我們在智能照明產品的發(fā)展路上一直比較困惑,在系統(tǒng)化智能解決方案與單燈智能化解決方案之間是否存在其他發(fā)展路徑,朗視光電提出的模塊化區(qū)域智能解決方案是其中的一種嘗試,它尤其適用于大空間同步變光的場所,如辦公室空間、體育場、影劇院、地下停車場以及部分工廠照明等場所。在未來LED燈具發(fā)展方向上,尤其在辦公照明產品發(fā)展上,我們提出了一些見解和概念,在智能照明領域,大量涉及調光、調色溫,我們提出了均衡體感照度的概念,并在產品設計中加以利用。
一、為何需要智能照明?
通過智能控制系統(tǒng)可以實現(xiàn)想象中的美好情景,使生活更舒適美好,同時還能起到低碳、節(jié)能、環(huán)保的作用。目前的智能控制應用主要包括:LED戶外場景智能控制應用、LED家居情景智能控制應用、LED辦公環(huán)境智能控制應用。朗視這些年在智能LED辦公照明方面做了一些嘗試,在國內、國外都做了一些工程。如在國內實施完成了全國政協(xié)文史館智能照明工程,以及深圳市海普瑞藥業(yè)股份有限公司辦公樓的整體智能化改造等。
現(xiàn)有的主流控制方式,基本都是基于系統(tǒng)的支持,包括控制器、總線結構、模塊跟智能燈具組合,專用總線包括DALI/DSI/DMX等都是比較成熟的實現(xiàn)系統(tǒng)化的智能照明方案。那么在單燈智能和系統(tǒng)化智能解決方案之外,是不是還存在第三條路徑?我們也在嘗試尋找這種第三條路徑。
但目前智能照明的推廣主要有幾個障礙:第一,需要系統(tǒng)的支持,施工難度比較大;第二,系統(tǒng)成本比較高,大部分用戶難以接受;第三,需要專業(yè)的技術人員進行調試。
二、模塊化區(qū)域智能解決方案
朗視提出一個模塊化區(qū)域智能解決方案,解決區(qū)域照明,或單燈智能,或系統(tǒng)智能。比如在辦公環(huán)境下,每一個開關通??刂频牟皇且粋€單燈,而是一組燈,把這一組燈作為一個分區(qū)或者一個照明分類進行控制。同時在辦公照明中引入了集中供電方案的概念,這也是比較成功的一種嘗試。
1.燈具與光源一體化有利降低成本、提高散熱能力
LED燈目前比較成熟的市場基本上是替代光源市場,如現(xiàn)在很多廠家大量生產的日光燈管,球泡燈,LED作為光源產品已被大部分消費者接受,替代市場以后還會越來越成熟,而且量也會非常大,但僅僅作為傳統(tǒng)光源的簡單替代,并不能發(fā)揮出LED的全部優(yōu)點,按照LED的理論壽命計算,將可真正達到5萬小時。燈具外殼及結構件的壽命可能比光源的壽命還短,燈具外殼可能會早于光源壞掉,所以燈具與光源的一體化,在節(jié)省成本的同時,還可以提升散熱的效率。朗視這幾年用于辦公照明的很多單燈,都采用了鋁合金的外殼,將光源、燈條直接貼到上面,散熱好,結構簡單。
2.電源是燈具中技術和成本的關鍵組成部分
在燈具中技術含量最高的是電源,安規(guī)檢驗也只與電源有關(電源與燈具分離式)。因此將驅動電源與燈具分體后,各種不同功率、不同功能的電源和同一款燈具進行不同的組合可形成不同的產品。成本方面,驅動電源占辦公格柵燈全部成本的30%~40%,因此,如何降低電源成本十分重要?!?/P>
3.在商務照明,尤其是辦公照明,一個大功率的電源與多個燈具組合成為未來的發(fā)展方向
如:1驅1、1驅2、1驅4、1驅8等,這樣的結構有幾個優(yōu)勢:第一,經濟性好,電源功率越大,每瓦的成本越低。如:18W小功率電源成本28元左右(相當1.55元/W),600W電源成本只有390元左右(相當0.65元/W)。
第二、電源功率越大壽命和可靠性越高。小功率電源散熱差、電子元件太緊湊,尤其是電解電容怕熱。
第三、電源功率越大,轉換效率越高。如普通的20W小功率電源通常效率η≦80%,300W以上大功率電源通常η≧90%。兩個之間還是有一個10%的節(jié)能優(yōu)勢。
上圖,是一款用于辦公照明的燈具組合,一個電源可以驅動四個到八個或更多。燈具做成分體式的,燈具廠家的很多技術問題都交給電源廠家,包括安規(guī)及大多數(shù)檢測及認證,燈具就變得非常簡單。
以上幾款智能燈具,傳感器被設計在了燈具中部,看起來比較美觀,投放市場已有大概一年的時間,在法國一個醫(yī)院的智能照明項目里,用了800只這樣的產品。這個燈具的亮點不僅是燈具上安裝了人體感應熱電傳感器,而且燈和燈之間還可以通訊。
4.倡導單燈及組合式智能解決方案和標準化模塊結構
在智能化照明解決方案選擇上,我們倡導恒壓供電24V或者48V輸出,然后直接串接一個智能模塊,連接調光器、組合傳感器,包括調光調色的開關,實現(xiàn)一些功能然后再接智能燈具。48V的概念在國內并不多見,國內用的大部分產品均是12V~24V,我們特別推薦48V的方案,因為現(xiàn)在有一個國際直流家電聯(lián)盟,直流家電聯(lián)盟推薦了兩個電壓標準,一個是DC350V,一個是DC48V。
現(xiàn)在用的AC220V的電壓標準實際上是在100多年前建立的,基于當時技術條件提出來用交流供電的方案,今天大量的家用電器都在使用直流,包括空調、電視、電腦,基本上都是先把交流變成直流,所以現(xiàn)在直流家電聯(lián)盟特別強調未來直流入戶,就是DC350V及DC48V。DC350V用于大功率的電器,如空調、洗衣機都是要用直流。48V主要用在一些小功率的電器上。LED燈將來是屬于小功率還是大功率還不好確定,但因為LED燈本身功率不太大,不管屬是小功率還是大功率,都應選擇應該符合標準的電壓,這可能會是將來的一個趨勢。
另外,光伏電源也是直流輸出的,他們的應用也會有利于LED燈直流供電方案,很簡單就可以拿過來用,而且成本非常低。
最近在地下停車場的空間里也在嘗試將光伏直接引入地下,成本下降,效率也比較高。
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三、如何實現(xiàn)智能辦公照明
現(xiàn)在智能照明都是在20世紀90年代末制定的標準,當時的無線控制方案還不是特別流行。其實包括WiFi、USB,藍牙技術都可以用在智能照明里,包括電源廠家都在做不同的方案來適應未來無線智能化的解決方案。其實把智能模塊直接內置到電源里頭去,系統(tǒng)會變得很復雜。目前的電源種類很多種,恒流、恒壓、帶WiFi……筆者認為將來電源應該是單純的電源,恒壓供電的技術非常成熟,而且價格非常便宜。
當需要無線控制時,可以外置一個無線智能模塊,然后轉換成內部的一個小總線,這根總線是基于朗視20多年所積累的消防報警系統(tǒng)的經驗。是一個非載波的、基帶編碼的、低成本的方案。國內有幾十萬個項目都在用,成本非常低,照明系統(tǒng)應用將來可以供參考。
1.有線智能控制方案
2.無線智能控制方案
3.均衡體感照度調色溫的智能模塊
辦公照明方面朗視提出了一個概念,過去調色溫基本上是恒功率調色溫。兩組LED光源,一組低色溫,一組高色溫,色溫變化時要保證功率恒定。其實,保證功率恒定會帶來體感照度的變化,因為同樣功率時,低色溫會感覺比較暗,辦公照明,低色溫感覺到看不太清楚。我們就提出來均衡體感照度,在低色溫情況下,把燈功率會適當提高一些,這樣的算法已經內置在燈具里。
四、朗視光電智能辦公照明解決方案
1.智能感應,按需照明
應用信息型光源技術,實現(xiàn)燈與燈之間的通訊。朗視在一年多的時間里做的一些嘗試,包括在通道照明,地下停車場照明方面提出按需照明,有人時是一種照度,沒人時調成低亮度。
2.單燈、組合控制智能應用
以下為燈在一個智能應用,燈和燈之間是關聯(lián)的,而且沒有增加任何的線路,我們直接將原來的燈管替換掉,每一個燈上都有一個紅外傳感器,當有人進來的時候,紅外傳感器工作,啟動燈亮,同時,通過光媒或RF方式傳遞給下一個燈,依此類推,一組燈依次逐漸點亮。現(xiàn)在我們很多項目都在使用這個技術,特別是用于酒店的廊道,地下停車場,我們把它叫光握手,光傳遞,是很成功的一種應用。
3.冬暖夏涼調色溫,有人無人調亮度
可根據(jù)環(huán)境溫度調整光的冷暖,自動調節(jié)室內光感環(huán)境,實現(xiàn)“按需照明”減少光浪費,營造良好舒適的室內環(huán)境。 如夏季比較炎熱的時,可讓光源色溫能夠盡量高一點,讓人體感覺涼爽,冬季希望到辦公室以后,光是比較暖色的,讓人感覺比較溫暖。