Дневное освещение с датчиками KNX и DALI-2
Управление постоянной освещенностью с помощью комбинированных датчиков DALI-2 — с интеграцией занятости, энергетическими коэффициентами EN 15193 и рекомендациями по калибровке.
Что такое дневное освещение?
Дневное освещение — также называемое управлением, реагирующим на дневной свет, — автоматически регулирует выход искусственного освещения в зависимости от доступного естественного света в помещении. Фотометрический датчик измеряет общую освещенность (люкс) на рабочей поверхности. Когда дневной свет обеспечивает достаточный уровень люкс, драйверы DALI-2 затемняются соответствующим образом, поддерживая постоянный целевой уровень освещенности и снижая потребление электроэнергии.
Принцип прост: если целевое значение составляет 500 люкс, а дневной свет обеспечивает 300 люкс, искусственному освещению нужно дать только 200 люкс — примерно 40% от их мощности. В солнечный день у окон, выходящих на юг, свет может быть затемнен почти до нуля на несколько часов.
Требования соответствия EN 15193
EN 15193 (Энергетическая эффективность зданий — энергетические требования к освещению) требует управления, связанного с дневным светом, для зданий, стремящихся к энергетическому соответствию в ЕС. Проекты без дневного освещения имеют более высокое значение LENI и могут не пройти пороги энергетической сертификации зданий.
Комбинированные датчики DALI-2
Чувствительный элемент представляет собой комбинированный датчик присутствия (PIR) и дневного освещения (фотоэлемент), устанавливаемый заподлицо с потолком и направленный на рабочую плоскость. Один датчик обрабатывает как обнаружение занятости, так и измерение освещенности — одно устройство, одна кабельная линия, один адрес DALI-2.
Датчик Helvar DALI-2
Потолочный комбинированный датчик PIR + фотоэлемент. DALI-2 Часть 303 (занятость) + Часть 304 (датчик света). Настраиваемая зона обнаружения. Регулируемая уставка освещенности через команды DALI-2 от шлюза.
Tridonic MSP (Мультидатчик)
Высокочувствительный PIR + датчик освещенности. Питание от шины DALI-2 (без отдельного источника 24 В). Диапазон обнаружения 10 м в диаметре при высоте потолка 2,5 м. Популярен в коммерческих проектах модернизации LED.
Датчик Lunatone DALI-2
Компактный потолочный блок 70 мм. Уставка освещенности и время удержания настраиваются через ПО Lunatone DALI Cockpit. Передает состояние присутствия и измеренную освещенность контроллеру DALI-2.
Theben HTS (KNX)
Нативный KNX-мультисенсор (не DALI). Комбинированный PIR + освещенность + температура. Передает значение освещенности по KNX DPT 9.004 (лк). Используется, когда логика KNX управляет диммированием через шлюз DALI, а не через нативную уставку DALI.
Алгоритм управления уставкой освещенности
Основной алгоритм — поддержание постоянной освещенности. Контроллер поддерживает фиксированный целевой уровень освещенности на рабочей плоскости независимо от доступного дневного света. Расчет выполняется в шлюзе DALI-2 или логическом модуле KNX:
Логика управления постоянной освещенностью
Target lux (E_target): 500 lux (office work plane, EN 12464-1)
Measured lux (E_sensor): reported by DALI-2 photocell sensor
Artificial lux required: E_target − E_sensor (clamped to 0–max)
DALI-2 arc level = f(E_required / E_max_artificial)
→ sent to DALI group as DPT 5.001 (0–100%)
Dead band (hysteresis): ±50 lux
→ prevents hunting (constant micro-adjustments every second)
Typical setpoints:
Office workplane: 500 lux (EN 12464-1 Class A)
Meeting room: 300 lux
Corridor / reception: 200 lux
Storage: 100 luxПервый этап калибровки
Перед включением алгоритма откалибруйте помещение при полностью искусственном освещении и отсутствии дневного света (ночью или с затемнением). Измерьте фактическую освещенность на рабочей плоскости калиброванным люксметром, шагая уровень диммирования от 0 до 100%. Это устанавливает кривую зависимости уровня диммирования от освещенности для данного положения датчика и геометрии помещения.
Интеграция с occupancy
Функции сбора дневного света и обнаружения присутствия обычно реализуются одним потолочным датчиком. Два взаимодействующих режима дают четыре рабочих состояния:
Присутствие + достаточный дневной свет
Светильники на минимальном уровне диммирования (например, 5–10%) или выключены. Дневной свет сам достигает целевого уровня.
Присутствие + недостаточный дневной свет
Светильники на расчетном уровне диммирования для достижения целевой освещенности. Алгоритм работает непрерывно.
Отсутствие (время удержания истекло)
Светильники выключены. Время удержания: 10–15 мин офис, 30 мин коридор, 5 мин туалет.
Первое обнаружение входа (фронт PIR)
Светильники немедленно переходят в комфортную сцену — без задержки. Затем алгоритм дневного света вступает в действие после стабилизации в течение 30 с.
Задержка стабилизации 30 секунд при входе предотвращает немедленное диммирование светильников алгоритмом дневного света при входе человека — фронт PIR сначала запускает фиксированную комфортную сцену, давая датчику время измерить стабильное значение освещенности перед передачей управления алгоритму.
Энергосбережение и EN 15193
EN 15193 определяет LENI (числовой показатель энергопотребления освещения, кВт·ч/м²/год) с использованием поправочных коэффициентов для качества управления. Управление, связанное с дневным светом, дает более низкий коэффициент FD; управление на основе присутствия — более низкий коэффициент FO. Более низкие коэффициенты = более низкий LENI = лучший энергетический рейтинг.
| Тип управления | Коэффициент FD | Коэффициент FO | Комбинированный | Энергосбережение по сравнению с ручным |
|---|---|---|---|---|
| Только ручное управление | 1.00 | 1.00 | 1.00 | Базовый уровень |
| Ручное + датчик присутствия (PIR) | 1.00 | 0.85 | 0.85 | ~15% |
| Только по дневному свету | 0.90 | 1.00 | 0.90 | ~10% |
| Дневной свет + датчик присутствия (комбинированный) | 0.90 | 0.85 | 0.77 | ~23% |
| Дневной свет + присутствие + индивидуальное управление | 0.90 | 0.80 | 0.72 | ~28% |
Типичная реальная экономия энергии от датчиков присутствия и использования дневного света по сравнению с фиксированным ручным освещением: офисные помещения 30–50%, коридоры 40–60%, лестничные клетки 60–80%. Наибольшая экономия достигается в помещениях, ориентированных на юг, с большими остекленными фасадами.
Распространенные ошибки калибровки
Не следует: Калибровать зимой или в ясный день
Используйте равномерно пасмурный день (пасмурное небо CIE) для калибровки датчика — это обеспечивает воспроизводимые условия рассеянного дневного света. Калибровка при ясном небе меняется в зависимости от времени суток и сезона. Минимальный дневной свет зимой дает ложный базовый уровень, что приводит к чрезмерному затемнению весной.
Не следует: Датчик направлен на окно
Датчик должен измерять уровень освещенности на рабочей поверхности, а не падающий солнечный свет. Направьте линзу фотоэлемента перпендикулярно потолку, на пол. Датчик, направленный на окно, будет показывать высокую освещенность, даже если рабочая плоскость плохо освещена.
Не следует: Не настроена зона нечувствительности
Без зоны нечувствительности (гистерезис ±40–80 лк) контур управления колеблется — светильники регулируются каждые несколько секунд при изменении облачности. Это заметно, раздражает пользователей и вызывает излишние циклы переключения ЭПРА. Установите зону нечувствительности в инструменте ввода в эксплуатацию шлюза DALI.
Обратите внимание: Поверхности с высоким коэффициентом отражения завышают показания освещенности
Белые глянцевые стены, полированные бетонные полы и светлая мебель отражают свет обратно к потолочному датчику, завышая измеренные люксы. Либо примените калибровочное смещение в шлюзе (вычтите 80–150 люкс), либо используйте матовые поверхности в помещении.
Интеграция датчиков DALI-2 и ввод в эксплуатацию люкс
Мы включаем проводку датчиков DALI-2, калибровку уставки люкс и настройку времени удержания занятости в нашу поставку щитов — задокументировано и проверено на объекте.
Запросить расчёт →