Teollisuuslaitoksen valaistuksen kehittäminen : SSAB Europe Oy, Oulaisten tehdas

Abstract

Tämä opinnäytetyö tehtiin SSAB Europe Oy:n Oulaisten tehtaalle. Työn tavoitteena oli suunnitella tuotantohalleihin sopiva LED-valaistus ja arvioida kannattavuutta takaisinmaksuajan näkökulmasta.

Nykyisen valaistuksen kehittämiskohteet selvitettiin mittaamalla ja mallintamalla. Tuloksista saatuja arvoja verrattiin standardissa määritettyihin arvoihin eri työalueille. LED-valaisin valintaa arvioitiin valaistusvaatimusten täyttymisen kannalta. Valintaan vaikuttivat myös valonlähteen ohjaus- ja huollettavuustekijät.

LED-valaisimen teho määritettiin analyyttisesti valmistajan ilmoittamista sähköisistä arvoista. Tulosten perusteella arvioitiin, että toteutettaessa LED-valaistus aiheuttaa muutoksia loistehon kompensointiin ja mahdollisesti yliaaltojen suodatukseen. Energiankulutuksen ja käyttökulujen laskelmassa huomioitiin valittu ohjaustapa sekä määritettiin sopiva valonlähteiden vaihtoväli.

Valaistuksen ohjaustapa vaikuttaa valaistuksen tasaisuuteen, valonlähteiden vaihtoväliin ja käyttökuluihin. Tässä tapauksessa suositeltavin ohjaustapa on vakiovalo-ohjaus. Kustannustehokkuus edellyttää valaistuksen huoltosuunnitelman noudattamista.

Tarkoilla arvoilla takaisinmaksuaika osoittautui epätarkaksi kannattavuuden mittariksi. Saatu arvo riippuu merkittävästi valaistuksen käyttöajasta, energianhinnasta ja muutostöiden kustannuksista. Lopputuloksena määritettiin näiden tekijöiden suhteelliset vaikutukset valaistushankinnan takaisinmaksuaikaan. Osoittautui, että hankinta on energianhinnasta riippumatta kannattavaa tuotannon ollessa kahdessa vuorossa. Rajatusti kannattavaa myös nykyisessä tuotantotilanteessa.

This thesis was commissioned by SSAB Europe Oy Oulainen Works. The aims were to plan a suitable LED lighting system for production environment and to evaluate the profitability from the perspective of payback time.

The aspect of the current lighting system that needed developing were found out by measuring and by modeling. The findings were compared to the standard illumination values for different working areas. LED luminaire selection was rated on the basis of compliance with the standard illumination requirements. In addition, the lighting control and maintenance needs affected the luminaire selection.

The power of the LED luminaire was determined analytically on the basis of the electrical values given by the manufacturer. Based on the results, if LED lighting is acquired it will change the needs of reactive power compensation and possibly affects the harmonic distortion filtering. In the calculation of energy consumption and usage cost the chosen control system was taken into account and the interval of changing the light source was determined.

The lighting control system affects the illumination uniformity as well as the length of the interval of changing the light source and the usage costs. In this case the most suitable control system would be constant light control system. Cost-efficiency requires that the determined lighting maintenance plan is followed.

It was found out that with specific values payback time is an inaccurate measure for profitability. The evaluated value significantly depends on the usage time, the energy price and the costs of lighting changes. Therefore payback time was defined with relative dependencies on the above-mentioned factors. The results proved that the purchase is profitable regardless of the energy price, if production works in two shifts or more. Currently the purchase is profitable only in a limited number of cases.