Co zvažovat při zadávání výběrového řízení na veřejné osvětlení

Výběrové řízení na veřejné osvětlení rozhoduje o tom, jak bude obec svítit dalších dvacet let. Pokud zadání sleduje jen příkon a cenu, snadno vyhraje svítidlo, které normu nesplní nebo brzy selže. V článku najdete přehled parametrů, které má zadavatel znát – od osvětlenosti a oslnění přes barvu světla, krytí a přepěťovou ochranu až po životnost, záruku a celkové náklady – a doporučené požadavky do zadávací dokumentace.

Řešení LED osvětlení se v posledních letech rychle vyvíjejí a mají velký potenciál úspor energie. Díky stále vyšší účinnosti, optimalizované konstrukci svítidel a flexibilnímu řízení dokážou LED svítidla veřejného osvětlení zajistit požadované světelné podmínky s nižšími náklady, a to v různých světelných i dopravních situacích.

Přestože se LED ve venkovním osvětlení používají stále častěji, jejich výhody i související normy zůstávají často nedoceněné. Pokyny v tomto článku se zaměřují na návrh a pořizování veřejného osvětlení a jsou určeny především odborníkům a rozhodovacím pracovníkům obcí, kteří odpovídají za uvádění nových nebo rekonstruovaných soustav veřejného osvětlení do provozu. Užitečné mohou být i projektantům, výrobcům svítidel, dodavatelům a energetickým poradcům.

Doporučení vždy závisí na konkrétní situaci a účelu. Kdo zná základy – osvětlenost, oslnění, teplotu chromatičnosti (CCT), index podání barev (CRI), krytí IP a IK, třídy ochrany, přepěťovou ochranu (SPD), účinnost, životnost, záruku a cenu – může přejít rovnou ke kapitole Kritéria pro zadání projektu. Ostatním doporučujeme začít od první kapitoly, která vysvětluje pojmy potřebné k pochopení normy ČSN EN 13201 a požadavků veřejných zakázek. Obecný postup výběru svítidel popisuje také průvodce Jak vybrat správné LED veřejné osvětlení.

Světelně technické veličiny a norma ČSN EN 13201

Kvalitu osvětlení popisují čtyři základní veličiny. Vyjadřují, kolik světla soustava vyzařuje, kolik ho dopadá na plochu, jakým směrem svítí a jak jasně plochu vnímá lidské oko: světelný tok, osvětlenost, svítivost a jas. Podrobněji je vysvětluje i článek Co znamenají pojmy lumen, lux a kandela.

Světelný tok (lumen, lm)

Světelný tok je celkové množství světla, které zdroj vyzařuje a které je viditelné lidským okem. Lidské oko je na různé vlnové délky různě citlivé – na zelené světlo je citlivější než na červené nebo modré. Světelný tok proto vychází ze zářivého toku (celkového vyzařovaného výkonu), který je ale přepočtený podle citlivosti oka. Ve fotometrii tak světelný tok vyjadřuje, jak silný se zdroj jeví člověku.

Osvětlenost (lux, lx)

Osvětlenost (1 lx = 1 lm/m²) udává, kolik světla dopadá na určitou plochu. Norma ČSN EN 13201 stanoví minimální hodnoty osvětlenosti pro různé kategorie komunikací. Požadavky se obvykle liší pro jízdní pruhy motorových vozidel a pro komunikace nemotorové dopravy, jako jsou chodníky a cyklostezky. Průměrná osvětlenost chodníků a cyklostezek se podle třídy pohybuje od 2 do 15 lx. Doporučené hodnoty pro jednotlivé třídy uvádí přímo norma.

Svítivost (kandela, cd)

Svítivost (1 cd = 1 lm/sr, lumen na steradián) vyjadřuje prostorové rozložení světla, tedy světelný tok v určitém prostorovém úhlu od zdroje. U veřejného osvětlení musí rozložení světla zajistit dostatečné osvětlení vozovky, chodníků, mobiliáře i účastníků provozu, zatímco světlo směřující vzhůru je nežádoucí.

Jas (cd/m²)

Jas vyjadřuje, jak jasně lidské oko vnímá osvětlený povrch nebo předmět v určitém směru. Je to svítivost vztažená na jednotku plochy. U komunikací pro motorová vozidla se požaduje minimální průměrný jas vozovky zhruba 0,3–2 cd/m² podle třídy. Proč se silnice hodnotí právě podle jasu, a ne podle osvětlenosti, vysvětluje článek Proč se veřejné osvětlení neměří v luxech?

Třídy osvětlení podle ČSN EN 13201

Třída	Použití	Hodnocená veličina	Rozsah požadavků
M1–M6	komunikace pro motorovou dopravu	jas vozovky, rovnoměrnost, prahový přírůstek TI	průměrný jas asi 2 až 0,3 cd/m²
C0–C5	konfliktní oblasti – křižovatky, kruhové objezdy, nákupní ulice	osvětlenost	podle složitosti dopravní situace
P1–P6	chodníky, cyklostezky, obytné ulice, parkovací pruhy	osvětlenost	průměrná osvětlenost asi 15 až 2 lx

Ukázky návrhů pro konkrétní typy komunikací najdete v sekci návrhy osvětlení silnic a chodníků.

Oslnění

Oslnění je nepříjemný zrakový vjem způsobený nevhodným rozložením jasu nebo příliš velkým kontrastem, kterému se oko musí rychle přizpůsobovat. Rozlišujeme dva druhy oslnění:

• Omezující (fyziologické) oslnění snižuje schopnost oka rozlišit kontrast, protože se světlo v oku rozptyluje. Řidič pak hůře vidí překážku nebo chodce. U komunikací třídy M se hodnotí prahovým přírůstkem TI.
• Rušivé (psychologické) oslnění vyvolává subjektivní pocit nepohodlí, i když viditelnost přímo nezhoršuje.

K omezení oslnění zavádí norma klasifikace svítidel. Třídy svítivosti G*1 až G*6 omezují svítivost svítidla pod vysokými úhly (70°, 80° a 90° od svislice), tedy světlo, které míří do očí řidičů a chodců. Třídy indexu oslnění D0 až D6 omezují rušivé oslnění, především u svítidel na nízkých stožárech v obytných ulicích a parcích. Obě klasifikace ukazují následující tabulky.

Jak se počítá index oslnění

Údaje o svítivosti pro hodnocení oslnění se zjistí z fotometrických dat svítidla (soubory IES nebo LDT). Index rušivého oslnění se vypočítá jako I × A^−0,5 v jednotkách cd/m, kde I je maximální svítivost svítidla v kritickém směru a A je zdánlivá svítící plocha svítidla v rovině kolmé ke směru této svítivosti.

Příklad: kulové svítidlo má průměr 0,5 m a v libovolném směru svítivost 60 cd na každých 1 000 lm světelného toku zdroje. Zdánlivá plocha je π × 0,5 × 0,5 / 4 = 0,20 m² a index oslnění je 60 × 0,20^−0,5 = 134 na 1 000 lm. Při dnešní účinnosti LED zdrojů by toto svítidlo s LED zdrojem o příkonu kolem 50 W odpovídalo třídě D5.

Jak oslnění omezit

LED zdroje mají velmi vysoký jas a bez úpravy by mohly oslňovat. Proto jsou LED svítidla veřejného osvětlení vybavena optikou – čočkami, reflektory a krycími skly nebo difuzory –, která jas snižuje a usměrňuje světlo na komunikaci. Soustava má být navržena tak, aby nevznikaly výrazné rozdíly jasu mezi svítidlem a osvětlenou plochou. Únavu očí způsobuje i neustále se měnící úroveň osvětlení, například střídání světlých a tmavých úseků, čemuž je třeba se vyhnout zejména na dlouhých komunikacích. Ve výpočtech osvětlení komunikací se proto nejčastěji sleduje hodnota TI.

Teplota chromatičnosti, stálost barev a podání barev

Teplota chromatičnosti (CCT)

Světelné zdroje vyzařují světlo v širokém rozsahu vlnových délek, oko ale vnímá výslednou barvu jako jednu. Tu popisuje teplota chromatičnosti (CCT): teplota černého tělesa (Planckova zářiče), jehož barva je při této teplotě v kelvinech nejbližší barvě světelného zdroje. Teplé bílé světlo má kolem 2 700 K, neutrální bílé kolem 4 000 K a studené bílé 5 000 K a více. Více o barvě světla najdete v článku Teplota chromatičnosti: co to je a jak vybrat správnou barvu světla.

Různé evropské regiony mají různé preference. Studenější bílé světlo bývá oblíbenější v jižní Evropě, ve střední a severní Evropě dávají lidé přednost teplejšímu světlu. U nás proto může být světlo s vysokou teplotou chromatičnosti pro obyvatele méně přijatelné.

Na rozdíl od starších technologií umožňuje LED zvolit teplotu chromatičnosti podle potřeby. Je ale třeba počítat s tím, že teplota chromatičnosti ovlivňuje účinnost soustavy a má i fyziologické účinky na lidi a zvířata. Studenější světlo zajišťuje o něco vyšší účinnost, vysoký podíl modré složky však může přinášet zdravotní a bezpečnostní rizika, která je třeba zvážit. Výzkumy ukazují, že bílé světlo podporuje vidění účinněji než žluté světlo sodíkových výbojek, a proto působí jasněji. Ve složitých dopravních situacích s různými účastníky provozu (auta, cyklisté, chodci) se proto obvykle volí bílé světlo kolem 4 000 K. V obytných zónách a na rozlehlých klidových plochách bývají vhodnější teplejší teploty chromatičnosti.

Stálost barev

Kromě teploty chromatičnosti lze barevnou shodu světelných zdrojů popsat i chromatičností, tedy souřadnicemi barvy v barevném diagramu. Rozdíly barvy mezi kusy jedné série nebo změny barvy v čase se vyjadřují pomocí MacAdamových elips. Obvykle se rozlišují elipsy třístupňové, pětistupňové a sedmistupňové – čím menší počet stupňů, tím menší rozdíl barvy mezi jednotlivými svítidly. Běžným minimálním požadavkem je pětistupňová MacAdamova elipsa, některé projekty vyžadují třístupňovou.

Barevný posun v čase lze specifikovat a vyhodnotit pomocí barevných souřadnic a MacAdamových elips. U LED je stálost barev obzvlášť důležitá, protože stárnoucí LED moduly mohou měnit teplotu chromatičnosti i barevné souřadnice. Příčinou bývá degradace materiálů pouzdra nebo čočky LED, jejich znečištění, vyšší provozní teplota, vyšší provozní proud a žloutnutí optických materiálů.

Index podání barev (CRI)

Index podání barev (CRI, Ra) je měřítkem toho, jak věrně světelný zdroj zobrazí barvy předmětů ve srovnání s přirozeným nebo referenčním světlem. Zdroje se stejnou teplotou chromatičnosti se mohou v podání barev výrazně lišit. Teplota chromatičnosti a podání barev jsou totiž dva nezávislé parametry – podání barev nezávisí na teplotě chromatičnosti, ale na spektru, které zdroj vyzařuje. Zdroj se spojitým spektrem zobrazí všechny barvy přirozeně, zdroj, který vyzařuje jen některé vlnové délky, zobrazí věrně jen některé barvy.

Podání barev se určuje v laboratoři na osmi normalizovaných vzorcích barev a vyjadřuje se indexem s maximální hodnotou 100. Pro dobré rozpoznání obličejů je vhodné podání barev 80 a vyšší, což kvalitní LED zdroje běžně splňují. Pro komunikace s jednoduchým provozem obvykle stačí Ra > 70, pro složitější situace je žádoucí Ra > 80. Podrobněji se tématu věnuje článek Co je to CRI?

Světelné znečištění

Umělé světlo může mít nepříznivé účinky na lidi i zvířata, zejména když svítí tam, kam nemá – mluvíme o světelném znečištění. U lidí jde například o přesvětlenou noční oblohu nad městy a rušení spánku nevhodně umístěným venkovním osvětlením v obytných oblastech. Zvířata využívají přirozené světlo k orientaci, takže je umělé světlo může zmást nebo vyplašit, což ovlivňuje jejich navigaci, fyziologii a rozmnožování. Studie ukázaly, že LED zdroje veřejného osvětlení přitahují méně hmyzu než jiné technologie a že teplá bílá LED (3 000 K) přitahuje výrazně méně hmyzu než studená bílá LED (6 000 K).

Svítidlo má osvětlovat jen plochu, pro kterou je určeno. Směrové LED zdroje s vhodnou optikou jsou pro optimální rozložení světla obzvlášť vhodné. Vyzařování světla nad vodorovnou rovinu svítidla je obecně nežádoucí.

Světlo vyzařované svítidlem směrem vzhůru se vyjadřuje poměrem světelného toku do horního poloprostoru (ULOR, případně ULR):

• ULOR = světelný tok směřující vzhůru / celkový světelný tok svítidla.

V zahraničních zadáních se vedle ULOR používá také hodnocení BUG (Backlight, Uplight, Glare). Vychází z podílu světelného toku ve třech hlavních prostorových úhlech kolem svítidla: světlo dopředu, světlo dozadu a světlo nahoru. Tyto hlavní úhly se dále dělí na deset dílčích zón a z podílu lumenů v jednotlivých zónách se určí hodnocení B (světlo za svítidlo), U (světlo vzhůru) a G (oslnění ve vysokých úhlech). Obrázek níže ukazuje různá svítidla a jejich charakteristiky.

Bezpečnost a odolnost svítidel

Svítidla veřejného osvětlení musí být chráněna proti vniknutí cizích těles a vody, proti mechanickým nárazům a proti přepětí, aby mohla dlouhodobě spolehlivě fungovat. Zadání proto obvykle stanoví požadavky na krytí, odolnost proti nárazu, třídu ochrany, přepěťovou ochranu a odolnost proti korozi.

Krytí IP

Stupeň krytí IP vyjadřuje ochranu, kterou poskytuje kryt proti vlivům prostředí, podle normy ČSN EN 60529 (mezinárodně IEC 60529). Odkazuje na něj i obecná norma pro svítidla ČSN EN 60598-1. Kód IP má dvě číslice:

• první číslice vyjadřuje ochranu proti vniknutí pevných těles a prachu,
• druhá číslice vyjadřuje ochranu proti vniknutí vody (kapek, stříkající a tryskající vody, ponoření).

Pro venkovní LED osvětlení je krytí zásadní. Svítidla na silnicích, parkovištích a náměstích jsou vystavena dešti, prachu a nečistotám, proto zadavatelé běžně vyžadují protokoly o zkoušce krytí IP66, které dokládají dostatečnou odolnost proti prachu, vodě a nepříznivému počasí.

Odolnost proti nárazu IK

Stupeň IK (ochrana proti mechanickému nárazu; písmeno K odkazuje na kinetickou energii a odlišuje kód od IP) vyjadřuje odolnost krytu elektrického zařízení proti nárazu. Pro svítidla ho definuje norma IEC 62262 (ČSN EN 62262), související zkoušky popisují také normy EN 60068-2-75 a EN 60598. Stupně se pohybují od IK00 do IK10, tedy od žádné ochrany po odolnost proti nárazu o energii 20 joulů. Venkovní svítidla mohou při silném větru zasáhnout uvolněné větve nebo jiné předměty, případně mohou být poškozena úmyslně, proto doporučujeme alespoň IK08.

Třída ochrany před úrazem elektrickým proudem

Elektrická ochrana zajišťuje, že v případě poruchy mají části svítidla dostatečnou izolaci a nehrozí úraz. Normy pro elektrotechniku vydává Mezinárodní elektrotechnická komise (IEC). U svítidel a napájecích zdrojů se nejčastěji setkáte s třídami I a II, které se týkají vnitřní konstrukce a elektrické izolace:

• U výrobků třídy I nespočívá ochrana jen na základní izolaci, ale také na připojení neživých vodivých částí k ochrannému vodiči (uzemnění).
• U výrobků třídy II nespočívá ochrana jen na základní izolaci, ale na doplňkové nebo zesílené izolaci (dvojitá izolace), takže se uživatel nemůže dotknout vadné části pod napětím ani bez ochranného vodiče.

Přepěťová ochrana (SPD)

Přechodná přepětí – napětí vyšší než jmenovité, trvající mikrosekundy až milisekundy – mohou poškodit napájecí zdroje, LED moduly i řídicí prvky. Odolnost svítidla vůči nim se vyjadřuje jmenovitou hodnotou přepěťové ochrany. Norma ČSN EN 61547 stanoví jen základní úroveň odolnosti, která na přepětí vyvolaná bleskem nestačí. Pro přepěťové ochrany platí norma ČSN EN 61643, a mnoho projektů veřejného osvětlení proto požaduje přepěťovou ochranu svítidel 10 kV nebo více.

Odolnost proti korozi

Venkovní svítidla musí vydržet nepříznivé povětrnostní podmínky. Pouliční LED svítidla odolná proti korozi jsou vhodná i do náročného prostředí, například na mořské pobřeží, do přístavů nebo k silnicím ošetřovaným solí. Koroze je elektrochemický proces, při kterém se kovy a slitiny mění na oxidy, hydroxidy a soli. Když se setká těleso svítidla (obvykle ze slitiny hliníku) se solí a vodou, dochází k elektrochemické reakci. Jedním z nejjednodušších a nejlevnějších způsobů ochrany jsou bariérové nátěry (elektroforetické i nástřikové), které brání kontaktu kovu se solnou mlhou. Svítidla s odpovídající povrchovou úpravou mají obecně dobrou odolnost proti korozi a projdou zkouškou v solné mlze podle ISO 9227 nebo ASTM B117.

Účinnost, životnost a řízení

Energetická účinnost

LED dosahují ve srovnání s většinou ostatních technologií velmi vysoké účinnosti (lumenů na watt příkonu). Oproti tradičním výbojkovým zdrojům dnes LED svítidla ušetří 40–60 % energie, s inteligentním řízením může úspora přesáhnout 75 %. Obecně platí, že čím vyšší je účinnost svítidla, tím nižší příkon je potřeba k osvětlení komunikace. Výsledek ale ovlivňuje i rozložení světla, stav vozovky a geometrie soustavy (výška a rozteč stožárů, vyložení). V některých případech proto svítidlo s vyšší účinností může potřebovat větší příkon než svítidlo s nižší účinností, ale lepší optikou.

Pro hodnocení energetické náročnosti celé soustavy zavádí norma ČSN EN 13201-5 dva ukazatele: ukazatel příkonové hustoty D_P (PDI) ve W/(lx·m²) a ukazatel roční spotřeby energie D_E (AECI) v kWh/m² za rok, který lépe vystihuje celkovou spotřebu za rok včetně řízení. Na tyto ukazatele by měl pamatovat zadavatel, uchazeč i výrobce.

Životnost

Hlavní předností LED je dlouhá životnost. Faktorů, které ji ovlivňují, je mnoho – elektrické a tepelné provozní podmínky, teplota okolí a další. Životnost se obvykle odvozuje od poklesu světelného toku LED v čase. Podkladem jsou zkušební zprávy LM-80 (pokles toku LED čipů), ISTMT (teplota ve svítidle) a extrapolace podle TM-21, výsledek se nejčastěji uvádí jako L70, tedy doba, po které světelný tok klesne na 70 % původní hodnoty. Používá se také označení LxxByy a pro napájecí zdroj střední doba mezi poruchami (MTBF). Životnost LED svítidel veřejného osvětlení je obvykle vyšší než 50 000 hodin.

Řídicí systém

Chytré řízení umožňuje dynamicky ovládat veřejné osvětlení v reálném čase. Svítidla lze spínat a stmívat ve skupinách i jednotlivě. Centrální řídicí server zároveň sbírá informace o stavu svítidel – poruchy, spotřebu energie, teplotu, napětí a proud. Programování svítidel lze podle potřeby měnit bez zásahu do hardwaru, jen úpravou programu svítidla nebo řízením v reálném čase. Svítidla připravená pro řízení najdete v kategorii LED chytré veřejné osvětlení, význam řízení pro chytrá města popisuje článek SMART LED veřejné osvětlení a inteligentní města.

Kritéria pro zadání projektu

Následující doporučení shrnují, co by měla obsahovat zadávací dokumentace veřejného osvětlení. Přehled nejdůležitějších požadavků najdete v tabulce, podrobnosti v textu pod ní.

Parametr	Doporučený požadavek	Jak doložit
Osvětlení komunikace	splnění třídy M, C nebo P podle ČSN EN 13201	světelně technický výpočet, fotometrická data IES nebo LDT
Oslnění	TI podle třídy, třídy G* a D jako hodnocené kritérium	výpočet, fotometrická data
CCT a CRI	podle lokality, nejčastěji 2 700–4 000 K, CRI 70, ve složitých situacích CRI 80	technický list, protokol LM-79
Krytí a odolnost	minimálně IP65 a IK08, v náročném prostředí IP66	protokoly o zkouškách
Třída ochrany	třída II	technický list, certifikát
Přepěťová ochrana	10 kV, v oblastech s častými bouřkami 20 kV	technický list
Životnost	L70 a MTBF napájecího zdroje jako hodnocená kritéria	LM-80, TM-21, údaje výrobce zdroje
Záruka	5–10 let	záruční podmínky

Osvětlení a oslnění

Norma ČSN EN 13201 obsahuje jasné požadavky na osvětlení různých komunikací. Pro jízdní pruhy motorových vozidel se používají třídy M1 až M6. Volba třídy závisí na podmínkách – návrhové rychlosti, intenzitě a skladbě provozu, oddělení jízdních pruhů, hustotě křižovatek, parkujících vozidlech, jasu okolí a dalších. Pro chodníky a komunikace nemotorové dopravy se používají třídy P1 až P6, které stanoví požadavky na osvětlenost podle návrhové rychlosti, intenzity využití, skladby provozu, parkujících vozidel, jasu okolí a potřeby rozpoznávat obličeje.

Jsme přesvědčeni, že projekt komunikace musí především splnit požadavky projektanta a uživatelů na úroveň osvětlení. Uchazeč má proto předložit světelně technický výpočet a fotometrická data svítidel (IES nebo LDT), které prokážou, že nabízená svítidla odpovídají podmínkám konkrétní komunikace. Mnoho zadání ale dodnes stanoví jen příkon a světelnou účinnost svítidel, což podle nás nestačí.

Norma ČSN EN 13201 jasně popisuje i omezující a rušivé oslnění, kterým odpovídají dvě skupiny tříd: třídy svítivosti G* a třídy indexu oslnění D. Současně stanoví hodnotu TI, kterou musí výpočet splnit. Třídy G* a D lze požadovat podmíněně, nejlépe jako bodově hodnocené kritérium. Kvůli rozdílnému příkonu, křivce svítivosti, úhlu montáže a konstrukci se třídy G* a D u různých svítidel liší.

CCT a CRI

Projekty veřejného osvětlení obvykle stanoví požadavky na teplotu chromatičnosti a index podání barev. Pro většinu dodavatelů nejsou tyto požadavky obtížné a stačí je splnit. Za pozornost stojí dva body:

1. U teploty chromatičnosti zohledněte místní preference. Jak jsme uvedli výše, v jižní Evropě, Jižní Americe a Africe je oblíbenější studenější bílé světlo, ve střední a severní Evropě dávají lidé přednost teplejšímu. Stále více projektů dnes vyžaduje teplé bílé světlo do 3 000 K, protože výzkumy ukazují jeho menší fyziologický vliv na lidi i přírodu.
2. U indexu podání barev pro veřejné osvětlení obvykle stačí CRI 70. Ve skutečně složitých dopravních situacích lze požadovat CRI 80, aby účastníci provozu lépe rozpoznali překážky, pohyb chodců i obličeje a mohli rychleji reagovat.

IP a IK

Kvalitu a světelný tok svítidla zhoršují nečistoty a voda, které do něj proniknou. Krytí IP a odolnost IK zajišťují ochranu proti vniknutí vody a proti nárazu. Podle našich zkušeností by veřejné osvětlení ve městech a obcích mělo splňovat minimálně krytí IP65 a odolnost IK08, aby zvládlo běžné podmínky na komunikacích a typické počasí. V obzvlášť nepříznivých podmínkách (silný vítr s pískem nebo prachem) je vhodné požadovat IP66 nebo vyšší. U venkovního osvětlení sportovišť se požaduje IK09 nebo IK10, protože svítidla musí odolat nárazům rychle letících míčů – vhodná svítidla najdete v kategorii LED osvětlení pro sportoviště.

Třída ochrany

Elektrická ochrana musí zajistit, že komponenty mají v případě poruchy dostatečnou izolaci a nevznikne nepřijatelné riziko zranění osob. Elektřina je ze své podstaty nebezpečná, a proto některé projekty vyžadují dvojitou izolaci, která zabrání kontaktu s vadnými částmi pod napětím. Třída ochrany II je u svítidel veřejného osvětlení běžná a za standardních podmínek ji doporučujeme.

Přepěťová ochrana

Ochrana před bleskem a přepětím musí zajistit, aby přechodná napětí nepoškodila svítidla, řídicí prvky ani další zařízení. Přepěťová ochrana plní dva hlavní úkoly: omezuje velikost přepětí tak, aby nebyla překročena elektrická pevnost izolace zařízení, a odvádí výbojové proudy spojené s přepětím. Obvykle by svítidla měla mít přepěťovou ochranu 10 kV, která zvládne většinu přepětí. V lokalitách s častými bouřkami doporučujeme zvážit ochranu 20 kV, aby svítidla lépe odolala poškození přepětím.

Odolnost proti korozi

Svítidla mají standardně povrchovou úpravu a jsou dimenzována na běžné povětrnostní podmínky včetně kyselých dešťů. Pro běžné projekty proto zvláštní úpravu povrchu nepovažujeme za nutnou. Pokud se ale projekt nachází v agresivním prostředí – u moře, v přístavu, u silnic intenzivně ošetřovaných solí nebo u vnitřních svítidel například v potravinářských provozech –, doporučujeme speciální povrchovou úpravu, například elektroforetické fosfátování a elektrostatický nástřik speciálních povlaků. Svítidlo si tak i v nepříznivém prostředí zachová celistvou konstrukci a chrání elektronické součásti uvnitř.

Účinnost a příkon

Ve srovnání s tradičními výbojkovými svítidly ušetří LED pouliční svítidla více než 40 % elektrické energie. Hlavním důvodem je vyšší světelná účinnost LED. Jak ale zajistit, aby byla soustava co nejúspornější?

Nejprve je třeba sledovat světelnou účinnost svítidel – svítidla s vysokou účinností obvykle získávají v nabídkových řízeních více bodů. Je správné na účinnost hledět, ale stejně důležitý je příkon. Některá svítidla mají vysokou účinnost, ale nevhodné rozložení světla (optiku), a proto na komunikaci nedosáhnou odpovídajícího výsledku. Obrázek níže ukazuje dva výpočty se svítidly o příkonu 20 W. Svítidlo vpravo má účinnost 140 lm/W, svítidlo vlevo jen 130 lm/W, přesto je výsledek vlevo zjevně lepší. Aby svítidlo vpravo dosáhlo stejného výsledku, muselo by mít vyšší příkon, a jeho nabídka je proto ve skutečnosti méně konkurenceschopná.

Životnost

Životnost LED svítidel veřejného osvětlení se uvádí obvykle 50 000 až 100 000 hodin i více (podle L70). Bývá zhruba 3–6krát delší než u vysokotlakých sodíkových výbojek, halogenidových výbojek a dalších tradičních výbojkových zdrojů. Jako všechny světelné zdroje i LED postupně ztrácejí schopnost přeměňovat elektrickou energii na světlo. Jak tento proces zpomalit, je otázkou konstrukce. Rozhodující jsou podle nás tři faktory:

1. odvod tepla z LED zdrojů,
2. budicí proud LED,
3. kvalita samotných LED.

Tyto tři faktory mají na životnost LED největší vliv. Velmi důležitá je také kvalita napájecího zdroje, vyjádřená hodnotou MTBF. Dlouhá životnost znamená, že svítidlo bude projektu sloužit déle, proto doporučujeme hodnotit v zadání L70 a MTBF.

Záruka

Záruka znamená, že prodávající v případě vady svítidla podle záručních podmínek svítidlo opraví, vymění nebo vrátí kupní cenu. U obecních projektů veřejného osvětlení je životní cyklus dlouhý a záruka poskytnutá dodavatelem chrání vlastníka soustavy. Většina projektů dnes požaduje záruku na výrobky 5 až 10 let, aby svítidla po celou tuto dobu spolehlivě sloužila a byla chráněna práva a zájmy vlastníků i uživatelů.

Cena

Cena zahrnuje nejen pořízení svítidel, ale i náklady na montáž, spotřebu energie a údržbu. Nejnižší cena rozhodně neznamená nejlepší řešení – „dostanete, za co zaplatíte“ platí i tady. Je proto vhodné vybírat svítidla s nejlepším poměrem užitné hodnoty a ceny, kde hraje hlavní roli světelná účinnost, životnost a záruka. Zohlednit je třeba také náročnost údržby a cenu samotného svítidla. Výběr svítidel je nutné posoudit komplexně. Pokud chcete využít podporu, podívejte se na LED veřejné osvětlení pro dotační programy.

Vzorový výpočet

Následující výpočty jsou ilustrační. Skutečný návrh vždy vychází ze světelně technického výpočtu pro konkrétní komunikaci, ukázku najdete v článku Výpočet osvětlení pro úsek obecního osvětlení.

Odhad světelného toku pro chodník

Chodník dlouhý 500 m a široký 3 m (1 500 m²) má splnit třídu P4 s průměrnou osvětleností 5 lx. Orientační potřebný světelný tok je 1 500 m² × 5 lx / 0,6 = 12 500 lm. Při rozteči svítidel 25 m připadá na úsek 20 svítidel, tedy asi 625 lm užitečného světla na svítidlo. Ve skutečnosti rozhoduje i rovnoměrnost a udržovací činitel, proto bývá výsledný tok svítidel vyšší.

Úspora při výměně výbojek za LED

• Původní stav: 40 svítidel se sodíkovou výbojkou 70 W, provoz přibližně 4 000 hodin ročně: 40 × 70 W × 4 000 h = 11 200 kWh ročně (bez ztrát v předřadnících, které spotřebu dále zvyšují).
• Nový stav: 40 LED svítidel po 30 W: 40 × 30 W × 4 000 h = 4 800 kWh ročně, tedy úspora asi 57 %.
• S nočním stmíváním: pokud řízení sníží výkon na polovinu po polovinu provozní doby, klesne spotřeba na 4 800 × 0,75 = 3 600 kWh ročně, celková úspora pak dosáhne asi 68 %.

Nejčastější chyby v zadání

1. Zadání jen podle příkonu a účinnosti. Bez výpočtu nelze ověřit, že komunikace splní požadovanou třídu.
2. Chybějící fotometrická data. Bez souborů IES nebo LDT nelze nabídky porovnat ani zkontrolovat.
3. Ignorování oslnění. Svítidlo s vysokým jasem a nevhodnou optikou splní osvětlenost, ale oslňuje řidiče i obyvatele.
4. Příliš studené světlo v obytné zástavbě. Obyvatelé si stěžují a roste světelné znečištění.
5. Podceněná přepěťová ochrana a krytí. Levné svítidlo bez dostatečné ochrany selže po první bouřce nebo zimě.
6. Rozhodování jen podle pořizovací ceny. Nejlevnější nabídka může být v provozu nejdražší.

Časté otázky

Shrnutí

Doufáme, že vám článek pomohl pochopit význam parametrů osvětlenost a jas, oslnění, CCT, CRI, IP, IK, třída ochrany, SPD, účinnost, životnost, záruka a cena a jejich roli ve výběrových řízeních na veřejné osvětlení. Parametrů LED svítidel je samozřejmě mnohem více – velmi důležité jsou i samotné LED zdroje, napájecí zdroj, konstrukce svítidla a certifikace. Článek jsme napsali proto, aby zadavatelé, nákupčí i dodavatelé věděli, na které faktory se zaměřit. Typy svítidel pro různá místa popisuje článek Různé typy pouličních světel a jejich použití. Pokud plánujete modernizaci nebo výměnu veřejného osvětlení, obraťte se na nás – vše s vámi rádi probereme a pomůžeme.

Kam dál