html текст
All interests
  • All interests
  • Design
  • Food
  • Gadgets
  • Humor
  • News
  • Photo
  • Travel
  • Video
Click to see the next recommended page
Like it
Don't like
Add to Favorites

Как мы делали умную систему освещения для офиса: сравниваем два этажа

Ощутимая часть электроэнергии в здании затрачивается на освещение. При этом мы часто освещаем пустые помещения и не выключаем свет днём, когда и так ярко.

У нас в КРОК непосредственно на самом офисе обкатываются системы, которые мы собираемся ставить заказчикам, поэтому поле для эксперимента было отличным.

Для сравнения было выбрано два этажа с идентичной расстановкой светильников и расположением рабочих помещений. На одном этаже устанавливались датчики автоматического управления освещением, а светильники заменялись на энергоэффективные с повышенным КПД. Питание отключалось в помещениях без людей, плюс уровень яркости освещения снижался при достаточном дневном свете.

Сразу покажу результат: в итоге мы получили экономию 45% на этаже площадью чуть более 1300 квадратных метров. Это с учётом человеческого фактора (выборочного отключения автоматики для собственного комфорта). Конечно, экономия получается не только за счет управления освещением, но и за счет замены светильников и общей модернизации освещения. Итого, срок окупаемости системы с учётом всего железа и работ – 5 лет. Измерение проводилось со 2 ноября 2012 года по 30 марта 2013 года (летом при большем световом дне питания потребуется ещё меньше, то есть результаты будут лучше).


Диаграмма оптимального режима работы искусственного освещения в типовом помещении с окнами (вертикаль – интенсивность свечения ламп, горизонталь — часы).

Подготовка


Седьмой этаж нашего первого офисного здания (КРОК-1) хотелось поменять при ещё проектировании внутренних инженерных систем строящегося здания КРОК-2. Дело в том, что КРОК-2 задумано как энергоэффективное здание и это требование накладывает определенные рамки на всю инженерную инфраструктуру.

Задача была проста: обеспечить качественное и удобное освещение для офисных сотрудников при минимизации подводимой электрической мощности. Анализировать мы решили на базе двух этажей первого здания. Тестовым был седьмой. В качестве контрольного был выбран аналогичный по назначению помещений, площадям и насыщенности сотрудниками шестой этаж КРОК-1 с существующей традиционной системой освещения. И там, и там мы смонтировали точные счётчики для детального учёта.

На седьмом этаже также:
  • Поменялись схемы управления светильниками.
  • Стандартные выключатели были заменены на датчики присутствия или движения.
  • Были выбраны и смонтированы новые типы светильников с высоким КПД, меньшей мощностью и возможностью плавной регулировки мощности.


Многие западные производители оборудования для управления освещением указывают в своих брошюрах довольно соблазнительные цифры по экономии. Иногда эти показатели экономии проверяются на практике в российских реалиях, иногда нет, иногда они написаны для идеальных условий без учета «человеческого фактора» (об этом далее). В итоге в разных источниках фигурируют показатели от 20 до 50% снижения потребления энергии на освещение.

На первый взгляд, что может быть проще, чем выключать или приглушать свет когда он не нужен? Вопрос только в том как и кто определит когда это «нужно», а когда нет. Мы решили попробовать на себе решение от компании Esylux для управления освещением в полностью автономном режиме, оценить экономию и, имея собственную экспертизу и опыт, а затем предлагать его заказчикам.

Для начала сделали перерасчёт количества светильников и оптимизировали их расстановку для обеспечения необходимой освещенности на рабочих местах с учетом установки новых светильников. Важно было учесть характеристики новых ламп, плюс сделать перераспределение групп светильников для возможности управления в зависимости от света из окон (поставить их параллельно линии остекления). Потом надо было смонтировать датчики, автоматически управляющие освещением в зависимости от присутствия людей, а также имеющие функцию управления интенсивностью свечения ламп в зависимости от условий естественной освещенности.

Подготовительная часть была такая — на рабочих местах проводились замеры при помощи люксометра и сверялись с действующими нормативами. Надо отметить, что в большей степени эти замеры носили информативный характер, и в итоге освещение настраивалось под пожелания сотрудников. Для каждого конкретного рабочего места адаптация по уровню естественного света производилась по замерам освещенности, по пожеланиям сотрудника (об этом еще скажу ниже) и по особенностям расстановки мебели в комнате.

В качестве управляющих элементов были выбраны датчики присутствия с функцией диммирования (плавной регуляции мощности).

Новые типы светильников и их расстановка с учетом рассадки сотрудников позволили нам изменить в лучшую сторону картину распределения освещенности на всех рабочих местах, снизить потребляемые мощности на этаже примерно на 40%, что в конечном итоге отразилось на показателях потребления электроэнергии седьмого этажа в целом по сравнению с контрольным шестым этажом (порядка 45%).

Тесты


Выгоду от простого выключения света и типичный режим работы датчиков в зависимости от дневного освещения можно видеть на изображении (свет включен только когда люди находятся в помещении):



Если же применить ещё и диммирование, то получается следующая картина (еще большая экономия, яркость искусственного освещения регулируется в зависимости от естественного):



Одним из косвенных плюсов оказалось то, что все очень быстро привыкли, что выключателями пользоваться нет необходимости, свет горит там, где это требуется, там, где есть люди, и ровно настолько интенсивно, насколько это нужно.

Среди минусов можно отметить что при ярком солнце, отдельных облаках и сильном ветре, может оказаться так, что датчик постоянно щелкает светом, некоторых сотрудников это сильно раздражает и приходится, по крайней мере, на время, переводить систему в полуавтоматический режим. Это можно отнести как раз к «человеческому фактору» упомянутому в начале: любая система не должна делаться в ущерб удобству людей, её использующих, поэтому осознанно предоставляются способы включить свет на длительный промежуток времени, отключив автоматику. Понятно, что это делается в ущерб экономии.

Эксперимент ставился на живом работающем коллективе (всем участникам эксперимента спасибо за понимание и терпение) и менялись условия, к которым все успели привыкнуть. В каждом конкретном случае учитывались пожелания самих сотрудников: кто-то любит светлее, кто-то темнее, кто-то практически не использует общее искусственное освещение и обходится настольной лампой. Это тоже сыграло роль в оценке экономии: при стандартизированных настройках, например в новом здании где никто никогда не работал, все бы привыкали сразу к новым условиям и можно предположить что экономия была бы больше.

Техническая часть


В нашем случае используются датчики с инфракрасным чувствительным элементом. Датчики движения и присутствия имеют одинаковый принцип определения присутствия, основанный на разнице температуры тела человека и окружающей обстановки.



Думаю, все знакомы с этими штуками – они часто встречаются в гостиницах, например.

По факту датчик реагирует на изменение температуры наблюдаемого пространства. На «железном» уровне это реализовано при помощи специальной линзы, которая состоит из чередующихся прозрачных и непрозрачных участков — в итоге это позволяет разделить всё наблюдаемое пространство на сегменты, при пересечении границ которых объекты с температурой, отличной от окружающей обстановки, обеспечивают реакцию IR-сенсора. В этом принципе скрыта одна из особенностей датчиков – они хуже определяют человека при движении его НА датчик, чем человека идущего по касательной.

На иллюстрации ниже красный человек определится с заметно меньшего расстояния, нежели серый. Дело в том, что при движении на датчик человек может попасть в один сектор и оставаться в нем, несмотря на перемещение, пока не перекроет соседний за счет увеличения своей «тени» на датчик. В случае же движения по касательной человек будет пересекать зоны значительно быстрее и значимые перемещения из сектора в сектор будут определяться с большего расстояния.



Особенность примененных датчиков заключается в удобстве установки даже в уже смонтированную и работающую систему освещения. Датчики устанавливаются «в разрыв» линии и управляют включением-выключением при помощи собственного твердотельного реле. На изображении приведена электрическая схема включения датчика в линию со светильником в случае управления по сигналу 0..10В.


Есть два основных типа датчиков:
  1. Датчики движения
  2. Датчики присутствия

Первый рассчитан на периодические появления людей, второй — на постоянное присутствие людей и измерение уровня освещённости.

При этом надо понимать, что и те, и те датчики являются формально определяющими движение, названия «движения» и «присутствия» используются производителем для классификации по зонам применения.



Основное отличие датчиков движения заключается в алгоритме замера освещенности и управления. Они измеряют освещенность только в момент первого обнаружения движения. Например, представим ситуацию – вход в торговый центр, над ним светильник подключенный через данный датчик, в датчике стоит порог срабатывания к примеру 250 люкс и задержка выключения 2 минуты.

Если в здание входит человек рано утром, когда солнце ещё не встало и уровень естественного освещения менее 250 люкс, то датчик определяет присутствие, замеряет освещенность, сравнивает её с порогом, замыкает внутреннее реле и включает освещение. Если за период задержки 2 минуты никто не появится в поле зрения, то свет выключится. Если же за две минуты задержки успеет пройти следующий посетитель, то датчик будет отсчитывать две минуты с нуля, без повторного замера освещенности. В итоге, если датчик не замеряет уровень освещенности, может получиться ситуация, когда свет так и не выключится, несмотря на то что уже давно превышен порог.

Датчики присутствия в свою очередь измеряют освещенность постоянно и сравнивают её с заданным значением и способны выключить светильники при превышении порога, даже если обнаружено присутствие людей

Датчики движения


Их мы монтировали в коридорах и общественных зонах. Оказалось хорошей идеей включать их параллельно, чтобы при сработке одного свет включался по всему коридору.

Компактные датчики присутствия


В санузлах и в помещении кухни установлены компактные датчики присутствия, датчики имеют аналогичный алгоритм как у датчиков движения в коридорах и общественных зонах, но меньшие размеры и зону покрытия.

В санузле вскрылась ещё одна проблема – человек не очень-то бегает по комнате (в офисных помещениях движение есть почти постоянно, например, шевеление мышкой), поэтому свет может выключиться неожиданно. Понятно, что в этом случае он дёрнется, и питание включится, но, согласитесь, не очень комфортно. Поэтому на такие датчики мы выставляли большие задержки выключения – от 15 минут.

Датчики присутствия


В офисных зонах и в лифтовых холлах мы монтировали датчики присутствия и выключатели. Выключателем можно отключить питание на датчике и всей подконтрольной группе освещения.

При включении датчик автоматически калибруется в течение 10-15 секунд, затем выключается свет и начинает работать настроенный алгоритм:
  1. В то время, когда в помещении отсутствуют люди, свет автоматически выключается, датчик работает в режиме ожидания и контрольного замера освещенности.
  2. При обнаружении человека возможны два варианта:
    a) Люди есть, но света из окон достаточно — датчик делает замеры и включает освещение при падении уровня освещения.
    б) Яркость освещения подбирается так, чтобы достичь порога установленной за стандарт освещённости. Люди появились – свет включается и регулируется до уровня стандарта.
  3. Людей нет — запускается таймер задержки, если изменений нет, происходит выключение или переход к 10% уровню освещения.


Применение


Наши западные коллеги монтируют такие системы в отелях (это удобно для гостя и очень практично), в офисах, на производстве, в разных общественных зданиях от администраций города до музеев и так далее. Иногда такие вещи ставятся в домах.

В Европе основной мотив – «зелёные технологии», у нас, думаю, большую роль будет играть всё-таки экономия.

По собственному опыту можно сказать, что управление освещением описанное в выше даёт возможность забыть про выключатели и по-максимуму использовать естественное освещение. Рабочие помещения оказываются равномерно освещены независимо от удаленности рабочего места от окон. В целом обеспечиваются комфортные условия работы, система работает незаметно и при этом экономит электроэнергию — а это самый главный параметр: экономия не в ущерб качеству.

Если вам интересно посчитать стоимость внедрения такой системы у вас, либо просто есть вопросы – пишите на ISavinkin@croc.ru или задавайте в комментариях, буду рад ответить.
Читать дальше
Twitter
Одноклассники
Мой Мир

материал с habrahabr.ru

1

      Add

      You can create thematic collections and keep, for instance, all recipes in one place so you will never lose them.

      No images found
      Previous Next 0 / 0
      500
      • Advertisement
      • Animals
      • Architecture
      • Art
      • Auto
      • Aviation
      • Books
      • Cartoons
      • Celebrities
      • Children
      • Culture
      • Design
      • Economics
      • Education
      • Entertainment
      • Fashion
      • Fitness
      • Food
      • Gadgets
      • Games
      • Health
      • History
      • Hobby
      • Humor
      • Interior
      • Moto
      • Movies
      • Music
      • Nature
      • News
      • Photo
      • Pictures
      • Politics
      • Psychology
      • Science
      • Society
      • Sport
      • Technology
      • Travel
      • Video
      • Weapons
      • Web
      • Work
        Submit
        Valid formats are JPG, PNG, GIF.
        Not more than 5 Мb, please.
        30
        surfingbird.ru/site/
        RSS format guidelines
        500
        • Advertisement
        • Animals
        • Architecture
        • Art
        • Auto
        • Aviation
        • Books
        • Cartoons
        • Celebrities
        • Children
        • Culture
        • Design
        • Economics
        • Education
        • Entertainment
        • Fashion
        • Fitness
        • Food
        • Gadgets
        • Games
        • Health
        • History
        • Hobby
        • Humor
        • Interior
        • Moto
        • Movies
        • Music
        • Nature
        • News
        • Photo
        • Pictures
        • Politics
        • Psychology
        • Science
        • Society
        • Sport
        • Technology
        • Travel
        • Video
        • Weapons
        • Web
        • Work

          Submit

          Thank you! Wait for moderation.

          Тебе это не нравится?

          You can block the domain, tag, user or channel, and we'll stop recommend it to you. You can always unblock them in your settings.

          • habrahabr.ru
          • домен habrahabr.ru

          Get a link

          Спасибо, твоя жалоба принята.

          Log on to Surfingbird

          Recover
          Sign up

          or

          Welcome to Surfingbird.com!

          You'll find thousands of interesting pages, photos, and videos inside.
          Join!

          • Personal
            recommendations

          • Stash
            interesting and useful stuff

          • Anywhere,
            anytime

          Do we already know you? Login or restore the password.

          Close

          Add to collection

             

            Facebook

            Ваш профиль на рассмотрении, обновите страницу через несколько секунд

            Facebook

            К сожалению, вы не попадаете под условия акции