安科瑞 华楠
现阶段是国家实现碳中和和碳达峰的关键时期。低碳智能城市建筑是实现双碳目标的主要起点之一。以机场照明为例,简要介绍了如何实现机场节能合理的照明控制。
关键词:机场、节能、智能照明
- 机场智能照明的必要性
2022年1月7日,民航局召开新闻发布会。会上,民航局发展规划司副司长包毅介绍了民航十四五发展规划中绿色民航发展的相关内容。根据国家绿色建设的总体要求,结合中国民航发展阶段的特点,提出了运输航空吨公里二氧化碳排放和机场乘客能耗两个指标。预计到2025年5年,累计平均值将分别降至0.886千克和0.标准煤853公斤。
据统计,照明约占整个机场电能消耗的27%~约30%的照明节能已成为全国实施双碳政策的首要任务。此外,照明覆盖面积广,涉及点多,故障处理时效性要求高。
机场航站楼的应用功能多样复杂,属于一类综合性建筑。与普通建筑照明系统相比,照明系统的设计标准更高,要求更复杂。机场航站楼通常占地面积大,其中公共照明系统涉及的应用场景非常丰富,不仅包括工作区域的一般照明,还包括丰富的装饰广告和相关标志照明,还需要在夜间创造空间美。因此,系统中使用的灯具种类繁多,分布广泛。如果只手动调整照明,不能及时,不能为乘客和空勤人员提供良好的照明环境,更不用说合理的照明了,节能减排消除浪费。因此,做好智能节能管理和规划设计尤为重要。
- 机场照明的现状
为了更好地利用自然光资源,现代航站楼大多采用巨大的玻璃幕墙。根据相关机构的研究数据,照度水平为200lx只有这样,人的视觉才能准确理解空间深度的层次。出发大厅和行李认领大厅在《建筑照明设计标准》中也定为200lx,事实上,机场更注重出发大厅的照明。行李大厅的空间照明相对较弱,这可能是由于封闭空间缺乏天空。另一种情况也很常见。当顶光不足时,巨大玻璃幕墙的入射光减少,使室内白洞效应明显,人和物成为剪影。许多机场没有安装智能控制系统,可以根据天气和自然光强度自动调节,所以在雨天,天气不足,对比更明显。
机场航站楼的照明往往需要与室外照明一起调整,应用场景丰富,需要根据场景及时进行照明调整和转换。在没有智能控制系统的机场,照明调整需要大量的人力资源来手动控制,这必然会导致效率低下。
- 机场智能照明的设计理念
机场航站楼照明系统消耗大量电力和能源。仅依靠各场所区域照明功率对应密度值的控制,能耗低的灯具照明和节能光源的引入往往不实现良好的节能目标。因此,照明控制系统可以基于智能思维进行设计和规划:
(1)根据室外环境条件、照明变化和系统参数,自动控制照明系统的开启时间、光源数量和亮度,使照明系统满足预设照明效果,满足场景应用的需要。具体涵盖机场航站楼建筑设备控制系统照明控制、智能专用照明控制系统和各种反映智能识别、分析和记忆功能的节能照明系统。
(2)机场航站楼智能照明节能控制系统应在日常设计程序的帮助下,控制各场所照明电路的启动和停止智能独立照明控制系统进行节能控制和运行,成为建筑控制管理系统的子系统。同时,应设置智能照明系统的分控站点,并配备相关服务器,监控控制区域的整体照明电路。在监控中心应布设照明体系管理总站,负责整体候机楼的照明系统管理,总站借助光缆与各个分站进行网络系统连接。
(3)主管负责人可以借助视觉工具软件了解控制中心照明系统的电路运行控制。当系统出现故障时,系统通过短信自动向管理人员发送报警信息,以确保整个照明系统的健康运行。分区管理人员还可以通过分区控制站严格控制相应的区域照明系统。
- AcrelEMS实现机场照明节能的微电网能效管理平台和智能照明解决方案
AcrelEMS平台机场航站楼照明系统应实现机场照明的智能控制和管理,系统各模块的智能元件可单独工作,提高整个系统的整体可靠性和综合安全性。开关驱动有自锁装置,断电后模块不会释放不良,然后始终保持原有的稳定状态。系统实现了电路电流的智能检测,并与正常电路进行了改进和比较。一旦光源出现故障,及时发布故障信息,并在主站大屏幕上显示电路电流。为节约能源,安装必要的光感探测装置,根据自然光源亮度和室内照度对机场候机楼灯具进行相应的启停管理。
4.1 开关驱动器
ASL200系列开关驱动器(以下简称模块)是安科瑞ALIBUS智能照明控制系统的控制模块。该模块与其他模块(如智能面板、传感器等)连接,形成完整的控制系统,实现大型公共建筑和建筑照明系统的智能控制。
作为驱动模块,整机直接控制负载电源的开关,实现开关功能、电流检测、故障报警、延迟功能、场景控制、阈值功能等多种控制功能。
辅助电源 |
额定电压 |
AC220V |
功耗 |
正常工作状态≤5VA |
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输入电压 |
220V±10% |
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遥控输出 |
继电器带拨杆,额定电流16A |
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测量精度 |
频率0.05Hz,电压、电流精度0.5级,电能精度1级 |
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开关量输入 |
内置电源 |
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开关量输出 |
两路无源常开触点,触点容量AC 220V/1A ,DC 30V/1A |
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通讯 |
ALIBUS;Modbus-RTU协议 |
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安装方式 |
35mm导轨式安装 |
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使用环境 |
工作温度:-10℃~+55℃;相对湿度:≤95%不结露 |
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储存温度范围 |
-20℃~+70℃ |
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显示 |
LCD液晶显示 |
4.2 传感器
ALIBUS智能照明传感器(以下简称传感器),是安科瑞ALIBUS智能照明控制系统的输入模块。该模块和其他模块(诸如智能面板、开关驱动器等)连接到一起,组成一套完整的控制系统,实现大型公建、楼宇照明系统的智能控制。
该传感器作为输入模块,可以检测室内人员或物体的运动情况以及当前实时照度,并依照预设的逻辑发送控制命令至照明配电箱(柜)内的驱动器从而实现照明的自动控制与调节。
供电特性 |
ALIBUS总线供电:DC24V |
外部连接 |
超六类带屏蔽平行网线 |
传感器感应范围 |
红外传感器感应距离3-5m |
微波传感器感应距离5-7m |
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微动传感器感应距离5-7m |
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光照度感应0-65535lux |
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感应角度不超过120° |
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外壳防护等级 |
IP20 |
温度范围 |
工作温度:-5℃~+45℃ |
存储温度:-25℃~+55℃ |
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运输温度:-30℃~+70℃ |
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环境要求 |
空气湿度:95%以下 |
机械参数 |
尺寸(mm):Φ80*33mm |
安装 |
嵌入式安装 |
颜色 |
白色(光面) |
4.3 AcrelEMS照明管理与综合能耗分析系统
对于候机大厅、走道、办公室的照明进行整体的监控,可以实现手动控制、自动控制以及场景控制等。
照明能耗的综合分析,根据过去一段时间的照明能耗数据进行分析,帮助机场工作人员制定合理的照明策略。比如说在深夜时段,候机楼一些区域需关灯,这时照明智能管控体系则应依据时间程序与相关航班信息做好控制管理。首先判别各区域有否存在航班信息,倘若光照度符合设定标准,而航班间隙间隔较长时间,可将区域之中30%或60%的灯光关闭,若无信息可整体关闭。
5.总结
总之,基于节能目标,我们只有展开机场智能照明节能管控的科学研究,制定优化节能管控设计策略,方能提升电能用效益,合理节约能源损耗,进而推动机场照明体系的智能化、持续性发展。