Lysstyring. Indendørsbelysning

Transkript

1 Lysstyring Indendørsbelysning Energy piano 30 Sep 2018

2 Indhold 1. Hvorfor Lysstyring 2. Forskellige former for lysstyring (Overblik) 3. Afgørende for valg af Lysstyring 4. Dagslys 4.1 Velvære og Integration fra start 4.2 Dagslysdesign og Lyskanaler 4.3 Design efter solen - omdirigering 4.4 Dagslys Styring 5. Manuel Lysstyring 6. Automatisk Lysstyring 3 typer 7. To typer af Tidsstyring 8. Lysstyring via bevægelses sensorer 8.1 Pir 8.2 Ultrasonic 8.3 Dual 9. Fordele og Ulemper ved Automatisk Lysstyring 10. Intelligent/Smart Belysning 11. Energispare Potentiale 12. Strategi for valg af Lysstyring 2

3 1. Hvorfor Lysstyring? Lys stor del af elforbruget i servicesektoren. Brændtiden er typisk lang men varierer afhængig af dagslys, arbejdsmønster og aktivitet. Der er tidsrum, hvor dele af rummet ikke anvendes. Lysstyring skal imødekomme: Menneskelige behov for fleksibilitet, manuel eller automatisk, velvære, intuitivt og brugervenligt Bæredygtighed via at spare energi, dagslysstyring, tidsstyring, bevægelses-sensorer. Rum og arkitektur: oplevelse i dagslys og om natten 3

4 LYS STYRING 2. Forskellige former for Lysstyring TILSTEDEVÆRELSES Sensor AKUSTISK BEVÆGELSES SENSOR ON/OFF FOTOCELLE ULTRALYD INFRARØD MICROWAVE AUTOMATISK DAGSLYS Sensor DYNAMISK INFRARøD KONSTANT FASTE TIDER MANUEL TIDSSTYRING LOKAL AFBRYDER eller LYSDÆMPER GRUPPE AFBRYDERE eller LYSDÆMPERE PROGRAMMERET 4

5 3. Afgørende for valg af Lysstyring 1. Tilgang til dagslys 2. Forskellige type af lokaler: Lokaler hvor personalet kun er en del af deres arbejdstid Lokaler anvendt med faste mellemrum (klasseværelser) Lokaler hvor personalet opholder sig hele arbejdsdagen Lokaler anvendt kort tid ad gangen (toilet eller lager). 3. Aktivitet 4. Antal personer 5

6 4.1 Dagslys giver velfære Integration Dagslys giver bedre lyskvalitet end kunstlys. Dagslys giver større velvære grundet variation i lystyrke, retning og spektral sammensætning. => bedre arbejde og produktivitet. En vindue-placering er attraktivt grundet kontakt med naturen. Vinduer må ikke give blænding eller termisk ubehag. Brug af dagslys bør integreres i design af en bygning. Det øget velfære og energibesparelser. 6

7 4.2 Dagslys Design og Lyskanaler Vandrette ovenlys vinduer giver omkring tre gange mere lys end lodrette vinduer af samme størrelse. Om sommeren kan ovenlys vinduer give for meget lys eller varme. En design regel for lodrette vinduer er at et vinduesareal på 20% af gulvarealet giver passende dagslys indtil en dybde på 1,5 gange loftshøjden. Lyskanaler giver interiørlys ved at samle sollys gennem heliostater, koncentrere lyset gennem spejle eller linser samt omdirigere til stort set ethvert sted i bygningen gennem skakter eller fiberoptiske kabler. Lyskanaler er også fordelagtige, da de overfører lys og ikke varme. 7

8 4.3 Design efter solen Omdirige lys Vertikale vinduer eller næsten lodrette ovenlys vinduer designet efter solens zenitvinkel, kan regulere mængden af dagslys ved at hindre direkte sollys om sommeren samt tillade og reflektere sollys ind i rummet om vinteren. Eksempel på brug af ovenlys vindue som splitter og omdirigerer indkommende dagslys i loft niveau i to separate kontorer uden vinduer. 8

9 4.4 Dagslys Lysstyring Fotoelektriske sensors måler mængden af dagslys og justerer kunstlyset. Der findes generelt to typer af lysstyring: 1. On/off hvor det er vigtigt med indbygget delay, så man undgår mange styringer f.eks. ved hurtige skybevægelser. 2. Fleksibel dæmpning som sikrer at summen af dagslys og kunstlys giver den ønskede lysstyrke. Fleksibel dæmpning giver de største energibesparelser. Automatisk dagslys styring er en fordel i lokaler, der anvendes konstant f.eks. reception og centrale gangarealer. De fotoelektriske sensorer kan placeres centralt eller på hver eneste armatur, hvilket giver den bedste styring men det er også en dyrere investering. 9

10 5. Manuel Lysstyring Styring af afbryder eller lysdæmper Central styring af grupper af armaturer/lyskilder. Tommerfingerregel: antal afbrydere > kvadratroden af antal armaturer f.eks. for 12 armaturer mindst 4 afbrydere. Manuel styring er billigt at installere. Virkningen afhænger af, om brugerne slukker, når der ikke er behov for kunstlys. Brugervenlighed påvirker brugen ellers vælger brugerne tilstande uden brug for styring typisk en høj lysstyrke. Variation; nogle tænder lyset automatisk uden at tænke på, om der brug for det; mens tænder kun, hvis der virkelig er brug for det Individuel styring giver større besparelser. For eksempel på klare lyse dage, er der ikke brug for at anvende armaturer tæt på vinduerne. 10

11 6. Automatisk Lysstyring 3 typer 1. Centraliserede styringssystemer for flere rum, en etage eller bygning. Armaturer, sensorer og computere er forbundet via et netværk (bus). Tænd/sluk/dæmpning kan relateres til tid, dagslys og anvendelse. Armaturerne kan være koblet i grupper eller styret i bestemte sekvenser. Brændtider kan måles løbende => info om energi og vedligehold. Af sikkerhedsmæssige grunde må nødbelysningsanlæg ikke indgå. 2. Uafhængig styring (med funktion som de centraliserede systemer) der kun omfatter styring af lyset i et rum eller dele af et rum. 3. Intelligente armaturer med egne sensorer for tænd/sluk, dæmpning eller andet. Styringen kan overrules via håndterminal. Armaturerne kan f.eks. programmeres til at give en konstant lysstyrke gennem hele installationens vedligeholdelsescyklus, lysstyrke og tidsforsinkelse før lyset slukkes, når bevægelsesmeldere ikke registrere bevægelse. Justering kan ske manuelt via kontakter i armaturet eller med fjernkontrol. 11

12 7. Automatisk Kontrol - To typer af Tidsstyring 1. Afbrydelse udfra en programmeret tidsperiode siden lyset blev tændt. Dette er brugbart i rum, hvor man ofte glemmer at slukke lyset f.eks. Toiletter og gange. 2. Programmerede tænd- og sluktider I overensstemmelse med den planlagte anvendelse af et rum f.eks. Med afbrydelse I frokostpause eller efter end arbejdstid (arbejde med faste tider for alle). Tidsforsinket afbrydelse er brugbart, når belysningen kun skal bruges kort f.eks. oplysning af et display. 12

13 8. Lysstyring via Bevægelses-sensorer Det er oplagt at anvende bevægelses-sensorer for lokaler der anvendes: Kortvarigt: toiletter, indgange, trapper, gange, lager og kælder. Uforudsigeligt: små kontorer, møde og konference rum, klasseærelser, laboratorier, m.v. Bevægelses sensorer udfører hovedsaglig tre funktioner: 1. Belysningen tændes, når nogen komme ind i rummet. 2. Sørger for belysningen er tændt så længe rummet anvendes. 3. Slukker lyset når rummet ikke anvendes (inklusiv ikke er tændt om natten eller i weekenden). 13

14 8.1 Pir (Passive Infra Red) Sensor Der må ikke være hindringer i for at se bvægelse i synsfeltet Sensoren må ikke kunne se uden for rummet Det er bedste hvis personbevægelser sker på tværs af synsfeltet 14

15 8.2 Ultrasonic Bevægelses-sensor Peronbevægelser kan måles selv om, der er hindringer på vejen. Måling uden for rummet skal undgås. Sensoren skal placeres væk fra luft strømninger fra air conditioning m.v. Montering på en flade der ikke vibrerer. 15

16 8.3 Dual Bevægelses-sensorer Pir Passive infrared detects occupancy by reacting to infrared energy sources (such as a human body) in motion. Ultrasonic Udsender ultrasonic lydbølger (over 20 khz) og reagerer på reflektions-ændringer Iforårsaget af bevæger. Behøver ikke direkte synsfelt som pir. Dual Indeholder både pir og ultralyd sensorer. Lyset tændes, hvis bar een af sensorerne måler bevægelse. Der slukkes kun, hvis begge sensorer ikke måler bevægelse. Fejl-sluk er dermed mindre sandsynligt. 16

17 9. Fordele og Ulemper ved Automatisk Lysstyring Fordele Forbedrer et allerede energi effektiv belysningssystem, Øgede energibesparelser; Lavere løbende omkostninger; Kræver ikke konstant menneskelig handling d.v.s. indstil det og så sørger det selv for resten; Kan opsamle værdifulde data om effektivitet, brug og forventet behov for vedligehold. Ulemper: Større investeringsomkostninger; Større installation- og idriftsættelsesomkostninger til indstilling af lysstyringen; Effektiv lysstyring kan ikke udføres af alle; men kræver uddannet personale eller ekspert-konsulenter; Hvis lokalerne ikke anvendes af ejeren, kan der være manglende økonomisk incitament til at foretage lysstyring. 17

18 10. Intelligent/Smart Belysning Intelligente lyskilder og armaturer er baseret på LED teknologien og trådløs kommunikation. De smarte funktioner er f.eks.: Valg af hvid farvetemperatur, valg af farve, dæmpning, og scenarier over lang tid, hvor lyset gradvist ændrer sig. Integreret højtaler. Integration med diverse andre kommunikation, monitoring, sikkerhed og data leverings-services. Anvendelse af trådløs kommunikation betyder, at der er et ekstra energiforbrug til at vente i standby mode på en instruktion. Man bør væe opmærksom på dette forbrug skal være lavt (der er stor variation). Der er ofte også en energiforbrugende gateway til at oversætte signalerne mellem to protokoller. Mange smarte produkter/systemer kan ikke tale sammen med produkter fra en andre fabrikant, idet der ofte bruges proprietær hardware and software. Protokoller anvendt i bygningsautomation er typisk af en helt anden type. 18

19 11. Energibespare Potentiale Spare-potentiale Tidsstyring % Bevægelses-sensor % Lysdæmpning med mange niveauer % Individuel Lysstyring % Automatisk Dagslysstyring % Totalt spares op til 80% 19

20 12. Strategi for Valg af Lysstyring 20