Энергосберегающее освещение в жилых домах В таких мегаполисах, как Москва и Санкт-Петербург, на освещение мест общего пользования жилого фонда уходят десятки и сотни мегаватт. Поэтому и тема о необходимости управлять освещением в подъездах многоэтажек имеют давнюю историю.
Еще 20–30 лет назад можно было прочитать восторженные описания, как эта проблема решена за рубежом. И в самом деле, стараясь избежать неблагоприятных экологических аспектов, связанных с увеличением производства электроэнергии, правительства развитых стран мира уже с 80-х гг. прошлого века на государственном уровне начали проводить программы по сокращению потребления энергии на освещение.
В общих объемах оплаты ТСЖ, ЖСК и управляющими компаниями за потребление электроэнергии расходы на освещение мест общего пользования составляют львиную долю. И большая часть этих денег идет на оплату освещения пустующих помещений.
В приквартирных коридорах или лифтовых холлах без окон лампы горят напрасно более 95% времени, в том числе и в часы пиковых нагрузок на электросети. И даже если окна предусмотрены, продолжительность освещения всех этих мест общего пользования максимальна в период самого темного времени суток — зимой, когда нагрузка на внутридомовые электросети и без того велика.
Картина ярко освещенных и пустых лестничных площадок и приквартирных коридоров стала уже привычной для большинства городских жителей. Но по мере роста тарифов на электроэнергию и количества электроприборов в квартирах она становиться все менее и менее радостной.
На самом деле энергосберегающее освещение начинается с попытки упорядочить время работы осветительных приборов. Однако в жилых домах, где жильцы приходят и уходят из дома в любое время суток, даже при наличии естественного освещения выключать светильники можно только в относительно короткое светлое время, когда большинства людей все равно дома нет.
Гораздо больший экономический эффект дает освещение лестниц энергосберегающими лампами. Однако даже самая экономичная лампа, если она освещает пустое помещение, останется бессмысленным «пожирателем» электричества.
Самую значительную экономию электроэнергии дают автоматические выключатели с электронными датчиками. Такие датчики либо измеряют уровень освещенности в помещении и при достижении заданного значения выдают команду на включение или выключение ламп (сумеречные датчики), либо непосредственно «видят» или «слышат», что в помещение вошел человек, и включают свет только для него (датчики движения).
Поскольку датчики движения включают светильники только на то время, когда человек находится на лестнице, затраты на освещение лестничных площадок многоэтажных домов, особенно при поэтажном включении осветительных приборов, могут быть снижены в десятки раз.
Не все знают, но и в отечественных СНиПах примерно с тех же времен предусмотрено обязательное использование автоматики для управления лестничным освещением жилых домов. Но у нас это требование так и осталось на бумаге. Реальным энергосбережением тогда в нашем государстве серьезно не интересовались, да и существовавшие в то время приборы отключения освещения никак не вязалась ни с типовыми проектами многоэтажек, ни с менталитетом их жильцов. И только сейчас появились действительно надежные и недорогие устройства управления лестничным освещением.
Какими же должны быть автоматические выключатели лестничного освещения, чтобы их можно было использовать в многоэтажках массовой застройки?
Прежде всего датчики движения обязательно должны «увидеть» или «услышать» выходящего из квартиры или лифта или поднимающегося, или спускающегося по лестнице человека.
В качестве датчиков движения могут применяться микроволновые или ультразвуковые устройства, работающие по принципу активной локации, пассивные тепловые датчики или акустические датчики со сверхчувствительными микрофонами.
Работающие в режиме активной локации устройства излучают электромагнитные или ультразвуковые волны и ловят их «отражение» от движущихся объектов. Такие датчики очень надежны, но ухудшают экологическую среду в помещениях, а их электромагнитное излучение может создавать помехи для других бытовых приборов.
Акустические датчики, конечно, безвредны, но не всегда способны отделить создаваемые идущим человеком звуки из общего шумового фона — стука дверей, движущихся лифтов, уличного шума.
Электронные выключатели света могут использоваться как автономно, так и в составе автоматизированных систем управления («умный дом». Однако затраты на оснащение домов «умными» системами, включая необходимую для их работы инфраструктуру (централизованные системы HVАC, быстродействующие каналы цифровой связи и т. п.), как и стоимость текущего обслуживания централизованных систем «умного дома», весьма велики. Поэтому сегодня дома, имеющие необходимую инфраструктуру для развертывания комплексных систем интеллектуального управления, относятся исключительно к категории элитного жилья.
Конечно же, стоимость оборудования, включая затраты на его установку, должна быть невелика. Устанавливать энергосберегающее оборудование в жилых домах целесообразно только в том случае, если соответствующие полные расходы окупаются за один-два года.
Поскольку основные затраты при монтаже электрического освещения связаны с прокладкой силовых линий, увеличивать длину линий для подключения управляющих датчиков нежелательно, а в старых домах датчики должны включаться в уже существующую проводку.
Однако для сокращения объема и стоимости устанавливаемого оборудования датчики должны размещаться таким образом, чтобы их рабочая зона перекрывала как можно большую часть помещения.
Как правило, эти места не совпадают ни со светильниками, ни с местом выхода существующей скрытой проводки. Вот почему, за редким исключением, для управления лестничным освещением удобнее использовать не моноблоки, в которых датчики объединены в корпусе с управляющими светильниками схемами, а выполненные раздельно с собственно датчиками силовые реле, с которыми датчики соединяются по слаботочной линии.
Подобные реле можно установить в распределительное коробки, щиты освещения и приквартирные щитки, в том числе и в существующие. Это позволяет значительно упростить подключение энергосберегающего оборудования управления освещением к силовым цепям.
В некоторых случаях может оказаться удобнее включать такие силовые реле между фазовым и нейтральным проводами с подключением нагрузки отдельным проводом, а в других случаях — непосредственно в разрыв фазового провода вместо выключателя. Силовые реле должны допускать подключение нескольких управляющих датчиков.
В настоящее время наиболее широкое применение нашли тепловые (или инфракрасные) датчики. Основным элементом такого датчика является пироэлектрический приемник излучения, чувствительный к изменению температуры его приемной площадки при облучении ее инфракрасным излучением, исходящим от объектов находящегося в поле зрения датчика.
Для того чтобы выделить излучение движущего человека на неподвижном фоне, перед пироприемником установлена линза Френеля, разбивающая поле зрения датчика на отдельные лучи. При пересечении этих лучей температура приемной площадки пироприемника изменяется. Поэтому инфракрасный датчик «видит» только движущегося человека, хотя это движение может быть и небольшим, например, взмах рукой или кивок головой.
Для того чтобы при кратковременных остановках людей свет в помещении не мигал, сигнал на отключение света выдается только через некоторое время после последнего зарегистрированного датчиком движения. Имеющийся в датчике светочувствительный элемент блокирует выдачу сигнала на включение света, когда естественная освещенность превышает заданный пороговый уровень. Как правило, в существующих инфракрасных датчиках эту функцию можно отключить.
Сейчас на рынке уже представлено оборудование российского производства, в полной мере отвечающее перечисленным требованиям, которое может закладываться в новые проекты или устанавливаться в уже построенных жилых домах массовой застройки. Все что для этого нужно — желание собственников жилья или управляющих жилищно-коммунальным комплексом организаций и хотя бы минимальная поддержка со стороны государственных структур.
Используемое для управления лестничным освещением многоэтажных жилых домов энергосберегающее оборудование должно быть вандалоустойчивым, т. е. размещаться в недоступных местах или иметь соответствующие защитные элементы. Пример автоматизации управления освещением витрины магазина
Перед нами стоит следующая задача: освещать витрину магазина в часы, когда он открыт, но в соответствии с внешней освещенностью и с дополнительным миганием рекламных вывесок. Что выбрать: датчик движения или датчик присутствия?
Для того чтобы сделать свой выбор в пользу применения того или иного оборудования, посмотрите эту небольшую статью, которая поможет вам немного сориентироваться.
В любом случае, принимать решение следует обдуманно, учитывая различные параметры: от места предполагаемого размещения до желаемого сценария работы.
Датчики движения
РЕАГИРУЕТ НА АКТИВНЫЕ ДВИЖЕНИЯ РЕАГИРУЕТ ДАЖЕ НА НЕБОЛЬШИЕ ДВИЖЕНИЯ
Упрощенное измерение освещенности
Измерение освещенности прекращается при где люди работают сидя реагировании датчика и включении искусственного освещения
Пока присутствует движение, искусственный свет остается включенным
Простое включение освещения - активируется в зависимости от степени освещенности или движения
Для применения во внутренних помещениях или на улицах
ПРИМЕРЫ ИНСТАЛЛЯЦИИ ВНЕ ЗДАНИЯ:
Дороги
Подходы к зданию
Лестницы
Открытые парковки
Подземные автостоянки
ПРИМЕРЫ ИНСТАЛЛЯЦИИ ВНУТРИ ЗДАНИЯ:
Комнаты/кабинеты или прихожие с малым количеством естественного света или без него
Туалеты и помещения 1-го этажа
Датчики присутствия
РЕАГИРУЕТ ДАЖЕ НА НЕБОЛЬШИЕ ДВИЖЕНИЯ
Особенно хорошо подходят для помещений, где люди работают сидя
Точное измерение освещенности от естественного и искусственного света
Измерение освещенности продолжается при реагировании датчика и включении искусственного освещения
Если дневного освещения достаточно (по заданному параметру), искусственное освещение не включится, не смотря на движение
Два канала управления: освещение (в зависимости от естественного освещения и присутствия людей), и вентилятор или другое ОВК-устройство
Интерфейс присоединения 1-10 V
ПРИМЕРЫ ИНСТАЛЛЯЦИИ ВНУТРИ ЗДАНИЯ:
Индивидуальные кабинеты или офисы с открытой планировкой
Школьные кабинеты
Конференц-залы
Гостиничные номера
Туалеты
Спортивные залы
Лестницы/коридоры с естественным освещением
Для автоматизации управления освещением будем использовать оборудование, поставляемое компанией Schneider Electric, которая производит весь спектр электрических аппаратов, которые нам понадобятся для решения нашей задачи.
Основным элементом нашей схемы будет таймер.
Таймеры от Schneider Electric, могут управлять моментом включения или отключения, а также тем и другим в интервале от секунды до года. Шкала интервалов программируемого времени таймеров Schneider Electric имеет значения: 1 час, 24 часа, 7 дней и 1 год. В одном таймере можно иметь программу коммутаций на каждый день на протяжении всей недели. Минимальный шаг во времени между двумя последовательными коммутациями зависит, разумеется, от общей продолжительности времени слежения.
Для электромеханических таймеров этот интервал устанавливается цветными перемычками-маркерами на привычном круговом циферблате на расстоянии 2 минуты для таймера, на 1 час 15 минут для суточного таймера и 1 час или 12 часов для недельного таймера. Количество команд в интервале времени слежения определяется числом перемычек. Всего таких перемычек от 6 до 20, но их число может быть увеличено с помощью дополнительного комплекта из 20 разноцветных (красных, желтых, зеленых и белых) перемычек. Управляющий сигнал от таймеров формируется переключающими контактами (один замыкающий и один размыкающий). Таких переключающих контактов может быть один или два. Таким образом, определяется число возможных разделенных каналов передачи сигнала.
Все электромеханические таймеры имеют кварцевую стабилизацию хода, и это позволяет добиться точности хода до 1 сек в сутки. Суточный или недельный таймер может иметь значительный запас хода: до 150 часов. Одной батарейки хватает для поддержания программного обеспечения годового таймера с запасом хода 6 лет. А для суточного и недельного таймера запас хода достигает 12 лет.
Программирование любого из цифровых таймеров предельно просто и понятно. Инструкция по программированию с примерами и советами умещается на одной странице и не сложнее программирования кнопочного телефонного аппарата.
Особенности осветительных приборов и их разнообразие не позволяют использовать единую контактную систему на все случаи жизни. Поэтому всякий таймер управляет непосредственно осветительной нагрузкой через контакторы.
Выходные контактные системы электромеханических и цифровых таймеров рассчитаны на управление любыми контакторами серии СТ в модулях Multi 9 марки Merlin Germ для коммутации световых приборов и отопительных устройств мощностью до 21 кВт в трехфазном варианте и до 12 кВт в однофазном исполнении.
Теперь перейдем непосредственно к составлению схемы автоматизации управления освещением витрины магазина. После небольших творческих мучений получается следующее ...
|
