Modernizacja oświetlenia obiektu szkolnego na przykładzie budynku Zespołu Szkół Technicznych

Poniższe opracowanie stanowi przykład modernizacji oświetlenia w podlegających jednostkom samorządowym obiektach użyteczności publicznej.

Obrazuje również możliwości generowania oszczędności w prywatnych przedszkolach, placówkach kształcenia, liceach dla dorosłych, szkołach językowych, itp.

 

Modernizacja oświetlenia przy możliwie małej ingerencji w istniejącą infrastrukturę Założenia: wymiana opraw świetlówkowych na oprawy LED  zapewnienie odpowiedniego natężenia  Parametry obiektu szkolnego: Powierzchnia łączna: 3835,41 m2  Wysokość montażu opraw: 3,3 m Koszt zakupu energii elektrycznej: 0,785 PLN/kWh Koszty dodatkowe przy zakupie energii elektrycznej: 0,265 PLN/kWh Łączny koszt zakupu energii elektrycznej: 1,05 PLN/kWh (zamrożona ustawowo cena energii elektrycznej na rok 2023 - URE)

Spis treści: • Plan sytuacyjny • Oświetlenie przed modernizacją • Oświetlenie po modernizacji • Analiza mocy - zalety modernizacji oświetlenia • Zużycie energii elektrycznej w ciągu roku.   Roczne koszty energii elektrycznej • Obniżenie emisji CO2

 

Szkoła prowadzi zajęcia stacjonarne dla blisko 30 oddziałów kształcąc uczniów w kilku zawodach. W jednostce prowadzone są również wieczorne zajęcia dodatkowe. Obiekt posiada 4 kondygnacje służące do prowadzenia zajęć teoretycznych i praktycznych oraz salę gimnastyczną i zaplecze socjalne.

 

Rzut jednej kondygnacji wraz z zapleczem sportowym

 

---

Oświetlenie przed modernizacją:

Zastane przed modernizacją oświetlenie charakteryzowało się łączną mocą 39 320 W.

 

---

Oświetlenie po modernizacji:
Ze względu na specyfikę wnętrz nowe oprawy LED zostały umieszczone w tych samych miejscach, co stare oprawy oświetleniowe. W związku z tym liczba opraw nie uległa zmianie, ale ze względu na wyższą wydajność nowe oprawy LED charakteryzują się niższą mocą. Łączna moc systemu po modernizacji wynosi 15 196 W.

 

Rozmieszczenie opraw oświetleniowych

 

 

---

Analiza mocy - zalety modernizacji oświetlenia

Wykorzystanie nowoczesnych opraw LED przekłada się na obniżenie mocy przyłączeniowej. Zmiana jest znacząca i oznacza korzyści.

 

Moc systemu oświetleniowego sprzed i po modernizacji oświetlenia

 

Modernizacja oznacza obniżenie mocy przyłączeniowej 2,5 raza w stosunku do pierwotnej mocy systemu oświetleniowego. Na szczególną uwagę zasługuje porównanie mocy przypadającej na jednoskę powierzchni. Uogólniona dla całego obiektu wartość po modernizacji wynosi 3,96 W/m² w porównaniu do 10,25 W/m² przed modernizacją.

 

Sala lekcyjna

 

---

Zużycie energii elektrycznej w ciągu roku. Roczne koszty energii elektrycznej

Wymierne korzyści modernizacji oświetlenia przedstawia poniższe porównanie - koszty zużywanej energii elektrycznej spadają o 61%.

 

 

Porównanie rocznego zużycia oraz kosztów energii elektrycznej sprzed i po modernizacji

 

Zwrot poniesionych kosztów inwestycji nastąpi po 8 miesiącach eksploatacji obiektu. Zużycie energii elektrycznej będzie niższe o 42 175 kWh.

 

Oszczędności finansowe wynikające z modernizacji oświetlenia oraz okres zwrotu inwestycji

 

 

 

Oszczędności finansowe oznaczają, że przeznaczana pierwotnie na oświetlenie w ciągu 1 roku kwota po modernizacji wystarczy na 31 miesięcy użytkowania obiektu.

 

 

 

Oszczędność finansowa a budżet w kolejnych latach eksploatacji

 

 

Sala gimnastyczna

 

 

---

Obniżenie emisji CO₂

W związku ze zmniejszeniem zużycia energii elektrycznej obniżeniu ulega emisja gazów cieplarnianych. Przełożenie to jest wymierne, a wartości wyglądają następująco: roczna emisja CO₂ po modenizacji oświetlenia jest 2,5x niższa niż emisja sprzed modernizacji.

 

Emisja CO₂ sprzed i po modernizacji oświetlenia

 

 

Oszacowanie emisji dwutlenku węgla dla omawianego Zespołu Szkół Technicznych jest niższe o 30 ton w pierwszym roku po moderniacji oświetlenia. W kolejnych latach emisja ta w najgorszym przypadku będzie równa co do poziomu wartości z pierwszego roku po modernizacji. Istnieje jednak szansa, że poziom emisji ulegnie zmniejszeniu. 

.

Obniżenie emisji CO₂ po modernizacji oświetlenia

 

 

W poprzednich artykułach zaznaczano, że produkcja energii elektrycznej w Polsce odznacza się niekorzystnie wysokim wskaźnikiem emisyjności gazów cieplarnianych. (Przeczytaj: Wpływ emisji CO₂ na ceny energii elektrycznej)

Przyjmijmy założenie, że wskaźnik emisyjności tych gazów będzie malał i zgodnie z prognozą za 10 lat osiągnie wartość równą średniemu wskaźnikowi emisyjności na terenie UE-27 za rok 2021. Wówczas emisja CO₂ wynikająca ze zużycia energii w szkole, którą poddano modernizacji oświetlenia wygląda jak na poniższym wykresie.

 

Estymacja emisji CO₂ w kolejnych 10 latach po modernizacji z uwzględnieniem prognozowanej redukcji wskaźnika emisyjności

 

 

Uwzględniając zmniejszanie wartości wskaźnika emisyjności można oszacować okres po modernizacji oświetlenia, w którym do atmosfery zostanie wyemitowana ilość gazów cieplarnianych równa tej sprzed modernizacji.

 

Estymacja emisji CO₂ w kolejnych 3 latach po modernizacji z uwzględnieniem prognozowanej redukcji wskaźnika emisyjności

 

W kolejnych 3 latach po modernizacji oświetlenia estymowana emisja CO₂ uwzględniająca redukcję wskaźnika emisyjności wyniesie tyle, ile wynosiła jednoroczna emisja CO₂ wynikająca ze zużycia energii elektrycznej na potrzeby oświetlenia sprzed modernizacji.

Roczna emisja 49,5 tony CO₂ przed modernizacją jest bardzo zbliżona i można uznać, że odpowiada łącznej trzyletniej emisji po modernizacji wynoszącej 50,8 ton CO₂. Liczbuy pokazują, jak znacząca jest zmiana i korzystny wpływ modernizacji na środowisko naturalne.