Jonna Liius ELOHOPEALAMPPUJEN KORVAAMINEN TIEVALAISTUKSESSA ENERGIAN SÄÄSTÄMISEKSI

Jonna Liius ELOHOPEALAMPPUJEN KORVAAMINEN TIEVALAISTUKSESSA ENERGIAN SÄÄSTÄMISEKSI Opinnäytetyö KESKI-POHJANMAAN AMMATTIKORKEAKOULU Sähkötekniikan koulutusohjelma Tammikuu 2009

TIIVISTELMÄ OPINNÄYTETYÖSTÄ Yksikkö Ylivieskan yksikkö Aika 15.01.2009 Tekijä Jonna Liius Koulutusohjelma Sähkötekniikka Työn nimi Elohopealamppujen korvaaminen tievalaistuksessa energian säästämiseksi Työn ohjaaja Yliopettaja Jari Halme Sivumäärä 27 + 3 liitettä Työelämäohjaaja Vastaava sähkötöiden johtaja Juho Hosio Tämä opinnäytetyö on tehty Andament Oy:lle, joka toimii tievalaistuksen ja pumppaamoiden huoltourakoitsijana Tiehallinnolle, Oulun ja Etelä-Lapin tiepiirin alueella. Opinnäytetyön tarkoituksena on ollut välittää Andament Oy:lle mahdollisimman paljon tietoa niistä toimenpiteistä, joita tulee suorittaa ja ottaa huomioon elohopealamppujen poistamiseksi tievalaistuksesta ennen niiden saatavuuden loppumista. Tämä opinnäytetyö sisältää myös esimerkkitapauksen, jossa Ylivieskan kaupungin alueella sijaitsevalle tievalaistukselle on suoritettu inventointi, pisteytys, kustannusarvio, säästölaskelma sekä laskettu takaisinmaksuaika. Asiasanat elohopealamput, tievalaistus

ABSTRACT CENTRAL OSTROBOTHNIA UNI- VERSITY OF APPLIED SCIENCES Date 15. January 2009 Degree programme Electrical engineering Name of thesis Replacing mercury vapour lamps in road lighting to save energy Instructor Jari Halme Author Jonna Liius Pages 27 + 3 Appendix Supervisor Juho Hosio This thesis was made for a company called Andament Oy. Andament Oy takes care of road lighting and pumping stations in the area of Oulu and Southern Lapland road regions, and is thus a maintenance contractor for Finnish Road Administration. The purpose of this thesis was to give Andament Oy as much information as possible on what they should do and consider when replacing mercury vapour lamps with an energy saving alternative in road lighting as selling of mercury vapour lamps will stop. This thesis also includes an example case of road lighting in Ylivieska city area. The case includes an inventory, pointing, a cost estimation, a saving estimation and a calculated payback period made for that area. Key words mercury vapour lamp, road lighting

ESIPUHE Tässä se nyt on käsissäsi, ensimmäinen minun kirjoittamani kirja. Sen vuoksi tahdonkin kiittää ohjaajiani yliopettaja Jari Halmetta sekä Andament Oy:n vastaavaa sähkötöiden johtajaa Juho Hosiota, jotka auttoivat kaikista merkittävimmin tämän opinnäytetyön valmiiksi saattamisessa. Suuri kiitos kuuluu myös perheelleni, ystävilleni, opiskelukavereilleni ja kaikille niille, jotka jaksoivat kannustaa minua opinnäytetyöprojektini aikana. Kiitos.

SISÄLLYS TIIVISTELMÄ ABSTRACT ESIPUHE 1 JOHDANTO...1 2 LAMPPUTYYPIT...2 2.1 Elohopealamput...2 2.1.1 Rakenne...2 2.1.2 Toiminta...3 2.1.3 Valontuotto ja väriominaisuudet...4 2.1.4 Valovirran alenema...5 2.2 Suurpainenatriumlamput...6 2.2.1 Rakenne...7 2.2.2 Toiminta...8 2.2.3 Valontuotto ja väriominaisuudet...9 2.2.4 Valovirran alenema...10 2.2.5 Liitäntä- ja sytytinlaitteet...11 2.3 LED...11 2.3.1 Rakenne...12 2.3.2 Toiminta...12 2.3.3 Valontuotto ja väriominaisuudet...13 2.3.4 Teho-LED...13 2.4 Monimetallilamput...13 2.4.1 Rakenne...13 2.4.2 Toiminta...15 2.4.3 Valontuotto ja väriominaisuudet...15 2.4.4 Valovirran alenema...15 2.4.5 Liitäntä- ja sytytinlaitteet...15 2.5 Pienpainenatriumlamput...16 2.5.1 Rakenne...16 2.5.2 Toiminta...17 2.5.3 Valontuotto ja väriominaisuudet...17 2.5.4 Valovirran alenema...18 2.5.5 Liitäntä- ja sytytinlaitteet...18 3 ELOHOPEALAMPPUJEN KORVAAMINEN...19 4 OPINNÄYTETYÖN KÄYTÄNNÖN OSUUDEN ESITTELY...20 5 ELOHOPEALAMPPUTILANNE YLIVIESKAN KAUPUNGIN ALUEELLA...21 5.1 Inventointi...21 5.2 Pisteytys...24 5.3 Kustannusarvio...24 5.4 Säästölaskelma ja takaisinmaksuaika...25 5.5 Tulokset...25 6 YHTEENVETO...27 LÄHTEET...28 LIITTEET

1 JOHDANTO Opinnäytetyön aihe nousi esille, kun lampunvalmistajilta tuli tieto Andament Oy:lle, että elohopealamppujen valmistus tullaan lopettamaan vuoteen 2010 mennessä. Tämän tiedon pohjalta opinnäytetyötä aloitettiin tekemään ja suunniteltiin valtavan kiireistä aikataulua lamppujen vaihtamiselle. Muutaman kuukauden päästä kuitenkin saatiin uutta tietoa, jonka mukaan elohopealamppujen valmistuksen lopettamisajankohtaa on siirretty vuoteen 2015. Tämän tiedon ansiosta vaihtoprojektille saatiin huomattavasti lisäaikaa. Aikataulu elohopealamppujen poistamiselle on kuitenkin kiireinen, koska valaistuksen uusimista voidaan suorittaa vain tietyn budjetoinnin mukaan tasaisesti vuosittain. Opinnäytetyöprojektin alkuvaiheessa kartoitettiin koko urakka-alueen elohopealampputilannetta. Opinnäytetyön kirjallista osuutta päätettiin kuitenkin rajata mittavasti. Opinnäytetyön kirjallinen osuus kohdennettiin Ylivieskan kaupungin alueella, Tiehallinnon omistuksessa olevaan valaistukseen. Kyseiselle alueelle suoritettiin inventointi, pisteytys sekä laskettiin kustannusarvio, säästölaskelma ja takaisinmaksuaika. Nämä toimenpiteet ovat sellaisia, jotka pitää selvittää aina ennen kuin olemassa olevan valaistuksen muutoksia voidaan alkaa suunnittelemaan. Ylivieskan kaupungin alueelta tehtyä kartoitusta voidaan käyttää esimerkkitapauksena, kun kyseiset kartoitukset laajennetaan koko Andament Oy:n vastuualueelle. Opinnäytetyöprojektin aikana on myös mietitty korvaavia lamppuvaihtoehtoja elohopealamppujen tilalle sekä vertailtu erilaisia valaisinvaihtoehtoja. Kaikki opinnäytetyöprojektin aikana saadut tiedot ja tulokset ovat olleet Andament Oy:n käytettävissä koko ajan opinnäytetyöprojektin edetessä, joten niitä on pystytty hyödyntämään käytännössä välittömästi. Näin ollen on voitu suunnitella ja ehdottaa Tiehallinnolle kyseisten valaisinvaihtojen suorittamista jo ensi kesälle.

2 LAMPPUTYYPIT Tämän kappaleen tarkoituksena on tuoda esille perustietoa elohopealampuista ja mahdollisista elohopealampun korvaavista lampputyypeistä. 2.1 Elohopealamput Elohopealampun valontuotto perustuu kaasupurkaukseen elohopeahöyryssä. Lampun säteilytehosta noin viidennes on ultraviolettialueella, josta osa muunnetaan loisteaineella näkyväksi valoksi. Loisteaineen käyttö UV-säteilyn muuttamisessa parantaa valotehokkuutta ja väriominaisuuksia. Elohopealampun tuottama väri on sinertävän valkoista. (Halonen & Lehtovaara 1992, 226 228; Halme 2007.) 2.1.1 Rakenne Elohopealamput ovat ellipsoidinmuotoisia, E27 tai E40 kierrekantaisia lamppuja, joiden ulkokupu on yleensä borosilikaattilasia. Myös soodalasia on käytetty kupumateriaalina alle 125 W elohopealampuissa. (Halonen & Lehtovaara 1992, 227.) Elohopealampun purkausputken pituus on 30...100 mm ja läpimitta 10...20 mm. Purkausputki on valmistettu kvartsilasista, jolla on hyvät läpäisyominaisuudet. Käytännössä purkausputken seinämän lämpötila rajoitetaan 800 C, vaikka materiaalin sulamispiste on noin 1350 C. Purkausputki sisältää elohopeaa ja vähäisen määrän jalokaasua, yleensä argonia. Tyypillinen elohopea-annos on esimerkiksi 125 W lampussa noin 20 mg. Lampun palaessa jatkuvassa tilassa sen sisältämä elohopea-annos on kokonaan höyrystyneenä. (Halonen & Lehtovaara 1992, 227.)

KUVIO 1. Tyypillinen elohopealampun rakenne. 1)Kierrekanta 2)sytytysvastus 3)apuelektrodi 4)pääelektrodi 5)tukilanka 6)purkausputki 7)loisteaine ja 8)ulkokuori (Halonen & Lehtovaara 1992, 227). Elohopeamäärän annostelu on hyvin tärkeää, koska höyrynpaine määrää lamppujännitteen. Purkausputken sisällä oleva jalokaasu on hyvin olennaisessa asemassa syttymis- ja lämpenemisvaiheessa, koska sen koostumus ja täytöspaine määräävät lampun syttymisjännitteen. (Halonen & Lehtovaara 1992, 227.) Ulkokuvun sisällä oleva kaasu on pienpaineista typpeä tai typen ja argonin seosta. Täytöspaineella on vaikutusta purkausputken lämpötilaan. Purkausputken tuottamasta UVsäteilystä osan ulkokupu suodattaa pois. (Halonen & Lehtovaara 1992, 227.) 2.1.2 Toiminta Jännitteen kytkeytyessä elohopealamppuun syntyy hohtopurkaus pääelektrodin ja sytytyselektrodin välille. Sytytysvastus rajoittaa apupurkauksen palamisvirtaa. Hohtopurkaus laajenee nopeasti pääelektrodien välille. Elektrodien lämmetessä niiden emissio kasvaa, kunnes hohtopurkaus muuttuu kokonaan kaaripurkaukseksi. Kaaripurkaus tuottaa lämpöä purkausputken sisällä, joka höyrystää elohopeaa ja kasvattaa painetta. Purkaus saavuttaa stabiilin tilansa muutaman minuutin kuluttua, jolloin koko elohopeamäärä on höyrystynyt. Kuumana elohopealamppu ei syty heti uudelleen vaan sen jälleensyttymisaika on 2 5 mi-

nuuttia. Tämä johtuu kuuman elohopean suuresta höyrypaineesta. (Halonen & Lehtovaara 1992, 227-228.) KUVIO 2. Elohopealampun kytkentä sähköverkkoon. (Halonen & Lehtovaara 1992, 228.) Lamppuvirran vaihdellessa lamppujännite pysyy lähes muuttumattomana. Lamppujännite määräytyy lähinnä elohopeahöyryn paineen ja purkausputken koon perusteella. Elohopealampun sähköiset ominaisuudet eivät muutu juurikaan lampun vanhetessa. (Halonen & Lehtovaara 1992, 229.) 2.1.3 Valontuotto ja väriominaisuudet Suurpaineisen elohopealampun valontuotto perustuu näkyvän valon alueella oleviin spektriviivoihin 405 Nm, 546 Nm, 577 Nm ja 579 Nm. Elohopealamppujen tehoalue on 50...2000 W ja valovirrat 1,8...125 klm. Valotehokkuus elohopealampussa kasvaa kuormituksen kasvaessa valokaaren pituusyksikköä kohden (W/cm). Sama vaikutus on purkausputken halkaisijan suurentamisella, jolloin täytyy myös elohopean määrää purkausputken sisällä lisätä. (Halonen & Lehtovaara 1992, 230.)

KUVIO 3. Elohopealampun spektri (Halonen & Lehtovaara 1992, 232.) Vakioelohopealamppujen värilämpötilat ovat noin 3800...4000 K ja R -indeksit noin 40 (Halonen & Lehtovaara 1992, 232). a 2.1.4 Valovirran alenema Valovirran alenema aiheutuu purkausputken tummumisesta sekä loisteaineen ja purkauksen valontuoton heikentymisestä. Purkauksen tuottaman UV-säteilyn määrä vähenee myös polton aikana. Purkausputken tummumista tapahtuu eniten lampun syttymisvaiheessa. Emissioaineen kuluessa syttyminen hidastuu, jolloin tummuminen nopeutuu. Kun emissioaine alkaa loppua pääelektrodeista, ei lamppu enää syty. (Halonen & Lehtovaara 1992, 232.)

KUVIO 4. Elohopealampun valovirran alenema ja lamppujen kuolleisuus (Halonen & Lehtovaara 1992, 233.) 2.2 Suurpainenatriumlamput Suurpainenatriumlampun valontuotto perustuu natriumhöyryn purkaussäteilyyn valon keltaisella alueella, joka on lähellä silmäherkkyysmaksimia. Tämän vuoksi suurpainenatriumlampun valotehokkuus on suuri verrattuna lampun tehoon. (Halme, 2007.)

2.2.1 Rakenne Suurpainenatriumlamput ovat ulkokuvultaan yleensä putkenmuotoisia, mutta myös ellipsoidimuotoisia kupuja on olemassa. Lampun tehosta riippuen kantana on E27 tai E40. Myös suurpainenatriumlappujen kupumateriaalina yleisin on kovalasinen borosilikaattilasi. (Halonen & Lehtovaara 1992, 239-240.) KUVIO 5. Tyypillinen suurpainenatriumlampun rakenne. 1)Posliininen eristyslevy 2)kierrekanta 3)getteri 4)sisäänvientijohdin 5)laajenemisyksikkö 6)purkausputki 7)ulkokupu 8)tuki ja 9)tukijouset (Halonen & Lehtovaara 1992, 237). Purkausputken yleisimmin käytetty materiaali on sintrattua monikiteistä alumiinioksidia. Mitat purkausputkelle määräytyvät optimoitaessa lampun toiminta- ja käyttöominaisuuksia. Yleensä purkausputken läpimitta on 5 10 mm ja pituus noin 10-kertainen verrattuna läpimittaan. Seinän normaali paksuus on noin 0,5 0,8 mm. Lampun sisällä oleva purkausputki on tuettu tukirakenteella, joka näkyy yllä olevassa kuvassa (KUVIO 5). (Halonen & Lehtovaara 1992, 236 & 238.) Lähes kaikkien suurpainenatriumlamppujen purkausputken sisällä oleva täytös sisältää natriumia (Na), elohopeaa (Hg) ja ksenonia (Xe), joista jälkimmäiset toimivat puskurikaasuina. Puskurikaasuilla on voimakas välillinen vaikutus valotehokkuuteen. Ilman täytekaasuja jouduttaisiin purkausputkesta tekemään huomattavasti pidempi, natriumin alhaisen höyrynpaineen vuoksi. Natriumin paine on noin 7 mpa, elohopean 60 kpa ja ksenonin 20 kpa. Puskurikaasut muuttavat sähköistä ja termistä johtavuutta, joka näkyy sähkökentän voi-

makkuudessa ja plasman lämpötilassa. Täytöskaasuilla on myös merkitystä syttymisen kannalta. (Halonen & Lehtovaara 1992, 238.) Suurpainenatriumlampun elektrodi koostuu tavallisesti volframitapista, jonka ympärille on kierretty emissioaineella päällystettyjä volframikierukoita. Lampun korkea lämpötila ja suuri höyrynpaine asettavat tiettyjä vaatimuksia elektrodien rakenteelle, materiaalille ja johdinten läpiviennille purkausputkeen. Elektrodien on toimittava eri kaasun koostumuksessa ja paineessa. Elektrodien on myös toimittava useissa eri lämpötiloissa lampun syttymisestä lampun stabiilitilan saavuttamiseen asti. Vaihtojännitteellä elektrodi joutuu toimimaan vuorotellen katodina ja anodina. (Halonen & Lehtovaara 1992, 238.) Getterien tehtävänä on sitoa lamppuun polton aikana vapautuvat kaasut ulkokuvun ja purkausputken välissä sijaitsevalta tyhjöalueelta. Getterit sitovat erityisesti happea. (Halonen & Lehtovaara 1992, 239.) Ellipsoidinmuotoisessa kuvussa on kuvun sisäpinnalla valoa hajottava jauhepäällyste. Jauheen ansiosta valokappale saadaan suuremmaksi ja häikäisyä saadaan vähennettyä. Ulkokuvussa ei tarvita erityistä loisteainetta, koska UV-säteilyn osuus on vähäistä verrattuna elohopealamppuun. (Halonen & Lehtovaara 1992, 239.) 2.2.2 Toiminta Syttymisen aikana sähköisen järjestelmän antaman syttymisjännitteen on oltava suurempi kuin kaasun läpilyöntijännitteen. Riittävän jännitteen aikaansaamiseksi tarvitaan ulkopuolisia sytytinlaitteita, joita tässä tapauksessa ovat kuristin ja elektroninen pulssisytytin. Elohopealamppujen tilalle tarkoitetuissa suurpainenatriumlampuissa sytytysmekanismi on kuvun sisällä, joten tarvitaan vain ulkoinen kuristin. (Halonen & Lehtovaara 1992, 238; Halme 2007.) Syttymistapahtuman jälkeen kestää hetki ennen kuin lamppu saavuttaa stabiilin tilansa ja palaa täydellä teholla. Lämpenemisen aikana valontuotto kasvaa vähitellen ja aluksi valon väri poikkeaa lopullisesta väristä. Tyypillisesti syttymisaika suurpainenatriumlampulla on

5 10 minuuttia. Syttymisen katsotaan loppuneen, kun lamppu on saavuttanut 80 % lopullisesta valovirrasta. (Halonen & Lehtovaara 1992, 242.) 2.2.3 Valontuotto ja väriominaisuudet Suurpainenatriumlampun spektrijakaumassa valontuotto perustuu natriumin viivoihin 568,8 Nm, 615,4 Nm ja 616,1 Nm sekä elohopeaspektriin aallonpituusalueella 540 580 Nm. Elohopea tuottaa säteilyä myös spektrin punaisella alueella. Keltavihreällä alueella säteily on peräisin osin ksenonista. (Halonen & Lehtovaara 1992, 249.) KUVIO 6. Suurpainenatriumlampun spektri (Halonen & Lehtovaara 1992, 249.) Natriumhöyryn paineen tulee olla noin 10 kpa mahdollisimman suuren valontuoton saavuttamiseksi. Purkausputken pienen koon vuoksi suurpaineisissa purkauksissa sekä virtatiheys että tehotiheys ovat suuria. Höyrystyneen natriumin määrä riippuu lämpötilasta kylmäpisteessä, joka sijaitsee purkausputken päässä. Optimaalisen toiminnan kannalta amalgaamin lämpötilan tulisi olla 615 750 C. Amalgaami syntyy natriumin ja elohopean seoksesta. (Halonen & Lehtovaara 1992, 241-243.)

Värintoisto-ominaisuuksiltaan tavallinen suurpainenatriumlamppu on huono. on vain noin 20. Parannetun värintoiston lampuilla Ra -indeksi Ra -indeksi on noin 65 ja valotehokkuus 10 15 % pienempi kuin vastaavan tehoisilla vakiolampuilla. Uusimpien lampputyyppien valotehokkuutta ja väriominaisuuksia on parannettu vieläkin enemmän, mutta valotehokkuuden lisäämisessä polttoiän säilyttäminen tuottaa ongelmia. (Halonen & Lehtovaara 1992, 236.) 2.2.4 Valovirran alenema Suurpainenatriumlampussa iän myötä tapahtuvan valovirran syynä yleensä on, että purkausputken ja ulkokuvun valonläpäisykyky heikkenee. Myös eliniän aikana tapahtuva natriumhävikki alentaa valontuottoa. Alkuvaiheessa lamppujännitteen ja lampun tehon kasvu saattaa kompensoida valovirran alenemista. KUVIO 7. Suurpainenatriumlampun valovirran alenema (Halonen & Lehtovaara 1992, 248.)

2.2.5 Liitäntä- ja sytytinlaitteet Suurpainenatriumlampuille tarkoitetuissa kuristimissa on yleensä useita eri ulosottoja eri verkkojännitteille. Lampun teho on rajoitettu niin, että sallitun tehovaihtelun rajat ylitetään sallitun verkkojännitteen vaihtelun rajoissa (± 10 %). Tehon ollessa liian suuri, lamppujännite kasvaa ja tekee lampusta epästabiilin. Pahimmassa tapauksessa kyseinen tehon kasvu saattaa vioittaa lamppua. Suurpainenatriumlampulle on induktiivisten kuristimien lisäksi tarjolla kapasitiivisia liitäntälaitteita, joissa induktiivinen ja kapasitiivinen kuristin ovat sarjassa. Lisäksi tarjolla on myös vakiotehopiirejä. (Halonen & Lehtovaara 1992, 251-252.) Suurpainelampuille on myös olemassa elektronisia liitäntälaitteita, jotka antavat lampulle suurtaajuisen jännitteen. Elektronista liitäntälaitetta käytettäessä jokaisella puolijaksolla muuten lamppujännitteessä esiintyvät jälleensyttymishuiput häviävät, lampun tehokerroin kasvaa 0,8 arvosta 1,0 arvoon kun taajuus kasvaa arvosta 50 Hz arvoon 10 khz. Suurtaajuuskäytöllä liitäntälaitteiden häviöt ovat pienemmät kuin kuristinta käytettäessä. Tällöin järjestelmän kokonaisvalotehokkuus paranee. (Halonen & Lehtovaara 1992, 252-253.) Suurtaajuuskäyttöön liittyy yksi olennainen ongelma, jota kutsutaan akustiseksi resonanssiksi. Akustinen resonanssi tarkoittaa tilannetta, kun purkausputkeen syntyy seisovia paineaaltoja. Seisovat aallot häiritsevät purkausta ja tekevät sen epästabiiliksi. Kyseisessä tilanteessa valovirta ja lamppujännite vaihtelevat. Pahimmillaan ylikuumeneminen vaurioittaa purkausputkea. (Halonen & Lehtovaara 1992, 253.) 2.3 LED LED (light emitting diode) on valoa emittoiva diodi, jonka valontuotto perustuu puolijohdetekniikkaan. Tällaisia komponentteja ovat diodien lisäksi myös transistorit. Nimensä mukaisesti puolijohteet johtavat sähköä heikommin kuin varsinaiset johteet. Tärkeimpiä puolijohteita elektroniikassa ovat pii ja germanium. LED säteilee yhtä aallonpituutta sisältämää monokromaattista valoa.

2.3.1 Rakenne LED-valaisin koostuu useista pienistä LED-diodeista. Erilaisia pieniä diodeja yhdistelemällä saadaan aikaan erilaisiin käyttötarkoituksiin sopivia LED-valaisimia. KUVIO 8. Valkoista valoa emittoiva diodin rakenne. 2.3.2 Toiminta PN-liitos sisältää kaksi erilaista puolijohdetta, joita ovat P-tyypin ja N-tyypin puolijohteet. Näiden puolijohteiden välillä on rajapinta, jonka vieressä sijaitsevaa aluetta kutsutaan tyhjennysalueeksi. KUVIO 9. Puolijohteen PN-rajapinta. (Paatiala 2007.)

2.3.3 Valontuotto ja väriominaisuudet Valontuotto ja väriominaisuudet vaihtelevat sen mukaan, millaista diodia käytetään ja miten ne on kytketty toisiinsa. 2.3.4 Teho-LED Erilaisiin valaistuskohteisiin on kehitetty teho-led, joiden valonteho voi olla jopa 80 lm/w. Valoteholtaan sekä sähköteholtaan yksittäiset teho-led:it voivat olla jopa 1 watin suuruisia. Teho-LED:it tuottavat paljon hukkalämpöä, joten niitä on jäähdytettävä. LED:in kuumetessa liikaa sen teho alenee huomattavasti. Teho-LED:in sijaan voidaan käyttää normaaleja diodeja sarjaan kytkettynä, jolloin valoa voidaan suunnata paremmin laajemmalle alueelle. (Tuominen 2007.) 2.4 Monimetallilamput Monimetallilamppu on jatkokehitelmä elohopealampusta ja sen valontuotto perustuu korkeapaineiseen kaasupurkaukseen. (Halonen & Lehtovaara 1992, 260.) 2.4.1 Rakenne Monimetallilamppuja on kierrekantaisia sekä kaksikantaisia malleja. Kaksikantaiset monimetallilamppumallit ovat tarkoitettu lähinnä toimisto- ja liiketiloihin. Kierrekantaisissa malleissa käytetään E27 ja E40 kantaa, kuten aiemmin esitellyissä elohopea- ja suurpainenatriumlampuissakin. (Halonen & Lehtovaara 1992, 260.) Monimetallilampun ulkokuvun tärkein tehtävä toimia purkausputken suojana ja estää purkausputken lämmön hävikki. Paras lämpöeristys saadaan aikaan, kun purkausputken ja ulkokuoren väliin jätetään tyhjö. Tyhjöä ylläpidetään gettereiden avulla, kuten jo aiemmin kerroin suurpainenatriumlamppuihin liittyen. Monimetallilampun tapauksessa kyseessä on kuitenkin getterirengas. Ulkokuvun materiaaleina ovat borosilikaattilasi tai kvartsilasi.

Kierrekantaisissa monimetallilampuissa materiaalina on aina borosilikaattilasi. (Halonen & Lehtovaara 1992, 260.) KUVIO 10. Tyypillinen monimetallilampun rakenne 1)Kierrekanta 2)sisäänvientijohdin/ kannatin 3)kannattimen suojahylsy 4)purkausputki 5)ulkokupu 6)getterirengas (Halonen & Lehtovaara 1992, 258.) Monimetallilampun purkausputken materiaalina käytetään kvartsilasia, koska sillä on hyvä valonläpäisykyky aallonpituusalueella 185 4000 Nm. Kvartsilasin pehmenemispiste on 1 350 C, mutta purkausputken annetaan lämmetä vain 950 C. Purkausputken lämpeneminen rajoitetaan kyseiseen lämpötilaan, koska muuten syntyy liian suuri paine-ero purkausputken sisä- ja ulkopuolella. Paine-erosta saattaa seurata, että purkausputki alkaa muotoutua uudelleen. (Halonen & Lehtovaara 1992, 258.) Purkausputkin täytöksellä on tässä tapauksessa useita eri vaihtoehtoja. Täytös kuitenkin koostuu elohopeasta, eri metallien halogeeniyhdisteistä sekä pienestä määrästä jalokaasua. Jodi on suosittu monimetallilampussa käytettävä halogeeni. Lampun palaessa kaikki täytösaine ei ole höyrystyneenä, vaan osa täytösaineesta on tiivistyneenä purkausputken alhaisimman lämpötilan alueella kylmäpisteen lähellä. Monimetallilamppujen tapauksessa polttoasentoa on usein rajoitettu lampputyypeittäin, koska polttoasennon vaihtuessa kylmäpisteen sijainti ja lämpötila saattaa muuttua. (Halonen & Lehtovaara 1992, 258-259.)

2.4.2 Toiminta Monimetallilampun syttymisjännitteen on oltava paljon korkeampi kuin elohopealampulla. Tämä johtuu lampussa käytettävästä jodista. Sytyttimen avulla synnytetään elektrodien välille niin suuri sähkökenttä, jolloin läpilyönti pääsee tapahtumaan purkausputkessa. Jalokaasun tehtävänä on alentaa purkauksen syttymisjännitettä. Syttymisen jälkeen kestää noin 4 6 minuuttia ennen kuin lamppu on saavuttanut lopullisen toimintapisteensä. (Halonen & Lehtovaara 1992, 262-263.) 2.4.3 Valontuotto ja väriominaisuudet Tievalaistuksessa käytössä olevat monimetallilamput tuottavat valkoista valoa ja niiden värintoisto-ominaisuudet ovat erittäin hyvät. Monimetallilampun spektrikäyrä muuttuu sen mukaan mitä monimetalleja kyseisessä lampussa käytetään. 2.4.4 Valovirran alenema Monimetallilampun valovirran alenema polttoiän aikana johtuu pääasiallisesti seuraavista seikoista, joita ovat elektrodimateriaalin höyrystymisestä, purkausputken läpäisykyvyn alenemisesta tummumisen johdosta sekä yhdisteiden kemiallisen tasapainon muuttumisesta purkausputkessa. Lampun syttymisvaiheen aikana elektrodimateriaalin höyrystyminen on voimakkainta. (Halonen & Lehtovaara 1992, 267.) 2.4.5 Liitäntä- ja sytytinlaitteet Muiden purkauslamppujen tapaan monimetallilamppu tarvitsee liitäntälaitteiksi virranrajoittimen eli kuristimen sekä sytyttimen. Monimetallilampun lampputeho määräytyy lamppuvirran, verkkojännitteen sekä kuristimen impedanssin perusteella. Lampputeho on pyrittävä pitämään kuristimen avulla mahdollisimman lähellä lampun nimellisarvoa. Liian suuri

teho lisää purkausputken seinämän tehokuormitusta ja näin ollen lyhentää lampun elinikää. (Halonen & Lehtovaara 1992, 262.) 2.5 Pienpainenatriumlamput Pienpainenatriumlampun valontuotto perustuu purkaussäteilyyn pienpaineisessa natriumhöyryssä. Lampun tuottama valo on väriltään monokromaattisen keltaista. Kyseisellä valon värillä ei ole värintoisto-ominaisuuksia. (Halme 2007.) 2.5.1 Rakenne Ulkokuvun tehtävä on purkausputken lämpötilan pitäminen vaaditussa arvossa, joka on 260 C. Lämpötilaa ylläpidetään purkausputken ja ulkokuvun välissä olevalla tyhjöllä sekä ulkokuvun sisäpinnassa olevalla lämpösäteilyä heijastavalla kalvolla. Ulkokuvun materiaalina käytetään monikerroslasiputkea natriumin ja höyrystyneen natriumin vuoksi. (Halonen & Lehtovaara 1992, 273.) KUVIO 11. Yksikantaisen pienpainenatriumlampun rakenne. 1)Kanta 2)getteri 3)lasiholkit 4)elektrodi 5)syvennykset, joihin natrium kerääntyy 6)purkausputki 7)ulkokuori 8)eristysjousi 9)valmistuksen aikainen kaasun täyttö- ja ilman poistoputki. (Halonen & Lehtovaara 1992, 271).

Lampun virtaa rajoitetaan kasvattamalla jännitehäviötä. Jännitehäviön kasvattamisen johdosta purkausputkelta vaadittu pituus kasvaa. Pienpainenatriumlampun purkausputki on taitettu U:n muotoiseksi, jolloin lampun pituus säilyisi käytännöllisenä. (Halonen & Lehtovaara 1992, 272.) Purkausputken täytös sisältää natriumia ja jalokaasuna tavallisesti neonia. Kun neoniin lisätään pieni määrä argonia syntyy Penningin seos. Kyseisellä seoksella saadaan säädettyä syttymisjännitettä. (Halonen & Lehtovaara 1992, 271-273.) 2.5.2 Toiminta Pienpainenatriumlampussa tapahtuvan purkauksen aikana natriumhöyry on 0,1 Pa paineessa, täytöskaasun paine on tällöin muutamia satoja pascaleja ja lämpötila on 260-celsiusta. Lampun käyttäytymistä eri olosuhteissa säätelee purkausputken lämpötila ja natriumhöyrynpaine. Lampulla tuotettu säteily on aallonpituudeltaan lähellä silmän spektriherkkyyskäyrän maksimia. (Halonen & Lehtovaara 1992, 270-275.) Lampun sytytysvaiheessa lamppujännitteeseen vaikuttaa yksinomaan jalokaasu. Purkausputken lämpötila nousee muutamien minuuttien jälkeen sytyttämisestä ja natriumin höyrynpaine kasvaa. Pienpainenatriumlampun lämpenemisaika on yleensä noin 10..15 minuuttia. (Halonen & Lehtovaara 1992, 275.) 2.5.3 Valontuotto ja väriominaisuudet Pienpainenatriumlamppujen tehot ovat 10 180 W, jolloin valovirtojen vaihtelualue on 1 33 klm. Tämä merkitsee, että valotehokuutta on 100 180 lm/w. (Halonen & Lehtovaara 1992, 275.)

2.5.4 Valovirran alenema Lampun ikääntyessä natriumilla, sen sijainnilla ja lämpötilalla on ratkaiseva vaikutus. Natriumin siirtyessä viileämmälle alueelle, lampun jännitehäviö ja teho kasvavat hitaasti. Tästä on seurauksena, että natriumin höyrynpaine laskee lisäten argonin ionisoitumista ja loukkuuntumista purkausputken seinämille. Loukkuuntumisesta aiheutuu syttymisjännitteen kasvu. Loukkuuntumista ei voi tapahtua suorassa purkausputkessa. (Halonen & Lehtovaara 1992, 276.) Lopuksi natrium absorboituu seinämän pintaan, seinämän vastustuskykyisyydestä huolimatta. Yllämainitut muutokset vaikuttavat lampun todelliseen ikään. Loppuvaiheessa lamppu saattaa toimia, mutta valovirta on olematon. (Halonen & Lehtovaara 1992, 276.) 2.5.5 Liitäntä- ja sytytinlaitteet Muiden purkauslamppujen tavoin pienpainenatriumlamput vaativat liitäntälaitteen. Yleisesti pienpainenatriumlampun liitäntälaitteena käytetään hajakenttämuuntajaa tai kuristinta. (Halonen & Lehtovaara 1992, 275; Halme 2007.) Lampun ominaisuuksia voidaan kehittää muuttamalla liitäntälaitteen rakennetta, jolloin voidaan muuttaa sen toimintaominaisuuksia. Perinteisellä 50 Hz:n liitäntälaitteella lamppuvirta on lähes sinikäyränmuotoinen ja natriumhävikki huippuarvon tienoilla. Poistettaessa siniarvonhuiput, saataisiin muodostettua suorakaideaallot. Tällöin hävikki vähenisi huomattavasti ja valotehokkuus kasvaisi. Käyttämällä elektronista liitäntälaitetta saataisiin aikaan suuria parannuksia. (Halonen & Lehtovaara 1992, 277.)

3 ELOHOPEALAMPPUJEN KORVAAMINEN Elohopealamput poistetaan tievalaistuksesta niiden suuren energiankulutuksen vuoksi. Suurimpana syynä ei siis ole niiden sisältämä elohopeamäärä, vaikka näin voisi aluksi olettaa. Lampunvalmistajat eivät laita tievalaistukseen käytettäviä elohopealamppuja myyntiin enää vuonna 2015, jolloin alkaa myös elohopealamppujen vaiheittainen poistaminen tievalaistuksesta. (Korhonen, 2008) Käytännössä suurin osa tähän opinnäytetyöhön liittyvistä elohopealampuista tullaan korvaamaan suurpainenatriumlampuilla. Teholtaan 250W elohopealamput korvataan 15O W suurpainenatriumlampulla. Teholtaan pienemmät 125 W elohopealamput voidaan korvata, joko 100 W tai 70 W suurpainenatriumlampulla. Näin toivottu energiansäästö saadaan aikaiseksi. Korvaava valaistus kuitenkin suoritetaan yksilöllisesti jokaista valaistusjaksoa kohden, käyttäen apuna valaistuslaskelmia. Keraamista monimetallilamppua voidaan käyttää korvaavana lampputyyppinä elohopealampulle ja niiden suhteen kannattaakin mahdollisuuksia kartoittaa lähitulevaisuudessa. Pienpainenatriumlamput soveltuisivat hyvin elohopealamppujen korvaamiseen, mutta käytännössä kuitenkaan pienpainenatriumlamppujen käyttöä ei suosita.

4 OPINNÄYTETYÖN KÄYTÄNNÖN OSUUDEN ESITTELY Tämän opinnäytetyön käytännön osuuteen on kuulunut selvitystyötä koko urakka-alueen nykytilanteesta elohopealamppujen suhteen, tietokannan tietojen paikkaansa pitävyyden toteamista käytännössä, sekä poikkeamien korjaamista ja valaistustietojen tarkentamista tietokantaan. Opinnäytetyöprojektin aikana on myös etsitty korvaavia valaisin- ja lamppuvaihtoehtoja nykyisten tilalle. Lisäksi käytännön osuus pitää sisällään lähemmän tarkastelun Ylivieskan kaupungin alueen valaistuksesta. Opinnäytetyöprojektin aikana selvitettiin myös ongelmaa liittyen korvaavien portaalivalaisimien hankkimiseen. Portaaleissa sijaitsevien liikennemerkkien valaisuun käytettävän valaisimen (LIITE 3.1) tilalle ei ole kehitetty korvaavaa valaisinta. Tällä hetkellä ainut saatavilla oleva valaisin toimii ainoastaan elohopealampulla. Tähän ongelmaan on mietitty monia eri ratkaisuja. Yhtenä mahdollisuutena olisi LED-tekniikalla toimivan valaisimen kehittämisen kyseiseen käyttöön. Kyseisen ongelman selvittäminen kuitenkin jatkuu vielä tämän opinnäytetyöprojektin jälkeenkin. Mikäli korvaava valaisin olisi jo käytettävissä, voitaisiin huomattava määrä elohopealampuilla toimivista valaisimista vaihtaa todella nopeasti. Ajansäästö tässä tapauksessa muodostuu, kun yksillä liikennejärjestelyillä saadaan vaihdettua yhdestä portaalista useita valaisimia.

5 ELOHOPEALAMPPUTILANNE YLIVIESKAN KAUPUNGIN ALUEELLA Opinnäytetyön kirjalliseen osuuteen on rajattu Ylivieskan kaupunki esimerkkitapaukseksi elohopealamppujen korvaamisesta tievalaistukseen. Esimerkkialueen tarkoituksena on olla tukena opinnäytetyöprojektin jälkeen, siirryttäessä tarkastelemaan koko Andament Oy:n huoltoaluetta. 5.1 Inventointi Inventoinnilla tarkoitetaan valaistustietojen päivittämistä tietokantaan, jotta tiedot vastaisivat olemassa olevaa valaistustilannetta. Inventoinnin avulla saadaan tämän opinnäytetyön tuloksista luotettavampia, koska tietokannassa olevat tiedot poikkesivat nykytilanteesta jonkin verran eikä kaikkia tietoja edes ollut saatavilla. Tietokantana käytetään Tietomekka Oy:n T&M sähköurakka-tietopalvelua, jossa on erillisinä osioina mm. valaistusjaksot ja pylvästiedot. Ylivieskan alueella inventointi suoritettiin tutustumalla alueeseen etukäteen toimistolla. Alueelta poimittiin valaistusjaksot ja valaistuskohteet, joissa lampputyypiksi oli merkitty elohopealamppu, tai jos lampputyyppiä ei ollut merkitty tietokantaan ollenkaan. Tämän jälkeen tilanne todettiin kiertämällä kyseiset kohteet läpi autolla ja merkittiin havaitut puutteet ja eroavaisuudet merkittiin muistiin kannettavalle tietokoneelle. Toimistolla tehtiin tarvittavat muutokset tietokantaan, jotta se saatiin vastaamaan nykyistä valaistustilannetta. Tämän opinnäytetyöprojektin aikana olin myös mukana inventoimassa ja oppimassa uutta tievalaistuksesta parin päivän ajan Kainuun alueella. Ylivieskassa inventoitaviin kohteisiin kuului neljää erilaista valaistuskohdetta. Näitä olivat ajoradan tievalaistus, jalankulkutienvalaistus, alikulkutunnelien katossa oleva valaistus sekä kiertoliittymien valaistukset. Edellä mainituista kohteista kuitenkin kiertoliittymien erikoisvalaistukset päätettiin rajata pois tarkastelusta.

Inventoinnin jälkeisen tilanteen Ylivieskan alueen tievalaistuksesta selvittää hyvin seuraavat kuvat tietokannan näyttönäkymästä. KUVIO 12. Ylivieskan keskustan ja Vähäkankaan alueella oleva tievalaistus lampputyypeittäin. (Tietomekka, 2008) Yllä olevan kuvan vasemmasta yläreunassa löytyy selitykset kartassa käytetyille väreille. Niemelänkylän alueella huomattava osa Ylivieskan alueen elohopealampuista. Muut pienemmät elohopealamppukohteet ovat Ojakylän risteyksessä olevat tievalaisimet, neljä portaalia ja neljä jalankulkutien alikulkutunnelia. Ennen inventointia kaikki alikulkutunnelit oli merkitty tietokantaan ilman lampputyyppiä, joten inventoinnin aikana selvitettiin kyseiset lampputyypit ja päivitettiin tietokantaan. Kaikista alikulkutunneleista kolmessa todettiin olevan käytössä suurpainenatriumlamput ja lopuissa neljässä kohteessa oli käytössä elohopealamput.

KUVIO 13. Raudaskylän alueella oleva tievalaistus lampputyypeittäin. Raudaskylän alueelle oli ennen inventointia merkitty viisi kappaletta elohopealamppuja, jotka kuitenkin inventoinnin yhteydessä todettiin suurpainenatriumlampuiksi. Näin ollen Raudaskylän alueelle ei jäänyt yhtään elohopealamppua vaihdettavaksi, ja voidaan Raudaskylän osalta päättää tarkastelu tähän. Inventoinnin aikana Ylivieskan alueella huomioitiin myös, että riittääkö pelkkien valaisimien vaihto vai onko tarvetta vaihtaa myös muita tarvikkeita. Ylivieskan alueella todettiin pelkkien valaisimien vaihdon riittävän, koska pylväskanta kyseisellä alueella on suhteellisen hyvää. Ainoastaan Niemelänkylän sillalla sijaitsevat pylväät olisivat vaihdon tarpeessa, mutta yhteiskäytön vuoksi vaihtotyö tulee suorittaa yhdessä muiden käyttäjien kanssa.

5.2 Pisteytys Ylivieskan alueella Tiehallinnon omistuksessa oleva tievalaistus jaetaan kahteen eri urakka-alueeseen. Niemelänkylän alueen valaistus pidetään omana ryhmänään ja Ylivieskan alueella sijaitsevat muut kohteet muodostavat toisen ryhmän. Pisteytyksessä erilaiset valaistusjaksot on tässä tapauksessa jaoteltu niiden valaistuskohteen mukaan neljään ryhmään. Ryhmiä ovat ajoradan valaistus, jalankulku- ja pyörätien valaistus, alikulkutunnelin valaistus sekä portaalien valaistus. Pisteytys on toteutettu exceltaulukkoon (LIITE 2.1), jonka esittäminen liitteenä oli muotoilujen kannalta perusteltua. Pisteytystaulukon avulla saadaan helposti selville kokonaistilanne Ylivieskan alueesta. Taulukosta selviää nopeasti tärkeät tiedot kyseessä olevasta valaistusjaksosta, kuten valaistusjakson nimi, lamppumäärä, pylvästyyppi, pylväsväli sekä lampputyyppi. Pisteytyksen toteuttamisen jälkeen on helppo siirtyä kyseisen alueen muutoskustannuksien laskemiseen. 5.3 Kustannusarvio Kustannusarvio-osuus löytyy liitteenä olevasta excel-taulukosta (LIITE 2.2). Kustannusarviossa on keskitytty arvioimaan elohopealamppujen korvaamiseen liittyviä valaisinvaihtokustannuksia kokonaisuudessaan. Ensimmäiseksi kustannusarvioon on laskettu pelkät valaisinkustannukset valaistusjaksoittain. Sitten on siirrytty tarkastelemaan valaisinvaihtoon liittyvää työosuutta. Työosuudessa on laskettu kokonaiskustannus erikseen sähköasentajan työlle sekä nosturiauton käytölle vaihtotyössä. Alikulkutunnelien valaisimien vaihtotyössä ei tarvita koriautoa, joten siltä osin kyseiset kustannukset jäävät pienemmiksi. Myös työosuuteen liittyvät summat on laskettu valaistusjaksoittain.

5.4 Säästölaskelma ja takaisinmaksuaika Säästölaskelmaosuudessa on keskitytty selvittämään sähkönkulutuksessa saavutettavat säästöt vuosittain, korvattaessa elohopealamput pienempi tehoisella suurpainenatriumlampulla. Portaaleissa sijaitsevan valaistuksen osalta säästölaskelmaa ja takaisinmaksuaikaa ei voitu suorittaa, koska korvaavaa valaisinta ei ole saatavilla. Eikä korvaavaa valaisintyyppiäkään näin ollen voida tietää. Säästölaskelman tulosta on verrattu elohopealamppujen korvaamiseen liittyviin kokonaiskustannuksiin, jolloin vastaukseksi saatiin takaisinmaksuaika jokaista valaistusjaksoa kohden. Säästölaskelma ja takaisinmaksuaikaan liittyvä taulukko on myös liitteenä (LIITE 2.3). 5.5 Tulokset Energian säästäminen alkaa välittömästi, kun elohopealampun tilalle vaihdetaan teholtaan pienempi suurpainenatriumlamppu. Liitteenä olevasta kustannuslaskenta-taulukosta (LIITE 2.2) voimme todeta, että pelkät valaisimien ostokustannukset kattavat suurimman osan kokonaiskustannuksista. Työosuus kokonaisuudessaankin jää jokaisessa valaistusjaksossa kustannuksiltaan pienemmäksi kuin valaisinkustannukset. Pelkästään kyseisen esimerkkitapaukset kustannukset ovat kokonaisuudessaan todella suuria. Säästölaskelmasta näemme, että suuria säästöjä energian kulutuksessa saadaan aikaa jo vuodessa. Lampun käyttöiän ollessa 20 vuotta, voimme todeta, että kokonaissäästö on suuri. Takaisinmaksuajat ovat lyhyimmät tievalo-osuudella, jonka perusteella olisikin hyvä aloittaa kyseiselle alueelle valaisimien vaihto mahdollisimman pian. Pisin takaisinmaksuaika taas oli alikulkutunneleissa, joissa takaisinmaksuaika lähentelee lampun käyttöikää. Tästä

voisikin todeta, ettei alikulkutunneleiden valaisimien vaihdolla ole kiirettä. Täytyy kuitenkin ottaa huomioon, että lamppujen saatavuus loppuu vuoden 2015 alusta. Valitettavasti portaalivalaisimien suhteen ei säästölaskelmaa ja takaisinmaksuaikaa voitu laskea, joten siltä osin tulokset jäivät puutteellisiksi. Ylivieskan alueella kustannuksia pienentää todella huomattavasti se, että pylväskanta on vielä hyvää ja on mahdollista vaihtaa pelkät valaisimet. Mielestäni elohopealamppujen korvaaminen energiaa säästävällä vaihtoehdolla on Ylivieskan alueella kannattavaa, pois lukien alikulkutunnelit, joiden takaisinmaksuaika on liian pitkä suhteutettuna niiden käyttöikään.

6 YHTEENVETO Tämä opinnäytetyöprojekti on kokonaisuudessaan ollut todella mielenkiintoinen. Opinnäytetyöprojektin aikana olen saanut huomattavasti monipuolista tietoa mm. tievalaistukseen liittyen. Tievalaistuksesta minulla on ollut vain vähäisiä kokemuksia viime kesänä suorittamani työharjoittelun pohjalta, mutta siihen liittyvät asiat kuitenkin kiinnostavat minua todella paljon. Valaistustekniikasta sen sijaan olen ollut kiinnostunut jo opintojeni aikana. Olen ollut todella tyytyväinen opinnäytetyöni aiheeseen, projektin sujumiseen sekä saamaani ohjaukseen projektin aikana.

LÄHTEET Kirja Halonen, Liisa. & Lehtovaara Jorma. 1992. Valaistustekniikka. Jyväskylä: Tekijät ja Otatieto Oy. Luentomateriaalit Halme, Jari 2007. Valaistustekniikka. Luennot ja luentomateriaalit. Keski-Pohjanmaan AMK. Ylivieska. Sähköiset lähteet http://www.tietomekka.fi, suojattu palvelu Paatiala, Harri 2007. Diodipiirit. Jyväskylän yliopisto, Dosentti Raimo Silvennoisen luentojen pohjalta laadittu tutkielma. Www-dokumentti. Saatavissa: http://www.joensuu.fi/fysiikka/kurssit. Luettu 3.1.2009. Tuominen, Aulis. LED, (light emitting diode, valodiodi). Turun yliopisto. Wwwdokumentti. Saatavissa: http://www.easyled.fi/led_teknologia.html. Luettu 25.11.2008. Www-dokumentti. Saatavissa: http://www.idman.fi. Luettu 13.01.2009. Www-dokumentti. Saatavissa: http://www.elektroskandia.fi. Luettu:12.02.2009. Suulliset lähteet Korhonen, Pertti. 2008. Puhelin- ja sähköpostikeskustelut. Ge lighting Oy. Kuopio.

ANDAMENT OY:N HUOLTOALUE 2008-2009 LIITE 1

PISTEET LIITE 2.1 Valaistusjakson nimi Niemelänkylän ajorata kpl Pylvästyyppi Pylväsväli m Lampputyyppi Hg W Mt 7770 Hakalahti-Niemelänkylä 68 puu 57 250 Pt 18154 Niemelänkylä 4 puu 57 250 Pt 18184 Niemelänkylän siltatie 10 puu 57 250 Niemelänkylän jk+pp tie kpl Pylvästyyppi Pylväsväli m Lampputyyppi Hg W Hakalahti-Niemelänkylä jk+pp-tie 9 puu 40 125 Alikulkutunnelit 5kpl kpl Asennustapa Lampputyyppi Hg W Kt 86 Taanila-Hakalahti 4 katossa 125 Vt 27 Savela-Ylivieska 5 katossa 125 Vt 27 / Kt 86 risteys 4 katossa 125 Vt 7 Uimahallin liittymä 2 katossa 125 Portaalit 4kpl kpl Lampputyyppi Hg W kpl Lampputyyppi Hg W VT 27 Tulolan liittymä (1) 4 125 4 80 VT 27 Tulolan liittymä (2) 4 125 4 80 VT 27 Savelan risteys 3 125 3 80 VT 27 Savela-Ylivieska 3 125 3 80

KUSTANNUKSET LIITE 2.2 Valaistusjakson nimi Niemelänkylän ajorata Valaisintyyppi Valaisimen hinta Yhteensä Työaika h/kpl Sähkömies Koriauto Yhteensä Mt 7770 Hakalahti-Niemelänkylä Manta 183 12444 1 3060 3740 19244 Pt 18154 Niemelänkylä Manta 183 732 1,5 270 330 1332 Pt 18184 Niemelänkylän siltatie Manta 183 1830 1,5 675 825 3330 15006 4005 4895 23906 Niemelänkylän jk+pp tie Valaisintyyppi Valaisimen hinta Yhteensä Työaika h/kpl Sähkömies Koriauto Yhteensä Hakalahti-Niemelänkylä jk+pp-tie Manta 183 1647 1,5 608 743 2997 1647 2997 Alikulkutunnelit 5kpl Valaisintyyppi Valaisimen hinta Yhteensä Työaika h/kpl Sähkömies Yhteensä Kt 86 Taanila-Hakalahti Idman 285 1140 2,5 450 Vt 27 Savela-Ylivieska Idman 285 1425 2,5 563 1590 Vt 27 / Kt 86 risteys Idman 285 1140 2,5 450 1988 Vt 7 Uimahallin liittymä Idman 285 570 2,5 225 1590 4275 1688 795 5963 Portaalit 4kpl Valaisintyyppi Valaisimen hinta Yhteensä Työaika h/kpl Sähkömies Koriauto Yhteensä VT 27 Tulolan liittymä (1) 90 720 1,5 540 660 1920 VT 27 Tulolan liittymä (2) 90 720 1,5 540 660 1920 VT 27 Savelan risteys 90 540 1,5 405 495 1440 VT 27 Savela-Ylivieska 90 540 1,5 405 495 1440 2520 1890 2310 6720 Ylivieskan alue yhteensä 23448 8190 7948 39586

SÄÄSTÖLASKELMA JA TAKAISINMAKSUAIKA LIITE 2.3 SÄÄSTÖLASKELMA TAKAISINMAKSUAIKA Valaistusjakson nimi Niemelänkylän ajorata Korvaava lamppu Sp-Na W Lampun polttoaika h/a Sähkönhinta /kwh Säästö/a Takaisinmaksuaika a Mt 7770 Hakalahti-Niemelänkylä 150 4000 0,09 2448 7,86 Pt 18154 Niemelänkylä 150 4000 0,09 144 9,25 Pt 18184 Niemelänkylän siltatie 150 4000 0,09 360 9,25 2952 8,098238482 Niemelänkylän jk+pp tie Korvaava lamppu Sp-Na W Lampun polttoaika h/a Sähkönhinta /kwh Säästö/a Takaisinmaksuaika a Hakalahti-Niemelänkylä jk+pp-tie 70 4000 0,09 178 16,82 178 16,82 Alikulkutunnelit 5kpl Korvaava lamppu Sp-Na W Lampun polttoaika h/a Sähkönhinta /kwh Säästö/a Takaisinmaksuaika a Kt 86 Taanila-Hakalahti 70 4000 0,09 79 20,08 Vt 27 Savela-Ylivieska 70 4000 0,09 99 20,08 Vt 27 / Kt 86 risteys 70 4000 0,09 79 20,08 Vt 7 Uimahallin liittymä 70 4000 0,09 40 20,08 297 20,08 Portaalit 4kpl Korvaava lamppu W VT 27 Tulolan liittymä (1) Ei tiedossa VT 27 Tulolan liittymä (2) Ei tiedossa VT 27 Savelan risteys Ei tiedossa VT 27 Savela-Ylivieska Ei tiedossa

PORTAALIVALAISIN LIITE 3.1

SILTA- JA ALIKULKUKÄYTÄVÄ VALAISIN LIITE 3.2

TIE- JA KATUVALAISIN LIITE 3.3 Manta 621/622HGV Manta-tievalaisin on Suomessa kehitetty ja valmistettu. Valaisimessa on käytetty laadukkaita ja kestäviä materiaaleja, jotka takaavat pitkän käyttöiän ja alhaiset elinkaarikustannukset. Valotekniikka on suunniteltu Tiehallinnon valaistusvaatimusten mukaan. Valaisimen käyttökohteita ovat pienemmät tiet ja taajamien kadut. Manta soveltuu myös esim. huoltamoalueiden pihavalaisimeksi. Rakenne Runko ja katos painevalettua alumiinia. Saranat ja muut pienosat ruostumatonta terästä. Tasolasi karkaistua lasia, kupu iskulujaa akryylia Optiikka T-POT (TP) -optiikka putkenmuotoisille SON-T-valonlähteille. Optiikka takaa pitkän pylväsvälin sekä todella tasaisen valon märälläkin päällysteellä. 3P-optiikka, 3 osainen tievalaisinoptiikka ellipsinmuotoisille valonlähteille (SON, HPL-N). Optiikka takaa pitkän pylväsvälin. CT-POT (OR) -optiikka putkenmuotoisille CDO-TT-valonlähteille. Optiikka takaa parhaan mahdollisen valonjaon monimetallilampuille. XT-POT (OX) -optiikka on suunniteltu putkenmuotoisille valonlähteille. Optiikka antaa parhaan valaistustuloksen kapeilla kaduilla ja moottoriteiden rampeissa. Sopivin asennuskorkeus on 8-10 m. Kaikki valaisimet ovat saatavana kuvulla tai tasolasilla varustettuna. Asennus Asennuskorkeus 6-10 m Asennetaan Ø 48-60 mm pylväsvarteen tai Ø 60-76 mm pylvään päähän. Kytkentä -o 3x2,5 mm² Valonlähteet Suurpainenatriumlamppu SON-T 70-150W ja SON 70W ja 100W (E40). Keraaminen monimetalli CDO-TT 70-150W sekä CDO-ET 70W ja 100W (E40). Elohopealamppu HPL-N 125W (E27). Erikseen tilattavissa RAL-sävyt Tehonvaihdolla varustetut valaisimet. Muut tiedot Tuulipinta-ala: - Tasolasilla varustettu valaisin: 0,11 m² - Kuvulla varustettu valaisin: 0,13 m² Valaisin sisältää aina huoltokytkimen.