Vysoce efektivní i efektní

Případová studie a praktické zkušenosti provozovatelů potvrzují vysokou efektivitu nasazení LED osvětlení v exteriéru i interiéru čerpacích stanic. Náhrada běžně používaných světelných zdrojů LED technologií přináší i přes jejich prozatím vyšší pořizovací náklady až 80% úsporu energie a masivní snížení provozních nákladů.

foto: Tomáš Mikšovský

Substituce světelných zdrojů na etapy

Vstupní náklady investice substituce za LED zdroje všech svítidel externích i interních jsou přes stále se snižující ceny poměrně vysoké. Přesto se vyplatí investici vzhledem k její vysoké efektivnosti neodkládat. Dosavadní pozitivní praktické zkušenosti provozovatelů, kteří již LED osvětlení na svých čerpacích stanicích realizovali, shrnuje následující případová studie substituce osvětlení na reálné čerpací stanici.

Komplexní výměnu světelných zdrojů lze vzhledem k výši investice rozdělit na etapy podle druhu osvětlení (nezávislých osvětlovacích okruhů) v pořadí podle výše úspory energie. Na prvním místě je nejnáročnější výměna osvětlení výdejní plochy, následovat může základní osvětlení v shopu, osvětlení chladicích boxů a efektové nasvětlení nabídky zboží v regálech. Samostatně se budeme věnovat aplikaci LED v případě cenových totemů a podsvícení logotypů a barevných linií na atice přestřešení.

Zásady substituce osvětlení výdejní plochy

Ostrá směrovost LED diod umožňuje koncipovat osvětlení tak, že velké množství světla je velmi efektivně distribuováno ve vysoké intenzitě do míst, kde je potřeba, přičemž rozptýlené světlo lze výrazně omezit na minimum. To je třeba mít na paměti při plánování výměny stávajících halogenových světel v podhledu přestřešení výdejní plochy čerpací stanice za LED zdroje.

Než se ale přistoupí k realizaci přechodu na LED technologie, je třeba ověřit, zda stávající osvětlení je optimálně provedeno. V rámci rekonstrukce je vhodné případné nedostatky ve stávajícím osvětlení odstranit.

Proto přinášíme několik základních pravidel správného a efektivního osvětlení forecourtu typicky disponovaných čerpacích stanic:

•       Všeobecné osvětlení na cca 300-350 luxů na úrovni vozovky.
•       Hlavy výdejních stojanů v místě displejů musí být dostatečně osvětlené, minimum je 150 luxů dle doporučení ČSN EN 12464-2 "Světlo a osvětlení venkovních pracovišť".
•       Rozmístění světelných zdrojů musí být provedeno tak, aby například stojící kamion, účinně neblokoval osvětlení a nevznikaly tmavá místa v prostorách, kde se například pohybují lidé nebo další vozidla. 
•       Při typické světlé výšce podhledu přestřešení 4,5 m je maximální rozteč 4-5 m mezi svítidly.
•       Přechod od čerpadel ke vchodu a samotný vchod do obchodu musí být také dobře osvětlen. Pokud je světlo umístěno v přestřešení, pak první svítidlo by mělo být min. 2 m od vchodu.

Praxe přinesla nečekané efekty

Vysokou efektivitu nasazení LED technologie osvětlení výdejní plochy potvrzují zkušenosti provozovatele čerpací stanici ETK v Liberci, kde byla před více než půl rokem provedena substituce stávajících 10 halogenových světel za LED zdroje. Kromě energetické úspory je díky desetinásobné životnosti LED světel podstatná úspora nákladů na servis. Halogenová svítidla se musela měnit cca po dvou letech. Provozovatel pečlivě vyhodnocuje spotřebu energie a k jeho překvapení výsledky předčí původní předpoklady. Cena nově instalovaných světel Canolux LED je ve srovnání s halogenovými světly stejného výrobce (Thorlux Lighting) poměrně vysoká, ale jejich nespornou výhodou je zabudovaný dálkově programovatelný systém se senzory snímajícími pohyb a úroveň denního světla. Správně naprogramovaná světla pak díky sofistikované regulaci snížila celkovou spotřebu o dalších 36 %! Další nezanedbatelný vliv na ekonomiku provozu má vysoká životnost LED světel. Halogenové výbojky musela servisní firma vyměňovat jednou za dva roky, to ale u LED osvětlení odpadá, jelikož výrobce zaručuje desetinásobnou životnost (60.000 h). Celková roční úspora nákladů v případě osvětlení výdejní plochy případové čerpací stanice dosahuje bezmála 35.000 Kč. Půlroční provoz přinesl provozovatelům nečekaně další efekty. Světlo LED reflektorů je jasnější a intenzivnější, což se pozitivně projevilo ve výrazném zostření obrazu staršího kamerového systému.

LED osvětlení spolu s remodelingem interiéru

Případová studie zahrnuje i propočet efektivity LED osvětlení v dispozici obslužného objektu s rozlohou cca 160 m² v rámci komplexní modernizace interiéru - remodelingu shopu čerpací stanice s denním provozem od 6 do 23 hodin. V současnosti lze čerpat z dlouhodobých zkušeností provozovatelů retailových řetězců Relay a BioPoint. Ve svých nově budovaných obchodech, které se charakterem příliš neliší od shopů čerpacích stanic, jako první u nás instalovali LED osvětlení již před několika lety.

LED zdroje jsou pro osvětlení prodejních prostor voleny s barevnou teplotou 6000 K - studené bílé světlo, pro osvětlení prostorů posezení v gastro zóně je voleno tzv. teplé "žárovkové" světlo. Napájení všech LED světel integrovaných do podhledu všech místností obslužné budovy je nízkonapěťové (12 V) se společným transformátorem. Výjimkou jsou závěsná světla s běžnými korpusy, která jsou napájena z rozvodu 230 V. Veškerá světla jsou podle charakteru, funkce a osvětlovaných prostor rozdělena do čtyř nezávislých okruhů:

1. Hlavní stropní osvětlení

Často se nabízí původní zářivkové podhledové osvětlení (kazety 60x60 cm) osadit speciální LED trubicí namísto zářivek do stávajících patic. 

Pokud jsou kazetová světla starší konstrukce se startérem a tlumivkou, musí elektrikář upravit vnitřní zapojení každého světla.

Výhodnější variantou je náhrada stávajících zářivkových kazet poměrně malými bodovými svítidly pro zabudování do podhledu. Tato svítidla jsou osazena speciálními LED zdroji s difusorem, který zajistí díky úhlu svitu 150 ° srovnatelnou úroveň nasvícení příslušných prostor jako podhledové zářivkové panely. Navíc ve srovnání s 3-4 zářivkovými tělesy lze volit ze škály příkonů 5-30 W svítidlo s požadovanou svítivostí. Pro osvětlení skladu a chodeb pak lze instalovat světla s příslušným příkonem dle požadované světelné intenzity. Bodová světla ve srovnání s náhradou zářivek ve stávajících kazetách za LED trubice umožní optimalizovat intenzitu osvětlení v daných prostorách a snížit instalovaný příkon. Podstatným rozdílem je cena instalace, v případě bodových svítidel investor ušetří dalších cca 20 %!

2. Nasvětlení čel regálů s akčními nabídkami zboží

Náhradou za stávající závěsné halogenové reflektory budou do stropu prodejny osazeny nové podhledové výklopné reflektory. To navíc umožní v příslušných místech osazení světel hlavního osvětlení s nižším příkonem.

3. Designové osvětlení gastro koutu (bar a posezení)

V prostoru občerstvení budou nově instalována nad barovým pultem a nad stoly posezení běžná designová závěsná svítidla, do kterých se osadí LED žárovky (do rozpočtu je zahrnuta cena nových korpusů světel).

4. Nepřímé nasvětlení vystavených artiklů (regály, chladicí box)

Nezanedbatelnou výhodu poskytuje LED technologie při náhradě zářivek v trvalém osvětlení vnitřních prostor chladicích a mrazicích jednotek. Zářivky snižují svůj světelný výkon již od +15 °C a při teplotě +5 °C už svítí na pouhých 50 % svého světelného výkonu. Oproti tomu LED osvětlení zachovává 100% intenzitu světla až do -40 °C!

Vnitřní prostor chladicího boxu typu Walk-in-Cooler bude nasvětlen prostřednictvím voděodolných samolepicích LED pásků skrytě nalepených na vnitřní straně sloupků rámu za prosklenými dveřmi. LED pásky mohou být též usazeny do plastového difizoru na místo stávajících zářivkových trubic. Zářivky v mrazicích boxech na zmrzlinu do rozpočtu případové čerpací stanice nejsou zahrnuty (boxy jsou v majetku příslušných distribučních firem). Samolepicí světelné LED pásky jsou využity též pro nově instalované skryté nasvětlení vybraných artiklů v přístěnných regálech (vinotéka).

Výběr LED zdroje není jednoduchý

Výkonové LED nekončí svou životnost "prasknutím", jak je tomu např. u žárovek, ale "vysvícením", tedy postupným pohasínáním. Provozní spolehlivost LED osvětlení je také nesrovnatelně vyšší a promítá se do nižších nákladů na servis. Zatímco zdroj v halogenovém osvětlovacím tělese je jediný a při jeho poruše zhasne celé, světelný zdroj LED svítidla je tvořen rastrem bodových zdrojů - LED diod - a pravděpodobnost selhání všech diod najednou je nízká. LED zdroj nepřestane fungovat úplně, místo toho se jeho celkový světelný výkon sníží.

Životnost LED zdrojů se pohybuje v rozmezí 60-100 tisíc hodin, což při průměrném 12hodinovém denním svícení činí 13-22 let prakticky bezúdržbového a nízkonákladového provozu. Životnost LED diod ovlivňuje kvalita konstrukce svítidel. V případě špatně řešeného odvodu tepla může docházet k předčasnému selhání LED osvětlení v důsledku jejich přehřívání. Investice do vývoje tepelné stability svítidel se samozřejmě promítá (i když nikoliv dramaticky) do konečné ceny výrobku. Pokud investor vyžaduje jistotu dlouhodobé úspory nákladů, neměl by se spokojit pouze s nízkou pořizovací cenou LED svítidel. V široké škále výrobců a sortimentu svítidel je těžké se zorientovat a velice často se pak vybírají LED zdroje dle ceny a nikoliv dle kvality použitých materiálů a kvalitního konstrukčního provedení svítidla.

Inteligentní regulace sníží spotřebu až o třetinu

Obrovskou výhodou LED osvětlení je možnost jejich dokonalého řízení prostřednictvím digitálních řídicích systémů. LED svítidla hlavního osvětlení případové čerpací stanice řídí jednoduchý programovatelný systém s čidlem snímajícím úroveň denního světla, které umožňuje v automatickém režimu nastavení příslušné úrovně světelné intenzity v závislosti na množství denního světla. V uzavřených místnostech provozní budovy (sociální prostory, sklady, technologie) bude osvětlení spínáno pohybovým čidlem se zpožděným vypínáním. Výrazné navýšení energetické úspory hlavního osvětlení (ještě o dalších cca 20-30 %) v případě instalace senzorického inteligentního systému řízení potvrdili provozovatelé na základě praktického provozu LED osvětlení v prodejnách BioPoint a Relay. Nasvícení artiklů akčního zboží, vinotéky a chladicího boxu není třeba regulovat. Přínos systému inteligentního řízení interiérového osvětlení do propočtu případové substituce zahrnut není. Přesto celková roční úspora provozních nákladů na osvětlení interiéru případové čerpací stanice přesáhla 70.000 Kč.

Další úspory provozních nákladů

Komplexní využití LED světel v čerpací stanici generuje další nepřímé sekundární přínosy. Všechny LED světelné zdroje vyzařují podstatně méně tepelné energie, což má nezanedbatelný vliv na úsporu energie při klimatizování prodejního prostoru. Dobrý projekt remodelingu interiéru prodejny navíc může využít předností LED osvětlení k efektnímu nasvětlení nabídky a k vytvoření příjemné (a zatím neokoukané) atmosféry obchodu, podporující nákupní chování zákazníků. 

V souvislosti s komplexním nasazením LED technologií odborníci doporučují vyhodnotit vliv snížení celkového příkonu osvětlení na stanovení spínacího proudu hlavních jističů čerpací stanice. Je zde reálná možnost výměny hlavního jističe za "slabší" a přidělení nižšího základního tarifu za odběrní místo u příslušného distributora elektrické energie.

Perspektivní investice

Případová studie čerpací stanice a zejména prvotní zkušenosti z provozu s LED osvětlením potvrzují vysokou efektivitu investice, v průměru s návratností řešení interiérového osvětlení v úrovni 1,5 roku. Efektivnost substituce osvětlení je závislá především na ceně použitých LED zdrojů a na provozní době čerpací stanice. V případě non-stop provozu srovnatelné čerpací stanice by návratnost investice byla ještě příznivější.

Vzhledem k faktu, že se náklady na pořízení LED technologií poměrně rychlým tempem snižují, lze očekávat, že i efektivnost (návratnost) investice do moderního systému venkovního i interiérového osvětlení čerpacích stanic bude stále příznivější i v případě očekávaného nárůstu cen energií. Přechod na LED osvětlení je krokem k modernímu standardu příštího desetiletí. Osvětlení na bázi LED technologií by dnes mělo být v případě nově budovaných čerpacích stanic naprostou samozřejmostí.

Zdroj: ETK, HMO, T-LED, TOMAS MMC, Thorlux Lighting

---

Efektivnost náhrady stávajícího osvětlení LED zdroji

Položka	jednotky	Stropní kazetová svítidla	Podheldové reflektory	Gastro závěsnái svítidla	Vinotéka  a chladicí box		Výdejní plocha
Energie - Stávající zdroj
Příkon	W	93	60	60	56		250
Průměrní doba svícení za den	hod	10	19	19	19		11
Spotřeba denní jeden zdroj	kWh	0,93	1,14	1,14	1,06		2,75
Spotřeba denní jedna sekce	kWh	28,83	9,12	17,10	19,15		27,50
Spotřeba denní celkem	kWh	74,20					27,50
Spotřeba roční celkem	kWh	27 084					10 038
Roční náklady (sazba 3 Kč/kWh)	Kč	81 251					30 113
Provozní náklady - výměna stávajících zdrojů
Provozní náklady  za 10 let	Kč	49 600	5 600	6 000	9 000		127 500
Provozní náklady přepočet na 1 rok	Kč	4 960	560	600	900		12 750
Provozní náklady celkem	Kč	7 020					12 750
Energie - LED zdroj
Příkon	W	30	6	6	7		110
rozdíl v příkonu (jeden zdroj)	W	-63	-54	-54	-49		-140
Průměrní doba svícení za den	hod	10	19	19	19		11
Spotřeba denní jeden zdroj	kWh	0,30	0,11	0,11	0,13		1,21
Spotřeba denní jedna sekce	kWh	9,30	0,91	1,71	2,39		12,10
Úspora - intelig. syst. řízení (36%)	kWh	0,00					4,36
Spotřeba denní celkem	kWh	14,32					7,74
Spotřeba roční celkem	kWh	5 225					2 827
Roční náklady (sazba 3 Kč/kWh)	Kč	15 676					8 480
Úspora
Úspora energie roční	kWh	21 858					7 211
Úspora nákladů na energii za rok	Kč	65 575					21 633
Úspora nákladů na servis za rok	Kč	7 020					12 750
Úspora nákladů celkem za rok	Kč	72 595					34 383
Náklady - LED osvětlení (informativní ceny)
cena 1 ks (bm - LED linka)	Kč	2 000	300	440	250		15 000
počet kusů (m)	ks/m	31	8	15	18		10
Příslušenství (transformátory)	Kč	4 100	0	0	3 600		0
Celkem zdroje v sekci	Kč	66 100	2 400	6 600	8 100		150 000
Celkem zdroje	Kč	83 200					150 000
Systém zapínání a regulace	Kč	8 000					0
Elektroinstalace vč  revize	Kč	12 000					10 000
Celkem		103 200					160 000
Návratnost
Návratnost investice Interier/exterier	roky	1,42					4,65
Návratnost investice celkem	roky	2,46

Autor: Tomáš Mikšovský, Zdroj: PETROLmagazín