Экономический эффект
Главное преимущество датчиков движения и присутствия для монтажников – это простая установка и их настройка для последующей работы: не требуется прокладка специальных сетей управления или применение дополнительного дорогостоящего оборудования. Датчики устанавливаются в разрыв электрической цепи и сразу готовы к эксплуатации.
Главная цель данного оборудования – обеспечить пользователю комфорт и экономию энергии. Сегодня стоимость электроэнергии в Германии составляет в среднем 0,18–0,22 евро/кВт (для сравнения, в Москве – 0,08 евро/кВт). Успешный опыт эксплуатации данного оборудования показывает, что оно позволяет сэкономить 70–80 % электрической энергии, затрачиваемой на освещение в здании.
Несмотря на почти трехкратное различие в стоимости энергии, сроки окупаемости установки датчиков движения и присутствия для России составляют 1–2 года, в зависимости от темпов роста цен на электроэнергию и мощности применяемого осветительного оборудования. Учитывая общий срок эксплуатации зданий (40–50 лет), срок окупаемости данного оборудования мал, а применение данного решения позволяет владельцу здания или управляющей компании экономить значительные средства при эксплуатации объекта.
Пример инсталляции датчиков движения и присутсивия
В Москве в офисных помещениях, расположенных на 4-м этаже стилобатной части комплекса «Федерация» ММДЦ «Москва-Сити», было проведено исследование и выполнен расчет для оптимизации систем внутреннего освещения. Сотрудники офисов, как правило, не заботятся о сбережении энергии, поскольку экономически в этом не заинтересованы (не оплачивают счета за эксплуатационные расходы). Как результат, освещение в кабинетах, коридорах и санузлах включено с утра до вечера, даже когда в этом нет необходимости. Поэтому была поставлена задача обеспечить дополнительный комфорт в помещении благодаря возможности автоматического поддержания требуемого уровня освещенности на рабочих местах, а также осуществлению управления освещением в общественных помещениях. Все это позволяет собственнику достичь существенного снижения расходов на электрическую энергию, затрачиваемую на искусственное освещение в офисе.
Краткое описание проекта
Общая площадь офисного этажа составляет 3 038,9 м2. Выполняемую работу по оптимизации освещения можно подразделить по функциональности на 5 основных групп: освещение в кабинетах (включая переговорные и комнаты отдыха), офисных зонах и коридорах, санузлах, технических и вспомогательных помещениях и освещение по фасаду (в том числе в ночное время).
Исходя из функционального назначения помещений, автоматическое управление освещением строится по принципу предоставления максимального комфорта для людей и экономии электроэнергии (во время достаточного уровня естественного освещения и отсутствия в помещении людей). Все устанавливаемые датчики присутствия, движения и сумеречные датчики функционируют автономно, устанавливаются в разрыв электрической цепи и не требуют каких-либо сетевых интерфейсов подключения или специального обслуживания.
Кабинеты и переговорные комнаты
Во всех помещениях, согласно проекту, была принята норма освещенности в 400 Лк. Часть кабинетов расположена вдоль окон двойного фасада (остекление от пола до потолка), а часть – внутри этажа (не имеют источников естественного освещения). Во всех помещениях этой группы устанавливаются датчики присутствия. В помещениях, расположенных по периметру здания, монтируются датчики присутствия с функцией диммирования: прибор измеряет степень освещенности в комнате и при необходимости плавно увеличивает / снижает мощность осветительных приборов от 0 до 100 % (при условии, что в комнате находятся люди). В помещениях, расположенных внутри этажа, применены датчики присутствия только с функцией включения / выключения. Во всех кабинетах и офисных зонах управление от датчиков присутствия осуществляется для люминесцентных ламп освещения. Точечные галогеновые светильники, расположенные по фасаду здания, управляются отдельно от сумеречных датчиков.
Рассмотрим подробнее установку датчика присутствия в офисном кабинете общей площадью 17,5 м2 (рис. 4). В подвесном потолке (в центре офисного помещения) в разрыв электроцепи (до осветительных приборов) был установлен датчик присутствия ESYLUX PDE 360i/24 DIM. При высоте подвеса 3 м дальность его действия составляет 24 м в диаметре (настраивается с пульта дистанционного управления).
Рисунок 4.
Схема установки датчика присутствия в кабинете
Диапазон измерения датчиком смешанной освещенности составляет от 5 до 2 000 Лк, задержка отключения освещения настраивается в интервале от 1 до 15 мин. Снизить яркость освещения возможно до 10 % по истечении времени задержки выключения для дежурного освещения. Благодаря установленной на заводе программе, датчик готов к эксплуатации сразу после подключения. Индивидуальная настройка параметров выполняется с помощью пульта дистанционного управления.
Датчик измеряет степень освещенности в помещении и одновременно фиксирует присутствие людей даже по незначительным движениям. При условии, что степень освещенности в помещении становится меньше 400 Лк, и в нем присутствуют люди, датчик плавно включит освещение для достижения необходимого уровня освещенности только на нужную величину. Например, в пасмурную погоду, когда естественного освещения не хватает для поддержания освещенности в 400 Лк, датчик начнет плавно добавлять интенсивность искусственного освещения, поддерживая в кабинете заданный комфортный уровень освещенности.
Когда последний сотрудник покидает кабинет, например по окончании рабочего дня, датчик соответственно перестает фиксировать движение и начинает работу таймер выключения освещения – по истечении заданного времени освещение либо выключится совсем, либо будет снижено до 10 % от полной мощности (режим «дежурное освещение»). Освещение включится на следующий день сразу после того, как первый сотрудник войдет в кабинет, и при условии, что уровень освещенности в кабинете будет ниже 400 Лк (например, утром в зимнее время года).
В помещениях, которые находятся внутри этажа и не имеют окон, были установлены датчики присутствия PDE 360i/24 и PDE 360i/8, работа которых аналогична принципу, описанному выше, но только без функции диммирования.
Санузлы
В туалетных комнатах необходимо использовать как датчики движения, так и присутствия. Рассмотрим сценарии работы датчиков на примере данного проекта (рис. 5). Помещение туалета «А» оборудуется потолочным датчиком MDE 360i/8, помещение «В» – общим настенным датчиком движения MD 180i/R, который помимо движения также фиксирует и шумы (специально предназначен для размещения в санузлах и ванных комнатах). Чувствительность шумового сенсора настраивается отдельно. Каждая из кабин, расположенных в помещении «В», оборудована мини-датчиком присутствия. Таким образом, освещение в туалете будет включено при условии, что хотя бы один из датчиков зафиксирует движение. Если человек заходит только в помещение «А», свет включится только в данном помещении.
Настенный датчик движения MD 180i/R с углом охвата 180° предназначен для автоматического включения освещения. Он совместим со всеми фирменными выключателями и заменяет собой традиционные выключатели. Может встраиваться в потолок, монтироваться до и после чистовой отделки. Программируется с помощью пульта дистанционного управления, что позволяет производить быструю и точную настройку различных параметров без использования дополнительных инструментов и проводов.
Рисунок 5.
Схема оборудования санузлов датчиками движения и присутствия
Освещение по фасаду
Система освещения фасада здания делится на четыре части: юг, север, запад и восток. Каждая из веток системы освещения управляется сумеречным датчиком (датчиком освещенности), который фиксирует заданную степень освещенности на своей части фасада (с учетом внешнего воздействия) и при наступлении темноты включает свою сторону фасада (автоматически выключает в светлое время суток).
Оптимизация систем внутреннего освещения по предварительным расчетам позволит сэкономить около 70 % средств, затрачиваемых собственником помещений на освещение.
Итак, сегодня в современных жилых и коммерческих зданиях использование датчиков как средств управления искусственным освещением не только позволяет повысить комфорт эксплуатации помещений, но и становится экономически и энергетически выгодным. В Москве для зданий выполняется множество аналогичных описанному выше проектов по энергосбережению. В среднем их окупаемость составляет для гостиничных зданий 1–1,5 лет, для жилых зданий – 1,5–2 лет, для офисов – 2–2,5 лет. При стабильном росте цен на электроэнергию, составляющем около 30 % в год, сроки окупаемости инвестиций будут снижаться.
Опубликовано в журнале Энергосбережение №7/2009. Рубрика: Автоматизация и регулирование