valaistusala murroksessa - syitä ja seurauksia

Copyright Tapio Kallasjoki 9/2012

Valaistusala murroksessa- syitä ja seurauksia

Tapio Kallasjoki5.9.2012

Sisältö

• ErP-direktiivi ja sen toimeenpanosäädökset– Miksi toimeenpanosäädökset ovat tulleet?– Mitä ne vaikuttavat kuluttajille?

• Kotitalouksien ympärisäteilevät lamput• Palvelusektorin lamput• Kohdelamput ja LED-lamput

– Uusi energiatehokkuusluokittelu– Ledien haasteita ja mahdollisuuksia

A change

Vapaaehtoisilla hankkeilla eiole saatu aikaan riittävästi

Perustelut ErP-direktiiville• Siirtymien energiatehokkaisiin tuotteisiin on ollut

hidasta• Merkittäviä elinkaarikustannussäästöjä olisi

saavutettavissa, mutta niitä ei hyödynnetä• Direktiivissä mainittujen tuotteiden merkitys

ympäristörasituksen ja energiansäästön kannalta onmerkittävä

• Vapaaehtoinen säästäminen ei tuota tuloksia• Direktiivi on linjassa EU:n tavoitteiden kanssa• Lähtökohtana on ollut, että markkinoilta poistettavalle

tuotteelle löytyy korvaava energiatehokkaampivalonlähde.

Direktiivi 2009/125/EC (ErP)Valaistustuotteita koskevattäytäntöönpanotoimenpiteet

• Kotivalaistuksen ympärisäteilevät lamput–asetus 244 astui voimaan 24.3.2009

• Palvelusektorin valaistustuotteet–asetus 245 astui voimaan 24.3.2009.

• Kohdelamput ja valaisimet –taustaselvitys onvalmistunut ja säätelykomitea on hyväksynyttoimenpidesäädökset 13.7. 2012.

Ympärisäteilevät lamput(kotitalouksissa)

Lamppujen valotehokkuuden kehittyminen(Lähde: IEA Annex 45 Guidebook 2010)

Lampun energiankäyttö ja vaikutus kasvihuonekaasupäästöihinelinkaaren aikana

- esimerkkinä pienoisjännitteinen halogeenikohdelamppu

-Yli 90 % lampun ilmastovaikutuksistasyntyy käytön aikana

ErP-säädökset pakottavatsiirtymään energia-

tehokkaampiin lamppuihinLoiste- ja monimetallilamput, led-retrofit-lamput

Halogeenilamput

Hehkulamput

Täytäntöönpanotoimenpiteet”kotivalaistuksen”lampuille

ErP-direktiivit asettavat vaatimuksiamyös lamppujen syttymisajoille

Säädökset koskevat uusiamarkkinoille tuotavia lamppuja

Vaihtoehtojahehkulampuille

Komission pöytäkirjoista 22.10.2008

Lampputeknologia Energian-säästö (%)

Energiatehokkuus-luokka

Hehkulamppu - E,F,G

Perinteinen halogeenilamppu (230V) 0-15 D, E, F

Perinteinen halogeenilamppu (12V) 25 C

Xenon-täytteinen halogeenilamppu (230V) 25 C

IR-halogeenilamppu (infrared-coating) 45 B (alapää)

Energiansäästölamppu(hehkulampun muotoinen loistelamppu)

65 B (yläpää)

Energiansäästölamppu (paljaat putket) 80 A

Kuva: US Department of Energy

Yleinenvärintoisto-indeksi eliRa > 80

VärilämpötilaT=2700 K elilämminsävyinen

Kuluttajan on opittavalukemaan lamput tiedotpakkausmerkinnöistä.

Enää ei voi kertoa, mitähehkulamppua uusi lamppuvastaa.

Valovirta

Copyright Tapio Kallasjoki 9/2012Kirkkaiden lamppujen korvaamisessa saattaa olla ongelmia

Energiansäästölampun käytössävoi olla muitakin ongelmia

ei saa käyttää hämäräkytkimelläohjattuna

ei saa ohjata kellolla

ei saa himmentää

Markkinoille tulee kuitenkin kokoajan uusia malleja, jotkamahdollistavat esimerkiksihimmenninkäytön.

Direktiivin 2009/125/ECpalvelusektorin täytäntöönpanosäädös

Mitä tuotteita koskee:• suurpaineiset purkauslamput

– elohopealamput– monimetallilamput– suurpainenatriumlamput

• loistelamput, joissa ei ole sisäistä liitäntälaitetta (siismuut paitsi ns. energiansäästölamput)

• näille lampputyypeille tarkoitetut valaisimet

Palvelusektorin säädökset ohjaavatsisävalaistuksessa elektronisten

liitäntälaitteiden käyttöön

Huonon värintoiston lampun poistuivatsyksyllä 2010

Paksut T12-lamput poistuvat syksyllä2012

Vuoden 2017 syksyn jälkeenmarkkinoille tuotavissaloistelamppuvalaisimissa on oltavaelektroniset liitäntälaitteet (kuristin eitäytä energiatehokkuusvaatimuksia).

Direktiivin 2009/125/EC”välivaihe”vuonna 2015 aiheuttaa

suurimmat toimenpiteet

– ns. korvaavat suurpainenatriumlamput poistuvatmarkkinoilta

– elohopealamput poistuvat kokonaan markkinoilta

Ongelmana elohopealamppujen poistumisessa on se,että elohopealamppua ei voi suoraan korvatatavanomaisella toisella suurpaineisella purkauslampulla(monimetalli- tai suurpainenatriumlampulla), koskaelohopealamppu syttyy ilman ulkoista sytytintä. Kokovalaisin on siis vaihdettava.

UUSI ENERGIATEHOKKUUSLUOKITTELU TULOSSA

Arvioitu aika 1.9.2014

Arvioitu aika 1.9.2016

kWh/m2,y

Valaistustuotteiden energiatehokkuus ei yksin riitäsiihen, että energiaa käytetään tehokkaasti.Kokonaistehon lisäksi on otettava huomioonvalaistuksen käyttö.

Rakennusten energiatehokkuus 2012Ympäristöministeriön asetus 30.3.2011

• Rakennusluvan ehtona on, että rakennus ei saa ylittää sille annettua E-lukua (kWh/m2,h)

• Eri energiamuodoille on annettu omat painokertoimet– Sähkö 1,7, kaukolämpö 0,7, fossiiliset polttoaineet 1,0, uusiutuvat

polttoaineet 0,5• Valaistuksen energiankulutus lasketaan oheisella kaavalla ja tulos

kerrotaan energiamuotokertoimella (sähkövalo 1,7; öljylamppu 1,0;päre 0,5)

k = käyttöasteP = lämpökuorma (teho)τd = käyttötunnit vuorokaudessaτw = käyttöpäivät viikossa

10008760*

24** wdPkW

YHÄ USEAMMINHEHKUSÄTEILIJÄKORVATAAN LED-

LAMPULLA

HEHKULAMPPU vs. LED-LAMPPU

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26

Kustannus

HEHKULAMPPU LED-LAMPPU

Laskenta-arvot: 40W hehkulamppu (1 euro), 10 W LED-lamppu (20euroa), 1000 kWh/vuosi, 0,1 euroa/kWh, ei vaihtokustannuksia

OMINAISUUKSIA,joilla ledien käyttöä voidaan perustella

• pieni koko• suuri luminanssi

(pintakirkkaus)• pitkä elinikä• hyvä valontuotto

alhaisissalämpötiloissa

• laaja värivalikoima• luja rakenne

• suunnattu valoerilaisilla linsseillä

• säädettävyys• alhainen jännite• valo ei sisällä lämpö-

eikä UV-säteilyä• uusia mahdollisuuksia

valaistuksen javalaisimientoteuttamiseen

Ledejä käytetään nykyisin laajaltiluminanssipohjaisissa sovelluksissa

Kuva: Obelux OyKuva: Audi

ja arkkitehtuurivalaistuksessa, kun halutaan

• tarkasti kohdistettuavaloa

• värillistä valoa ilmansuodattimia

• värinvaihtoa• liikkuvaa valoa

ja nyt myös valaisemaan

Kuvat: Philips, iGuzzini, Osram, Valopää, Greenlux

LEDIEN HAASTEITA•Riittävän hyvä värintoisto ja värien

pysyvyys•Miten varmistua siitä, että valmistajan

ilmoittamat arvot pitävät paikkansa•Elinikäennusteiden paikkansapitävyys•Tuotteiden turvallisuus•Himmennettävyys vanhoissa

säädinkäytöissä

VALKOINEN LED SAADAAN YLEENSÄ PÄÄLLYSTÄMÄLLÄ SININEN LEDKELTAISELLA FOSFORILLA. KYLMÄSÄVYINEN LED-VALAISTUSSAATETAAN TÄLLÖIN KOKEA VALAOISAMPANA KUIN PERINTEISILLÄLÄMMISÄVYISILLÄ VALONLÄHTEILLÄ TOTEUTETTU VALAISTUS.

Lähde:Lumileds

Värintoistoindeksin määrittely• mitataan testivärien

koordinaatit tutkittavanvalonlähteen valossa

• lasketaan värierovertailuvalonlähteeseenverrattuna

• lasketaan poikkeamienkeskiarvo, jonkaperusteella määritetäänvärintoistoindeksi

2300… 5000 K lampuillavertailuvalo on hehkusäteilijä.Siksi hehkulamppujen jahalogeenilamppujenvärintoistoindeksi on lähelläarvoa 100.Yli 5000 K lamppuja verrataanpäivänvalostandardeihin.

CIE TC 1-62 Raportti• värintoistoindeksi ei vastaa todellisuutta silloin, kun

valonlähteellä on sellainen spektrijakauma, jossa onkapeita aallonpituushuippuja.

• hyvästä värintoistoindeksistä huolimatta jokin yksittäinenväri saattaa korostua tai vääristyä huomattavasti.

• värintoistoindeksi on uudistettava, jolloin vaihtoehtoinaovat esim.– testivärien määrää lisätään– laskentatapaa muutetaan siten, että yksittäiset värien vääristymät

tulevat esille– käytetään useita eri vertailuvalonlähteitä– ehkä yhden indeksin sijasta olisi käytettävä useita tunnuslukuja

COMMISSION INTERNATIONALE DE L'ECLAIRAGEINTERNATIONAL COMMISSION ON ILLUMINATIONINTERNATIONALE BELEUCHTUNGSKOMMISSION

BINNINGVärisävyjen luokittelussa olisi päästävä yhtenäiseen käytäntöön

valmistajien kesken

Lähde: CREE LED Light

SDMC standard deviation of colour matchingPienin havaittava väriero on yksi SDMC-ellipsi. Ellipsit perustuvat vuonna 1942MacAdamin tekemään työhön. Kuvassa on esitetty SDMC-ellipsit 3000 Kkohdalla. Vihreä alue edustaa sallittua vaihtelualuetta arkkitehtuuri- jakorostusvalaistuksessa, keltainen alue yleisvalaistuksessa ja punainen aluetilannetta, jossa värieroilla ei ole suurta merkitystä.

Lähde: Harbers & Schanda, 2011

Ledien värimuuttuu myöspolttoiän aikana.

Tämä näkyy sekävärikoordinaattiensiirtymänä ettäspektrijakaumanmuodossa.

Eri valmistajienledeissä onsuuria eroja.

Anras Poppe & al.,2011

Väriominaisuudet ja lämpötila

• lämpötila vaikuttaa säteilytehon aallonpituushuippuun eri tavoinerivärisillä ledeillä

• ledin liitoslämpötila(syöttövirta, asennus-tapa ja ympäristönlämpötila) vaikuttaaeri tavoin erivärisiinledeihin, mikä voi muuttaaled-lampun tairgb-valaisimen tuottamanvalon värisävyäja värilämpötilaa

POLTTOIKÄMistä iästä puhutaan?

• led kuolee yleensä ”hiipumalla”eli valovirtaalenee hitaasti

• alenemisnopeus riippuu puolijohteenlämpötilasta ja virrasta

• yleensä polttoiän varsinaisessa valaistuksessakatsotaan päättyvän, kun valovirta on laskenut30 % alkuperäisestä arvosta (L70)

Herää kysymys: Vaihdetaanko led-valaistuställöin uuteen?

Ledin elinikä (L70) arvioidaan matemaattisestiyleensä 6000 tunnin polton aikana syntyneen

valovirran aleneman perusteella

Valovirran alenema

Ledien valovirran alenema =ledivalaisimen valovirran alenema

Ledien sisäinen liitoslämpötila vaikuttaaoleellisesti valovirran alenemaan

Ledivalaisimen elinikä ei riipuainostaan ledeistä

Jotkut ledit eivät toimi ennusteiden mukaan

Lähde: Narendran, LRC, Rensselaer Polytechnic Institute, 2010

Markkinoilta löytyy kaikenlaisia tuotteita

DOE Caliber program, 2009

Korvaavien ns. retrofit-lamppujen elinikä ei riipu siitä, kuinkakauan ledit kestävät, vaan kuinka kauan niissä oleva

elektroniikka kestää

Led-valoputket eivät ole korvaavialoistelamppuja vaan kohdelamppuja

Lamppuja ei saa myydä korvaavina lamppuina,jos niiden ominaisuudet poikkeavat poikkeavatkorvattavan lampun ominaisuuksista.

Kuva: TradeKOREA.com

Led-lampun ja energiansäästölampun värisävy éi muutuhimmennettäessä kuten hehkusäteilijän.

Kylmäsävyiset ledit ovat yleensävalotehokkampia kuin lämpimät.

Lähde: Schiller, C. & al., Technische Universität Darmstadt, 2011

Paljaat ledit ja pienikokoiset linsseillä varustetut valopisteetsaattavat aiheuttaa entistä enemmän kiusahäikäisyä.

Green Paper: ”Lighting the Future: Acceleratingthe imployment of innovative lighting technogies

Results of public consultation, June 2012

LED-tuotteiden turvallisuuspuutteethuolestuttavat viranomaisia

www.marek.tukes .fi 5.9.2012

LED-valaisimien valotehokkuuden arvioidaanylittävän muut perinteiset valonlähteet nopeasti

LED-valaisimien valotehokkuuden kehittyminen

2009 2010 2012 2015 2020

Lähde: U.S. Department of Energy 2010

Led-valaisimien hintojen ennustetaanlaskevan voimakkaasti

Lähde: U.S. Department of Energy 2010

Kiitokset mielenkiinnosta!

Kuvassa luennoitsija kesälomallailmastonmuutoksen kourissa

valaistusala murroksessa - syitä ja seurauksia

Documents

lentoliikenne murroksessa – matkustajaliikenne vuonna 2050

composite - kela€¦ · tytty luomaan hyvinvointia ja...

sotu työn murroksessa - työterveyslaitos · megatrendit:...

rekrytointi murroksessa

ek:n yrityskyselyn tulokset: osaavan henkilöstön saatavuus...

akarvot murroksessa – sosiaalityön ja ......akarvot...

journalismi murroksessa: sisältöjen ja ansaintamallin...

suomen itsenäisyyden juhlarahasto1 suomen itsenäisyyden...

1. funktion approksimointi - jyväskylän yliopisto ·...

mikael pentikäinen: media murroksessa, miten saan viestini...

sami ylistö · 2016-11-03 · miksi työnhaku ei...

osaavan työvoiman varmistaminen sosiaali- ja...

2014 opiskelijajärjestötoiminnan ulkopuolelle...

työelämä murroksessa – mitä tehdä?

videoneuvottelu - keski-pohjanmaan...

vanhemmuus ja aikuisuus murroksessa -...

27.1.2014, tampere: perinteinen mobiilimaailma murroksessa....

tervetuloa seurakuntaan - info seurakuntaan.pdf · •...

köyhyys - syitä ja seurauksia

toimitilat murroksessa, jyrki alkio