Üniversite LED Aydınlatma fizibilite (uygulanabilirlilik) çalışması El-Elektronik Elektronik Mühendisliği Öğretim Üyesi Yrd. Doç. Dr Mehmed ÇELEBİ 2010 İyi bir Aydınlatma sistemi nasıl olmalıdır Lambert yasasına göre ışık vermeli (ışık kaynağı homojen dağılım göstermeli) Işık kaynağı noktasal olmamalı Kaynağın ışık dağılımı yayınık olmalı Ortamdaki en düşük ve en büyük aydınlık düzeyleri arasındaki oran 1 e yakın olmalı Kaynağın etkinlik faktörü (lm/w) büyük olmalı Dekoratiflik verimliliğin önüne geçmemeli!! Kurulum ve İşletme yüksek olmamalı (başta lamba ömrü) Yaygın olarak kullanılan aygıtlar Gömme alimünyum reflektörlü/süz armatürler (parabolik/yarı parabolik ) Entegre balastlı flüoresanlar (tasarruflu ampul) (5/7/11/20 W) Mekanik balastlı veya elektronik balastlı flüoresanlar (18/20/36/40/58 W) Yüksek basınçlı sodyum veya civa buharlı lambalar (150/250 W genelde harici mekanlarda) Spot lambalar LED aydınlatma (yeni teknoloji) flüoresan lambaların artıları - Etkinlik faktörü 40 ile 70 lm/w arasındadır. - Her açıldığında 3 saat yanmak koşulu ile 40-W, T12 flüoresan lambanın 20,000 saat ömrü vardır (Türkiye şartlarında en yüksek lamba ömrüne sahip tek aydınlatma aygıtıdır: en az bir sene 4000 saat) - Yayınık bir ışık dağılım eğrisine sahiptir - Noktasal değildir - Çok az ısındıklarından enerjinin çoğu aydınlatmaya gider. flüoresan lambaların eksileri - İlk ateşlemede yüksek gerilime ihtiyaç duyduklarından balast (bobin) ve starter (ateşleyici / bir çeşit kapasite) gereklidir. - Açma ve kapamaya dayanıklı değildir. - Elektronik balastlı olanları etkin bir ışık akısı üretememektedir. - Kalitesiz balastlar gürültü çıkarır. - Yaklaşık lambanın gücü kadar balastta reaktif enerji kaybı ve % 20 si kadar aktif enerji kaybı oluşur. - Gerilim düşümlerine çok hassastır. 1
Entegre balastlı lambaların artıları - Etkinlik faktörü 50 ile 100 lm/w arasındadır. - Her açıldığında 3 saat yanmak koşulu ile 6000-10,000 saat ömrü vardır. - Satın alma maliyeti çok düşüktür. - Akkor telli lambaların kullanıldığı her yere kolayca takılabilir. Entegre balastlı lambaların eksileri - Noktasal bir ışık kaynağı nevindendir - Türkiye şartlarında bir sene (4000 saat) ömrü bile zor tamamlamaktadır: 1- açma ve kapamaya karşı HİÇ dayanıklı değildir 2- şebeke gerilimindeki dalgalanmalara ve harmoniklere çok hassastır ve lambanın ömrünü kısaltmaktadır. - Bozulduklarında devresi ile beraber atılmaktadır. - Flüoresan lambanın verdiği aydınlık düzeyi ve kalitesi için dolaylı sistem aydınlatma armatürü ile en az 3 adet 20 W lık lambaların kullanılması gerekmektedir. Tasarruflu ampul yalanları! Şebeke gerilimindeki dalgalanmalardan fazla etkilenmezler. Çalışırken fazla ısı yaymazlar. İmalatında kullanılan malzemelerin tamamı % 100 geri dönüşümlü olduğundan çevre kirliliği oluşturmazlar. Uzun ömürlüdürler. Kalite derecesine bağlı olarak 15000 20000 saat ömürleri vardır. Genelde akkor telli lambalar ile kıyas edilirler. Çizgisel ve Noktasal aydınlatma aygıtlarının karşılaştırılması Çizgisel - Armatür sayısı çok - Gölgeler yumuşak - Renk ve boyut seçeneği fazla - Lamba ekonomik ömrü uzun Noktasal - Armatür sayısı az - Gölgeler sert - Renk ve boyut seçeneği kısıtlı - Lamba ekonomik ömrü kısa Maliyet analizinde esas alınacak MODEL : FL 36 ÖMÜR: 8000 SAAT AMPUL GÜCÜ:36 WATT (180 WATT A EŞDEĞER) GERİLİM: 220-240V FREKANS: 50/60 HZ RENK : 2700K SARI AMPUL IŞIK AKISI: 2160Lm DUY SOKET: E27 27x1W Power Ledli 12x1 W 3x1 W ile ortalarda 12x1 W lık armatürler kullanılmış. 2
12x1 W buzlu camlı 6x3 W 720 ma power ledli 19,8 W max. 1020 lm Gözü rahatsız etmez. Asma tavan için uygulanabilir Lümen değeri verilmemiş LED sistemli lambaların artıları - Etkinlik faktörü çok yüksek olanları vardır. 1 W için 100 lm/w. 3 ve 5 W lık ledler de vardır. - Verimleri çok yüksektir. - Açma ve kapamaya çok dayanıklıdır. - Lamba ömrü 30,000 ile 100,000 saat arasındadır (şimdilik bu sadece bir iddadır). - Bozulduklarında devresi ile beraber atılanlar olmakla beraber genelde devresi bağımsızdır. LED sistemli lambaların eksileri - Noktasal bir ışık kaynağı nevinden değil bizzat ta kendisidir! - Türkiye şartlarında gerçek ömrü ile ilgili veriler yetersizdir. - Satın alma maliyetleri çok yüksektir. - Sürücü devresi şebeke gerilimindeki dalgalanmalara ve harmoniklere çok hassastır ve lambanın ömrünü kısaltmaktadır. - Ledlerden bir tanesi arızalandığında aygıtta kör noktalar oluşmaktadır. - Etkinlik faktörü 200 veya 300 lm/w LED ler flüoresanlara rakip olabilir. SNS-21 45 120 cm 324 led Teknik özellikler 21 W 220 V 2500 lm 30,000 saat led ömrü Maliyet analizinde esas alınacak 180 ledli 850 lumen ışık gücü 360 derece aydınlatma 8 watt elektrik tüketimi 50,000 saatten fazla ömür 60 Led lümen? 3 watt elektrik tüketimi 14 watt enerji tasarufluya eşdeğerdir (?) 20 USD 3
f = a Pet 1 + 1000 İlk maliyet analizi b e f = satın alma maliyeti + işletme maliyeti Fluoresan Lamba Gücü (W) A1 f = maliyet a = aydınlatma aygıtının fiyatı (TL) P = lambanın gücü (W) e = lambanın etkinlik faktörü (lm/w) t = lambanın ömrü(saat) b= işletme masrafı 0,252 TL/kWs Fluoresan Lamba ve Balast Devresi Gücü (W) A2 A3 B1 B2 C D 18 10,5 =<19 =<21 =<24 =<26 =<28 >28 36 19 =<36 =<38 =<41 =<43 =<45 >45 58 29,5 =<55 =<59 =<64 =<67 =<70 >70 Lamba tipi (4000 saat) Maliyet analizi (dahili aydınlatma) e* (lm/w) a(tl) P(W) Satın alma İşletme Flüoresan T8 47 35 36 +13 5,17.10-6 5,36.10-6 Flüoresan T8 56 35 36 + 5 4,34.10-6 4,46.10-6 Flüoresan T5 5,765.10 93 10 + 50 28 2,7.10-6 HE 28 W/830 % 49,6 LED 36 W sıva 34,36.10 58 287 36 4,34.10-6 altı (SL enerji) % 19 LED 36 W sıva 36,5.10 58 305 36 4,34.10-6 üstü (SL enerji) % 19 SNS 45 120 cm 324 LED Tasarruflu a. (sarı ışık) 119 140 21 60 6,5 36 15,36.10-6 2,85.10-6 2,1.10-6 4,2.10-6 İşletme Amortisman Tasarrufu maliyeti % 60 % 21,6 11428 saat (2,64 sene ) 88308 saat (20 sene!) 93846 saat (21,7 sene!) 20000 saat (4,63 sene) 2000 saat (5,5 ay) Tasarruflu a. (beyaz ışık) 65 2x5 2x20 2,9.10-6 3,8.10-6 % 29 4444 saat (12,3 ay) Ürün Kodu Marka Fiyatı Kdv dahil Havale ile :T5 FLORESAN BALAST :GENTRA : 28,00 USD + KDV : 52,69 TL : 51,11 TL Dahili aydınlatma analizi neticeleri1 2x20 W veya 36 W lık Tasarruflu ampul açık ara ile birinci olmuştur, fakat en az iki sene dayanmalıdır. Bu durum şu andaki şartlarda pek mümkün olamamaktadır. Kaldı ki, balast kaybı daha az ve, A veya B sınıfı flüoresan lambalar kullanıldığında tasarruflu lambalarla enerji sarfiyatı açısından fazla bir fark yoktur. Pek tabi ki flüoresan lamba daha kaliteli bir aydınlık düzeyi sağlar. Tasarruflu lamba Noktasal ışık kaynağı türünden olduğundan göz sağlığı açısından flüoresan lambaya göre daha elverişsizdir. Tasarruflu lamba çok az açma kapama yapılan ve aydınlık kalitesinin önemli olmadığı çok uzun süre ışığa ihtiyaç olan yerler için uygun bir çözüm olacaktır. Flüoresan lambanın en büyük eksikliği olan balast kaybı, kaliteli (GF si en az 0,6 olan) balastlar kullanıldığında çok düşük olacağından aydınlatma alanında daha uzun seneler boyunca liderliğini koruyacaktır. T5 tipi flüoresanların 50 TL lik elektronik balastlarına en az 5 yıl garanti verilmesi durumunda, 10 TL lik lamba 5,3 ayda kendini amorti etmektedir. Amortisman maliyetleri açısından tasarruflu ampul ile denk hale gelmektedir. T5 lamba + elektronik balasta en az 5 sene garanti verilmesi durumunda bu sisteme geçilmesi en az % 40 tasarruf sağlayacaktır. Dahili aydınlatma analizi neticeleri2 Aynı ışık akısını veren LED sistemler fiyatları düşmediği sürece tasarruflu lamba ve flüoresan sistemlere kesinlikle rakip olamazlar. LED li sistemler şu anki durumları itibariyle sadece dekoratif aydınlatma sahasında varlıklarını sürdürebilirler. Uzun vadede yurt içi üretim tesislerin devreye girmesiyle, daha çok firmanın bu işe ilgi göstermesi fiyatları düşüreceğinden LED li sistemler tekrar fiyat/performans değerlendirmesine tabi tutulabilir. Ulaşımda, darbelere maruz mekanlarda LED li sistemler kullanılabilir. Meskenlerde reaktif kayıplara para ödenmediği için LED li sistemler sadece dekoratif amaçlı kullanılabilir. LED tipi flüoresanlar hem aydınlık kalitesi açısından hem de fiyat açısından uygun değildir. Yol aydınlatması 4
Lamba tipi (4000 saat) Maliyet analizi2 (harici aydınlatma) e* (lm/w) a(tl) P(W) Sodyum buharlı 83 140 250 + 50 Ledli sistem (SL enerji) 92 2x946 2x120 Sodyum buharlı 75 140 150 + 30 Ledli sistem (SL enerji) Halojen projektör Ledli projektör (SL enerji 120+) Ledli projektör (SL enerji 90+) 92 946 120 19 18 500 97 946 120 91 844 90 Satın alma 1,4.10-6 21,42.10-6 3,1.10-6 21,42.10-6 473,6.10-6 20,3.10-6 25,76.10-6 İşletme 3,04.10-6 3,33.10-6 13,1.10-6 2,57.10-6 İşletme Amortisman Tasarrufu maliyeti % 10 % 10 % 80 % 79 126133 saat (29 sene!) 63066 saat (14,6 sene!) 9958 saat (2,3 sene) 8234 saat (1,9 sene) Maliyet analizi neticeleri (harici aydınlatma) Bu fiyatlarla Yol aydınlatması için LED li sistemlere kesinlikle geçilemez. Çok büyük ışık akısı gerektirmeyen projektörlerin yerine (500 W a kadar) LED li projektörlere geçilmesi durumunda eğer firma 5 senelik devre + led garantisi veriyorsa % 80 lik bir tasarruf sağlanabilir. Üniversitemizin mevcut durumu eski yeni eski yeni eski yeni eski yeni eski yeni lamba tipi akkor telli Tasar. 1x18 Tas. 10 W 2x18 1x36 4x18 1x36 2x36 1x36 ARAŞTIRMA HASTANESİ 148+ 125(75 W) 273 82 82 453 453 4894 4894 463 463 ECZACILIK FAKÜLTESİ 88 88 112 112 56 56 548 548 0 0 MORFOLOJİ BİNASI 126 126 0 0 0 0 180 180 870 870 DİLMER 132 132 32 32 0 0 280 280 0 0 VETERİNERLİK FAK. 132 132 132 132 0 0 280 280 187 187 EĞİTİM FAKÜLTESİ 30(100W) 30 0 0 0 0 0 0 1040 1040 Toplam (kw) 37,415 4 6,444 3,58 9,162 9,162 111,276 111,276 46,08 46,08 Tasarruf oranı (%) % 80 % 55 % 5 % 50 % 50 Acil eylem planı Dekoratiflik verimliliğin önüne geçmeyecek 4x18 W lık flüoresanlardan kesinlikle vaz geçilecek Asma tavandaki gömme flüoresanlar dışarı çıkarılacak ve 4x18 lik yerine 1x36 lık konacak 1x18 lik flüoresanlar iptal edilip yerine 7 veya 10 W lık tasarruflu ampul (entegre balastlı flüoresan) konacak 2x18 lik flüoresanlar yerine 1x36 W lık flüoresanlar konacak Tüm flüoresan sistemlerinde eğer aynı aydınlık düzeyini sağlıyorsa elektronik balasta geçilecek Yol aydınlatmasında 150 W lık sodyum buharlı lambalar kullanılacak Projektörlerde LED li sisteme geçilecek Eğer balast fiyatı ve garanti şartları tatminkar olabiliyorsa tüm aydınlatmanın T5 tipi flüoresan sistemine geçişi değerlendirilecek Aydınlık sisteminin seçiminde iş ehil olana verilecek Türkiye'de aydınlatma verimi nasıl sağlanır Dekoratiflik verimliliğin önüne geçmemelidir (4x18 liklerden kesinlikle vazgeçilecek) Bu iş kadınlara bırakılmayacak (veya kadınlar bilinçlendirilecek ) Aydınlatma sistemlerinin seçiminde iş ehil olanlara verilecek Asma tavanlara gömülü aydınlatma sistemlerinden kesinlikle vazgeçilecek. Asılı çıplak flüoresan tipine geçilecek. Tüketicinin bilinçlenmediği / bilinçlendirilmediği sürece üreticilerin ve satıcıların halkı sömürmeye devam etmesine göz yumulmayacak. Yrd. Doç. Dr. Mehmed Çelebi Teşekkür ederim 5