مزایای استفاده از سیستم هوشمند انرژی روشنایی (هوشمند سازی روشنایی)

  1. آسایش و سهولت کنترل
  2. افزایش کارایی افراد
  3. کاهش مصرف انرژی، کاهش هزینه های انرژی و کمک به حفظ محیط زیست
  4. زیبایی و تغییر فضا مطابق سلیقه با کمک تغییر رنگ نور
  5. بالا رفتن طول عمر تجهیزات
  6. کاهش هزینه های تعمیر و نگهداری به کمک مانیتورینگ دائمی
  7. سادگی نصب (بدون سیم و یا شبکه های سیمی یک زوج با قابلیت انتقال داده و جریان)
  8. قابلیت افزایش سیستم در آینده
  9. طراحی زیبا و خلاقانه، قیمت مناسب و محصول استاندارد
  10. مولتی سنسور ها راهی خلاقانه برای دستیابی به حداکثر کارایی با حداقل قیمت

با استفاده از راهکارهای نوین هوشمندسازی، اصلاح منبع نور و طراحی روشنایی می توان تا ۸۰% مصرف انرژی را در بخش روشنایی کاهش داد. هوشمندسازی تجهیزات علاوه بر این که باعث کاهش چشمگیر مصرف می شود، کمک می کند تا تجهیزات پر مصرف شناسایی شده و در صورت لزوم و داشتن توجیه اقتصادی، آنها را با تجهیزات کم مصرف جایگزین نمود.

سیستم روشنایی هوشمند

میزان کاهش مصرف انرژی با سیستم هوشمند مدیریت روشنایی

روشهای مختلفی برای مدیریت مصرف انرژی در بخش روشنایی وجود دارد. این روشها شامل دیم کردن، استفاده از نور طبیعی، خاموش و روشن شدن با توجه به حضور فرد، کنترل زمانی، اندازه گیری میزان مصرف و پیک سایی، هوشمند سازی و قابلیت تحلیل داده ها می باشد. به طور خلاصه می توان گفت: هدف از تمام روشهای مدیریتی اعمال شده آن است که بهترین منبع نوری دردسترس، تنها در زمان مناسب، به اندازه مورد نیاز و بر مکان مورد نیاز تابیده شود.

کاربری های مختلف در تعیین میزان صرفه جویی حاصل از هر روش نقش به سزایی دارند در ادامه چگونگی کاربرد روشهای مذکور را در فضاهای مختلف و تجهیزات مرتبط با آنها را شرح می دهیم.

مدیریت بر مبنای زمان

در بخشهایی از ساختمان که ساعت کاری از پیش مشخصی وجود دارد این روش کارایی بالایی دارد. بدین ترتیب که اپراتور یا مسئول تاسیسات ساختمان، با اتصال به سیستم از طریق HMI ، PC، تبلت و یا موبایل از داخل و یا خارج ساختمان می تواند برنامه زمان کاری و ساعات خاموش و روشن شدن تجهیزات را ست کند و روشنایی ها متناسب با آن روشن یا خاموش می شوند. برای روزهای هفته، روزهای کاری و روز های تعطیل می توان ساعات متفاوتی متناسب با ساعات کاری را تنظیم کرد. این روش به تنهایی یا به طور تلفیقی با سایر روشها قابل استفاده است و به دلیل سهولت دسترسی به سیستم مدیریت مرکزی در صورت بروز هر تغییری به راحتی قابل به روزرسانی می باشد و می تواند بین ۱۰ تا ۴۰ % مصرف انرژی را کاهش دهد.

تجهیزات مورد نیاز در صورت زون بندی ساختمان و استفاده از سیستم مدیریت هوشمند، تجهیزات ویژه ای برای این کار لازم نیست و به طور آپشنال برای تمام کاربران در صورت تمایل آنها قابل فعال شدن است.

مدیریت بر مبنای حضور

در این روش با تشخیص حضور افراد، روشنایی ها فعال و با خروج آنها بطور خودکار غیر فعال می­شوند. بدین ترتیب شعار “لامپ اضافی خاموش” به شعار “لامپ اضافی خودش خاموش می شود” تغییر می یابد و علاوه بر افزایش رفاه بهره برداران، باعث صرفه جویی بسیار زیادی در مصرف انرژی می شود. میزان این صرفه جویی به نوع کاربری فضا و میزان رعایت کاربران بستگی دارد. استفاده از این روش در سرویس های بهداشتی، بیمارستانها و فضا هایی مشابه آنها که امکان انتقال آلودگی وجود دارد سبب بالا رفتن بهداشت عمومی می گردد. در صورت نیاز می توان به جای غیر فعال کردن کامل تجهیزات آنها را در حداقل میزان مصرف قرار داد که این روش موجب افزایش طول عمر تجهیزات می گردد.

کاربری های متداول و میزان صرفه جویی:

  • ساختمان های اداری ۱۵—۷۰%
  • رستورانها ۳۰—۷۵%
  • کلاسهای درس ۲۰—۷۵%
  • راهرو ها و راه پله ها ۳۰—۶۰%
  • خانه های مسکونی۲۰—۴۵%
  • سرویس های بهداشتی۳۰—۷۵%
  • پارکینگ ها۳۰—۷۵%

پیاده سازی:

با توجه به کاربری های مختلف و نیاز های بهره برداران، مدیریت بر مبنای حضور را متناسب با نیاز های خاص کاربران طراحی می کنند.

تجهیزات مورد نیاز:

  • سنسور های تشخیص حضور و حرکت
  • فعال سازهای مختلف روشنایی مانند فعال ساز سوئیچینگ و دیمینگ

پیشنهاد ویژه:

مولتی سنسور حضور و نور : این سنسور بدلیل مجتمع کردن انواع سنسور و فعال ساز، انتخابی بسیار هوشمندانه برای هوشمندسازی روشنایی ساختمان شماست!

دیم کردن (تنظیم شدت روشنایی)

معمولا روشنایی ها دو حالت خاموش و روشن دارند به همین دلیل در نیمروز یا آخر شب با روشن کردن چراغ، میزان نور یکسانی تولید می شود. در واقع به جز دو حالت خاموش و روشن گزینه دیگری وجود ندارد. به کمک دیم کردن، میزان نور به اندازه دلخواه قابل تنظیم خواهد بود و در نتیجه می توان در زمانهای متفاوت با توجه به پارامترهای متفاوت کاری و محیطی، نور را دقیقا در حد مورد نیاز تنظیم کرد. این کار نه تنها سبب جذابیت نور محیط می شود بلکه مصرف انرژی را نیز کاهش می دهد. موارد خاصی از کاربرد دیم مربوط به اصلاح میزان نور محیط و کاهش هزینه تعمیر و نگهداری است. به طور مثال اگر در محیطی یکی از روشنایی ها بسوزد سایر روشنایی ها به طور اتوماتیک میزان نور خود را افزایش می دهند تا جبران روشنایی از مدار خارج شده را بکنند و یا اگر در محیطی به دلیل طراحی نادرست اولیه، تعداد روشنایی ها بیش از حد استاندارد باشد با دیم شدن خودکار آنها تعادل نوری برقرار می شود. در غیر این صورت با حذف یک منبع روشنایی شعاع تابش، نقطه کور پیدا خواهد کرد.

پروتکل های دیم کردن:

برای دیم کردن روشنایی ها پروتکل های متعددی وجود دارد که مهمترین آنها پروتکل DALI ،DSI و استاندارد ۱-۱۰v می باشند. از بین این سه روش، استاندارد ۱-۱۰v اقتصادی تر و ساده تر برای نصب و تعمیرات است.

تجهیزات مورد نیاز:

  • انواع بالاست های دیم کننده لامپ های فلورسنت
  • LED های دیم شونده به همراه درایور های مخصوص دیمینگ
  • لامپهای کم مصرف دیم شونده (بسیار نادر و میزان حداکثر دیم شوندگی تا ۳۰%)
  • کلیدهای روشنایی مخصوص که امکان دیم کردن را علاوه بر خاموش و روشن کردن فراهم می کند.

پیشنهاد ویژه:

بالاست دیم شونده ۱-۱۰v BEMS با گرید A1 و استاندارد CE

بهره گیری از روشنایی روز

با به کار گیری سنسور نور و روشنایی های دیم شونده، می­توان از نور طبیعی حداکثر استفاده را برده و با توجه به آن، میزان نور روشنایی ها را افزایش و یا کاهش داد به طوری که نور محیط همواره در حد مطلوب باقی بماند. با کاهش میزان نور، میزان مصرف نیز کاهش می­یابد. بدین ترتیب مصرف انرژی روشنایی به کمترین حد خود می­رسد و میزان نور محیط بهینه می­شود. کاربرد این روش به خصوص در مکان های نزدیک پنجره و سایر نقاط نورگیر تاثیر چشمگیری دارد و علاوه بر صرفه جویی به زیبایی و بهداشت و سلامت محیط کار کمک می­کند.

با کنترل درست پرده و سایبان و تشخیص میزان نور محیط از طریق فتو سل ها این امکان فراهم می شود تا با برقراری بالانس مناسب این دو پارامتر ، بیشترین بهره را از نور روز ببریم که علاوه بر کیفیت نور و بدون هزینه بودن استفاده از آن در سلامت فرد و جذب ویتامین d از نور خورشید هم نقش موثری دارد. برقراری بالانس بین این دو را اطلاعات فتوسل و تنطیمات کاربر برای میزان نور دلخواه محیط و حضور و عدم حضور فرد به نهایت هوشمندی می رساند.

تجهیزات مورد نیاز:

  • روشنایی های قابل دیم شدن
  • سنسور نور مستقیم خورشید برای تشخیص میزان نور محیط (معمولا در ایستگاه های هواشناسی بصورت مجتمع با سنسورهای باد و باران مورد استفاده قرار می گیرند)
  • فعال ساز و موتورهای پرده و سایبان

پیشنهاد ویژه:

مولتی سنسور حضور و نور : این سنسور بدلیل مجتمع کردن انواع سنسور و فعال ساز، انتخابی بسیار هوشمندانه برای هوشمندسازی روشنایی ساختمان شماست!

این تجهیزات برای کنترل خودکار استفاده از نور است و با بخشی یا بدون آنها نیز می توان تا حدودی از این منبع لایزال استفاده کرد.

استفاده از نور طبیعی روشهای دیگری نیز دارد مانند: معماری ساختمان ، استفاده از نورگیر و پنجره های بزرگ، استفاده از لوله انتقال نوریا فیبر نوری برای کانال انتقال نور(در محل هایی که دسترسی به نور ندارند.)، که در مقاله جامع کاهش مصرف انرژی با بهره گیری از نور طبیعی به آن پرداخته ایم.

پیک سایی

با توجه به اینکه در ساختمان هوشمند میزان مصرف انرژی بطور دائم مانیتور می شود، در شرایطی که پیش بینی شود میزان مصرف از حدود تعیین شده تجاوز خواهد کرد، می توان میزان نور روشنایی ها را (۱۰ تا ۳۰ درصد بسته به اهمیت کاربری) موقتا کم کرد تا دوره پیک مصرف ساختمان سپری شود. بدین ترتیب می توان هزینه مصرف انرژی را به طرز چشمگیری کاهش داد. همچنین، نرم­­افزار مدیریت مرکزی نمودارهای مصرف مداراتِ مختلف روشنایی را مانیتور می کند و در شناسایی روشنایی­های معیوب به نیروی­های تعمیر و نگهداری ساختمان یاری می رساند.

تجهیزات مورد نیاز:

  • فعال سازهای مختلف روشنایی مانند فعال ساز سوئیچینگ و دیمینگ
  • تجهیزات مانیتورینگ میزان مصرف جریان مدارات اصلی برق ساختمان

کنترلهای مختلف دستی

سناریو:

کاربران می توانند با انجام تنظیمات شخصی و ذخیره آن، سناریوهای دلخواهی را پدید آورند که با فشردن یک دکمه چندین کار به طور همزمان رخ دهد و شرایط دقیقا مطابق خواسته آنها تغییر کند. مثلا سناریو مطالعه نور را در محلی که فرد در حال مطالعه می باشد به اندازه لوکس مناسب مطالعه دیم کرده و با بستن پرده ها فضا را برای فرد به صورتی که دلخواه وی می باشد در می آورد. تنظیم مودهای مختلف به کمک تعیین میزان مناسب نور و رنگ دلخواه از سناریوهای محبوب بخش روشنایی است. روشنایی می تواند به گونه ای تنظیم شود که برای افزایش حفاظت و ایمنی به کار گرفته شود مثلا هنگام ورود فرد مزاحم تمام چراغها روشن شده و به طور همزمان حضور وی به پلیس اطلاع داده شود.

رابط کاربر:

نرم افزار رابط کاربری این امکان را فراهم می کند تا کاربر از طرق مختلف مانند موبایل، تبلت، کامپیوتر، اینترنت به شبکه دسترسی داشته و تنظیمات دلخواه و مورد نیاز را انجام دهد.

ترکیب همه روش ها

مجموع روشهای فوق برهم اثر گذار است و بهترین نتیجه را برای کاربر به همراه می آورد. مثلا تلفیق اطلاعات فتو سل با سنسور حضور و دیم و کنترل پرده و تنظیمات کاربر روی هم تاثیر مستقیم می گذارد و مجموع اطلاعات حاصل از آنها نتیجه ای را حاصل می کند که هوشمندانه به نظر می آید و و در عین بهینه بودن تامین کننده آسایش ساکنان خواهد بود.

جمع بندی

مقایسه میزان مصرف انرژی روشنایی ساختمانها در ایران و سایر کشورهای جهان به روشنی نشان می دهد که میزان تلفات انرژی درایران بسیار بالاست. یکی از مهم ترین روشهای بهینه سازی، “مدیریت انرژی روشنایی” و یا هوشمند سازی تجهیزات است که با استفاده از انواع روشهای مدیریتی تلفیق شده می تواند میزان نور مناسب را در زمان مناسب و مکان مناسب فراهم آورد.

از دیگر مزایای استفاده از این روش، برخورداری ازانواع روشهای کنترلی/ نظارتی، قابلیت تغییر نور محیط، بهبود میزان نور محیط، جلوگیری از انتقال آلودگی و… می باشد.

برای بهینه سازی انرژی روشنایی راهکارهای دیگری همچون طراحی اصولی روشنایی، استفاده از منابع مناسب روشنایی و… وجود دارد. علاوه بر بهینه سازی انرژی، نورپردازی درست، استفاده از منابع مناسب روشنایی، رنگ نور، شدت نور، موضع تابش نورو … در زیبایی محیط، سلامت روان افراد و بهبود کارایی و بینایی دیدگان بسیار تاثیر گذار است