مخطط تفصيلي

• مقدمة
• ما هي تقنيات التحكم التكيفي في الإضاءة الذكية؟
• التحكم في الإضاءة الثابتة
• تعتيم منتصف الليل
• تعويض استهلاك اللومن
• كيف يعزز دمج تقنيات التحكم التكيفي كفاءة الإضاءة
• الكلمات النهائية

تشكل الإضاءة ما يصل إلى 20% من إجمالي استهلاك الطاقة في المبنىعلى الرغم من أن أنظمة الإضاءة التقليدية تلعب دورًا حيويًا، إلا أنها غالبًا ما تعمل بكفاءة غير كافية، مما يؤدي إلى هدر الطاقة الثمينة.

لقد أصبح مستقبل الإضاءة حاضرًا، وقد أصبح أكثر ذكاءً. حلول الإضاءة المُحسّنة هي نتاج التطورات التكنولوجية المُستمرة. تستخدم هذه الأنظمة تقنيات التحكم التكيفي لتوفير إضاءة فعّالة، مما يُقلل من هدر الطاقة، وبالتالي يُسهم في خلق بيئة أكثر صداقة للبيئة.

يستكشف هذا المقال كيف تعمل التحكم في الإضاءة المستمرة، والتعتيم في منتصف الليل، وتعويض اللومن معًا لإنشاء عصر جديد من الإضاءة الذكية والفعالة.

ما هي تقنيات التحكم التكيفي في الإضاءة الذكية؟

تعمل أنظمة الإضاءة التقليدية عادةً بمفتاح تشغيل/إيقاف أو مُخفِّت إضاءة بسيط. أما الإضاءة الذكية، فتتجاوز هذه الآلية البسيطة للتحكم إلى أنظمة أوتوماتيكية. وهي في الأساس أنظمة ذكية تُشغِّل الإضاءة وتُطفئها تلقائيًا حسب ظروف الإضاءة الحالية.

تُعدّ المستشعرات الأجزاء الرئيسية لهذه الأنظمة. وتأتي بأشكال مختلفة: كاشفات الحركة، ومستشعرات الإضاءة المحيطة، وغيرها. تجمع هذه المستشعرات البيانات من خلال مراقبة محيطها، وتُوجّه نظام الإضاءة الذكي إلى وقت خفض الإضاءة أو زيادتها باستخدام هذه المعلومات.

بعبارات أبسط، تخيّل فصلًا دراسيًا بأضواء تقليدية. ستبقى مضاءة طوال اليوم، بغض النظر عن وجود الطلاب. باستخدام تقنية التحكم التكيفي، بمساعدة مستشعرات الحركة، يُمكن خفض شدة الإضاءة تلقائيًا عند خلو الفصل الدراسي، وزيادة سطوعها عند عودة الطلاب.

هذا مجرد مثال واحد على كيفية مساهمة هذه الأنظمة الذكية في تحسين الإضاءة بما يتناسب مع كفاءة الطاقة واحتياجات المستخدمين. فيما يلي شرح شامل لهذه التقنيات.

التحكم في الإضاءة الثابتة

تخيّل أنك تعمل على مكتبك في يوم مشمس. وبينما تتجمع الغيوم، تلجأ غريزيًا إلى مفتاح الإضاءة للحفاظ على بيئة عمل مريحة. التحكم في الإضاءة المستمرة يقوم هذا النظام بأتمتة هذه العملية، مما يضمن مستويات إضاءة ثابتة طوال يوم العمل بغض النظر عن التغييرات الخارجية.

تعمل هذه التقنية باستخدام مستشعرات ضوء موزعة بشكل استراتيجي لقياس كمية الضوء الطبيعي. عند انخفاض مستويات الضوء الطبيعي، يزيد هذا النظام كمية الضوء الاصطناعي لضمان عدم تأثر مستوى الإضاءة المطلوب. من ناحية أخرى، عند سطوع الشمس خلال النهار، يقلل هذا النظام من الإضاءة الاصطناعية للحفاظ على سطوعها، وبالتالي تجنب هدر الطاقة.

إن فوائد التحكم المستمر في الإضاءة هي:

• انخفاض استخدام الطاقةيُمكن للتحكم المستمر في الإضاءة أن يُخفّض استهلاك الطاقة بشكل كبير من خلال تنظيم الإضاءة الاصطناعية بالتناغم مع توافر الضوء الطبيعي. وهذا يعني، في الواقع، انخفاض تكاليف الكهرباء وانخفاض البصمة الكربونية.
• تحسين الراحة البصريةتتذبذب مستويات الإضاءة، مما قد يُسبب إجهادًا وتعبًا للعينين. يُهيئ التحكم المستمر في الإضاءة جوًا أكثر استقرارًا واسترخاءً، حيث تُوفر الإضاءة راحة بصرية أفضل، وربما تُعزز الإنتاجية.

تعتيم منتصف الليل

لا تتطلب جميع المساحات مستوى الإضاءة نفسه طوال اليوم. على سبيل المثال، يحتاج مبنى مكاتب ذي ممرات ومناطق مشتركة تبقى غير مستخدمة إلى حد كبير ليلاً إلى إضاءة تقليدية للحفاظ على إضاءة هذه المساحات ساطعة حتى في ساعات الذروة، مما يُهدر قدرًا كبيرًا من الطاقة.

يعالج تعتيم منتصف الليل هذه المشكلة عن طريق تقليل مستويات الضوء تلقائيًا خلال الأوقات المبرمجة مسبقًا، عادةً في وقت متأخر من الليل وفي الصباح الباكر.

يستخدم نظام التعتيم منتصف الليل مؤقتًا أو ساعة فلكية لتحديد فترات انخفاض الاستخدام. خلال هذه الفترة، يخفض النظام الإضاءة إلى المستوى المحدد مسبقًا، ويحافظ على إضاءة كافية للأمن والملاحة. في الوقت نفسه، يوفر وقت التوقف توفيرًا كبيرًا للطاقة.

يمكن أن يوفر تعتيم الإضاءة في منتصف الليل إمكانات كبيرة لتوفير الطاقة، خاصةً للشركات التي تعمل ليلاً. يمكن للمستودعات والمستشفيات، وحتى متاجر التجزئة التي تعمل لساعات مسائية طويلة، الاستفادة بشكل كبير من هذه التقنية. من خلال ضبط الإضاءة لتتناسب مع أنماط الاستخدام الفعلية، يساعد تعتيم الإضاءة في منتصف الليل الشركات على تحقيق وفورات كبيرة في فواتير الطاقة.

تعويض استهلاك اللومن

بمرور الوقت، تفقد جميع مصادر الضوء بعضًا من سطوعها أو ناتج اللومن بسبب ظاهرة طبيعية تسمى استهلاك اللومنفي حين أن الأضواء التقليدية تصبح باهتة، فإن أنظمة الإضاءة الذكية يمكن أن تعالج هذه المشكلة.

يستخدم تعويض انخفاض اللومن في المصابيح الذكية أدوات تحكم ذكية لمراقبة مخرجات الضوء عبر المستشعرات. عندما تلاحظ هذه المستشعرات انخفاضًا في مخرجات اللومن، يتم تعزيز مصدر الطاقة لتعويض هذا الانخفاض. تساعد هذه الزيادة الطفيفة في التيار الكهربائي على تثبيت مجموعة المصابيح في مكانها ومنع انخفاض اللومن.

تقدم هذه التقنية مزايا عديدة. فمن خلال ضبط استهلاك الطاقة، يضمن تعويض انخفاض اللومن ثبات مستويات الإضاءة طوال عمر مصدر الإضاءة. وهذا يُغني عن استبدال المصابيح بشكل متكرر عند ملاحظة انخفاض الإضاءة.

مع أن تعويض انخفاض اللومن يزيد استهلاك الطاقة بشكل طفيف في البداية، إلا أنه يُغني عن تشغيل المصابيح باستمرار بمستويات سطوع أعلى لتعويض انخفاض الإضاءة. وهذا يُترجم إلى توفير إجمالي في الطاقة مقارنةً باستبدال المصابيح بشكل متكرر.

كيفية تكامل تقنيات التحكم التكيفي تعزيز كفاءة الإضاءة

قد يبدو التحكم المستمر في الإضاءة، والتعتيم في منتصف الليل، وتعويض انخفاض اللومن بمثابة تقنيات منفصلة، إلا أن قوتها الحقيقية تكمن في تأثيرها المشترك داخل نظام الإضاءة الذكي.

هكذا تعمل هذه التقنيات بتناغم.

• يعمل نظام التحكم المستمر في الإضاءة كموصل، حيث يراقب ويضبط الإضاءة الاصطناعية باستمرار بناءً على توفر الضوء الطبيعي. وهذا يضمن مستوى سطوع أساسيًا ثابتًا طوال اليوم.
• يُستخدم تعتيم منتصف الليل خلال فترات الاستخدام المنخفض. بتقليل مستويات الإضاءة تلقائيًا ليلًا، يُقلل هذا من هدر الطاقة غير الضروري خلال فترات النشاط المنخفض.
• يلعب تعويض استهلاك اللومن دورًا داعمًا، إذ يضمن عدم تدهور الأداء العام للنظام مع مرور الوقت. فهو يضبط استهلاك الطاقة لمعادلة خفوت الإضاءة مع مرور الوقت، محافظًا على ثبات السطوع.

يُؤدي دمج هذه التقنيات إلى تحسين الأداء بشكل ملحوظ. يستهلك نظام الإضاءة الذكي طاقة أقل بكثير من أنظمة الإضاءة التقليدية من خلال الاستجابة الذكية لمختلف الظروف. وبالتالي، يُسهم ذلك في خفض فواتير الكهرباء، والحد من التلوث البيئي، وتوفير حلول إضاءة أكثر استدامة.

علاوة على ذلك، في تشيسوير، الشركة الرائدة في تصنيع الخلايا الضوئية وحلول الإضاءة الذكية، قمنا بتنفيذ هذه التقنيات بنجاح في العديد من المشاريع، والتي ساهمت في تحقيق وفورات في الطاقة بلغت حوالي 35% في القطاع المؤسسي و40% في إضاءة الشوارع.

الكلمات النهائية

يُحسّن دمج التحكم المستمر في الإضاءة، وتعتيم منتصف الليل، وتعويض اللومن، كفاءة الإضاءة بشكل ملحوظ، مما يُوفر وفورات كبيرة في الطاقة والتكلفة. للحصول على حلول إضاءة متطورة، اختر تشيسويرستعمل تقنياتنا المتقدمة ومنتجاتنا الموثوقة على تحويل أنظمة الإضاءة الخاصة بك إلى حلول فعالة وقابلة للتكيف وفعالة من حيث التكلفة.

الروابط الخارجية

• https://www.researchgate.net/figure/Total-energy-consumption-of-the-building-for-artificial-lighting-for-each-month-of-the_fig2_321928068
• https://canurb.org/publications/adaptive-controls-for-roadway-and-parking-lighting
• https://en.wikipedia.org/wiki/Lighting_control_system
• https://en.wikipedia.org/wiki/Lumen_maintenance