在服裝生產(chǎn)車間照明能耗中,據(jù)相關(guān)統(tǒng)計資料顯示,照明系統(tǒng)在其中的占比相當(dāng)重,約近50%左右[1]。隨著社會的不斷進(jìn)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(yīng)國家大力倡導(dǎo)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(jìn)行整體節(jié)能技術(shù)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(shù)改造措施,年可直接節(jié)能達(dá)20%以上,這將對車間照明起到保護(hù)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(guān)鍵的是控制技術(shù),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(shù)分析來看,其通過在回路處附近增上開關(guān)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(jìn)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(yán)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(diào)、變壓器,造成電壓發(fā)生波形畸變,電能質(zhì)量差,電力污染重,又影響電器設(shè)備的安全和正常使用,促使樓宇照明系統(tǒng)耗能嚴(yán)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(jìn)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(fù)荷進(jìn)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(jìn)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(dǎo)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(jìn)行樓宇整體照明控制節(jié)能改造,但結(jié)果是只能實現(xiàn)簡單的區(qū)域照明,定時開關(guān)的功能,對節(jié)能起不到至關(guān)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(shù)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(lǐng)域融合多種先進(jìn)技術(shù),根據(jù)區(qū)域工作運行設(shè)定照度并按時自動開、關(guān)照明,從管理、終端設(shè)備和用電網(wǎng)絡(luò)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(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),大致分為總線式和星形結(jié)構(gòu)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?;旌鲜降谋憩F(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(shè)備外,每一單元都設(shè)置有唯一的單元地址并兼有軟件設(shè)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(luò)橋和PC、電話等各種接口。其中,對各區(qū)域?qū)嵤┫嗤刂坪托盘柌蓸拥木W(wǎng)絡(luò)是主系統(tǒng),對各分區(qū)實施不同具體控制的網(wǎng)絡(luò)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(luò)傳輸信號控制的相應(yīng)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(fù)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(shè)備對整個系統(tǒng)進(jìn)行控制管理。具體是將控制命令通過網(wǎng)絡(luò),與各智能控制照明柜的可編程控制器通信聯(lián)絡(luò),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(guān)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(luò)上傳輸?shù)男盘枺纾嚎删幊讨械亩喙δ茌斎肱c紅外線接收的開關(guān),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(jìn)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(diào)整控制光源的亮度保持與周圍環(huán)境適宜的照度,達(dá)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(yù)設(shè)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(yīng)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(guān),必須一路一路地開或關(guān)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(guān)單一的照明控制方式,通過調(diào)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(luò),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(shè)計與招投標(biāo)。因智能照明技術(shù)關(guān)鍵是系統(tǒng)集成中的任何一種集成都要求系統(tǒng)設(shè)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(biāo)要求中,在認(rèn)同標(biāo)準(zhǔn)下進(jìn)行通訊及控制。二是施工圖設(shè)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(shè)計單位對選用系統(tǒng)不熟悉,導(dǎo)致施工困難達(dá)不到設(shè)計本意。另設(shè)計智能化系統(tǒng)的施工圖與產(chǎn)品的關(guān)系比較密切,一旦因后期建設(shè)時間或者資金問題影響的訂貨變化,使施工中預(yù)留預(yù)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(hù)燈具維護(hù)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(guān)斷技術(shù),避免開啟燈具時電流對燈絲的熱沖擊,使得燈具壽命進(jìn)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(shù)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(yīng)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(shè)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(zhì)量的雙重目標(biāo)。
[1]唐海.建筑電氣設(shè)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(shè)計[Z].
[3]陳丹.智能照明系統(tǒng)在現(xiàn)代建筑照明中的應(yīng)用研究[J].成都信息工程學(xué)院學(xué)報,2007(6).
[4]民用建筑設(shè)計照明標(biāo)準(zhǔn)GB50034-2004.
[5]民用建筑電氣設(shè)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.