Εξοικονόμηση ενέργειας στον αστικό οδικό φωτισμό. Εφαρμογή στο Δήμο Νέας Σμύρνης μέσω φωτοτεχνικών αποτελεσμάτων του λογισμικού RELUX

Abstract

Αντικείμενο της παρούσας διπλωματικής εργασίας είναι η αναζήτηση των μεθόδων και των πρακτικών εκείνων που καθιστούν ένα δίκτυο αστικού οδικού φωτισμού όσο το δυνατόν πιο αποδοτικό κι ασφαλές για τους χρήστες της οδού, και μέσω των οποίων επιτυγχάνεται σημαντικό δυναμικό εξοικονόμησης ενέργειας. Αναλύονται και αξιολογούνται οι μέχρι σήμερα χρησιμοποιούμενες πηγές φωτισμού, δίνοντας έμφαση στη συνεχώς αναπτυσσόμενη τεχνολογία φωτισμού LED, ως η ενεργειακά βέλτιστη και περιβαλλοντικά φιλικότερη. Παρουσιάζονται οι γενικές συστάσεις και οι οδηγίες της Διεθνούς Επιτροπής Φωτισμού (C.I.E.), όσο και τα Eυρωπαϊκά Πρότυπα EN 13201 που αφορούν στο φωτισμό των οδών και τα οποία έχουν πλέον ενσωματωθεί στην ελληνική νομοθεσία. Επιχειρείται να υπολογιστεί το μέγεθος της ενεργειακής εξοικονόμησης, που προκύπτει από την υπόθεση εργασίας αντικατάστασης των υπάρχοντων φωτιστικών σωμάτων του δημοτικού διαμερίσματος της Νέας Σμύρνης, με φωτιστικά οδών τεχνολογίας LED, και με απόλυτη συμμόρφωση στις απαιτήσεις των προτύπων. Έπειτα από συλλογή δεδομένων από επί τόπου μετρήσεις σε χαρακτηριστικές οδούς του Δήμου, παρουσιάζονται τα φωτοτεχνικά αποτελέσματα που προέκυψαν με τη βοήθεια του λογισμικού πακέτου προσομοίωσης φωτισμού RELUX κι υπολογίζονται τα ενεργειακά, οικονομικά και περιβαλλοντικά οφέλη που προκύπτουν από μια τέτοια επέμβαση, καθώς και η απλή περίοδος αποπληρωμής του απαιτούμενου κεφαλαίου. Εξετάζεται επιπλέον η υπόθεση χρησιμοποίησης οδοστρώματος με βελτιωμένες ανακλαστικές ιδιότητες, όπως και η συμβολή ενός συστηματικού προγράμματος συντήρησης του δικτύου φωτισμού στην εξοικονόμηση ενέργειας. Τα αποτελέσματα της εργασίας καταδεικνύουν την ανάγκη για σχεδιασμό του οδικού φωτισμού μέσω κατάλληλων φωτοτεχνικών μελετών. Ως πρώτο βήμα προς την κατεύθυνση αυτή, προτείνεται μία μέθοδος χαρτογράφησης του δικτύου ηλεκτροφωτισμού, μέσω της οποίας θα συλλέγονται και θα καταγράφονται οι απαραίτητες πληροφορίες (ακριβής γεωγραφική θέση φωτιστικού, αριθμός και τύπος λαμπτήρων, ύψος ανάρτησης, ισχύς κλπ.).

The subject of the present diploma thesis is the search of the practices and methods that will make an urban road lighting network as efficient and safe for the road users as possible, and by means of which a significant potential of energy savings is achieved. To date lighting sources used are analyzed and evaluated, emphasizing on the ever growing LED lighting technology, as the best suited in energy optimization and environmentally friendlier. General recommendations and guidelines by the International Commission on Illumination (C.I.E.) are presented, as well as the European Standards EN 13201 relating to road lighting, which have been incorporated in the Greek law. An attempt is made to calculate the amount of energy savings, resulting from the working hypothesis of replacing the existing lighting fixtures of the municipal district of Nea Smyrni with LED road luminaires, while attaining full compliance with the Standards’ requirements. After data collection from in situ measurements on typical streets of the Municipality, photometric results are presented with the help of the RELUX lighting simulation software, and the energy, economic and environmental benefits arising from such an intervention are calculated, as well as the simple payback period of the capital required. Also, the hypothesis of using road surfaces with improved reflective properties is examined, along with the contribution of a systematic road lighting maintenance routine in energy savings. The results of this thesis demonstrate the need for planning the road lighting system through appropriate illumination studies. As a first step in this direction, a mapping method of the road lighting network is proposed, by which the necessary data (exact geographic location of luminaires, number and type of lamps, mounting height, wattage, etc.) will be collected and recorded.