Ekodesign a štítkování

EKODESIGN A ŠTÍTKOVÁNÍ SVĚTELNÝCH ZDROJŮ A SVÍTIDEL
Se zaměřením na směrové světelné zdroje

1.      ÚVOD

Světelné zdroje prochází v dnešní době rychlým vývojem, který je podpořen a reflektován změnami legislativy. Jedná se zejména o ekodesign, tedy požadavky na efektivitu a kvalitativní parametry světelných zdrojů. Druhým důležitým legislativním požadavkem je energetické štítkování. V případě ekodesignu i štítkování v oblasti světelných zdrojů proběhl vývoj, který se dotýká:
 
• nesměrových (všesměrových) světelných zdrojů užívaných nejčastěji v domácnostech, restauracích, hotelech a divadlech (známý zákaz umisťování obyčejných žárovek na trh),
• směrových světelných zdrojů užívaných nejčastěji v restauracích, hotelech, domácnostech, galeriích apod. (týká se především reflektorových žárovek),
• zejména výbojek a zářivek, tedy světelných zdrojů užívaných v průmyslu, službách, veřejném osvětlení apod.
 
Tento článek se zabývá především první a druhou skupinou, tedy světelnými zdroji, které se používají nejčastěji v domácnostech, hotelech, restauracích, obchodech, divadlech a jiných kulturních zařízeních apod. Vzhledem k legislativní provázanosti jednotlivých nařízení článek kombinuje již známé informace o ekodesignu nesměrových světelných zdrojů s novinkami: nové energetické štítky a ekodesign směrových světelných zdrojů a LED.
 
Článek není zaměřen jen pro světelně technické odborníky, je spíše zaměřena pro uživatele dotčených světelných zdrojů, tedy ty, kterých se legislativa dotýká v praxi. Jedná se tak zejména o správce, energetiky, facility managery, prodejce, ale stejnou měrou také běžnou veřejnost. V rámci každé kapitoly jsou shrnuta základní doporučení, rady a tipy pro vhodné využití.
 
Příklady směrových světelných zdrojů
Příklady směrových světelných zdrojů_1 Příklady směrových světelných zdrojů_2
klasická reflektorová žárovka (E27) reflektorová halogenová žárovka (GU10)


 2.      ŠTÍTKOVÁNÍ SVĚTELNÝCH ZDROJŮ A SVÍTIDEL
 
Energetické štítky před rokem 2013
Energetické štítky světelných zdrojů byly zakotveny v rámci harmonizované evropské směrnice 98/11/ES, konkrétně se jednalo o přílohu č. 5 vyhlášky Ministerstva průmyslu a obchodu č. 337/2011. Na štítku je vyznačena energetická třída A až G, světelný tok (lm), příkon (W) a střední doba života (v hodinách), viz obr. 2. Povinnost uvádět energetický štítek byla pro světelné zdroje pro domácnosti, tedy především pro žárovky, halogenové žárovky a zářivky (kompaktní i lineární). Povinnost se nicméně týkala pouze nesměrových světelných zdrojů, netýkala se tedy reflektorových žárovek, reflektorových kompaktních zářivek apod.
 
Nové energetické štítky
Na základě prováděcího nařízení směrnice 2010/30/EU a konkrétně nařízení č. 874/2012 byly zavedeny nové energetické štítky pro světelné zdroje. Ty mění design do podoby nových energetických štítků obdobně jako u jiných spotřebičů. Nově jsou zavedeny energetické štítky také pro směrové světelné zdroje (nejčastěji v praxi reflektorové žárovky) a pro svítidla, které jsou určeny pro konečné spotřebitele (energetickým štítkem se nicméně nehodnotí účinnost svítidla, viz níže).
 
Energetický štítek dle směrnice 98/11/ES Energetický štítek pro světelné zdroje dle nařízení 874/2012
Energ. stitek_1 Energ. stitek_2
                  
 
Energetické štítky pro světelné zdroje
Změnou jsou především dvě nové energetické třídy A+ a A++, které odráží především vývoj stále efektivnějších LED světelných zdrojů. Na novém štítku (viz obr. 3) je tedy uvedena energetická třída A++ až E a dále spotřeba v kWh za 1000 hodin, tedy průměrné roční svícení v domácnostech. Na novém štítku nejsou již informace o světelném toku, příkonu a době života, tyto informace musíme hledat na balení světelného zdroje (obvykle nedaleko od energetického štítku). Jednotlivé typy světelných zdrojů, které lze očekávat v jednotlivých energetických třídách, jsou uvedeny v tabulce 1.

Novinkou od roku 2013 je energetické štítkování směrových světelných zdrojů, tedy nejčastěji reflektorových žárovek a směrových LED zdrojů. Definice dle nařízení č. 874/2012 udává u směrových světelných zdrojů výpočet využívající tzv. užitečný světelný tok, který je u směrových světelných zdrojů v kuželu s úhlem 90° (či 120°). Do současnosti se u směrových světelných zdrojů udávala především osová svítivost v kandelách, nikoliv užitečný světelný tok. Proto zařazení směrových světelných zdrojů do správné energetické třídy bez uvedeného užitečného světelného toku nebude možné.
 
Energeticke tridy
Energetické třídy a předpokládané druhy světelných zdrojů
 
Energetické štítky pro svítidla
Energetické štítky svítidel znázorňují účinnost světelných zdrojů, které jsou schopné se svítidly pracovat (viz obrázek 4 vlevo). V dnešní době jsou obvyklá také svítidla s pevně zabudovanými světelnými zdroji, které nelze ze svítidla vyjmout a nahradit (viz obrázek 4 uprostřed). Energetický štítek pak musí obsahovat informaci, ke které energetické třídě se zabudované LED zdroje vztahují. Řada svítidel obsahuje oboje, tedy část pevně zabudovanou a část nahraditelnou. K těmto se vztahuje štítek znázorněný na obrázku 4 vpravo. Energetické štítky pro svítidla jsou určeny pouze pro označení účinnosti světelných zdrojů pracujících se svítidlem a neoznačují účinnost svítidla.
 
Harmonogram stitkovani
Zjednodušený harmonogram povinností štítkování světelných zdrojů a svítidel dle nařízení č. 874/2012
 
 
 

 
Energ. stitek_3
 
Energetické štítky pro svítidla dle nařízení 874/2012 (vlevo standardní s vyjímatelným světelným zdrojem, uprostřed s nevyjímatelným světelným zdrojem, vpravo kombinace nevyjímatelného a vyjímatelného)
 
 
 
 

Co vědět v praxi a doporučení – Štítkování světelných zdrojů a svítidel
• Vhodné je vybírat světelné zdroje s nejvyšší energetickou účinností, tedy kompaktní zářivky ve třídě A, LED světelné zdroje (označované laicky jako tzv. LED žárovky) ve třídě A+.    
• Na provozu svítidla ušetříte nejvíce, pokud do něho můžete umístit energeticky šetrný světelný zdroj (alespoň v energetické třídě A).
• Všimněte si, s jakým světelným zdrojem je svítidlo prodáváno v obchodě, a případně si dokupte energeticky šetrnější světelný zdroj.
• Zkontrolujte parametry nevyměnitelných LED ve svítidle, např. dobu jejich života a barevný tón světla.
• Energetický štítek svítidla označuje pouze účinnost světelných zdrojů pracujících se svítidlem, nikoliv účinnost svítidla.
• Štítkování svítidel je zaměřeno především na svítidla pro všeobecné použití, nikoliv pro profesionální účely.
 
  
3.      NESMĚROVÉ SVĚTELNÉ ZDROJE

Ekodesignem nesměrových světelných zdrojů se zabývá nařízení č. 244/2009, doplněné nařízením č. 859/2009. Je to již známé nařízení, které má na svědomí mimo jiné postupný zákaz umisťování obyčejných žárovek na trh Evropské unie. Nařízení č. 244/2009 se nezabývá nesměrovými LED světelnými zdroji (laicky tzv. LED žárovkami); tato oblast je doplněna nařízením č. 1194/2012. Proto je následující zjednodušený harmonogram doplněn i požadavky na nesměrové LED zdroje.
 
zářivky_1

Obrázek č. 5. Nejčastější zástupci nesměrových světelných zdrojů, kompaktní zářivka a LED světelný zdroj (tzv. LED žárovka)
 
Co vědět v praxi a doporučení – Nesměrové světelné zdroje
• Pro většinu aplikací jsou nejvhodnější kompaktní zářivky či LED. Můžete si vybrat jak tvary připomínající klasickou žárovku, tak designové tvary připomínající svíčkovou žárovku, čiré žárovky do lustrů či jiný design.
• Pokud nahrazujete žárovku, zkontrolujte si světelný tok a ekvivalent obyčejné žárovky, aby náhrada byla dostatečná.
• Pročtěte si detailně obal světelného zdroje a vyberte si ty nejkvalitnější parametry: kompaktní zářivky ve třídě A s dobou života alespoň 10 000 hodin a počtem spínacích cyklů alespoň 10 000, LED světelné zdroje ve třídě A+ s dobou života alespoň 25 000 hodin a počtem spínacích cyklů alespoň 25 000.
• Pro časté spínání (např. na schodišti) zvolte k tomu určené světelné zdroje s vysokým počtem spínacích cyklů (cca 500 000).
• Ověřte si rozměry a patici (závit).
• Ověřte, zda potřebujete světelný zdroj stmívat – nejjednodušší je stmívání halogenových žárovek a LED zdrojů (pokud stmívání umožňují).
• Ověřte si barevný tón kompaktní zářivky či LED – teple bílá se označuje „warm white“ a bývá v rozmezí 2 500–3 300 K (nejčastěji 2 700 K), neutrálně bílá se označuje „cool white“ a bývá v rozmezí 3 300–5 000 K (nejčastěji 4000 K).
 
Tabulka prehledu pozadavku
 
Tabulka 3. Zjednodušený přehled kvalitativních a funkčních požadavků nesměrových světelných zdrojů vyplývající z nařízení č. 244/2009 a č. 1194/2012
datum požadavek


4.      SMĚROVÉ SVĚTELNÉ ZDROJE
Nařízení komise č. 1194/2012 se vztahuje především na směrové světelné zdroje, které se používají nejčastěji pro osvětlení chodeb, pro akcentové osvětlení či designové osvětlení v hotelích, restauracích, obchodech, galeriích apod. Reflektorové žárovky (tzv. bodovky či spoty) jsou často také v domácnostech (obvykle na chodbách, součástí nábytku či někdy součástí lustru). Nařízení č. 1194/2012 se také vztahuje na směrové LED zdroje, LED moduly a na další součásti osvětlení, které jsou mezi sítí a světelným zdrojem (tedy ovládací prvky, řídicí moduly apod.).
Obdobně jako v případě nesměrových světelných zdrojů (viz kap. 3) je předepsána především minimální energetická účinnost, díky čemuž nebudou moci být umisťovány na trh EU málo účinné reflektorové žárovky (viz tab. 4). A obdobně také nařízení předepisuje základní kvalitativní a funkční požadavky a základní údaje, které je výrobce povinen uvádět na balení (viz tab. 5).
Významnou změnou v dosavadní praxi je povinné uvádění tzv. užitečného světelného toku v lumenech (lm). Ten se uvádí u nesměrových světelných zdrojů, ale nikoliv u směrových, u kterých se obvykle uvádí osová svítivost v kandelách (cd). Nově se tedy bude uvádět užitečný světelný tok, který je definován jako světelný tok v kuželu s úhlem 90°, případně 120° pro větší úhly poloviční svítivosti (viz obr. 6). Užitečný světelný tok je v nařízení klíčovým parametrem, podle kterého je kalkulován tzv. index energetické účinnosti (zkratka EEI).
Díky tomu, že se v současnosti na směrových světelných zdrojích neuvádí užitečný světelný tok a díky zavádění štítkování pro výrobky vstupující na trh až od září roku 2013, bude zpočátku méně přehledné, které světelné zdroje mohou být umístěny na trh. Následující tabulka č. 4 uvádí maximální povolené indexy energetické účinnosti (dále EEI) a odpovídající minimální energetické třídy. V tabulce jsou také naznačeny obvyklé druhy a patice dotčených světelných zdrojů.
 
vysvetleni pojmu uzit. svet. tok
 
1.      nově uváděný užitečný světelný tok v kuželu širokém 90° (lm)
2.      úhel poloviční svítivosti (nesprávně označovaný jako vyzařovací úhel)
3.      dříve uváděná svítivost (cd)
4.      křivka svítivosti vyjadřující závislost svítivosti na úhlu

Obrázek č. 6. Vysvětlení pojmů užitečný světelný tok, svítivost a úhel poloviční svítivosti

Nařízení č. 1194/2012 se týká také předřadných částí světelných zdrojů, stmívačů a dalších ovládacích prvků. Od fáze 2 (1. září 2014) je stanovena minimální účinnost předřadníku pro halogenové žárovky na 0,91při 100% zatížení. V praxi také nebudou moci být používány elektromagnetické transformátory v případech, které vyžadují vypínač mezi světelnými zdroji a transformátory, neboť nemůže být splněn maximální příkon bez zátěže 1 W (v druhé fázi) či 0,5 W (ve třetí fázi). Od třetí fáze (1. září 2016) je také stanoven maximální příkon v pohotovostním režimu na 0,5 W. Nařízení nestanovuje žádné limity pro účinnost stmívačů a dalších ovládacích prvků, ale nařizuje od druhé fáze povinnost kompatibility pro světelné zdroje v energetické třídě A a lepší.
 
Tradicni smerove svet. zdroje
 
Obrázek č.7. Tradiční směrové světelné zdroje – reflektorové žárovky, zleva G5.3, E27, GU10

Co vědět v praxi a doporučení – Směrové světelné zdroje
• První fáze (1. září 2013) trh s reflektorovými žárovkami pozmění jen okrajově; nastane jen posun k efektivnějším zdrojům a místo silnějších obyčejných reflektorových žárovek na síťové napětí (R50, R63, R80, R95, R120) bude vhodnou náhradou halogenová reflektorová žárovka. Po druhé fázi (1. září 2014) nebudou k dostání žádné obyčejné reflektorové žárovky na síťové napětí, ale bude možné je nahradit halogenovými žárovkami či LED světelnými zdroji. U ostatních reflektorových žárovek dojde především k posunu k efektivnějším typům, který běžní spotřebitelé příliš nezaznamenají. Třetí fáze od září 2016 již bude znamenat především posun k LED světelným zdrojům.
• Halogenidové výbojky (někdy se nesprávně označují jako metalhalogenidy) budou dostupné i po třetí fázi v roce 2016, pouze nenajdete ty nejméně efektivní.
• Pro většinu aplikací naleznete náhrady v podobě LED světelných zdrojů, menší výběr je nicméně ze segmentu LED s většími úhly poloviční svítivosti.
• Volte renomované výrobce či alespoň dbejte, abyste o světelném zdroji věděli maximum: užitečný světelný tok (v lumenech, zkratka lm), svítivost (v kandelách, zkratka cd), barva světla (v kelvinech, zkratka K), úhel poloviční svítivosti (označuje se nesprávně jako vyzařovací úhel), doba života, příkon, stmívatelnost, počet spínacích cyklů, patice, rozměr. Tyto informace by měly být dle nařízení č.1194/2012 na obalu světelného zdroje.

Harmonogram ucinností

Tabulka 4. Zjednodušený harmonogram minimálních účinností směrových světelných zdrojů dle nařízení č. 1194/2012 Poznámka: minimální energetické třídy a náhrady jsou přibližné, neboť jednotlivé světelné zdroje mohou díky svému konkrétnímu provedení mít jiné požadavky či výjimku.

funkční požadavky směrových světelných zdrojů

Tabulka 5. Zjednodušený přehled kvalitativních a funkčních požadavků směrových světelných zdrojů vyplývající z nařízení č. 1194/2012


5.      NÁHRADY ZA NEEFEKTIVNÍ SMĚROVÉ SVĚTELNÉ ZDROJE
 
Směrové světelné zdroje jsou velmi širokou skupinou světelných zdrojů s rozličnými parametry. Náhrada směrových světelných zdrojů je tak složitější než v případě světelných zdrojů určených pro domácnosti, kde se obvykle vyskytují pouze patice E14 či E27.
Při výměně reflektorové žárovky za úspornější světelný zdroj je třeba sledovat několik důležitých parametrů, které musí být v nahrazovaném světelném zdroji stejné či obdobné, abychom mohli očekávat bezproblémovou funkčnost a stejné světelně-technické vlastnosti.
 
 sv.zdroj_E27_stitkovani clanek
 
Co vědět v praxi a doporučení – Náhrady za neefektivní směrové světelné zdroje
• Díky svým vlastnostem jsou LED světelné zdroje vhodnou a doporučovanou náhradou za reflektorové žárovky. Naopak kompaktní zářivky jsou kvůli svým rozměrům nevhodné alternativy pro náhradu za reflektorové žárovky.
• Některé modely směrových LED zdrojů mají větší rozměr (především délku) než reflektorová halogenová žárovka.
• Obvykle lze LED světelné zdroje stmívat. Možnost stmívání musí být na světelném zdroji uvedena.
• U LED zdrojů lze zvolit barevný tón světla (teplota chromatičnosti): teple bílá se označuje „warm white“ a bývá v rozmezí 2500–3300 K (nejčastěji 2700 K), neutrálně bílá se označuje „cool white“ a bývá v rozmezí 3300–5000 K (nejčastěji 4000 K). Barevný tón obyčejné nebo halogenové reflektorové žárovky bývá v rozmezí 2700–3000 K.
• Vybírejte kvalitní LED světelné zdroje ve třídě A+ s dobou života alespoň 25 000 hodin a s počtem spínacích cyklů alespoň 25 000.
• Dbejte na parametr úhlu poloviční svítivosti (označuje se nesprávně jako vyzařovací úhel). Pro osvětlení prostoru (např. na chodbě) jsou vhodné širší úhly, pro akcentové osvětlení předmětů jsou vhodné úzké úhly.
• Ve výstavních prostorech volte náhrady s velmi dobrým podáním barev (index podání barev Ra ≥ 90).
• Volte renomované výrobce či alespoň dbejte, abyste o světelném zdroji věděli maximum: užitečný světelný tok (v lumenech, zkratka lm), svítivost (v kandelách, zkratka cd), barva světla (v kelvinech, zkratka K), index podání barev, úhel poloviční svítivosti (označuje se nesprávně jako vyzařovací úhel), doba života, příkon, stmívatelnost, počet spínacích cyklů, patice, rozměr. Tyto informace by měly být dle nařízení č.1194/2012 na obalu světelného zdroje. 14 EKODESIGN

Mezi důležité parametry patří:
• patice – základní předpoklad pro výměnu světelného zdroje (většina typů reflektorových žárovek je dána paticí),
• typ a označení žárovky – udává tvar a světelně technické vlastnosti,
• úhel poloviční svítivosti – někdy se nesprávně označuje jako vyzařovací úhel, označuje šířku kužele, ve kterém světelný zdroj vyzařuje (čím menší úhel, tím užší paprsek),
• provozní napětí – rozlišuje se nejčastěji malé napětí (12 V) či síťové napětí (230 V), provozní napětí je definováno paticí,
• světelný tok – udává se v lumenech (lm) a označuje množství světla, které světelný zdroj vyzařuje, od září 2013 musí být uveden na každém směrovém světelném zdroji a je klíčovým ukazatelem při výměně světelného zdroje,
• svítivost – u směrových světelných zdrojů se udává svítivost v kandelách (cd), která označuje množství světla v podélném směru,
• rozměry – moderní LED světelné zdroje mohou mít větší rozměry než originální reflektorové žárovky.
 
Výměna směrového světelného zdroje:
1.      U původního světelného zdroje zkontrolujeme patici a typ (v následujících kapitolách jsou uvedeny ty nejčastější) a zjistíme úhel poloviční svítivosti (označovaný nesprávně jako vyzařovací úhel).
2.      Nalezneme vhodný světelný zdroj se stejnou paticí a obdobným úhlem poloviční svítivosti.
3.      Zkontrolujeme, zda má světelný zdroj alespoň takový světelný tok, jaký je uveden v následujících tabulkách náhrad; v případě světelného zdroje s delší dobou života (LED) je vhodné zvolit model s vyšším světelným tokem, neboť světelný tok v průběhu času postupně klesá a vyšší světelný tok na počátku zaručí průměrně stejné množství světla.
4.      Pokud na světelném zdroji není uveden světelný tok (byl na trh uveden před zářím 2013), zkontrolujeme, zda hodnota svítivosti je obdobná s původním světelným zdrojem.
5.      Zkontrolujeme rozměry navrženého světelného zdroje, zda lze jako náhrada použít.
6.      Zkontrolujeme další parametry světelného zdroje jako je doba života, teplota chromatičnosti udávající barevný tón (zejména u LED), podání barev, počet spínacích cyklů a možnost stmívání (pokud je potřeba).

patice_1
patice_2
patice_3 

 

6.      ZDROJE

• SEVEn, Středisko pro efektivní využívání energie, o. p. s.
• Nařízení Komise (ES) č. 244/2009 ze dne 18. března 2009, kterým se provádí směrnice Evropského parlamentu a Rady 2005/32/ES, pokud jde o požadavky na ekodesign nesměrových světelných zdrojů pro domácnost
• Nařízení Komise (EU) č. 1194/2012 ze dne 12. prosince 2012, kterým se provádí směrnice Evropského parlamentu a Rady 2009/125/ES, pokud jde o požadavky na ekodesign směrových světelných zdrojů, světelných zdrojů využívajících elektroluminiscenčních diod a souvisejících zařízení
• Nařízení Komise v přenesené pravomoci (EU) č. 874/2012 ze dne 12. července 2012, kterým se doplňuje směrnice Evropského parlamentu a Rady 2010/30/EU, pokud jde o uvádění spotřeby energie na energetických štítcích elektrických světelných zdrojů a svítidel
• Guide for the application of the Commission regulation (EU) No. 1194/2012 setting ecodesign requirements for directional lamps, light emitting diode lamps and related equipment, LightingEurope, 2013
• Guide for the application of the Commission regulation (EU) No. 874/2012 with regard to energy labelling of electrical lamps and luminaires, version 2, LightingEurope 2013
• Fotografie: AmitexLED, Dánská energetická agentura, Osram, Philips.cz