スマートオフィス照明システムの作成方法:2つのフロアの比較

建物内の電気の有形部分は照明に費やされます。 同時に、私たちはしばしば空の部屋を照らし、日中は非常に明るいので照明を消さない。



オフィスそのもののCROCでは、顧客向けにインストールするシステムのテストが行​​われているため、実験の分野は素晴らしいものでした。



比較のために、ランプの配置と作業室の配置が同じ2つのフロアが選択されました。 自動照明制御用のセンサーが1フロアに設置され、照明器具は効率が向上したエネルギー効率の高いものに置き換えられました。 人のいない部屋では電源がオフになり、さらに十分な昼光で照明の輝度レベルが低下しました。



結果をすぐに表示します。その結果、1300平方メートルを超える面積の床で45%の節約になりました。 これは人的要因を考慮に入れています(あなた自身の快適さのための自動化の選択的シャットダウン)。 もちろん、節約は照明を制御するだけでなく、照明器具の交換と照明の全体的な近代化によっても得られます。 合計、すべての鉄分と仕事を考慮したシステムの回収期間-5年。 この測定は、2012年11月2日から2013年3月30日まで行われました(夏には、より大きな日照があり、必要な電力はさらに少なくなります。つまり、結果は良くなります)。





窓のある典型的な部屋での人工照明の最適な動作モードの図(垂直-ランプ強度、水平-時間)。



準備する



建設中のKROK-2ビルの内部エンジニアリングシステムを設計しながら、最初のオフィスビル(KROK-1)の7階を変更したかったのです。 実際、CROC-2はエネルギー効率の高い建物として考えられており、この要件により、エンジニアリングインフラストラクチャ全体に特定のフレームワークが課されています。



タスクはシンプルでした。オフィスの従業員に高品質で便利な照明を提供し、供給電力を最小限に抑えることでした。 最初の建物の2階に基づいて分析することにしました。 テストは7番目でした。 既存の従来の照明システムを備えたKROK-1の6階は、建物、面積、スタッフの密度に目的が似ているコントロール1として選択されました。 あちこちで、詳細な計量のために正確なメーターを取り付けました。



7階でも:





照明制御機器の多くの欧米メーカーは、パンフレットでかなり魅力的な節約の数字を提供しています。 これらの貯蓄指標は、ロシアの現実で実際にテストされる場合もあれば、そうでない場合もありますが、「ヒューマンファクター」を考慮せずに理想的な条件で記述される場合もあります(詳細は後述)。 その結果、さまざまな光源が、照明のエネルギー消費量を20〜50%削減する指標を備えています。



一目見ただけで、必要のないときにライトを消したり暗くしたりするよりも簡単なことは何ですか? 唯一の問題は、「必要」な場合とそうでない場合を誰がどのように決定するかです。 私たちは、完全に自律的なモードで照明を管理するためのEsyluxのソリューションを試して、節約を評価し、独自の専門知識と経験を持ち、それを顧客に提供することにしました。



まず、器具の数を再計算し、新しい器具の設置を考慮して、職場で必要な照明を提供するように配置を最適化しました。 新しいランプの特性を考慮し、さらに窓からの光に応じて制御できるように照明器具のグループを再配分することが重要でした(窓ガラスと平行に配置します)。 次に、人の存在に応じて自動的に照明を制御するセンサーを取り付ける必要があり、自然光の条件に応じてランプの輝きの強度を制御する機能も必要でした。



準備部分はこれでした-職場では、測定はルクスメーターを使用して行われ、現在の標準と比較してチェックされました。 これらの測定値はより大きな範囲で本質的に有益であり、その結果、照明は従業員の希望に合わせて調整されたことに注意する必要があります。 特定の職場ごとに、自然光のレベルへの適応は、照明の測定値、従業員の希望(以下で詳しく説明します)、および部屋の家具の配置の特性に従って行われました。



制御要素として、調光機能(スムーズな電力制御)を備えた占有センサーが選択されました。



従業員の座席を考慮した新しいタイプの照明器具とその配置により、すべての職場の照明の分布の状況を改善し、床の電力消費を約40%削減し、最終的に7階全体の電力消費の指標に影響を与えましたコントロール6階(約45%)。



テスト



単純に照明をオフにすることの利点と、昼光に応じたセンサーの典型的な動作モードは、画像で見ることができます(照明は部屋にいるときのみ点灯します):







調光も使用されている場合は、次の画像が得られます(さらに大きな節約、人工照明の明るさは自然に応じて調整されます):







間接的な利点の1つは、スイッチを使用する必要がないという事実に誰もがすぐに慣れて、必要な場所、人がいる場所、必要なだけ正確に照明が点灯することです。



マイナスのうち、明るい太陽、個々の雲、強風では、センサーが絶えず光をクリックすることが判明する可能性があり、これは一部の従業員を悩ませ、少なくともしばらくの間、システムを半自動モードにする必要があることに注意することができます。 これは、冒頭で述べた「ヒューマンファクター」に起因する可能性があります。システムは、それを使用する人々の利便性を損なうものであってはなりません。したがって、自動化をオフにして長時間ライトを点灯する方法が意識的に提供されます。 これは節約を犠牲にして行われることは明らかです。



実験は生きている作業チームで行われ(理解と忍耐のために実験のすべての参加者に感謝)、誰もが慣れることができた条件が変更されました。 特定の各ケースでは、従業員自身の希望が考慮されました。誰かがより明るく愛し、誰かがより暗く、誰かが実際に一般的な人工照明を使用せず、テーブルランプを使用します。 これは、節約の評価にも役割を果たしました。たとえば、標準化された設定では、誰も働いたことのない新しい建物では、誰もがすぐに新しい条件に慣れ、より多くの節約があると想定できます。



技術部



私たちの場合、赤外線感知素子を備えたセンサーが使用されています。 モーションセンサーとプレゼンスセンサーは、人体と周囲の環境の温度の違いに基づいて、プレゼンスを判定するという同じ原理を持っています。







私は誰もがこれらのものに精通していると思います-それらは例えばホテルでしばしば見られます。



実際、センサーは観測された空間の温度変化に反応します。 「鉄」レベルでは、これは、透明部分と不透明部分が交互になった特別なレンズを使用して実現されます。その結果、周囲の環境とは異なる温度の物体がIRセンサー応答を提供する境界の交点で、観測された空間全体をセグメントに分割できます。 この原理では、センサーの機能の1つが隠されています-センサー上を移動するとき、接線に沿って歩く人よりも悪い人を定義します。



下の図では、灰色の人よりも著しく短い距離から赤い人が検出されます。 事実、センサーに移動するとき、人はセンサーの「影」を大きくすることで隣のセクターを閉じるまで、移動しても1つのセクターに落ちてそこに留まることができます。 接線に沿った動きの場合、人はより速くゾーンを横断し、セクターからセクターへの重要な動きはより大きな距離から決定されます。







使用されているセンサーの特徴は、すでに取り付けられて機能している照明システムでも簡単に設置できることです。 センサーはラインの「隙間」に設置され、独自のソリッドステートリレーを使用してオン/オフを制御します。 画像は、0..10Vの信号による制御の場合に、センサーをランプに接続するための電気回路を示しています。





センサーには主に2つのタイプがあります。

  1. モーションセンサー
  2. 存在センサー


1つ目は、人が定期的に現れるように設計され、2つ目は、人が常に存在し、照明のレベルを測定するために設計されています。



両方のセンサーが動きを正式に決定していることを理解してください。「動き」と「存在」の名前は、アプリケーション領域によって分類するために製造業者によって使用されます。







モーションセンサーの主な違いは、照明と制御を測定するためのアルゴリズムです。 彼らは最初の動き検出の瞬間にのみ照度を測定します。 たとえば、ショッピングセンターへの入り口、その上にこのセンサーを介して接続されたランプ、センサーには250ルクスと2分の遅延オフなどの動作のしきい値があります。



人が朝早く建物に入り、太陽がまだ昇っておらず、自然光のレベルが250ルクス未満である場合、センサーは存在を検出し、照度を測定し、しきい値と比較して、内部リレーを閉じ、照明をオンにします。 2分間の遅延期間中に視野に誰も現れない場合、ライトはオフになります。 次の訪問者が2分間の遅延で通過した場合、センサーはゼロから2分をカウントし、照明を再測定しません。 その結果、センサーが照明のレベルを測定しない場合、しきい値を長く超えたという事実にもかかわらず、ライトがオフにならない状況が発生する可能性があります。



プレゼンスセンサーは、照明を絶えず測定し、設定値と比較し、人の存在が検出された場合でも、しきい値を超えるとライトをオフにすることができます



モーションセンサー



私たちはそれらを廊下や公共エリアに設置しました。 それらを並行してオンにして、1つがトリガーされたときに、廊下全体にライトが点灯するようにすることをお勧めします。



コンパクトな存在センサー



バスルームとキッチンルームには、コンパクトなプレゼンスセンサーが設置されています。センサーには、廊下や公共エリアのモーションセンサーと同様のアルゴリズムがありますが、より小さく、カバレッジエリアがあります。



バスルームでは、別の問題が明らかになりました-人が実際に部屋を走り回らない(オフィスルームでは、マウスを動かすなど、ほぼ一定の動きがある)ため、ライトが予期せずオフになる場合があります。 この場合、彼はぐいと引いて、電源がオンになることは明らかです、しかし、あなたが見るように、それはあまり快適ではありません。 そのため、このようなセンサーには15分からの大きなシャットダウン遅延を設定します。



存在センサー



オフィスエリアとエレベーターホールに、プレゼンスセンサーとスイッチを設置しました。 このスイッチは、センサーと制御された照明グループ全体の電源を切ることができます。



センサーをオンにすると、10から15秒間センサーが自動的に較正され、ライトがオフになり、構成されたアルゴリズムが機能し始めます。

  1. 部屋に人がいないとき、ライトは自動的にオフになり、センサーはスタンバイモードとテストライトメーターで動作します。
  2. 人が検出されると、2つのオプションが可能になります。

    a)人はいますが、窓からは十分な光があります-センサーは測定を行い、光のレベルが下がると照明をオンにします。

    b)照明の明るさは、照明の標準に設定されたしきい値に達するように選択されます。 人々が現れました-ライトが点灯し、標準のレベルに調整されています。
  3. 人がいない-遅延タイマーが起動し、変更がない場合はオフになるか、10%の照明レベルになります。




申込み



私たちの西洋の同僚は、そのようなシステムをホテル(これはゲストにとって便利で非常に実用的です)、オフィス、生産、市政から博物館などのさまざまな公共の建物に取り付けます。 時々、これらのものは家に置かれます。



ヨーロッパでは、主な動機は「グリーンテクノロジー」であり、ここで貯蓄が大きな役割を果たすと思います。



私たち自身の経験から、上記の照明制御により、スイッチを忘れて自然光を最大限に活用することができます。 作業室は、窓から職場までの距離に関係なく、均等に照らされます。 一般に、快適な作業条件が確保され、システムが静かに動作すると同時に電力を節約します。これが最も重要なパラメーターです。品質を犠牲にすることはありません。



そのようなシステムを実装するコストの計算に興味がある場合、または質問がある場合 、ISavinkin @ croc.ruに書き込むか、コメントで質問してください。喜んでお答えします。



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