Transcript 08 Belysning DH

Belysning
• Behov av belysning • Ljusprogram och ljusbehov för olika
djurslag • Olika ljuskällor, teknik och egenskaper • Ljusstyrning
Greppa Näringen, Energikollen grundkurs
9-10 maj 2012, Linköping
David Hårsmar, Rådgivarna i Sjuhärad
[email protected] 0325-618 685
Varför behövs ljus?
Ljuset är till för att vi ska kunna se…
• Bra miljö
• Trygghet, stämning
• Viktigt för upplevelsen
OBS! Gäller även för djuren
Vad är ljus?
• Den elektromagnetiska strålning som vi
ser. (våglängder 390 – 770 nm)
• Djur uppfattar
ljus/färger
annorlunda
än människor
Bild hämtad från: http://scioly.org/wiki/
Temperatur och färgåtergivning
Ljuskälla
Ra-index
Glödlampa
100
Halogenlampa
100
Dagsljus
100
Fullfärgslysrör
Metallhalogenlampor
Bild hämtad från: http://rwwise.com/blog/
85
85-92
Kvicksilverlampor
50
Högtrycksnatriumlampor
20
Enheter belysning
• Lumen [lm]
• Hur mycket ljus källan avger
Ljusflöde
Ljusutbyte
• Lumen per watt [lm/W]
• Förhållande mellan ljusflöde och elektrisk effekt.
Verkningsgrad
Ljusstyrka
• Candela [cd]
• Hur ljusets sprids. Lumen per steradian
Belysningsstyrka
•Lux [lx] = [lm/m2]
•Hur stort ljusflöde som träffar en viss yta
Olika ljuskällor / tekniker
• Egenskaper
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
Fysisk storlek / utförande
Brinntid och ljusutbyte över tid
Tändtid
Återtändningstid
Verkningsgrad – lm/W (obs! inräknat ev förluster i driftdon)
Ljusutbyte vid olika omgivningstemperatur
Färgåtergivning (Ra-index)
Temperatur (Kelvin)
Innehåll av kvicksilver etc
Möjlighet att ”dimra”
Översikt
Bild hämtad från: expressel.se
Olika teknik för belysning
Induktionslampor
Plasmaljus
LED
Glödljus
Urladdningslampor
Glödlampor
Halogenlampor
Högtryckslampor
Lågtryckslampor
Lysrör
Kompaktlysrör
T8
Lågtrycksnatrium
Lysrörslampor
(”Lågenergilampor”)
Metallhalogen
(Strålkastare)
Högtrycksnatrium
(gul vägbelysning)
T5
Kvicksilverlampor
Glödlampor
Glödljus
Glödlampor
1000 h
Halogenlampor
2000-4000 h
10-14 lm/W
15-36 lm/W
Urladdningslampor
Lågtryckslampor
Lysrör T8 / T5
Kompakt lysrör
Lågtrycksnatrium
Lysrörslampor
67-104 lm/W
46-76 lm/W
200 lm/W
33-67 lm/W
12 000 / 17 000 h
11000-16000 h
16 000 h
6000-15000 h
wikimedia.org
www.lighting.philips.com
wikimedia.org
www.delaval.com
Urladdningslampor
Högtryckslampor
Metallhalogen
Högtrycksnatrium
Kvicksilverlampor
74-97 lm/W
70-130 lm/W
63-61 lm/W
2000 - 6000 h
16 000 h
4000 - 16 000 h
Keramiska
metallhalogen
Lysrör
Källa: Exaktor, E-katalog 2009, http://www.proton.se/Lighting/
Maximalt ljusflöde
www.fagerhult.se
Driftdon – lysrör
– konventionell förkoppling = konventionell reaktor =
magnetisk reaktor = ”drossel”
Eng: Magnetic ballast = Reactive ballast
– elektronisk förkoppling = elektronisk reaktor =
högfrekvensdon = ”HF-don”
Eng: Electronic ballast
Glimtändare – lysrör
• Standard glimtändare
• Säkerhetständare
• Elektronisk glimtändare
Effektförlust i driftdon
Ljuskälla
Glödlampa
Märkeffekt (W)
Systemeffekt (W)
Omräkningsfaktor
60
60
1,00
125
137
0,91
18
20
0,90
400
440
0,91
70
75
0,93
400
440
0,91
T5 lysrör
14
17
0,82
T5 lysrör
35
39
0,90
T8
36
45
0,80
Kvicksilverlampa
Lågenergilampa (CFL)
Metallhalogen/Metallhalid (MH)
Keramisk Metallhalogen (CDM / CPO)
Högtrycksnatrium (HPS / SON)
T8 med HF-don
?
0,90
LED
?
0,90
Källa: Ljuskultur nr 3, 2011; www.ljuskultur.se
Verkningsgrad
Bild hämtad från: www.omslighting.com
LED – framtiden?
Bild hämtad från: www.get-green.nl
Behov av ljus
• Ljusprogram för olika djurslag
–
–
–
–
Över dygn
Över period
Färg (vilka våglängder)
Intensitet
• Arbetsbelysning
Behov belysning, kor
Källa: Dansk Landbrugsrådgivning, 2006 (Byggninger, 32 A)
Produktion
NÖTDJURSSTALL
Mjölkrum
Mjölkavdelning lösdrift
Djuravdelning / foderbord
Båsplats
Kalvavdelning
GRISSTALL
Box
Lösdriftsavdelning
Grisning/smågris
FJÄDERFÄSTALL
Värphöns
Slaktkyckling
HÄSTSTALL
Spilta /box
SPANNMÅL
Spannmålslager
Inlastningsavdelning
Foderberedningsutrymme
ÖVRIGT
Nattbelysning
Maskinhall
Loge
Verkstad
Arbetsbänk
Källa: LBK-pärmen, Lantbrukets Brandskyddskommitté
Belysning
styrka [lux]
Effekt
lysrör
W/m2
200
400-500
150
250
150
7,5–10
25-35
5-7,5
9-12
5-7,5
IP 55
IP 55
IP 44 D
IP 44 D
IP 44 D
75
50
150
2,5–4,5
2-3
5-7,5
IP 44 D
IP 44 D
IP 44 D
5
50
Effekt
glödsljus
W/m2
Rek.
kapsling
2-3,5
3-5
6-9
IP 54 D
IP 54 D
100
3,5-5
15-20
IP 54 D
50
100
100
2-3,5
3,5–7,5
3,5-6
6-9
IP 54 D
IP 54 D
IP 54 D
3-5
75
75
100
400-500
0,3-0,4
2,5–4,5
2,5–4,5
3,5-6
25-35
0,6-0,8
9-14
9-14
IP 34
IP 54 D
IP 23
Designa ljus
• Reflektorer för högre höjder – mindre ljus läcker till tak och
väggar
• Undvika punktbelysning – bra spridning
• Ljus på rätt ställe
Behov av nattbelysning
18.00
16.00
14.00
12.00
10.00
8.00
6.00
4.00
2.00
0.00
Åtgärder – Belysning
• Utnyttja naturligt ljus
– Rengör fönster, tak och väggar
• Rengör armaturer
– reflektorer/ damma av lysrör
• Släck! (10 min regeln)
• Styr belysning
• Gruppera
(eller snarare – dela upp!)
• Byt ljuskälla
Foto: David Hårsmar
Styr belysning
• Tid
– Timer
– Tidur / klocka
– Astronomiskt ur
• Ljus
– Ljusrelä / skymningsrelä
• Närvaro
– Rörelse (IR mfl tekniker)
– Akustisk
• Dimmer
Astronomiskt ur,
bild från:
www.gycom.com
Foto: David Hårsmar
Gruppera
• Var tredje lampa på samma fas
• Omkoppling ett av två lysrör i armaturen?
Godkänt?
• Extra lampa (exempel arbetsbänk)
Byte av ljuskällor
• Först styra! – till slut lönar det sig inte att
byta…
• Ekodesigndirektivet (utfasning pågår…)
• Nya rör i befintlig armatur?
– Problem med CE-märkning
• Byt till HF-don med lägre förluster?
– Troligen bättre och billigare att byta hela
armaturen
Ställ krav!
• Verkningsgrad
– (lumen per watt, lm/W)
• Livslängd
– Brinntid
– Antal tändcykler
• Effekt över livslängd
– minskande ljusmängd med
ökande ålder
• Ljusutbyte vid olika
temperaturer
• Klassning och kapsling (IPxx)
• Kostnad för byte av lampor
– arbetstid och utbyteslampa
Foto: David Hårsmar
Tips vid nybyggnation
• Naturligt ljus
– Nock och gavel
– Perforerad plåt
– Leda in ljus?
•
•
•
•
•
•
Ljusa färger i tak
Lätt att hålla rent
Åtkomst för byte av lampa
Gruppering
Automatisk styrning
Dubbla ljusbrytare
Foto: David Hårsmar
Exempel mjölkgropen
• Nuläge:
– Tänds manuellt, lyser ca 14 h/dag. Totalt 32 lysrör a
36 W. = 7 360 kWh/år
• Åtgärd:
– Rutin att släcka då ingen mjölkning sker.
• Resultat:
– Tänt under mjölkning, ca 7 h/dag
• Hälften, dvs 3 680 kWh/år sparas
Varning!
• Hur mycket påverkar ljuset produktionen?
Exempel belysningsåtgärder
Byggnad/plats
Nuvarande funktion
Ränne kalvstall
2 st 2x36W lysrörsarmatur plus en armatur
med kvicksilverlampa lyser ca 12 h per dag
(tänds samtidigt som belysning inne i
kalvstallet)
1 340 Byte av armatur för kvicksilverlampa till Efter åtgärd totalt 6 lysrör som tänds med
T8-lysrör. Montering knapp med timer. tryckknapp på timer (släcks automatiskt efter
inställd tid). Antas vara tänd under
sammanlagt 1 h/dag under hela året.
100
1 240
"Plansilo"
- plats för ungdjur
Tänt dygnet runt, året om
3 150 Inkoppling på samma tidur
(astronomiskt) som idag styr
utestrålkastare. Strålkastare ger ljus åt
ungdjur i de små plåtstallarna. Kan även
tändas manuellt med brytare.
Som mest tänt från klockan 06:00-21:00 och
släcks automatiskt ner mitt på dagen
beroende på årstid. Antar medeltal tänt
2h/dag sett över året
260
2 890
Gamla verkstaden /
hundhus
Äldre gruppering "nattbelysning" vilket
innebär 2 st 36W lysrör som lyser dygnet runt
året runt
790 Montering knapp med timer för ett
Ett lysrör tänds endast vid behov då hundar
lysrör. Resterande rör (5 st) placeras på hämtas/lämnas, antar 0,5 h/dag. Övriga
egen knapp för manuell tändning vid
lysrör antas vara tända 1 h/vecka i medeltal.
behov.
20
770
Mjölkgrop
Tänds manuellt, lyser ca 14 h/dag. Totalt 32
lysrör a 36 W.
7 360 Rutin att släcka då ingen mjölkning sker. Tänt under mjölkning, ca 7 h/dag
3 680
3 680
Robot 1 och 2
2 st armaturer 2x36W lyser alltid över robot.
Ytterligare 2 st armaturer (servicebelysning)
som finns på egen brytare är också tända.
3 160 Servicebelysning kopplas till knapp med Antar att servicebelysning endast lyser i
timer. Ev. med möjlighet att koppla
medeltal 1 h/dag
förbi timer vid längre servicebesök
1 640
1 520
Robot 3
1 st armatur 2x36 W lyser alltid över robot.
Ytterligare 1 st armatur (servicebelysning) är
också tänd.
1 580 Servicebelysning kopplas till knapp med Antar att servicebelysning endast lyser i
timer. Ev. med möjlighet att koppla
medeltal 1 h/dag
förbi timer vid längre servicebesök
820
760
Verkstad
5 st armaturer 2x36 W lyser under 14h/dag
året runt. Tänds då verkstad larmas av.
2 300 Ytterligare ljuskälla på timer installeras. Halogenstrålkastare, 500 W, på timer som
används vid tillfällig passering. Antas
användas 0,5 h/dag.
90
2 210
Summa
Nuvarande
energianvändning,
kWh/år
Åtgärd
Funktion efter åtgärd
Energianvändning
efter åtgärd, kWh/år
Besparingspotential,
kWh/år
13 070
Exempel LED
Bild hämtad från: www.agrilight.nl
Foto: Baltzar Karlsson
Bild hämtad från: www.sirled.se
Högtrycksnatrium
Bild hämtad från: www.agrilight.nl
Foto: David Hårsmar