Valaistuksen vaikutus liikerakennuksen energiakustannuksiin

Abstract

Syftet med examensarbetet var att undersöka och jämföra resultaten av LED- och lys-rörsbelysningens inverkan på köpenergibehov i en affärsbyggnad. Tre simuleringar ut-fördes av en affärsbyggnadsmodell som var till bygg- och VVS-teknik identisk i varje simulering. I första fallet är belysningen avkopplad, i andra fallet simuleras LED-belysning och i tredje fallet lysrörsbelysning. Simuleringarna gjordes med det dynamiska simuleringsprogrammet IDA ICE. För LED- och lysrörsarmatur optimerades belysning-en med DiaLUX-programmet.

Väsentliga målet med examensarbetet var att reda ut andelen av belysningens värmelast som kan utnyttjas, påverkan av val av belysning till affärsbyggnadens energikonsumtion samt belysningens värmeöverföringsspridning och kostnader. Ämnet för examensarbetet har givits av ingenjörsbyrå Hepacon Oy.

I examensarbetet undersöktes affärsbyggnadens köpenergibehov, andelen av belysning-ens värmelast som kan utnyttjas samt energikostnader. På basis av resultaten i detta ex-amensarbete kan det konstateras att LED-belysning jämfört med lysrörsbelysning är mer ekonomisk. På basis av resultaten konstrueras för Hepacon Oy ett beräkningsverktyg som utreder den andel av belysningens värmelast som kan utnyttjas.

Tämän opinnäytetyön tarkoituksena oli tutkia ja vertailla LED- ja loisteputkivalaistuksen vaikutusta liikerakennuksen energiakustannuksiin. Liikerakennuksesta tehtiin kolme si-mulointitapausta, jotka rakenteeltaan ja LVI-tekniikaltaan olivat identtisiä. Ensimmäises-sä tapauksessa ei ole valaistusta, toisessa tapauksessa on LED-valaistus ja kolmannessa tapauksessa on loisteputkivalaistus. LED- ja loisteputkivalaisimille tehtiin valaistuksen optimointi DiaLUX-ohjelmalla.

Keskeisenä tavoitteena oli selvittää valaistuksesta johtuvat kustannukset, lämmönsiirty-misen jakautuminen, sekä selvittää valaistuksen lämpökuormasta hyödynnettävä osuus. Opinnäytetyön aiheen on antanut insinööritoimisto Hepacon Oy.

Tutkimustuloksia vertailtiin liikerakennuksen tapauskohtaisia ostoenergiatarpeita, valais-tuksen lämpökuorman hyödynnettävää osuutta ja valaistuksesta syntyviä kustannuksia. Tämän opinnäytetyön tulosten perusteella voidaan todeta LED-valaistuksen olevan liike-rakennukselle loisteputkivalaistusta taloudellisempi vaihtoehto. Opinnäytetyön tuloksena laaditaan Hepacon Oy:lle laskentatyökalu valonlähteen hyödynnettävyydestä.

The purpose of this thesis was to investigate and compare the impact LED and fluores-cent lighting have on energy costs for a business building. Three cases where simulated with IDA ICE, a dynamic multi-zone simulation software: first case with no lighting, sec-ond with LED lighting and third with fluorescent tube lighting. All cases had the same building structure and HVAC. Lighting optimization where simulated for both lighting systems with DiaLUX software.

The main objectives of this thesis were to investigate costs caused by lighting, thermal heat transfer caused by lighting and the amount of heat benefitted from a light source. The subject for this thesis was given by design office Hepacon Oy.

Results from the research work of the demanded energy, light source impact on costs and thermal heat transfer benefits caused by lighting were analyzed. The contents of the re-sults show that LED lighting is a more economical implementation in a business building than fluorescent lighting.