Dagslysstyring og blændingskontrol

Regulering af kunstlyset

Der findes en række strategier til styring og regulering af kunstlyset efter mængden af dagslys og tilstedeværelse af personer i lokalet.

Regulering vha. af en fotoelektronisk dagslyssensor kan være effektivt til at reducere energiforbruget til lys, varme og køling i nogle typer af rum, f.eks. kontorer, restauranter, butikker, industrielle bygninger og skoler.

Kontrol ved anvendelse af tænd-sluk eller dæmpning er pt. en standard måde til styring af belysningen, som gør det muligt at realisere et energisparepotentiale i praksis. Der er udviklet metoder til beregning af potentielle besparelser ved anvendelse af de forskellige typer regulering.

Strategier vedr. styring og regulering af kunstlyset indebefatter automatisk dæmpning af kunstlys i forhold til mængden af dagslys, manuel dæmpning og tænd-sluk af armaturer i forhold til benyttelse og konstant lysudsendelse (CLO: Constant Lumen Output), dvs. automatisk kompensation for lyskildernes lysstrømsnedgang. De typer lysregulering, der er tilgængelige i dag, giver også mulighed for overvågning og diagnostik af energiforbruget til belysning og let tilgængelige dæmningskapaciteter. Forskningsresultater viser, at systemer til regulering af dagslys kan give holdbare el-besparelser på 30-41 % for de armaturer, der er placeret i en vindueszone, og 16-22 % for den række armaturer i et åbent kontorlandskab, der er placeret i anden række i forhold til vinduerne. (Rubinstein et al., 1999).

Med fremkomsten af billige, håndholdte fjernbetjeninger er brugerstyret dæmpning en mulighed, som brugerne er meget tilfredse med (Maniccia et al. 1999). I en undersøgelse ledet af Lawrence Berkeley National Laboratory, hvor man sammenlignede energibesparelser og effektiviteten af forskellige styrings- og reguleringsteknikker i kontorer gennem en periode på syv måneder i en bygning i San Fransisco, opnåede man besparelser på henholdsvis 23 % ved to-niveaus skift, 45 % med bevægelsesmelder og dæmpning af lyset, så det passer til arbejdsopgaven, 40 % med bevægelsesmelder og manuel dæmpning samt 44 % besparelser med bevægelsesmelder og automatisk dæmpning. (Jennings et al. 2000).

(Rubinstein F. , Jennings J., Avery D., Blanc S. Preliminary results from an advanced lighting controls testbed. Journal of the IESNA; Vol. 28 (no. 2): pp. 130-141, 1999.)

(Maniccia, D, Rutledge, B, Rea, M, Morrow,W.  Occupant Use of Manual Lighting Controls inPrivate Offices, Journal of the IESNA, Vol. 28 (no. 2): pp. 42-56, 1999.)

(Judith D. Jennings, Francis M. Rubinstein, Dennis DiBartolomeo, Steven L. Blanc.  Comparison of Control Options in Private Offices in an Advanced Lighting Controls Testbed, Journal of the IESNA, Vol. 29 (no. 2): pp. 39-60, 2000.)

Energibesparelser ved anvendelse af bevægelsesmelder eller dæmpning afhænger i vid udstrækning af brugernes adfærd. I kontorer, hvor brugerne sidder ved deres skriveborde det meste af dagen, vil dæmningskontrol spare mest energi. Medarbejdernes umiddelbare belysningskrav kan også være forskellige afhængig af, hvor gamle de er, hvilken type arbejde, de udfører og hvordan arbejdspladsen er indrettet. Det er derfor væsentligt at huske på, at et stort åbent areal med mange medarbejdere oftest kræver flere forskellige kontrolsystemer eller -strategier end et mindre område med en enkelt eller få brugere.

SBI anvisning 220 indeholder eksempler på typiske valg af styringsstrategier, herunder et skema med anbefalede styringsstrategier. Skemaet kan downloades via dette link: http://www.sbi.dk/indeklima/lys/lysstyring/sbi-anvisning220-lysstyringsstrategier.pdf

Tænd-sluk-systemer der anvendes i zoner nær vinduer har ofte en kortere tilbagebetalingstid end systemer til dæmpning af kunstlyset.

Et lysreguleringssystem kan bestå af forskellige elementer, som kan være installeret i forskellige konfigurationer og kombinationer. Generelt set kan belysning reguleres vha. følgende metoder:

  • forprogrammerede belysningsscenarier (tænd-sluk/eller dæmpning) tilpasset forskellige aktiviteter
  • tilstedeværelsesafhængig aktivering/deaktivering (tænd-sluk) vha. bevægelsesmeldere
  • dagslysafhænging regulering (dæmpning) af kunstlysniveauet vha:
    • lyssensorer på de enkelte armaturer
    • lyssensorer i rummet
    • udendørs lyssensorer


Dagslys, kunstlys og afskærmningssystem kan ikke behandles uafhængigt, da dagslysdesign påvirker behovet for kunstlys, og kan forårsage direkte sollys og blænding, der kan være til gene for bygningens brugere. Dagslys er derfor en væsentlig udfordring i forbindelse med integrering af de forskellige systemer.

Integreret og dynamisk afskærmning eller lysreguleringssystemer, f.eks. persienner og kunstlys er karakteristisk ved deres :

  • evne til at optimere udnyttelsen af dagslys under varierende skyforhold
  • evne til at regulere solvarmen og forhindre visuelt ubehag
  • fortsatte tilpasning til brugerbehov via overstyringsfunktioner, hvis den automatiske styring ikke gør hvad brugerne har behov for.

 

Ofte kombineres dagslysstyret dæmpning af lysstofrør med automatisk regulerede persienner, som blokerer for direkte sollys ved automatisk at ændre lamellernes vinkel. Sådanne systemer er designet til at afbalancere den termiske belastning og styre dagslys- og kunstlysniveauer for at sikre et passende belysningsniveau på den enkelte arbejdsplads. Lamellernes vinkel tjekkes med jævne mellemrum af systemet og aktiveres,så de blokerer for direkte sol eller opretholder det ønskede dagslysniveau, hvis der er adgang til dagslys. Hvis dagslyset alene ikke er tilstrækkeligt til at opretholde det ønskede belysningsniveau, vil der blive tilført en passende mængde kunstlys.

 

dl-30-40-30-døgn-graf-high.jpg

Eksempel på døgngraf, som viser i hvilke perioder lyset er tændt.

 

Denne type automatiske reguleringssystemer understøtter brugernes adfærd, hvilket indikerer, at manuel styring ofte ikke anvendes effektivt. Mange brugere lader kunstlyset være tændt, selvom dagslysniveauet er tilstrækkeligt. Når afskærmningen først er taget i brug for at forhindre sollyset i at nå ind, bliver den sjældent fjernet igen, til trods for at solen for længst er forsvundet bag et tykt lag af skyer.

Det er ikke muligt at spare energi i bygninger med tilstrækkeligt dagslys, hvis ikke kunstlyset kan dæmpes eller justeres manuelt (tænd-sluk) i forhold til mængden af dagslys. Energibesparelsespotentialet ved brug af dagslysstyrede kontrolsystemer afhænger af dagslysklimaet samt af, hvor avanceret det aktuelle reguleringssystem er og størrelsen af reguleringszoner.

Fastlæggelse af reguleringszoner
Zoneinddelingen bør fastlægges efter områder med samme dagslystilgang og funktion. I åbne kontorlandskaber med en ensartet vinduesfacade, kan armaturerne grupperes i rækker parallelt med vinduet og separat kontrol for hver enkelt række fra vinduet og ind (vinduesbånd), eller i grupper ud for hvert enkelt vindue (opdelte vinduesrækker).

 

dl-30-40-40-zoneinddeling-high.jpg 

Skematisk repræsentation af belysningen i et rum med zoneopdelt dagslysregulering. Kurverne viser de relative belysningsniveauer for både dagslys og kunstlys. I takt med at dagslysniveauet falder jo længere væk fra vinduet man kommer, sørger kunstlys for at opveje niveauforskellen, så belysningsniveauet bliver jævnt i hele rummet. Kilde:  LBNL Tips for Daylighting with Windows.

 

Lysreguleringszoner bør fastlægges, så de svarer til de zoner, som vinduesafskærmningen er inddelt i. Hvis f.eks. et enkelt kontor er udstyret med manuel afskærmning, vil der i hele kontoret skulle være (mindst) en reguleringszone. Antallet af zoner bør begrænses, hvor det er muligt, ved at gøre dem så store som muligt, da omkostningerne stiger med antal zoner. For store zoner kan på den anden side føre til, at nogle områder bliver underbelyst.

 



Relaterede emner: