Udendørs Belysning Lysstyring. ISR og Energy piano 30 Sep. 2017

Transkript

1 Udendørs Belysning Lysstyring ISR og Energy piano 30 Sep. 2017

2 Indhold 1. Strategi for Lysstyring 2. On-off styring 3. Variabel styring - dæmpning 4. Psycho-social evaluering studium (Évora, Portugal) 5. Trafik Detektion 6. Intelligent Styring overvågning og fjernstyringssystem 7. Valg af lysstyring 2

3 1. Lysstyrings-Strategi (1) Man kan opnå store besparelse via lysstyring uden at sænke den visuelle komfort. I nogle tilfælde kan komforten øges. Der findes en række strategier for styring af vejbelysning som hver har fordele og ulemper. Nogle strategier kan mikset, hvorved man kan optimere; men det er også mere komplekst. Strategien bør vælges efter situation og behov. De fleste lysstyrings-systemer er automatiske baseret på et eksternt signal. 3

4 1. Lysstyrings-Strategi (2) Basalt findes to typer af styring: 1. ON/OFF Simple timere Astronomisk timere Daglyssensorer 2. VARIABEL Dæmpning Faste tider Fleksibel tilpasning efter vejr Fotosensor systemer med trafikflow 4

5 2. ON/OFF Styring - Simple timere Fastlåst Billigt Solopgang og solnedgang varierer ligesom skydækket gør; På dage med regn eller tåge kan manuel aktivering være nødvendig af hensyn til sikkerheden; Der er væsentlig mere effektive løsninger end simple timere. 5

6 2. ON/OFF Styring Astronomiske timere Anvendes matematisk beregnet info om solopgang og solnedgang for enhver geografisk position; Kan i den astronomiske cyklus også at inkludere styring for weekend og helligdage. Astronomiske timere kan ikke forudsige vejrforhold som overskyethed eller storm, hvor der kan være behov for lys også om dagen. Op til 10% energibesparelse; Det er et isoleret styringssystem men kan være et hjælpesystem for lysmængdestyring og/eller fjernkontrol systemer. Source: avilaearth.weebly.com 6

7 2. ON/OFF styring Daglys sensorer Med fotosensorer måles det omgivende lysniveau og vejbelysningen justereres eller tændes, så der er den påkrævede belysning. Fotosensorerne kan være placeret centralt. Dette er en billig løsning; men styringen er ikke præcis for alle armaturer. Alternativt kan en sensor styre hvert armatur. Dette er dyrere I indkøb såvel som vedligehold, da fotosensorer skal renses jævnligt. 7

8 3. Variabel styring - Dæmpning (1) Standarderne CIE og EN13201 tillader en reduktion i lysniveauet for veje I perioder med lidt trafik, så længe belysningen ensartethed opretholdes. Source: Baenziger, Thomas D., Management of public lighting ; Right Light 5 8

9 3. Variabel styring - Dæmpning (2) Forudsat der ikke sker tab af funktionelle og sikkerhedskvaliteter for et vejbelysningssystem, kan man om natten med mindre trafik dæmpe belysningen; Lysdæmpersystemer kan sænke lysniveauet uden at begrænse antallet af lyskilder, så følelsen af sikkerhed bevares. I områder med hyppige uheld eller kriminalitet anbefales ikke dæmpning. Dæmpning kan kombineres med astronomiske timere, daglysstyring og/eller styring efter trafikmængde; Overgangen mellem de forskellige lysniveauer skal være langsom, så styringen ikke bliver forstyrrende for trafikanterne; LED kan dæmpes jævnt uden tekniske komplikationer (ingen nedsat levetid via dette). 9

10 3. Variabel styring - Dæmpning via Spændingskontrol (3) Systemer med lysmængde-styring anvender spændingsreduktion. LED lamps anvender ny mere avanceret og effektivt dæmper-teknologi; LED driverne skal være forberedt for dæmpning for, at de kan dæmpe. Nogen fabrikanter begrænser minimum LED dæmpning til omkring 10% for at forhindre elektronisk tidlige fejl ( catastrophic failures ). Lyskilde teknologi Minimum Spænding (V) Typiske besparelser (%) Kviksølv Damp Højtryks Sodium Metal halogen

11 3. Variabel styring - Dæmpning (4) Lysmængde regulatorer har en spændings-stabiliserings-funktion, som hjælper med at øge levetiden for lyskilderne (giver reducerede vedligeholdelses-omkostninger); Der er to typer systemer til central styring af lysmængde: Elektronisk => anvender effektelektronisk komponenter; Autotransformer => anvender autotransformere hvor styringen af de forskellige spændingsniveauer udføres af: Elektromekaniske relæer/kontaktorer; Elektronik (triacs,tyristorer); Motoriserede autotransformere Besparelser 25-50%. 11

12 4. Psychosocial Studium - Dæmpning (Offentlig torv i Évora, Portugal) TOTAL: ~650 mennesker; ~2.000 interviews Nuværende Scenario 1 Scenario 2 Scenario 3 100% 0% 100% 0% 100% 0% 100% 100% 80% 80% 50% 60% 40% Por-do-sol +0:15 22:00 2:00 Nascer-do-sol -0:15 60% 40% 80% 50% 80% 80% 50% 70% 40% 70% 100% 80% 60% 30% 60% 40% 30% 20% 0% Sunset +0:15 22:00 2:00 Sunrise -0:15 R M R M Med fodgængere Ingen forgængere R - Beboere M - Handlende R M Ikke godkendt af nogen af parterne De handlende ønsker ikke denne ændring. Generelt accept fra alle parter. Konklusioner: Ønskes intensitet om morgenen Accept af mindre justeringer mindre ændringer opdages ikke! 12

13 4. Psychosocial Studium. Dæmpning (EcoRoad - forgænger/cykelsti - Évora, Portugal) TOTAL: ~650 mennesker; ~2.000 interviews Nuværende Scenario 1 Scenario 2 Scenario 3 100% 96% 96% 87% 87% 78% 0% Sunset +0:15 Sunrise -0:15 100% 78% 0% Sunset +0:30 Sunrise -1:00 100% 100% 0% Sunset +1:00 Sunrise -2:00 100% 78% 0% Sunset +0:15 22:00 2:00 Sunrise -0:15 R- Beboere M - Handlende C - Cyklister R M C R M C R M C Ikke genkendt af R og M. Mindre sikkerhed; Genereret vanskeligehder for brugere. Generel accept fra alle. Konklusioner Brugerne accepterer ikke: Hvis sikkerheden sættes på spil Forhold der kolliderer med det daglige liv Problemer med at ændre driftperioder 13

14 4. Psychosocial Studium Skift af lysfarve (Évora, Portugal) TOTAL: ~650 mennesker; ~2.000 interviews. Før (Gylden HP Sodium) Nu (Hvid LED) Source: EDP, Portuguese Utility R - Beboere M - Handlende R M Accepteret. Fordele bedre udsyn; reducede omkostninger; Øget skarphed af genstande og mennesker. Konclusion Accept af farveskiftet 14

15 5. Variabel styring - Trafik detektion Reduceret vej/gade-lysstyrke i overensstemmelse med kravene i EN giver potentielle store elbesparelse; For at bevare trafiksikkerhed kan et detekteringssystem installeres, som sørger for at øge lysniveauet, når det er nødvendig; Den mest almindelige teknologi for trafik detektering af motorkøretøjer, cyklister og/eller fodgængere er tilstedeværelses-sensorer (ultrasonic; mikrobølge eller infrarød). De forskellige sensorer kan kombineres for at gøre detekteringen mere sikker f.eks. mikrobølge og infrarød. Den nyeste og mest nøjagtige teknologi er videosystemer (også kaldet computer vision), som er mere komplekse og dyre, men automatisk opdager trafik, dyr eller anomaliteter. De sender en alarm og/eller tager nogle simple automatiske beslutninger f.eks. om annulering af dæmpning. 15

16 6. Intelligent Styring - Monitoring og Fjernstyringssystem Source: 16

17 6. Intelligent Styring Overvågning og Fjernstyring (1) Hollands Department for Offenlig Transport har testet et Dynamisk Adaptivt System med reduceret vejbelysning i perioder med lidt trafik eller gode vejrforhold. Resultater: Kan reducere lysstyrken med op til 50%, 30-40% energibesparelse, og lyskildernes levetid forlænges. Sådanne systemer kan reagere på: Trafiktæthed; Dagslys; Ulykker; Atmosfæriske forhold; Forhindringer eller indtrægning på vejen fra dyr. Systemerne kan holde øje med lyskildernes brændtimer og på forkant lokalisere potentielle fejl. Man kan højne kvaliteten og opnå yderligere besparelser ved, at man ikke længere behøver natpatruljer, der identificere defekte lamper og andre behov for vedligehold. 17

18 6. Intelligent Styring - Overvågning og Fjernstyring (2) Arkitekturen inkluderer normal: Armatur Controller (LC) => kontakt til forkobling/driver i lyskilderne samt sensorer i armaturene, således at der foretages dynamisk lystyring; Segment Controller (SC) => Kommunikationsenhed for et segment af armaturer; Município Municipality Internet internet Utility EDP Distribuição Central Management System (CMS) => Styrer de forskellige segmenter, styrer overførsel af information fra/til controllerne (armaturer og segmenter). WAN LAN CS SC Source: EDP, Portuguese Utility 18

19 6.Intelligent Styring - Overvågning og Fjernstyring (3) Sådanne systemer er ikke endnu implementeret i større stil grundet mangel på standardisering og dermed manglende standard management platform. For nuværende sælges overvejende proprietære løsninger. Muligheder: Fjernstyring ON/OFF; Integration af automatisk ON/OFF baseret på lysstyrkeniveau og astronomiske beregninger; Integration af dæmpning baseret på trafikflow-sensorer eller computer vision; Fuld system opmærksomhed: real-time feedback om alle ændringer og detaljerede målinger for hvert armatur (kw, kva, PF etc.); Reportering og vedligehold: Der overvåged lyskildetilstand og individuelle lysfejl. Man kan fastlægge vedligeholdelses-aktiviteter. 19

20 7. Valg af lysstyring for vejbelysning Score for et projekt Styring Daglys Astronomiske timere Dæmpning Måling og fjernstyring ON/OFF Dæmpning Skema/Programmering Øget lyskildelevetid Fejldetektion Energibesparelse beregning Datalagring Kommunikation med netværk styresystem/selskab Besparelses-score Omkostnings-score Source: E-STREET (Intelligent Road and Street lighting in Europe). 20