Журнал «Светотехника» №6

Дата публикации 02/12/2020
Страница 37-45

Новая энергоэффективная система управления освещением с учётом изменения естественной освещённости в помещении: проектирование и внедрение «СВЕТОТЕХНИКА», 2020, № 6

Авторы статьи:

Мурат Аяз (Murat Ayaz), Угур Юсель (Ugur Yucel), Корай Эрхан (Koray Erhan), Энгин Оздемир (Engin Ozdemir)

Мурат Аяз (Murat Ayaz), Ph.D., доцент кафедры электротехники и энергетики Университета Коджаэли, Турция. Область научных интересов включает в себя электрические машины, электромеханические системы, гибридные электромобили и системы промышленной автоматизации

Угур Юсель (Ugur Yucel), M. Sc. Аспирант кафедры проектирования энергетических систем Университета Коджаэли, Турция. Область научных интересов включает в себя управления освещением, светодиоды и системы промышленной автоматизации

Корай Эрхан (Koray Erhan), Ph.D. Системный инженер в компании AVL R&D, Турция. Область научных интересов – электрические и гибридные электромобили, фотоэлектрические системы производства электроэнергии, возобновляемые источники энергии, технологии хранения энергии, интеллектуальная сетевая интеграция и системы автоматизации

Энгин Оздемир (Engin Ozdemir), Ph.D. Профессор Университета Коджаэли, технологического факультета инженерного факультета энергетических систем в Коджаэли в Турции. Область научных интересов – силовая электроника, возобновляемые источники энергии, накопление энергии и промышленная автоматизация

Аннотация

В этом исследовании предлагается проектирование и внедрение новой рентабельной системы управления освещением с учётом естественной освещённости для обеспечения энергосбережения в общественном здании, в котором уже установлена обычная система управления освещением. Для анализа энергопотребления были измерены коэффициенты использования естественной освещённости во всех внутренних помещениях, в которых планировалось применение предлагаемой в исследовании системы управления освещением. Плотность потока солнечного излучения непрерывно передаётся в систему управления через пиранометр, размещённый снаружи, и потребность в искусственном освещении рассчитывается с использованием секционных коэффициентов использования естественного освещения. Таким образом, обеспечивается максимальный вклад солнечного света в освещённость внутри помещения при сокращении избыточного энергопотребления искусственного освещения. Результаты экспериментальных измерений показывают, что предлагаемая система управления освещением с учётом естественной освещённости обеспечивает среднюю энергоэффективность здания на уровне 60 %. В статье также подробно обсуждаются необходимые инвестиции, в которые входят как эксплуатационные затраты, так и сроки окупаемости для модернизации существующей осветительной установки и системы управления освещением в рекомендуемые. Анализ расчёта сроков окупаемости показал, что рекомендуемая система освещения имеет срок окупаемости на 5 лет меньше, чем обычная.

Список использованной литературы

1. Paz J.F.D., Bajo J., Rodríguez S., Villarrubia G., Corchado J.M. Intelligent system for lighting control in smart cities // Information Sciences, 2016. V372, pp. 241–255.
2. Radulovic D., Skok S., Kirincic V. Energy efficiency public lighting management in the cities // Energy, 2011. V36, #4, pp. 1908–1915.
3. Zou H., Zhou Y., Jiang H, Chien Z.C., Xie L., Spanos C.J. WinLight: A WiFi-based occupancy-driven lighting control system for smart building // Energy and Buildings, 2018. V158, pp. 924–938.
4. Rosenberg E. Calculation method for electricity end-use for residential lighting // Energy, 2014. V66, pp. 295–304.
5. Yahiaoui A. Experimental study on modelling and control of lighting components in a test-cell building // Solar Energy, 2018. V166, pp. 390–408.
6. Darula S. Review of the current state and future development in standardizing natural lighting in ınteriors // Light & Engineering, 2018. V26, #4, pp. 5–26.
7. Santamouris M., Dascalaki E. Passive retrofitting of office buildings to improve their energy performance and indoor environment: the office project // Building and Environment, 2002. V37, pp. 575–578.
8. Chi D. A., Moreno D., Navarro J. Correlating daylight availability metric with lighting, heating and cooling energy consumptions // Building and Environment, 2018. V132, pp. 170–180.
9. Doulos L., Tsangrassoulis A., Topalis F.V. Multi-criteria decision analysis to select the optimum position and proper field of view of a photosensor // Energy Conversion and Management, 2014. V86, pp. 1069–1077.
10. Barbón A., Pardellas A. Fernández-Rubiera J.A., Barbón N., New daylight fluctuation control in an optical fiber-based daylighting system // Building and Environment, 2019. V153, pp. 35–45.
11. Ovcharov A.T., Selyanin Y.N., Antsupov Y.V. A hybrid illumination complex for combined illumination systems: concepts, state of the problem, practical experience // Light & Engineering, 2018. V26, #2, pp. 20–28.
12. Dubois M.C., Blomsterberg A. Energy saving potential and strategies for electric lighting in future North European, low energy office buildings: A literature review // Energy and Buildings, 2011. V43, pp. 2572–2582.
13. Shen E., Hu J., Patel M. Energy and visual comfort analysis of lighting and daylight control strategies // Building and Environment, 2014. V78, pp. 155–170.
14. Chew I., Kalavally V., Oo N.W., Parkkinen J. Design of an energy-saving controller for an intelligent LED lighting system // Energy and Buildings, 2016. V120, pp. 1–9.
15. Yu X., Su Y. Daylight availability assessment and its potential energy saving estimation –A literature review // Renewable and Sustainable Energy Reviews, 2015. V52, pp. 494–503.
16. Sahana S., Roy B. Development and performance analysis of a cost-effective integrated light controller // Light & Engineering, 2019. V27, #6, pp. 73–81.
17. Alexei K. Soloviev, Nina A. Muraviova, Sergei V. Stetsky. Comfort light environment under natural and combined lighting method of their characteristics definition with subjective expert appraisal using // Light & Engineering, 2018. V26, #3, pp. 124–131.
18. Dun W. Optimization of intelligent illumination in university classroom based on FMRAS control algorithm // Light & Engineering, 2018. V26, #2, pp. 52–59.
19. Cheng R. Classroom lighting energy-saving control system based on machine vision technology // Light & Engineering, 2018. V26, #4, pp. 143–149.
20. Jain S., Garg V. A review of open loop control strategies for shades, blinds and integrated lighting by use of real-time daylight prediction methods // Building and Environment, 2018. V135, pp. 352–364.
21. Pandharipande A., Caicedo D. Smart indoor lighting systems with luminaire-based sensing: A review of lighting control approaches // Energy and Buildings, 2015. V104, pp. 369–377.
22. Soori P.K., Vishwas M. Lighting control strategy for energy efficient office lighting system design // Energy and Buildings, 2013. V66, pp. 329–337.
23. Nikolaevich A. V. Light desynchronosis and healt // Light & Engineering, 2019. V27, #3, pp. 14–25.
24. Ihm P., Nemri A., Krarti M. Estimation of lighting energy savings from daylighting // Building and Environment, 2009. V44, #3, pp. 509–514.
25. Gentile N., Dubois M, Laike T. Daylight harvesting control systems design recommendations based on a literature review // Environment and Electrical Engineering (EEEIC), 2015 IEEE15th International Conference on Rome, Italy, 10–13 June, ISBN: 978–1–4799–7994–3, 2015. pp. 632–637.
26. Pandharipande A., Willems F.M.J. Daylight-adaptive lighting control using light sensor calibration prior-information // Energy and Buildings, 2014. V73, pp 105–114.
27. Tang S., Kalavally V., Ng K.Y., Parkkinen J. Development of a prototype smart home intelligent lighting control architecture using sensors onboard a mobile computing system // Energy and Buildings, 2017. V138, pp. 368–376.
28. Meugheuvel N.V.D.M., Pandharipande A., Caicedo D., Hof P.P.J.V.D. Distributed lighting control with daylight and occupancy adaptation // Energy and Buildings, 2014. V75, pp. 321–329.
29. Türkiye Cumhuriyeti Enerji Piyasası Düzenleme Kurumu [Republic of Turkey Energy Market Regulatory Authority]. URL: https://www.epdk.org.tr/Detay/Icerik/3–0–1/tarifeler (referance date: 29.10.2019)

Ключевые слова

Рекомендуемые статьи

Смотреть все статьи