电气照明.ppt

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1、第第四四章章 照明控制照明控制返回总目录 41 41 概述概述4242 照明控制策略与方式照明控制策略与方式4343 照明控制系统照明控制系统41 41 概述概述返回本章一、照明控制的由来一、照明控制的由来二、照明控制的含义及重要性二、照明控制的含义及重要性三、照明控制的目的三、照明控制的目的1、营造良好的光环境、营造良好的光环境2、节约能源、节约能源绿色照明绿色照明42 42 照明控制策略与方式照明控制策略与方式返回本章一、照明一、照明控制策略控制策略 二、照明二、照明控制控制方式方式照明控制设计必须体现以人为本的思想。照明控制设计必须体现以人为本的思想。一、照明控制策略一、照明控制策略 返

2、回本节1、时间表控制、时间表控制可预知时间表控制（如：商场、餐厅可预知时间表控制（如：商场、餐厅和生产厂房等，根据美国和生产厂房等，根据美国LUTRON统计可节能统计可节能1050%）和）和不可预知时间表控制（如：会议室、走廊等）不可预知时间表控制（如：会议室、走廊等）2、昼光（天然光）控制、昼光（天然光）控制适用于办公建筑、机场等适用于办公建筑、机场等3、维持光通量控制、维持光通量控制维持照度维持照度4、明暗适应补偿、明暗适应补偿减轻室内外和相邻区域亮度差异而减轻室内外和相邻区域亮度差异而引起的明暗适应过程。引起的明暗适应过程。5、局部光环境控制、局部光环境控制由工作人员根据自己的作业要求由

3、工作人员根据自己的作业要求、爱好等需要自行调整。、爱好等需要自行调整。6、平衡照明日负荷曲线控制、平衡照明日负荷曲线控制二、照明控制方式二、照明控制方式返回本节1、静态控制、静态控制开关控制开关控制1）跷板开关控制）跷板开关控制经典方案（线路烦琐，维护量大，线路损耗多，很经典方案（线路烦琐，维护量大，线路损耗多，很难达到照明的舒适性要求）难达到照明的舒适性要求）2）断路器控制）断路器控制分组集中控制（线路简单、控制方便、投资小，但开分组集中控制（线路简单、控制方便、投资小，但开关会引起照明突变，节能效果差）关会引起照明突变，节能效果差）3）定时控制）定时控制时间表控制时间表控制4）光电感应开关

4、控制）光电感应开关控制5）人员占用传感器控制）人员占用传感器控制2、动态控制、动态控制调光控制（改变光源的光通量输出）调光控制（改变光源的光通量输出）1）调光控制的意义）调光控制的意义 a.提高工作效率；提高工作效率；b.增强灵活性；增强灵活性；c.美学效果；美学效果；d.节约能源。节约能源。2）不同光源的调光控制）不同光源的调光控制a.调节电位器而调节电压调节电位器而调节电压适合于白炽灯等热辐射光源；适合于白炽灯等热辐射光源；b.可调光电子整流器（采用调频或脉宽调制可调光电子整流器（采用调频或脉宽调制PWM）调节荧光灯的输调节荧光灯的输入功率，而改变荧光灯输出光通量；入功率，而改变荧光灯输出

5、光通量；c.金卤灯不宜调光。金卤灯不宜调光。43 43 照明控制系统照明控制系统返回本章照明控制系统的分类：手动控制和自动控制。照明控制系统的分类：手动控制和自动控制。一、照明一、照明控制层次控制层次二、二、自动调光控制系统自动调光控制系统 三、分布式调光控制系统三、分布式调光控制系统 四、照明控制的基本硬件四、照明控制的基本硬件五、照明控制系统的优点五、照明控制系统的优点六、照明控制系统的设计六、照明控制系统的设计七、照明控制系统的发展七、照明控制系统的发展 一、照明控制层次一、照明控制层次1、光源的控制、光源的控制 智能光源智能光源2、房间的控制、房间的控制 实现一个房间的照明控制实现一个

6、房间的照明控制3、楼宇的控制、楼宇的控制返回本节BAS的的一个子系统一个子系统二、自动调光控制系统二、自动调光控制系统返回本节 近几年来，在照明领域引入了计算机控制技术，近几年来，在照明领域引入了计算机控制技术，可实现调光控制。可实现调光控制。这种控制系统主要包括：控制信号输出模块、信这种控制系统主要包括：控制信号输出模块、信号接收处理模块、调光控制管理模块、调光主电路。号接收处理模块、调光控制管理模块、调光主电路。三、分布式调光控制系统三、分布式调光控制系统返回本节四、照明控制的基本硬件四、照明控制的基本硬件1、开关元器件、开关元器件1）开关）开关/断路器断路器价格低，控制系统简单，但体积大

7、，功耗大，使用时会价格低，控制系统简单，但体积大，功耗大，使用时会产生一定程度的电磁干扰。产生一定程度的电磁干扰。2）固态化开关）固态化开关晶闸管、可控硅、晶体管等。晶闸管、可控硅、晶体管等。3）光电控制开关）光电控制开关将光敏电阻与继电器组合在一起可对大范围进行控制。将光敏电阻与继电器组合在一起可对大范围进行控制。2、调光控制、调光控制1）可控硅调光器（前沿相调光器）可控硅调光器（前沿相调光器）适合白炽灯等纯电阻性负载或略微适合白炽灯等纯电阻性负载或略微呈电感性的负载的调光。呈电感性的负载的调光。2）功率型）功率型MOSFET或或IGBT调光器（后沿相调光器）调光器（后沿相调光器）适合略微呈

8、电容适合略微呈电容性的负载的调光（如带电子变压器的低压卤钨灯、可调光一体化紧凑型性的负载的调光（如带电子变压器的低压卤钨灯、可调光一体化紧凑型荧光灯）。荧光灯）。3）正弦波调光器）正弦波调光器I/O均为正弦波。均为正弦波。4）可调光电子整流器）可调光电子整流器脉宽调制（脉宽调制（PMW），改变荧光灯输入电压高频），改变荧光灯输入电压高频信号的脉宽而调光。信号的脉宽而调光。3、传感器、传感器时钟、人员占用传感器、光电池。时钟、人员占用传感器、光电池。4、控制器、控制器5、通信、通信返回本节五、照明控制系统的优点五、照明控制系统的优点1良好的节能效果良好的节能效果 节电效果十分明显，一般可达节电效

9、果十分明显，一般可达30%以上以上 2延长光源的寿命延长光源的寿命 3改善工作环境，提高工作效率改善工作环境，提高工作效率 4照度一致性照度一致性 5实现多种照明效果实现多种照明效果 6实现照明控制灵活性实现照明控制灵活性 7管理维护方便管理维护方便 返回本节六、照明控制六、照明控制系统的设计系统的设计返回本节1）只打开荧光灯带，并调节光通量在）只打开荧光灯带，并调节光通量在55%100%左右。左右。2）只打开吊灯，并调节）只打开吊灯，并调节光通量在光通量在60%100%左右。左右。3）只打开筒灯，并调节光通量在）只打开筒灯，并调节光通量在80%100%左右。左右。4）同时开启荧光灯、吊灯和筒

10、灯，或者同时开启其中的任意两组，并调节光通量）同时开启荧光灯、吊灯和筒灯，或者同时开启其中的任意两组，并调节光通量以满足使用的需要，理论上这可有多种组合。以满足使用的需要，理论上这可有多种组合。场景场景2要使平均照度在要使平均照度在100200lx内变化，也可采用场景内变化，也可采用场景1的几种照明控制方法，的几种照明控制方法，调节它们的光通量。场景调节它们的光通量。场景3的平均照度要求较低，以环境照明为主要目的，可有以的平均照度要求较低，以环境照明为主要目的，可有以下几种方法：下几种方法：1）只打开筒灯，并调节光通量在）只打开筒灯，并调节光通量在0%60%左右。左右。2）同时筒灯和舞）同时筒

11、灯和舞厅专用灯，并调节筒灯的光通量在厅专用灯，并调节筒灯的光通量在0%60%左右。左右。三种场景及照明要求：场景三种场景及照明要求：场景1的平均照度大于场景的平均照度大于场景2的平均的平均照度，场景照度，场景2的平均照度大于的平均照度大于场景场景3的平均照度，且场景的平均照度，且场景3舞厅专用灯主要起环境气氛舞厅专用灯主要起环境气氛的营造作用。可以认为场景的营造作用。可以认为场景1的光效较大，平均照度要求的光效较大，平均照度要求在在200300lx内变化，可有以内变化，可有以下几种方法：下几种方法：六、照明控制系统的设计六、照明控制系统的设计返回本节1、照明控制系统设计中的一些问题、照明控制系

12、统设计中的一些问题(1)经济性与艺术性经济性与艺术性;(2)节能性与电源品质节能性与电源品质;(3)控制与维护的协调一致控制与维护的协调一致.2、照明控制系统的设计要点、照明控制系统的设计要点(1)合理选择使用场所合理选择使用场所(2)制定切实可行的控制要求制定切实可行的控制要求(3)构成相应的系统形式构成相应的系统形式(4)解决好与上级系统的通信解决好与上级系统的通信 七、照明控制系统的发展七、照明控制系统的发展 1现有照明控制系统的性能比较现有照明控制系统的性能比较(1)照明控制系统的结构形式比较照明控制系统的结构形式比较 返回本节1）集中式）集中式集中式系统结构主要为星形拓扑。各照明控制

13、器、控制面板等设备均连接到中央集中式系统结构主要为星形拓扑。各照明控制器、控制面板等设备均连接到中央控制器控制器(CPU)上，由中央控制器向照明控制器等末端执行单元传送数据包。该系统的优点：照明上，由中央控制器向照明控制器等末端执行单元传送数据包。该系统的优点：照明的控制功能高，故障的诊断和排除简单，存取协议简单，传输速率较高。缺点：因过分依赖中的控制功能高，故障的诊断和排除简单，存取协议简单，传输速率较高。缺点：因过分依赖中央控制器，故系统的可靠性和经济性相对较低。虽然采用多种改进措施后，可提高中央控制器央控制器，故系统的可靠性和经济性相对较低。虽然采用多种改进措施后，可提高中央控制器和系统

14、的一些可靠性，但其价格上的劣势仍十分突出。和系统的一些可靠性，但其价格上的劣势仍十分突出。2）集散式）集散式集散式系统结构主要为星形拓扑集散式系统结构主要为星形拓扑(多层次多层次)。该系统层层相套。该系统层层相套,中央控制器向各分中中央控制器向各分中心控制器传送数据包，各照明控制器，控制面板等设备均连接到分中心控制器心控制器传送数据包，各照明控制器，控制面板等设备均连接到分中心控制器(CPU)上，由分中上，由分中心控制器向照明控制器等末端执行单元传送数据包。该系统的优点：除具备集中式的特点外，心控制器向照明控制器等末端执行单元传送数据包。该系统的优点：除具备集中式的特点外，系统将控制分散至分中

15、心，因而可靠性也相对提高了一些。缺点：系统的经济性相对更低，可系统将控制分散至分中心，因而可靠性也相对提高了一些。缺点：系统的经济性相对更低，可靠性虽有提高却仍不能令人满意。靠性虽有提高却仍不能令人满意。3）早期分布式）早期分布式早期分布式系统结构主要为以总线拓扑为主，兼有星形拓扑的混合形。总线早期分布式系统结构主要为以总线拓扑为主，兼有星形拓扑的混合形。总线拓扑即采用单根传输媒体，让所有的节点通过其相应的硬件接口直接连接到传输媒体上。系统拓扑即采用单根传输媒体，让所有的节点通过其相应的硬件接口直接连接到传输媒体上。系统将原控制中心的控制功能分散至靠近末端的控制设备，各照明控制器、控制面板等设

16、备直接连将原控制中心的控制功能分散至靠近末端的控制设备，各照明控制器、控制面板等设备直接连接到总线上，通过一种访问控制策略，决定设备与监控中心信息传输的顺序。由于该系统中照接到总线上，通过一种访问控制策略，决定设备与监控中心信息传输的顺序。由于该系统中照明控制器与被控末端的灯具之间仍是星形结构，故将此系统称为早期分布式。该系统的优点：明控制器与被控末端的灯具之间仍是星形结构，故将此系统称为早期分布式。该系统的优点：由于各单元可独立工作、各单元的功能相对单一，系统的可靠性和经济性相对较高，而且系统由于各单元可独立工作、各单元的功能相对单一，系统的可靠性和经济性相对较高，而且系统易于扩充。缺点：照明的控制功能一般，故障的诊断和排除困难，传输速率一般。易于扩充。缺点：照明的控制功能一般，故障的诊断和排除困难，传输速率一般。4）分布式）分布式分布式系统结构主要为总线拓扑。该系统与早期分布式极为相似，只是将控制功分布式系统结构主要为总线拓扑。该系统与早期分布式极为相似，只是将控制功能进一步地下放至最末端的灯具能进一步地下放至最末端的灯具(含简易的智能电气元件含简易的智能电气元件)，处于最末端的灯