LED照明灯具控制系统研究报告:LLLC与NLC重新设计

2021-12-02 0 545

LED照明灯具控制(LLLC)引起了建筑业主和公用事业公司的极大兴趣,因为它是通过LED照明安装最大限度地节省能源成本的简单途径。俄勒冈大学尤金分校代表俄勒冈州波特兰市西北能源效率联盟(NEEA)进行的一项研究表明,LLLC作为联网照明控制系统,可以节省同样可观的能源,但成本较低。

LED照明灯具控制系统研究报告:LLLC与NLC重新设计

LLLC具有一个或多个传感器以及安装在每个灯具中的灯具控制器和可调光驱动器。这实现了一种控制策略,其中每个灯具都可以作为独立的控制区域运行,通过最大限度地提高响应性来增加节能。它更常部署在办公空间中,典型的灯具服务于80-120平方英尺。传感器元件可以对占用情况做出反应,如果位于日光区域,则可对日光做出反应。控制输出可以是开/关、多电平开关或调光或连续调光。手动控制允许用户覆盖自动控制功能。

LLLC可以独立运行,也可以通过连接层一起运行,该层由用于发送和接收数据的网关,用于存储数据的服务器或云以及用于编程,调试和潜在分析的软件组成。控制点可以是可寻址的,用于分配到较大区域中的操作和分组序列,并提供其他策略,例如调度,即插即用控制和个人或机构任务调整控制。

NEEA希望确定安装在一对一LED改造中的LLLC是否产生了与更全面的基于NLC的重新设计相当的节能和照明质量,同时还比较了成本。

该研究涉及一个891平方英尺的空间:东西宽33英尺,南北深27英尺,沿北立面的周边玻璃允许日光穿透。现有的LED照明由九个4英尺的间接/直接吊灯组成,这些灯具在三乘三的网格上均匀分布,并由手动墙壁开关控制。在空间中心设置了四个工作站,以模拟典型的开放式办公空间。

安装并监控了五个系统,其中四个LLLC和一个NLC通过安装远程天花板安装传感器(四个占用传感器和两个光传感器)以及使用软件控制灯具的分组分区,与LLLC不同。四种LLLC解决方案从带有板载传感器和灯具控制器的基本灯具开始,并构建成联网灯具以实现更复杂的控制。NLC的重新设计还使用了1:1的灯具替代品,但传感器是远程安装的,并使用软件进行分组以进行占用和日光控制,同时还生成用于空间使用和资产跟踪的数据。将所有五种方案与基于每个灯具的荧光基线进行比较,该灯具包含由电子镇流器供电的32W T8灯。所有这些都经过调整,以产生大约30英尺烛光的工作平面照明。

电流互感器监测LED照明功耗,同时分析照明质量。研究参与者招募人员执行基于计算机和纸张的任务并回答问卷,以提供对光质量,亮度,光分布,视觉舒适度和幸福感的主观反应。研究人员还量化了安装的时间和易用性以及成本。

研究人员发现,与基线相比,所有这些系统都节省了大量能源。LLLC系统仅控制元件就节省了50%-74%的能源,而NLC重新设计则节省了67%的能源。不可否认,与NLC解决方案相比,该空间非常适合LLLC。

将节省的节省分为三类:日光和占用感应带来的节省,机构任务调整(高端装饰)带来的节省以及所有控制措施带来的节省。性能最高的LLLC是基本的1:1替代品,具有附加功能,例如调度,任务调整,需求响应,插头负载控制和能源监控。由于机构任务调整,NLC在节省成本方面表现最佳,但在日光和占用感应方面表现最低,这可能是由于传感器较少,因此控制响应的粒度较低。

每个系统都安装顺利且无延迟,但由于兼容性问题,规格的准确性以及供应链中的沟通不畅,因此获取设备具有挑战性。编程和调试所涉及的时间和复杂性因系统而异,主要挑战来自硬件和软件文档不足。安装成本从每平方英尺6.04美元到7.44美元不等,本研究中的LLLC解决方案被证明更具成本效益,而重新设计系统的成本为每平方英尺17.57美元。关于LED照明灯具的质量,参与者重视新的间接/直接照明,尽管对五个系统中的任何一个都没有任何明确的偏好。

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