试论建筑节能照明控制系统中的PLC应用

在国际社会额号召节能减排、保护环境的倡议下,我国建筑产业也积极开展绿色节能工程改革,优化建筑工程项目的电气自动化系统设计方案,以实现降低建筑工程项目能耗的效果。PLC电气自动化控制系统的设计、安装与应用,是实现建筑工程项目电气绿色节能的有效途径之一,其系统由光照度传感器、PLC控制器、灯具、可控硅调光模块、网关、上位机等部件组成,构成一个完整的自动化电气系统。其中,光照度传感器的作用是,准确感知并测量室内光线是否充足,并将相关数据传递到PLC电气自动化控制系统中心,由PLC控制器作出分析和判断,根据测量数据计算得到调整结果,从而对建筑工程项目的内部灯具进行照明情况、亮度调节,起到绿色环保、节能减排的效果。下文中,笔者将结合个人工作经验,分析PLC电气自动化控制系统的组成结构和模块功能,期望为同行业者提供参考与借鉴。     

红外智能照明节能控制系统在教室中的应用

照明用电量占学校总用电量的30%左右,照明系统的节能在建设节约型校园中有着重要的地位。红外智能照明控制系统利用光敏传感器检测环境光线的强度,利用红外传感器探测教室内是否有学生,并通过微电脑对信息进行综合判断,利用照度优先的原理结合分区控制,开启教室内的照明灯,做到无人关灯,有人但是自然光强度满足照度要求时也不开灯,只有在有人存在且自然光照度不达标时才开启照明灯并及时调节灯光照度,达到了节能的效果。     

基于日光和用户需求的照明节能控制方法研究

在具有多个灯具连续可调的照明系统中实现基于日光和用户需求的自适应控制对人眼视觉功效和建筑节能有重要意义。论文涉及的照明系统中每个灯具和工作面分别配备有照度传感器和智能单元向中央控制器提供工作面照度信息和个性化设定值。中央控制器通过对传感器反馈值和用户的期望照度输入值进行分析,并利用约束控制算法确定灯具的最佳调光值,其中灯具的能耗作为照明系统的目标函数,约束条件为光传感器的照度值大于等于智能化设备的设定值,且调光水平在物理允许范围内。结果表明:论文提出的智能照明控制策略可依据室外天然采光的变化和用户的个性化需求进行实时地自动调光,使能耗明显降低,体现了该策略的人性化、节能性、经济性。     

广州市某办公建筑照明节能改造工程浅析

介绍了广州市某办公建筑照明节能改造工程,通过对办公建筑照明系统进行节能诊断分析,发现室内照度值远远超过标准要求,采取灯盘分组照明控制技术改造后,室内照度值达到了标准要求,节能改造效果明显,不仅实现照明节能50%,每年可节省电量约10.75万kW·h,而且改善了室内光环境,延长了灯盘的使用寿命,该节能改造工程对我省乃至全国既有建筑节能改造项目具有重要的参考价值和指导意义。     

一种智能LED照明系统节能控制系统的设计

文中提出了一种能够根据传感器接收的数据自主调节LED照明光输出的节能控制系统,在控制系统上实现了一个优化的智能算法来处理传感器反馈,并采用脉冲宽度调制调光来改变灯具的亮度。其内设计了一种无线传感系统模块,为控制器提供精确的传感器反馈。并构造了一种具有LED驱动器的专用智能灯具,以研究控制系统的性能。     

基于物联网的LED 室内变照度绿色照明系统

为了充分发挥LED灯具在智能建筑中的节能优势,本文设计了一种基于物联网技术的室内变照度节能控制系统。该系统以室内照明的照度指标为约束条件,用室内时变照度和照度补偿的方法实现LED灯的能量优化。设计采取了分级控制的方案,在最大的程度上实现灯光的最优控制。     

开放式办公室新型照明技术研究

以开放式办公室为研究对象,提出一种基于自然光和用户需求调整照度的智能照明控制系统,该照明系统中每个灯具和工作面分别配备有照度传感器和智能单元向中央控制器提供工作面照度信息和个性化设定值。在此基础上建立照明系统动态控制模型,并利用约束控制算法确定灯具的最佳调光值,其中灯具的能耗及开销能耗作为照明系统的目标函数。通过利用DIALux软件对该智能照明系统及控制方法进行验证,结果表明:该控制策略可依据室外自然光的变化和用户的个性化需求进行实时自动调光,可减少灯具的使用时间,节约能源。     

基于日光估计的动态照明控制方法研究

在具有多个灯具连续可调的照明系统中实现基于日光和用户需求的动态控制对人眼舒适度和建筑节能有重要意义。论文针对传统照明系统中亮度不可调及未充分考虑日光及季节变化的缺陷与不足,提出了基于日光和用户需求的智能照明控制策略,着重考虑智能照明系统中日光估计的问题。日光估计分为训练和操作2个阶段,在训练阶段,利用布置在天花板和工作面传感器获取的映射信息训练日光估计模型。在操作阶段,利用已有的日光估计模型计算日光在工作面的照度贡献并传递至中央控制器,中央控制器通过对传感器反馈值和用户的期望照度输入值进行分析,并利用约束控制算法确定灯具的最佳调光值。假设灯具的功耗可近似与调光水平成正比,此假设下灯具功耗是调光系数与LED灯具最大功耗乘积。因此整个智能照明控制系统的目标函数是灯具及其它智能设备功耗之和,约束条件为光传感器的照度值大于等于智能化设备的设定值,且调光水平在物理允许范围内。通过考虑不同的光照条件,论文评估了该方法在开放式办公室照明模型中的性能。     

广州塔照明节能设计

介绍广州塔的照明节能设计,包括照度标准值及照明功率密度值,室内、外照明光源的选择,智能照明控制系统设计等方面内容。通过采用高光效光源、高效率灯具及智能照明控制系统,在达到高效管理和舒适环境的同时,实现绿色照明。     

新型电地暖PLC智能控制系统

本文论述利用三菱PLC智能设备,开发出的新型电地暖多模式节能控制系统。该系统集PLC、节能加热器、GSM模块、高精度传感器及低功耗电阻式触摸屏于一体,采用模块化设计,根据环境多模式智能化控制电地暖的加热,进而达到理想的供暖效果。通过三菱PLC各功能模块实现整个系统的控制。结合组态软件和先进控制理论实现电地暖在线监控管理。对室内电地暖模型模拟控制,充分验证了PLC智能控制系统的优越性。该系统具有极高的安全、稳定性,适应各种应用环境。     

基于模糊神经网络的室内照度控制系统的研究

阐述了一种以室内视觉舒适度为控制目标,含室内遮阳百叶帘及人工照明补光的室内照度智能控制系统。该智能控制系统基于对百叶帘旋转角度与室内照度的耦合关系,采用模糊神经网络技术来智能调节百叶帘遮阳角度,及进行补光控制。给出了系统构成及实现方法,并对控制性能进行了讨论。     

建筑物夜景照明设计若干问题的思考

简要阐述了在新形势下建筑物夜景照明节能的重要性及设计方法.重点阐述了严格按城市照明专项规划进行设计方案优选、确保城市夜景照明与周围环境协调统一;合理确定照度标准及照明功率密度值;光源和灯具的选用;照明方式的确定与照度计算;照明控制系统与安全措施以及节约能源、实施绿色照明与控制光污染等问题.     

Applicability of daylighting computer modeling in real case studies: comparison between measured and simulated daylight availability and lighting consumption

The objective of this work is to investigate the accuracy of the Adeline lighting software in simulating the illuminance distribution from daylighting and the electrical lighting consumption of an existing atrium building. The case study is an enclosed atrium space equipped with an automatic on/off lighting control system and roofed by a skylight made of several glazing systems. Field monitoring of the atrium space was conducted during summer and winter and included measurements of horizontal indoor and outdoor illuminance, solar radiation and electrical lighting system time-of-use. The computer simulation included the creation of one simple and one complex computer model used to simulate the daylighting performance of the atrium space. The software accuracy was evaluated based on comparisons between the predicted and the on-site measured illuminance distribution and lighting energy consumption.     

隧道灯具光线分布对照明指标的影响分析

安全与节能问题是目前隧道照明的关注重点,实现低能耗高效能成为隧道照明设计的目标。通常来讲路面照度和亮度是评价照明效果的重要指标,但是相关规范仅仅指出路面照度和亮度与路面的材料、颜色有关,给出了两者的大致关系。通过照明软件DIALux进行数值模拟,计算分析了不同照明灯具光线分布对隧道照明指标的影响,得出在同样的光通量的情况下,灯具光线分布对路面照度和亮度的影响较大,同时对路面照度和亮度之间的关系影响也较为显著。研究可知当采用最佳配光曲线的灯具时可将路面亮度提高约46%,结论对分析隧道照明参数影响因素具有重要意义。     

Development of an optimal daylighting controller

A new lighting and daylighting control strategy is modeled and evaluated against conventional lighting and daylighting controls. The new lighting and daylighting control strategy can be incorporated in an energy management and control system (EMCS) to operate and control lighting fixtures in any indoor space. The new daylighting control can also be modeled and integrated in detailed building energy simulation tools. Through a validation analysis, it was found that the new control strategy provides more energy savings than conventional daylighting controls. Moreover, the validation analysis has indicated that existing daylighting control simulation analysis tools could overestimate lighting energy savings associated with daylighting controls. Moreover, it was also found that if calculated solar and illuminance data are used instead of measured solar radiation data, the errors in predicting lighting energy use when daylighting controls are utilized can be significant.     

An analysis of measured and simulated daylight illuminance and lighting savings in a daylit corridor

Lighting control integrated with daylighting is recognised as an important and useful strategy in energy-efficient building designs and operations. Prediction of the internal daylight levels is a key stage in daylighting designs. With the advances in computer technology, the computation of daylight illuminances can be conducted via lighting simulation program. This paper presents a study of the daylight coefficient (DC) approach using RADIANCE lighting software in simulating the indoor daylight illuminance of a corridor. The interior daylight illuminance data measured in the corridor were compared with the simulated results based on the computer software. It was found that the DC approach could give satisfactory results especially for the sun-shaded surface and sun-facing surface receiving a large amount of direct sunlight. Further, the daylight illuminance detected by the photosensor was also simulated in conjunction with measured daylight illuminance, dimming ratio and electric lighting power to predict the lighting energy savings. The findings suggested that the measured and predicted data showed a good agreement when large electric lighting savings resulted. The probable reasons causing the discrepancies were discussed.     

北京南站照明设计介绍

北京南站室内照明主要采用大功率、高效节能的金属卤化物灯具。达到明亮的暖白色空间效果。室外照明以内透光为主,辅以LED照明,使得建筑物通体透亮,晶莹剔透,极具视觉冲击力。体现了绿色照明节能理念,解决了北京南站照明、光源、灯具和建筑的协调问题。     

基于照度适宜性分析的公共建筑照明节能改造研究

随着国家推进绿色建筑行动步伐的加快,既有建筑节能改造正在全国大面积开展,在既有建筑节能改造中,照明系统的节能改造是公共建筑节能改造的主要手段之一。目前在节能改造工作过程中,由于缺乏对照度值关键影响因素的认识,部分建筑仅考虑了降低照明功率值来达到节能的目的,忽视了改造后照度值的变化。通过解析照度计算方法,分析得到室内照度的影响因素主要包括了灯具自身参数和灯具所在房间的环境因素。通过实验分析,得到对T5灯管、T8灯管、螺口灯这三类灯具在不降低照度水平的情况下用LED灯具进行更换,可产生25%~90%不等的节能率,得到了灯具自身参数对于照度影响的结果;通过数值分析方法,以及室内环境因素对照度的影响分析,得到墙壁反射比与维护系数对照度的影响较天花板反射比的影响大,在相同变化幅度下,影响程度约为天花板反射比影响程度的2~16倍。通过分析,可知在实际照明改造过程中,应从灯具替换和环境因素改善两方面入手,全面改善照明质量。     

基于STM32单片机的照度稳定可调LED台灯设计与实现

基于STM32单片机设计制作照度稳定,可根据环境变化自动调节的LED台灯,系统由LED灯板、光照检测电路、电压控制电路构成。数字可调电阻模块、降压模块构成高效、低损耗的稳压电源电路,单片机编程控制LED灯板电源的输入,达到调节LED灯板亮度的目的,照度传感器检测LED灯板下方任意位置的亮度,显示屏实时显示系统状态。