TTK Links: Home Page | TTK Moodle | ÕIS
TTK/UAS Repository For Digital Teaching and Learning Resources

Tootmishoone välisvalgustuse renoveerimine

Juurik, Kalvin (2019) Tootmishoone välisvalgustuse renoveerimine. [thesis] [en] Production site outdoor lighting renovation.

[img] PDF - Published Version
Restricted to Registered users only

Download (2MB)

Abstract

Töö eesmärgiks oli välja töötada tootmishoone territooriumile sobiv valgustuslahendus koos juhtimissüsteemiga. Töö käigus selgitati välja teostamishetkel kasutuses oleva paigaldise probleemid ja puudused ning kirjeldati uue lahenduse eeliseid ja nõudeid valgustusele. Tulemuse saavutamiseks teostati valgusarvutused, mille abil valiti välja sobivaimad leedvalgustid ja optika kombinatsioonid ning tagati nõuetele vastavus. Parima juhtimissüsteemi leidmiseks viidi läbi erinevate süsteemide analüüs. Lõpetuseks vaadeldi ka tellijat enim huvitavat majanduslikku poolt. Territooriumil kasutuses olevad traditsioonilised valgusallikad on enamasti kehva optilise süsteemiga, mille tulemuseks on valgusräigus ja -reostus ning hoone läheduses elavate elanike häirimine. Kõrgrõhunaaatrium- ja elavhõbelampide madal värviesitus halvendab nägemismugavust. Lisaks on kasutuses olev tehnoloogia suureks püsikulu allikaks hoone omanikule. Valgusallikad ja liiteseadised on suure energiatarbega ning madala elueaga (väljaarvatud uued tippklassi kõrgrõhunaatriumlambid). Leedvalgustid on pika eluea, kõrge kasuteguriga ning juhitavad, tagades sellega märkimisväärse kulude kokkuhoiu. Lisaks on neil mitmekesine optikavalik, mis aitab vähendada valgusreostust ja -räigust, ning välisvalgustuseks sobiva värviesitusindeksiga parendades seeläbi nägemismugavust. Territooriumile on paigaldatud 76 valgustit, uue lahendusega planeeriti 82 valgustit. Valgustite arv suurenes, kuna esines valgustamata alasid. Leedvalgustitena kasutati kolme erineva võimsuse ja optikaga Siteco Floodlight 20 seeria leedvalgusteid. Arvutuste tulemusena loodi määratud alade nõuetest lähtuvalt sobiv lahendus. Siiski ei õnnestunud kõigil aladel nõuetele vastavat tulemust saavutada, kuna lahendus tuli välja töötada ilma suurimaid muudatusi elektrisüsteemi tehes ning maste lisamata. Lisaks esines valgusjaotust piiravaid objekte ning osad hooned olid liiga madalad efektiivse paigalduskõrguse saavutamiseks. Vaadeldi kolme erinevat juhtmevaba juhtimissüsteemi ning liiteseadise seadistusvõimalusi. Analüüsi tulemusel jõuti arusaamale, et juhtmevabasüsteemi paigaldamine on antud objektile liiga kulukas ning otsustati liiteseadise seadistusvõimalusi koos liikumisanduriga. Valgusti talitleb liikumise puudumisel tavapärasest madalamal võimsusel ning liikumise tuvastamisel timmerdab end määratud ajaks maksimaalsele või arvutuslikule ettenähtud võimsusele. Valgustuspaigaldise renoveerimisel saavutatakse 78%-line elektrienergiasääst. Aastane elektrienergia tarbimine langes 79 MWh pealt 17 MWh-ni. Saavutatud säästu on võimalik veelgi suurendada juhtimissüsteemi kasutusele võtmisega. Lisaks kaovad ka hetkel valgusallikate ning liiteseadiste väljavahetamiseks vajaminevad püsikulud. Uue lahenduse elueaks on arvestatud 25 aastat, mis suureneb veelgi juhtimissüsteemi kasutusele võtmisega, ning ainsaks hoolduskuluks on valgustite puhastamine iga kuue aasta tagant. Lõputöö tulemusena valmis leedvalgustuslahendus, mis on territooriumi eripärasid arvesse võttes maksimaalselt nõuetele vastav. Valgustuslahenduse kulude optimeerimiseks koostati sobivaim juhtimissüsteem. Valminud lahenduse realiseerimisel on territooriumi omanikul võimalik sääst nii elektrienergia- kui ka hoolduskuludelt ning läbi nägemismugavuse tõstmise parandada töötajate töökeskkonda.

Abstract [en]

The primary purpose of this thesis was to develop a suitable lighting solution with a control system for the territory of the production building. During the work process, the problems and shortcomings of the current installation in use were identified and the advantages and requirements of the new solution were described. In order to achieve the results, which are in accordance to the requirements, and to select the most suitable combination of LED luminaires and optics, the lighting calculations were made. Different control systems were analyzed to find the best solution. Finally, the most important factor for the end customer, the economic side was examined. The traditional light sources in use on the territory are mostly with poor optical systems, resulting in glare and lighting pollution and disturbance of residents living near the building. The low color rendering index of high pressure sodium and mercury lamps reduces visual comfort. In addition, the technology in use is a major source of constant cost for the building owner. Light sources and ballasts have high power consumption and low lifetime (except new high-end high-pressure sodium lamps). The LED luminaires have a long lifetime, high efficiency and controllable, resulting significant savings. In addition, they have a diverse range of optics that help to reduce light pollution and glare and a color rendering index suitable for outdoor lighting, thereby improving visual comfort. There are 76 luminaires installed in the territory, 82 new luminaires were planned with the new solution. The number of luminaires increased due to the presence of unlit areas. Three LEDs from Siteco Floodlight 20 series with different power and optics were used. As a result of the calculations, a suitable solution was created based on the requirements of the designated areas. However, it wasn’t possible to achieve the required result in all areas, since the solution had to be developed without major changes in the power system and without the addition of masts. In addition, there were light-limiting objects and some buildings were too low to achieve an effective installation height for the luminaires. Three different wireless control systems and ballast configuration options were looked into. The result of the analysis shows, that the installation of the wireless system was too expensive therefore configuration of the ballast with the motion sensor turned was elected. In the absence of movement, the luminaire operates at lower power than usual and when movement is detected it dims to the maximum power for a given time. 78% electrical energy savings are achieved thanks to the renovation of the lighting installation. Annual electricity consumption reduced from 79 MWh to 17 MWh. The savings achieved can be further enhanced by the introduction of a control system. In addition, the costs of replacing light sources and ballasts are also avoided. The lifetime of the new solution is 25 years, which is further increased by the introduction of the control system, and the only maintenance cost is the cleaning of luminaires after every six years. As a result of this thesis, a luminaire solution, which is maximally compliant with the requirements for the territory, was made. The most suitable control system was selected to optimize the cost of the lighting solution. Upon realization of the completed solution, the owner of the territory will be able to save on electricity and maintenance costs and to improve the working environment of the employees by improving the visual comfort.

Item Type: thesis
Advisor: Tiiu Tamm
Co-advisor: Marti Arak
Subjects: Mechanical Engineering > Electrical Engineering and Electrical Equipment
Divisions: Institute of Engineering > Electrical Engineering
Depositing User: Kalvin Juurik
Date Deposited: 06 Jun 2019 06:43
Last Modified: 26 Aug 2019 12:13
URI: http://eprints.tktk.ee/id/eprint/4359

Actions (login required)

View Item View Item