Датчик присутствия для управления освещением
Многолетний опыт автоматизации систем освещения зданий различного назначения позволяет говорить о том, что самыми эффективными с точки зрения экономики объектами автоматизации являются склады и автопаркинги. Иногда сложно поверить, что только за счёт установки датчиков движения экономия электроэнергии на освещении склада может составить 70-80%, но это легко посчитать. Например, если в круглосуточно работающем складе погрузчик въезжает в межстеллажную аллею каждые 7 минут и находится там 1 минуты, то освещение в аллее используется всего лишь 3 часа в сутки (12,5%), а в течение 21 часа в нём нет необходимости. Таким образом, при отсутствии движения в аллее освещение может быть либо отключено, либо его мощность может быть автоматически снижена в 12-14 раз за счёт функции диммирования (снижения светового потока светильников до величины 5-10% от номинального значения или до так называемого, уровня ориентирующего или аварийного освещения).
Рис 1. Как интенсивность движения на складе влияет на эффективность автоматизации систем освещения
Простая замена газоразрядных ламп на светодиоды при модернизации освещения складов даёт значительный экономический эффект, но он постепенно снижается за счёт роста тарифов на электроэнергию. Постоянная работа светильников приводит к достаточно быстрой деградации светодиодов из-за нагрева и уже через два года их световой поток снижается на 30% и более, а, значит, нужно готовиться к очередной замене светильников.
Использование принципа «свет по потребности» позволяет не только кардинально снизить энергопотребление, но и продлить срок эксплуатации светильников, так как, при средней интенсивности движения в аллее светодиодные линейки светильников не будут успевать разогреться до высокой температуры, а, значит, и не будет заметного процесса их деградации.
Увеличение более чем в два раза курса иностранной валюты за последние несколько лет привело к тому, что срок окупаемости проектов с использованием импортных датчиков движения также увеличился в два раза.
Но у импортных датчиков сегодня появилась отличная альтернатива — отечественный датчик движения/присутствия для складов К2150 производства российской компании «Интелар». Датчик не имеет аналогов в мире по размеру зоны чувствительности, высоте установки и другим техническим параметрам.
Преимущества датчика К2150
- заменяет собой 3-4 европейских датчика движения класса High bay в складах и 8-10 импортных датчиков в парковках благодаря большой зоне чувствительности — один датчик на 80 м аллеи в складе или один датчик на площадь до 3000 кв м в паркинге. Длина кабельных линий уменьшается в среднем в 5 раз (Рис 1);
Рис 2. Один датчик движения К2150 заменяет собой 3-4 импортных PIR-датчика движения в аллее длиной 80м
- отсутствие «мёртвых зон» и высокая чувствительность: датчик фиксирует каждый шаг человека в отличии от европейских датчиков, имеющих зоны нечувствительности длиной несколько метров;
- возможность установки времени задержки отключения освещения 30 сек (проверено на реальных объектах!) вместо обычных 5-10 мин у европейских датчиков движения из-за наличия «мёртвых зон» – в аллее никого нет, а освещение продолжает работать ещё несколько минут, значительно снижая эффективность автоматизации. Отмечены случаи практически полной отсутствии экономии энергии при установке импортных датчиков с временем задержки около 10 минут и интенсивностью заездов в аллею один раз в 7-10 минут. Понятно, что в этом случае освещение в аллее будет работать практически постоянно, а значит Заказчик потратил деньги на автоматизацию впустую;
- возможность установки датчиков на высоте до 30 м (у европейских датчиков максимальная высота установки составляет 14 м);
- К2150 — единственный на сегодняшний день датчик присутствия в мире, работающий в морозильных складах благодаря радиоволновой, а не инфракрасной технологии обнаружения движения (у инфракрасных датчиков оптические линзы покрываются инеем, и они перестают функционировать) и в складах с высокой влажностью воздуха, например, для хранения фруктов и овощей;
- датчик К2150 выпускается в алюминиевом корпусе, имеет малые размеры 125х80х40 мм и всепогодное исполнение;
- срок окупаемости вложений при автоматизации склада — около 1 года;
- опционально датчик может комплектоваться модулями DALI, KNX, RS-485, LoRa, NB-IoT, Sigfox, Wi-Fi для работы в составе систем IoT, Smart City, систем адаптивного светофорного регулирования и прочего;
- изделие разработано и производится в России; датчик К2150 включён в портфолио «1000 наиболее перспективных мировых решений» The World Alliance for Efficient Solutions, Швейцария с июля 2018 г.
Рис 3. K2150 в релейной схеме управления освещением (обычные светильники) и в схеме управления с диммированием по протоколу 1-10В
Рис 4. K2150 в схеме управления освещением по протоколу DALI
Выходные интерфейсы К2150 — назначение и принцип работы
- релейный выход 30 А 240 В — для управления обычными светильниками (движения нет – светильники отключены; движение есть — светильники включены);
- выход 1-10 В для плавного регулирования светового потока в пределах 2-100% (движения нет — светильники работают в экономичном режиме, заданном установщиком от 2% до 100%, движение есть — плавное в течение 2 секунд переключение в режим 100% светового потока). Для информации: в режиме 5% светового потока энергопотребление светодиодного светильника снижается в 12 раз, люминесцентного — в 6 раз;
- специальный выход для подключения датчика к системе охранной сигнализации или IP-камерам. При помощи этого выхода датчик также может быть подключен к автоматизированной системе управления складом WMS для фиксации и выделения пролетов с высокой загрузкой (погрузчик въезжает слишком часто) и недозагруженных пролетов (погрузчик въезжает редко) с последующей оптимизацией распределения товара. Опционально датчик может комплектоваться: модулями KNX, LoRa, NB-IoT, Sigfox, Wi-Fi и радиоканалом дальнего радиуса действия (до 15 км) для работы в системах Smart City, Smart Street, системах адаптивного светофорного регулирования и прочее;
- DALI цифровой интерфейс позволяет адресно управлять светильниками своей группы, а также дистанционно настраивать параметры сенсора с персонального компьютера (sensitivity area, time delay, backlight level, twilight setting) и всей системы в целом. Используя шлюз IP-DALI, можно производить все настройки или корректировать их из любой точки мира, где есть подключение к сети Интернет. Также предусмотрена встроенная система учёта сэкономленной электроэнергии, что актуально для энергосервисных компаний.
Датчик также может быть частью различных технических систем, в том числе, АСУТП, которым нужна информация о наличии человека, транспортного средства или других движущихся предметов в определенной зоне объекта автоматизации площадью от 10 кв м до 3000 кв м.
Датчик имеет вход для принудительного включения освещения, например, от системы пожарной сигнализации, для проведения инвентаризации на складе или по сигналу дежурного персонала.
Подключив тревожный выход к IP-камере, можно организовать режим незаметной передачи изображений, например, в ночное время или в выходные дни, ответственным работникам компании с целью предотвращения хищений товара со склада, совершаемых в сговоре с дежурным персоналом службы охраны.
Датчик К2150 может быть также установлен на стене в зонах погрузки, комплектации товара, парковках, в том числе уличных. В этом случае размер его зоны чувствительности составит примерно 3000 кв.м (40х70 м) с углом 160 о. В паркингах один датчик К2150 заменит собой 8-10 европейских датчиков движения.
Если на складе хранятся продукты питания, то есть он искусственно охлаждается, необходимо учесть, что даже у самых лучших светодиодов сегодня только 20% энергии расходуется на излучение света, а 80% — на выделение тепла. Поэтому светильник мощностью, например, 150 Вт — это не только источник света, но и постоянно работающий нагреватель мощностью 120 Вт (150 Вт х 0,8 = 120 Вт):
Рис 5. Распределение потребляемой электроэнергии светодиодным светильником на излучение света и тепла
Таким образом, если на охлаждаемом складе установлены, например, 200 светильников мощностью 150 Вт, их суммарные тепловыделения составят 200 шт х 0,12 кВт = 24 кВт. То есть, один чиллер производительностью по холоду 24 кВт должен круглосуточно работать только на то, чтобы компенсировать эти паразитные тепловыделения, что обойдется компании-владельцу склада примерно в 350 000 руб в год при тарифе 5 руб/кВт*ч! На таких объектах применение датчиков движения просто необходимо!
При проектировании или реконструкции систем освещения складов сегодня рекомендуется применять диммируемые светильники (протокол 1-10В и др). Их цена уже практически сопоставима с ценой стандартного светильника. Функция диммирования позволит создать комфортную для глаз световую среду без резких изменений освещенности при работе автоматики, избежать коммутационных нагрузок на сеть и продлить срок эксплуатации светильников.
Варианты применения датчиков присутствия К2150
1. Склады высотой от 3 м до 30 м и более (установка на потолок в межстеллажных аллеях). Морозильные склады: К2150 — единственный на сегодняшний день датчик движения в мире, способный работать в морозильных складах благодаря радиоволновой, а не инфракрасной технологии обнаружения движения.
2. Автомобильные паркинги подземные и уличные (установка на стену) – широкая зона чувствительности, примерно 40 х 70 м.
3. Серверные помещения и ЦОД (при высоте установки 2,8 — 5 м длина зоны чувствительности между шкафами около 80 м).
4. Любые производственные помещения, в том числе, с источниками тепловых излучений, в которых инфракрасные датчики движения работать не будут (установка на потолок или на стену).
5. В качестве датчика контроля интенсивности дорожного движения, в том числе, транспорт + пешеходы для систем «Умный город», «Умная улица».
6. В качестве датчика движения для управления уличным освещением в парках, скверах, стоянках автомобилей у торговых центров, в том числе в комплекте с автономными самообучающимися диммерами 1-10В К2304.
7. В качестве охранного датчика движения для защиты периметра и объёма охраняемой территории, в том числе с дополнительной функцией управления освещением территории по движению.
8. В качестве датчика присутствия для «умных» пешеходных переходов и датчика-измерителя скорости для предупреждения пешеходов о приближающемся с большой скоростью транспортном средстве.
ООО «Интелар»
Инновационный центр «Сколково»