АВТОМАТИЧЕСКОЕ УПРАВЛЕНИЕ ОСВЕЩЕНИЕМ

Системы автоматического управления освещением зданий

Расход электроэнергии на цели освещения может быть заметно снижен достижением оптимальной работы осветительной установки в каждый момент времени.

Добиться наиболее полного и точного учета наличия дневного света, равно как и учета присутствия людей в помещении, можно, применяя средства автоматического управления освещением (СУО) . Управление осветительной нагрузкой осуществляется при этом двумя основными способами: отключением всех или части светильников (дискретное управление) и плавным изменением мощности светильников (одинаковым для всех или индивидуальным).

Системы автоматического управления освещением зданий

К системам дискретного управления освещением в первую очередь относятся различные фотореле (фотоавтоматы) и таймеры. Принцип действия первых основан на включении и отключении нагрузки по сигналам датчика наружной естественной освещенности .

Вторые осуществляют коммутацию осветительной нагрузки в зависимости от времени суток по предварительно заложенной программе.

К системам дискретного управления освещением относятся так­же автоматы, оснащенные датчиками присутствия . Они отключают светильники в помещении спустя заданный промежуток времени после того, как из него удаляется последний человек. Это наиболее экономичный вид систем дискретного управления, однако к побочным эффектам их использования относится возможное сокра­щение срока службы ламп за счет частых включений и выключений.

Системы плавного регулирования мощности освещения по своему устройству несколько сложнее. Принцип их действия поясняет рисунок.

Принцип действия системы плавного регулирования освещения

В последнее время многими зарубежными фирмами освоено производство оборудования для автоматизации управления внутренним освещением. Современные системы управления освещением сочетают в себе значительные возможности экономии электроэнергии с максимальным удобством для пользователей.

Основные функции автоматизированных систем управления освещением

Автоматизированные системы управления освещением , предназначенные для использования в общественных зданиях, выполняют следующие типичные для этого вида изделий функции:

Точное поддержание искусственной освещенности в помещении на заданном уровне . Достигается это введением в систему управления освещением фотоэлемента, находящегося внутри помещения и контролирующего создаваемую осветительной установкой освещенность. Уже только одна эта функция позволяет экономить энергию за счет отсечки так называемого «излишка освещенности».

Учет естественной освещенности в помещениии . Несмотря на наличие в в подавляющем большинстве помещений естественного освещения в светлое время суток, мощность осветительной установки рассчитывается без его учета.

Если поддерживать освещенность, создаваемую совместно осветительной установкой и естественным освещением, на заданном уровне, то можно еще сильнее снизить мощность осветительной установки в каждый момент времени.

В определенное время года и часы суток возможно даже использование одного естественного освещения. Эта функция может осуществляться тем же фотоэлементом, что и в предыдущем случае, при условии, что он отслеживает полную (естественную + искусственную) освещенность. При этом экономия энергии может составлять 20 — 40%.

Учет времени суток и дня недели. Дополнительная экономия энергии в освещении может быть достигнута отключением осветительной установки в определенные часы суток, а также в выходные и праздничные дни. Эта мера позволяет эффективно бороться с забывчивостью людей, не отключающих освещение на рабочих местах перед своим уходом. Для ее реализации автоматизированная система управления освещением должна быть оборудована собственными часами реального времени.

Учет присутствия людей в помещении. При оборудовании системы управления освещением датчиком присутствия можно включать и отключать светильники в зависимости от того, есть ли люди в данном помещении. Эта функция позволяет расходовать энергию наиболее оптимально, однако ее применение оправдано далеко не во всех помещениях. В отдельных случаях она может даже сокращать срок службы осветительного оборудования и производить неприятное впечатление при работе.

Получаемая за счет отключения светильников по сигналам таймера и датчиков присутствия экономия электроэнергии составляет 10 — 25 %.

СУО помещения

Дистанционное беспроводное управление осветительной установкой . Хотя такая функция не является автоматизированной, она часто присутствует в автоматизированных системах управления освещением благодаря тому, что ее реализация на базе электроники системы управления освещением очень проста, а сама функция добавляет значительное удобство в управлении осветительной установкой.

Методами непосредственного управления осветительной установкой является дискретное включение/отключение всех или части светильников по командам управляющих сигналов, а также ступенчатое или плавное снижение мощности освещения в зависимости от этих же сигналов.

Ввиду того, что современные регулируемые электронные ПРА имеют ненулевой нижний порог регулирования, в современных автоматизированных системах управления освещением применяется комбинация плавного регулирования вплоть до нижнего порога с полным отключением ламп в светильниках при его достижении.

Классификация систем автоматического управления освещением

Классификация систем автоматического управления освещением

Системы автоматического управления освещением, условно можно разделить на два основных класса — так называемые локальные и централизованные .

Для локальных систем характерно управление только одной группой светильников, в то время как централизованные системы допускают подключение практически бесконечного числа раздельно управляемых групп светильников.

В свою очередь, по охватываемой сфере управления локальные системы могут быть подразделены на «системы управлении светильниками» и «системы управления освещением помещений» , а централизованные — на специализированные (только для управления освещением) и общего назначения (для управления всеми инженерными системами здания — отоплением, кондиционированием, пожарной и охранной сигнализацией и т.д.).

Локальные системы управления освещением

Локальные системы управления освещениемЛокальные «системы управления светильниками» в большинстве случаев не требуют дополнительной проводки, а ино­гда даже сокращают необходимость в прокладке проводов. Конструктивна они выполняются в малогабаритных корпусах, закрепляемых непосредственно на светильнике или на колбе одной из ламп. Все датчики, как правило, составляют один электронный прибор, в свою очередь, встроенный в корпус самой системы.

Часто светильники, оборудованные датчиками, обмениваются между собой информацией по проходам электрической сети. За счет этого даже в случае, если в здании остался единственный человек, находящиеся на его пути светильники останутся включенными.

Централизованные системы управления освещением

Централизованные системы управления освещением, наиболее полно отвечающие названию «интеллектуальных», строятся на основе микропроцессоров, обеспечивающих возможность практически одновременного многовариантного управления значительным (до нескольких сотен) числом светильников. Такие системы могут применяться либо только для управления освещением, либо также и для взаимодействия с другими системами зданий (например, с телефонной сетью, системами безопасности, вентиляции, отопления и солнцезащитных ограждений).

Централизованные системы выдают также управляющие сигналы на светильники по сигналам ло­кальных датчиков. Однако преобразование сигналов происходит в едином (центральном) узле, что предоставляет дополнительные возможности вручную управлять освещением здания. Одновременно существенно упрощается ручное изменение алгоритма работы системы.

При системах централизованного дистанционного или автоматического управления освещением питание цепей управления разрешается от линии, питающей освещение.

Для помещений, имеющих зоны с разными условиями естественного освещения, управление рабочим освещением должно обеспечивать включение и отключение светильников группами или рядами по мере изменения естественной освещенности помещений.

Существующий ассортимент автоматизированных систем управления освещением (СУО) делится на три класса:

1) СУО светильника — простейшая малогабаритная система, конструктивно являющаяся частью светильника и управляющая только либо одной группой нескольких близлежащих светильников.

2) СУО помещения — самостоятельная система, управляющая одной или несколькими группами светильников в одном или нескольких помещениях.

3) СУО здания — централизованная компьютеризованная система управления, охватывающая освещение и другие системы целого здания или группы зданий.

Большинство компаний-производителей систем управления освещением (СУО) светильников изготовляют эти системы в виде отдельных блоков, которые могут быть встроены в светильники различных типов.

Безусловным преимуществом СУО светильников является простота их монтажа и эксплуатации, а также надежность. Особенно надежны СУО, не требующие электропитания, так как выходу из строя наиболее подвержены блоки питания СУО и энергопотребляющие микросхемы.

Однако если требуется управлять осветительными установками крупных помещений или, например, стоит задача индивидуального управления всеми светильниками в помещении, СУО светильников оказываются достаточно дорогим средством управления, так как требуют установки одной СУО на один светильник. В этом случае удобнее использовать СУО помещений , которые содержат меньше электронных компонентов, чем требуется в предыдущем случае, и поэтому более дешевы.

СУО помещенийСУО помещений представляют собой блоки, размещаемые за подвесными потолками или конструктивно встраиваемые в электрические распределительные щиты. Системы этого типа, как правило, осуществляют одну функцию или фиксированный набор функций, выбор между которыми производится перестановкой переключателей на корпусе или выносном пульте управления системы.

Подобные СУО относительно просты в изготовлении и обычно построены на дискретных логических микросхемах. Датчики СУО помещений всегда являются выносными, они должны быть размещены в помещении с управляемыми осветительными установками и к ним необходима специальная проводка, что представляет собой определенное практическое неудобство.

Автор статьи: Sun Cheek

Если Вам понравилась эта статья, поделитесь ссылкой на неё в социальных сетях. Это сильно поможет развитию нашего сайта!

Система управления освещением

Мы пишем про “зеленые” стандарты в строительстве, про энергоэффективность зданий и энергосбережение, а так же про экологическое строительство, целью которого является увеличение экономии, долговечности, комфорта, качества и конечно же сокращение влияния здания на окружающую среду, все это достигается с помощью различных систем управления, одна из которых — это система управления освещением.

Экономический эффект от применения системы управления

Управляя освещением в автоматическом или полуавтоматическом режиме, в зависимости от присутствия, освещенности и времени, мы можем значительно ограничить потребление электроэнергии. Например, регулируя светильники, поддерживать постоянную освещенность над рабочим местом или выключать освещение, когда освещенности в помещении стало достаточно. Это значит, что при том же уровне комфорта, мы тратим гораздо меньше электроэнергии. Не зря системы управления освещением обязательно присутствуют в так называемых “умных домах”, но как правило их функционал (групповое управление, включение в разное время суток, и т.д) заключается в удобстве использования, интеграции освещения в общую систему автоматизации (для различных сценариев) и не нацелен на экономию.

Где используются системы управления освещением

где используется система управления освещением

Как сказано выше, системы управления освещением или значительно экономят электроэнергию или же используются для комфорта в умных домах. Для значительной экономии электроэнергии, профессиональные системы управления освещением применяют на самых разных объектах:

Очень важно грамотно спроектировать систему управления освещением еще на этапе планирования здания, но возможно её применение и в эксплуатирующемся здании. Применить в проекте подходящее и надежное оборудование , продумать управление группами освещения, спланировать алгоритм работы системы, все это необходимо для стабильной работы системы. Естественно, что для каждого типа объекта система управления будет индивидуальна, но и типовые решения для помещений также имеются.

Задачи, которые решает система управления освещением

  1. Экономия электроэнергии. Мы уже не раз писали, что использование автоматизированных систем позволяет в разы экономить потребляемую электроэнергию освещения, в зависимости от того, где применяется система. Энергоэффективность в каждом случае рассчитывается индивидуально.
  2. Поддержание постоянного уровня освещенности при наличии присутствия в помещениях.
  3. Группы освещения в помещениях и на прилегающей территории объединены в единую систему. В случае использования масштабируемых решений это обеспечит взаимодействие и контроль всех процессов системы управления.
  4. Автоматическое или полуавтоматическое управление освещением, интеграция с общей системой автоматизации и диспетчеризации здания.
  5. Автоматическое управление по заранее запрограммированным параметрам.
  6. Система позволяет контролировать присутствие, измерять текущую освещенность, управлять временем, и многое другое.
Читайте также  Какие инструменты должны быть у домашнего электрика?

2

Существуют локальные системы управления, с применением только датчиков движения, присутствия и освещенности. Датчики в свою очередь уже имеют все необходимые устройства в одном корпусе для автоматического управления освещением по вышеуказанным факторам. В этих решениях датчики могут управлять не только освещением, но и другими нагрузками, такими как кондиционеры, вентиляторы, и другими. Их включение и выключение не должны зависеть от текущей освещенности. Например, когда человек заходит в кабинет, освещенности достаточно и свет не включается, но кондиционер должен включиться. Локальные системы, не могут в полном объеме интегрироваться в общую систему диспетчеризации здания, поэтому существуют шинные системы управления освещением которые работают на разных протоколах, и с помощью специальных шлюзов свободно интегрируются в различные системы верхнего уровня.

Оборудование для шинных систем управления освещением

шинные системы управления освещением

Для каждой задачи набор устройств будет отличаться. Попробуем перечислить самые необходимые:

  1. Блоки логики, контроллеры, шлюзы, актуаторы – управляющие устройства
  2. Датчики присутствия, движения, освещенности – регистраторы событий
  3. Различные выключатели – ручное управление
  4. Светильники или иные нагрузки – управляемые устройства
  5. Пульты, смартфоны, планшеты, панели управления – дистанционное управление

Принципы работы различных систем управления

управлением системой

Принципы работы локальной системы управления освещением

Например, возьмем управление освещением в кабинетах или офисах, в них применяются разные технологии в зависимости от потребностей заказчика. Возможно реализовать два типа управления:

  • обычное включение/выключение по текущей освещенности и присутствию сотрудника
  • диммирование светильников с поддержанием постоянной освещенности на рабочих местах, а также ориентирующим освещением без присутствия.

В эти решения возможно интегрировать простой кнопочный выключатель для ручного управления освещением.

Принцип работы системы управления с простым включением/выключением

Датчики присутствия работают по следующему сценарию: когда сотрудник с утра приходит на свое рабочее место или заходит в кабинет, датчик его фиксирует и измеряет освещенность (далее датчик измеряет освещенность при регистрации каждого движения). Как правило утром в зимний период естественного света недостаточно и датчик включает искусственное освещение. В течение дня увеличивается количество естественного света, например до 500 Lux, датчик отключает светильники. В вечернее время естественного освещения не достаточно, и датчик снова включает освещение. Когда заканчивается рабочий день или когда сотрудник выходит из кабинета датчик перестает его фиксировать и после временной задержки выключает искусственное освещение. Летом, при достаточном количестве естественного света, искусственный свет может не включаться в течении рабочего дня, тем самым значительно экономить электроэнергию.

Принцип работы системы управления с диммированием по DALI (broadcast)

Датчики присутствия работают по следующему сценарию: когда сотрудник с утра приходит на свое рабочее место или заходит в кабинет, датчик его регистрирует и измеряет освещенность. В случае отсутствия естественного света, например с утра в зимний период, светильники разгораются на 100%. В течение дня увеличивается количество естественного света в помещении, датчик измеряет текущую освещенность и регулирует светильники таким образом, чтобы в сумме естественного и искусственного освещения постоянно было 500Lux. При достижении естественным светом порога свыше 500Lux датчик отключает светильники на то время, пока суммарное освещение не опустится ниже заданного порога. С помощью данного решения можно построить полноценную локальную систему управления освещением по присутствию и параметрам освещенности, без дополнительных устройств, т.к. датчик – это блок питания для светильников DALI и контроллер. Достаточно одного датчика, чтобы управлять светильниками DALI по заданной освещенности и присутствию сотрудников.

Принципы работы шинной системы управления освещением

С помощью шинных систем, можно значительно расширить возможности работы системы управления освещения и диспетчеризировать все процессы в единую систему автоматизации здания (BMS). С помощью устройств шинной системы управления освещением можно написать любой логический сценарий:

  • создать календарь событий (когда человек пришел, ушел, какая освещенность была, стала и т.д)
  • вывести статусы и срок эксплуатации светильников (актуально для эксплуатирующих компаний)
  • сделать дистанционное управление на планшетах, смартфонах
  • вывести контроль и управление далеко за пределы здания
  • и многое другое.

С развитием технологий появилось много различных протоколов управления освещением. Начиналось все с простейших аналоговых систем 0-10V, которые имеют множество ограничений, но и сейчас применяются в различных решениях. На смену аналоговым системам со временем пришли цифровые технологии.

Наиболее популярные протоколы управления освещением сейчас:

Подробнее о каждом из них мы напишем в одном из следующих обзоров. Подписывайтесь на нашу рассылку и узнавайте первыми о новых статьях.

Автоматическое управление освещением – это просто

Автоматические системы управления освещением

Реле для автоматического управления освещением, в последнее время приобретают все большую популярность. Ведь они позволяют не только существенно снизить затраты на освещение, но и сделать ваш дом более удобным для проживания. Что уж тут говорить о централизованных системах управления освещением, которые позволят вам вообще не подходить к выключателям.

Но зачастую установка таких систем достаточно дорогостоящая, и по карману далеко не каждому. В то же время, при наличии минимальных познаний в электротехнике, вы вполне можете создать централизованную систему управления, которая по своему функционалу мало в чем будет уступать своим более прогрессивным собратьям. А вот ее стоимость будет на порядок ниже.

Устройства применяемые для автоматизации управления освещением

Дабы разобраться с вопросом автоматического управления, давайте сначала рассмотрим, а чем отличается централизованная система управления от установки обычных датчиков. И какие, собственно говоря, датчики для этого могут применяться?

Для ответа на этот вопрос давайте возьмем шкаф управления наружным освещением с централизованной системой, и посмотрим, что к нему подключено. Вы удивитесь, но это обычные датчики освещенности, движения, присутствия, таймеры и концевые выключатели открывания дверей.

Современная система управления освещением и не только

Сам процесс управления осуществляется только за счет этих датчиков. А централизованная система лишь обеспечивает их координацию, изменение режимов работы и удобный интерфейс пользователя для настройки и управления.

  • То есть, мы вполне можем своими руками создать подобную систему управления, которая только что и будет не столь удобна в эксплуатации.
  • Но столь ли часто нам необходимо изменять настройки? Может быть раз-два в год – да и то, только на отдельных реле.
  • Это вполне можно сделать и вручную, а не через WEB-интерфейс. Зато стоимость такой системы будет в разы ниже.
  • Что нам для этого необходимо? В первую очередь сами датчики. Поэтому давайте остановимся на них подробнее.

Датчик движения

Датчик освещенности

Концевой выключатель на двери

По сути это обычные кнопки, которые монтируются в дверь и фиксируют ее положение.

Датчик присутствия

Они могут быть выполнены по разнообразным технологиям, из-за чего цена на устройство может достаточно сильно отличаться.

Схемы автоматического управления освещением

Подключение приведенных выше датчиков по схеме «и» или «или», позволяет полностью автоматизировать процесс управления освещением:

  • Так называемая логика «и» — это когда включение освещения наступает при срабатывании сразу двух датчиков.
  • Например, при снижении освещенности срабатывает датчик освещенности, и падает питание к датчику движения, при срабатывании которого и включается свет. Таким образом, срабатывание одного из этих датчиков не приведет к включению света.
  • Логика «или» — это когда свет включится по фактору срабатывания одного из нескольких датчиков. Например: свет включится или по факту снижения освещенности, или по фактору наступления времени срабатывания на таймере.

Схемы подключения с одним датчиком

Чтобы разобраться с этим вопросом более детально, давайте рассмотрим разнообразные схемы подключения датчиков. Начнем с наиболее простых схем с одним датчиком.

В качестве примера возьмем схему подключения датчика освещенности, который при снижении уровня естественной освещенности будет давать импульс на включение искусственного освещения. Принцип подключения других датчиков аналогичен.

  • Для этого нам потребуется непосредственно сам датчик освещенности. Он может быть двух типов. В первом случае — это датчик с коммутационным механизмом внутри. Такое устройство способно управлять освещением с токами до 6, 10 или 16А. Более высокие токи приведут к перегоранию контактной части реле.

Принципиальная электрическая схема датчика освещенности

  • Второй тип реле — это автомат управления освещением с выносным датчиком. Автомат и датчик соединяются при помощи провода. В этом случае, датчик подает лишь управляющий импульс на автомат, а коммутация цепи происходит уже непосредственно автоматом. Такие устройства способны включать и отключать освещение с номинальными токами до 32А, а иногда и выше.
  • В нашем примере мы рассмотрим подключение датчика освещенности первого типа, как более распространенного. Для его работы, нам потребуется подключить к нему фазный и нулевой провод (см. Как прозвонить провода: рассмотрим варианты).

Подключение датчика освещенности без выключателя

  • Для этого фазный провод подключаем от выключателя сети освещения, которую мы планируем автоматизировать. Причем, подключаем его на приходящий от распределительной коробки или от группового автомата контакт. Нулевой провод подключаем непосредственно в распределительной коробке — или шкафу управления освещением, как на видео.
  • Теперь датчик у нас работоспособен, но пока еще нечего не коммутирует. Для этого нам необходимо к третьему выводу датчика подключить еще один провод. Он так же будет фазным, и подключается либо на уходящий контакт выключателя, либо непосредственно к ближайшему светильнику. Нулевой провод для светильника берется отдельно от распределительного щита или коробки.

На фото правильное подключение любого датчика с шунтирующим выключателем

Обратите внимание! Наша инструкция не даром делает такой акцент на подключение от выключателя. Дело в том, что согласно нормам ПУЭ, любые сети освещения с автоматическим управлением должны быть оборудованы системой ручного управления, которая шунтирует средства автоматизации. Проще говоря, должен стоять выключатель, который позволит включить свет помимо датчика.

Схемы подключения с двумя датчиками

Теперь давайте рассмотрим вопрос подключения сразу нескольких датчиков. При этом у нас будет два варианта: первый подключение по логике «и», а второй по логике «или».

  • В качестве примера, давайте рассмотрим вариант, когда нам необходимо, чтобы освещение включалось, когда будет достаточно темно, и когда в определенной зоне есть человек. Для этого нам потребуется датчик освещенности и датчик движения. Вместо датчика движения может быть датчик присутствия.

Последовательная схема подключения датчиков

  • Теперь давайте разберем схему подключения – она называется последовательной. Прежде всего, как в варианте с подключением одного датчика, монтируем датчик освещенности. Только провод, который у нас шел к светильникам, подключаем в качестве приходящего фазного к датчику движения. А уже уходящий фазный провод от датчика движения подключаем к светильникам. При этом нулевой провод для датчика движения, мы подключаем в шкаф управления освещением наружным или распределительную коробку. Можно на один контакт с нулевым проводом датчика освещенности.
  • При такой схеме, после того как снизится уровень естественного освещения, сработает датчик освещенности. Он подаст фазу на датчик движения, и тот включится в работу. После того, как в зону действия датчика попадет человек, он сработает и включит освещение.
  • Теперь давайте рассмотрим вариант, когда у нас имеется длинная дорожка. Нам необходимо, чтобы свет зажегся тогда, когда с одной или со второй стороны дорожки появится человек. Зона действия одного датчика движения недостаточна для охвата всей дорожки. Поэтому нам потребуется два, или даже три датчика.
Читайте также  Сколько электроэнергии потребляет стиральная машина

Параллельная схема включения датчиков движения

  • Схема такого подключения достаточно проста. Все датчики должны быть включены параллельно. Для этого из одной точки берем нулевой провод, и подключаем его ко всем датчикам. Так же поступаем и с фазным питающим проводом. А вот уходящие от датчиков фазные провода, соединяем между собой и подключаем к нашим светильникам.

Обратите внимание! Если у нас имеется ящик управления освещением 380В, из которого мы подключаем датчики, то крайне важно чтобы все они были запитаны от одного и того же фазного провода. В противном случае, это приведет к короткому замыканию. Поэтому, для исключения ошибок, подключения лучше выполнять в одной точке.

Схема управления с большим количеством датчиков и единой управляющей системой

При таком способе подключения, при срабатывании хотя бы одного из датчиков, свет включится вдоль всей дорожки. Комбинируя приведенные выше варианты, можно достичь высочайшей степени автоматизации.

Но для сложных схем, становится достаточно накладно монтировать силовые провода от датчика к датчику. Поэтому в таких случаях, все силовые переключения выполняются в силовом шкафу. А к датчикам подводится только питание, и от них исходят управляющие сигналы.

Вывод

Ящик управления освещением с фотореле — это уже давно не предел автоматизации. Современные технологии позволяют использовать сразу несколько параметров для включения освещения. И далеко не всегда для этого необходима покупка дорогостоящего оборудования.

Вполне возможно создать качественные системы управления и самостоятельно. Для этого достаточно иметь минимальные познания в электротехнике, и правильно продумать условия включения и отключения света.

Умный свет: возможности по управлению освещением

Термин «умный свет» относится к среде, управляемой системами контроля освещения. Эти системы учитывают такие факторы, как наличие людей в комнате, освещенность и время суток, чтобы включать и выключать лампы, тем самым экономя электроэнергию и деньги пользователя.

Популярность продуктов умного освещения постоянно растет. На самом деле, рынок умного света является самым быстрорастущим в индустрии, занятой производством осветительного оборудования. Ожидается, что к 2020 году его стоимость составит $8,14 млрд при среднегодовом темпе роста 22,07% в период с 2015 по 2020 годы. Этому в немалой степени способствуют законы правительства об экономии электричества.

Умный свет – это система, включающая в себя осветительные приборы и электронные системы, ими управляющие. Осветительные компоненты бывают самых разных видов: флуоресцентные лампы, диодные лампы, ксеноновые лампы и другие. Управляющие системы включают в себя сенсоры, микроконтроллеры, приемники и другие элементы, ответственные за поведение света.

В принципе, можно обходиться и обычными лампочками, но, к сожалению, они не могут предоставить весь спектр решений, которыми мы обладаем в эпоху Интернета вещей. Классические лампы являются бинарными устройствами, то есть имеют всего два состояния: включена или выключена. Промежуточных вариантов часто не оказывается – именно так работают лампочки с тех времен, когда они впервые появились в наших домах.

Умные лампы работают по-другому и предоставляют большие возможности по контролю. Благодаря тому, что они используют беспроводные технологии, вы можете управлять светом из любого места на Земле, используя мобильные устройства или ноутбук.

Умные устройства освещения дают позволяют создавать персонализированное и интеллектуальное окружение. Умный свет имеет большое количество полезных возможностей, например, система сможет имитировать ваше присутствие в доме, когда вы в отъезде, автоматически понижать яркость света при включении телевизора, выполнять функции будильника или сигнализировать вам о входящих звонках и сообщениях. Более того, лампы могут включаться автоматически, когда пользователь приходит домой, и управляться при помощи голосовых команд.

Установив датчики движения, можно регулировать работу светильников в коридорах, подсобных помещениях и так далее, то есть там, где люди обычно не задерживаются надолго. Автоматическое управление светом избавляет человека от необходимости искать в темноте выключатель: дом сам обо всем позаботится, например, включив свет на лестничной площадке перед входом в квартиру.

Однако не стоит забывать и про обслуживающие компании и поставщиков электроэнергии. Они тоже получают выгоду от использования клиентами умных технологий. У них появляется возможность просматривать статистику потребляемой энергии и, на основании полученных данных, автоматически приглушать свет на 10% в пиковые часы – эту разницу пользователь не заметит, но заметит и скажет «спасибо» его кошелек.

Объединив беспроводные технологии с энергоэффективными лампами в одном компактном решении, мы смогли изменить привычный порядок вещей. Световые сценарии – это настоящий клад для дизайнера интерьеров. Выделяя светом одни элементы интерьера и скрывая в полумраке другие, можно сформировать сразу несколько вариантов дизайна в одном помещении.

Термину «умное освещение» можно придать различный смысл, в зависимости от того, хотите ли вы иметь гибкое и полнофункциональное самостоятельное решение или интегрировать осветительные устройства в более масштабную систему домашней автоматизации. Что касается первого случая, то в сфере самостоятельно функционирующих устройств существует большой выбор продуктов от разных производителей. В основном это умные лампочки, визуально очень похожие на своих братьев с нитями накаливания.

Вот пара примеров таких устройств.

Фото: philips.ru

Лампа Philips Hue позволяет удаленно контролировать освещение, создавать и настраивать нужную атмосферу в помещении с помощью приложения на вашем смартфоне или планшете. Устройство обладает парой интересных режимов, как например: «Бодрящий свет», когда лампы включаются на полную яркость, и «Для чтения» – в этом случае все выбранные лампы изменят свет на белый с оптимальным уровнем яркости.

Фото: lifxrus.ru

Функционально лампочки LIFX схожи с Philips Hue, но, в отличие от последних, им не нужен специальный передатчик (мост hue). Устройства подключаются к домашнему Wi-Fi-роутеру напрямую, без посредников. При наличии в помещении сразу нескольких осветительных элементов от LIFX, они передают сигнал по цепочке, чтобы не перегружать роутер.

Фото: engadget.com

Vocca не является лампочкой – это умный патрон для них. Устройство выступает в роли посредника между обычной лампой и обычным патроном. Умный гаджет имеет функцию распознавания речи, давая пользователю управлять освещением с помощью кодовых фраз.

Что касается ситуации, когда вам бы хотелось интегрировать устройства в глобальную систему умного дома, то в этом случае лампочки чаще всего не обладают «умными» составляющими, а управляются контроллерами.

Беспроводные лампы могут быть не лучшим решением, поскольку цена их достаточно высока: самая дешевая LED-лампа стоит не менее $15, а стоимость ламп, меняющих цвет, может достигать $70 (и больше). Более того, если вы замените все обычные лампочки в своей квартире на умные, то смартфон станет единственным способом управления – это не самое здравое решение, хотя в некоторых ситуациях и является идеальным.

Более грамотным решением будет использовать беспроводные переключатели и диммеры. Они работают точно так же, как обычные устройства этого типа – вы можете подойти к ним и вручную отрегулировать яркость освещения – но в добавок вы получаете возможность контроля на расстоянии при помощи мобильных устройств.

Примерами таких переключателей могут служить:

Фото: electronichouse.com

Linear Z-Wave Dimmer, который работает с различными хабами Z-Wave и поддерживает галогеновые, ксеноновые, LED-лампы и лампы накаливания.

Фото: electronichouse.com

Belkin WeMo Light Switch, которому для работы не требуется особый хаб: ему нужна лишь Wi-Fi-сеть и устройство под управлением iOS.

В заключение хочется отметить, что, как правило, построение интеллектуального дома начинается именно с функции управления освещением, поскольку одна эта функция способна значительно преобразить ваш опыт пребывания в своем доме.

Автоматическое управление освещением для Умного дома

Оглавление статьи: Автоматическое управление освещением для Умного дома

В любом доме свет играет важную роль, ведь он создает ощущение комфорта и уюта, поднимает настроение. На сегодняшний день набирает популярности система «умный дом» — освещение контролируется в помещении в зависимости от времени суток, уровня уличного света и выбранного сценария. С помощью системы освещения «умный дом» можно не только создать максимально комфортную атмосферу, но и воплотить в реальность самые смелые и невероятные идеи подсветки.

01-включение-системы-освещения

Термин «умный дом» впервые был употреблен в Америке под конец восьмидесятых годов прошлого века. Американцы называли так здания с автоматическими инженерными, пожарными системами и системой безопасности. В нынешнем понимании умный дом — это комплекс систем, адекватно реагирующих на человеческое присутствие и изменения вокруг. В таких помещениях человек автоматически управляет светильниками, питанием розеток, бытовой техникой и системой охраны.

Преимущества автоматического управления светильниками

Система умный дом включает в себя ультрасовременные датчики движения, выключатели с голосовым управлением, электрические роллетные механизмы и т.д. Специалисты комбинируют эти механизмы и получают современные осветительные системы, которые оптимально совмещают естественное и электрическое освещение, позволяя максимально экономить энергоресурсы.

02-контроль-за-освещением-Welcome-Home

Преимуществом автоматической системы освещенности является не только экономия энергоресурсов, но и удобство в использовании. Экономия электроэнергии осуществляется благодаря энергосберегающим лампам. Удобство в эксплуатации достигается с помощью автоматических выключателей со встроенными датчиками различного характера (управление которыми осуществляется движением, голосом, уровнем яркости естественного света).

На сегодняшний день набирают популярности светильники с лучевыми и лазерными выключателями. Они работают по принципу разрывания луча — человек проходит в дверь, луч при этом разрывается, срабатывает механизм и включается светильник. Автоматический механизм лазерного типа устанавливается в двери на такой высоте, чтобы не срабатывал на движения домашних котов и собак.

Для помещений, в которых отсутствует естественная освещенность (кладовка, санузел, котельная и др.) оптимальным вариантом станет светильник с датчиком движения. Такой умный светильник автоматически включает свет при одновременном выполнении двух условий — низкая освещенность помещения и движение в радиусе действия датчика. Если в течение пятнадцати секунд станет ярче естественное освещение или прекратится движение, то светильник автоматически прекращает свою работу.

Читайте также  Какие бывают показатели качества электроэнергии

03-подключение-света-в-доме

Значительно экономить энергоресурсы помогают разработанные сценарии включения света во всем помещении или отдельной зоне. В этом случае важно правильно расположить группы светильников и автоматических выключателей. Также необходимо грамотно настроить их работу.

Чтобы в пасмурные дни не пришлось переживать за свет в комнате, установите датчик, который реагирует на уровень освещенности в помещении — светильник будет включаться автоматически. Эта функция очень удобна для любителей комнатных растений — яркость света в оранжерее или зимнем саду будет поддерживаться на нужном уровне.

Еще одним преимуществом умного освещения является функция «следящий свет». С ее помощью нет необходимости искать в потемках выключатель — специальные датчики движения «заметят» человека и включат светильник, причем так, чтобы яркий свет не светил в глаза.

С помощью функции динамическое освещение можно менять не только интенсивность освещения, но и переключать цвет подсветки, это поможет сделать комнату еще более уютной.

Наружное автоматическое освещение

Тяжело представить современный дом, оснащенный такими системами, без автоматического наружного освещения. Автоматизированные датчики на наружных фонарях реагируют на уровень уличного освещения, они включают свет с приходом сумерек и делают его ярче по мере наступления темноты. В ночное время суток система переключается на ночной режим — свет включается только в присутствии человека.

На страже безопасности

Система «умный дом» поможет уберечь жилище от вторжения злоумышленников, что особо важно для любителей путешествовать или людей, часто разъезжающих по командировкам. Если дом остается без присмотра на пару недель, то установка дополнительных электронных механизмов создаст имитацию присутствия человека в доме. С ее помощью освещение в доме будет включаться и выключаться, а утром и вечером будут открываться и закрываться роллеты. Умное освещение создаст впечатление, что в доме ведется обычный уклад жизни.

04-система-освещения- дома

Управление системой освещения

Управление автоматической системой по всему жилищу осуществляется с помощью, как многофункциональной сенсорной панели, так и стандартного электровыключателя. Например, если сенсорная панель выйдет из строя, то можно управлять светильниками с помощью механического выключателя. Многофункциональная сенсорная панель управления доступна в использовании и имеет простой интерфейс.

05-наружное -освещение-дома

Еще одним способом управления системой умного освещения является iPad. В интерфейсе iPad есть возможность выбрать отдельный светильник, или отдельную комнату и настроить параметры выбранного элемента.

Для покупки и установки автоматических систем умного освещения придется потратить немалые деньги, но они быстро окупятся за счет экономии электроэнергии. Кроме этого, в доме будет создана уютная и комфортная обстановка, которая будет радовать своих хозяев.

Использование умного освещения удобно как в квартирах, так и частных домах. С помощью современных систем освещения «умный дом» можно воплотить в жизнь любые идеи, ведь возможности системы безграничны.

Основные типы систем управления освещением

Современное освещение выходит за рамки традиционных задач обеспечения видимости. Растут и требования к системам управления освещением. Простых способов управления на основе выключателей и светорегуляторов недостаточно, в некоторых проектах они оказываются неэффективны, а некоторых они просто не применимы.

Полноценной заменой простых решений стали интеллектуальные системы управления, построенные на базе цифровых протоколов. Все мы в повседневной жизни используем большое количество электронных устройств и автоматизированное управление светом не стало исключением и полностью следует тем же трендам. Широко применяемые сейчас цифровые устройства просты в применении, надёжны и более эффективны, чем традиционные схемы управления освещением. Оставим в стороне отдельные смарт устройства и рассмотрим системы, состоящие из двух и более элементов.

Особенности систем управления определяются задачами, которые отличаются для разных направлений светодизайна. В каждом направлении есть свои типовые требования, определяющие функции, тип установки, корпусное исполнение и режимы работы устройств управления.

  • Проводные системы;
  • Беспроводные системы.

Радио системы для взаимодействия не требуют прокладки дополнительного кабеля, однако, стоит помнить, что по радио передаются сигналы только управления. Некоторым устройствам управления требуется подключение к сети или батарейкам для питания (командные клавишные устройства на стене или пульты). Такие системы хороши для объектов, где переустановка уже существующей кабельной системы проблематична, либо, когда прокладка кабеля в принципе недоступна (тяжелые для обработки материалы, подвижные конструкции) или это может нарушить целостность структуры (например, деревянное строительство, где пробивание бруса нежелательно и т.п.).

  • Централизованные системы управления освещением;
  • Распределенные системы управления.

В распределенных системах между локальными контроллерами установлены не только исполнительные функции, но и контроль за их исполнением. Такие системы более «живучие», выход из строя какого-либо устройства — это потеря лишь его функций, и на работу иных устройств не влияет. Но и скорость работы такой системы невелика, что ограничивает её функции и размеры.

Принципы работы систем управления освещением

Принцип работы систем управления можно сравнить с командой единомышленников. В отличие от традиционных аналоговых устройств, работа цифровых построена на общении и согласовании команд между собой, для чего применяется общий язык – цифровой протокол.

Устройствам системы выдается уникальный идентификатор, чтобы отличать их друг от друга.

Централизованная система выглядит как команда, во главе которой стоит управляющий. Он проводит основные вычисления, даёт команды определенным исполнителям, получает от них отчеты, обрабатывает их.

В распределенной системе все равны. Каждое устройство выполняет свою работу (например, включает свет на 80%) и сообщает об этом всем остальным. Последующие устройства, для которых эта информация важна, обрабатывают ее, передают далее, выводят пользователю.

Преимущества автоматизированных систем управления освещением

  • Функция устройства не зависит от схемы подключения. Позволяет заменять устройства как на стадии проектирования, так и после установки. Устройства можно перенастраивать, извлекать и заменять на новое без дополнительных электромонтажных работ.
  • Проводные устройства поддерживают серийное подключение (шлейф). Это упрощает проектирование. Систему можно масштабировать после установки. Можно гибко менять количество устройств, подключенных к точке управления.
  • Возможность настройки «сценариев освещения» для самостоятельной работы системы. Система ориентируется на пользовательские настройки и «знает» алгоритм действий. Мы вызываем определенный сценарий поведения нажатием кнопки. У вас совещание и просмотр презентации? Не надо ходить по помещению и вручную настраивать свет. Нажмите кнопку – окна закроются, включится проектор, активно заработает вентиляция, а свет приглушится на минимум, чтобы было удобно смотреть презентацию, но при этом видеть всё вокруг. Закончили? Одно нажатие и свет снова включен, экран убран, можно расходиться при нормальном освещении. Когда все ушли, датчик присутствия автоматически выключит за вами свет.
  • Экономия электроэнергии. Даже самая простая цифровая система на 20-30% эффективнее обычной электрической. А продвинутые современные системы управления освещением, учитывающие множество параметров (время года и суток, расписание) и данных от , имеют эффективность до 70-80%.
  • Поддержка удаленного управления с мобильных устройств и ПК. Оператору или сотруднику службы эксплуатации очень просто проверить состояние системы, централизованно отключить свет в помещении, оценить текущее потребление энергии на складе или другом объекте. Систему можно защитить паролями от постороннего доступа.
  • Управление внутренним освещением. От жилой квартиры или дома до офисных, медицинских, образовательный и административных зданий. Управление напрямую влияет на комфорт людей, живущих или работающих в этих помещениях. Важно поддержание оптимальной освещенности и температуры света для отдыха или максимально эффективной работы или учебы.
  • Промышленное и складское освещение, подземные парковки. Главная задача — выполнение нормативов освещения данных объектов и в то же время предельно экономное расходование электроэнергии. Умное управление освещением, используя датчики движения, включает свет только там, где работают люди. И, если есть источники естественного света (окна, остекленные фасады), дистанционно управляемые светильники включаются только на ту яркость, которая требуется, чтобы компенсировать недостаток солнечного света. Оборудование должно иметь высокую герметичность и устойчивость к загрязнению, т.к. на таких объектах возможно попадание пыли, влаги и перепады температур.
  • Уличное освещение: дороги, тротуары и парки, открытые парковки. Казалось бы, задача проста – надо лишь с сумерками включить освещение и с рассветом выключить. Но стоит вспомнить про большие расстояния и требование синхронизации работы большого количества осветительных приборов – и здесь автоматическое управление освещением крайне полезно. Оператор получает данные о статусе светильников (в т.ч. сбоях), их потреблении и качестве сети электропитания.
  • Архитектурное и декоративное освещение. Тут важна уже не эффективность освещения, а качество подсветки отдельных элементов и их групп, их представление в максимально эффектном виде. При этом, помимо уже привычных режимов управления яркостью и температурой света, активно применяется и управление цветом. Когда речь идёт об освещении больших помещений (ТЦ, залы музея, рестораны), а уж тем более о наружном освещении зданий – без системы управления просто не обойтись. Специалисты с помощью цветового микшера подбирают самый эффектный вариант освещения и записывают в виде сценария – как статического, так и динамического, нередко применяемого в качестве праздничного.

Одним из наиболее перспективных путей развития цифровой сферы является Интернет вещей (IOT, Internet of Things). На данный момент дистанционное управление освещением требует настройки адресации и параметров системы. IOT позволит довести этот процесс до полной автоматизации, при этом устройства передают данные в «облако», где они аккумулируются для последующей обработки и анализа с помощью новых решений в Big Data. С помощью передовых алгоритмов можно довести эффективность систем до небывалых высот.

Реализованные проекты с управлением освещением

Складской центр X5 Retail Group в городе Тюмени. Склад общей площадью 30 000 м² с 3 000 светильниками освещается в автономном режиме без ручного управления, адаптивное освещение работает только при наличии сотрудников в зоне стеллажей и в их присутствии поддерживается уровень освещенности 250 люкс. Если датчики в течение заданного времени не обнаруживают присутствие людей, свет плавно гаснет. При этом стоит отметить тяжелые условия работы оборудования: на складе хранения продуктов постоянно поддерживается низкая температура, и датчики присутствия и шкафы управления уже более 3 лет надежно работают в условиях холода и высокой влажности от конденсата.

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: