Het adaptieve verlichtingsysteem van MIT kan de verlichtingskosten verlagen

Anonim

Het adaptieve verlichtingssysteem van MIT kan de verlichtingsrekeningen verlagen

Elektronica

Darren Quick

22 november 2010

6 afbeeldingen

Het adaptieve verlichtingssysteem

Volgens een studie van het Department of Energy van 2009 is verlichting goed voor 22 procent van alle elektriciteit die in de Verenigde Staten wordt gebruikt. In een poging om dit cijfer te verminderen, hebben veel moderne gebouwen de eenvoudige lichtschakelaar afgeschaft ten gunste van automatische bewegingsdetectieschakelaars of ingewikkelde bedieningspanelen met arrays van schuifknoppen en knoppen. Een nieuw systeem plaatst de bedieningselementen letterlijk terug in handen van de mensen en de ontwikkelaars van MIT zeggen dat het de potentie heeft om de verlichtingsrekeningen met meer dan de helft te verlagen.

Het experimentele systeem bestaat uit besturingsapparaten over de grootte van een visitekaartje die op desktops van gebruikers kunnen worden geplaatst. Ze bevatten lichtsensoren om het licht dat op de werkruimte van de gebruiker valt te controleren, evenals controles om zowel de intensiteit als de kleurbalans van het licht aan te passen. In de huidige testopstelling worden de apparaten gebruikt voor het regelen van LED-verlichtingsarmaturen, die energie-efficiënt zijn en ook eenvoudig kunnen worden aangepast aan elk niveau van intensiteit.

Niet alleen meten de controllers de intensiteit van het licht dat op de werkruimte valt, maar ze kunnen ook bepalen hoeveel licht afkomstig is van verschillende armaturen, terwijl ze ook afzonderlijk het omgevingslicht meten dat door de ramen komt of uit naburige werkruimten valt. Hierdoor kunnen de bovenlichten automatisch dimmen of helemaal worden uitgeschakeld als het zonlicht uit het raam voldoende is om de werkruimte te verlichten. Als de wolken dan naar binnen rollen en het zonlicht minder wordt, worden de lichten onmiddellijk opnieuw geactiveerd.

De kleurbalans van het licht kan ook worden aangepast door de intensiteit van afzonderlijke LED-lampen van verschillende kleuren in de bovenarmaturen te variëren.

Energiebesparing tot 90 procent

In tests van het systeem tot nu toe ontdekten de onderzoekers dat het de energie voor verlichting met 65 tot 90 procent verminderde - en dat bovenop de besparingen die het gevolg zijn van het gebruik van LED's boven gloeilampen of compacte fluorescentielampen.

En naast het besparen van energie, is het systeem potentieel comfortabeler voor de gebruiker. Matthew Aldrich, wetenschappelijk onderzoeker, legt uit: "Het opent de ruimte voor gebruikersbediening, zodat je de verlichting kunt aanpassen aan wat het beste bij je past."

Momenteel moet het systeem, telkens wanneer de sensor wordt verplaatst, de verlichting op en neer laten gaan zodat deze opnieuw kan worden gekalibreerd. Dit produceert een korte maar afleidende korte reeks van licht en donker, die Aldrich hoopt te overwinnen door infrarood (IR) LED's op te nemen in de verlichtingsarmaturen en IR-sensoren in de controllers in de toekomst. Dit zou het mogelijk maken de kalibratie en aanpassing van lichtniveaus onzichtbaar en zonder onnodige afleiding te doen. De onderzoekers gebruiken ook camera's om gereflecteerd licht te meten in verlichte gebieden en manieren te bestuderen om gebaren te gebruiken voor lichtregeling.

Het MIT-team bestudeert ook gebruikersreacties om na te gaan of het effectiever is om elke gebruiker zijn eigen werkruimte te laten beheren, of om één besturingselement voor een gebied of werkgroep toe te staan ​​en of het beter is om de bedieningselementen op vaste locaties te hebben, of draagbare apparaten hebben die de verlichting besturen terwijl een gebruiker zich in een gebouw verplaatst.

"We willen zien hoe gebruikers ermee omgaan, om te zien of we deze energiebesparingen echt kunnen realiseren", zegt Aldrich.

Voorlopige resultaten van het lopende onderzoek, dat wordt gefinancierd door het Media Lab, zijn eerder dit jaar gepubliceerd in de Proceedings of SPIE, in een paper die mede is geschreven door Aldrich, Media Lab Associate Professor Joseph Paradiso en bezoekende student Nan Zhao.

Het adaptieve verlichtingssysteem

De prototype detectie- en besturingshardware

Het adaptieve verlichtingssysteem

Het systeem optimaliseert de verlichting over twee armaturen om een ​​gewenste verlichtingssterkte op het sensorknooppunt te bereiken

De prototype detectie- en besturingshardware

De LED-array die in de experimenten is gebruikt