LED čipy se stále vyšší účinností jsou na trh uváděny s periodou mnohdy kratší než půl roku a tak jsou i relativně nová LED svítidla po několika málo letech technicky zastaralá a tím pádem neschopná konkurovat výrobkům novým. Jak ale tyto nové technologie obstojí v reálných provozních podmínkách, či kde jsou jejich slabá místa, není prakticky známo.

 

Co se týče technických parametrů, jsou světelné zdroje LED v případě interiérového osvětlení již dávno schopny úspěšně konkurovat halogenovým žárovkám či výbojovým zdrojům. Jak je tomu ale v případě veřejného osvětlení (dále jen VO), kde jsou technické parametry světelných zdrojů LED porovnávány s parametry vysokotlakých sodíkových výbojek (nejběžnější světelný zdroj VO v ČR)? Při vzájemném porovnání je potřeba zohlednit také odlišné požadavky na světelně technické parametry v interiérech a ve VO udávané normou.

 

 

 

 

Zjistit, jak si stojí svítidla pro VO se světelnými zdroji LED v porovnání s běžnými (kvalitními) svítidly využívajícími vysokotlaké sodíkové výbojky, si kladla za cíl první etapa pilotního projektu LED, spuštěná 11. listopadu 2009 v oblasti Prahy 5 Anděl. Cílem naopak nebylo prokázání ekonomických ani energetických úspor oproti původním svítidlům. Na základě měření pravidelně prováděných od slavnostního spuštění byly učiněny zajímavé závěry. Provoz LED svítidel v reálných podmínkách ukázal poměrnou stálost fotometrických veličin v závislosti na čase. Jako slabé místo této nové technologie se ukázalo elektronické vybavení svítidel, které vykazovalo značnou teplotní závislost, což zásadním způsobem ovlivňovalo jejich provoz. Výsledky a poznatky z první etapy pilotního projektu byly důležitou zpětnou vazbou pro výrobce LED svítidel a svou měrou pomohly v posledních dvou letech zvýšit úroveň této technologie.

 

Protože se první etapa pilotního projektu LED setkala ze strany výrobců a dodavatelů svítidel se značným ohlasem, bylo již rok po jejím slavnostním spuštění rozhodnuto o pokračování tohoto pilotního projektu etapou druhou. Podrobným způsobem byly zmapovány vybrané části hlavního města Prahy, které byly navrženy jako vhodné oblasti pro druhou etapu. Z celkem 17 navrhovaných lokalit byly do užšího výběru zařazeny čtyři z nich. Po důkladném zvážení bylo ve spolupráci s Magistrátem Hlavního města Prahy a Městské části Praha 2 rozhodnuto o umístění druhé etapy pilotního projektu do oblasti Karlova náměstí a blízkého okolí. Tato lokalita je výhodná především pro svou polohu v centru města. Oproti první etapě jsou zde jak soustavy VO umístěné na stožárech tak soustavy převěsové. Zároveň jsou zde zastoupeny různé druhy komunikací od parků přes komunikace s nízkou intenzitou dopravy až po hlavni tahy s vysokými požadavky na kvalitu osvětlení. Především na těchto komunikacích lze snadno demonstrovat významný technologický posun LED svítidel oproti etapě první.

 

 

 

Pro účast ve druhé etapě pilotního projektu bylo potřeba splnit množství předem definovaných požadavků. Nejdůležitější z nich se, stejně jako v první etapě, ukázaly být ty nejtěžší. První podmínkou bylo, aby svítidla se světelnými zdroji LED byla nainstalována na stávající stožáry VO. Druhou zásadní podmínkou pro účast v pilotním projektu bylo dodržení světelně technických požadavků platné normy ČSN EN 13 201, dle které byly všechny komunikace druhé etapy zatřízeny. Rozmístění stožárů VO na uvažovaných komunikacích vycházelo ze světelně technických výpočtů využívajících svítidla s vysokotlakými sodíkovými výbojkami a dodržujících požadavky (dnes již neplatné) normy ČSN 36 0410. V mnoha případech bylo tedy obtížné hodnoty fotometrických veličin požadovaných současnou normou při použití LED svítidel dodržet. Jednak proto, že požadavky platné normy se v porovnání s požadavky normy staré obecně zvýšily, dále pak proto, že se některé komunikace vlivem většího dopravního zatížení oproti minulosti dostaly do vyšší třídy osvětlení a požadavky na fotometrické veličiny tím pádem opět stouply. V mnoha případech se projevil vliv tzv. modrých zón, kdy na komunikaci z jedné nebo (v případě jednosměrných komunikací) z obou stran stojí parkující vozidla. Z pohledu světelně technického návrhu osvětlovací soustavy se jednalo o značný problém, protože stožáry VO byly umístěny až za touto modrou zónou. Světelné středy svítidel tak nebyly umístěny nad osvětlovanou plochou, ale za ní. Pokud byla v takovém případě navíc osvětlovací soustava jednostranná, byl problém, jak dodržet požadavky normy, o to větší.

 

 

Novou podmínkou, v porovnání s první etapou, byla hodnota celkového příkonu LED svítidla. Ta měla být nejvýše stejná jako u původního svítidla s vysokotlakou sodíkovou výbojkou. Tím bylo zaručeno, že provozní náklady po instalaci nových svítidel klesnou. Samotná LED svítidla musela být modulární, tzn. osazena LED modulem, který je možno jednoduchým způsobem demontovat a vyměnit za jiný, účinnější. Tímto způsobem se zamezí faktickému zastarávání svítidel. V případě, že se na trhu objeví LED čipy s vyšším měrným výkonem, není výrobce nucen vyvíjet nové svítidlo, pouze do svítidla původního instaluje nový LED modul, čímž buďto sníží příkon, při zachování světelného toku nebo zvýší světelný tok při zachování příkonu. Jednoduchým způsobem se tak zkracuje doba mezi vyvinutím účinnějšího čipu a uvedením LED svítidla s tímto čipem na trh. Zároveň se tímto řešením snižují provozní náklady provozovatele soustavy VO, který není nucen kupovat nové svítidlo ani provozovat původní s nižšími technickými parametry. Místo toho pouze u stávajícího svítidla vymění původní LED modul za nový.

 

Protože nebyl znám přesný průběh poklesu světelného toku u jednotlivých LED svítidel během jejich provozu a platná norma stanovující výpočet udržovacího činitele je přizpůsobena svítidlům s vysokotlakou sodíkovou výbojkou, byl udržovací činitel pro LED svítidla pevně stanoven na hodnotu 0,8. Poslední podmínkou nutnou pro účast v pilotním projektu bylo podrobné popsání fotometrických, elektrických a mechanických veličin LED svítidel a to včetně popisu termomanagementu, neboli, jak se svítidlo bude chovat při nadlimitních teplotních podmínkách.

 

 

 

 

Druhá etapa pilotního projektu byla, stejně jako první, otevřená pro všechny zájemce, kteří splní všechny výše popsané podmínky. Stejně jako v případě první etapy byl i tentokrát o účast v pilotním projektu ze strany výrobců a dodavatelů svítidel značný zájem. Dohromady se do pilotního projektu přihlásilo přes 30 společností, avšak pouze 11 z nich dokázalo všechny výše uvedené podmínky splnit.

 

V rámci druhé etapy pilotního projektu LED na Karlově náměstí a v blízkém okolí je celkem 15 typy svítidel od 11 výrobců osvětleno dohromady 13 různých druhů komunikací. Rozmístění jednotlivých výrobců v rámci etapy ukazuje obr. 2. Tabulka č. 1 zase popisuje typy a umístění jednotlivých svítidel. Z pohledu požadavků normy patří k nejsložitějším instalacím kombinovaná osvětlovací soustava na komunikaci na Karlově náměstí, osvětlovaná svítidly Luma a Stela společnosti Indal. Tato komunikace byla v úseku mezi ulicemi Žitná a Ječná zařazena do kategorie ME2. Požadavek normy na minimální průměrný jas komunikace byl v tomto případě 1,5 cd.m², přičemž komunikaci v tomto místě tvoří až tři jízdní pruhy s celkovou šířkou 10 m. Osvětlení je v tomto úseku tvořeno primárně jednostrannou osvětlovací soustavou 10 m stožárů osazených svítidly Luma. Zároveň je zde příspěvek od svítidel Stela určených pro osvětlení chodníku na druhé straně této komunikace. Chodník je od komunikace oddělen nepojížděným tramvajovým tělesem. Další významnou komunikací, osvětlenou v rámci této etapy pilotního projektu LED svítidly, je ulice Resslova. V tomto případě se jedná o třídu osvětlení ME3c s vystřídanou osvětlovací soustavou 10 m stožárů, osazených svítidly Solera společnosti MSC. Tato komunikace je tvořena čtyřmi jízdními pruhy, po dvou v každém jízdním směru s celkovou šířkou 12 m. Obě tyto komunikace jsou důležitými dopravními tepnami s vysokou intenzitou dopravy.

 

 

Celkem bylo v rámci druhé etapy pilotního projektu instalováno 151 kusů LED svítidel, které nahradily 153 kusů svítidel původních. Celkový příkon původních svítidel s vysokotlakými sodíkovými výbojkami činil 15,1 kW. Po výměně za svítidla LED se celkový příkon snížil na 12,3 kW. Celkový pokles příkonu svítidel je tedy cca 18,5 %.

 

 

Po splnění všech potřebných podmínek a dodání samotných svítidel začaly přípravy na slavnostní spuštění. Termín byl ve spolupráci s Magistrátem Hlavního města Prahy a Městskou částí Praha 2 stanoven na 14. března 2012. Samotné slavnostní spuštění proběhlo za účasti zástupců Magistrátu Hlavního města Prahy, výrobců i odborné veřejnosti v atriu Fakulty strojní Českého vysokého učení technického v Praze.

 

 

Během doby trvání druhé etapy pilotního projektu LED budou na všech komunikacích, kterých se pilotní projekt týká, průběžně probíhat 2x ročně ve spolupráci s Fakultou elektrotechnickou Českého vysokého učení technického v Praze přesná měření. Cílem těchto měření bude zjišťovat osvětlenosti ve vybraných úsecích a na základě těchto výsledků stanovit případný pokles světelného toku svítidel v závislosti na čase. Výsledky pak budou průběžně poskytovány výrobcům a anonymně i odborné veřejnosti.

 

 

Tento text byl publikován v rámci projektu ESOLi.