工厂车间照明灯光节能控制系统解决方案

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2019-10-24


工厂车间照明灯光节能控制系统解决方案


工业厂房依据作业环境所需要的照明要求进行科学设计,保证工人的舒适度和安全性,提 高工作效率和产品质量。同时工业照明节能是一种降低成本的途径,也是一种发展趋势和社会责任。因此要引入光效高的照明灯具,还要求由控制技术提高照明效果,减少能耗。既要满足生产所需的亮度,同时使工作环境舒适,以达到增加产量、减少事故、节能降耗的目的。

车间环境不仅要有足够的工作照明,更应营造一个舒适的视觉环境,减少光污染。现代车间的照明已经成为直接影响车间效率的主要因素之一,因此,越来越引起人们的高度重视。做好照明设计,加强照明控制设计,已成为现代智能车间大楼的一个重要内容。据国内外有关资料介绍,车间照明用电量占整幢大楼能耗的约1/3,车间照明的设备费用(包括照明器件和配布线工程费)约占电气工程费用的10%以上,因此选择合理的照明方案,配置先进的控制系统,不仅能大大简化穿管布线的工作量,而且能有效地节约能源,降低用户运行费用,提高大楼管理水准,具有极大的经济意义和社会效益。在一些欧美发达国家,照明系统的智能化控制已成为智能化大楼不可分割的组成部分,而且应用范围越来越广。

智能照明控制系统的技术,随着现代建筑技术的发展而不断更新以适应各种建筑结构布局,不同灯具的选配,实现多样化的控制模式。由于这是一个开放式的系统,采用标准接口可以方便地与其它系统诸如BA、安保、消防等相互连接完成系统集成功能;同时利用系统配备的监控软件,大楼管理工作人员借助“友好”的用户界面,能极其方便地遥控、监控大楼所有控制设备的工作状态。

现代化高层车间大楼照明的特点:

当前,各类车间不断涌现,无论是工作内容、空间,还是建筑本身都具有许多不同的特征。现代化的工厂车间是由多种视觉效果组成的工作环境,工厂车间视觉环境的舒适性应该从以下几个方面进行考虑:

◆选择合适的照度;

◆减少光源的直接眩光、反射眩光;

◆室内装饰和光源的显色性;

◆室内亮度的合理分布;

◆设计一个良好的建筑空间环境。

车间大楼按照功能区域划分,通常会有车间区域、门厅、经理室、会议室、多功能厅等,各个功能区域的照明具有不同的特点。车间区域照明使用的光源主要是荧光灯与白炽灯,其中荧光灯多用于一般照明,白炽灯多用于局部照明,照度水平的设计主要取决于视觉作业的需要及经济条件的状况。车间区域的工作时间主要是在白天,可以考虑利用窗外入射的大量自然光进行照度补偿,不仅能节约大量能源,更能维持室内舒适的视觉环境。门厅是车间大楼的进出口大厅,给人以最初印象,因此十分重要;经理室是进行重要商谈与发号施令的地方,整个房间的照明不要求有均匀的照度,设计时应创造出一个既庄重典雅,又积极进取的气氛;会议室的整个中心是会议桌,因此必须重视会议桌的照明,在会议桌区域照度值应达到500Lux,并要设法使桌子表面的镜面反射减到最少;另外照明设计还应考虑会议室各种演示设备的应用问题,如对书写板的照明,还有在使用投影仪、幻灯、录相机时室内照明设备的控制等。在以上多种重要场合,灯光效果在整个环境中起到十分关键的作用。因此,照明的设计就显得尤为重要,通常会采用多种光源,气派而且富有层次,通过调光和场景预设置功能营造多种灯光效果,变换出不同的光的空间,给人以舒适完美的视觉享受。现代高层车间大楼的照明控制系统应该具有:

(1)通过合理管理(在需要的时候,需要的区域把灯点亮到合适的照度)以节约能源和降低运行费用,同时便于操作和管理,提高大楼管理水平;

(2)给用户提供一个舒适的工作环境,以保证工作人员具有较高的工作效率。作为一个真正有效的照明控制系统,以上两方面都应该满足。

(3) E-BUS智能照明控制系统的组成和特点

惠州特仕科技有限公司智能照明控制系统的“模块化结构”和“分布式控制”是有别于目前国际上所有照明控制系统的最大特点。惠州特仕科技有限公司智能照明控制系统,通常可以由调光模块、开关模块、控制面板、液晶显示触摸屏、智能传感器、编程插口、时钟管理器、手持式编程器和PC监控机等部件组成,将上述各种具备独立功能的控制器件用一根5类数据通信线(4对双绞线)连接起来,就组成一个E-BUS控制网络,其典型系统如图1所示。

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与主干网相连,每个子网最多可连接64个模块,主干网至少可连接64个以上子网。信息在子网的传输速率为9600波特,主干网的传输速率则可根据网络的大小调节,最大可达57600波特,由于Dynet网络能通过对网桥编程和设置,有效地控制各子网和主干网之间的信息流通、信号整形、信号增强和调节传输速率,大大提高了大型照明控制网络工作的可靠性。

E-BUS系统避免了中央集中控制的缺点。在E-BUS系统中,各模块只响应网络对该模块的随机“呼叫”,这就意味着在各种状态下,每个模块互不影响,保证系统具有高可靠性。系统的每个功能都独立地贮存于相应的模块中,这就意味着,若某个模块出现故障,只是与该模块相关的功能失效,而不影响网络其它模块正常运行,从维护的观点来看这种“独立存贮”的概念,既有利于快速故障定位,又提高了大型照明控制系统的“容错”水平。

E-BUS系统是一种“事件驱动式”网络系统,其优点是显而易见的,电气工程师无须专门训练就能设计大型照明控制系统。通常控制模块安装于配电间位置,既可挂墙明装,也可机柜内安装;控制面板及其它控制器件安装在便于操作的地方,该系统可在任何时候进行扩展,不必进行重新配置或更改原有线路,只需将增加模块用数据线接入原有网络系统便可。



E-BUS分布式照明控制网络的规模可灵活地随照明系统的大小而改变,若将图2所示的典型系统视作一个子网,每个子网都可以通过一台网桥(Bridge)DyNet网络的接线方法:网络通信线采用带屏蔽层的5类4对双绞线(1对备用)电缆。部件间的连接采用菊花形连接方式,即每个部件上只有一进一出两根电缆的引线端头(第一个部件和最后一个部件除外,只有一根引线端头),依次将三对不同颜色的双绞线分别接到+12V、D-、D+和GND的端子排上,如此就连成了一个调光控制网络

4 E-BUS控系统

一般工厂车间安装大量的LED灯,LED灯采用何种控制方式,选择怎样的控制LED灯的控制部件将取决于业主的投资预算。

调光模块控制,可以让车间灯具在使用LED灯进一步节省能源,还能进行光照的调整,使得车间能有足够的光照,以及确保最舒适的光照进行工作。

随着合理利用能源的意识和对于人类工程学的认识增强,工厂车间采用可调光照明将越来越普及,因为调光直接影响建筑空间的审美和舒适,而且对节能更有显著的经济意义。

5智能照明控制系统应用效果

(1)实现照明控制智能化

采用E-BUS智能照明控制系统后,可使照明系统运行在全自动状态,系统将按预先设置切换若干基本工作状态,通常为“白天”、“晚上”、“安全”、“清洁”、“周末”和“午饭”等,根据预设定的时间自动地在各种工作状态之间转换。例如,上班时间来临时,系统自动将灯打开,而且光照度会自动调节到工作人员最合适的水平。在靠窗的房间,系统能智能地利用室外自然光,当天气晴朗,室内灯会自动调暗;天气阴暗,室内灯会自动调亮,以始终保持室内恒定的亮度(按预设定要求的亮度)。

当每一个工作日结束,系统将自动进入“晚上”工作状态,自动地极其缓慢地调暗各区域的灯光;同时,系统的动静探测功能将自动生效,让没有人的工厂车间的灯光自动关掉;相反,动静探测能保证有员工加班的车间区灯光处于合适的亮度。

系统还能使公共走道及楼梯间等公共区域的灯协调工作,当车间区有员工加班时,楼梯间、走道等公共区域的灯就保持基本的亮度,只有当所有车间区的人走完后,才将灯调到“安全”状态或关掉。

此外,还可用手动控制面板或遥控器等,随意改变各区域的光照度。

对于高级车间大楼的接待大厅、餐厅、会议室、休息室和娱乐场所,则可根据一天中的不同时间,不同用途精心地进行灯光的场景预设置,使用时只需调用预先设置好的最佳灯光场景,使客人产生新颖的视觉效果。

(2)改善工作环境,提高工作效率

在大楼工厂车间,配以可调光电子镇流器的日光灯在智能照明控制系统控制下与传统的日光灯照明系统相比具有显著的优点。

因为配有传统镇流器的日光灯以100Hz的频率闪动(电网频率的2倍),这种频闪使工作人员头脑发胀,眼睛疲劳,降低了工作效率。而可调光电子镇流器则工作在很高的频率(40KHz~70KHz),不仅克服了频闪,而且消除了由于使用START而造成起辉时的亮度不稳定,给员工提供了比精良的房间装饰和高档车间用具更为重要的有利于健康的舒适环境,同时也提高了工作效率,而这一点却给业主带来预想不到的巨大经济回报。

(3)照度的一致性

一般照明设计师在对新的车间用房进行照明设计时,照度均比要求照度高,通常是700Lux,而标准照度为400Lux。这是考虑到随着时间的推移,灯的效率和房间墙面反射率不断衰减的缘故。如果设计师在初期就按标准照度设计,那么,无须多长时间房间照度就会低于标准,而不符合车间照度要求。正是由于这种新房间照度的偏高设计,不仅造成车间用房使用期(或两次装饰的间隔期)的照度不一致性,而且由于照度偏高造成不必要的能源浪费。

采用惠州市特仕科技有限公司智能照明控制系统,由于可以智能调光,尽管照度还是偏高设计,但系统将会按照预先设置的标准亮度使工厂车间在使用期内保持恒定的照度,而不受灯具效率降低和墙面反射系数衰减的影响,这是安装智能照明控制系统又一个不易被人们察觉的好处。如图3所示,传统照明系统的房间照度曲线呈锯齿状,使用智能控制系统以后,呈水平直线,阴影部分为节约的能源。

(4)可观的节能效果

现代高级自用或租用型车间大楼除了给员工提供舒适的环境外,节约能源和降低运行费用是业主们关心的又一个重要问题。

按国际标准,工厂车间的最佳光照度为400Lu(x不是越高越好),智能照明控制系统能利用智能传感器感应室外光线,自动调节光照度,即室外自然光强,室内灯光变弱;室外自然光弱,室内灯光变强,以保持工厂车间恒定的标准照度,既创造了最佳的工作环境,又达到节能的效果(见图4)。

由于惠州市特仕科技有限公司系统能够通过合理的管理:利用智能时钟管理器可以根据不同日期、不同时间按照各个功能区域的运行情况预先进行光照度的设置,不需要照明的时候,保证将灯关掉;在大多数情况下很多区域其实不需要把灯全部打开或开到最亮,E-BUS系统能用最经济的能耗提供最舒适的照明;在一些公共区域如会议室、休息室等,利用动静探测功能在有人进入的时候才把灯点亮或切换到某种预置场景。惠州市特仕科技有限公司系统能保证只有当必需的时候才把灯点亮,或点到要求的亮度,从而大大降低了大楼的能耗。

(5)延长灯具寿命

灯具损坏的致命原因是电网过电压。灯具的工作电压越高,其寿命则成倍降低。反之,灯具工作电压降低则寿命成倍增长。因此,适当降低灯具工作电压是延长灯具寿命的有效途径。

惠州市特仕科技有限公司智能照明控制系统能成功地抑制电网的冲击电压和浪涌电压,使灯具不会因上述原因而过早损坏。还可通过系统人为地确定电压限制,提高灯具寿命。


E-BUS系统采用了软启动和软关断技术,避免了灯丝的热冲击,使灯具寿命进一步得到延长。

E-BUS系统能成功地延长灯具寿命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,对于难安装区域的灯具及昂贵灯具更具有特殊意义。

(6)提高管理水平,减少维护费用

E-BUS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,而且同时将大大减少大楼的运行维护费用,并带来极大的投资回报。



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