Современные светодиодные светильники управляются по релейному принципу – включению/отключению питания. Использование интеллектуальных систем позволит настроить требуемый уровень освещения. Стоит учесть, что они потребуют использования более технологичного (дорогого) оборудования. Поэтому на практике применяется система непрерывного поддержания уровня освещенности, выполненная на основе более доступной компонентной базы.
Как это было всегда?
Традиционными источниками света ранее считались люминесцентные или вольфрамовые лампы (что не сравнить с современным светодиодным освещением). В былые времена преследовались цели минимизации расходов на оплату счетов за электроэнергию. Поэтому уже с середины девяностых годов прошлого столетия стали применяться системы автоматизации, в том числе управляющие и освещением. За основу были приняты протоколы типа KNX, DALI, LonWorks, BACnet. Они решали такие задачи, как включение и отключение отдельных групп светильников, регулирование их уровня освещенности.
- Включение всех светильников;
- Включение определенного светильника на заданную мощность;
- Активировать конкретную сцену освещенности (по предустановленному алгоритму);
- Выключение.
Использовались системы управления с встроенными датчиками присутствия и освещения. Отметим, что установка соответствующего оборудования на тот момент считалась достаточно дорогим удовольствием, однако она позволяла существенно снизить энергетические затраты. Стимулирующим же фактором служила престижность подобных систем, а это отражалось и на стоимости эксплуатации офисных пространств.
Как происходило последующее развитие?
С 2010 года на рынке появился яркий, доступный и компактный светодиодный свет . Современные технологии позволили на выходе получить экономные, долговечные, безопасные светильники. Единственным их недостатком являлась высокая стоимость, которая постепенно уходила на второй план. В процессе же проектирования систем освещения обнаружились проблемы. Дело в том, что стоимость всех светодиодных светильников оказалась выше блоков управления и другого вспомогательного оборудования (линий связи, контроллеров, датчиков, панелей управления, услуг по наладке и разработке).
Поэтому остро встал вопрос окупаемости. Кроме этого выяснилось, что светодиодные системы при повышении рабочей температуры быстро деградируют (случается при некачественном монтаже, плохом отводе тепла). Несмотря на это led элементы привлекают к себе внимание благодаря возможности плавного изменения величины светового потока. В связи с этим сегодня акцент делается на создание систем с оптимальной освещенностью. Отметим, что в настоящее время единого решения относительно управления подсветкой рабочих мест, пространств, коридоров, жилых зон так и не нашлось.
Что предлагает рынок?
Существует несколько эффективных программных продуктов, предназначенных для светотехнического расчета проектирования осветительных установок промышленных предприятий, наружного, внутреннего освещения зданий, сооружений, площадок. Речь идет о системах ElectriCS Light, Dialux и других. Отметим, что это проектировочные программные продукты, которые не решают проблем с плавным управлением освещенности в режиме реального времени. В результате анализа ситуации, специалисты пришли к выводу о необходимости создания системы стабилизации подсветки рабочих зон, на основе одного датчика освещения на каждое пространство (зону).
Разработка системы
Освещение светодиодными светильниками делаем с допущением, что оно будет создаваться в небольшом помещении, в котором световой поток с каждого окна существующих рабочих зон одинаков. Отражением света от стен в данном случае пренебрежем. Исходя из конструктивных нюансов светильников, которые предполагаются быть использованными, допускается применение и более сложных зависимостей.
Рекомендации специалистов
Система стабилизации освещенности рабочих зон условно может быть разделена на несколько этапов. Вначале, при монтаже, настройке системы, в затемненном (насколько это будет возможно) помещении измерительной аппаратурой (люксометром) выполняется контроль уровня освещения рабочей зоны, с учетом диммирования близлежащего устройства освещения. Далее настраиваются минимальные значения освещенности. Фактически говорится об общепринятой операции.
Делая замер освещенности рабочих зон, одновременно необходимо осуществлять регистрацию величины освещенности потолочными датчиками (желательно размещать их по центру помещения). В процессе своей работы система стабилизации получает мгновенные параметры, которые дополнительно проходят фильтрацию (исключение реакций относительно кратковременного изменения освещенности в результате воздействия природных факторов). Выявленные значения сравниваются заданными характеристиками.
Настройки пропорционально-интегрального регулятора выбираются так, чтобы обеспечивалось максимальное быстродействие системы, с исключением колебательных процессов. Добиться поставленной задачи легко с учетом передаточных функций датчика, устройств освещения, соответствующего электротехнического оборудования, времени и интервала опроса датчиков. Упрощенно автоматическая система стабилизации наружного и внутреннего светодиодного освещения рабочего места представлена на изображении ниже.
