OSVĚTLOVACÍCH SOUSTAV OVLÁDÁNÍ A ŘÍZENÍ OSVĚTLOVACÍCH SOUSTAV ČVUT FEL, Praha

ZÁSADY PRO NÁVRH OVLÁDÁNÍ OSVĚTLENÍ 1. ÚVOD ZÁSADY PRO NÁVRH OVLÁDÁNÍ OSVĚTLENÍ Účelnost Možnost nastavení osvětlovací soustavy podle charakteru využití prostoru Zraková pohoda Možnost optimalizovat světelné podmínky požadavkům uživatele Účinnost Vliv na provozní náklady ČVUT FEL, Praha

2. ÚČEL OVLÁDÁNÍ OSVĚTLOVACÍ SOUSTAVY zapnutí a vypnutí osvětlení optimalizace spotřeby elektrické energie zlepšení zrakového komfortu (různé požadavky) volba atmosféry osvětleného prostoru biodynamické osvětlení monitoring a diagnostika osvětlovací soustavy ČVUT FEL, Praha

2.1. ZAPNUTÍ A VYPNUTÍ OSVĚTLENÍ Slouží k aktivaci a deaktivaci osvětlovací soustavy. Základem pro ovládání osvětlení je návrh rozmístění ovládacích prvků, které slouží k zapínání a vypínaní osvětlovacích soustav nebo jejich částí Návrh rozmístění ovládacích prvků ovlivňuje: Spotřebu elektrické energie Komfort uživatelů a jejich zrakovou pohodu Základem pro účelné ovládání osvětlovací soustavy je vhodné rozmístění svítidel, které musí respektovat: využití prostoru; místa zrakových úkolů; využití denního světla; časové využití prostoru. ČVUT FEL, Praha

2.2. OPTIMALIZACE SPOTŘEBY ELEKTRICKÉ ENERGIE Účelem této optimalizace je zajistit takový provoz osvětlovací soustavy při kterém dosáhneme požadovaných světelně technickým parametrů při minimální spotřebě elektrické energie METODY: optimalizace doby využití osvětlovací soustavy optimalizace využití denního světla eliminace předimenzování osvětlovací soustavy ČVUT FEL, Praha

2.3 ZLEPŠENÍ ZRAKOVÉHO KOMFORTU Účelem je změna parametrů osvětlení a ovládání osvětlovací soustavy Nastavení parametrů celkového osvětlení Nastavení parametrů místního osvětlení Flexibilita dispozičního uspořádání prostoru ČVUT FEL, Praha

2.4 BIODYNAMICKÉ OSVĚTLENÍ Biologická funkce osvětlení Napodobení světelných podmínek denního osvětlení dynamická změna osvětlenosti dynamická změna spektrálních vlastností dynamická změna směrových vlastností Využití v bezokenních prostorech ČVUT FEL, Praha

2.5 MONITORING A DIAGNOSTIKA OSVĚTLOVACÍ SOUSTAVY Detekce poruchových stavů v osvětlovací soustavě (zdroj, předřadník) Monitoring funkčních stavů svítidel Monitoring spotřeby elektrické energie Detekce výpadku napájení – aktivace nouzového osvětlení Vizualizace, přehled o provozu OS a spotřebě elektrické energie ČVUT FEL, Praha

GRAFICKÉ UŽIVATELSKÉ ROZHRANÍ (GUI) 3. TECHNICKÉ ŘEŠENÍ SBĚRNICE soustava vodičů, umožňující komunikaci mezi elektronickými zařízeními pomocí řídicích signálů. (analogové, digitální signály). Paralelní připojení ovládacích i ovládaných zařízení (eliminace vlivu na sběrnici při poruše) SÍŤ je skupina zařízení, které vzájemně spolupracují při ovládání osvětlení v prostoru na základě komunikačního protokolu. BRÁNA zařízení, které slouží jako rozhraní mezi dvěma komunikačními sítěmi s odlišnými komunikační protokoly, například BACnet a DALI nebo DMX512 a 0-10V DC. GRAFICKÉ UŽIVATELSKÉ ROZHRANÍ (GUI) zobrazovací zařízení s obrazovým nebo schematickým znázorněním systému. ČVUT FEL, Praha

Topologie – způsob zapojení prvků v síti 3. TECHNICKÉ ŘEŠENÍ Topologie – způsob zapojení prvků v síti Kruhová, hvězdicová, buňková, polygonální řetězová, stromová, sběrnicová ČVUT FEL, Praha

3. TECHNICKÉ ŘEŠENÍ PROTOKOL sada standardních pravidel pro komunikaci po síti. analogové; digitální; Analogové - jednosměrné, neumožňují zpětnou vazbu. Digitální - jednosměrné nebo obousměrné (výměna dat mezi svítidly a ovládacími zařízeními). ZPŮSOB PŘENOSU ŘÍDICÍHO SIGNÁLU Kabelový přenos samostatná sběrnice (DALI, 0-10V) modulace na síťové napětí 230V/50Hz – PLC (power line communication) Ethernet (PoE) 2) Bezdrátový přenos radiofrekvenční (RF) světelný (LIFI) ČVUT FEL, Praha

3. TECHNICKÉ ŘEŠENÍ PROTOKOLY 0 -10 V, analogový ACN (Architecture for Control Networks) ASCII (American National Standard Code for Information Interchange) BACnet (Building Automation and Control Networks) DALI (Digital Addresable Lighting Interface) DMX 512 EnOcean KonneX (KNX) EIB (European Installation Bus) LonWorks MIDI (Musical Instrument Digital Interface) Modbus RDM (Remote Device Managment) SMPTE (Society of Motion Picture and Television Engineers) TCP/IP (Transmission Control Protocol and Internet Protocol XML (Extensible Markup Language) ZigBee, bezdrátový přenos signálu Z-Wave, bezdrátový přenos signálu ŘEŠENÍ ŘEŠENÍ ČVUT FEL, Praha

svítidla, světelné zdroje, předřadníky, žaluzie 3. TECHNICKÉ ŘEŠENÍ OVLÁDANÁ ZAŘÍZENÍ svítidla, světelné zdroje, předřadníky, žaluzie OVLÁDACÍ ZAŘÍZENÍ zařízení, které vysílá povely pro provedení změn v osvětlení. čidla, časová relé, vypínače. tlačítka pohybová čidla světelná čidla ČVUT FEL, Praha

světelné zdroje / předřadné přístroje / svítidla / žaluzie / stmívače 3. TECHNICKÉ ŘEŠENÍ OVLÁDANÁ ZAŘÍZENÍ světelné zdroje / předřadné přístroje / svítidla / žaluzie / stmívače ŘEŠENÍ ŘEŠENÍ ČVUT FEL, Praha

3. TECHNICKÉ ŘEŠENÍ – OVLÁDANÁ ZAŘÍZENÍ ČVUT FEL, Praha

3. TECHNICKÉ ŘEŠENÍ – OVLÁDANÁ ZAŘÍZENÍ Stmívač Žaluzie Reléová jednotka ČVUT FEL, Praha

3. TECHNICKÉ ŘEŠENÍ – OVLÁDACÍ ZAŘÍZENÍ Pohybové čidlo Pohybové čidlo ŘEŠENÍ ŘEŠENÍ Meteostanice Tlačítko Ovladač Dotykový panel ČVUT FEL, Praha

3. TECHNICKÉ ŘEŠENÍ - VIZUALIZACE ŘLP Jeneč – vizualizace (Zumtobel) ČVUT FEL, Praha

3. TECHNICKÉ ŘEŠENÍ - Stmívání ČVUT FEL, Praha

Centrální systém objektu Svítidla, světelné zdroje, žaluzie 3. TECHNICKÉ ŘEŠENÍ – Řídicí systémy Nejnižší úroveň řízení – protokoly DSI, DALI nebo analogové řízení Nejnižší úroveň zastřešena nadřazeným systémem V případě řízení rozsáhlých objektů – integrace s centrálním systémem Systémy SCADA – integrace MaR, EZS, kamerový systém, řízení osvětlení, HVAC, výtahy, EPS atd. LON, EIB, LUXMATE – nadřazené systémy obvykle kromě řízení osvětlení spravují HVAC, žaluziový management apod. Základní rozhraní pro ovládání osvětlení – volba řízení DSI, DALI či analogem dle požadavků klienta Centrální systém objektu Nadřazený systém DSI DALI ANALOG Svítidla, světelné zdroje, žaluzie ČVUT FEL, Praha

Inteligentní osvětlení 3. TECHNICKÉ ŘEŠENÍ – centrální řízení budov Alarm Monitor č.1 Alarm Monitor č.1 SCADA server Pracoviště Pracoviště MaR - HVAC Topení kamerový systém Chlazení CCTV Vzduchotechnika EZS elektronická zabezpečovací signalizace elektronická požární signalizace stabilní hlásicí zařízení AV technika EPS, SHZ Inteligentní osvětlení elektronická kontrola vstupu EKV IT – dohledový systém technologií Monitoring UPS ČVUT FEL, Praha

DSI 3. TECHNICKÉ ŘEŠENÍ – DSI jednoduchý komunikační protokol založený na broadcast komunikaci mezi nadřazenou jednotkou a předřadníky protokol implementován přímo v elektronických předřadnících – malé množství komunikačních příkazů nelze rozlišit poruchu na jednotlivém svítidle není potřeba licence pro provoz zařízení ČVUT FEL, Praha

DALI (Digital Adressable Lighting Interface) 3. TECHNICKÉ ŘEŠENÍ – DALI DALI (Digital Adressable Lighting Interface) plnohodnotná komunikace mezi nadřazenou jednotkou (master) a předřadníkem (slave) protokol implementován přímo v elektronických předřadnících každý slave má vlastní adresu (short address) detailní informace o každém svítidle na jedné DALI větvi max.64 předřadníků komunikační sběrnice – CYKY 2x1,5mm2 – plovoucí napětí 15Vss – maximální délka 300m komunikační rychlost 1.200 bit/s není potřeba licence pro provoz zařízení ČVUT FEL, Praha

3. TECHNICKÉ ŘEŠENÍ – DALI ČVUT FEL, Praha

3. TECHNICKÉ ŘEŠENÍ - DALI ČVUT FEL, Praha

EIB (European Installation Bus) 3. TECHNICKÉ ŘEŠENÍ - EIB EIB (European Installation Bus) jednotlivé prvky systému jsou autonomní podporovaná komunikační média – twisted pair, powerline, RF, IR, ethernet přenosová rychlost na twisted pair – 9.600 bit/s kvůli složitosti datového paketu a dlouhým odezvám na twisted pair (9.600 bit/s je pro takto složitý protokol stále nízká přenosová rychlost) používán zejména ethernet na jedné linii max. 256 prvků (za použití repeaterů) v jednom oddílu max. 15 linií – propojeny LC – line couplers na páteřní vedení max. 15 oddílů – propojeny AC – area coupler systém vyžaduje licencování datových bodů ČVUT FEL, Praha

3. TECHNICKÉ ŘEŠENÍ - EIB ČVUT FEL, Praha

LON 3. TECHNICKÉ ŘEŠENÍ - LON zcela otevřený systém jednotlivé prvky systému (tzv. uzly) postaveny na technologii neuronového čipu přenosové médium libovolné – záleží na použitém transceiveru přenosové rychlosti závisí na použitých přenosových médiích a transceiverech topologie libovolná – včetně kruhové každé přenosové médium tvoří tzv. kanál – kanály se propojují routery systém vyžaduje licencování datových bodů ČVUT FEL, Praha

3. TECHNICKÉ ŘEŠENÍ - EIB Uzel sítě LonWorks ČVUT FEL, Praha

3. TECHNICKÉ ŘEŠENÍ - DALI ČVUT FEL, Praha

4. APLIKACE ZPŮSOB ŘÍZENÍ Ruční – zapínání, vypínání, stmívání, ladění Automatické – lokální (časové režimy, CLO (eliminace stárnutí) – centrální (časové režimy, monitoring prostředí, monitoring soustavy) ŘÍZENÉ VELIČINY 1 ) Úroveň osvětlení (osvětlenost, jas) 2) Spektrální vlastnoti (barva, teplota chromatičnosti) - RGB, RGBW - teplota chromatičnosti (tuneable white, warm to dim) 3) Prostorové rozložení svítivosti ŘEŠENÍ ŘEŠENÍ ČVUT FEL, Praha