Od redakcji 7/2018

okladka Ei7Jeszcze do niedawna koncepcja ochrony instalacji elektrycznych zawarta w europejskich normach i stosowana przez producentów aparatury zabezpieczającej niskiego napięcia miała poważną lukę. Żaden z aparatów zabezpieczających (bezpiecznik, wyłącznik) nie wykrywał groźnego iskrzenia w instalacjach elektrycznych. A przecież nawet najmniejsza wada w instalacjach elektrycznych może powodować poważne konsekwencje. 

Więcej…

Systemy sterowania oświetleniem

Philips CityTouchSystemy sterowania oświetleniem zapewniają nie tylko odpowiednie warunki świetlne w pomieszczeniach i określonych strefach budynku, lecz także racjonalnie niskie zużycie energii. Umożliwia to obniżenie kosztów eksploatacji budynku. Dzięki tym zaletom zainteresowanie systemami sterowania oświetleniem staje się z każdym rokiem coraz większe.

Szacuje się, że w typowym budynku użytkowym energia zużywana na oświetlenie stanowi ok. 40% rocznych kosztów energii elektrycznej – zatem jest o co walczyć.

Dobór odpowiednich strategii sterowania oświetleniem w połączeniu z prawidłowym doborem opraw oświetleniowych i źródeł światła decyduje o spełnieniu nadrzędnej funkcji instalacji oświetleniowej, jaką jest zapewnienie optymalnych warunków świetlnych. Sterowanie oświetleniem może odbywać się na różne sposoby – począwszy od sterowania ręcznego po pełną automatyzację uwzględniającą porę dnia, natężenie światła zewnętrznego, obecność domowników itp. Współczesne systemy sterowania oświetleniem zostały opanowane przez cyfrowe interfejsy, z których najpopularniejszy to system DALI lub DMX. Nadal jednak stosowane są systemy analogowe, których głównym przedstawicielem jest system 1-10V. Główną przewagą systemów cyfrowych nad analogowymi jest ich większa funkcjonalność. Oprócz tego systemy cyfrowe charakteryzują się dużą odpornością na zakłócenia, co pozwala na tworzenie dużych systemów nawet w najbardziej wymagających aplikacjach.

 Sposoby sterowania oświetleniem

Do najczęściej stosowanych strategii sterowania oświetleniem zalicza się:

  • sterowanie oświetleniem w zależności od obecności i ruchu,
  • manualne sterowanie oświetleniem przez użytkowników w zależności od ilości światła dziennego,
  • sterowanie czasowe,
  • sterowanie w zależności od wykonywanych zadań.

Spośród powyżej wymienionych strategii największe oszczędności energii możemy uzyskać używając czujników obecności i ruchu. Zadaniem tych czujników jest detekcja osób przemieszczających się lub znajdujących się w poszczególnych pomieszczeniach, co w konsekwencji powoduje automatyczne włączenie, podtrzymanie i przy braku obecności wyłączenie oświetlenia. Innym rozwiązaniem najbardziej korzystnych strategii sterowania oświetleniem jest wykorzystanie światła dziennego. W tym wypadku natężenie oświetlenia elektrycznego jest automatycznie dostosowywane, tak aby maksymalnie wykorzystać dostępną w danym pomieszczeniu ilość światła dziennego. Harmonogramowanie czasowe to kolejna strategia sterowania oświetleniem polegająca na tym, że oświetlenie w zdefiniowanych obszarach włącza się, wyłącza lub też ściemnia na podstawie z góry określonego i konfigurowalnego harmonogramu. Sterowanie zadaniowe polega na tym, że maksymalne poziomy natężenia są ustawiane do konkretnych zadań bądź dla konkretnych pomieszczeń, tak aby zapobiec zbyt mocnemu oświetleniu.

Technologie sterowania oświetleniem

 

SysteDALIm DALI

Phulips Acti lumeNajczęściej stosowaną technologią sterowania oświetleniem jest cyfrowy interfejs DALI (ang. Digital Addressable Lighting Interface) charakteryzujący się wszechstronnością, uniwersalnością i odpornością na zakłócenia. Dodatkową zaletą standardu DALI jest wzajemna kompatybilność urządzeń pochodzących od różnych producentów. Zagwarantowane jest to przez program certyfikacji urządzeń DALI oparty na normie IEC 62386. System DALI został przedstawiony w 2000 r. na międzynarodowych Targach we Frankfurcie. Z uwagi na dużą elastyczność i funkcjonalność rozwiązanie to jest chętnie wybierane i stosowane zarówno w przypadku pojedynczych pomieszczeń, jak i złożonych koncepcji oświetleniowych dla całych pięter lub obiektów wielopiętrowych. Nie bez znaczenia jest także prostota w instalowaniu oraz obsłudze systemu DALI, co oznacza, że instalatorzy i użytkownicy nie muszą uczestniczyć w specjalistycznych szkoleniach w zakresie sprzętu oraz oprogramowania. W systemie tym możliwe jest kontrolowanie maksymalnie 64 indywidualnych opraw oświetleniowych. Instalacje DALI można bardzo łatwo zintegrować z istniejącymi systemami automatyki budynku lub uwzględnić je już na etapie projektowania budynku. System DALI jest w pewnym sensie rozwiązaniem pośrednim pomiędzy prostym analogowym sterowaniem a kompleksowymi rozwiązaniami sterowania budynków, takim jak: BMS czy BCS, bazującymi na standardach LonWorks, KNX i BACnet.

Najnowszą wersją systemu jest DALI-2, w której zwiększono kompatybilność pomiędzy urządzeniami różnych producentów.

 

System KNX

KNXSystem KNX ma bardzo szerokie możliwości sterowania oświetleniem. Należy jednak podkreślić, że możliwości systemu są znacznie większe i dotyczą całej automatyki budynkowej (np. sterowania ogrzewaniem, roletami, bramami itp.). W systemie KNX do sterowania oświetleniem wykorzystuje się urządzenia zwane sensorami oraz elementy wykonawcze zwane aktorami. Sensory wysyłają rozkazy, na podstawie których element wykonawczy realizuje załączanie, wyłączanie lub regulację natężenia oświetlenia. Do grupy sensorów należą różnego rodzaju przyciski, czujniki natężenia oświetlenia, czujniki ruchu, panele dotykowe, piloty itp. Za pomocą przycisków, paneli czy pilotów możemy wysyłać rozkazy załączania, wyłączania oraz ściemniania czy rozjaśniania oświetlenia. Często rozkaz może dotyczyć już konkretnej wartości natężenia oświetlenia, co pozwala na budowanie scen świetlnych.

Czujniki ruchu podobnie jak przyciski mogą wysyłać rozkazy załączenia i wyłączenia. Często jednak mają wbudowane czujniki jasności, dzięki czemu załączenie oświetlenia może być uzależnione od poziomu zmierzonego natężenia wokół czujki ruchu. Dobrym przykładem może być tutaj korytarz. W momencie gdy nie jest on całkowicie zaciemniony, czujka w chwili wykrycia ruchu wyśle polecenie rozjaśnienia oświetlenia np. o 10%. W przypadku całkowitego zaciemnienia korytarza czujka ruchu wyśle rozkaz całkowitego rozjaśnienia. Możliwe jest również uzależnienie wysyłanych rozkazów od wbudowanego zegara.

Kolejnymi sensorami wydającymi rozkazy instalacji oświetleniowej są czujki natężenia oświetlenia, których zadaniem jest utrzymywanie konkretnego (wcześniej zadanego) poziomu natężenia niezależnie od ilości światła zewnętrznego. Zatem czujka dokonuje pomiaru natężenia i odnosi tą wartość do wartości zadanej. Jeśli poziom natężenia jest niższy niż zadany, to czujka wysyła rozkaz o rozjaśnieniu opraw oświetleniowych. W przeciwnym wypadku, gdy poziom natężenia oświetlenia jest zbyt wysoki, czujka wysyła rozkaz o przyciemnieniu oprawy. W ten sposób możliwe jest precyzyjne sterowanie jasnością, tak aby zawsze była ona odpowiednia do pracy, jaką wykonujemy.

Najprostszym elementem wykonawczym w systemie KNX jest przekaźnik. Przekaźniki załączane są elektronicznie na podstawie rozkazów od sensorów i mogą pełnić różne funkcje, takie jak:

  • załączanie obwodów elektrycznych,
  • kontrola prądu płynącego w obwodach elektrycznych,
  • realizacja funkcji opóźnienia załączenia lub wyłączenia,
  • działanie pulsacyjne,
  • wyłączenie oświetlenia po nastawionym czasie (np. na klatkach schodowych).

Jeśli w systemie KNX chcemy realizować nieco bardziej wyszukane funkcje sterowania oświetleniem, to należy sięgnąć po tzw. ściemniacze. Są to urządzenia, które pozwalają w sposób płynny regulować natężeniem oświetlenia i są one dedykowane do konkretnych źródeł światła. Inny zatem ściemniacz użyjemy do żarówek halogenowych, a inny do LED.

System KNX daje wysokie poczucie komfortu i bezpieczeństwa, wykorzystując do tego źródła światła zainstalowane w naszym gospodarstwie domowym.

 

System DMX

DMXSystem DMX (ang. Digital Multiplex) to cyfrowy protokół komunikacyjny, który powszechnie stosowany jest do sterowania oświetleniem w obiektach takich jak teatry, muzea itp. Dziś można jednak zauważyć wzrost jego popularności również w budownictwie. System DMX służy głównie do sterowania oświetleniem kolorowym RGB, a także do sterowania temperaturą barwową oświetlenia. System ten bazuje na standardzie interferjsu szeregowego RS-485 i umożliwia sterowanie maksymalnie 512 kanałami jednocześnie. Odznacza się dużą szybkością transmisji danych, dzięki czemu jest to idealny system do zastosowań, gdzie wymagana jest bardzo duża liczba lamp RGB oraz dynamiczne zmiany barw.

 

System 1-10V

1-10VSystemy 1-10V to analogowy prosty system do przyciemniania opraw. W połączeniu z odpowiednimi czujnikami tworzy system do realizacji prostych i niedrogich rozwiązań sterowania oświetleniem. Regulacja parametrów oprawy odbywa się za pomocą przewodów linii sterującej poprzez zmianę bezzakłóceniowego sygnału napięciowego na zaciskach zasilacza oprawy w zakresie 1–10 V. Zmiana napięcia wywołuje zmianę częstotliwości pracy danego układu. W efekcie wywołuje to zmianę prądu płynącego przez oprawę, a co za tym idzie wartości strumienia świetlnego. Używając sterowania 1-10V możemy wyróżnić dwie skrajne wartości napięcia, pomiędzy którymi możemy dokonywać regulacji:

  • napięcie linii sterującej wynosi 1 V – przewód sterujący znajduje się w stanie zwarcia; dla tego stanu strumień świetlny lampy jest minimalny, a jego procentowa wartość jest określona przez producenta zasilacza,
  • napięcie linii sterującej wynosi 10 V – przewód sterujący w stanie odłączenia; wartość strumienia świetlnego wynosi 100%.

Przy sterowaniu 1-10V oprawy świetlne zasilane z różnych faz mogą być sterowane z tego samego kontrolera. Wszystkie oprawy oświetleniowe muszą być wyposażone w odpowiednie zasilacze pracujące w standardzie 1-10V. Najprostsze układy sterowania 1-10V realizuje się poprzez regulację potencjometrem, natomiast bardziej zaawansowane instalacje dopuszczają współpracę z różnego rodzaju czujnikami (światła, ruchu, podczerwieni, występujące oddzielnie bądź zespolone w jednym elemencie sterującym). Sterowanie analogowe umożliwia również stosowanie światła dziennego (naturalnego) jako uzupełnienia do oświetlenia elektrycznego przy wykorzystaniu odpowiednich czujników światła.

System 1-10V pozwala na uzyskanie kompromisu pomiędzy ograniczonymi możliwościami instalacji konwencjonalnej a chęcią posiadania kilku bardziej zaawansowanych opcji.

 

Systemy bezprzewodowe

zigbee-1 logoW okresie ostatnich dwóch lat można zauważyć duży rozwój i zainteresowanie bezprzewodowymi systemami sterowania oświetleniem. Bardzo popularne stają się systemy oparte na komunikacji ZigBee, którego główną zaletą jest topologia mesh zwana inaczej siatką. W takiej konfiguracji każde dwa urządzenia potrafią komunikować się bezpośrednio ze sobą, co daje dużą elastyczność w projektowaniu instalacji. Systemy takie pozwalają na skomunikowanie ze sobą do 800 opraw oświetleniowych DALI, zatem mogą być używane w dużych budynkach. Sterowanie bezprzewodowe wiąże się poniekąd z koncepcją Internetu Rzeczy (IoT) polegającej na tym, że jednoznacznie identyfikowalne przedmioty mogą pośrednio albo bezpośrednio gromadzić, przetwarzać lub wymieniać dane za pośrednictwem instalacji elektrycznej.

 

[...]

Więcej informacji w nr 5/2018.

 

Targi Lumenlumen 1200x628px

Wyszukiwarka

Prenumerata

 

like Nowości!

quote Na skróty

like Najczęściej czytane!

like Polecamy!

like Newsletter!

Znajdź nas na facebooku!

UWAGA! Ten serwis używa cookies i podobnych technologii.

Brak zmiany ustawienia przeglądarki oznacza zgodę na to. Czytaj więcej…

Zrozumiałem