Автоматизация освещения. Система автоматизированного управления освещением

Система управления освещением – комплекс технологических решений, способный обеспечивать нужное количество света в нужное время и в нужном месте. Автоматизация системы освещения является одним из трех главных механизмов, направленных на оптимизацию освещения – наряду с переходом на энергоэффективные лампы и правильным расположением осветительных приборов. Какое устройство и особенности автоматизации?

Что входит в состав системы?

Автоматическое управление освещением включает в себя комплекс высокотехнологических устройств, которые способны работать в автоматизированном и автоматическом режиме, то есть без участия человека. Конструкция системы состоит не только из осветительных приборов, но и из датчиков и вспомогательных устройств. В любой момент можно подключить новые внешние устройства, ведь система масштабируема. Перечень оборудования:

Умные выключатели, которые способны включаться и выключаться как в обычном ручном режиме, так и после соответствующих команд с пульта управления. Есть механические и сенсорные выключатели.

Умные диммеры – устройства, предназначенные для плавного изменения мощности осветительных приборов. Иными словами, используются для автоматизированного редактирования яркости освещения.

Умные лампы – имеют возможность включаться и выключаться в автоматическом режиме, а также плавно изменять яркость своего свечения. Некоторые модели способны менять цвет и температуру.

Светодиодные ленты – имеют те же возможности, что и смарт-лампы. При этом они отличаются меньшим энергопотреблением, повышенной безопасностью использования, а также длительным сроком службы.

Не меньшую роль в автоматизации системы освещения играют датчики, которые следят за изменениями в среде. В рассматриваемых схемах наибольшей востребованностью пользуются сенсоры, реагирующие на движение, присутствие, открытие и закрытие дверей, окон, на изменение уровня освещения. Также автоматизация может успешно взаимодействовать с другими системами здания, в том числе с пожарной сигнализацией или же с ОВК.

Принцип работы схемы

Главным устройством в системе является центральный контроллер. Именно сюда приходят все сигналы с пульта управления или мобильного приложения. Именно здесь обрабатываются входные сигналы со внешних датчиков. Здесь же формируются команды, которые отправляются исполнительному оборудованию – светильникам, RGB светодиодным лентам и другим. От характеристик центрального контроллера зависят возможности системы.

После того, как подключенные к центральному контроллеру датчики регистрируют изменение окружающей среды, на контроллер приходят сигналы. Они интерпретируются, и на основе заданных сценариев устройство отправляет команды на осветительное оборудование. Также возможна работа системы в автоматизированном и ручном режиме, когда пользователь самостоятельно отправляет команды системе в режиме реального времени.

Разновидности систем

Схемы автоматизированного управления светом классифицируются по различным признакам. Один из них, это тип подключения. Все многообразие рассматриваемых решений можно разделить на две большие категории:

Проводные. Постепенно уходящий в прошлое вариант, который отличается достаточно сложным монтажом. Установка такого решения рационально лишь в том случае, если это происходит на стадии ремонта или строительства дома. В противном случае затраты времени и материалов будут велики.

Беспроводные. Более удобный и простой в установке вариант, который не требует прокладывать десятки метров кабелей по всему дому. Достаточно разместить исполнительные устройства и датчики в нужных местах, после чего настроить беспроводное соединение оборудования с центральным контроллером.

Какой из представленных вариантов выбрать? Для уже готовых квартир и домов рекомендуется второй вариант, пусть и по более высокой стоимости. Если хочется сэкономить, и при этом не пугает сложный монтаж, можно приобрести и установить проводную автоматизацию освещения. Они отличаются более низкой стоимостью.

Внутреннее и уличное освещение

Еще одна классификация, которая затрагивает системы автоматизации света – разделение по размещению:

Внутреннее. Для внутреннего освещения нет строгих требований к прочности и устойчивости, поэтому можно приобретать электрооборудование с любой степенью защиты корпуса. В первую очередь при выборе таких приборов надо обращать внимание на характеристики, и только потом на стоимость.

Уличное. В этом случае рекомендуется использовать устойчивое к механическим воздействиям и плохим погодным условиям оборудование. Это пригодится в случае, если датчики и светильники попадут под пристальное внимание вандалов. Степень защищенности корпуса устройств должна быть не ниже IP65.

Сегодня в продаже можно найти большой выбор вандалостойкого оборудования, причем по сносным ценам.

Управление освещением

Главным достоинством автоматического управления освещением является способность контроля осветительных приборов или сразу их групп при помощи единого интерфейса управления. Зачастую это настенная панель, на которой есть дисплей с отображением данных о работе осветительной системы, а также с пользовательским интерфейсом управления. Возможно управление осветительными приборами и с отдельных выключателей.

Еще один популярный вариант автоматизированного управления осветительными системами предполагает использование пультов дистанционной связи. На таких пультах есть все необходимые кнопки, на некоторых есть и дисплей, отображающий информацию о состоянии подключенных осветительных приборов. Пульты передают информацию на единый интерфейс управления, используя для этого ИК-излучатели, или модуль связи Bluetooth.

Наконец, не менее распространенный способ управления автоматическим освещением – получение и передача сигналов при помощи мобильного приложения, установленного на планшете или смартфоне. При помощи таких приложений можно задавать и редактировать уже готовые сценарии освещения, причем управлять работой домашних осветительных приборов можно на большом расстоянии от самого дома, если есть шлюз Gateway.

Варианты готовых сценариев

У автоматического управления освещением существует множество сценариев, которые позволяют один раз запрограммировать контроллер, и больше не тратить время на постоянные настройки освещения. Для того, чтобы работа большинства сценариев была возможна, требуется наличие датчиков. Некоторые программы:

Также можно настроить сценарии, в которых инициирующим механизмом будет сигнал от внешнего источника. Например, при срабатывании пожарной сигнализации умный дом даст всем светильникам на включении. Либо при регистрации несанкционированного проникновения все лампы начинают моргать, привлекая внимание.

Преимущества и недостатки

Высокая востребованность систем автоматического управления освещением обусловлена множеством плюсов такой технологии. Возможность управления всем светом в доме из одного места – не единственное достоинство этого решения. Стоит отметить и другие преимущества, которые открываются владельцам умного освещения:

Экономия электрической энергии. Настройка освещения таким образом, чтобы при покидании людьми помещения свет выключался, позволяет значительно снизить потребление электроэнергии приборами.

Масштабируемость и универсальность. В любой момент к системе контроля за освещением реально подключить дополнительные датчики, осветительные приборы и другое электрическое оборудование.

Простота настройки и управления. Обращаться с рассматриваемой технологией можно, даже не имея большого опыта. Пользовательский интерфейс пультов отличается интуитивностью, а также простотой.

Увеличение продолжительности срока службы ламп. Этот положительный эффект достигается за счет снижения энергопотребления электрическим оборудованием, и его более правильным контролем.

Простой монтаж беспроводных систем. Установка беспроводной схемы контроля светом не требует никаких ремонтных работ и больших затрат времени. Нужно лишь разместить устройства на их местах.

Некоторым людям может показаться, что недостаток рассматриваемой технологии заключается в ее высокой стоимости. Однако нужно учитывать, что использование таких решений положительно сказывается на экономии, и в не самом далеком будущем установка такой схемы вполне может окупиться. Также не стоит забывать, что покупка и монтаж автоматизированного освещения – это выгодная инвестиция в свой комфорт, безопасность.

Управление освещением зданий. На освещение мест общего поль­зования жилых, административных и общественных зданий затра­чивается много электроэнергии. Автоматизация управления освеще­нием позволяет установить оптимальный режим работы осветитель­ной сети, что дает экономию электроэнергии и снижает эксплуатаци­онные расходы.

В настоящее время применяются три основные схемы дистанци­онно-автоматического включения освещения лестничных клеток и этажных коридоров зданий: 1) дистанционное включение освеще­ния с помощью кнопочных автоматов с выдержкой времени на от­ключение; 2) управление с помощью фотовыключателей; 3) управ­ление с помощью фотовыключателей и реле времени.

Первая схема предусматривает диспетчерское дистанционное управление, осуществляемое в директивные сроки. Такая схема, как правило, имеет несколько цепей и соответственно автоматических выключателей. Эта схема - пример децентрализованного управле­ния.

Вторая схема работает в автоматическом режиме. Сигнал на включение осветительной сети вырабатывается фотодатчиками, ко­торые устанавливаются в нескольких контрольных точках. При наступлении темноты во всех точках вырабатывается сигнал на вклю­чение Осветительной сети. При дневном освещении аналогично происходит отключение сети. Эта схема обычно применяется в помещениях с естественным освещением. Управление освещением по данной схеме происходит централизованно.

Третья схема работает так же, как и вторая, но в ней предусмат­ривается возможность с помощью реле времени отключать часть осве­щения в ночное время. Эта схе­ма- пример автоматического про­граммного управления осветитель­ной сетью. Применение каждой из трех схем определяется технической и экономической целесообразностью.

Так, например, применение пер­вой схемы целесообразно в зданиях до пяти этажей. На рис. 19.8 пред­ставлена схема лестничного осве­щения секции четырехэтажного до­ма с чердаком: при нажатии любой из кнопок автоматических выключателей А свет зажигается на всех лестничных площадках на период времени, достаточной для подъема на верхний этаж. В случае необходимости свет может быть включен на любой лестничной площадке по пути следова­ния. Если освещение необходимо на более продолжительное вре­мя, то свет может быть включен выключателемВ, установлен­ным на первом этаже.

В этой схеме применяется автоматический выключатель АВ-2 (рис. 19.9), который устанавливается на лестничных площадках и обеспечивает включение освещения на период от по­лутора до трех минут. Выдержка времени обеспе­чивается специальным пневматическим устройством, представляющим собой резиновую мембрану, кото­рая изгибается при нажатии кнопки и постепенно выпрямляется, продавливая воздух через калибро­ванное отверстие в корпусе. Схема с автоматически­ми выключателями имеет ряд недостатков: 1) необ­ходимость прокладки третьего провода и установки большого количества автоматических выключате­лей; 2) постоянная затемненность лестничной клетки.

Схема централизованного управления с фотовы­ключателями нашла широкое применение для зда­ний в 9-12 этажей. Институт «МосжилНИИпроект» разработал специализированный фотовыключатель для управле­ния освещением. В качестве чувствительного элемента выключа­теля использовано фотосопротивление ФСК, внутреннее сопротив­ление которого находится в обратной зависимости от освещенности. С наступлением темноты величина сопротивления ФСК возрастает и падение напряжения на нем увеличивается. Это на­пряжение оказывается достаточным для зажигания неоновой лампочкиМН (рис. 19.10). В цепи лампы МН - РП - РПТ на­чинает протекать ток, достаточный для срабатывания чувстви­тельного поляризованного реле ОРП-4. Последнее своим переключающим контактом включает катушку реле РПТ-100, реле срабатывает и включает исполнительное реле ИР, которое коммути­рует цепь освещения. Кон­денсатор С предназначен для исключения ложных срабатываний при кратко­временных освещении, или затемнении фотосопротив­ления.

В настоящее время про­мышленностью выпускается большое количество фоторе­ле различных типов и Кон­струкций, пригодных для использования в устройст­вах автоматического управ­ления освещением. В каче­стве примера рассмотрим фотореле типа ФР-1 с чувствительным элементом, реагирующим на естествен­ную освещенность фотосо­противлением ФС-К1Г (рис. 19.11). Последова­тельно с фотосопротивле­нием включена катушка по­ляризованного реле типа РП-7, реагирующая на ток в цепи фотосопротивлейия. Но так как контакты реле РП-7 коммутируют незна­чительный по значению ток и, следовательно, не могут включать осветительную цепь, то в качестве выходное реле типа РПНВ, с более мощными контактами, включенными в цепь осветительной сети. Резистор R 2 , включенный последовательно с катушкой реле РП-7, ограничивает значение тока, протекающего через фотосопротивление, а резистор R 1 служит для настройки тока срабатывания реле. Ре­зистор R 3 , включенный последовательно с катушкой реле РПНВ, является делителем напряжения. Диоды Д 1 , Д 2 , Д 3 и Д 4 служат для получения постоянного тока.

Фотореле работает следующим образом: при достаточной естест­венной освещенности значение фотосопротивления мало и по об­мотке реле РП-17 протекает ток, равный или несколько больший тока срабатывания. Контакт реле РП-7 замкнут и шунтирует ка­тушку реле РПНВ, которое находится в отключенном состоянии.

При уменьшении естественной освещенности увеличивается значение фотосопротивления и ток, протекающий по катушке реле РП-7, постепенно уменьшается. При достижении определенного значения тока магнитный поток катушки перестает удерживать сер­дечник и реле отключается. Размыкается контакт, шунтирующий катушку реле РПВН, оно срабатывает и включает цепь осветитель­ной сети. При увеличении освещенности цикл повторяется.

Для автоматизации управления освещением могут применяться фотореле других типов, имеющие различные электрические схемы, и в качестве чувствительного элемента могут использоваться фото диоды или фототранзисторы, но во всех случаях принцип действия их аналогичен описанному.

В домах свыше 12-16 этажей применяется программное управ­ление освещением, переключающее в ночные часы рабочее освеще­ние на аварийное, что позволяет иметь минимально необходимое освещение и получить значительную экономию электроэнергии. С этой целью в схему управления вводят специальное моторное реле времени с часовым механизмом. Принцип работы реле за­ключается в том, что электродвигатель через редуктор приводит во вращение программный диск с двумя кулачками, которые воз­действуют на выходные контакты.

На рис. 19.12, а приведена кинематическая схема моторного реле времени. Пружинный двигатель 10 часового механизма приводит во вращение оси минутного вращения 4 и суточного 8. Скорость движения осей поддерживается часовым регулятором 1 через зуб­чатый редуктор 2 и 9. На оси 4 фрикционно насажен минутный диск 5, устанавливаемый по указателю 3. На оси 8 фрикционно на­сажен диск 6 с двумя временными, шкалами, устанавливаемый по указателю 7 . Часовой диск имеет отверстия, в которых укрепляются специальные штифты 25. При вращении диска штифты входят в зацепление со звездочкой 26 кулачкового механизма 21-24, управ­ляющего контактными пружинами 19, 20. Кулачковый механизм уст­роен таким образом, что замыкание и размыкание контактных пру­жин 19, 20 происходит скачкообразно. Каждая из временных про­грамм может настраиваться независимо по своей шкале. Автомати­ческий завод пружины часового механизма осуществляется электродвигателем 18 через зубчатую передачу 17, 16. Для управле­ния электродвигателем служит микровыключатель 15, который в свою очередь, приводился в действие дифференциальным механиз­мом 11-14.

На рис. 19.12, б приведена принципиальная электрическая схема моторного реле времени. Внешние цепи подключаются к контактам 1 -2 (первая программа) и 6 -7 (вторая программа). Питание на электродвигатель подается на зажимы 3-5. Для заземления ис­пользуют зажим 4.

На рис. 19.13 приведена схема управления освещением лестнич­ных маршей и коридоров 16-этажного дома. Как видно из схемы, лампы объединены в группы, которые включаются промежуточными реле 2Р и ЗР, причем реле 2Р работает только от фотореле, а реле ЗР соединено с реле времени и отключает часть освещения по за­данной программе. Реле 1 P предназначено для переключения пи­тания фотореле при аварийном отключении одного из вводов в здание, что могло бы привести к выключению как рабочего, так и аварийного освещения.

Существенная экономия электрической энергии может быть по­лучена при автоматизации управления освещением некоторых по­мещений в школах больницах и зданиях другого назначения. Так, например, в школах включают на время уроков часть освещения коридоров и некоторых других помещений.

На рис. 19.14 приведена типовая схема автоматического управления освещением в школьном здании, объединенная с звонковой сигнализации и работающая от электрочасов. Для

установления заданных временных периодов включения и отключения освещения необходимо осуществить первоначальное включение автомата 1АВ в начале периода отключения освещения (во время урока). Вклю­чение автомата 1АВ сформирует первый импульс на включение реле 1Р . В дальнейшем периоды работы будут устанавливаться автома­тически и точность их выполнения будет зависеть от работы электрических часов.

Реле 1Р сработает и своим замыкающим кон­тактом в цепи 1-7 замк­нет цепь питания первой катушки двухкатушечного реле ЗР, оно сработает и разомкнет свой замы­кающий контакт в этой же цепи. Реле ЗР зафиксируется в этом положе­нии специальной пружи­ной и замкнет своим замыкающим контактом цепь 10-11 питания ка­тушки реле времени РВ, если замкнуты контакты программного реле вре­мени РВМ и фотовыклю­чателя ФВК. Настройка реле РВМ производится таким образом, что его контакт замыкается за 30-40 мин до начала за­нятий в школе и размы­кается через некоторое время после окончания всех занятий. Контакт ФВК замкнут при недостаточно наружной освещенности. Реле времени РВ своим замыкающим контактом в цепи 1-12 включает цепь питания катушки магнитного пускателя МП , который включит освещение в цепи А-13 , В-14 , С-15 .

После окончания перемены импульс от звонка поступает уже на катушку реле 2Р , так как в цепи реле 1Р размыкающий контакт реле ЗР разомкнут; а в цепи катушки 2Р замыкающий контакт реле ЗР замкнут; замыкающий контакт реле 2Р в цепи 1-8 замкнется и подаст напряжение на вторую катушку реле 3Р через его замкнутый контакт, реле опять сработает и зафиксируется пружиной в новом положении. Одновременно разомкнется его контакт в цепи катушки реле РВ, которое с выдержкой времени, необходимой для того, чтобы все учащиеся успели войти в классы, обесточит катушку МП и лампы освещения ЛО погаснут.

После очередного звонка на перемену импульс от звонка посту­пит опять на реле IP и процесс повторится. Использование двухкатушечного реле типа РП-12 с пружинными защелками (на схеме реле ЗР) обеспечивает нормальную работу схемы без повторной на­стройки при временном отключении напряжения. При ремонтных работах имеется возможность включить освещение вручную с помо­щью выключателя ВК. Рассмотренная схема предназначена только для управления рабочим освещением. Аварийное освещение на пе­риод проведения уроков не отключается и управляется фотореле.

Управление наружным освещением. Управление наружным ос­вещением-сложная техническая задача, так как в условиях круп­ных городов это десятки тысяч светильников, зажигаемых и отклю­чаемых в определенное время, это большие мощности электроэнер­гии, одновременно подключаемые к энергосистеме и отключаемые от нее, это специальные длинные линии управления.

В настоящее время приняты две системы управления освещени­ем: дистанционное (местное) с ограниченной зоной действия на квартал (улицу, площадь) и централизованная с зоной действия на микрорайон (район, город).

Особую трудность в организации управления наружным освеще­нием представляет устройство электрического соединения аппарату­ры управления и светильников. В качестве линий соединения при­меняются: специально проложенные линии (воздушные или ка­бельные), силовые линии электрических сетей (воздушные или кабельные), кабели городской телефонной сети. Вид соединитель­ных линий определяется условиями монтажа и экономическим

фактором.

Специальные линии управления наиболее просто решают вопрос электрического соединения. Они удобны и надежны в эксплуатации, но их устройство связано с большими затратами.

Силовые линии электрических сетей позволяют передавать по ним одновременно и команды управления. Для устройства такого электрического канала необходима специальная аппаратура. Усло­вия эксплуатации канала требуют особого режима, так как его ра­бота связана с двумя самостоятельными электрическими системами: управлением наружным освещением и силовым электроснабжением.

Городская телефонная сеть имеет наиболее развитые электриче­ские каналы, позволяющие также одновременно использовать их для передачи команд управления. При использовании телефонных линий для управления наружным освещением напряжение команд ограничивается 60 В постоянного тока. Это вызвано тем, что фон переменного тока может мешать телефонным переговорам, а на­пряжение лимитируется изоляционными свойствами телефонного кабеля.

Электрическая схема дистанционного (местного) управления наружным освещением выполняется на тех же аппаратах, какие применяются для освещения внутри зданий, включая и фотовыключатели. Аппараты управ­ления и коммутации устанавливаются на каждом из осве­щаемых участков территории. При этом управление освеще­нием может осуществляться из одного или нескольких мест.

Централизованное управ­ление наружным освещением, как правило, осуществляется из одного пункта (диспетчер­ской) и предусматривает от­ключение части освещения в ночное время, а также получе­ние информации о состоянии освещения. В связи с более широкими задачами централи­зованной системы (управле­ние, контроль и сигнализа­ция) для ее устройства при­меняется более сложная аппа­ратура и требуется квалифи­цированное обслуживание.

Осветительная сеть группи­руется по секциям, каждая из которых подсоединена к опре­деленному контактору, уста­навливаемому.рядом с сек­цией, а катушки контакторов подключаются к. каналу уп­равления. Таким образом, по цепям управления протекают лишь токи, потребляемые ка­тушками контакторов. Однако при большой протяженности цепей управления одновремен­ное включение многих контак­торов становится затрудни­тельным из-за значительного падения напряжения в цепях управления. В этом случае применяют каскадную схему централизованного управле­ния, осуществляющую после­довательное включение секций осветительной сети.

В качестве примера рас­смотрим схему каскадного включения контакторов (рис. 19.15). Каждая секция осветительной сети имеет свой пункт силового электропитания 1ЙП, 2ПП и т.д., на которых также установлена коммутационная аппара­тура управления. Если переключатели 1ИУ, 2ИУ и т. д. (изби­ратели управления) установлены в положение П и на пункте управления ПУ замкнут выключатель 1, то образуется электри­ческая цепь 1П2 (предохранитель), В (выключатель), 1СД 2 (со­противление добавочное), контакт 2 переключателя 1ИУ, 1ЛК (катушка линейного контактора), контакт 4 переключателя 1ИУ. Контактор 1ЛК сработает и своими силовыми контактами вклю­чит освещение своей зоны. При этом по аналогичной цепи полу­чит питание катушка контактора 2ЛК второго силового пункта питания 2ПП, который включит освещение своей зоны и подаст напряжение в цепь управления третьим контактором, и т. д.

Для управления освещением при необходимости с силового пункта питания избиратели управления ИУ устанавливают в положение 1. При этом создается цепь питания катушки контактора, например, 1ЛК - предохранитель 1П, добавочное сопротивление 1СД 1 контакт 1 и контакт ЗИУ. В результате произойдет срабаты­вание контактора 1ЛК и всех последующих, если их ИУ остались в положении П. Следовательно, с любого силового пункта питания можно осуществить управление всеми зонами.

Дополнительные сопротивления СД служат для подбора рабоче­го напряжения катушек контакторов. К недостатку каскадной схе­мы включения следует отнести нарушение всей цепи управления освещением при аварии на одном из силовых питательных пунк­тов.

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).

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.

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

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 %.

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.

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 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) - 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 , которые содержат меньше электронных компонентов, чем требуется в предыдущем случае, и поэтому более дешевы.

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.

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

Достигнуть более полного и четкого учета наличия дневного света, равно как и учета присутствия людей в помещении, можно, применяя средства автоматического управления освещением (СУО) . Управление осветительной нагрузкой осуществляется при всем этом 2-мя основными методами: отключением всех либо части осветительных приборов (дискретное управление) и плавным конфигурацией мощности осветительных приборов (схожим для всех либо личным).

К системам дискретного управления освещением сначала относятся разные фотореле (фотоавтоматы) и таймеры. Принцип деяния первых основан на включении и выключении нагрузки по сигналам датчика внешней естественной освещенности .

2-ые производят коммутацию осветительной нагрузки зависимо от времени суток по за ранее заложенной программке.

К системам дискретного управления освещением относятся так­же автоматы, снаряженные датчиками присутствия . Они отключают осветительные приборы в помещении спустя данный просвет времени после того, как из него удаляется последний человек. Это более экономный вид систем дискретного управления, но к побочным эффектам их использования относится вероятное сокра­щение срока службы ламп за счет нередких включений и выключений.

Системы плавного регулирования мощности освещения по собственному устройству несколько труднее. Принцип их деяния объясняет набросок.

В ближайшее время многими забугорными фирмами освоено создание оборудования для автоматизации управления внутренним освещением. Современные системы управления освещением соединяют внутри себя значимые способности экономии электроэнергии с наибольшим удобством для юзеров.

Автоматические системы управления освещением , созданные для использования в публичных зданиях, делают последующие обычные для этого вида изделий функции:

Четкое поддержание искусственной освещенности в помещении на данном уровне . Достигается это введением в систему управления освещением фотоэлемента, находящегося снутри помещения и контролирующего создаваемую осветительной установкой освещенность. Уже только одна эта функция позволяет сберегать энергию за счет отсечки так именуемого «избытка освещенности».

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

Если поддерживать освещенность, создаваемую вместе осветительной установкой и естественным освещением, на данном уровне, то можно еще посильнее понизить мощность осветительной установки в каждый момент времени.

В определенное время года и часы суток может быть даже внедрение 1-го естественного освещения. Эта функция может осуществляться этим же фотоэлементом, что и в прошлом случае, при условии, что он выслеживает полную (естественную + искусственную) освещенность. При всем этом экономия энергии может составлять 20 — 40%.

Учет времени суток и денька недели. Дополнительная экономия энергии в освещении может быть достигнута отключением осветительной установки в определенные часы суток, также в выходные и торжественные деньки. Эта мера позволяет отлично биться с забывчивостью людей, не отключающих освещение на рабочих местах перед своим уходом. Для ее реализации автоматическая система управления освещением должна быть оборудована своими часами реального времени.

Учет присутствия людей в помещении. При оборудовании системы управления освещением датчиком присутствия можно включать и отключать осветительные приборы зависимо от того, есть ли люди в данном помещении. Эта функция позволяет расходовать энергию более нормально, но ее применение оправдано далековато не во всех помещениях. В отдельных случаях она может даже сокращать срок службы осветительного оборудования и создавать противное воспоминание при работе.

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

Дистанционное беспроводное управление осветительной установкой . Хотя такая функция не является автоматической, она нередко находится в автоматических системах управления освещением благодаря тому, что ее реализация на базе электроники системы управления освещением очень ординарна, а сама функция добавляет существенное удобство в управлении осветительной установкой.

Способами конкретного управления осветительной установкой является дискретное включение/отключение всех либо части осветительных приборов по командам управляющих сигналов, также ступенчатое либо плавное понижение мощности освещения зависимо от этих же сигналов.

Ввиду того, что современные регулируемые электрические ПРА имеют ненулевой нижний порог регулирования, в современных автоматических системах управления освещением применяется композиция плавного регулирования прямо до нижнего порога с полным отключением ламп в светильниках при его достижении.

Системы автоматического управления освещением, условно можно поделить на два главных класса — так именуемые локальные и централизованные .

Для локальных систем типично управление только одной группой осветительных приборов, в то время как централизованные системы допускают подключение фактически нескончаемого числа раздельно управляемых групп осветительных приборов.

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

Локальные «системы управления светильниками» почти всегда не требуют дополнительной проводки, а ино­гда даже уменьшают необходимость в прокладке проводов. Конструктивна они производятся в компактных корпусах, фиксируемых конкретно на осветительном приборе либо на пробирке одной из ламп. Все датчики, обычно, составляют один электрический прибор, в свою очередь, интегрированный в корпус самой системы.

Нередко осветительные приборы, оборудованные датчиками, обмениваются меж собой информацией по проходам электронной сети. Из-за этого даже в случае, если в здании остался единственный человек, находящиеся на его пути осветительные приборы останутся включенными.

Централизованные системы управления освещением

Централизованные системы управления освещением, более много отвечающие наименованию «умственных», строятся на базе процессоров, обеспечивающих возможность фактически одновременного многовариантного управления значимым (до нескольких сотен) числом осветительных приборов. Такие системы могут применяться или только для управления освещением, или также и для взаимодействия с другими системами построек (к примеру, с телефонной сетью, системами безопасности, вентиляции, отопления и солнцезащитных огораживаний).

Централизованные системы выдают также управляющие сигналы на осветительные приборы по сигналам ло­кальных датчиков. Но преобразование сигналов происходит в едином (центральном) узле, что предоставляет дополнительные способности вручную управлять освещением строения. Сразу значительно упрощается ручное изменение метода работы системы.

При системах централизованного дистанционного либо автоматического управления освещением питание цепей управления разрешается от полосы, питающей освещение.

Для помещений, имеющих зоны с различными критериями естественного освещения, управление рабочим освещением должно обеспечивать включение и отключение осветительных приборов группами либо рядами по мере конфигурации естественной освещенности помещений.

Имеющийся ассортимент автоматических систем управления освещением (СУО) делится на три класса:

1) СУО осветительного прибора — простая компактная система, конструктивно являющаяся частью осветительного прибора и управляющая только или одной группой нескольких близкорасположенных осветительных приборов.

2) — самостоятельная система, управляющая одной либо несколькими группами осветительных приборов в одном либо нескольких помещениях.

3) СУО строения — централизованная компьютеризованная система управления, обхватывающая освещение и другие системы целого строения либо группы построек.

Большая часть компаний-производителей систем управления освещением (СУО) осветительных приборов изготовляют эти системы в виде отдельных блоков, которые могут быть интегрированы в осветительные приборы разных типов.

Бесспорным преимуществом СУО осветительных приборов является простота их монтажа и эксплуатации, также надежность. В особенности надежны СУО, не требующие электропитания, потому что выходу из строя более подвержены блоки питания СУО и энергопотребляющие микросхемы.

Но если требуется управлять осветительными установками больших помещений либо, к примеру, стоит задачка личного управления всеми светильниками в помещении, СУО осветительных приборов оказываются довольно дорогим средством регулирования, потому что требуют установки одной СУО на один осветительный прибор. В данном случае удобнее использовать , которые содержат меньше электрических компонент, чем требуется в прошлом случае, и потому более дешевы.

представляют собой блоки, размещаемые за навесноыми потолками либо конструктивно встраиваемые в электронные распределительные щиты. Системы этого типа, обычно, производят одну функцию либо фиксированный набор функций, выбор меж которыми делается перестановкой тумблеров на корпусе либо выносном пульте управления системы.

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

Создатель статьи: Sun Cheek

Установка автоматической системы управления освещением является одним из самых эффективных методов повышения энергоэффективности для офисов, производственных или торговых помещений, городских улиц и парков.

Для начала давайте определимся с формулировками. Что такое «система управления освещением» ? Это интеллектуальная сеть, которая позволяет обеспечить необходимое (заданное) количество света в тех местах, где это необходимо и в тот момент, когда это нужно. Она включает в себя светильники, датчики и прочие вспомогательные устройства, объединенные в единую интеллектуальную структуру, которая может работать в автономном режиме либо в режиме ручного управления. Системы автоматического управления светом часто встречаются под названием «умное освещение».

Системы автоматического управления светодиодным освещением от DURAY

Основные сферы, в которых на сегодняшний день применяются системы управления:

• управление светильниками одной комнаты, одного офисного помещения;
• управление любым количеством светильников в офисных зданиях, на производственных предприятиях, в жилых комплексах, торгово-развлекательных и спортивных центрах;
• управление освещением городских улиц и парков.

0 - 10V Dimming System

Одна из базовых систем управления освещением. Диммер 1-10В (0-10В) управляет источниками питания каждого светильника путем передачи сигнала низкого напряжения 1-10В (0-10В) постоянного тока. При минимальном уровне напряжения устройство будет выключено, либо станет работать с минимальным уровнем светового потока, это зависит от применяемой модели источника питания. При 10 В светодиодный светильник будет работать на 100% яркости, давая свой номинальный световой поток.

Такая система управления может применяться для поддержания оптимального уровня яркости светильников в зависимости от уровня естественного освещения. В светильниках производства АО «Дюрэй» в качестве регулятора яркости может использоваться потенциометр 100 кОм.

PUSH Dimming System

Управление освещением в отдельной комнате / офисном помещении

Является одним из базовых типов димминга, предлагаемых на рынке. Подходит для использования в помещениях малого и среднего размера. Эта система проста и не требует применения специальных цифровых контроллеров. Для работы системы PUSH Dim необходим кнопочный переключатель типа «нормально открытый» («normally open»). При коротком нажатии светильник включается или выключается, а при длительном меняет яркость в большую или меньшую сторону.

DALI Easy

Управление группой светильников в отдельной комнате / офисном помещении

Открытый протокол DALI специально разработан для гибкой настройки систем управления освещением. На его основе можно внедрять системы практически любой сложности, с очень широким набором функций и сценариев работы.

Одним из преимуществ протокола DALI является устойчивость к аналоговым помехам (которые характерны для систем управления по 0-10В), благодаря большой амплитуде цифрового управляющего сигнала, что важно для корректной работы управляемого светильника. Другой плюс системы в том, что она не требует дополнительного реле, управляющего включением светильника. Управление осуществляется только по цифровой шине DALI, без дополнительных устройств, что несколько упрощает систему управления и снижает ее конечную стоимость.

Устройства DALI делятся на контроллеры (ведущие) и подчиненные (ведомые). Обмен командами по сети инициируется контроллерами, подчиненные устройства отвечают на их запросы. Максимальное количество подключаемых устройств DALI не превышает 64 (в зависимости от источника питания).

DALI no limits

Управление системой освещения с любым количеством светильников

Система управления освещением DALI может быть интегрирована в другие системы автоматизации зданий.

Каждая линия DALI допускает использование до 64 независимых устройств. Для построения более масштабных систем требуется использование DALI-роутеров, которые позволяют объединять неограниченное количество устройств DALI.

Система разделяется на разные управляемые группы, подгруппы в зависимости от конкретных задач. Конфигурация оборудования в них может содержать разнообразные устройства для автоматизации освещения всего здания: блоки питания и контроллеры DALI, DALI-роутеры, датчики присутствия и освещенности, DALI-реле, кнопочные интерфейсы DALI и т.д.

Преимущество данной системы – это ее масштабируемость, возможность управления освещением по шине DALI от отдельных помещений до всего здания. Система позволяет управлять неограниченным числом светильников и создавать сценарии работы для них.

В статье мы разобрали основные системы управления освещением. Более подробную информацию можно получить у специалистов компании Дюрэй по тел. 8-800-500-2808 или .