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ABB智能照明系统在建筑中的应用
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文章来源:电气设计网   添加人:k   添加时间:2006-9-7 10:28:56

1 智能照明系统在智能建筑中的应用效果
智能化已经成为当今建筑发展的主流技术,涵盖从空调系统、消防系统到安全防范系统以及完善的计算机网络和通信系统。但是长期以来,智能照明在国内一直被忽视,大多数建筑物仍然沿用传统的照明控制方式,部分智能大厦采用楼宇自控(BA)系统来监控照明,但也只能实现简单的区域照明和定时开关功能。相比之下,智能照明系统体现出强大的优越性,它在智能建筑中的应用越来越广泛。智能照明系统在智能建筑中的应用效果如下:

(1)实现照明控制智能化。采用智能照明控制系统,可以使照明系统工作在全自动状态,系统将按先设定的若干基本状态进行工作,这些状态会按预先设定的时间相互自动地切换。例如,当一个工作日结束后,系统将自动进入晚上的工作状态,自动并极其缓慢地调暗各区域的灯光,同时系统的移动探测功能也将自动生效,将无人区域的灯自动关闭,并将有人区域的灯光调至最合适的亮度。此外,还可以通过编程随意改变各区域的光照度,以适应各种场合的不同场景要求。智能照明可将照度自动调整到工作最合适的水平。例如,在靠近窗户等自然采光较好的场所,系统会很好地利用自然光照明,调节到最合适的水平。当天气发生变化时,系统仍能自动将照度调节到最合适的水平。总之,无论在什么场所或天气如何变化,系统均能保证室内照度维持在预先设定的水平。

(2)改善工作环境,提高工作效率。传统照明系统中,配有传统镇流器的日光灯以100Hz的频率闪动,这种频闪使工作人员头脑发胀、眼睛疲劳,降低了工作效率。而智能照明系统中的可调光电子镇流器则工作在很高频率(40~70kHz)不仅克服了频闪,而且消除了起辉时的亮度不稳定,在为人们提供健康、舒适环境的同时,也提高了工作效率。

(3) 可观的节能效果。智能照明控制系统使用了先进的电力电子技术,能对大多数灯具(包括白炽灯、日光灯,配以特殊镇流器的钠灯、水银灯、霓虹灯等)进行智能调光。当室外光较强时,室内照度自动调暗,室外光较弱时,室内照度则自动调亮,使室内的照度始终保持在恒定值附近,从而能够充分利用自然光实现节能的目的。除此之外,智能照明的管理系统采用设置照明工作状态等方式,通过智能化管理实现节能。

(4)提高管理水平,减少维护费用。智能照明控制系统将普通照明人为的开与关转换成了智能化管理,不仅使大楼的管理者能将其高素质的管理意识运用于照明控制系统中去,而且将大大减少大楼的运行维护费用,并带来较大的投资回报。

2 智能照明与传统照明系统比较

2.1 线路系统比较

(1)单控电路系统比较。传统照明单控电路特点:a. 控制开关直接接在负载回路中;b. 当负载较大时,需相应增大控制开关的容量;c.当开关离负载较远时,大截面电缆用量增加;d. 只能实现简单的开关功能。

总线式智能照明系统单控电路特点:a. 负载回路连接到输出单元的输出端,控制开关用EIB总线与输出单元相连。负载容量较大时仅考虑加大输出单元容量,控制开关不受影响;b. 开关距离较远时,只须加长控制总线的长度,节省大截面电缆用量;c. 可通过软件设置多种功能(开/关、调光、定时等)。

(2)双控电路系统比较。传统照明双控电路特点:a. 实现双控时用两个单刀双置开关,开关之间连接照明电缆;b. 进行多点控制时开关之间的电缆连线增多,使线路安装变得非常复杂,工程施工难度增大。

总线式智能照明系统双控电路特点:a. 实现双控时只需简单地在控制总线上并联在一个开关;b. 进行多点控制时,依次并联多个开关,开关之间仅用一条总线连接,线路安装简单、省事。

2.2 智能照明与传统照明控制系统比较

(1)控制方式比较。a. 传统控制采用手动开关,必须一路一路地开或关;b. 智能照明控制采用低压2次小信号控制,控制功能强、方式多、范围广、自动化程度高,通过实现场景的预设置和记忆功能,操作时只须按一下控制面板上某一个键即可启动一个灯光场景(各照明回路不同的亮暗搭配组成一种灯光效果),各照明回路随即自动变换到相应的状态。上述功能也可以通过其他界面如遥控器等实现。

(2)照明方式比较。a. 传统控制方式单一,只有开和关;b. 智能照明控制系统采用“调光模块”,通过灯光的调光在不同使用场合产生不同灯光效果,营造出不同的舒适氛围。

(3)管理方式比较。a. 传统控制对照明的管理是人为化的管理;b. 智能控制系统可实现能源管理自动化,通过分布式网络,只需一台计算机就可实现对整幢大楼的管理。

3 智能照明系统的节能分析

3.1 集中管理,减少人为浪费

现代高层办公大楼中,人为造成照明能源浪费的现象仍然非常严重,无论房间有人还是无人,经常是“长明灯”。智能照明系统既能分散控制又能集中管理,在大楼的中央控制室,管理人员通过操作键盘即可关闭无人房间的照明灯。

3.2 自动调光,充分利用自然光

智能照明系统中的光线感应开关通过测定工作面的照度,与设定值比较,来控制照明开关,这样可以最大限度地利用自然光,达到节能的目的,也可提供一个不受季节与外部气候环境影响的相对稳定的视觉环境。一般来讲,越靠近窗自然光照度高,从而人工照明提供的照度就低,但合成照度应维持在设计照度值。

3.3 自动调光,保持照度的一致性

一般照明设计师对新建的建筑物进行设计时,均会考虑到随着时间的推移,灯具的效率和房间墙面反射率会不断衰减。因此,其初始照度均设置得较高,这种设计不仅造成建筑物使用期的照度不一致,而且由于照度偏高设计造成不必要的浪费.采用智能照明系统后,虽然照度还是偏高设计,但由于可以智能调光,系统将会按照预先设置的标准亮度使照明区域保持恒定的照度,而不受灯具效率降低和墙面反射率衰减的影响,这也是智能照明控制系统可节约能源原因之一。

3.4 安装便捷,节省线缆

ABB智能照明系统采用二芯线控制,用EIB总线将系统中的各个输入、输出和系统元件连接起来,大截面的负载线缆从输出单元的输出端直接接到照明灯具或其他用电负载上,而无须经过智能开关。安装时不必考虑任何控制关系,在整个系统安装完毕后再通过软件设置各个单元的地址编码,从而建立对应的控制关系。由于系统仅在输出单元和负载之间使用负载线缆连接,与传统控制方法相比节省了大量原本要接到普通开关的线缆,也缩短了安装施工的时间,节省人工费用。

3.5 延长灯具寿命

灯具损坏的致命原因是电网过电压,只要能控制过电压就可以延长灯具的寿命。智能照明控制系统采用软启动的方式,能控制电网冲击电压和浪涌电压,使灯丝免受热冲击,灯具寿命得到延长。智能照明系统通常能使灯具寿命延长2~4倍,不仅节省大量灯具,而且大大减少更换灯具的工作量,有效地降低了照明系统的运行费用,对于大量使用灯具和安装困难的区域具有特殊的意义。采用智能照明控制系统不仅可满足便捷控制、灯光效果等要求,而且由于可观的节能效果(节电可达到20%~50%)及灯具寿命的延长(灯具寿命延长2~4倍),又能在降低运行费用中得到经济回报,还能省去常规照明所需的大部分配电控制设备,大大简化和节省穿管布线工作量。此外,智能照明系统还有潜在的价值回报,如智能控制系统能使整个系统工作在使人们最舒适的状态,从而保证了人们的身心健康,提高了工作效率。

智能照明控制系统广泛地应用于建筑领域,无论室内、室外、大小场合无处不可应用。该系统是办公大楼、宾馆酒店、娱东场所、商业中民、体育场馆、公寓别墅、庭院景点等理想的照明控制设备。

总之,随着EIB系统在中国市场的进一步的推广,ABB i-bus? EIB系统将越来越显示出其独特的优点,给用户带来各种各样的功能,并在智能建筑技术的发展中占据领先地位。

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