Energiatehokas valaistus käyttöön ABB:n taajuusmuuttajatehtaalla

6.11.2013

Yhdessä LED-valaisimet ja KNX-järjestelmä leikkaavat valaistuksen sähkönkulutusta 75 prosentilla. Kuva ABB.

ABB taajuusmuuttajatehtaalla Helsingin Pitäjänmäellä on otettu käyttöön energiatehokas ledivalaistus, jota ohjataan KNX-taloautomaatiojärjestelmällä. Uudistus leikkaa valaistuksen sähkönkulutusta 75 prosentilla.

ABB:n 15 000 neliömetrin suuruisella Pitäjänmäen taajuusmuuttajatehtaalla vanha 70-luvun valaistus korvattiin viime kesänä energiatehokkailla ledivalaisimilla, joita asennettiin 450 kappaletta. Niitä ohjataan ja säädetään KNX-taloautomaatiojärjestelmällä.

Yhdessä LED-valaisimet ja valaistuksen ohjaus pienentävät tehtaan sähkölaskua noin 120 000 euroa vuodessa. Hankkeen kokonaiskustannukset olivat puolen miljoonan luokkaa ja arvioitu takaisinmaksuaika on noin neljä vuotta.

– Valaistuksen säätö perustuu siihen, että asetamme ensin tietyn asetusarvon. Sitten säädetään valaistustasoa mittaustulosten perusteella päivänvalon mukaan, ABB:n Harri Liukku kertoo– Tämä hanke oli siinä mielessä hyvin mielenkiintoinen, että tässä yhdistyi käyttäjien tarpeet, laitevalmistajien tuki ja tämän päivän tekniikka, ABB:n toimialajohtaja Harri Liukku toteaa.

ABB Drivesilla tehtiin vuonna 2010 kiinteistön kuntokartoitus, jonka yhteydessä todettiin valaistuksen kaipaavan uusimista. Alkuperäinen 70-luvun loisteputkiratkaisu oli jo teknisesti vanhentunut ja kaapelointikin oli huonokuntoinen. Vanhan valaistuksen energiankulutus oli noin 21 W/m².

 
Ledit voittivat

Suunnitteluvaiheessa tutkittiin erilaisia valaisinvaihtoehtoja, joita olivat suurpainenatrium-, monimetalli ja ledivalaisin sekä T5-loisteputki. Suurpainenatriumvalaisin tippui pois kuitenkin jo ensimmäisessä vaiheessa riittämättömän värintoiton vuoksi.

Monimetaalivalaisimessa valaistusvoimakkuus ei ollut säädettävissä ja toisaalta sen huoltoväli oli lyhyt. T5-loisteputki jäi viimeisessä vaiheessa pois, koska sen säätövaikutus ei ollut lineaarinen, kuten ledivalaisimissa.

Philipsin Jani Suojasen ja ABB:n Matti Suomalaisen mukaan hallin 12 metrin korkeus toi haasteita projektiin. Markkinoilta ei vielä löydy kovin paljon ledivaihtoehtoja, jotka tarjoavat riittäviä lux-määriä siltä korkeudelta. Philips Oy:n kehityspäällikkö Jani Suojasen mukaan valittujen ledivalaisimien yksikköteho on 267 wattia, valontuotto 24 000 lumenia ja värilämpötila 4000 kelviniä. Energiatehokkuuden lisäksi LED-valaisimet parantavat myös muun muassa työturvallisuutta.

– Esimerkiksi sähkökatkon sattuessa valaistus saadaan saman tien syttymään päälle. Purkauslamppuratkaisuilla, joita käytetään usein korkeiden tilojen valaistuksessa, se ei ole mahdollista, sillä niiden pitää ensin jäähtyä riittävästi, Suojanen sanoo.

ABB käynnisti kesällä 2012 pilottiprojektin, jossa testattiin käytännössä valitun ledivalaistuksen energiatehokkuutta ja muita ominaisuuksia, kuten säädettävyyttä ja valon laatua. Pilottiasennus kattoi 1/16-osan hallista.

Valaistushankkeesta vastanneen ABB Oy Kiinteistön projetipäällikkö Matti Suomalaisen mukaan pilottiprojekteja tehdään silloin, kun ratkaisu on varsin tuntematon. Puoli vuotta kestänyt pilottivaihe antoi hyviä tuloksia, mikä johti hankkeen toteuttamiseen kokonaisuudessaan.

KNX-järjestelmä säätää valaistusta automaattisesti

Liukun mukaan huomiota kiinnitetään yleensä erityisesti investointikustannuksiin, vaikka todellisuudessa käyttökustannukset ovat useimmiten paljon merkittävämpiä.

– Sieltä tulevat ne ympäristökuormitukset ja rakennuksen elinkaaren aikana tapahtuvat kustannukset. Vanhan valaistuksen todelliset käyttökulut olivat miljoonia euroja 15 vuoden tarkastelujakson aikana ja investointi energiatehokkaampaan valaistusratkaisuun muutamia satoja tuhansia euroja, Liukku kertoo.

Uudessa valaistusratkaisussa valon määrää voidaan KNX-järjestelmällä automaattisesti säätää ja ohjata tehtaan eri osissa toiminnan tarpeiden mukaan, mikä leikkaa huomattavasti käyttökustannuksia.

Valaistus on säädetty tällä hetkellä 600 luxiin. Valaistustasoa saatetaan myöhemmin säätää vielä hieman alaspäin, sillä varsinainen työnteko tapahtuu kuitenkin alavalojen avulla.ABB:n tehdashallin valaistus on jaettu 16 valaistuslohkoon. Jokaisessa lohkossa on neljä anturia, jotka mittaavat valon määrää huomioiden päivänvalon. Mittaustiedon ja etukäteen määritetyn asetusarvon perusteella huonetilan valaistustaso pystytään pitämään mahdollisimman lähellä tavoitetasoa.

– Ilman valon säätöä luxitasot olisivat yleisesti noin 800. Nyt valaistus voidaan säätää esimerkiksi 600 luxiin ja lisäksi hyödyntää päivänvalon säätöä alueilla, joissa sitä on tarjolla. Aurinkoisina päivinä voidaan leikata jopa kolmannes valaistuksen käyttämästä sähköenergiasta, Liukku sanoo.

LED-valaisimissa on lisäksi osoitteelliset DALI-liitäntälaitteet, joiden avulla valaisimet on helppo ohjelmoida uudelleen. Mikäli esimerkiksi tilan käyttötarkoitus muuttuisi tulevaisuudessa, valaistus voitaisiin ryhmitellä toisella tavalla.

Korkea tila haasteena

Valaistusuudistuksen yhtenä haasteena oli tilan korkeus, joka on 12 metriä. Vanhassa valaistusratkaisussa valoa oli valtavasti ylhäällä, mutta se ei valaissut riitttävästi alas asti. Uudessa valaistuksessa optiikka on rakennettu niin, että valo saadaan energiatehokkaasti alas käyttöön.

– Jokaisella valaisimessa olevalla ledillä on oma linssi. Valo saadaan sitä kautta muokattua halutunlaiseksi. Hyvälaatuinen optiikka toimii siten, että valo tulee tässä tapauksessa tänne alas asti, eikä jää ikään kuin ilmaan leijumaan, Suomalainen toteaa.

Toinen asia, joka oli otettava huomioon asennusten aikana, oli työturvallisuus. Suomalaisen mukaan työtä tehtiin valaisimien alapuolella koko ajan, eikä haluttu asennusten aiheuttavan häiriötä. Asennuksia pysyttiin tekemään kuitenkin melko paljon virka-ajan ulkopuolella.

– Meillä oli aina vartija alapuolella, jos yläpuolella työskenneltiin, ettei kukaan vahingossa kävele alta. Satsattiin työturvallisuuteen siten, että paikalla oli yksi tai kaksi ylimääräistä ihmistä, mitä ei normaaleissa asennustöissä tarvita, Suomalainen sanoo.

Juttu on tiivistelmä Sähköala-lehden numerossa 11/2013 julkaistusta pidemmästä artikkelista. Kaikki Sähköalan artikkelit ovat luettavissa vuodesta 2005 lähtien lehden sähköisessä, lehden tilaajien käytössä olevassa arkistossa.