Vossloh energieeffiziente Straßenbeleuchtung

Energieeffiziente Straßenbeleuchtung mit
Komponenten von VS
Schwerpunkte
1. EuP- Rahmenrichtlinie und deren Auswirkungen
2. Lösungsmöglichkeiten mit Komponenten von VS
3. Einzelkomponentensysteme für optimalen
Energieeinsatz / zur Energieeinsparung
4. LIXOS – Neue Sparpotentiale durch gezielte Steuerung
2
EuP- Rahmenrichtlinie und deren Auswirkungen
EuP- Rahmenrichtlinie beinhaltet Umsetzungsrichtlinie „TERTIARY LIGHTING“
Beleuchtungsanwendungen mit Einsatz von Leuchtstoff- und Hochdruckentladungslampen
Lichtpunkte
Energieverbrauch
CO2 (Millionen
Tonen)**
Quecksilberanteil
(Tonnen)
2005
1,6 Mrd
200 TWh
80
12,6
Expected 2008 (new
building and roads)
2,3 Mrd
260 TWh
104
18,6
38 TWh
15,2
14
Expected reduction
with the IM
**
0.4kg CO2/kWh - CO2 EMISSIONS aud Bsis der Heizölverbrennung (2005)
Umsetzungsrichtlinie beinhaltet Anforderungen an Lampen und Vorschaltgeräte sowie Leuchten
3
EuP- Rahmenrichtlinie und deren Auswirkungen
Vorschaltgeräte
für Entladungslampen
Erste Stufe
Zweite Stufe
Dritte Stufe
ab 2010
ab 2012
ab 2017
•
•
•
Soweit noch keine
besonderen
Anforderungen.
•
Einführung von
Mindestwirkungsgraden,
Verlustleistungen, wie
sie heute bei guten
Vorschaltgeräten
bekannt sind.
Kennzeichnungsvorschrift der
Vorschaltgeräte mit den
Mindestwirkungsgraden
.
Steigerung der
Mindestwirkungsgrade auf Werte siehe
gelber
Kasten auf der rechten
Seite (alle
Vorschaltgerätetechnologien sind erlaubt).
4
Lösungsmöglichkeiten mit VS- Komponenten
Energieeffiziente Vorschaltgeräte
40% Energieersparnis mit intelligenten Leistungsumschaltern
Einsatz effektiv arbeitender ZG mit IPP Technologie
Komplett verdrahtete Einheiten (Umrüstsets)
Punktuelle Steuerung der Straßenbeleuchtung mittels Steuerungssystems
Elektronische Betriebsgeräte bis zu 250W Leistungsklassen
LED-Technologie
KUNDENSPEZIFISCHE PRODUKTENTWICKLUNGEN
5
6
Einsatz effektiv arbeitender ZG mit IPP Technologie
Generationswechsel (Serie A zu Serie D)
Überlagerungszündgerät: Z…
Pulserzündgerät:
PZ…
Z…A20
PZ…P20
Z…D20 mit IPP
PZ…D20
In Prozeß
Status:
60% Version D
40% Version A
Status:
100% Version D
Aufsetzeinheit:
PZE…
Platinen für
Versorgungseinheite
n
Aktuelle Lösung mit IPP+ and IPP++
Status:
100% version D
7
40% Energieersparnis mit intelligenten Leistungsumschaltern
Arten der
Leistungsreduzierung
mit Steuerphase
ohne Steuerphase
Datenübertragung mittels
Netzspannungskabel
mit Fixtimer
ZPU70K
PU 12K
ZPU150K
PU 120K
LIXOS
PR 12 K D
Power-Control-System
Variable Zeit in
Abhängigkeit der
Länge der Beleuchtung
PU 121K
PR 12 K LC
8
9
40% Energieersparnis mit intelligenten Leistungsumschaltern
Fallbeispiel PU 120K
Leistungsreduzierung durch Abschalten der Steuerphase LSt
Mit garantierten Volllastanlauf (Schaltverzö
(Schaltverzögerung 327s) der Lampe bei
Reduzierung und Netzunterbrechungen
Zurü
Zurückschaltung vom Reduzierbetrieb zum Normalbetrieb ohne Zeitverzug
Zeitverzug
10
40% Energieersparnis mit intelligenten Leistungsumschaltern
Intelligenter Leistungsumschalter PR12 K LC
+
Typ PR12K LC (142170; LC- Light Control)
+
komfortable Lösung
+
weltweites Einsatzgebiet
+
intelligentes, selbst lernendes Konzept
+
einfache Programmierung; 15 unterschiedliche
Programmierzeiten
+
Festlegen der Reduzierzeit mittels Drehkodierschalter
+
Für Beleuchtungsanlagen ohne Steuerphase
+
Ein – und Ausschaltung der Leuchten im
Nennleistungsbetrieb
Features
Verschiedene
Programmierzeiten
Individuelle, einfache Programmierung für weltweite
Anwendungen
Selbstlernendes Betriebsgerät
Einfache Installation ohne großen Programmieraufwand
Funktionstest der Leuchte in
der Leuchtenproduktion oder
bei Vor-Ort-Installationen
Einfache, schnelle Funktionsprüfung der Reduzierschaltung
Kostenersparnis
11
Programmierung
Programmierung über Drehkodierschalter am Leistungsumschalter
Werkseinstellung: TEST (Code 0)
L
3
Powerswitch
Ref. No. 142170
220- 230V/50Hz or
220V/ 60Hz
PL max. 600W
07/09
Ta 70°C
Lamp (Ign.)
L
3 1 2 N L
N
t2
6h
tc
2/2
t1
Programmierung durch Wahl der
Zeiten t1/t2 (sieh Grafik)
Interner Ablauf
PR12KLC misst die Betriebszeit
(Einschaltdauer der Leuchte)
Vergleich mit internen Tabellenwert
Fixierung des Tabellenwertes
Test
t1/t2
0/0
0/1
2/1
F 0 12
E
2/0
0/2
D
3
1,5/2 C
0,5/0
4
B
5
A
6
0,5/1
1,5/1
987
0,5/2
1,5/0
1/2 1/1 1/0
Made in Germany
Anpassung der eingestellten
Reduzierzeit (Zeitbasis und t1+t2) an
den Tabellenwert
Prozedur wiederholt sich täglich
Tabellenwert kann sich täglich
ändern
Reduzierzeiten auf nächster Seite
12
Programmierung
Programmierung über Drehkodierschalter am Leistungsumschalter
Kodierschalter
Position
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
A
B
C
D
E
F
t1
h
0
0
0
0,5
0,5
0,5
1
1
1
1,5
1,5
1,5
2
2
2
Zeitbasis
t2
Reduzierzeit
h
h
h
Testfunktion (Werkseinstellung)
6
0
6
6
1
7
6
2
8
6
0
6,5
6
1
7,5
6
2
8,5
6
0
7
6
1
8
6
2
9
6
0
7,5
6
1
8,5
6
2
9,5
6
0
8
6
1
9
6
2
10
Nennspannung
230V
UN
0
t1
Reduzierte Leistung
(Basiszeit 6h und t1+t2 )
t2
Pmax
P min
0
18:00
“AN”
06:00
“AUS”
Die resultierende Reduzierzeit ist nach Einstellung festgelegt .
Entsprechend der Betriebsdauer der Beleuchtungsanlage ergibt sich ein Parameter, der vom
intelligenten Leistungsumschalter mittels einer internen Tabelle fixiert wird. Je nach Wahl der
Einstellung t1/t2 ist es möglich, die reduzierte Zeit nach vorn und/oder hinten zu verlängern.
Bedingt durch die sich täglich verändernden Bezugspunkt der Erde zur Sonne (Erdrotation um die
Sonne) können sich diese Werte täglich ändern.
13
Programmierung: Testfunktion
Programmierung über Drehkodierschalter am Leistungsumschalter
Werkseinstellung Zeit für Test ca. 5s (siehe Grafik)
Funktionstest während Leuchtenproduktion oder Installation in existierender Beleucht.-anlage
Nennspannung (Testspannung)
230V
L
3
UN
Powerswitch
Ref. No. 142170
220- 230V/50Hz or
220V/ 60Hz
PL max. 600W
07/09
Ta 70°C
0
“AUS”
“AN”
Lamp (Ign.)
Pmax
L
3 1 2 N L
N
t2
6h
tc
2/2
t1
Test
t1/t2
0/0
0/1
2/1
F 0 12
E
2/0
0/2
D
3
1,5/2 C
0,5/0
4
B
5
A
6
1,5/1
0,5/1
987
0,5/2
1,5/0
1/2 1/1 1/0
P min
Reduzierbetrieb
0
Made in Germany
Nennleistung für 5s
14
Praxisbeispiel (einfach-schnell-flexibel)
L
3
Powerswitch
Ref. No. 142170
220- 230V/50Hz or
220V/ 60Hz
PL max. 600W
07/09
Ta 70°C
Lamp (Ign.)
L
3 1 2 N L
N
t2
6h
tc
2/2
t1
Test
t1/t2
0/0
0/1
2/1
01
EF
2
2/0
0/2
D
3
1,5/2 C
0,5/0
4
B
5
A
6
1,5/1
0,5/1
987
0,5/2
1,5/0
1/2 1/1 1/0
Made in Germany
Erstinstallation:
Programmierung über Drehkodierschalter am Leistungsumschalter
hier beispielhaft Pos. 2: 0/1 (t1/t2 siehe Tabelle) Reduzierzeit 7h
PR 12K LC ungelernt – Selbstlernprozess beginnt unter Nutzung einer
Vor-Programmierten Zeit
Messung der Einschaltdauer der Beleuchtung
Fixierung eines internen Parameters aus Tabelle Anpassung der Reduzierzeit = Schlüssel für nachfolgende Nacht
(Verlängerung der Reduzierzeit nach hinten in diesen Fall um 1
Stunde)
2te Nacht: Nutzung festgelegter Zeit vom Vortag (System hat gelernt)
3te Nacht: Nutzung festgelegter Zeit vom Vortag
4te Nacht…
.
.
.
Das ganze Jahr!!!!
15
Verdrahtungsplan am Beispiel einer Reduzierschaltung 100/70W
L
L
3
Netzspannung
Powerswitch
Ref. No. 142170
220- 230V/50Hz or
220V/ 60Hz
P L max. 600W
07/09
Ta 70°C
Lamp (Ign.)
L
3 1 2 N L
t1
t2
6h
tc
N
2/2
2/1
2/0
1,5/2
1,5/1
Test
t1 /t2
0/0
0/1
01
EF
2
D
3
C
4
B
5
A
6
987
1,5/0
1/2 1/1
0/2
0,5/0
0,5/1
0,5/2
1/0
Made in Germany
N
Kondensator
KVG
PR 12K LC
Zündgerät
Lampe
16
17
18
Komplett verdrahtete Einheiten (Umrüstsets)
Schnitt: 53x66 mm ( Assemble Kits )
Vorverdrahtete Einheiten in 3 Leistungsklassen
70W/40% - 100W/40% - 150W/40%
Set bestehend aus
Vorschaltgerät,
Kondensator,
Zündgerät/Leistungsumschalter und
Anschlußklemme
Assemble Kit für LR
Netzanschluß über Anschlußklemme
Schnelle, einfache Montage
Verdrahtungsaufwand gleich Null
19
LIXOS – Punktuelle Steuerung und Überwachung
der Beleuchtung
POWER CONTROL- und SERVICE – System
20
LIXOS – Wissenswertes
Release im Jahr 1998 – System mit Master-Slave-Struktur
Anwendungen bis 2009 (170 Master; ca. 6500Slaves)
CO2- Reduzierung mit LIXOS 72188t (Annahme: Leuchten mit HS 70W )
Projekt innerhalb Deutschlands (Projektkoordinierung)
Herausforderungen in der Vergangenheit:
- Niedrige Energiekosten
- Mangelndes Umweltbewusstsein
- Keine Subventionierungen,….
- Mangelnde Produktkenntnis
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Systemstruktur & Kommunikation
Mastereingang = Netzkabel
Masterausgang= Beleuchtungskabel
Slavebaustaine (max. 255pcs per
Master) in der Leuchte
(im Mastfuß oder im Leuchtenkörper)
Adressierung:
Serviceadressen 1-255
Gruppenadressen 1-7
(NEU in 2009 15 Gruppenadressen)
Kommunikation
- GSM Modem (Büro)
- RS 232 (Schaltschrank)
Unidirektionaler Informationsfluß,
keien Rückantwort vom
Slavebaustein zum Master
22
Verdrahtung des Mastermoduls
Installation des Moduls im
Schaltschrank
Nur 2 zusätzliche Komponenten zur
Komplettierung des Lixos® PCSSystems:
•LIXOS® PCS-Master
•Parallelschütz
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Fallbeispiel – Individuelle Zusammenfassung
von Leuchten
Individuelle Programmierung
Steuerung und Überwachung großer
Gebiete
Verkehrssicherheit,
Persönliches Sicherheitsgefühl,
Gestaltungselement
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Fallbeispiel – Individuelle Programmierung
ö
Group adress 1
(crossing)
t
t*
on on
18.00
24.00
on
off
powerreduzed
on
powerreduzed
powerreduzed
powerreduzed
on
toff
04.00
on
off
on
powerreduzed
02.00
powerreduzed
on
Group adress 3
(school)
Group adress 5
(theatre)
22.00
on
Group adress 2
(main street)
Group adress 4
(side street)
20.00
powerreduzed
on
on
off
Sending of
switching data
Eigenes W32 Softwaretool
1 Packet (Master + Software)= 1 Preis
Sonderfunktionen
Einfache Handhabung
25
Praktisches Fallbeispiel – CO2- Reduktion
Anwendung: 1 LIXOS System in Oschatz
Leuchtentypen:
37 x HS50W
34 x HS 70W
7 x HS 150W
Energieverbrauch vor der Installation:
36371kWh
Energieverbrauch nach der Installation :
28343kWh
Energieeinsparung:
8028kWh
CO2 Reduktion:
4,2t/year
UMWELTSCHUTZ MIT LIXOS!
26
Kosteneinsparung durch Servicefunktionen
Analyse der Beleuchtungsanlage
durch verschiedene Tools
(Anlagentest und Leuchtentest)
Vergleich zwischen Ist- und
Referenzwerten
Bessere Ortung ausgefallener
Leuchten
Datentransfer zu MS EXCEL
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LIXOS basic und LIXOS advanced
LIXOS basic
LIXOS advanced
Energieeinsparung ohne LIXOS
Komplettinstallation (bis zu
40%)
Installation des Master -Moduls
Kundenfreundliche Installation
Voller Funktionsumfang
Investition auf SLAVE Modul
beschränkt
Slave- Module = Funktion des
PR12KD
Upgrademöglichkeit zu LIXOS
advanced in der Zukunft
Software verfügbar in
Verbindung mit dem Master
Kosteneinsparung durch
Leistungsreduzierung und
Servicetest der Leuchten
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Zusammenfassung
•
Geringere Energiekostendurch
Reduzierung des Energieverbrauchs
•
Keine zusätzliche Steuerphase
erforderlich
•
Reduzierung der CO2-Emission
(0,52kg/kWh)
•
Alle Lampentypen können gesteuert
werden
•
Senkung der Wartungskosten
•
Reichweitenunbegrenzt
•
Steigert Sicherheitsgefühl der Bürger
•
Keine Speerkreise erforderlich
•
Geringe finanzielle Aufwendungen
•
Einfache Installation
29

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