一、为何需要智能照明?
通过智能控制系统可以实現想象中的美好情景,使生活更舒适美好,同时还能起到低碳、节能、环保的作用。目前的智能控制应用主要包括:LED户外场景智能控制应用、LED家居情景智能控制应用、LED办公环境智能控制应用。朗视這些年在智能LED办公照明方面做了一些尝试,在国内、国外都做了一些工程。如在国内实施完成了全国政协文史馆智能照明工程,以及深圳市海普瑞药业股份有限公司办公楼的整体智能化改造等。
現有的主流控制方式,基本都是基于系统的支持,包括控制器、总线結构、模块跟智能灯具組合,专用总线包括DALI/DSI/DMX等都是比较成熟的实現系统化的智能照明方案。那么在单灯智能和系统化智能解决方案之外,是不是还存在第三条路径?我们也在尝试寻找這种第三条路径。
但目前智能照明的推广主要有几个障碍:第一,需要系统的支持,施工难度比较大;第二,系统成本比较高,大部分用户难以接受;第三,需要专业的技术人員进行调试。
二、模块化区域智能解决方案
朗视提出一个模块化区域智能解决方案,解决区域照明,或单灯智能,或系统智能。比如在办公环境下,每一个开关通常控制的不是一个单灯,而是一組灯,把這一組灯作为一个分区或者一个照明分类进行控制。同时在办公照明中引入了集中供电方案的概念,這也是比较成功的一种尝试。
1.灯具与光源一体化有利降低成本、提高散热能力
LED灯目前比较成熟的市场基本上是替代光源市场,如現在很多厂家大量生产的日光灯管,球泡灯,LED作为光源产品已被大部分消费者接受,替代市场以后还会越来越成熟,而且量也会非常大,但仅仅作为传统光源的简单替代,并不能发挥出LED的全部优点,按照LED的理论寿命計算,將可真正达到5万小时。灯具外壳及結构件的寿命可能比光源的寿命还短,灯具外壳可能会早于光源坏掉,所以灯具与光源的一体化,在节省成本的同时,还可以提升散热的效率。朗视這几年用于办公照明的很多单灯,都采用了铝合金的外壳,將光源、灯条直接贴到上面,散热好,結构简单。
2.电源是灯具中技术和成本的关键組成部分
在灯具中技术含量最高的是电源,安規检验也只与电源有关(电源与灯具分离式)。因此將驱动电源与灯具分体后,各种不同功率、不同功能的电源和同一款灯具进行不同的組合可形成不同的产品。成本方面,驱动电源占办公格栅灯全部成本的30%~40%,因此,如何降低电源成本十分重要。
3.在商务照明,尤其是办公照明,一个大功率的电源与多个灯具組合成为未来的发展方向
如:1驱1、1驱2、1驱4、1驱8等,這样的結构有几个优势:第一,经济性好,电源功率越大,每瓦的成本越低。如:18W小功率电源成本28元左右(相当1.55元/W),600W电源成本只有390元左右(相当0.65元/W)。
第二、电源功率越大寿命和可靠性越高。小功率电源散热差、电子元件太紧凑,尤其是电解电容怕热。
第三、电源功率越大,转换效率越高。如普通的20W小功率电源通常效率η≦80%,300W以上大功率电源通常η≧90%。兩个之间还是有一个10%的节能优势。
4.倡导单灯及組合式智能解决方案和标准化模块結构
在智能化照明解决方案选择上,我们倡导恒压供电24V或者48V输出,然后直接串接一个智能模块,连接调光器、組合传感器,包括调光调色的开关,实現一些功能然后再接智能灯具。48V的概念在国内并不多见,国内用的大部分产品均是12V~24V,我们特别推荐48V的方案,因为現在有一个国际直流家电联盟,直流家电联盟推荐了兩个电压标准,一个是DC350V,一个是DC48V。
現在用的AC220V的电压标准实际上是在100多年前建立的,基于当时技术条件提出来用交流供电的方案,今天大量的家用电器都在使用直流,包括空调、电视、电脑,基本上都是先把交流变成直流,所以現在直流家电联盟特别强调未来直流入户,就是DC350V及DC48V。DC350V用于大功率的电器,如空调、洗衣机都是要用直流。48V主要用在一些小功率的电器上。LED灯將来是属于小功率还是大功率还不好确定,但因为LED灯本身功率不太大,不管属是小功率还是大功率,都应选择应该符合标准的电压,這可能会是將来的一个趋势。
另外,光伏电源也是直流输出的,他们的应用也会有利于LED灯直流供电方案,很简单就可以拿过来用,而且成本非常低。
最近在地下停车场的空间里也在尝试將光伏直接引入地下,成本下降,效率也比较高。
三、如何实現智能办公照明
現在智能照明都是在20世纪90年代末制定的标准,当时的无线控制方案还不是特别流行。其实包括WiFi、USB,藍牙技术都可以用在智能照明里,包括电源厂家都在做不同的方案来适应未来无线智能化的解决方案。其实把智能模块直接内置到电源里头去,系统会变得很复杂。目前的电源种类很多种,恒流、恒压、带WiFi……笔者认为將来电源应该是单純的电源,恒压供电的技术非常成熟,而且价格非常便宜。
当需要无线控制时,可以外置一个无线智能模块,然后转换成内部的一个小总线,這根总线是基于朗视20多年所积累的消防报警系统的经验。是一个非载波的、基带编码的、低成本的方案。国内有几十万个項目都在用,成本非常低,照明系统应用將来可以供参考。
1.有线智能控制方案
3.均衡体感照度调色温的智能模块
办公照明方面朗视提出了一个概念,过去调色温基本上是恒功率调色温。兩組LED光源,一組低色温,一組高色温,色温变化时要保证功率恒定。其实,保证功率恒定会带来体感照度的变化,因为同样功率时,低色温会感觉比较暗,办公照明,低色温感觉到看不太清楚。我们就提出来均衡体感照度,在低色温情况下,把灯功率会适当提高一些,這样的算法已经内置在灯具里。
四、朗视光电智能办公照明解决方案
1.智能感应,按需照明
应用信息型光源技术,实現灯与灯之间的通讯。朗视在一年多的时间里做的一些尝试,包括在通道照明,地下停车场照明方面提出按需照明,有人时是一种照度,没人时调成低亮度。
2.单灯、組合控制智能应用
以下为灯在一个智能应用,灯和灯之间是关联的,而且没有增加任何的线路,我们直接將原来的灯管替换掉,每一个灯上都有一个紅外传感器,当有人进来的时候,紅外传感器工作,启动灯亮,同时,通过光媒或RF方式传递給下一个灯,依此类推,一組灯依次逐渐点亮。現在我们很多項目都在使用這个技术,特别是用于酒店的廊道,地下停车场,我们把它叫光握手,光传递,是很成功的一种应用。
3.冬暖夏凉调色温,有人无人调亮度
可根据环境温度调整光的冷暖,自动调节室内光感环境,实現“按需照明”减少光浪费,营造良好舒适的室内环境。 如夏季比较炎热的时,可让光源色温能够尽量高一点,让人体感觉凉爽,冬季希望到办公室以后,光是比较暖色的,让人感觉比较温暖。