СИСТЕМИ АВТОМАТИЧНОГО КЕРУВАННЯ ОСВІТЛЕННЯМ – ЕФЕКТИВНИЙ ШЛЯХ ЕКОНОМІЇ ЕЛЕКТРОЕНЕРГІЇ ТА ПІДВИЩЕННЯ ЯКОСТІ ОСВІТЛЕННЯ
DOI:
https://doi.org/10.26906/SUNZ.2024.4.031Ключові слова:
світлодіодні лампи, системи керування освітленням, мерехтіння, димінг, широтно-імпульсна модуляціяАнотація
В роботі розглядаються типові функції систем керування освітленням та перспективи їх розвитку з використанням сучасних досягнень в світлодіодній техніці, мініатюризації компонентів, які можуть інтегровані в системі світлодіодних модулів таких як датчики, використанні бездротового зв’язку, можливість керування інформацією через Internet. Основні типові функції систем автоматичного керування освітленням: підтримання штучного освітлення в приміщеннях на зоровому рівні; зниження споживаної потужності систем освітлення за рахунок використання природного освітлення; зниження споживаної потужності систем освітлення за рахунок їх оптимізації в кожен момент часу, зокрема, вихідні та святкові дні, залежно від присутності людей в приміщенні та ін.; комбіноване керування освітленням з використанням ручного та автоматизованого, що дозволяє визначати параметри освітлення з врахуванням індивідуальних побажань споживачів; вибір параметрів освітлення на основі даних попередніх налаштувань, які можуть покращити світлове середовище; забезпечення параметрів освітлення орієнтованого на концепцію інтегративного освітлення («освітлення для людей», HCL) шляхом автоматичного регулювання рівня освітленості та колірності світла впродовж дня та ін. Системи керування освітленням в своїй основі базуються на використання датчиків часу, присутності та рівнів освітленості, або комбінованих датчиків, що поєднують в собі ці функції. В світовій практиці для автоматичного керування освітленням застосовуються два основних інтерфейси керування вихідним струмом: аналоговий і цифровий. В статті наводиться інформація стосовно особливостей регулювання параметрів світлодіодів з використанням аналогових і цифрових інтерфейсів, розглядаються деякі питання створення систем інтелектуального освітлення та перспектив використання в системах освітлення штучного інтелекту. Зроблені висновки стосовно енергоефективності використання систем автоматичного керування освітленням, основних вимог до їх параметрів та перспективи розвитку.Завантаження
Посилання
Commission Regulation (EU) 2019/2020 of 1 October 2019 laying down ecodesign requirements for light sources and separate control gears pursuant to Directive 2009/125/EC of the European Parliament and of the Council and repealing Commission Regulation (EC) No 244/2009, (EC) No 245/2009 and (EU) No 1194/2012 (Text with EEA relevance).
Commission Delegated Regulation (EU) 2019/2015 of 11 March 2019 supplementing Regulation (EU) 2017/1369 of the European Parliament and of Council with regard to energy labelling of light sources and repealing Commission Delegated Regulation (EU) No 874/2012//(Text with EEA relevance).
CIE 158:2009 Ocular lighting effects on human physiology and behaviour.
IES TM-18-18. (2011). Light and human health: An overview of the impact of light on visual, circadian, neuroendocrine and neurobehavioral.
Ladopoulos, I., & Shaw, K. (2017). IALD white paper: Lighting design for health, wellbeing and quality of light, a holistic approach on human centric lighting. IALD. Available at: http://iald. org/News/Reflections-Newsletter/IALDREFLECTIONS-24-February-2017. Accessed May 8, 2018.СІЕ
IALD. (2017, February). Joint position paper by LightingEurope and the International Association of Lighting Designers (IALD) on Human Centric Lighting. Available at: https://www.iald.org/ Advocacy/Publications. Accessed September 30, 2018.
Rossi M. Circadian Lighting Design in the LED Era. Cham : Springer International Publishing, 2019. URL:https://doi.org/10.1007/978-3-030- 11087-1.
Caicedo, D., Li, S., & Pandharipande, A. (2017). Smart lighting control with workspace and ceiling sensors. Lighting Research and Technology, 49(4), 446–460. https://doi.org/10.1177/ 1477153516629531.
Neida, B. V., Manicria, D., & Tweed, A. (2001). An analysis of the energy and cost savings potential of occupancy sensors for commercial lighting systems. Journal of the Illuminating Engineering Society, 30(2), 111–125. https://doi.org/10.1080/00994480.2001.10748357.
Meugheuvel, N., et al. (2014). Distributed lighting control with daylight and occupancy adaptation. Energy and Buildings, 75, 321–329. https://doi.org/10.1016/j.enbuild.2014.02.016.
Yeh, L., et al. (2010). Autonomous light control by wireless sensor and actuator networks. IEEE Sensors Journal, 10(6), 1029–1041. https://doi.org/10.1109/jsen.2010.2042442.
Casambi. (2018). Lighting control for the modern world. The most robust, cost effective and future proof wireless lighting controlsolution. Available at:https://casambi.com/ (Retrieved: October 21, 2018).
Leitner, G. (2015). The future home is wise, not smart: A Human-centric perspective on next generation domestic technologies(1st ed. 2015 ed). Chamu.a: Springer
Gonzalez, L. I. L., Troost, M., & Amft, O. (2013) Using a thermopile matrixsensor to recognize energy-related activities in offices. Procedia Computer Science, 19, 678–685. [In The 4th International Conference on Ambient Systems, Networks and Technologies (ANT 2013), the 3rd International Conference on Sustainable Energy Information Technology (SEIT-2013)]. https:// doi.org/10.1016/j.procs.2013.06.090.
Berson D. M Phototransduction by Retinal Ganglion Cells That Set the Circadian Clock / D. M. Berson, F. A. Dunn, M. Takao // Science. – 2002. – Vol. 295. – P. 1070.
Action Spectrum for Melatonin Regulation in Humans: Evidence for a Novel Circadian Photoreceptor / G. Brainard, J. Hanifi n, J. Greeson, B. Byrne, G. Glickman, E. Gerner, M. Rollag // Journal of Neuroscience. – 2001. – Vol. 21. – No. 16. – P. 6405.
Thapan K. An action spectrum for melatonin suppression: evidence for a novel non-rod, non-cone photoreceptor system in humans / K. Thapan, J. Arendt, D. Skene // J. Physiol. – 2001. – Vol. 535 (pt 1). – P. 261.
ДСТУ EN ІЕС 63128:2022 Інтерфейс управління освітленням для регулювання яскравості. Аналоговий інтерфейс регулювання напруги для електронних пристроїв керування джерелом струму
ДСТУ EN ІЕС 62386-105:2022 Цифровий адресний інтерфейс освітлення. Частина 105. Особливі вимоги до апаратури керування. Передавання мікропрограмного забезпечення (EN ІЕС 62386-105:2020, IDT; ІЕС 62386-105:2020, IDT)
Kun-Che Ho, Shun-Chung Wang and Yi-Hua Liu. Dimming Techniques focusing on the improvement in luminous efficiency for High-brightness LED’s// Electronics 2021. №10, Р.2161.
Manish Kumar Barwar, Lalit Kumar Sahu, Prabhat Ranjan Tripathi, Ranchi, Pallavee Bhatnagar, Hema Chander Allamsetty. Krishna Kuar Gupta, Josep M. Guerrero Demystifying the Devices Behind the LED Light in Published in: IEEE Industrial Electonics Magazine (Early Access) Page(s):2-13 Date of Publication: 16 May 2022.
Горшков В.В. Енергоефективний електротехнічний комплекс з елементами інтелектуального керування процесом освітлення вулиць населених пунктів: монографія. (під редакцією проф. О.М. Сінчука). - 2023. - 94 с.
Philips Hue. (2012). The definition of smart lighting. Available at: https://www.google.com/search? q=philips+hue&ie=utf8&oe=utf-8&client=firefox-b (Retrieved: October 25, 2018).
Floyd, D., et al. (1995). Energy efficiency technology demonstration project for Florida educational facilities: Occupancy sensors. FSEC-CR-867-95.
Newsham, G., et al. (2004). Effect of dimming control on office worker satisfaction and performance. In Proceedings of the IESNA Annual Conference. Tampa, New York: Illuminating Engineering Society of North America.
Newsham, G. R., et al. (2008). Individual control of electric lighting in a Daylit space. Lighting Research & Technology, 40(1), 25–41. https://doi.org/10.1177/1477153507081560.
Rea, M. S., Figueiro, M. G., & Bullough, J. D. (2002). Circadian photobiology: an emerging framework for lighting practice and research. Lighting Research & Technology, 34(3), 177–187. https://doi.org/10.1191/1365782802lt057oa.
Davila J. The Impact of Artificial Intelligence (AI) in LED Lighting /J .Davila// ISSUU from designing lighting. April 2021.
Візір Ю. С. Штучний інтелект у системах управління освітленістю / Ю. С. Візір // Автоматизація та Приладобудування («Automation and Development of Electronic Devices» АDED-2023) : збірник студентських наукових статей. – Харків : ХНУРЕ, 2024. Вип. 1. С. 7-12.
