Watt na metr na sto luxů: jediné férové měřítko

Představte si dvě nabídky. První hala: 8 W/m². Druhá: 12 W/m². Která je úspornější? Nevíte, dokud se nezeptáte, kolik luxů za to každá dodá.

Když první svítí na 300 lx a druhá na 800 lx, vychází první na 2,7 a druhá na 1,5 W/m² na sto luxů. Zdánlivě úspornější nabídka je ve skutečnosti o dvě třetiny neefektivnější. Jen svítí míň.

Tahle hala má 1,24 W/m² na sto luxů. Pro srovnání: malý sál s panely se běžně pohybuje kolem 2,7 a hala s hustou sítí svítidel pro jemnou práci kolem 1,4. Nižší číslo znamená účinnější soustavu — a hlavně účinnější svítidlo.

Odkud se to nízké číslo bere

Ze tří věcí. Svítidlo má 24819 lumenů a celá sestava vychází na 112.8 lm/W. Strop je vysoko, takže reflektor stihne světlo rozprostřít, aniž by ho plýtval na stěny. A odrazivost stropu 70 % vrací část světla zpět dolů.

Praktický důsledek: kdyby hala běžela 4 000 hodin ročně, spotřebuje osvětlení 88 MWh. Se svítidly o účinnosti 80 lm/W místo dnešních 113 by to bylo přes 124 MWh. Rozdíl 36 MWh každý rok, po celou životnost instalace.

Rovnoměrnost 0,43. U haly té velikosti to není chyba.

Průměr 536 lx, ale nejtmavší bod jen 231 lx. Podíl dá 0,430, což vypadá špatně. Podívejme se na plán.

Uvnitř haly se izolinie skoro nemění — souvislá plocha kolem 540 luxů přes desítky metrů. Pokles nastává až v úzkém pásu u obvodových stěn, kde highbay z šesti a půl metru nedosvítí pod ostrým úhlem a stěna s odrazivostí 50 % mu nepomůže.

Report to potvrzuje jedním číslem: jen 7,5 % plochy má méně než 400 luxů. Přes dvaadevadesát procent haly je tedy nad čtyřmi sty. Ta „špatná" rovnoměrnost popisuje pruh široký možná dva metry podél zdí, kde stojí regály a rozvaděče.

Kdy by to vadilo

Kdyby u obvodové stěny stálo pracoviště. Pak se nepřidávají svítidla do celé haly — doplní se jedna řada podél stěny. Zvednout hladinu na třech tisících metrech čtverečních kvůli jednomu ponku by stálo desítky kilowattů navíc.

Strop dostane 107 luxů. A to je málo.

Výpočet uvádí i osvětlenost ploch, na které nikdo nesvítí záměrně. Strop 107 lx, stěny 198 lx, podlaha 529 lx.

Poměr stropu k podlaze je zhruba jedna ku pěti. To je hodně nízké a je to daň za highbay: reflektor stahuje světlo dolů a nahoru pouští minimum.

Důsledek se pozná pocitově. Hala s tmavým stropem působí jako by měla nižší strop, než má. Konstrukce krovu mizí v šeru a prostor se opticky uzavírá. V hale, kde lidé tráví osm hodin, to není zanedbatelné.

Kdo to chce zlepšit, nesmí sahat po silnějších highbayích — ty pošlou ještě víc světla dolů. Řešením je buď svítidlo s malým podílem toku vzhůru, nebo světlejší nátěr konstrukce. Bílý strop se 70 % odrazivosti už tady je; kdyby byl šedý, klesla by hodnota na stropě k šedesáti luxům a s ní i celková osvětlenost dole.

Sto svítidel, jedna křivka

Polární diagram ukazuje, jak svítidlo rozděluje světlo do směrů.

Křivka je souměrná a míří dolů. Z výšky 6,5 metru to je jediná rozumná strategie: dostat světlo na podlahu, ne na ocelovou konstrukci.

Rastr výpočtu je 128 × 128 bodů. Program tedy spočítal osvětlenost v šestnácti tisících míst haly. To není marketingový údaj — hustý rastr je jediný způsob, jak zachytit propady mezi svítidly a u stěn. Kdo počítá halu na rastru 10 × 10, tmavá místa mu z výsledku vypadnou.

Udržovací činitel 0,67 počítá s prachem a stárnutím čipů. Uvedených 536 lx tedy hala udrží dlouhodobě, ne jen v den kolaudace.

Kdy se výměna zaplatí sama

Většina hal téhle velikosti měla dřív výbojková svítidla — halogenidové nebo sodíkové. Jejich účinnost se pohybovala kolem 70 až 90 lm/W, ale to je hodnota nového zdroje. Po pár tisících hodinách klesla podstatně.

Spočítejme to hrubě. Aby výbojky dodaly stejný světelný tok jako dnešních 100 LED svítidel, potřebovaly by zhruba 31 kilowattů místo dvaadvaceti. Při čtyřech tisících hodinách ročně je rozdíl 36 MWh za rok.

Ale úspora není jen na elektřině

Výměna zdrojů. Výbojka má životnost řádově tisíce hodin, LED desítky tisíc. Ve výšce šesti a půl metru znamená každá výměna plošinu, elektrikáře a přerušení provozu. U stovky svítidel je to položka, která často převáží samotnou elektřinu.

Náběh. Výbojka se rozsvěcí minuty a po výpadku proudu musí vychladnout, než naskočí znovu. LED svítí okamžitě. V hale, kde se svítí na směny nebo podle pohybu, to znamená, že se dá zhasínat — a nejlevnější kilowatthodina je pořád ta nespotřebovaná.

Teplo. Dvaatřicet kilowattů příkonu se z velké části mění v teplo pod stropem. V létě ho klimatizace musí odvést, takže se ta energie zaplatí dvakrát.

Návratnost výměny osvětlení haly téhle velikosti proto obvykle vychází v jednotkách let — a čím dražší je elektřina a čím víc hodin se svítí, tím rychleji.

Co znamenají jednotlivá čísla

Co si z toho odnést

Hala o 3300 m² má 536 lx za 22,0 kW, tedy 1,24 W/m² na sto luxů. Rovnoměrnost 0,430 vypadá slabě, dokud nevíte, že jen 7,5 % plochy je pod čtyřmi sty luxy.

Když srovnáváte nabídky na osvětlení haly, přepočítejte je na watty na metr čtvereční na sto luxů. Je to jednoduchá trojčlenka a odhalí, kdo nabízí účinná svítidla a kdo jen šetří tím, že navrhne tmavší halu. Druhá otázka pak zní: kde přesně leží to minimum — protože u zdi za regálem nikoho nezajímá.

Svítidla z návrhu spadají do kategorie LED highbay. Výpočet i s přepočtem měrného příkonu pro vaši halu uděláme zdarma.