56 SVĚTLO 2013/3 měření a výpočty Potenciál úspor energie ve vnitřním osvětlení při využití denního světla Ing. Jan Šumpich, Ing. Tomáš Novák, Ph.D., Ing. Zbyněk Carbol, prof. Ing. Karel Sokanský, CSc.,VŠB-TU Ostrava, Fakulta elektrotechniky a informatiky Úvod Snaha o ekonomické úspory člověka nutí snižovat spotřebu elektrické ener-gie. Tento požadavek se nevyhýbá ani osvětlování vnitřních prostorů. V osvět-lování vnitřních prostorů je stále více využívána kombinace denního světla se světlem umělým, tzn. sdružené osvětlení. Technická úroveň svítidel, která je neu-stále zdokonalována, umožňuje v sousta-vách sdruženého osvětlení regulovat svě-telný tok na konstantní hladinu osvětle-ností pomocí nezávislého automatického stmívání každého jednoho svítidla. V uve-dených osvětlovacích soustavách lze vyu-žitím denního osvětlení takto uspořit ne-malou část elektrické energie.Při stanovování potenciálu úspor je třeba vycházet z úrovně intenzity vnějšího osvětlení. Ta je ovšem výrazně proměnli-vá. Pro výpočty činitele denní osvětlenos-ti se používá rovnoměrně zatažená oblo-ha s intenzitou osvětlení 5 000 lx, popř. 20 000 lx. Model rovnoměrně zatažené oblohy s proměnlivou osvětleností bě-hem dne a v rámci celého roku lze využít i pro výpočty osvětleností způsobených denním světlem v interiérech.Denní světlo ovlivňuje i biologické pochody v lidském těle, a je tak důleži-té v životě. Snaha maximalizovat využití denního světla při osvětlování tudíž vy-plývá nejen z potřeby úspor energie, ale také z hlediska hygienických požadavků. Modelový případ pro výpočty Na základě znalosti difuzní osvětlenos-ti venkovní nezastíněné roviny [5] a čini-Obr. 1. Rozložení osvětleností a činitele denní osvětlenosti v modelové místnosti na VŠB-TUO šířka (m) 3,00 2,75 2,50 2,25 2,00 1,75 1,50 1,25 1,00 0,75 0,50 0,25 0,00 15,3 10,4 7,2 5,1 3,6 2,7 2,0 1,6 1,2 1,1 200 300 500 750 1 000 intenzita osvětlení (lx)0,0 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 3,5 4,0 4,5 5,0 hloubka (m) činitel denní osvětlenosti (%)Cílem článku je řešení problematiky výpočtů úspor elektrické energie při osvětlování vnitřních pracovních prostor soustavami sdruženého osvětlení. Zabývá se transformací dynamického modelu rovnoměrně zatažené oblohy do příspěvku denní složky osvětlení v rámci konkrétních vnitřních prostorů. Modelování úspor za využití příspěvku osvětlenosti od denního světla umožňuje zapracovat režim využití daného prostoru a díky využití rov-noměrně zatažené oblohy eliminuje vliv prostorové orientace okenních otvorů při dalším rozboru. Na základě znalosti difuzní osvětlenosti venkovní nezastíněné roviny a hodnot či-nitele denní osvětlenosti bodů zrakového úkolu lze pro každý okamžik vypočítat příspěvek denního světla. V dalším kroku lze pro konkrétní osvětlovací soustavu umělého osvětlení stanovit úroveň stmívání jednotlivých prvků osvětlovací soustavy umělého osvětlení (svíti-del) tak, aby bylo vyhověno normativním požadavkům na osvětlení pro specifikovaný pra-covní (zrakový) úkol. Rozdíl mezi energií spotřebovanou stmívatelnou a nestmívatelnou osvětlovací soustavou udává potenciál energetických úspor u osvětlovacích soustav umě-lého osvětlení s využitím denního světla.tele denní osvětlenosti daného bodu zra-kového úkolu [4] je v každém okamžiku možné vypočítat vnitřní osvětlenost způ-sobenou denním světlem. Jako příklad pro stanovení průběhu denní osvětlenosti během roku byla vy-brána jedna z kanceláří na VŠB-TU v Os-travě (obr. 1). Z obr. 1 je patrné, že činitel denní osvětlenosti v tomto prostoru kle-sá od hodnoty 15,3 % u okna až k hodno-tě 1,1 % u dveří. Tomu odpovídá i pokles osvětleností, které jsou vyčísleny vzhledem k osvětlenosti venkovní nezastíněné roviny 20 klx. V obr. 1 jsou zakresleny příklady 0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 4,5 5,5 6,5 7,5 8,5 9,5 10,5 11,5 12,5 13,5 14,5 15,5 16,5 17,5 18,5 19,5 20,5 21,5 22,5 leden únor březen duben květen červen červenec srpen září říjen listopad prosinec Obr. 2. Průběh vnitřní denní osvětlenosti v bodě 5 během roku intenzita osvětlení E (lx) čas během dne (h)