Capitolul 4 - SUBCAPITOLUL 4: 3.4. Instalaţii pentru iluminat; cuplarea cu lumina naturală SECŢIUNEA 1: 3.4.1. Informaţii generale; alte referinţe tehnice aplicabile Metoda de calcul prezentată în acest capitol şi care are ca obiectiv determinarea consumului global sau specific de energie pentru iluminarea unei clădiri/zone de clădire rezidenţială sau nerezidenţială urmează procedurile prezentate în standardul SR EN 15193-1 Performanţa energetică a clădirilor. Cerinţe energetice pentru iluminat. Partea 1: Specificaţii, Modul M9. Se presupune că atât clădirile existente cât şi cele noi sau renovate sunt echipate cu sisteme de iluminat care respectă bunele practici şi cerinţele de proiectare prezentate în: - SR EN 12464-1 pentru spaţiile din clădirile nerezidenţiale noi sau renovate destinate activităţilor lucrative; - SR EN 12193 pentru clădirile nerezidenţiale noi sau renovate, destinate activităţilor sportive; - SR EN 1838 pentru iluminatul de siguranţă din clădirile nerezidenţiale noi sau renovate; - SR EN 15193-1 pentru sistemul de iluminat din clădirile rezidenţiale. Pentru înţelegerea completă şi aplicarea corectă a procedurilor prezentate în acest capitol sunt utile şi următoarele documente tehnice aplicabile domeniului "iluminat": - SR EN 12665 Lumină şi iluminat.Termeni de bază şi criterii pentru specificarea cerinţelor de iluminat; - SR EN 60598 (toate părţile) - Corpuri de iluminat; - SR EN 62722-1 Performanţa corpurilor de iluminat. Partea 1: Cerinţe generale; - SR EN 50470 (toate părţile) Echipamente de măsurare a energiei electrice (c.a.); - ISO 10916. Calcularea impactului utilizării luminii naturale asupra reţelei electrice şi necesarul final de energie pentru iluminat. Metoda de calcul ia în considerare cuplarea în orice proporţie a luminii provenite de la sistemul de iluminat cu cea naturală. SECŢIUNEA 2: 3.4.2. Metode de calcul al indicatorului LENI (Lighting Energy Numeric Indicator) (1) _ Se vor prezenta în continuare metoda complexă şi respectiv cea simplificată de calcul pentru determinarea performanţei energetice a sistemelor de iluminat în diverse situaţii. Ambele metode ţin cont de puterea electrică instalată pentru iluminat, nivelul de ocupare şi nivelul iluminatului natural. Notă: cu ajutorul procedurilor de estimare prin calcul al consumului de energie pentru iluminat se pot determina suplimentar valorile cu care sistemul de iluminat contribuie la necesarul de energie pentru încălzire şi respectiv răcire (WL din anexa P obţinut cu formula P.4 din SR EN 15193-1 care semnifică q int,L din modulele M1-9, M2-7 şi M4-3 din setul de standarde EPB) în vederea stabilirii performanţei energetice totale a unei clădiri/zone dintr-o clădire. (2) 3.4.2.1. Metoda complexă de calcul Această metodă se aplică pentru determinarea consumului de energie al sistemelor de iluminat din clădirile/zone din clădirile rezidenţiale şi nerezidenţiale, existente, noi sau renovabile, în cazul în care există informaţii detaliate despre aceste sisteme de iluminat. Calculul se poate realiza anual, lunar sau orar în funcţie de pasul de timp al setului de date necesare utilizate ca intrări în fomulele de calcul. Rezultatul final al calculului este consumul de energie pentru pasul de timp ales, exprimat în kWh/an, pas de timp, respectiv coeficientul de performanţă al sistemului de iluminat, coeficientul LENI sub (LENI pentru o zonă şi/sau un pas de timp subanual) sau LENI, exprimat în kWh/an,m 2 (consumul total normalizat la suprafaţa unitară utilă a clădirii). Datele de intrare necesare calculului atât pentru clădirile noi sau renovate cât şi pentru clădirile existente, sunt: - tipul de corpuri de iluminat, identificate fiecare cu un cod unic şi respectiv caracterizate de date tehnice; - numărul din fiecare tip de corp de iluminat; - tipul de dispozitive de reglare a nivelului de iluminat; - factorul de mentenanţă MF utilizat în procesul de proiectare sau în planul de întreţinere. Pentru fiecare tip de corp de iluminat sunt necesare următoarele valori declarate de producător în baza standardelor aplicabile şi ajustate ulterior în funcţie de regimul de operare al sistemului de iluminat: - puterea electrică Pi (W) - valoare conform documentaţiei tehnice a corpurilor de iluminat utilizate sau anexa B, tabelul B.10 din SR EN 15193-1 pentru cazul clădirilor rezidenţiale; - puterea electrică Pci (W) absorbită în mod standby de către dispozitivele de reglare; - puterea electrică Pei (W) necesară încărcării bateriilor pentru iluminatul de siguranţă. În cazul corpurilor de iluminat din clădirile existente pentru care nu sunt disponibile datele tehnice de mai sus, se va folosi metoda de testare în situ descrisă în anexa D a SR EN 15193-1. Determinarea consumului total anual de energie al unui sistem de iluminat (pentru o zonă de clădire sau întreaga clădire) se face utilizând ecuaţiile 1 … 13 din SR EN 15193-1 prin care se determină, în ordinea indicată mai jos: 1.timpul t D în care se asigură iluminatul clădirii/zonei de clădiri utilizând şi lumină naturală, conform anexei B, tabel B.2 din SR EN 15193-1 2.timpul t N în care se asigură iluminatul clădirii/zonei de clădiri utilizând doar lumină artificială, conform anexei B, tabel B.2 din SR EN 15193-1 3.puterea electrică instalată totală a corpurilor de iluminat (include puterea lămpilor, a balastului şi altor componente când funcţionează la putere maximă), P n conform ecuaţiei (1) 4.puterea electrică totală instalată pentru încărcarea bateriilor din corpurile de iluminat de siguranţă, Pem conform ecuaţiei (2) şi anexa eventual H din SR EN 15193-1 5.puterea electrică totală a dispozitivelor de automatizare a funcţionării corpurilor de iluminat, Ppc conform ecuaţiei (3) şi eventual anexa H din SR EN 15193-1 6.factorul de ocupare a spaţiilor Fo, conform ecuaţiilor 4-6 şi anexei E din SR EN 15193-1 7.factorul de utilizare al luminii naturale FD, conform ecuaţiei 7 şi anexei F din SR EN 15193-1 FD = 1 - (F D,S x F D,C ) (7) 8.factorul de dependenţă de nivelul constant de iluminare FC, conform ecuaţiei (8) şi anexei G din SR EN 15193-1 F C = 1 - 1/2 F CC (1 - MF) (8) 9.consumul de energie electrică necesară pentru îndeplinirea funcţiei de iluminare într-o zonă a clădirii, pentru pasul de timp utilizat ts, WL,t (kWh/ts), conform ecuaţiei (10) din SR EN 15193-1 W L,t = Sigma {(P n x F C ) x F O [(t D x F D ) + t N ]} / 1000 [kWh / t s ] (10) 10.consumul de energie electrică necesară în perioadele în care nu este necesar iluminatul pentru bateriile corpurilor de iluminat de siguranţă şi pentru menţinerea activă a dispozitivelor de reglare într-o zonă a clădirii, pentru pasul de timp utilizat ts, WL,t (kWh/ts), conform ecuaţiei (11) din SR EN 15193-1 W P,t = Sigma {(P PC x t s ) x (P em x t e )]} / 1000 [kWh / t s ] (11) 11.consumul total de energie pe intervalul de timp ts pentru corpurile de iluminat, bateriile corpurilor de iluminat de siguranţă şi dispozitivelor de reglare dintr-o clădire/zonă a clădirii, conform ecuaţiei (9) din SR EN 15193-1 W t = W L,t + W P,t [kWh / t s ] (9) 12.consumul anual total de energie electrică W (kWh/an) pentru iluminatul unei clădiri, conform ecuaţiei (12) din SR EN 15193-1 W = Sigma (8760 / t s x W t ) [kWh/an] (12) 13.LENI (kWh/m 2 xan), conform ecuaţiei (13) din SR EN 15193-1. LENI = W/A [kWh/(m 2 x an)] (13) Notaţiile utilizate în formule, în afara celor menţionate sunt: - F c Factor de iluminare constantă; - F cc Factor pentru eficienţa sistemului de reglare a iluminării constante; - F D Factor de dependenţă de iluminat natural; - F D,C Factor al sistemului de reglare a iluminatului ; - F D,S Factor de acces la iluminat natural; - F o Factor de dependenţă de ocupare (egal cu 1 pentru comanda centralizată a sistemului de iluminat, sau subunitar şi calculat cu formulele 4, 5 sau 6 din SR EN 15193-1 funcţie de FA- proporţia de timp cât spaţiul iluminat rămâne neocupat şi de F oc - parametru determinat funcţie de tipul sistemului de control al iluminatului; detalii despre F o , F A and F oc se găsesc în anexa E a standardului SR EN 15193-1); - P ci Putere în aşteptare a sistemului de reglare a aparatului de iluminat, W; - P ei Putere în aşteptare a sistemului de iluminat de urgenţă al aparatului de iluminat, W; - P i Putere a aparatului de iluminat pentru iluminare,W; - P j Densitate de putere a zonei, W/m3; - t N Timp de utilizare în absenţa iluminatului natural, h; - t s Perioada de timp, oră/lună/an; - W Energie auxiliară (electrică), kWh; - W L,t Energie totală pentru iluminat, kWh; - W P,t Energie totală pentru aşteptare, kWh. (3) 3.4.2.2. Metoda simplificată de calcul Această metodă se aplică doar în faza conceptuală a clădirilor rezidenţiale şi nerezidenţiale, noi sau renovate, pentru determinarea consumului de energie al sistemelor de iluminat, în cazul în care există doar informaţii sumare despre aceste sisteme de iluminat. Calculul se realizează doar pentru pas de timp anual, utilizează valori prestabilite, rezultatul final fiind consumul acoperitor anual de energie exprimat în kWh/an, respectiv coeficientul de performanţă al sistemului de iluminat, coeficientul LENI, exprimat în kWh/an,m 2 (consumul total normalizat la suprafaţa unitară utilă a clădirii). Metoda simplificată foloseşte valori predefinite fie la nivel naţional (anexa normativă A), fie conform propunerilor din anexa B a standardului SR EN 15193-1 şi urmăreşte etapele de mai jos: 1.se estimează puterea instalată totală a corpurilor de iluminat, Pn, pentru o clădire/zonă de clădire; se poate folosi procedura din anexa C a standardului SR EN 15193-1 pentru clădirile nerezidenţiale, iar pentru clădirile rezidenţiale valorile din tabelul B.10, anexa B a standardului SR EN 15193-1 2.se utilizează valori predefinite pentru Wpe (energia consumată de corpurile de iluminat de siguranţă) şi Wpc (energia consumată de dispozitivele de reglare) conform anexei B, tabelul B.1 din standardul SR EN 15193-1 3.se determină factorul de ocupare Fo conform anexei B, tabel B.7 din standardul SR EN 15193-1 4.se calculează factorul de utilizare a luminii naturale FD conform formulelor 25 … 31 din standardul SR EN 15193-1 şi anexelor F şi B (F.2, F.3.1, tabele B.3, B.4 şi B.5) din standardul SR EN 15193-1 5.se alege factorul de dependenţă de nivelul constant de iluminare FC din anexa B, tabelul B.8 din standardul SR EN 15193-1 6.se calculează factorul LENI pentru clădire/zona de clădire conform ecuaţiilor (32) şi (34) din SR EN 15193-1. - Metodologie din 2023 DE CALCUL AL PERFORMANŢEI ENERGETICE A CLĂDIRILOR, INDICATIV Mc 001-2022