Системы управления светом.

Системы управления светом представляет собой интеллектуальную сеть элементов управления освещением, которая позволяет вам контролировать освещение в пространстве. Существуют различные типы систем управления светом, доступные вам в зависимости от ваших потребностей и желаний. Обычный переключатель в вашем доме, который включает и выключает свет, представляет собой форму управления освещением. Ваши светильники в подъезде, которые включаются, когда он обнаруживает движение, когда кто-то тянет к вашему дому, также является формой управления освещением. Чтобы полностью понять, что такое система управления освещением, нам нужно понять, какие системы управления освещением существуют и как они отличаются от простых элементов управления освещением.

Централизованные системы управления светом

Централизованная система управления освещением имеет все схемы освещения в пространстве, идущем в центральное место, а не на настенные переключатели по всему пространству. Простые, но мощные клавиатуры по всему пространству дают вам возможность управлять огнями по-разному. Процессор – это мозг системы, который позволяет использовать дополнительный контроль и различные функции программирования. Программирование позволяет вам напомнить сцены освещения и уменьшить различные группы огней одним нажатием кнопки. Кнопка развлечения может быть запрограммирована так, чтобы настроить столовую и жилую комнату на 50%. Озелененные огни могут быть на часах, которые автоматически включаются на закате, а затем снова на рассвете. Некоторые из более сложных систем управления освещением могут даже позволить вам управлять огнями с iPhone, iPad или Android-устройства. Одним из основных преимуществ такого типа централизованной системы управления освещением является то, что он избавляется от беспорядка на стенах, вызванного банками переключателей.

Беспроводные системы управления светом

Беспроводная система управления освещением является еще одним типом управления освещением, состоящим из управляемых диммеров и переключателей, которые легко заменяются традиционными автономными переключателями и диммерами. Этот тип системы прост в установке, доступен по цене и является очень популярным вариантом для проектов ретро-фиттинга из-за сокращения необходимости прокладывать провода. Беспроводная система управления освещением также имеет возможность включать клавиатуру и все те же параметры программирования в централизованной системе. Все диммеры и коммутаторы поддерживают беспроводную связь с процессором, поэтому эта система дешевле и требует меньше установки.

Гибридные системы управления светом

Гибридная система управления освещением представляет собой комбинацию централизованных и беспроводных систем. Беспроводные и проводные устройства включены в одну систему и могут беспрепятственно обмениваться информацией друг с другом. Это отличный вариант для пространства, которое подвергается частичным обновлениям, когда некоторые из осветительных цепей можно запустить в центральное место, в то время как стены и потолки открыты.

Все упомянутые системы представляют собой различные формы систем управления освещением. Общим преимуществом, которым пользуются все эти системы, является удобство, которое они предлагают конечному пользователю. Эти системы спроектированы и запрограммированы на то, чтобы быть интуитивно понятными и легко управляемыми с целью облегчения вашей жизни. Для получения дополнительной информации о проектировании и покупке системы управления освещением, пожалуйста, заполните приведенную ниже информацию.

5 типов систем управления светом для вас

Согласно статистики, освещение в вашем здании может составлять до 60 процентов от счета за электричество вашего объекта. Одним из способов сокращения ваших расходов является внедрение энергосберегающей системы управления освещением.

Системы управления светом

Управляемая система освещения может помочь вам сэкономить на ваших затратах энергии, позволяя вам вручную или автоматически контролировать количество включенных огней в любой момент и интенсивность этих огней. Установка некоторых типов датчиков может помочь вам сократить ваши счета за освещение на целых 30 процентов.

1. Основные элементы управления освещением

Основные элементы управления освещением состоят из ручного включения / выключения. Чтобы сэкономить деньги с помощью этих типов средств контроля освещения, люди в здании должны помнить, чтобы включить их, когда они входят в комнату и выключают их, когда они уходят. Использование энергосберегающих лампочек, таких как светодиоды и CFL, с основными переключателями может помочь снизить расходы на электроэнергию.

2. Диммерные переключатели

Диммерные переключатели – это несколько более продвинутый способ управления освещением помещений. Эти переключатели позволяют человеку перевести переключатель на желаемый уровень освещения, который потребляет меньше электроэнергии, чем выключатель, который полностью или полностью выключен. В сочетании со светодиодными лампочками диммерные переключатели могут помочь контролировать затраты на электроэнергию вашего здания.

3. Датчики движения для наружного освещения

Чтобы снизить расходы на освещение, вы можете захотеть установить датчики движения на наружные огни, особенно освещение вашей безопасности. Наружные и охранные огни должны появляться только ночью, когда человек или транспортное средство входит в этот район. С датчиком движения свет включается, когда движение обнаружено и выключается по прошествии определенного количества минут без движения. Для того, чтобы это работало хорошо, лампам наружного освещения необходимо производить свет, как только свет начинает получать энергию.

4. Датчики присутствия для внутреннего освещения

Датчики присутствия предназначены для включения света, как только кто-то входит в комнату и выключается через определенное количество минут без движения. Заполняемость датчики идеально подходят для ванных комнат, комнаты перерыва, комнаты отдыха и конференц залы.

5. Сетевые системы управления освещением

Наиболее совершенным типом системы управления светом является сетевая система, которая может быть частью пакета системы автоматизации зданий (BAS) или разработана как автономная система. Сетевые системы управления светом позволяют операторам управлять огнями со своих компьютеров или карманных устройств, которые содержат программное обеспечение системы освещения. Операторы могут включать и выключать свет и устанавливать таймеры для управления огнями. Расширенные программы могут даже хранить данные и создавать диаграммы использования, чтобы можно было точно контролировать потребление энергии.

Хороший дизайн освещения включает в себя хороший дизайн управления. Элементы управления освещением играют важную роль в системах освещения, позволяя пользователям вручную или автоматически:

• включите и выключите свет с помощью переключателя; и / или
• отрегулируйте световой поток вверх и вниз с помощью диммера.

Эта базовая функциональность может быть использована для создания этих преимуществ для владельца освещения:

• гибкость для удовлетворения пользовательских визуальных потребностей; и / или
• автоматизация для снижения затрат на энергию и повышения устойчивости.

В последние годы управление освещением разработало две дополнительные возможности:

• отрегулируйте цвет источника света, включая оттенок белого света; и / или
• генерировать данные посредством измерения и / или мониторинга.

На основе обновления для учебного курса LCA Education Express EE101: «Введение в управление освещением» в этой статье представлен обзор основных функций современных средств управления освещением, преимуществ и основных вопросов, которые необходимо задать при определении соответствующей стратегии управления освещением.

Преимущества: визуальные потребности

Регулируя интенсивность одного или нескольких слоев освещения в пространстве, органы управления освещением могут:

• изменить внешний вид помещения;
• облегчать различные функции пространства;
• изменить атмосферу и настроение;
• уменьшить блики; и / или
• повысить удовлетворенность пользователей, предоставляя пользователям возможность контролировать их освещение.

Преимущества: управление энергией

Уменьшая время включения освещения, интенсивность или зонирование, управление освещением уменьшает потребление и потребление энергии. Согласно исследованию Национальной лаборатории Лоуренса Беркли (LBNL), популярные стратегии управления освещением обеспечивают экономию энергии на 24-38% в среднем, что снижает затраты на эксплуатацию здания.

Из-за сильной экономии энергии большинство государственных коммерческих энергетических кодов требуют широкого спектра средств контроля в новом строительстве. В существующей конструкции управляемость светодиодного освещения приводит к идеальному сопряжению с элементами управления, сочетая их с минимальными затратами энергии.

Основная функция

Элементы управления освещением являются устройствами ввода / вывода и системами. Система управления получает информацию, решает, что с ней делать, а затем соответствующим образом регулирует мощность освещения. Здесь мы видим базовую схему освещения (нога переключения). Сила движется по цепи, чтобы возбудить группу огней. Эта система освещения обеспечивает освещение.

Один базовый выход – это переключение. Здесь мы видим переключатель, расположенный на линии между источником питания и нагрузкой. Когда переключатель закрывается (т. Е. Выключатель перевернут «ВКЛ»), цепь завершается, позволяя питанию переходить на нагрузку. Когда он открывается, цепь прерывается (переключается с выключенным «выключением»), что приводит к отключению питания от нагрузки. Это делает переключатель регулятором мощности.

Затемнение

Другой основной выход – затемнение. Если используется диммер-переключатель, в дополнение к ВКЛ / ВЫКЛ, он может изменять ток, протекающий через нагрузку во время состояния ВКЛ, что повышает или уменьшает выход света. Здесь мы видим диммер, размещенный на линии, при этом выход непрерывно горит в диапазоне яркости нагрузки.

Системы управления светом

Цвет и контроль CCT

Со светодиодом, это относительно экономично, чтобы предоставить пользователям возможность регулировки цвета освещения и CCT.

С перестраиваемо-белыми светодиодными продуктами отдельные регуляторы яркости теплых и холодно-белых светодиодов позволяют пользователям настраивать CCT источника света. Другие цвета могут быть добавлены для улучшения имеющегося цветового спектра и обеспечения хорошей цветопередачи.

Два других подхода – смутно-теплые (светодиодные продукты, которые тускнеют до очень теплой белизны, похожие на ламповое освещение) и полноцветную настройку (отдельно диммируемые красные, зеленые и синие светодиоды плюс янтарные или белые и, возможно, другие цвета).

Изображение предоставлено USAI Lighting.

Ручной и автоматический ввод системы управления светом

Вход может быть ручным, автоматическим или комбинацией двух, как показано на этом рисунке, с изображением функциональности датчика занятости настенного устройства ручной ON.

При ручном управлении вход инициируется пользователем и выполняется вручную. Он идеально подходит для приложений, ориентированных на визуальные потребности.

При автоматическом управлении подает сигнал от датчика (датчик занятости или света), компьютер или другая система здания. Вход может быть основан на времени суток, заполнении, уровне освещенности или каком-либо другом состоянии. Автоматическое управление идеально подходит для приложений управления энергией.

При ручном управлении человек принимает решения о том, нужно ли регулировать освещение и на сколько. С автоматическим управлением эта функция выполняет микропроцессор или логическая схема. Этот микропроцессор или логическая схема называется контроллером освещения, который обеспечивает интеллект системы управления. Контроллер освещения оценивает входные управляющие сигналы на основе его алгоритма и решает, нужно ли регулировать мощность освещения, когда его настраивать и на сколько.

Контроллер может быть установлен как логическая схема в автономном управляющем устройстве или как отдельный компонент в системе управления. Если отдельный компонент, он может находиться в центральном месте (централизованный интеллект) или находиться рядом с нагрузкой или встроен в светильники (распределенный интеллект). Чем более распределен интеллект системы, тем более гибкой и отзывчивой становится освещение.

Выключение и выключение

Часто в том же здании желательно и переключение, и затемнение.

Переключение является простым, но ограниченным в гибкости и может быть разрушительным в пространствах, занятых более чем одним пользователем. В результате он особенно эффективен для приложений управления энергией, таких как автоматическое отключение или сокращение вакантных пространств, а также ручное управление в пространствах, где пользователь (ы) имеют единое ожидание при переключении огней.

Dimming изменяет интенсивность с плавными переходами между уровнями освещенности, что обеспечивает высокий уровень гибкости, который может удовлетворять зрительные потребности пользователя. Большинство светодиодных светильников имеют диммируемые драйверы в качестве стандартного или стандартного варианта, что снижает стоимость затемнения. Диммирование особенно подходит для приложений визуальных потребностей и для принятия стратегий управления энергией, таких как управление с учетом летнего времени или контроля заданий, в занятых пространствах.

Системы управления светом.

Правильное изображение любезно предоставлено Schneider Electric.

Управление зонированием

Управление зонированием является важным аспектом проектирования системы управления освещением, поскольку зонирование – это механизм, посредством которого управление освещением назначается нагрузкам освещения. Зона управления определяется как один или несколько источников света, управляемых одновременно одним управляющим выходом. Зоны могут быть организованы в соответствии с энергетическими кодами, желаемой экономией энергии и гибкостью, общим осветительным оборудованием (например, флуоресцентным или светодиодным), пространственными характеристиками (например, мебелью и отделкой), задачами, наличием дневного света и графиками освещения.

Меньшие зоны управления (более высокая степень детализации зон в пространстве или здании) обеспечивают большую гибкость и, как правило, более высокую экономию энергии. По этой причине большинство энергетических кодов регулируют зонирование управления путем введения ограничений по площади.

Традиционно управление зонированием и последующее повторное зондирование было ограничено проводкой осветительных цепей. Достижения в области связи обеспечивают относительно экономичное зонирование как зернистое, как отдельные светильники или балласты / драйверы, а также зонирование и повторное использование с использованием программного обеспечения вместо аппаратной проводки.

Изображение предоставлено Wattstopper.

Элементы управления

Другим важным аспектом проектирования системы управления освещением является определение последовательности операций для системы. Последовательность операций представляет собой описание системных выходов в ответ на различные входы для каждой контрольной точки. Он выражается в качестве описательной части руководства, письменного документа, подготовленного на этапе концептуального проектирования проекта. Этот документ служит дорожной картой проекта для предполагаемой системы управления освещением.

В частности, его можно использовать для:

• поддерживать контрактный документ и подготовку спецификации;
• обеспечить четкое направление во время торгов подрядчикам и производителям;
• определить критерии для тестирования и принятия системы управления; и
• служить в качестве общей справки для владельца, подробно описывающего работу системы управления.

Interoperability

Для обеспечения правильной работы системы управления балласт / драйвер и источник света должны быть совместимы; балласт / драйвер должен быть совместим с стратегией управления и устройствами управления; и устройства управления должны быть способны обмениваться данными, если это необходимо.

Во многом интероперабельность зависит от метода или протокола управления. Протокол представляет собой набор правил, определяющих поведение компонентов в системе. В сети это включает в себя связь. Примеры включают в себя цифровой адресный интерфейс освещения (DALI) и ZigBee. Все элементы управления должны быть сконструированы для одного и того же протокола для обеспечения надежной совместимости, хотя системы с различными протоколами, включая освещение и автоматизацию зданий, могут интегрироваться с использованием шлюза, который может быть устройством или программной функцией.

Протокол может быть:

• открытые или стандартизированные и доступные всем производителям, которые обеспечивают выбор из нескольких вариантов;
• закрытый или специализированный производитель, который обеспечивает решение, оптимизированное производителем, но связывает владельца с этим производителем для будущего обслуживания, изменений или расширения; или
• сочетание двух таких, как открытый протокол, адаптированный к конкретным производителям, или протокол, специфический для производителя, который предоставляется другим производителям посредством лицензирования.

Обратите внимание, что 0-10 В затемнение – это метод, а не протокол. Таким образом, элементы управления и балласты / драйверы, предназначенные для затемнения 0-10 В, могут взаимодействовать, но при этом имеют несколько иную яркость. Это происходит потому, что они тускнеют одинаково, но в противном случае не выполняются в соответствии с одинаковыми единообразными спецификациями. Чтобы обеспечить постоянное затемнение, рекомендуется избегать смешивания балластных / драйверов разных производителей в одной и той же системе затемнения.

Программное обеспечение

Различные приложения и программное обеспечение поддерживают внедрение систем управления освещением. Наиболее надежное программное обеспечение доступно для централизованных интеллектуальных сетевых систем управления освещением. Находясь на сервере или в Облаке, программное обеспечение может предоставлять множество функций, таких как:

1) обнаружить контрольные точки (устройства и т. Д.);
2) назначить контрольные точки зонам;
3) программные последовательности операций для зон;
4) калибровать датчики;
5) контролировать контрольные точки и выдавать служебные предупреждения / аварийные сигналы;
6) записывать и отображать использование энергии и другие записанные данные
7) резервное копирование данных и журналов событий и создание пользователей / уровней доступа

Изображение предоставлено Lutron Electronics.

Проводные системы управления светом

Управляющие устройства могут обмениваться данными:

• Проводка с линейным напряжением , также называемая связью линии электропередач или регулировкой по фазе. При использовании для управления проводка с линейным напряжением обеспечивает путь как для сигналов питания, так и для управления. Хотя это просто, он не является гибким, ограничивая возможности управления.
• Низковольтная проводка . При использовании для управления низковольтная проводка обеспечивает выделенный путь для сигналов управления, которые проявляются в виде изменений напряжения. Поскольку этот тип проводки не ограничивается кабелепроводом, он является гибким. Однако для каждой общей функции требуется собственный провод, в результате чего возникает большое количество низковольтных проводов с сопряженными рисками неправильной работы.
• Цифровая низковольтная проводка, Этот тип низковольтной проводки передает управляющие сигналы, состоящие из цифровых двоичных сообщений, а не изменения напряжения. Пара проводов формирует шину или канал передачи для сигналов управления, соединяющих несколько светильников и управляющих устройств, которые общаются. Зоны управления создаются с использованием программного обеспечения вместо проводной связи. Оператор может запрограммировать и откалибровать управляющие устройства дистанционно. Проводка потенциально двунаправлена, что позволяет собирать данные с датчиков.

Низковольтная управляющая проводка обычно транспортируется навалом и разрезается в полевых условиях. Доступны варианты структурированной проводки, такие как заводские терминалы с разъемами RJ45, RJ11 или другими разъемами, которые могут упростить установку, хотя для них требуется заданная длина провода.

Беспроводные системы управления светом

Беспроводные средства управления обмениваются данными с помощью радиоволн или другого беспроводного подхода, устраняя управляющую проводку. Это особенно привлекательно для внедрения сложных элементов управления в существующих зданиях. Управляющие устройства ввода могут питаться от внутренней батареи или за счет сбора энергии от внешнего света, перепада температур или механической энергии, создаваемой переворачиванием переключателя. Они передают управляющие сигналы от беспроводного передатчика к беспроводному приемнику в контроллере освещения, который устанавливается на светильник, распределительную коробку или на панели.

Изображение предоставлено Daintree / GE.

Введение в эксплуатацию

Ввод в эксплуатацию – это рекомендуемый процесс обеспечения качества, который гарантирует, что установленные системы управления освещением работают в соответствии с рекомендациями производителя и строительными документами. Процесс ввода в эксплуатацию определяется Руководством ASHRAE 0 (и суммируется в IES-DG-29) и требует нескольких шагов, включая требования к проекту владельца, основы проектирования, функциональные испытания, руководство по системам и обучение операторов. Некоторые новые операции по вводу в эксплуатацию требуются последними коммерческими энергетическими кодами. Для поддержки ввода в эксплуатацию производители предлагают устройства, которые либо самокалибруются, либо легче калибруются.

Стратегии управления

Объединение различных входов и выходов приводит к нескольким уникальным стратегиям управления освещением, которые могут удовлетворить потребности зрителей, потребности в управлении энергией или и то, и другое. В свою очередь, стратегии управления могут быть объединены в одном и том же пространстве посредством разбиения на слои, чтобы максимизировать ценность.

• Ручное управление
• Измерение занятости • Расписание
времени
• Ответ на летнее время •
Настройка институциональной задачи
• Настройка цвета
• Генерация данных
• Реакция спроса

Ручное управление

Ручное управление – это простая стратегия, предоставляющая пользователям возможность выбирать уровни освещенности либо по этапам (переключению), либо в широком диапазоне с плавными переходами между уровнями (затемнение). Визуальный требует ручного управления приводом, хотя он может экономить энергию как побочный продукт. Типичные области применения включают частные и открытые офисы, помещения для встреч и обучения, дома поклонения, развлекательные заведения и другие помещения. Согласно LBNL, эта стратегия может привести к 31% средней экономии энергии освещения.

Переключение может быть ВКЛ / ВЫКЛ или многоуровневым с помощью отдельного управления ВКЛ / ВЫКЛ отдельных балластов / драйверов или светильников. Диммирование может быть непрерывным, обеспечивая плавный переход через диапазон затемнения или ступенчатый, обеспечивая либо резкий, либо плавный переход между двумя или более фиксированными выходами.

Изображение предоставлено Lutron Electronics.

Датчики присутствия – это устройства, которые автоматически включают и выключают свет в зависимости от того, занято ли место. По словам LBNL, гарантируя, что свет включен, только когда занято пространство, стратегии на основе занятости реализуют экономию энергии в среднем на 24%.

Датчики присутствия очень подходят для небольших закрытых помещений, которые периодически занимают, например, частные офисы, классные комнаты, конференц-залы, комнаты для копирования и разрыва, туалеты и другие помещения. Они могут быть объединены в сеть для больших пространств.

Если датчик обеспечивает автоматическое отключение, но требует ручного включения, его обычно называют датчиком вакансий. В качестве альтернативы датчик может автоматически переключать нагрузку на 50%, с ручным управлением с помощью переключателя, необходимого для полного включения подсветки. Эти датчики обычно называются датчиками присутствия частичного включения.

Планирование регулирует выход системы освещения на основе времени, реализованного с использованием тактового генератора времени, который может быть реализован с использованием микропроцессора, встроенного в систему управления. В определенные моменты контролируемые огни включаются, выключаются или уменьшаются, чтобы либо экономить энергию, либо поддерживать изменения функций пространства. Планирование очень подходит для больших открытых пространств, которые регулярно занимают, а также пространств, которые периодически занимают, но где огни должны оставаться включенными весь день по соображениям безопасности или безопасности. Локальное перекрытие (временное расширение) настенное управление часто используется для обеспечения нерегулярного использования пространства. Согласно стратегии LBNL, стратегии, основанные на занятости (совместное планирование времени с учетом занятости), могут обеспечить экономию энергии в среднем на 24%.

Дневной контроль (также называемый дневной уборкой) использует датчик освещенности (также называемый фотодатчиком или фотоэлементом) с контроллером питания для переключения или тусклого освещения в зависимости от дневного света. Поскольку уровни освещенности превышают целевой порог из-за вклада дневного света, фотодатчик сигнализирует контроллеру о снижении светового потока, тем самым экономя энергию. Согласно LBNL, управление с учетом дневного света может генерировать экономию энергии на 28% в среднем.

Эта стратегия очень подходит для зон освещения, прилегающих к окнам и кластерам, а также под свечами и мониторами крыши – везде дневной свет является последовательным и обильным.

Также называемая «институциональная настройка» и «высококачественная отделка», настройка задачи включает в себя сокращение освещения в пространстве на основе рекомендуемых к IES требований к уровню освещенности задач или предпочтений пользователей для отдельных пространств, а не изначально разработанных уровней освещенности, которые могут быть выше, чем необходимо. Согласно LBNL, настройка задачи обеспечивает 36% -ную экономию энергии освещения.

При отдельном освещении красные, зеленые, синие и, возможно, другие цветные светодиоды, может быть произведен практически любой цвет. Это называется настройкой цвета. Настройка цвета подходит для развлечений, вывесок и аналогичных приложений. По отдельности, регуляторы яркости теплых и холодных светодиодов CCT, светильник CCT светильника можно регулировать в диапазоне, который называется настраиваемым белым освещением. Ниже приведены несколько примеров возможностей для настраиваемого белого общего освещения:

• Автоматически переключаться на очень теплый CCT во время затемнения, чтобы имитировать ламповое освещение.
• Динамически откалибровать CCT через установленные светильники и поддерживать назначенный CCT с течением времени.
• Отрегулируйте CCT после первоначальной установки, чтобы точно настроить внешний вид пространств и объектов, таких как искусство.
• Отрегулируйте CCT, чтобы обеспечить возможность изменения пространства, отображения, внутренней отделки и предпочтений пользователей.
• Автоматическая настройка CCT для создания идеального дневного света или оптимального сочетания с фактическим дневным светом.
• Подражать цвету популярных традиционных источников света и настраивать новые источники света.
• Играйте потенциальную роль в циркадном освещении, поскольку свет, богатый синими волнами, действует как циркадный стимул.

Изображение предоставлено Cree, Inc.

Некоторые системы управления освещением позволяют собирать данные из контрольных точек, подключенных через цифровую сеть. Система может непосредственно измерять или оценивать потребление энергии и / или контролировать рабочие параметры. Дополнительные датчики могут собирать данные, такие как заполнение и температура. В некоторых системах управления наружным освещением могут быть добавлены другие датчики, которые собирают данные обо всем: от угарного газа до снегопада.

Передача данных на сервер или облако для извлечения и использования с помощью программного обеспечения. Данные о потреблении энергии могут анализироваться и использоваться для различных целей. Контролируемые условия могут вызывать сигналы тревоги для ответа на обслуживание, например, пример, показанный здесь.

Изображение предоставлено Lutron Electronics.

Реакция спроса (DR) включает в себя снижение мощности освещения по запросу поставщика электроэнергии во время аварийного события (аварийный DR) или на основе времени суток для минимизации затрат на спрос (экономический DR). Поскольку значительная часть типичной нагрузки освещения здания не может быть отключена во время работы, это обычно приводит к затемнению.

Изображение предоставлено OSRAM Encelium.

Общие типы элементов управления освещением

Элементы управления освещением можно классифицировать как:

• Автономные устройства
• Системы управления на базе помещений
• Централизованные системы управления зданием

Автономные элементы управления

Автономное управление – это устройства управления, предназначенные для автономной работы осветительной нагрузки, которая может быть светильником или светильниками, установленными на ноге коммутатора. Обычно они устанавливаются на линии электропитания переменного тока и напрямую контролируют нагрузку.

Примеры включают тумблеры, датчики занятости, переключатели таймера, диммеры, датчики света и переключатели ключей для отелей.

Преимущества в том, что они относительно просты в установке, знакомы установщикам и не требуют подключения к контроллеру освещения. Недостатками являются регулируемые автономные элементы управления, требующие индивидуальной калибровки, и многоуровневая стратегия управления на одной и той же нагрузке может привести к сложной проводке.

Изображение предоставлено Wattstopper.

Автономные встроенные датчики

Автономное управление освещением может быть смонтировано или подключено к светильникам с автономным освещением и освещением. Как правило, датчики указываются производителем светильников и устанавливаются на заводе. Однако они могут быть указаны у производителя контрольного устройства для относительно простого прикрепления поля. Элементы управления могут предлагать такие опции, как затемнение или переход на более низкий уровень освещенности во время вакансии вместо выключения. Если светильники затем погаснут, а не выключены, может потребоваться дополнительное управление расписанием, чтобы обеспечить отсечение энергопотребляющего кода.

Преимуществом такого подхода является индивидуальное управление светильником, которое максимизирует энергосбережение и отзывчивость, но без дополнительной проводки. Вызывает озабоченность то, что автономное управление отдельным светильником может создавать смесь состояний ON, dimmed и OFF на потолке, что может представлять собой эстетический компромисс.

Изображения любезно предоставлены Левитоном.

Комнатные системы управления светом

Комнатные системы управления светом включают в себя пакет контроллеров освещения и устройств ввода, предназначенных для установки в режиме «plug-and-play», обеспечения соответствия законам энергетического кода и автономной работы в помещении.

Большинство контроллеров освещения помещений оснащены ручным переключателем, входом и датчиком света; 2-3 реле для переключения; и 2-3 димминг-выхода для затемнения. Как правило, кабели Ethernet соединяют переключатели и датчики с контроллером. Линейно-проводная проводка соединяет контроллеры освещения и светильники. Для регулирования яркости контроллер передает сигналы по проводной или низковольтной проводке. Контроллеры устанавливаются рядом с светильниками.

Эти системы часто содержат предварительно сконфигурированные последовательности операций для обеспечения простоты использования энергетического кода. Некоторые системы позволяют контроллерам соединяться друг с другом и с центральным сервером для масштабируемого централизованного сетевого управления освещением. Преимущество этого подхода – простота.

Изображение предоставлено Eaton.

Сетевые системы управления светом на основе светильников

В этом типе подхода светодиодные светильники оснащены встроенными датчиками и контроллером освещения на заводе. Контроллеры освещения имеют уникальные адреса в сети освещения, что позволяет группировать их и программировать. Многие решения имеют предварительно сконфигурированные последовательности операций для упрощения настройки и обеспечения соответствия энергетическому коду. Контроллеры подключаются с помощью низковольтной проводки или беспроводным способом с использованием радиоволн. Некоторые системы предлагают возможность назначать светильники для групп и программировать их с помощью портативного ИК-пульта. Управление зонированием не ограничивается ногами переключения. Некоторые системы позволяют взаимодействовать с системами управления зданием, центральным сервером или другими сетями.

Изображение предоставлено Acuity Brands.

Сетевые системы управления светом на основе номеров

Этот подход включает в себя контроллер освещения в каждом светильнике, но датчики устанавливаются вне светильника. Светильники и устройства ввода обычно подключаются через Ethernet или другую низковольтную проводку, образуя сеть индивидуально адресуемых / управляемых светильников. Это позволяет проводить зондирование и повторное зондирование светильников индивидуально или в группах и с несколькими стратегиями управления. Программируемые функции могут включать в себя планирование, целевые уровни освещенности и задержки времени. Некоторые системы позволяют взаимодействовать с системами управления зданием, центральным сервером или другими сетями.

Изображение предоставлено Wattstopper.

Традиционный контроль уровня здания

Традиционно автоматизация освещения на уровне здания была реализована с использованием панелей управления, обычно размещенных в центральном месте, таком как электрическая комната. Эти панели представляют собой корпуса корпусных реле, контакторы, дистанционно управляемые выключатели или модули диммера. Типичная низковольтная панель имеет низковольтные входы для сигналов управления и выходов линейного напряжения для управления нагрузками. Интеллектуальные панели имеют встроенный контроллер освещения для назначения входных устройств нагрузкам плюс планирование функций управления. Подключение локальных коммутаторов к панели позволяет локальное перекрытие запланированного отключения, поэтому пользователи не остаются в темноте после часа.

Этот подход централизует управление освещением и может быть интегрирован с системами управления зданием, но обеспечивает ограниченную гибкость в области управления зонированием. В каждой зоне требуется низковольтная проводка, идущая обратно на панель.

Изображение предоставлено Институтом новых зданий.

Централизованные интеллектуальные сетевые системы управления

Централизованные интеллектуальные сетевые системы управления светом обеспечивают программируемое управление освещением для целых этажей, зданий или кампусов. Они могут быть расширенным вариантом решения для управления на основе комнаты или упакованы как комплексная система. Программное обеспечение и данные находятся на центральном сервере или в облаке.

Светильники индивидуально адресуются в сети, обеспечивая зонирование и повторное использование с помощью программного обеспечения, обеспечивая максимальную гибкость. Светильники принимают управляющие входные сигналы от широкого спектра устройств управления, обеспечивая полный спектр стратегий управления, включая сложные последовательности операций. Основным преимуществом такого типа системы является энергопотребление, заполнение, статус светильника / зоны и потенциально другие данные могут быть записаны, сохранены и отображены для анализа и технического обслуживания энергии.

Обзор беспроводных выключателей света

Беспроводной выключатель света — многофункциональный аксессуар для управления домашним освещением. Он включает/выключает освещение отправкой «по воздуху» сигнала на приемник или реле. Для установки такого прибора не нужно прокладывать многометровую проводку и штробить стены, а располагать его можно в любом удобном месте (в зоне досягаемости исполнительных устройств).

Устройство и принцип работы

Беспроводной выключатель конструктивно состоит из двух элементов:

• передатчик сигнала;
• приемник.

Вместе они обеспечивают удаленное управление системой освещения.

Схема подключения беспроводного переключателя проста:

• в выбранном месте устанавливается передатчик;
• приемник с реле размещается в источнике света или рядом с ним;
• на вход заводится питание с домашней электросети, на выход подключается нагрузка.

Как подключить приемник к передатчику, описывается в прилагаемой инструкции: обычно достаточно нажать на клавишу сопряжения, но в случае с «умными» гаджетами иногда требуется привязка их через интернет и приложение smart home.

Приемник

Принимающая часть представляет собой подключаемое «по воздуху» реле. Когда на приемник приходит команда, реле срабатывает и замыкает контакты, включая свет. Отключение происходит по другой соответствующей команде.

На плате имеются две группы контактов — вход и выход. Первый обычно обозначен словом Input, второй — Output. Эта подсказка дается во избежание некорректного присоединения. Сама плата по размерам не больше спичечного коробка и легко прячется в корпусе люстры или светильника.

Установка реле выполняется максимально близко от лампы или иного осветительного прибора, но обязательно в пределах «видимости» сигнала с передатчика. В то же время такие гаджеты иногда ставятся прямо в распределительную коробку, при наличии технической возможности.

Управление осуществляется с пульта, компьютера, планшета или смартфона через поддерживаемый протокол беспроводной связи.

Передатчик

Это устройство должно быть мобильным, поэтому большинство передатчиков работают на автономных источниках электропитания — батарейках и аккумуляторах, или имеют кинетические генераторы для преобразования импульса нажатия клавиш в ток.

Важный параметр — зона охвата. Она зависит от используемой технологии и конфигурация помещения. У недорогих образцов радиус действия находится в пределах 20–50 метров, а продвинутые способны «пробивать» радиус до 350 м. Но и стоят они существенно дороже, предназначаясь для больших домов и прочих помещений со значительной площадью.

В продаже встречаются предназначенные для «умных домов» модели, умеющие не просто включать-выключать свет, но и менять уровень освещенности. Для этого их оснащают специальным регулятором — диммером. Он контролирует подачу мощности на осветительный прибор, изменяя яркость ослаблением или усилением мощности. Диммеры эффективно взаимодействуют и с современными светодиодными лампами, и с классическими накаливания.

Какие бывают беспроводные выключатели

Принцип работы дистанционных контроллеров освещения похож, во многом похожи они и конструктивно. Но существуют и отличия. Выделяют разновидности по типу управления:

• беспроводной сенсорный выключатель света;
• кнопочный;
• выключатель с пультом дистанционного управления;
• смешанного вида.

Другая классификация — по количеству сопрягаемых устройств. Бюджетные модели поддерживают 1–2 приемника, продвинутые «умеют» управлять 7–8 приборами и более.

Также различают переключатели по наличию или отсутствию диммера.

Важное отличие — встроенный функционал. В основном данный тип гаджетов просто включает-выключает свет по команде владельца, а модели с диммером управляют интенсивностью. Но дорогие варианты снабжаются такими функциями, как:

• таймер задержки. Прибор сработает не моментально после нажатия кнопки, а чуть позже;
• многоканальный контроллер. Устройство работает одновременно по нескольким каналам связи (например, отдельным радиочастотам), взаимодействуя сразу с несколькими исполнительными компонентами. Последние при этом могут быть разнесены по разным помещениям и этажам;
• наличие сенсорной панели. Такое конструктивное решение позволяет избежать износа механических кнопок. Для активации достаточно коснуться сенсорной поверхности;
• поддержка Wi-Fi. Это очень важная функция, благодаря которой устройствам можно управлять со смартфона, планшета, домашнего ПК, и даже через интернет при наличии шлюза.

Набор функций прямо отражается на стоимости: чем больше возможностей, тем выше цена.

По типу управления

Рассмотрим подробнее классификацию выключателей по управлению.

Механические

Они очень похожи на привычные всем настенные. Контрольный механизм выглядит как обычные клавиши или кнопка. Нажав ее, пользователь инициирует отправку сигнала на реле. Перевод в положение «выключено» указывает прибору послать команду на отключение.

На каждую клавишу привязывается один источник света. Двух- или трехклавишный прибор способен контролировать соответственное число источников, но стоить он будет несколько дороже.

Сенсорные

Как уже говорилось, эти гаджеты управляются посредством сенсорной панели. Для активации достаточно просто ее коснуться.

С пультом ДУ

В этой разновидности сигналы посылаются со специального пульта. К подвиду можно отнести модели с управлением по Wi-Fi.

В случае с пультом область действия — примерно 25 метров, если в помещении нет толстых стен или иных преград. При их наличии радиус сужается до 3–5 метров, а на расстоянии прямой видимости, наоборот, способен увеличиваться до 50 м.

Добиться расширения зоны покрытия можно установкой ретрансляторов. Касается это и версий с Wi-Fi.

Где купить беспроводные выключатели

Приобрести беспроводные выключатели можно как в специализированном магазине, так и онлайн в Интернет-магазине. Во втором случае, особого внимания заслуживает бюджетный вариант приобретения изделий на сайте Алиэкспресс. Для некоторых выключателей есть вариант отгрузки со склада в РФ, их можно получить максимально быстро, для этого при заказе выберите «Доставка из Российской Федерации»:

Где применяются

Беспроводные выключатели находят применение везде, где необходимо поставить новое или перенести старое переключающее устройство, но в силу каких-то обстоятельств обойтись классическими проводными вариантами невозможно.

В сложных ситуациях возможна установка такого гаджета не только на стене, но и, например, внутри полки шкафа, на зеркале и так далее. На функциональность это не влияет — прибор продолжит функционировать в штатном режиме. Это поможет сэкономить пространство и не тревожиться за эстетическую сторону, если, например, купленный аксессуар окажется не соответствующим общему стилю помещения. Его можно просто спрятать.

Пригодятся дистанционный выключатель света и в случае огрехов с прокладкой проводки. Теперь не придется перекладывать все заново, достаточно разместить в удобном месте действующую «по воздуху» модель, и проблема будет решена.

Рассматриваемый класс аксессуаров набирает популярность в области деревянного строительства. Проводка в деревянном доме требует особых противопожарных мер, а беспроводные приборы помогают сократить количество потенциально опасных кабелей. Кроме того, в случае с открытой проводкой последняя более уязвима к повреждениям, а модули беспроводного типа в значительной степени устраняют вероятность обрывов, замыканий и прочих неприятностей. Хотя остающиеся проводными коммуникации по-прежнему нуждаются в мерах защиты.

Настоящим спасением станет «воздушный» выключатель в домах со множеством комнат или разделенных на локации помещениях с отдельными типами освещения. Не понадобится ставить множество отдельных устройств — достаточно обойтись одним-двумя (например, многоклавишными) и связать их с нужными осветительными приборами, после чего активировать нужные сегменты по мере надобности.

Еще один вариант использования беспроводных выключателей света — отремонтированные помещения. Когда ремонт закончен, а на стены нанесено финальное покрытие (будь то ламинат, обои, краска или что-то еще), добавить к обстановке какие-то функциональные компоненты электропроводки бывает затруднительно. В том числе и выключатель — это требует демонтажа отделки, штробления и прочих манипуляций. Беспроводной переключатель решает эту проблему — его достаточно лишь разместить в нужном месте с минимум затрат времени и сил, и без вреда новому интерьеру.

То же касается и помещений с исторической ценностью, где нельзя проводить масштабных вмешательств и изменений в обстановку. Дистанционные выключатели без труда «маскируются» в мебель и предметы, и обеспечивают комфортное управление уровнем освещения.

Не обойтись без современной системы управления освещением и в крупных коммерческих помещениях, конференц-залах и прочих местах с большими площадями. Она даст возможность включать свет на всей территории с одного устройства, в том числе и находясь за пределами здания. Эта же система позволяет и отслеживать свой статус, а самые продвинутые образцы даже имеют функцию подсчета затраченных киловатт.

Преимущества и недостатки

Выключатель света с дистанционным управлением — это удобно, современно и практично. Преимущества данного класса устройств:

• простая установка. Нет нужды демонтировать отделку, делать штробление и тянуть дополнительную проводку;
• централизованный контроль над всеми источниками света в пределах досягаемости с одного выключателя, пульта или компьютера/телефона/планшета;
• возможность дистанционного управления, в том числе из-за пределов комнаты/здания;
• высокая эксплуатационная безопасность. Все приборы потребляют минимальный ток и не опасны даже в случае некорректного использования или поломки;
• для самых многофункциональных моделей — дополнительные возможности: работа по расписанию и триггерам, удаленный доступ, интеграция в «умный дом».

Но есть и недостатки:

• гаджеты на батарейках нуждаются в регулярной их замене;
• если используется схема подсоединения по Wi-Fi, канал весьма чувствителен к качеству связи. Слабый сигнал или высокий уровень помех (например, забитый эфир со множеством Wi-Fi гаджетов) способен серьезно затруднить работу устройства и вызвать многочисленные «глюки», вплоть до полной неработоспособности.

Тонкости выбора

Выбирая устройство, следует учитывать некоторые важные характеристики. Среди них:

• тип лампочек, которыми способен управлять прибор;
• габариты;
• внешний вид устройства (цвет корпуса, материал, форма, для механических — число клавиш/кнопок);
• рабочее напряжение;
• технология беспроводной связи;
• количество каналов сопряжения;
• радиус покрытия сигнала, возможность работы через ретрансляторы;
• максимальная эксплуатационная нагрузка;
• номинальный ток;
• рабочие частоты;
• наличие/отсутствие шифрования;
• способ питания;
• тип управления (кнопки, ПДУ, сенсор, все перечисленное);
• возможность дистанционного контроля со смартфона, планшета или персонального компьютера;
• если планируется интеграция в «умный дом» – наличие такой функции и поддерживаемые интеллектуальные системы;
• заявленный разработчиком срок работы от батареи;
• способ крепления;
• цена.

Как видно, подбором беспроводного переключателя желательно заняться уже на этапе проектирования помещения, чтобы купить максимально подходящий под конкретные условия образец. Но если гаджет покупается в уже готовый и отделанный дом, комнату, коммерческую недвижимость, на первое место выходит экономичность, компактность, многофункциональность и незаметность (или подходящий под интерьеры дизайн).

Кроме того, важно наличие заводской гарантии и сервисных центров производителя. С ними будет легче починить или заменить неисправный прибор.

Некоторые популярные переключатели

Ассортимент рассматриваемых устройств достаточно велик, и некоторые из них пользуются заслуженным спросом благодаря сочетанию качества, цены и функциональности. Рассмотрим несколько таких моделей.

Feron TM-75

Это простой и надежный двухканальный выключатель света на 220 вольт. Он корректно взаимодействует с точечными «умными лампочками», светильниками, торшерами, бра, люстрами и прочими источниками света. В комплекте поставляется пульт, держатель и батарейка.

Радиус действия прибора — до 30 метров.

Aqara WXKLG02LM

Китайский автоматический выключатель с дистанционным управлением от Aqara можно использовать как в standalone режиме, так и в связке с «умным домом» Xiaomi Mi Home. Модуль двухклавишный и управляется через Wi-Fi и Bluetooth, присутствует также возможность работы по протоколу Zigbee.

В общем случае управление осуществляется клавишами, но гаджет также поддерживается приложением Mi Home. Работает в зоне покрытия Wi-FI, из недостатков отметим необходимость наличия интернета для реализации полного функционала.

Feron TM-2334

Еще одна беспроводная дистанционная модель от производителя Feron. Здесь имеется двухканальный радиомодуль с пультом управления. Прибор способен контролировать точечные светильники, торшеры, бра и люстры. Для последних поддерживается любое количество светильников, но лампы делятся на группы по принципу:

• три лампы — 1+2, первая зажигается одной клавишей, вторая и третья — другой;
• четыре — 2+2 или 3+1;
• пять — 2+3, 1+4. Возможны и другие варианты — это зависит от прошивки.

Радиус стабильного сигнала — до 30 метров, есть функция задержки.

Hite PRO SN-R1

Данный настенный беспроводной выключатель — российская разработка, отличающаяся радиусом действия до 25 метров, трехлетней заводской гарантией и заявленными 15 годами безупречной работы. Еще одно важное преимущество — до 7 лет на одной батарейке. Частота канала — 865 МГц.

Такие возможности позволяют применять переключатель в квартире и дома, в коттедже, на загородных участках и так далее. Но это компенсируется стоимостью устройства — если обычно цена переключателей не превышает 1000 рублей, то за данный образец просят около 1700.

Inted 220V

Китайский двухклавишный переключатель, рассчитанный на управление двумя светильниками или двумя группами освещения. Прибор монтируется на поставляемый в комплекте крепеж и поддерживает нагрузку до 1000 Вт, основной блок работает на одной батарейке.

Гаджет считается надежным, несмотря на всего лишь год гарантии.

ZDK Z-Light 0287

Еще один двухклавишный образец. Он интересен отсутствием элемента питания: конструктивом предусмотрен микрогенератор, которого достаточно для генерации сигнала на частоте 433 МГц. Еще одно преимущество — возможность внедрения в решения «умного дома» от ZDK. Для полноценной работы требуется интернет, после подключения становится доступно управление прибором из любой точки мира через приложение.

Из недостатков выделим необходимость покупки отдельного принимающего радиомодуля и завышенную стоимость.

Armalight AS-6M

Это простой беспроводной проходной выключатель с одной клавишей. Как и предыдущий, он не нуждается в батарейке: встроенный кинетический модуль преобразует энергию нажатия в достаточный для отправки сигнала ток. Отличительные особенности:

• работа на 433 МГц;
• заявлена устойчивость к высокой влажности и даже возможность функционирования под водой;
• ресурс прибора — 200000 циклов включения-выключения, или примерно 15 лет без поломок;
• радиус действия — до 70 метров.

Но за это просят достаточно много — более двух тысяч рублей.

Gritt Elegance

Этот радиовыключатель имеет в комплекте с дистанционным модулем на две линии. Блок управления поставляется в одно-, двух- и трехклавишном исполнении, что обеспечивает выбор нужного в конкретной конфигурации варианта.

Прибор также безбатарейный и снабжен кинетическим микрогенератором. Сила нажатия преобразуется в ток для создания сигнала в диапазоне 433 МГц. Ресурс — 200000 нажатий/15 лет.

Переключатель двухканальный, один радиомодуль поддерживает две линии освещения. Но стоимость его высока, более 3500 рублей.

Заключение

Беспроводной переключатель света — удобное и функциональное устройство. В «проводную эру» существовали и воплощались проекты реализации проходных и перекрестных схем, но они требовали прокладки дополнительной проводки, а в случае с уже отделанным помещением — демонтажа отделки и долгих работ.

С появлением дешевых технологий передачи сигналов «по воздуху» эта проблема устранена: один прибор без проводов способен заменить до нескольких десятков своих классических предшественников. При этом самые «умные» модели управляют множеством сопряженных источников света и их группами, умеют мониторить нагрузку, самостоятельно отключаться при ее превышении и передавать владельцу информацию о потребленных киловаттах. Такой аксессуар весьма удобен и станет незаменимым помощником, облегчающим ежедневные задачи и делающим жизнь более комфортной.

В подборе следует руководствоваться:

• конфигурацией помещения;
• количеством и типом источников света;
• желаемыми функциями (выключатели света с пультом дистанционного управления, диммером и так далее);
• требованиями к дизайну;
• ресурсом устройства;
• технологиями связи;
• бюджетом на покупку;
• наличием гарантии и сервисных центров.

Анализ этих параметров поможет выбрать правильный прибор.

Тем, кто уже обладает системой «умный дом» или только планирует создание таковой, стоит подбирать гаджеты с возможностью интеграции в будущую смарт-экосистему.

https://lightru.pro/sistemy-upravleniya-svetom/

Обзор беспроводных выключателей света