Интеллект помогает экономить
Достижение радикальных изменений в энергосбережении — это одна из ключевых задач экономической политики подавляющего числа стран мира. В условиях растущих цен на энергоресурсы применение современных энергоэффективных технологий дает ощутимые экономические выгоды и конкурентные преимущества. Текущее развитие отрасли световых решений открывает принципиально новые возможности по снижению затрат на электроэнергию и обслуживание системы освещения. Это стало возможно благодаря светодиодным технологиям и комплексным интеллектуальным системам. Подобные решения уже применяются в управлении дорожным движением, обеспечении безопасности города, работы инфраструктурных объектов и т.д. Интеллектуальные системы в области уличного освещения открывают принципиально новые возможности для энергосбережения и контроля за состоянием сети.
Современные светодиодные светильники позволяют не только снизить потребление электроэнергии (до 80% по сравнению с традиционными источниками освещения), но и могут быть частью систем, интегрированных в интеллектуальные системы города. Подобные решения уже применяются в различных отраслях: в промышленности, ЖКХ, в освещении коммерческих зданий и формировании уникального архитектурного облика города.
Интеллектуальные системы обычно оснащаются дополнительными компонентами и специальными функциями для обеспечения эффективной работы. Например, датчик, который отслеживает движение на определенном участке и, опираясь на полученные данные, регулирует мощность светильника или осуществляет включение-выключение. Или — специальные технологии, позволяющие контролировать работу устройства и информирующие об основных неполадках в сети: от выхода из строя светильника, до проникновения в сеть посторонних лиц.
Дополнительной функцией, которая также применяется в интеллектуальных светильниках, является регулировка мощности прибора. Зачастую, ее можно увидеть в качестве дополнительной опции даже в традиционном освещении. Но в этом случае она имеет ограниченные возможности по контролю и надежности системы. В большинстве светодиодных светильников такая возможность есть по умолчанию. В системе такого типа светильники, системы регулировки, сетевое оборудование и программное обеспечение работают в слаженном режиме.
Как правило, в интеллектуальные системы освещения входят следующие составляющие:
- Светильники с регулируемым световым потоком — светодиодные светильники по сравнению с флуоресцентными или лампами накаливания (ограниченные в диммировании) дают возможность точного регулирования уровня светового потока за счет снижения мощности системы.
- Программное обеспечение для централизованного управления — это основа для согласованной работы светильников и системы управления.
- Единая сеть с обратной связью от светильников — интеллектуальная система построена на принципе связи светильников между собой и с центральной системой. В настоящее время существует несколько подобных решений, наиболее передовыми считаются системы на основе беспроводного типа связи. Такие системы позволяют объединить в единую сеть всю систему освещения в городе и осуществлять управление с одного инженерного пульта.
- Системы настройки — данные об энергопотреблении могут быть проанализированы и использованы техническими и эксплуатационными службами для достижения максимального экономического эффекта.
Интеллектуальное дорожное освещение
Система интеллектуального уличного и дорожного освещения может работать по нескольким алгоритмам: светильники объединены в группу и управляются по единому принципу от управляющего оборудования или каждый из светильников контролируется независимо от других. Преимущества таких систем в секторе дорожной инфраструктуры и городских улиц неоценимы. Техническое обслуживание становится более разумным — ведь интеллектуальные сети способны отслеживать статус работы каждого отдельного светильника, и, если одна или несколько установок выходят из строя, нет необходимости привлечения технической службы для проверки всего комплекса приборов, так как выявить расположение проблемного элемента можно дистанционно.
Еще один важный аргумент за внедрение интеллектуальных систем дорожного освещения — обеспечение безопасности на дорогах. В зависимости от типа погодных условий и дорожной обстановки система создает требуемый уровень освещенности, обеспечивая однородный и направленный световой поток.
На сегодняшний день ряд производителей уличного освещения предоставляют не только светодиодную продукцию, но и интеллектуальные системы на их основе. Так, совместное предприятие «Филипс и Оптоган» запустило в производство отдельную линейку уличных светодиодных светильников с автономной системой управления освещением. Благодаря возможности автоматической регулировки мощности освещения в зависимости от времени суток, можно сократить энергопотребление в среднем на 35%. Но это далеко не все возможности светодиодных решений компании — светильники могут быть интегрированы как в уже существующие городские интеллектуальные системы, так и в самые современные разработки. Комплексное предложение компании позволяет выполнить проект «под ключ» и установить систему управления наружного освещения города.
Опыт зарубежных стран
Многие страны уже оценили преимущества использования светодиодной продукции и интеллектуальных систем управления освещением. Так, в г. Осло (Норвегия), чтобы сократить энергопотребление и выбросы углекислого газа в атмосферу, внедрили новую систему интеллектуального управления освещением на дорогах. Эта система призвана способствовать сокращению затрат на эксплуатацию и техобслуживание осветительного оборудования, обеспечивать безопасность дорожного движения и возможность удаленного управления и контроля.
Функционирование системы и контроль работы светильников происходит через специальные серверы. Для их сообщения используется беспроводная сеть. Серверы фиксируют объем энергопотребления, с помощью датчиков определяют плотность дорожного потока и погодные условия — и затем передают данные в систему. После оценки поступивших сведений уровень освещения автоматически регулируется. Благодаря новой технологии властям удалось сократить энергопотребление на 62%.
На улицах исторического квартала г. Квебек (Канада) также применяются интеллектуальные системы освещения. Главная особенность — возможность снизить энергопотребление в часы наиболее интенсивной нагрузки. Так, при отключении декоративного освещения, диммировании уличных светильников и временном отключении нерелевантного освещения достигается снижение уровня энергопотребления. Такой метод особенно эффективен в зимний период при низких температурах и коротком световом дне, когда расходуется максимальное количество электроэнергии. Эта интеллектуальная система позволила городу сэкономить 30% энергии. Более того, появилась возможность создать неповторимый дизайн и выгодно преподнести исторические объекты.
Особое значение уличное освещение приобретает на автомагистралях. Так, в Нидерландах на участке скоростной магистрали А44 была модернизирована система освещения и установлена интеллектуальная система управления с современными светодиодными светильниками. По данным эксплуатирующей организации, проект дал существенную экономию и значительно повысил качество освещения.
Подобные проекты внедряются повсеместно — Англия, Китай, Франция, Германия, Ирландия, Италия, Нидерланды, Испания и др. В России же такие системы начали применяться относительно недавно, однако уже сейчас взят курс на реализацию пилотного проекта «Инновационная дорога», который должен обеспечить достойное качество дорог, вывести на уровень соответствия высоким зарубежным стандартам качества. Проект будет осуществляться совместно с минэкономразвития, «Роснано», Федеральным дорожным агентством, а также правительствами Москвы, Татарстана и Рязанской области. Планируется увеличить срок эксплуатации дорог в 3-5 раз, уменьшить массу конструкций в 3 раза, оснастить дороги интеллектуальными системами видеонаблюдения, а также сократить энергопотребление в 10-15 раз. В дорожных светильниках, в светофорах будут установлены экономичные лампы (в т.ч. светодиодные). Они будут оснащены интеллектуальной системой управления, которая будет включать и выключать свет в зависимости от уровня естественного освещения. Еще одной особенностью новых дорожных светильников и светофоров должна стать система питания — не от электроэнергии, а за счет солнечных батарей, накапливающих энергию в течение светового дня. Проект будет реализован на базе трех пилотных площадок: на участке автомобильной дороги федерального значения в Республике Татарстан (участок Шали (М-7) — Бавлы (М-5); на участке дороги регионального значения в Касимовском районе Рязанской области; на участке городской дороги (Пятницкая улица) в Москве. Ожидается, что проект «Инновационная дорога» станет толчком к развитию рынка инновационной и нанопродукции в дорожной отрасли, поскольку впоследствии, при успешном завершении эксплуатации участков дорог в пилотном режиме (6 месяцев) планируется распространение лучших научных разработок и технических решений.
Интеллектуальные системы являются отражением тех радикальных перемен, которые происходят в области освещения. Сейчас производители ориентируются на потребности конечных потребителей — использование высококачественных источников света на основе энергосберегающих технологий, в особенности, в интеграции с другими системами, могут принести выгоду уже в обозримом будущем. Функциональные характеристики каждого интеллектуального осветительного устройства становятся все более высокотехнологичными и многозадачными, и, постепенно становясь ключевым элементом энергосетевых решений, могут внести существенный вклад в формирование системы интеллектуальных городов.
Андре РИХТЕР,
руководитель компании «Филипс-Оптоган»
Статья опубликована в журнале «Электротехнический рынок», № 3 (51), 2013
