzystaniu naturalnego światła dziennego. Okna, świetliki punktowe, pasma świetlne, transparentne powierzchnie umożliwiają przenikanie światła naturalnego w głąb pomieszczeń.

Użytkownik powinien dążyć do maksymalizacji wykorzystania światła dziennego, bo dzięki temu ogranicza wykorzystanie oświetlenia elektrycznego i tym samym redukuje koszty energii elektrycznej. Szczególnie ważne jest, aby stanowiska pracy zaopatrywane były w jak największą ilość światła dziennego [6]. Wymaga to odpowiedniego zaplanowania i podjęcia szeregu działań organizacyjnych.

Dodatkowo użytkownik powinien dążyć do maksymalizacji efektywności oświetlenia. Ściany i sufity pomieszczeń w związku z tym powinny być pomalowane jasnymi matowymi kolorami o dużym współczynniku odbicia. Wynika to z faktu, że jasne kolory odbijają do 80% światła, podczas gdy ciemne – mniej niż 10%.

Systemy oświetlenia dziennego powinny być właściwie eksploatowane i konserwowane. Dbanie o ich czystość jest bardzo ważne, ponieważ na strumień światła dziennego docierający do wnętrza ma wpływ stopień zanieczyszczenia ich powierzchni świetlnej. Ograniczenie tego strumienia w sytuacji, gdy jest niewystarczający, oznacza konieczność jego skompensowania, przez załączenie oświetlenia elektrycznego.

Nowoczesne systemy sterowania oświetleniem

Wykorzystanie systemów sterowania oświetle­niem prowadzi do oszczędności energetycznych i eko­nomicznych dzięki redukowaniu mocy instalowanej urządzeń oświetleniowych i czasu ich użytkowania.

Podstawowe możliwości systemów regulacji oświetlenia związane są z redukowaniem udziału oświetlenia elektrycznego poprzez:

• zwiększenie udziału światła dziennego,
• uwzględnienie nieobecności użytkowników,
• ob­niżenie natężenia oświetlenia podczas przerw w pracy, nieobecności pracowników lub gdy nie jest potrzebny optymalny poziom oświetlenia.

Optymalny poziom natężenia oświetlenia dotyczy wartości dla podstawowych prac wzrokowych wykonywanych w danym pomieszczeniu.

Duże oszczędności energii elektrycznej uzyskuje się dzięki: montażowi urządzeń automatycznego włączania i wyłączania oświetlenia, montażowi urządzeń do regulacji natężenia oświetlenia w pomieszczeniach oraz zastąpienia oświetlenia ogólnego oświetleniem ogólnym zlokalizowanym.

Sterowanie oświetleniem powinno się odbywać jak najbardziej „lokalnie”. Oznacza to, że użytkownik powinien mieć możliwość sterowania oświetleniem na poziomie, na którym to oświetlenie wykorzystuje. Nie dotyczy to jednak ogólnych systemów oświetlenia na korytarzach itp. Takie rozwiązanie prowadzi do oszczędności energii elektrycznej. Stosując kombinację ogólnego oświetlenia powierzchniowego z miejscowo wyłączanym oświetleniem roboczym można zaoszczędzić nawet do 20% energii w porównaniu do typowego układu zapewniającego pełne oświetlenie [4].

Dzięki zainstalowaniu kilku wyłączników miejscowych, sterujących oświetleniem w różnych strefach pomieszczenia, zyskuje się większą elastyczność i możliwość używania tylko faktycznie niezbędnego oświetlenia. Szczególnie jest to ważne w pomieszczeniach, w których tylko część przestrzeni wymaga oświetlenia, gdyż reszta nie jest użytkowana lub jest wystarczająco oświetlona światłem dziennym.

Zastosowanie automatycznego układu sterowania oświetleniem umożliwia uzyskanie znacznych oszczędności w zużyciu energii elektrycznej. Skala tych oszczędności zależy w dużej mierze od dostępności światła dziennego i schematu użytkowania oświetlanej powierzchni. Najlepsze efekty uzyskuje się dzięki zastosowaniu instalacji zintegrowanych i nowoczesnych inteligentnych systemów sterowania oświetleniem. Rozwiązania zawierające co najmniej jeden z następujących podsystemów: czasowy układ sterowania, układ sterowania związany ze światłem dziennym oraz układ sterowania wykrywający obecność, dają również bardzo dobre rezultaty w zakresie oszczędności energii elektrycznej [4].

Możliwości sterowania systemem oświetleniowym

Sterowanie systemem oświetleniowym polega na włączaniu, wyłączaniu oraz ściemnianiu lub rozjaśnianiu oświetlenia elektrycznego. Dzięki możliwości ściemniania przy zastosowaniu sterowania oświetleniem możliwe jest redukowanie poziomu natężenia oświetlenia podczas przerw w pracy, nieobecności pracowników lub gdy nie jest potrzebny optymalny poziom oświetlenia.

Sterowanie systemem oświetleniowym realizowane może być w różny sposób, począwszy od ręcznego sterowania wykonywanego przez użytkownika, aż do samoczynnego sterowania, które nie wymaga udziału użytkownika. W starszych systemach sterowania istnieje opcja ręcznego sterowania poziomu natężenia oświetlenia przy jego automatycznym załączaniu i wyłączaniu.

Sterowanie systemem oświetleniowym może być realizowane za pomocą następujących metod:

• sterowanie programowe,
• sterowanie obecnością człowieka,
• sterowanie czasowe,
• sterowanie czujnikami otwarcia,
• sterowanie poziomem natężenia oświetlenia,
• sterowanie zegarem astronomicznym,
• tworzenie scen oświetleniowych,
• wykorzystanie instalacji zintegrowanych.

Spośród wymienionych metod w obiektach użyteczności publicznej stosuje się: układy wykrywające obecność, czasowe układy sterowania, układy sterowania poziomem natężenia oświetlenia, tworzenie scen oświetleniowych i wykorzystanie instalacji zintegrowanych [4].

Układ sterowania wykrywający obecność wykorzystuje do sterowania oświetleniem detektory obecności (podczerwień, ultradźwięki, mikrofale). Światło zapalane jest w momencie wykrycia ludzkiej obecności, a wyłączane gdy detektor jej nie wykrywa przez zadany czas. Tego typu rozwiązania najlepiej nadają się do korytarzy i toalet.

Do wykrywania obecności człowieka stosuje się: czujniki ruchu i czujniki uniwersalne. Czujnik ruchu PIR umożliwia wyłączenie i/lub ściemnienie oświetlenia, jeżeli w zaprogramowanym przez użytkownika czasie, w danym pomieszczeniu nie zostanie wykryty ruch oraz natychmiastowe włączenie oświetlenia w momencie wejścia użyt­kownika do pomieszczenia. Czujnik uniwersalny stanowi połączenie trzech czujników w jednej obudowie: czujnika ruchu (PIR), czujnika światła dziennego (PE) i odbiornika podczerwieni (IR) [4]. Czujnik ten jest konfigurowany na zasadzie określenia poziomów granicznych natężenia światła i reakcji, jakie ma podjąć urządzenie po ich przekroczeniu (np. kiedy poziom natężenia światła przekroczy 1000 lx „wykonaj to”). Czujniki te reagują na ruch człowieka w polu obserwacji, a nie na jego obecność. Ze względu na częste załączanie oświetlenia na krótkie odcinki czasu należy stosować ten system sterowania ze źródłami światła, dla których częstość załączania nie wpływa w istotny sposób na ich żywotność, a czas dochodzenia do pełnego strumienia jest znacznie krótszy od czasu świecenia.

System sterowania wykrywający obecność człowieka ma bardzo istotny wpływ na zużycie energii elektrycznej do celów oświetleniowych. Pozwala na jego zmniejszenie.

Czasowy układ sterowania polega na tym, że światła wyłączane są zgodnie z określonym schematem, przy czym użytkownicy mają możliwość ponownego ich włączenia. Aby zoptymalizować działanie systemu, oświetlenie stanowisk pracy znajdujących się w pobliżu okien jest często dodatkowo uzależnione od dostępności światła dziennego. Załączanie oświetlenia odbywa się na określony, wcześniej zaprogramowany odcinek czasu, przy czym użytkownik może mieć możliwość przedłużenia czasu świecenia.

System wykorzystywany jest powszechnie do załączania oświetlenia w klatkach schodowych i korytarzach. Ze względu na częste załączanie oświetlenia na krótkie odcinki czasu należy stosować ten system sterowania ze źródłami światła, odpornymi na częste załączanie i o krótkim czasie „rozruchu” [4].

System sterowania czasowego umożliwia zmniejszenie zużycia energii elektrycznej do celów oświetleniowych.

Układ sterowania poziomem natężenia oświetlenia związany jest przeważnie ze światłem dziennym. System fotokomórek kontroluje natężenie światła dziennego i załącza oświetlenie dopiero wtedy, gdy światło dzienne staje się niewystarczające. Stosuje się również instalacje zaopatrzone w specjalne ściemniacze, które równoważą dostępne światło dzienne, utrzymując oświetlenie na stałym poziomie.

System jest powszechnie stosowany do doświetlania dziennego pomieszczeń. Ma to miejsce np. w pomieszczeniach o dużych powierzchniach, w których odległość od okien jest znaczna. Może wówczas wystąpić problem zapewnienia odpowiedniego poziomu oświetlenia naturalnego nawet w ciągu dnia. Aby to rozwiązać, stosuje się doświetlanie pomieszczeń, poprzez odpowiednio sekcjonowane oświetlenie, połączone z automatycznym układem sterującym, pozwalającym płynnie sterować strumieniem świetlnym źródeł światła [4].

Ważne jest ponadto, aby w pomieszczeniach, w których tylko część przestrzeni wymaga oświetlenia, gdyż reszta jest wystarczająco oświetlona światłem dziennym lub nie jest użytkowana, stosować miejscowe wyłączniki.

Do określania poziomu natężenia oświetlenia i sterowania stosuje się: czujniki zmian natężenia oświetlenia i wspomniane wcześniej czujniki uniwersalne. Czujnik zmian natężenia oświetlenia umożliwia dosto­sowywanie poziomu natężenia oświetlenia elektrycznego do istniejących warunków oświetlenia dziennego. Jego zadaniem jest ciągły pomiar natężenia oświetlenia odbitego od płaszczyzny roboczej, nad którą jest zainstalowany.

System sterowania związany światłem dziennym ma bardzo istotny wpływ na zużycie energii elektrycznej do celów oświetleniowych. Pozwala na jego znaczne zmniejszenie.

Tworzenie scen oświetleniowych jest stosowane obecnie do sterowania oświetleniem w nowoczesnych budynkach. System daje możliwość zdefiniowania różnorodnych scen oświetleniowych. W pomieszczeniach wielofunkcyjnych umożliwia to stworzenie idealnego oświetlenia do sali konferencyjnej, sal prezentacyjnych, sal pokazów multimedialnych itp.

Kontrola oświetlenia za pomocą zdefiniowanych scen oświetleniowych pozwala użytkownikowi na zdefiniowanie najczęściej używanych nastaw oświetlenia w poszczególnych obwodach, a następnie zebranie ich w pojedynczą scenę oświetleniową. Pozwala to następnie przestawić oświetlenie w dużym pomieszczeniu za pomocą jednego naciśnięcia klawisza i dostosować oświetlenie z jednej funkcji do drugiej w bardzo krótkim czasie [3]. Dodatkowo użytkownik ma możliwość zdalnego monitorowania stanu pracy oświetlenia w danym pomieszczeniu (strefie) z dowolnego punktu sieci lub zdalnie (za pomocą komputera, tabletu, smartfona) i stworzenie bieżącego raportu stanu systemu.

Tworzenie scen oświetleniowych pozwala, obok uzyskania elastyczności, estetyki, dobrego samopoczucia użytkownika i poprawy komfortu jego pracy, na oszczędność energii elektrycznej i obniżenie kosztów eksploatacji systemów oświetleniowych. Sceny oświetleniowe są powszechnie wykorzystywane w instalacjach zintegrowanych budynków inteligentnych.

Instalacje zintegrowane stosuje się m.in. w inteligentnych budynkach. Stanowią nowoczesne systemy automatyki budynkowej. Za ich pomocą można zrealizować wszystkie tradycyjne układy sterowania instalacji elektrycznej. Ponadto integrują one poszczególne funkcje:

• sterowanie oświetleniem,
• sterowanie żaluzjami i roletami,
• sterowanie urządzeniami ogrzewania elektrycznego, takimi jak: piece, grzejniki, zawory regulacyjne, pompy obiegowe;
• sterowanie napędami drzwi i klap przeciwpożarowych, sygnalizacji przeciwpożarowej i urządzeniami przeciwpożarowymi;
• sterowanie urządzeniami komputerowymi z centralnymi lub lokalnymi urządzeniami rezerwowego zasilania (UPS);
• sterowanie urządzeniami antywłamaniowymi i sygnalizacji obecności osób niepożądanych;
• sterowanie instalacjami i urządzeniami monitorującymi stan techniczny wybranych obwodów i odbiorników;
• zarządzanie energią [2].

W budynkach stosuje się bardzo różnorodne systemy inteligentnych instalacji zintegrowanych. Należą do nich: KNX, LCN, Lon Works, xComfort, ZigBee, Z-Wave, EnOcean, Fibaro, MyHome, DALI, BACnet, WAGO I/O [3].

Wykorzystanie instalacji zintegrowanych ma bardzo istotny wpływ na zużycie energii elektrycznej do celów oświetleniowych. Pozwala na jego znaczne zmniejszenie.

Wnioski

Zmniejszenie zużycia energii elektrycznej na oświetlenie w obiektach użyteczności publicznej odbywa się poprzez jego racjonalizację dzięki stosowaniu: racjonalnych rozwiązań projektowych, energooszczędnych systemów oświetlenia elektrycznego, oświetlenia dziennego oraz nowoczesnych systemów sterowania oświetleniem.

Modernizacja systemu oświetlenia poprzez wymianę źródeł światła lub wymianę opraw oświetleniowych lub łączną wymianę źródeł światła i opraw oświetleniowych prowadzi do szybkiego i znacznego zmniejszenia zużycia energii elektrycznej na oświetlenie.

Właściwe wykorzystanie naturalnego światła dziennego prowadzi do znacznych oszczędności w zużyciu energii elektrycznej na oświetlenie. Stosowanie nowoczesnych systemów sterowania oświetle­niem prowadzi do znacznego zmniejszenia zużycia energii elektrycznej na oświetlenie. Odbywa się to dzięki redukcji mocy instalowanej urządzeń oświetleniowych i czasu ich użytkowania.

Literatura

1. PN-EN 12464-1:2022-01 Światło i oświetlenie. Oświetlenie miejsc pracy. Część 1: Miejsca pracy we wnętrzach.
2. M. Bielówka, W. Dołęga, Analiza rozwiązań instalacji inteligentnych w kontekście oszczędności energii elektrycznej, „elektro.info” nr 9/2019, s. 120–126.
3. M. Bielówka, W. Dołęga, Przegląd łączników stosowanych w instalacjach inteligentnych. „elektro.info”, nr 6/2021, s. 76–80.
4. W. Dołęga, Racjonalizacja zużycia energii elektrycznej na cele oświetleniowe w obiektach użyteczności publicznej. Energetyka w kierunku nowej polityki energetycznej. Cykl rynki surowców i energii. Tom 1. Praca zbiorowa pod redakcją Piotra Kwiatkiewicza. Fundacja na rzecz Czystej Energii, Pracownia Polityki Energetycznej i Bezpieczeństwa Instytut Politologii – Uniwersytetu Zielonogórskiego Poznań – Zielona Góra 2020, s. 401–410.
5. W. Dołęga, M. Kobusiński, Projektowanie instalacji elektrycznych w obiektach przemysłowych. Zagadnienia wybrane, Wyd. 2, Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej, Wrocław, 2012.
6. S. Niestępski, M. Parol, J. Pasternakiewicz, T. Wiśniewski, Instalacje elektryczne – budowa, projektowanie i eksploatacja, Wyd. 4, Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, Warszawa 2019.