V zadnjih letih so pogosto v ospredju vprašanja o racionalni rabi energije. Predvsem stremimo k temu, da bi pridobili čim več energije, ne da bi pri tem (preveč) onesnaževali okolje, ter da bi porabili čim manj energije za enako energetsko učinkovitost. Ravno ta problem je pod drobnogled v s svoji diplomski nalogi z naslovom Zamenjava stopniščne svetlobno-tehnične naprave v večnadstropni večstanovanjski zgradbi vzel Davor Stanivukovič. Diplomsko nalogo je pod mentorstvom Srećka Simovića, univ. dipl. inž. ele., in Marka Habjaniča, univ. dipl. inž. ele., izdelal in uspešno zagovarjal na Višji strokovni šoli Šolskega centra Kranj, izobraževalni program elektroenergetika. Naloga je bila ocenjena z najvišjo oceno. Na primeru ene izmed stanovanjskih stavb je želel prikazati, kako je z zamenjavo starih potratnih svetilk s sodobnimi energetsko učinkovitimi svetilkami mogoče vplivati na ekonomske koristi, počutje in varnost stanovalcev.

Pravzaprav je skoraj vsa stopniščna razsvetljava v večnadstropnih, večstanovanjskih stavbah, zgrajenih pred približno tridesetimi leti na območju Kranja, zastarela in tako tudi energetsko neučinkovita. A z ustreznim sistemom in tehnologijo je mogoče na več načinov pridobiti dobro in kvalitetno osvetljenost. V omenjenem primeru so se odločili za montažo svetlečih LED-diod, ki tudi sicer veljajo za najbolj optimalno in sodobno rešitev. Prednosti te tehnologije so v prvi vrsti energetska učinkvoitost ter seveda kvalitetna svetloba, v kombinaciji s sodobnimi krmilnimi sistemi pa zagotavlja stanovalcem boljše bivalne pogoje ter predstavlja donosno naložbo.

Kakšno je bilo stanje svetlobno-tehnične naprave pred posodobitvijo?

Pred samim projektom zamenjave stopniščne svetlobno-tehnične naprave v omenjenem objektu so bile montirane svetilke srednjega kakovostnega razreda z vgrajenimi žarnicami z žarilno nitko moči 40 W; te gorijo okoli 1.000 ur, torej je njihova življenjska doba ob takšni rabi približno leto dni. Te svetilke je bilo mogoče vkljapljati ročno preko stikal oziroma stopniščnega avtomata, z izjemo vhodov v objekt – tam so se svetilke vkljapljale avtomatsko preko senzorjev gibanja. V celotnem objektu je bilo nameščenih 112 svetilk nadometne montaže na stropu, 2,5 metra visoko. Po ena žarnica z žarilno nitko je bila nameščena v 109 svetilkah, v vetrolovu na vzhodni strani objekta pa so bile montirane tri svetilke z nameščenima po dvema žarnicama moči 40 W. Če povzamemo, je bilo v objektu 112 svetilk z vgrajenimi 115 žarnicami z žarilno nitko moči 40 W, torej je bila skupna inštalirana električna moč celotne svetlobno-tehnične naprave 4,6 kW.

Med osnovnim pregledom dotedanje razsvetljave so ugotovili, da je bil v objektu že izveden varčevalni ukrep, in sicer so iz vsake tretje svetilke vzeli eno žarnico. To vsekakor ni bila pametna poteza, saj so ne le zmanjšali nivo osvetljenosti v določenih prostorih, pač pa bi ta ukrep lahko predstavljal tudi nevarnost za stanovalce in obiskovalce, sploh za starejše in slabovidne. Tudi sicer je bil nivo osvetljenosti po določenih skupnih prostorih daleč pod zahtevami osvetljenosti za tovrstne prostore, v nekaterih delih posameznih prostorov vrednosti niso dosegale niti desetino zahtevanega. Meritve so pokazale, da je bila obstoječa razsvetljava neučinkovita in neprimerna.

Med osnovnim pregledom so izmerili tudi porabo električne energije, na podlagi meritev pa so izračunali tudi dnevni čas delovanja svetlobno-tehnične naprave. "Izračunali smo, da je 9,3 kWh povprečna dnevna poraba pri 95-ih žarnicah z žarilno nitko moči 40 W. Če bi bile v času merjenja vse žarnice v vseh svetilkah, bi imeli dnevno porabo 11,2 kWh, v obdobju 31-ih dni pa 351,4 kWh," pojasnjuje g. Stanivukovič. "Že z odstranitvijo nekaterih žarnic so stanovalci v istem obdobju privarčevali 61,1 kWh. Določitev števila svetilnih ur ni povsem natančna, saj evidence o tem ni. Čas delovanja svetilk je zelo odvisen od prihoda in odhoda ljudi v blok ter od potreb po osvetljenosti v skupnih prostorih. Odločili smo se za najboljši možni približek za nadaljnje izračune. Zato smo v tem projektu predlagali, da v poletnem času svetilke obratujejo 2 uri in 30 minut, v zimskem pa 3 ure in 12 minut. Tako lahko rečejo, da v povprečju v enem dnevu na letni ravni svetilke gorijo 2 uri in 51 minut (2,8 h)."

Poiskati je bilo treba alternativno rešitev razsvetljave

Pri iskanju alternativne rešitve za zastareli sistem razsvetljave so imeli izvajalci na razpolago več možnosti, ki pa so se razlikovale predvsem po stroških investicije in energetski učinkovitosti. S posodobitvijo so seveda želeli vsem stanovalcem zmanjšati stroške porabe električne energije, ravno tako stroške vzdrževanja skupnih prostorov v bloku. Čeprav bi bila najcenejša in najenostavnejša rešitev zgolj zamenjava žarnic v obstoječih svetilkah z na primer kompaktnimi fluorescenčnimi sijalkami ali LED-sijalkami z vznožjem E27 (klasično vznožje sijalk, najbolj pogosta poraba v gospodinjstvu) ter zamenjava stopniščnega avtomata s senzorji gibanja, se za ta ukrep niso odločili. "Ta rešitev bi bila sicer ekonomsko upravičena, toda ne bi omogočala celostnega upravljanja svetilk in ne bi dosegali priporočene in zahtevane srednje vrednosti osvetljenosti 100 lx." Druga rešitev bi bila zamenjava celotnega ogrodja svetilk s fluorescentnimi svetili, kar bi bilo v prvi vrsti dražje, pa tudi ne bi dosegli želenih učinkov, zato se tudi za ta ukrep niso odločili.

"S stanovalci bloka smo se dogovorili, da ne bomo posegali v obstoječo električno inštalacijo in da bomo locirali nove svetilke na lokacijo starih in namesto treh starih svetilk namestili eno LED-svetilko. V stavbi smo pomerili dimenzije prostorov ter določili točne lokacije starih svetilk," razloži g. Stanivukovič in doda, da je bilo osnovno izhodišče za projektiranje novega sistema razsvetljave stopnišča v stanovanjskem bloku, da bi dosegli srednji nivo osvetljenosti skupnih prostorov 100 lx po priporočilih in zahtevah SIST EN 12464. Na podlagi tega so lahko izdelali projektno nalogo, ki je vključevala naslednje parametre:

• doseči srednji nivo osvetljenosti 100 lx,
• višja učinkovitost – nižji stroški,
• doseči nizko porabo električne energije,
• doseči visoko življenjsko dobo,
• zamenjati obstoječe svetilke z LED-svetilkami,
• upoštevati najnovejše tehnične dosežke za vse novo projektirane elemente,
• upoštevati ekonomsko upravičenost zamenjave starega sistema z novim,
• doseči čim hitrejšo povračilno dobo investicije,
• upoštevati minimalni poseg v obstoječo električno inštalacijo in
• locirati nove svetilke na lokacijo starih in namesto treh svetilk namestiti eno.

Predvideno stanje

Ker so skupine treh svetilk v hodnikih precej odmaknjene ena od druge (okoli 7 metrov), poleg tega pa so, kot rečeno, vgrajene na stropu (na višini 2,5 metra), je največjo težavo predstavljal poseg v obstoječo inštalacijo. Da bi dosegli enakomerno osvetlitev stopnišča, bi potrebovali dodatni izvod elektrike. Tako pa so se odločili poiskati tip svetilke z zelo širokim kotom osvetlitve, s tem pa bi zagotovili, da bi imeli ob vključitvi po celem hodniku in stopnišču čim bolj enakomerno osvetlitev 100 lx.

Sledillo je preučevanje in izdelava več možnih rešitev projekta stopniščne razsvetljave za obstoječo zgradbo in izbera najboljše svetlobno-tehnično rešitve. Tlorise posameznih prostorov z lokacijami 112 starih svetilk so izrisali s pomočjo računalniškega orodja AutoCAD, na njihovi lokaciji pa predvidili 40 novih svetilk. Odločali so se me štirimi različnimi tipi LED-svetilk. Ko so preučili različne možnosti, so vendarle sprejeli odločitev – izbrali so najbolj sodoben sistem, in sicer svetilke, ki so med seboj brezžično povezane in imajo že vgrajene senzorje. Predvsem so želeli montirati kvalitetne in robustne svetilke, posebno pozornost pa so posvetili tudi zasnovi in konstrukciji, saj se stanovalci v bloku občasno soočajo tudi z vandalizmom. V vseh predvidenih svetilkah sta vgrajena elementa, ki omogočata racionalno rabo in fleksibilno avtomatsko upravljanje. Po besedah sogovornika so si sistem zamislili tako, da bi se v prostorih, kjer se gibljejo stanovalci, svetilke prižigale izmenično. "Po kratki analizi smo se odločili, da bomo iz 40 svetilk ustvarili 21 različnih skupin, tako da bomo omogočili nemoteno gibanje po hodnikih ter stopniščih. Po preučitvi osvetljenosti smo ugotovili, da morata za nemoteno gibanje po stopnišču goreti obe svetilki na začetku ter na koncu stopnišča. Če bi gorela samo ena svetilka, bi bilo stopnišče neenakomerno osvetljeno."

Prednosti investicije

Na objektu je bil uporabljen tehnološko sodobni sistem krmiljenja same razsvetljave z uporabo brezžičnih modulov in senzorjev, ki so vgrajeni v samo svetilko. Montaža je bila hitra in enostavna, sistem pa je uporabnikom prijazen, prilagodljiv in cenovno ugoden. Kot rečeno so prejšnje svetilke zamenjali s sodobnimi LED-svetilkami, pri čemer so le minimalno posegli v obstoječo električno inštalacijo. "Z novimi svetilkami smo dosegli in presegli zahtevani srednji nivo osvetljenosti 100 lx (SIST EN 12464 ). Dosegli smo zelo visoko življenjsko dobo predvidenih svetilk (50.000 delovnih ur ali v našem primeru 17,5 let). Občutno smo zmanjšali tudi porabo električne energije (za okoli 2,5-krat) ter posredno zmanjšali izpuste toplogrednih plinov za približno dvakrat. Tudi fotometrični rezultati nove razsvetljave so v primerjavi z zastarelo veliko boljši." Raziskava je pokazala, da naj bi se investicija povrnila v približno petih letih, torej že v garancijski dobi svetilk, kar upravičuje samo ivesticijo.

Vse prednosti pa za konec še povzame naš sogovornik: "Glede na rezultate, ki smo jih dosegli, je bila posodobitev razsvetljave v stanovanjskem bloku varna in donosna naložba. Učinki posodobitve razsvetljave so vidni na zmanjšanju stroškov porabe energije in zmanjšanju stroškov vzdrževanja. Poraba energije se je zmanjšala zaradi energetsko učinkovitejših svetil in zaradi avtomatskega senzorskega krmiljenja." Kot še doda, so ponosni tudi na dejstvo, da so napeljali energijsko učinkovito razsvetljavo po vseh relevantnih merilih, ki so veljavni v Evropski uniji.
Med dolgoročnimi prednostmi investicije pa je seveda vredno izpostaviti predvsem izboljšavo osvetljenosti prostorov, kar pomeni tudi večjo varnost in boljše počutje stanovalcev bloka.