照明智能节能控制系统设计方案

1、教学楼绿色照明智能节能控制系统设计方案研究的目的和意义随着我国经济的快速增长，能源需求的大幅增加，能源供需矛盾突出。尤其是近两年，全国用电量及电负荷增长较快，近些年来已有三分之二的省（区，市）出现了不同程度的缺电甚至拉闸限电现象，严重影响经济社会发展和人民生活水平提高。据统计，我国照明用电量已占总用量的10%12%，因此提高电能利用效率，无疑将较大幅度降低能源消耗，有效缓解目前我国电力供应紧张的局面。按照我国提出的“中国绿色照明工程”，照明节电已成为节能的重要方面。目前的照明节能潜力很大，一般节能方案均能达到节约2035%，按保守的数量采取20%的计算，全国节约的电能价值可观，可想而知在国民经

2、济中该有多大的作用。高校由于照明时间较长、照明场所较多，照明用电所占比例高达45%左右。因此，对教学楼照明节能的研究有很大的潜力和现实意义，会产生巨大的社会和经济效益。学校作为育人之地节能之意义并不仅仅局限在节能本身，更重要的在于还能够培养学生的节能意识。教室照明作为大学校园里用电的主要方面,消耗了大量电能。据统计, 教室照明耗电约占学校所有耗电的40%，由于一些同学缺乏节能意识， 教室内经常出现人走不熄灯的情况，另外，教室光线充足时，也可能会出现忘记关灯的情况,这些都会浪费电能。因此，实现教室照明节能控制具有重大的意义。方案可行性分析教室照明不同于其它一般场所，它有着严格的照度要求。为此,

3、国家在建筑照明设计标准中专门为教室的采光、照明等制订了国家标准。其核心就是要保证足够的光照度, 减少晕光等不利因素的影响, 目的就是要保护学生的视力。因此，教室的节能方式必须以保证局部光照度为前提，合理地关闭或减少工人光源的使用, 而达到节约电能的目的。教学楼照明节能控制系统分为两部分，分别为教室照明节能控制系统和太阳能照明节能系统。对于教室照明智能节能控制系统的分析教室节能控制系统主要由超声波传感器、直流继电器、接触器、时间继电器及相应的保护元件和按钮开关等组成。教室节能系统运用传感器对教室人员情况进行检测，根据传感器的输出信号对系统进行节能控制。各传感器组根据灯组位置分别分配到教室相应的位

4、置上，覆盖教室内所有座位以及讲台范围。在夜晚时段，没有确定人员位置时，灯组不会提供照明，教室会很暗。这不利于同学老师进入教室。所以单独设置一组灯，提供进入教室的基本照明。该组灯只在需要时人为按下按钮打开，在持续一定时间确保教室内其它灯具提供照明后自动关闭。根据超声波传感器的特点，选择安装在教室座位上方，自上而下检测。通常坐在课桌前看书写字时，人身体要高出桌面30cm至50cm，所以通过超声波传感器的自学习功能可设置传感器最大检测距离至桌面，人刚好进入可靠工作距离。由于传感器是安装在上方，也同时避了人员进入传感器检测的盲区。从而保证了传感器能够精确检测到人员的存在与位置。由于几乎要覆盖教室内的所

5、有位置，所以选择将多个传感器并列安装，并且根据不同区域进行分组控制。但是如果两个标准传感器安装得太近，一个传感器发射波很可能干扰另一束发射波，导致误动作。为避免类似情况发生，传感器之间必须保持适当距离。通常情况下，考虑到应该充分利用自然光，避免浪费电能，本系统采用以室外光线强度为主要依据，确定供电与否。GB500342004建筑照明设计标准规定的教室和一般阅览室光照度标准值为300 lux。在正常情况下，室外光照达到一定强度，室内光照度就能够达到标准值。当上课的情况比较特殊时，如多媒体教学往往需要对室内照明强度与范围进行调节，但其主观因素较多，故只能采取传统的人为控制。因此，本系统在多媒体控制

6、台处设置有手动开关，当多媒体启动时，会自动切断传感器和分组控制回路的电源，使其暂不工作，即防止控制过程发生冲突，又避免了电能的浪费。多媒体关闭后，系统进入按需分组照明控制状态。在夜晚时段，没有确定人员位置时，灯组不会提供照明，教室会很暗。为解决此问题，本系统在门口设置有能提供基本照明的灯和手动按钮。对于太阳能LED照明系统的分析太阳能LED照明系统的实现目标就是将太阳能量存储下来,然后将其供给LED发光照明使用。该系统主要由太阳能电池、蓄电池、控制器、LED和按钮开关等部分组成。主要针对教学楼除教室之外的、对光照度没有特别要求的照明设备进行控制，如楼道、洗手间等。引入太阳能这种绿色能源和能耗小

7、的LED，再对其进行合理控制，从而达到了节能目的。本方案是基于以上要求和标准，设计了一种照明自动控制装置，可以有效地对灯具进行节能控制。引入了太阳能LED照明设备，LED(发光二极管)是一种能够将电能转化为可见光的半导体发光器件，依靠材料中的正负电荷复合来发光,具有高效、节能、寿命长、环保等优点。发光效率20 lm/W以上的白光LED的出现,成为新世纪引人注目的节能照明光源。因此,白光LED被普遍认为是在未来成为替代传统照明器具的一大潜力商品，成为国际公认的下一代照明光源。而太阳能取之不尽,用之不竭,照射到地球上8 min的能量就足够全世界的机器开动一年,具有安全可靠,使用寿命长,不污染环境等

8、优点。太阳能照明系统的发电能力与当地太阳能电池板接收到的太阳辐照度大小直接有关，为获得较佳效果，一般需将电池板面与入射阳光垂直，为此可倾斜安装太阳能电池板。但是，一般我们能得到当地气象站的太阳辐射数据均是水平面上的年平均日辐射量HL，对于同一地点，一天之内和一年之内的夏天和冬天差异很大。换言之，光强对时间而言是很不均匀的，北方地区尤为突出。因此，对于一个固定方阵而言，太阳能电池板选取适当的倾角安装，可兼顾接收太阳辐射量的提高和全年各月辐射的均匀性的改善，从而最充分地利用太阳辐射能，实现太阳能资源的有效性利用。方案应用的预期成果及效益随着能源与环境问题日益严峻，在设计节能增效控制方案的基础上，提高人的节能意识，采用合适的节能门窗，以及利用可再生能源来产生能量等等，这些都能有效提高节能效率，使资源得到更有效的利用。节能控制系统采用创新控制模式，根据时段和情景，按需自动控制调节教室照明，将会十分有效的解决全国高校普遍存在照明用电浪费的不良现象，不仅极大限度地节约能源，而且还延长了照明设备的使用寿命，为高校节省了一大批开支，可谓一举两得。我国目前的电力供应缺口已达9.93%，预计到2015年会剧增至15%。如果全国高校都采用优化的节能控制照明