led siijalice2bUlična svjetiljka ne baca više svijetlost u krug, nego je energetski efikasna i usmjerena je tamo gdje treba. Da li su konvencionalne svjetiljke muzejski eksponati na stubovima ulične rasvjete? Kada ćemo ih mijenjati i kada će se fenjerima pridružiti u muzejima?

Javna rasvjeta zauzima sve veći udio u troškovima gradova i općina. Pod troškovima se podrazumijevaju troškovi izgradnje, upravljanja, održavanja i troškovi električne energije. Povećanje energetske efikasnosti javne rasvjete se poboljšava korištenjem izvora svjetlosti veće svjetlosne učinkovitosti, odgovarajuće optike koja ne rasipa svjetlost, te pravilnim upravljanjem i regulacijom rada rasvjete prema trenutnim i stvarnim potrebama osvjetljenje (REGEA, 2014.2).

Klasični tipovi svjetiljki

Dva su klasična načina generiranje umjetne svjetlosti: termičko i luminescentno zračenje. Prema tome se dijele i izvori svjetlosti. Prvi tip svjetlosti generira se prolaskom električne struje kroz materijal koji se zagrijava do temperature na kojoj se dobija vidljivi spektar svjetlosti. Luminescentno zračenje je karakteristično za žarulje sa izbojem u plinu. Električni izboj u staklenoj cijevi napunjenoj plinom kao rezultat ima kretanje elektrona koji se pod djelovanjem magnetskog polja sudaraju s atomima plina (REGEA, 2014.2). Ovi tipovi rasvjetnih tijela korišteni su najčešće i za javnu rasvjetu. Javna rasvjeta može se podijeliti na: cestovnu rasvjetu (rasvjeta saobraćajnica i tunela), urbanu rasvjetu (rasvjeta trgova i pješačkih zona), reflektorsku rasvjetu (rasvjeta fasada i prestižnih objekata) - (Bilal, 2015.14; REGEA, 2014.2).

Najčešće korištene svjetiljke za osvjetljavanje javnih površina su svjetiljke sa užarenom niti (najmanje efikasne), halogene i natrijumske niskog pritiska (Culver, Kitira, 2009.7). One imaju loš faktor uzvrata boje jer isijavaju žutu svjetlost koja umrtvljuje ambijent i uspavljuje ljude. Živine sijalice su najstarije sijalice na proboj. Generišu svjetlost probojem u živinim parama i iskoristivost im je 60 lm/W. Postupak paljenja traje 3-6 min, a ponovnog paljenja na toplo 5-10 min. Vijek trajanja je 16 000 sati. Usljed velikog sadržaja žive nastoje se zabraniti u EU, dok su u SAD-u već zabranjene. Živa kao sastojak određenih svjetiljki opasna je za zdravlje ljudi i životinja, a može se osloboditi tokom održavanja, skladištenja, transporta, instaliranja, recikliranja ili odlaganja (Culver, Kitira, 2009.9). Kod natrijumskih sijalica proboj se dešava u natrijumovim parama uz dodatak ksenona za lakši start i uz male količine žive. Najveća im je iskoristivost do 150 lm/W. Prosječan vijek trajanja je do 32 000 sati. Postupak paljenja traje do 5 min, a paljenje na toplo 1-2 min. (Radulović, 2015.31-34.).

Svjetlosno zagađenje predstavlja svaku nekorisnu emisiju umjetne svjetlosti u prostor izvan zone koju je potrebno osvijetliti (ulica, cesta, spomenik, reklama, i sl.), a nastaje nepravilnom montažom i dizajnom svjetiljki. Uzrokuje zagađenje neba i okoline viškom svjetlosti. Svjetlosno zagađenje može se izbjeći korištenjem ekoloških rasvjetnih tijela, a to su tijela koja zadovoljavaju sljedeće uvjete:

-        Smanjena potrošnja električne energije u poređenju s klasičnim izvorima svjetlosti, te smanjena emisija stakleničkih i drugih štetnih plinova,

-        Odgovarajući dizajn i montaža svjetiljke.

Neekološka rasvjetna tijela su ona koja svjetlost emitiraju u gotovo svim smjerovima sa vrlo malom iskoristivošću emitirane svjetlosti (10-30%) - (REGEA, 2014.4).

LED rasvjeta

Za kvalitetno i energetski efikasno osvjetljenje prostora danas se sve više koriste bijeli izvori svjetlosti slični prirodnoj sunčevoj svjetlosti kao što su LED (Light Emitting Diode) svjetlosne diode. Brojne su prednosti ove tehnologije koja se do sada koristila u raznim industrijskim aplikacijama, mobilnim telefonima, računarima, unutrašnjoj rasvjeti, a u novije vrijeme uviđena je i njena velika korist koju donosi javnoj rasvjeti, (REGEA, 2014.3).

LED je svijetleća poluprovodnička dioda koja emituje usmjerenu svjetlost usljed efekta elektroluminescencije. Predstavlja poseban tip poluprovodničke diode, i sastoji se od LED čipa od poluvodičkog materijala, katode i anode, reflektora, objektiva i kućišta (Žunić, 2008.1). LED svjetiljke javne rasvjete se sastoje od matrice manjih dioda koje postepeno slabe u intenzitetu, a ne sve odjednom, (Culver, Kitira, 2009.27).

LED opcenitoOsnovni elementi LED diode (Encyclopedia Britannica, 2010)

Osvjetljavanje ulica je javna usluga koja nije nimalo zanemariva. Naime, na potrošnju električne energije radi osvjetljavanja ulica troši se i do 40% gradskog budžeta za energiju. Zamjenom postojeće rasvjete ulica LED sijalicama smanjuju se troškovi energije i održavanja i do 50%. Kako bi se potpuno iskoristila prednost LED rasvjete ove sijalice bi trebale biti umrežene. To omogućava daljinsko upravljanje i poboljšano djelovanje uz mogućnost dimovanja ulične rasvjete i kontroliranje njihovog vremena djelovanja u ovisnosti o uslovima (npr. kraći/duži dani). Ovaj princip kontroliranog djelovanja osnovanog na umreževanju donosi dodatnih 10-20% ušteda u energiji pored onih ušteda koje su ostvarene samim korištenjem LED rasvjete. Umrežavanje omogućava jednostavniju detekciju ispada, a time i smanjene troškove održavanja i popravke uz preciznije dispečiranje. Umrežene LED svjetiljke donose nešto veće troškove ulaganja, ali imaju više prednosti i značajniju korist nego samo ugradnja LED svjetiljki. Prednosti ugradnje LED svjetiljki mogu se podijeliti u dvije osnovne grupe: ušteda u energiji i ušteda operativnih troškova.

Ušteda u energiji

Najznačajnija prednost korištenja LED rasvjete jeste ušteda u energiji koja se očituje u sljedećem:

-        Manja snaga: LED svjetiljke obezbjeđuju značajnu uštedu energije isporučujući isti ili poboljšan kvalitet svjetlosti pri manjoj snazi u odnosu na konvencionalne svjetiljke

-    Dimovanje: s obzirom na veliku jačinu svjetlosti koju daju na izlazu, mogu biti dimovane i do 50% kada su tek instalirane. Dimovanje se može vršiti s obzirom na okolnosti kao što su period smanjenog saobraćaja, slabije korištene dionice noću i sl. Dakle, ima se mogućnost regulacije intenziteta osvjetljenja.

-       Smanjeno vrijeme djelovanja: uz mogućnost planiranja gašenja/paljenja, operatori mogu jednostavno podesiti operativnost ulične rasvjete kako bi se vršilo poklapanje sa različitim vremenima zora/zalazak sunca, a time smanjilo vrijeme rada svjetiljke.

Rezultat ovih osobina je da umrežene LED svjetiljke mogu smanjiti korištenje energije u svrhu ulične rasvjete od 60-74%.

Ušteda prilikom rada

Ove uštede pri radu umreženih LED svjetiljki variraju s obzirom na troškove koje operatori ulične rasvjete imaju za trenutno održavanje.

-        Dug životni vijek: LED svjetiljke traju 3-4 puta duže od konvencionalnih (oko 50 000-100 000 sati), dok klasični izvori imaju životni vijek 10 000 do 15 000 sati (Culver, Kitira, 2009.28), zahtijevaju pri tome manje česte zamjene.

-        Udaljeni nadzor i upravljanje: softver za upravljanje uličnom rasvjetom omogućava operatorima uvid u rad rasvjete kao i kontroliranje kroz dimovanje i planiranje stanja uključeno/isključeno.

-        Automatsko otkrivanje ispada: softver za upravljanje omogućava trenutnu obavijest o ispadu. Uz preciznu informaciju o ispadu, može se smanjiti broj intervencija uzrokovanih lažnom uzbunom, precizno određivanje kvarnih svjetiljki i dispečiranje.

-        Proaktivno održavanje: neki softveri omogućavaju i dodatne prednosti kao što su prediktivne informacije koje obavještavaju operatora koje su svjetiljke pri kraju životnog vijeka, te se zamjene mogu planirati proaktivno i svime navedenim omogućen je koncept „inteligentne rasvjete“ (Silver Spring Networks, 2013.1-5).

Ostale prednosti:

-        Vrlo nizak postotak početne neispravnosti

-        Iskoristivost im je i do 150 lm/W

-        Otpornost na vibracije i udarce, visoka pouzdanost i pri teškim uvjetima

-        Nema ultraljubičastog i infracrvenog zračenja

-        Nizak napon, uz trenutno uključivanje svjetla i bez pojave flikera, (Culver, Kitira, 2009.28).

-        Nema generiranja topline, ne šteti insektima jer predstavlja hladnu rasvjetu (REGEA, 2014.3)

-        Male dimenzije, kreativan i kompaktan dizajn

-        Ekološki prihvatljiv jer ne sadrži štetne elemente (olovo, živu, kadmij, itrij, arsen, i dr.) i ima jednostavnu razgradnju i recikliranje nakon završetka životnog vijeka

-        Finansiranje infrastrukture kroz uštede

Nedostaci:

-        Visoki troškovi proizvodnje te i samog proizvoda što se kompenzira uštedom električne energije i dugim životnim vijekom

-        Na LED rasvjetu nepovoljno djeluju vlaga i visoke temperature (Culver, Kitira, 2009.28).

Projektiranje javne rasvjete treba biti u skladu s normama (EN 13201, UNI 10819) - (REGEA, 2014.7).

Piše: MSc. Edina Hasanspahić dipl.ing.el.

Izvor: BhDOCumentary

Literatura i internet:

  • Bilal Ermina, 2015: ''Savremena energetski efikasna rasvjeta'', Elektrotehnički fakultet Sarajevo, Sarajevo, Juli, 14-20.
  • Culver Alicia & Kitira Vincent: 2009. ''LED Exit Signs, Street Lights, and Traffic Signals, Responsible Purchasing Guide'', USA, 7-28.
  • ''LED Images and Videos'', Encyclopedia Britannica, [Pregledano: 02.01.2016.]
  • Radulović Milovan: 2015: ''Električna rasvjeta'', Arhitektonski fakultet Podgorica, Crna Gora, 31-34.
  • ''Suvremena energetski učinkovita javna rasvjeta'', Regionalna energetska agencija sjeverozapadne Hrvatske (REGEA) u saradnji s OSRAM, Zagreb 2014. 1-8.
  • ''The Business Case for Smart Street Lights'', Silver Spring Networks, California, September 2013, 1-5, [Pregledano: 02.01.2016.]
  • Žunić Nusret 2008: ''LED i OLED osvjetljenje'', Brčko, Oktobar, 1-3.

BhDOCumentary je registrovana elektronska serijska publikacija i ima dodjeljen ISSN broj 2303-615X