Energiatehokas katuvalaistus Kuntatekniikan päivät 2014 6.6.2014 Oulu Oulun Energia Urakointi Oy Jari Säkkinen
Katuvaloista se kaikki lähti... Ensimmäiset sähköllä toimivat lamput syttyivät Oulussa 8.12.1889. Oulun kaupungin sähkölaitoksen toiminnan katsotaan alkaneen tuosta päivästä. Sähkövalo otettiin käyttöön katujen valaisemiseksi Oulussa toisena kaupunkina Suomessa.
Oulun Energia -konserni Kotimaisessa omistuksessa oleva energiakonserni kattaa koko energia-alan arvoketjun: raaka-aineiden tuotannon sähkön ja lämmön tuotannon jakelun ja myynnin näihin liittyvät erilaiset palvelut Oulun Energian toiminta-ajatus on turvata edulliset ja varmat energiapalvelut alueensa ihmisille ja yrityksille. Konserniin kuuluvat Oulun Energia liikelaitos Oulun Sähkönmyynti Oy Oulun Energia Siirto ja Jakelu Oy Oulun Energia Urakointi Oy Turveruukki Oy Haukiputaan Energia Oy Yli-Iin Sähkö Oy Konsernin toimitusjohtaja Juhani Järvelä
Oulun Energia Urakointi Oy:n palvelut SÄHKÖVERKOT JA KYTKINLAITOKSET 0,4-20 kv sähköverkkojen rakennustyöt Muuntamot, kojeistot Sähkö- ja maastosuunnittelu Relekoestukset KATU- JA ALUEVALAISTUS Valaistuksen rakentaminen Ylläpito- ja huolto, tarkastukset Kartoitus ja inventointi Suunnittelu ja asiantuntijapalvelut Valaistuksen elinkaaripalvelut JÄNNITETYÖT, MITTAUKSET Jännitetöinen mm. pylväiden vaihdot, erotinhuollot, lumen ja jään puhdistustyöt, muuntamoiden ja kojeistojen puhdistukset Käytönjohtopalvelut Sähkönlaatumittaukset LIIKENNEVALOT JA TELEVERKOT Televerkkojen suunnittelu, rakentaminen ja ylläpito Kameravalvontajärjestelmät Liikennevalojen suunnittelu, rakentaminen ja ylläpito
Valaistuksen elinkaaripalvelu Kokonaisvaltainen palvelu valaisinkohtaisella kuukausimaksulla Palveluun voidaan sisällyttää mm. valaistussuunnittelu elohopeavalaistuksien saneeraus energiatehokkailla ratkaisuilla valaistuksien kunnossapito valaistuksien ohjaus investointien rahoitus omaisuustiedon hallinta ja vikatietojärjestelmä sähköenergia
Ainakin kolme hyvää syytä hoitaa valaistus kuntoon Elohopeavalaistusta Kuivasjärveltä. Epätasainen valaistus.
Nykyaikainen valaistus 1. Lisää turvallisuutta parantamalla näkyvyyttä ajoradoilla ja kevyenliikenteenväylillä (ajoradan muoto, mahdolliset esteet). 2. Lisää viihtyisyyttä kulkea kaupunkiympäristössä. 3. Parantaa yleistä kaupungin ilmettä valaisemalla ympäristön kasvillisuutta, puistoja sekä rakennuksia. 4. Vähentää energiankulutusta (energiaresurssien rajallisuus, vihreät arvot). 5. Alentaa tarvittavan valaistuksen ylläpitokustannuksia. 6. Lainsäädäntö edellyttää uudistamista (direktiivi 2009/125/EY) uudet lamppujen ja virranrajoittimien energiatehokkuusvaatimukset (komission asetus EY N:o 245/2009). Ulkovalaistuksessa paljon käytetty elohopealamppu poistuu markkinoilta asetuksen myötä 13.4.2015.
Lainsäädännön taustalla valaistuksen säästöpotentiaali Valaistus kuluttaa merkittävän osan maailman sähköenergiasta n. 19 %, joista jopa 60 % on energiatehotonta valaistusta. Suomessa valaistuksen osuus on noin 12 % sähkönkulutuksesta. Kaupunkien, kuntien ja liikenneviraston sähkönkulutus koko maan kokonaissähkönkulutuksesta 1% n. 800 GWh. Liikerakennuksissa valaistuksen osuus on noin 40-50 % sähköenergiasta.
Valaistumisen aika
Energiatehokas valaistus vaatii asiantuntemusta Tunnista valaistuksen todelliset elinkaarikustannukset. Minimoi energiankulutus käyttämällä tehokkaita valonlähteitä ja ohjausjärjestelmiä. Alhaisin ylläpitokustannus saavutetaan käyttämällä laadukkaita valonlähteitä, valaisimia ja ohjausjärjestelmiä. Valaistuksen säätö: Elektronisten liitäntälaitteiden avulla valaistustasoa voidaan säätää pienemmäksi ja sitä kautta energiaa säästäväksi. Useissa LED-valaisimissa on tietokone, jolla valaisin voidaan ohjelmoida etukäteen jo tehtaalla tai paikanpäällä erillisen ohjelmointilaitteen avulla.
Valotehokkuuden huima kehitys LED Valaisinvalmistajien tuotekehityksen fokuksessa on LED > Valotehokkuuden voimakkain kasvu tänä päivänä 150 lm/w Loistelamppu Monimetallilamppu OLED? LASER? 100 Hehkulamppu Halogeenilamppu 10 Hehku lamppu Halogeenilamppu Loistelamppu Monimetallilamppu LED OLED LASER Kuva vain havainnollistamista varten.
Energiatehokkuudeltaan huonot valonlähteet poistuvat markkinoilta Poistuvia valonlähteitä Huhtikuu 2010 Huhtikuu 2012 Huhtikuu 2015 Huhtikuu 2017 Tehottomat suurpainenatriumlamput (HPS vakio) Sallittu Poistuvat Plug-in HPS-lamput Sallittu Poistuvat Elohopealamput Sallittu Poistuvat Monimetallilamput (MHL) Sallittu Mahdollisesti poistuvat Sallittu Poistuvat mahdollisesti poistuvat Lähde: Philips
LEDin sovellusalueet ja teholuokat kevyenliikenteen väylät kadut valtatiet kävely- ja pyörätiet, puistot asuinalueiden kadut kaupungin kadut haja-asutusalueet taajamien liikenneväylät moottoritiet, kehätiet < 37 W < 55 W > 80W < 100W < 150W > 150W Teholuokat ovat suuntaa-antavia. Tehonkulutus on riippuvainen valaistusluokasta, pylväsvälistä tms.
LEDistä lyhyesti Tunnista LEDin todellinen elinikä. Valon värin suurin suositeltava arvo ulkovalaistukseen on alle 4200 K Vain optiikalla ohjattu linssitekniikka antaa tasaisen valon vaikka osa ledeistä olisinkin palanut. Varmista, että yksittäisen LEDmodulin vaihto on mahdollista, ettei huollon yhteydessä tarvitse vaihtaa koko valaisinta. L80F10 60000 h Elinikä 60.000 tuntia, jolloin 10 % lampuista on palaneita. L70F50 75000 h Elinikä 75.000 tuntia, jolloin 50 % lampuista on palaneita. 3000 K 7000 K TAKUU
LEDistä lyhyesti Valotehokkuus = lm/w = lumen per watti Tarkista valaisimen, ei pelkän LED-chipin valotehokkuutta LED Die LED Array * Optics + Cover Control Gear LED Luminaire 125 lm/w 90% 114.8 lm/w 88% 101.2 lm/w 97.1% 98.6 lm/w Tehokkuusesimerkki: Iridium2 GRN78-2S/740 T15 vs. X/657 LED Die LED Array + optic * Cover Control Gear LED Luminaire 133 lm/w 65% 86.5 lm/w 91% 78.7 lm/w 91.6% 72.1 lm/w *Lämmön hallinta, virta sekä ympäristön lämpötila
Valaistuksen säätöön Kaksitehorele (vaihtorele) LumiStep: Yksinkertainen keino säästää energiaa DynaDimmer: Ohjelmoitava, itsenäinen ohjausjärjestelmä Himmennys (1-10V) Dali Ohjausjärjestelmät Säästömuuntajat
Valaistuksen saneerausselvitys Oulu suosituksia
Valaistuksen saneerausselvitys Oulu tuloksia Tutkittiin useita erilaisia vaihtoehtoja huomioiden valaistuksen elinkaarikustannukset. Niin kansainväliset kuin kansallisetkin asiantuntijat pitävät erittäin epätodennäköisenä, että muutaman vuoden sisällä markkinoille tulisi tuote, joka korvaisi suoraan elohopealampun. Näin ollen kaikki nykyiset elohopeavalaistukset tulee saneerata. Oulun kaupungin kaduilla ja puistoissa on valaisimia yhteensä noin 36 900 kpl (saneerausselvitys OEU/OUKA 2013) Vuotuinen sähkönkulutus on noin 23,3 GWh. Elohopeasaneerausten toimenpiteillä saavutetaan energiansäästöä 9,1 GWh (910 000 ) vuodessa, mikä on 46,8 % Oulun kaupungin nykyisestä sähkönkulutuksesta. Uusien energiatehokkaiden valaisimien ja valonlähteiden avulla saamme heti merkittäviä energiansäästöjä.
Suositukset Ensimmäisenä pyritään saavuttamaan haluttu katuvalaistusluokka ajoradalle. Peruskorjauksessa tai rakennettaessa uutta katuvalaistusta, käytetään LED-valaisimia. Peruskorjauksen tai kokonaan uuden valaistuksen rakentamisen kustannuksissa valaisimen osuus on pieni. Pylväsvälien optimointi on tärkeää kustannuksia ajatellen: jokainen pylväs, joka voidaan jättää pois, vähentää kustannuksia. Kokoojakaduille perinteinen purkauslamppu (SpNa), mutta tapauskohtaisesti voidaan käyttää LED valaisimia. Tontti- ja kevyenliikenteenväylille LED-valaisin. Valaisimeen aina säätö.
Valaisinvalinnat Värtön ranta Aina valaistuslaskennan kautta (optimointi) Perussääntöjä: Perustonttikaduilla ja kevyenliikenteenväylillä käytetään LED valaisinta esim. Selenium LED 37W himmennyksellä. Uusilla alueilla himmennystaulukon mukainen säätö. Jos alueella yösammutus, niin himmennys valaisimessa mukana, mutta pois käytöstä.
LED-valaisimen laatuvaatimuksia Kuvaaja: Jonna Liius, OEU Oy Merikoskenkatu-Valtatie risteys, Tuira LED-valaisin tulee olla himmennettävissä ennakkoon ohjatulla valaisinkohtaisella ohjauslaitteella liitteenä olevan taulukon mukaisesti. (Himmennystaulukko) LED-valaisimen elinikä tulee ilmoittaa arvoille L 80 F 10. LED-valaisimen valovirta tulee ilmoittaa koko valaisimelle. LED-valaisimen LEDejä ei tule ajaa yli 525 ma virralla. LED-valaisimen tulee tuottaa valkoista valoa sinisten LEDien ja fosforin avulla. RGB-valaisimia ei hyväksytä. (Innolumis) LED-moduuli liitäntälaitteineen tulee olla vaihdettavissa erikseen uusimatta koko valaisinta.
LED-valaistuksen himmennystaulukko Esim. K4 = Oulussa pyörätien valaistus AL5 = Tonttikatu Oulun asuinalueilla
Esimerkkejä valaistustoteutuksista 11.6.2014 23
Kuvaaja: Jonna Liius, OEU Oy Värtön ranta
Kuvaaja: Jonna Liius, OEU Oy Värtön ranta
Kuvaaja: Jonna Liius, OEU Oy Värtön ranta
Mukautuva kaupunkivalaistus- projekti Kaupunkikaikuja- ja Valotarinademot toteutettu yhdessä Oulun yliopiston arkkitehtuurin osastolla Kuvaaja: Henrika Pihlajaniemi, Arkkitehdit m3 Oy Kaupunkikaikuja
Kuvaaja: Henrika Pihlajaniemi, Arkkitehdit m3 Oy Kiikkusaari
Kuvaaja: Henrika Pihlajaniemi, Arkkitehdit m3 Oy Kiikkusaari
Kuvaaja: Henrika Pihlajaniemi, Arkkitehdit m3 Oy Valotarina Pakkahuoneenkatu Kiikkusaari
Kuvaaja: Henrika Pihlajaniemi, Arkkitehdit m3 Oy Valotarina
Ota yhteyttä! Jari Säkkinen yksikön päällikkö Oulun Energia Urakointi Oy katu- ja liikennevalaistus, televerkot ja kojeistot Kasarmintie 6 90101 Oulu Puh. 044 703 3212 jari.sakkinen@oulunenergia.fi www.oulunenergia.fi