Pokračujeme v díle těch,
kteří byli první.

Aktuální vydání

Číslo 5/2017 vyšlo tiskem
18. 9. 2017. V elektronické verzi na webu bude 18. 9. 2017.

Svítidla a světelné přístroje
MAYBE STYLE představuje LED designová svítidla německého výrobce Lightnet
TREVOS – nová svítidla pro průmysl i kanceláře
Kolik typů LED panelů vyrábí MODUS?
Inteligentní LED svítidlo RENO PROFI

Osvětlení interiérů
Světlo v bytovém interiéru – otázky a odpovědi

Aktuality

Na veletrhu FOR ARCH najdou lidé na osm stovek expozic a bezplatná poradenská centra Ve dnech 19. – 23. září 2017 se koná 28. ročník mezinárodního stavebního veletrhu FOR…

V českých zemích se svítí již 170 let 15. září 1847, tedy přesně před 170 lety se pražské ulice poprvé ozářily plameny z více…

Technologické Fórum 2017 – jedinečné setkání odborníků stavebního trhu Premiéru na letošním ročníku mezinárodního stavebního veletrhu FOR ARCH bude mít…

Nejvyšší dřevěná stavba na světě zahájí konferenci Požární bezpečnost staveb 2017 Přípravy 2. ročníku konference odborného portálu TZB-info Požární bezpečnost staveb 2017,…

Více aktualit

Aplikace regulace a telemanagementu ve veřejném osvětlení

číslo 3/2002

Aplikace regulace a telemanagementu ve veřejném osvětlení

Ing. Jaroslav Polínek, jednatel firmy AKTÉ, spol. s r. o.

1. Úvod

Veřejné osvětlení se stalo majetkem obcí. S tímto majetkem na obce ovšem přešly i povinnosti spojené s vlastnictvím celého systému veřejného osvětlení (VO). Těmito povinnostmi jsou především:

  • zajištění efektivního provozu a údržby,
  • zajištění oprav, rekonstrukcí a výstavby,
  • plánování systematické obnovy.
Obr. 1.

Vzhledem ke značnému majetkovému rozsahu VO, který je navíc rozmístěn po celé ploše obce, je zajištění zmíněných úkolů náročným problémem. Možná také proto, že v minulosti bývalo VO vnímáno jen okrajově, často vznikal systém VO živelně, nekoncepčně, bez znalosti jeho problematiky. Současný stav a často též morální a technická zastaralost jsou důsledkem tohoto minulého přístupu.

Veřejné osvětlení je často vnímáno též jako „nechtěné dítě“, které ukrajuje nemalé finanční prostředky z obecního rozpočtu. Je tomu tak, ale pravda je současně také v tom, že v provozu veřejného osvětlení jsou skryty rezervy, které mohou znamenat provozní úspory v rozsahu 40 až 70 % současného stavu.

Provoz a údržba veřejného osvětlení jsou velmi nákladné. Provozní náklady veřejného osvětlení se skládají z:

  • plateb za spotřebovanou elektrickou energii;
  • pevných plateb za proudové hodnoty hlavních jističů;
  • plateb za údržbu, které jsou tvořeny náklady na:
    - výměny světelných zdrojů,
    - čištění svítidel,
    - nátěry,
    - opravy;
  • plateb za postupnou obnovu všech prvků systému VO.

Skutečnost, že VO je nákladný systém, je zřejmá z těchto faktů:

  • v ČR připadá asi jedno svítidlo VO na deset obyvatel,
  • v ČR je tedy ve veřejném osvětlení instalován asi 1 milion svítidel,
  • průměrný příkon jednoho svítidla je asi 150 až 180 W, tj. přibližně 200 MW příkonu v celé ČR,
  • průměrné provozní náklady (tj. platba za spotřebovanou elektrickou energii a náklady na výměnu světelného zdroje) na jeden světelný bod jsou okolo 2 000 Kč/rok, tj. asi 2 miliardy Kč/rok v celé ČR.

2. Systémový přístup k problematice veřejného osvětlení

Veřejné osvětlení je složitý světelnětechnický systém, jehož provoz, údržba a koncepce rozvoje vyžadují profesionální přístup. Je tomu tak zejména proto, že se jedná o velmi nákladný systém z hlediska spotřeby elektrické energie i z hlediska údržby. Aby provozovatel mohl korektně rozhodovat ve všech zmíněných činnostech, musí existovat operativní analýza tohoto světelnětechnického systému a průběžný evidenční systém, který následně umožňuje činit odborná a ekonomicky efektivní opatření.

Začátkem skutečného řešení problémů provozu, údržby, technického stavu a finanční náročnosti by mělo být vypracování několika základních dokumentů a vytvoření nástrojů, které jsou základem systémového přístupu. Takovými dokumenty a nástroji jsou:


A – Generel veřejného osvětlení
B – Pasport veřejného osvětlení
C – Energetická a provozní optimalizace – energetický management

Řízení systému VO vyžaduje pravidelné vyhodnocování nákladů na energii a údržbu, porovnávání osvětlení s projektovanými hodnotami a optimalizaci činností spojených s provozem VO. Tyto činnosti se nazývají energetický management.

V rámci energetického managementu se řeší energetická optimalizace provozu systému VO. K energetické optimalizaci vedou tři cesty:

  • energetická optimalizace vlastní osvětlovací soustavy,
  • regulace osvětlení zařazením regulačních systémů,
  • optimalizace systému řízení a monitorování, tj. aplikace tzv. telemanagementu.

3. Regulace

Vzhledem ke skutečnosti, že osvětlení komunikací lze přizpůsobit hustotě provozu, aplikují se dnes systémy plynulé regulace. Jejich použitím se redukuje odběr elektrické energie v době sníženého provozu. Celková míra úspor spotřeby elektrické energie se pohybuje na úrovni 30 až 40 %. Kromě energetické úspory se snižují náklady na údržbu (výměnu výbojek) tím, že se regulací prodlouží jejich život až na dvojnásobek.

Na našem trhu je v současné době k dispozici množství regulačních systémů různé provenience, různého principu i různé kvality. Při jejich volbě je třeba zvažovat poměr ceny, kvality, komfortu, servisu a záruky. Významným přínosem regulačních systémů je stabilizace napětí distribuovaného těmito regulátory do systému VO.

4. Telemanagement

Pod tímto pojmem se v oblasti VO rozumějí systémy dálkového spínání, řízení a monitorování provozních a poruchových stavů jednotlivých částí systému. Nejčastěji je telemanagement aplikován právě u rozváděčů VO vybavených regulací, dále u standardních rozváděčů veřejného osvětlení a pomalu se začíná využívat i při monitorování jednotlivých svítidel systému VO. V zásadě existují dva přístupy:

centralizovaný systém
Tento systém se obecně skládá z centrálního dispečera – centrálního PC, který umožňuje uživateli – provozovateli a správci veřejného osvětlení z centra – velínu každodenně spínat a monitorovat provozní a poruchové stavy VO, zaznamenávat je, archivovat a analyzovat.

Příkladem aplikace řešení je systém používaný ve veřejném osvětlení města Brna. Ke komunikaci jsou využívány radiomodemy Rakom. Dispečer má možnost ze svého PC v každé chvíli:

  • zapnout a vypnout rozváděč,
  • přepnout regulační rozváděč do stavu „by-pass“ (přemostění nebo vyřazení?),
  • odečíst stav elektroměru,
  • přepnout režim spínání.

Dále má možnost zjistit:

  • informace o stavu zapnuto, vypnuto spínacích přístrojů,
  • informace o přítomnosti napětí na přívodu,
  • informaci o průchodu či neprůchodu proudu každou fází jednotlivého vývodu,
  • informaci o komunikaci radiomodemu,
  • informaci o průchodu proudu jednotlivým svítidlem,
  • informaci o oprávněném či neoprávněném vstupu do rozváděče apod.

Decentralizovaný systém
Tento systém je oproti předcházejícímu systému vytvořen tak, že více „inteligence“ je dislokováno přímo do rozváděčů veřejného osvětlení, které komunikují s centrem, jen je-li to nezbytně nutné.

Příkladem takového systému je řešení použité v rozváděči Reverberi.

Aby nemuselo být VO každodenně zapínáno a vypínáno z centra, je rozváděč Reverberi vybaven centrální jednotkou LIT (Lighting intelligent tutor), která obsahuje velmi přesné (±1 min/rok) astronomické hodiny, a každý rozváděč vykoná úkon sepnutí samostatně.

Centrální jednotka LIT je vybavena softwarem, který řídí regulaci, snímá a zaznamenává elektrické parametry, jako je vstupní a výstupní napětí v každé fázi, proud v každé fázi. Dále vypočítává účiník odběru každé fáze, odebíraný činný a jalový výkon každé fáze. Dalšími záznamy je doba provozu, seznam poruchových hlášení apod. Tato centrální jednotka může komunikovat s centrem přímo přes kabelové propojení s PC nebo dálkově přes modem GSM. Tato komunikace se využívá, jen je-li to nezbytné, např. při:

  • hlášení poruchy,
  • modifikaci programového nastavení režimu regulace,
  • přenosu záznamu dat na PC.
Obr. 2.

Struktura uvedeného systému je na obr. 1. Příklad zobrazení zaznamenaných dat je uveden na obr. 2.

Uvedený systém umožňuje také komunikaci s jednotlivými svítidly. Tato komunikace se děje prostřednictvím silového napájecího vedení. Monitoruje se napětí a proud světelného zdroje – výbojky, porucha kompenzačního kondenzátoru. Informace o napětí na výbojce může být využita k analýze poklesu světelného toku a umožňuje tak s předstihem odhadnout dobu možné poruchy, a tedy potřebnou dobu její výměny. Tím je zaručen vysoký stupeň provozuschopnosti celého systému osvětlení.

Zmíněné systémy dovolují centralizovat informace do řídícího velínu a ve spolupráci s pasportem VO v digitální podobě průběžně evidovat veškeré činnosti a statisticky vyhodnocovat údaje za zvolené časové období.

Takovéto systémy jsou základem efektivní a systémové údržby, provozu a obnovy osvětlovacích systémů VO.

Dnes již je možné s potěšením konstatovat, že aplikace energetického managementu ve veřejném osvětlení prostřednictvím plynulé regulace s využitím telemanagementu je nejefektivnějším zdrojem financování obnovy celého systému veřejného osvětlení.

AKTÉ, spol. s r. o.
tř. T. Bati 202
760 01 Zlín
tel./fax: 677 211 633
e-mail: zlin@akte.cz
http://www.akte.cz