Barion Pixel

Villanyszerelők Lapja

Világítástechnika

Új energiacímke a világításban

2022/10. lapszám | Tóth Dávid Noel |  1722 |

Új energiacímke a világításban

Az Európai Unió Bizottságának 2019-ben elfogadott rendelete az energiacímke megújításáról 2021-ben két fázisban lépett életbe. Az új energiacímke első ránézésre nem ment keresztül nagy változásokon, azonban jobban szemügyre véve jelentős újdonságokat fedezhetünk fel rajta: a címke mögött rejlő elméleti hátteret ugyanis teljesen új alapokra helyezték, egy egységes rendszerbe foglalva a különféle kategóriájú termékeket. Cikkünkben a fényforrásokra vonatkozó új energiacímke újdonságait tekintjük át, a való életből vett példa számításokkal illusztrálva.

Az elmúlt három évtizedben a különféle háztartási eszközök jelentős technológiai fejlődésen mentek keresztül. Az eredetileg 1992-ben létrehozott energiacímke A-G energiaosztályait az újabb és újabb termékek egyre inkább túlteljesítették, ennek következtében feltorlódtak az A energiaosztályban. A probléma orvoslására 2010-ben az EU Bizottsága további energiaosztályok (A+, A++, A+++) hozzáadásáról döntött. Későbbi kiegészítésként 2012-ben adták hozzá – már a további energiaosztályokkal bővített rendszerben – az energiacímke-köteles termékek listájához a lámpákat és elektromos fényforrásokat.

Az energiacímke teljes újragondolásának gyártói és vásárlói oldalról indokolható okai voltak. A 2019-es Eurobarometer felmérés rávilágított, hogy a felhasználók 93%-a tisztában van az energiacímke jelentésével, 79% pedig tudatosan figyelembe veszi a címke által közölt adatokat a megvenni kívánt termékek kiválasztásánál. A 2009-ben a St. Gallen-i egyetemen végzett kutatás rámutatott, hogy a vásárlók ugyanazt a terméket határozottabban választják, ha az osztályozás A-G skálán történik, mint az A+++-ig terjedő esetében.

A gyártókkal kapcsolatban a fő érv az új energiacímke bevezetése mellett az volt, hogy a piacon levő termékek már több mint 90%-a A (+, ++, +++) energiaosztályú volt 2020-ban. A Bizottság ezt úgy értékelte, hogy ez csökkenti a gyártók motivációját az energiahatékonyság további fejlesztésére.

A fenti szempontok mentén született meg az új energiacímke, amely 2021. március 1-től 4 termékkategóriában került bevezetésre: hűtőgépek, mosógépek, mosogatógépek és elektronikus képmegjelenítők (TV-k és egyéb kijelzők). Fényforrások esetében a rendelkezés a második fázisban 2021. szeptember 1-ével lépett hatályba.

Újdonságok – általánosan

Az új energiacímke legfőbb újítása, hogy megszünteti az A kategória feletti (+, ++, +++) energiaosztályokat, és visszatér az A–G-skálához. A termékeket energiaosztályokba soroló számítások újragondolásakor szempont volt, hogy az energiaosztály-skála követelményrendszere meghaladja a mai átlagos termékek képességeit. Ennek következtében a felsőbb kategóriákba csak minimális számú termék kerül, ami egyrészt ösztönzi a gyártókat az energiahatékonyság fejlesztésére, másrészt felkészíti az energiaosztály-skálát a jövőben piacra lépő új termékek fogadására az A+ osztályok bevezetése nélkül.
További újdonság, hogy az energiacímkével ellátott minden termék adatlapját elérhetjük az Energiacímke-köteles termékek európai adatbázisából (EPREL – European Product Registry for Energy Labelling). Az új energiacímke egyik lényeges új eleme az ebben az adatbázisban a megfelelő termék oldalára irányító linket tartalmazó QR-kód, amit telefonnal leolvasva a vásárlók akár vásárlás közben a boltból is elérhetik a termékről az EPREL adatbázisban tárolt információkat.

Az új energiacímke megjelenése termékkategóriától függetlenül egységesítésre került. A különféle termékkategóriák címkéje közti eltéréseket a különféle működési paramétereket jelölő piktogramok és elhelyezkedésük eredményezi. A címkén található piktogramok szintén egységesített megjelenést kaptak, illetve a ritkán használt piktogramok kivezetésre kerültek, és új, egyértelműsített jelölések is megjelentek (1. ábra).

1. ábra: Az új energiacímke formai elemei fényforrások esetében.

Fényforrások energiacímkéje

Fényforrások esetében a Bizottság (EU) 2019/2015 felhatalmazáson alapuló rendelete módosította az energiacímke-köteles termékek körét. Korábban az energiacímkével ellátandó termékeket úgy határozták meg, mint lámpák és lámpatestek (eredeti angol szövegben lamps and luminaires), az új rendszerben pedig fényforrások (angol: light sources). A fényforrást úgy definiálták, mint a fényt létrehozó egység, ennek cserélhetősége befolyásolja, hogy a termék energiacímke-köteles-e. Ha a lámpa fényforrás nélkül kerül forgalomba, akkor nem szükséges energiacímkével ellátni. Ha tartalmazza a cserélhető fényforrást, akkor annak az energiacímkéjét kell elhelyezni a csomagoláson, nem cserélhető esetben pedig saját energiacímkével kell ellátni (2. ábra). Ennek értelmében gyakorlatilag minden olyan LED-es világítótest a rendelet hatálya alá tartozik, amely nem a kivételek között felsorolt kategóriák egyikébe tartozik.

2. ábra: A fényforrás definíciója a rendelet szerint, cserélhető és nem cserélhető esetben

A rendelet érvényes minden fénykibocsátásra szolgáló eszközre, kivéve a mellékletben meghatározott kivételeket: radiológiai és nukleáris medicinával kapcsolatos létesítmények világítása, vészhelyzetekben alkalmazott világítás, katonai célú világítás létesítményekben és járműveken, gépjárműveken vagy gépjárművekben és pótkocsijaikon elhelyezett fényforrások, mozgó gépekben vagy gépeken és pótkocsijaikon elhelyezett fényforrások, vontatva mozgatható közúti forgalomra képes emelőgépek világítása, polgári légi járműveken vagy járművekben elhelyezett fényforrások, vasúti járművek világítási rendszerei, tengerészeti felszerelésekben található fényforrások, orvostechnikai eszközökben elhelyezett fényforrások, elektronikus kijelzők, páraelszívókban található fényforrások, elemről vagy akkumulátorról működő termékek, kerékpárokon és egyéb nem motorizált járműveken található fényforrások, spektrometriában vagy fotometriai alkalmazásokban használt fényforrások. Ezeken felül részleges mentességet kapnak az energiacímke-kötelezettség alól a növénytermesztésre használt fényforrások, illetve az orvostechnikában fertőtlenítésre használt UV fényforrások. Ez azt jelenti, hogy minden olyan helyen, ahol a rendelet értelmében az energiacímkének kellene szerepelnie, az ilyen fényforrások esetében kötelezően fel kell tüntetni azok rendeltetését, illetve kiemelten feltüntetni, hogy más alkalmazásra nem használhatóak. A termékismertetőben fel kell tüntetni azokat a műszaki paramétereket, amelyek alapján ebbe a kategóriába sorolhatóak.

A kivételekből fontos tanulságként szűrhetjük le, hogy mivel a rendelet szövegében nem szerepel az út-, és közvilágítás kivételként, így ez a rendelet a közvilágítási világító berendezésekre is ugyanúgy érvényes, mint a háztartásban használt termékekre.

Tanúsítás

A tanúsítási folyamat az egységes adatbázisnak köszönhetően a korábbinál áttekinthetőbb és a beszállítók számára egyszerűbb lett. A nyomtatható energiacímkét az EPREL adatbázis automatikusan állítja ki. Ehhez regisztráció szükséges az adatbázisban, a szükséges adatok megadása után a címke azonnal kiállításra kerül és letölthető. Ehhez a gyártónak vagy beszállítónak fel kell töltenie az erre jogosult vizsgálólaboratórium által 10 mintapéldányon mért névleges adatokat a következő kategóriákban: fotometriai tulajdonságok, színmetrikai és színvisszaadási paraméterek, villódzás (flicker) és stroboszkóphatás-mérések, elektromos paraméterek.

Méréstechnika

A fényforrások osztályozása az úgynevezett teljes hálózati hatásfok alapján történik. Ennek definíciója az EU rendeletben található, a fényforrás fényhasznosításának egy több tényezős korrigált változatának tekinthető. Fontos megjegyeznünk, hogy a hatásfok megnevezést az EU rendelet a magyar szakmai terminológiában használt hatásfokmennyiségek definícióitól eltérően alkalmazza erre a mennyiségre.

Ehhez először szükséges megmérni a fényforrás – a rendelet szerinti definícióval – hasznos fényáramát (3. ábra). Irányított fényforrások (DLS – directional light source) esetében ez, ha a sugárzási szög nagyobb, mint 90°, akkor a π sr térszögbe, azaz az optikai tengely körül egy 120° nyílásszögű kúp irányba sugárzott fényáram. Ha a sugárzási szög kisebb, mint 90°, akkor 0,586π sr térszögbe, azaz egy 90° nyílásszögű kúp irányba sugárzott fényáram. Ha a fényforrás nem irányított (NDLS – non-directional light source), akkor a hasznos fényáram 4π sr térszögbe sugárzott fényáram, azaz megegyezik a fényforrás összfényáramával.

3. ábra: A hasznos fényáram definíciója

A bekapcsolt állapotban felvett teljesítményt úgy kell megmérni, hogy minden nem fénykibocsátó vezérlő elemet le kell választani a fényforrásról, vagy kikapcsolt állapotba, ha ez nem megoldható, akkor minimális energiafelvételi állapotba kell helyezni. Közvetlenül hálózatról üzemeltetett fényforrások (MLS – mains light source) esetén annak bemenetén kell mérni a felvett teljesítményt, nem közvetlenül hálózatról üzemeltetett (NMLS – non-mains light source) fényforrások esetén a tápegység szekunder oldalán, vagy egy ismert teljesítményfelvételű tápegység primer oldalán, az eredményből ennek teljesítményfelvételét levonva kell mérni (4. ábra).

4. ábra: A teljesítmény mérése különböző esetekben

Ezek ismeretében a következő képlettel számolható a teljes hálózati hatásfok:

[lm/W]

Ahol:
φUSE az adatlapban szereplő névleges hasznos fényáram
PON a bekapcsolt állapotban felvett (hasznos) teljesítmény
FTM egy szorzótényező az alábbiak szerint:
Nem irányított fényforrás (NDLS) közvetlenül hálózatról üzemeltetve (MLS): FTM=1,000
Nem irányított fényforrás (NDLS) nem közvetlen hálózatról üzemeltetve (NMLS): FTM=0,926
Irányított fényforrás (DLS) közvetlenül hálózatról üzemeltetve (MLS): FTM=1,176
Irányított fényforrás (DLS) nem közvetlenül hálózatról üzemeltetve (NMLS): FTM = 1,089

A teljes hálózati hatásfok kiszámítása után a rendelet II. mellékletében található táblázatból kiválasztva a megfelelő sort megkapjuk a fényforrás energiaosztályba sorolását.

Példaszámítások

Első példánk egy retrofit LED „villanykörte”. Ez egy kifutott típus, már nem rendelkezik az új energiacímkével. Felvett teljesítménye 14 W, összfényárama 1521 lm. Mivel ez egy nem irányított fényforrás (NDLS), a hasznos fényárama megegyezik az összfényárammal. A fényforrás közvetlenül hálózatról üzemel (MLS). Az NDLS/MLS fényforrásokhoz tartozó szorzótényező értéke 1. A képletbe behelyettesítve a megfelelő értékeket, megkapjuk a teljes hálózati hatásfokot:

lm/W

A megfelelő sort kikeresve a táblázatból azt kapjuk, hogy a fényforrás, mivel teljes hálózati hatásfoka 85 lm/W és 110 lm/W közötti, az „F” energiaosztályba sorolható.

1. táblázat: A II. mellékletben található táblázat az energiaosztályokba soroláshoz

A következő példa szintén egy retrofit LED-es „körte”. Ez egy modern, már az új energiacímkével hivatalosan is rendelkező termék. Felvett teljesítménye 2,3 W, összfényárama 485 lm. Ebben az esetben szintén NDLS/MLS fényforrásról van szó, a képletben szereplő szorzótényezője ennek is 1, hasznos fényárama pedig szintén megegyezik az összfényárammal. A képletbe behelyettesítve a megfelelő értékeket a teljes hálózati hatásfok:

lm/W

A megfelelő sort kikeresve a táblázatból ebben az esetben azt kapjuk, hogy a fényforrás, mivel teljes hálózati hatásfoka nagyobb, mint 210 lm/W, a legfelső, „A” energiaosztályba sorolható.

Harmadik példánk egy útvilágító berendezés, kétféle különböző optikával szerelve (5. ábra). Ez egy irányított fényforrás, mindkét esetben 90°-nál nagyobb sugárzási szöggel. A két optika közti különbség, hogy az „A” jelzésű optika esetén az összfényáram nagyobb része esik a π sr térszögön kívülre, ennek következtében itt a hasznos fényáram kisebb lesz. A világító berendezés összfényárama 6000 lm, „A” optikával a hasznos fényáram 4565 lm, „B” optikával pedig 4788 lm. A felvett teljesítmény 41 W.

6. ábra: A 3. példában szemléltetett közvilágító világítási berenezés fényerősség-eloszlásai A és B optikával. A sárga vonalak a hasznos fényáram határait jelölik.

Mivel ez a fényforrás a DLS/MLS kategóriákba esik, a képletben használt szorzótényező értéke 1,176. Ezeket behelyettesítve a teljes hálózati hatásfokok a két optika esetében a következőképpen alakulnak:

A)lm/W

B)lm/W

A megfelelő besorolást kiválasztva azt láthatjuk, hogy az „A” optika esetén a teljes hálózati hatásfok 110 lm/W és 135 lm/W közötti, tehát az energiaosztály „F”, míg „B” optika esetén 135 lm/W és 160 lm/W közötti, amihez az „E” energiaosztály tartozik. E példából leszűrhetjük a tanulságot; bizonyos esetekben mindössze az optika cseréje képes lehet arra, hogy más energiaosztályba sorolódjon ugyanazt a fényforrást tartalmazó – és egyéb paramétereikben mindenben megegyező – berendezés. Ez a jelenség különösen közvilágítási világító berendezések esetében figyelhető meg, ahogy ugyanabba a lámpába különféle optikák kerülnek beszerelésre a kívánt fényerősség-eloszlás eléréséhez.

Összefoglalás

2021. szeptember 1. óta a fényforrásokat az új energiacímkével kell ellátni. Az új energiacímkéről szóló EU rendelet számos új változást hozott, többek közt az energiacímke-köteles termékek körében. Egységesítésre került a fényforrás energiacímke-szempontból vett definíciója; a fényt létrehozó egységként. Ennek következményeként a nem cserélhető fényforrású világítótesteket ugyanúgy fényforrásnak tekintjük az energiacímke kiállításához, mint a hagyományos értelemben vett fényforrásokat. Cserélhető fényforrással csomagolt világítótestek esetében kérdéses lehet, hogy azok milyen fényforrással kerülnek szállításra, ugyanis ebben az esetben annak energiacímkéjét kell mellékelni. Különösen közvilágítási világító berendezések esetében hangsúlyos kérdés az irányított fényforrások esetében alkalmazott optika. A hasznos fényáram definíciójából eredően ez ugyanis befolyásolhatja azt, hogy a fényforrás végül milyen energiaosztályba lesz sorolható, ahogy azt a példa számításban is megfigyelhettük. A besoroláshoz célszerű egy szakmai elvek mentén megválasztott laboratórium segítségét kérni, hiszen a korábban elvégzett laboratóriumi vizsgálatok rengeteg gyakorlati tapasztalatot szolgáltatnak.

EnergiacímkeLEDVilágítástechnika