在服裝生產(chǎn)車間照明能耗中,據(jù)相關統(tǒng)計資料顯示,照明系統(tǒng)在其中的占比相當重,約近50%左右[1]。隨著社會的不斷進步,節(jié)能已是發(fā)展必定趨向,保持未來可持續(xù)發(fā)展的重要因素。因此,要適應國家大力倡導的綠色照明,就得須想辦法去有效控制好那些服裝生產(chǎn)中用電量較大場所的照明電能消耗,因此,有必要對車間照明進行整體節(jié)能技術的改造。美國環(huán)保署樓宇節(jié)能項目組曾在對我國服裝生產(chǎn)車間出據(jù)監(jiān)察分析報告中指出[2],如果對眾多服裝生產(chǎn)車間照明系統(tǒng)采用節(jié)能技術改造措施,年可直接節(jié)能達20%以上,這將對車間照明起到保護燈具和節(jié)約電能的重要作用。其中,對樓宇照明整體節(jié)能改造最為關鍵的是控制技術,控制作用發(fā)揮的越好,節(jié)約能耗就越有實效。而從現(xiàn)大多服裝生產(chǎn)車間使用的傳統(tǒng)照明控制技術分析來看,其通過在回路處附近增上開關來控制照明能耗的手段,是很難實現(xiàn)對整體車間照明統(tǒng)一成批的控制管理,包含在現(xiàn)場的靈活控制。為此,本文專題對具有節(jié)能又環(huán)保的智能照明控制系統(tǒng)的引入到節(jié)能改造使用進行了闡述,以供行業(yè)同事交流指正。
在能耗較大的服裝生產(chǎn)車間,其照明系統(tǒng)受眾多不可控制的因素影響,其能源浪費較大,而往往實際的情況更為其嚴重,主要表現(xiàn)在三個方面。一是照明系統(tǒng)裝置廣泛使用的節(jié)能燈、熒光燈等燈具與其它數(shù)量種類的眾多家電、空調、變壓器,造成電壓發(fā)生波形畸變,電能質量差,電力污染重,又影響電器設備的安全和正常使用,促使樓宇照明系統(tǒng)耗能嚴重。二是車間管理者對照明電能源系統(tǒng)控制屬粗放型的管理,通常只重視燈具的安全使用卻少有從效率、成本的角度出發(fā)加以對其電能消耗進行管理。三是樓宇照明系統(tǒng)自身多由數(shù)量較多的燈具組成,單獨對每一個燈具具體負荷進行節(jié)能改造其造價非常高,從經(jīng)濟角度講不劃算,需要從照明整體上進行節(jié)能改造。
長期以來,大多數(shù)服裝生產(chǎn)車間一直在沿用傳統(tǒng)的照明系統(tǒng)控制方式,直接導致電源能耗較大,雖然也有部分樓宇使用了自控(BA)系統(tǒng)[3]來進行樓宇整體照明控制節(jié)能改造,但結果是只能實現(xiàn)簡單的區(qū)域照明,定時開關的功能,對節(jié)能起不到至關作用。本文解決方案是引入一種能在車間范圍的節(jié)能技術真正融入到用戶的具體需求中,實現(xiàn)集電效管理、能源配置、軟硬件一體化、人機互動整合式的智能照明系統(tǒng),體現(xiàn)出其能根據(jù)某一區(qū)域功能、不同時間段和室外光亮度、區(qū)域用途來控制照明電源能耗的強大優(yōu)越性,從而使樓宇照明系統(tǒng)節(jié)能的領域融合多種先進技術,根據(jù)區(qū)域工作運行設定照度并按時自動開、關照明,從管理、終端設備和用電網(wǎng)絡三個層面綜合的解決了樓宇電能浪費問題,使照明系統(tǒng)能最大限度地節(jié)約能源。
智能照明控制系統(tǒng)一般都為數(shù)字式管理,按網(wǎng)絡的拓撲結構,大致分為總線式和星形結構為主混合式兩種各具特色的型式[5]??偩€式的控制相對獨立,靈活性強,易于擴展且成本低。混合式的表現(xiàn)在傳輸速度高,故障的診斷、排除、存取的協(xié)議都較為簡單,可靠性高。
智能照明控制系統(tǒng)組成一般由系統(tǒng)、輸入和輸出三部分單元組成。除電源設備外,每一單元都設置有唯一的單元地址并兼有軟件設定功能。各形式的單元功能簡述如下:
系統(tǒng)單元是用于提供工作電源的源系統(tǒng)時鐘及各種系統(tǒng)接口,包括系統(tǒng)電源、網(wǎng)絡橋和PC、電話等各種接口。其中,對各區(qū)域實施相同控制和信號采樣的網(wǎng)絡是主系統(tǒng),對各分區(qū)實施不同具體控制的網(wǎng)絡是子系統(tǒng),主系統(tǒng)和子系統(tǒng)之間實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸則通過信息等元件連接。
輸出單元是用于實現(xiàn)實時接受來自網(wǎng)絡傳輸信號控制的相應回路輸出,輸出單元有各種型式的繼電器,通過輸出單元來控制各負載回路。一般采用集中控制管理、分散執(zhí)行的方式,即配置中央監(jiān)控中心和智能控制照明柜[6],由控制電腦、控制主通信器等設備對整個系統(tǒng)進行控制管理。具體是將控制命令通過網(wǎng)絡,與各智能控制照明柜的可編程控制器通信聯(lián)絡,同時又接收來自可編程控制器的自動、手動,工作與燈具開關等狀態(tài),并采取異常情況下的處理措施。
輸入單元是用于將外部控制信號變換成網(wǎng)絡上傳輸?shù)男盘?,如:可編程中的多功能輸入與紅外線接收的開關,紅外線遙控器等。其中各種型式與多功能的控制板,比如:提供LCD頁面的顯示,控制方式,并以圖文來做軟按鍵,這樣就可進行存儲多種多點控制和時序控制的亮模式,使得各種功能的傳感器通過對周圍環(huán)境亮度檢測,自動調整控制光源的亮度保持與周圍環(huán)境適宜的照度,達到有效利用自然光實現(xiàn)節(jié)約電能的功能。
智能照明控制通過對車間實現(xiàn)場景的預設置和記憶功能,在操作時只須按一下控制面板上某一個鍵,即可啟動各照明回路不同的亮暗搭配組成一種燈光場景效果,隨即各照明回路自動變換到相應的狀態(tài),也可通過如遙控器等其他界面實現(xiàn)。這樣就完全代替了傳統(tǒng)那種采用手動開關,必須一路一路地開或關的照明控制方式,實現(xiàn)了自動化程度高,方式多、范圍廣、控制功能強。也取代了傳統(tǒng)只有開關單一的照明控制方式,通過調光模塊的采用,使樓宇燈光在不同使用場合產(chǎn)生不同燈光效果,營造出不同舒適氛圍。同時通過分布式網(wǎng)絡,實現(xiàn)了只需一臺電腦就可實現(xiàn)對整幢大樓照明系統(tǒng)電能源自動化的管理,不再是傳統(tǒng)控制對樓宇照明人為化的管理。
一是重視弱電施工圖設計與招投標。因智能照明技術關鍵是系統(tǒng)集成中的任何一種集成都要求系統(tǒng)設備有開放的通信協(xié)議,因此,可以在這兩個時段選擇好開放產(chǎn)品協(xié)議的產(chǎn)品,并將此期間費用加在廠商投標要求中,在認同標準下進行通訊及控制。二是施工圖設計的不完善。樓宇智能照明系統(tǒng)不能正常投入運行重要原因,一方面與設計單位對選用系統(tǒng)不熟悉,導致施工困難達不到設計本意。另設計智能化系統(tǒng)的施工圖與產(chǎn)品的關系比較密切,一旦因后期建設時間或者資金問題影響的訂貨變化,使施工中預留預埋的大量返工,這也是造成智能建筑不能正常實施和運行的原因,要加強注意和提高。三是電網(wǎng)電壓不穩(wěn)定是燈具損壞的一個主要原因,因此,有效抑制電網(wǎng)電壓波動可以保護燈具維護延長光源壽命。智能照明控制系統(tǒng)可成功抑制電網(wǎng)的沖擊和浪涌的電壓,在系統(tǒng)上不會因上述原因使燈具損壞,同時采用軟的啟動和關斷技術,避免開啟燈具時電流對燈絲的熱沖擊,使得燈具壽命進一步延長。從而減少更換燈具的工作量,降低照明系統(tǒng)的運行費用。
總之,隨著微電子和數(shù)字化的技術發(fā)展,未來更會開發(fā)出更高專業(yè)的照明控制獨立系統(tǒng)的智能化水平并應用越來越廣泛。這種對車間智能照明控制系統(tǒng)的節(jié)能改造在實踐運用中,不僅可根據(jù)使用需要在簡化照明管理與設備維修,降低費用外,還對環(huán)境改善、提高工作效率都有顯著效果,從而實現(xiàn)節(jié)約能源且延長燈具壽命和提高照明質量的雙重目標。
[1]唐海.建筑電氣設計與施工[M].北京:中國建筑工業(yè)出版社.
[2]吳建兵.樓宇自動化系統(tǒng)(BAS)的優(yōu)化設計[Z].
[3]陳丹.智能照明系統(tǒng)在現(xiàn)代建筑照明中的應用研究[J].成都信息工程學院學報,2007(6).
[4]民用建筑設計照明標準GB50034-2004.
[5]民用建筑電氣設計規(guī)范JGJ/16-2008.
[6]趙哲身.智能建筑控制與節(jié)能[M].北京:中國電力出版社,2007.