Адаптивно осветление за търговски обекти

Стандартите за енергийна ефективност в сектора на търговията не са толкова строги, колкото в индустрията и много енергоспестяващи технологии остават непопулярни сред собствениците и мениджърите на търговските обекти. Причини за това могат да са недостатъчна информираност за ползите, липса на финансови и нормативни стимули, отказ от инвестиции, които не са наложителни и т. н.

Адаптивното осветление е сред тези енергийноефективни решения, които притежават сериозен потенциал да подобрят практиките по отношение на консумацията на енергия в търговския сектор и да спомогнат за реализирането на значителни икономии на разходи. Технологията е добре позната и широко използвана в уличното осветление, където адаптивните системи автоматично регулират светлинния си поток спрямо промените в околната среда.

Същност на технологията

Подобно на адаптивното улично осветление, интериорните адаптивни осветителни системи автоматично променят светлинния си поток и режима си на работа съобразно моментната заетост на помещението или обекта, в който са инсталирани, наличието на дневна светлина и други специфични критерии, обвързани с конкретното им приложение.

Една адаптивна контролна стратегия, базирана на различни нива на управление на осветлението и специално проектирана с цел максимални икономии на енергия и минимални негативни ефекти върху изпълняваната в даден търговски обект дейност, може да спомогне за спестяването на до 65% от енергийните разходи за осветление. Освен светлинният поток, чрез оптимизиране на контролните настройки на системата може да бъде регулирана и плътността на мощността на осветлението.

Интериорните адаптивни осветителни системи осигуряват възможности за прецизна настройка с цел оптимално адаптиране към светлинните промени във връзка с денонощния цикъл, смяната на сезоните и дейностите в обекта/помещението. Гъвкавото нагаждане към такива сложни променливи, съчетано с постигането на значителни икономии на енергия, е сериозно предизвикателство, което обаче съвременното поколение мрежово свързани и адаптивни системи за управление на осветлението все по-лесно преодоляват. В зависимост от предназначението на осветителната система – дали се използва в жилищно, или търговско приложение, тя може да разполага с различни допълнителни функции като настройка на силата на светлината в кандели или свещи и разпределението на спектралната мощност в отговор на това дали помещението се използва в момента и колко естествена светлина е налична.

Особености

Адаптивното осветление може се регулира и настройва както автоматично, така и ръчно през определени периоди от време с оглед поддържане на оптимално ниво на осветеност и цветна температура в течение на експлоатационния цикъл на системата. Най-общо една такава система е сбор от управляеми осветителни тела, контролери и комуникационен хардуер, които в комбинация могат да интерпретират различни промени в околната среда и да регулират параметрите на осветлението спрямо тях. Адаптивните осветителни решения могат да включват много и различни типове продукти, включително димируеми лампи и осветители, сензори за присъствие и движение, фотоконтролери, таймери, комуникационни панели, възли за безжична комуникация и т. н.

Когато към решение от такъв тип се добави и мрежова свързаност, ползите многократно нарастват. Свързаните адаптивни осветителни системи разполагат с разширени възможности за автомониторинг и регулярно докладване на системния статус. На база данните от този мониторинг могат да бъдат идентифицирани, отстранявани и предотвратявани множество проблеми от различен характер. Тези възможности превръщат мрежово свързаното адаптивно осветление в отлично решение за търговския сектор, където е налице значителен потенциал за икономии на енергия.

Специфики на търговските обекти

В съвременните търговски обекти – магазини, бутици, молове, супермаркети, обикновено се реализират поне четири типа различни осветителни конфигурации. Първата е общото осветление, предназначено да елиминира тъмните и засенчени зони в обекта. Втората е сервизното осветление, локализирано над касите и местата за плащане. Третата схема е т. нар. акцентно осветление, което цели да създаде специално осветени зони, демонстриращи различни водещи продукти и техните предимства. Последната осветителна конфигурация е декоративното осветление, предназначено да създаде определена атмосфера в търговския обект, да потвърди идентичността на марката и да предаде нейното послание.

LED осветлението е отлично решение за всяка от тези осветителни схеми поради многото си предимства в сравнение с конвенционалните осветителни технологии. Сред тях е възможността светодиодното осветление максимално да се доближи до естествената дневна светлина чрез фина настройка на параметрите на системата. Традиционните крушки и луминесцентни лампи за търговско осветление могат да генерират светлина в ограничен обхват от цветни температури и индекси на цветопредаване, което ги прави подходящи най-често само за най-простите осветителни конфигурации в обекта. Светодиодното осветление, от друга страна, е достатъчно гъвкаво, за да удовлетвори изискванията на всички типове осветителни схеми с различно предназначение. С LED осветители може да се осигури както общо осветление в обекта (от ярка бяла до приглушена топла светлина в зависимост от потребностите), така и осветяване на сервизни зони като входове и изходи, каси, съблекални и др.

Предимства на LED осветлението

Акцентното светодиодно осветление за обособяване на специфични зони в обекта може да бъде в широка гама от цветове с цел най-подходящата презентация на продуктите, както и с възможност за ясно разграничаване на една осветена експозиция от друга. В допълнение, светодиодната технология позволява осветителите да бъдат в най-различни форми, за да се постигне чрез тях оптималното декоративно осветление, отразяващо фирмената идентичност, стил и култура.

Много съвременни системи за контрол на осветлението, достъпни на пазара, разполагат с достатъчен набор от възможности, за да бъдат ефективно внедрени в различни търговски обекти. Макар контролните стратегии да варират в широки граници според особеностите и предназначението на обекта, минимумът от налични функции е препоръчително да включва опции за задаване на работни графици, зоново димиране според приложението на отделните зони в обекта и димиране съобразно моментната заетост на помещението. Очевидното технологично решение в тази посока е LED осветлението, което позволява интегрирането на богата гама от средства за комплексен контрол на параметрите на системата.

За да бъде масово възприето като енергоспестяваща технология в сектора на търговията, адаптивното осветление трябва да е лесно разбираемо в технологичен аспект, а ползите от него (най-вече разходната му ефективност) да са ясни и прозрачни. В този сектор често се допуска по-високо от реално необходимото ниво на осветеност, тъй като обикновено няма нормативни ограничения по този параграф. Тези допуски крият значителен потенциал за пестене на енергия, който може да бъде ефективно оползотворен посредством избора на подходяща адаптивна осветителна система.

Нива на адаптивност

Ролята на адаптивното осветление, често наричано интелигентно, е чрез цялостен подход да нагажда широк набор от осветителни параметри към моментните потребности на обекта при различни условия. Адаптацията се случва автоматизирано в отговор на променящите се условия, които включват наличието на дневна светлина и нейното количество, схемите на използване на отделните зони и помещения в обекта, както и предпочитанията на потребителите.

Динамичното осветление може да се регулира автоматично спрямо предварително зададени сценарии или вследствие на ръчна пренастройка. Адаптивното осветление, от друга страна, може самостоятелно да регистрира и интерпретира промените в околната среда и да се самоконфигурира в отговор. Ако в системата са заложени такива автоматични функции и още повече – ако са базирани на усъвършенствани технологии като размита логика (fuzzy logic), генетични алгоритми или невронни мрежи, то тя притежава отличителните белези на интелигентна система.

Адаптивността на една осветителна система може да бъде подразделена на четири нива:
Ниво 1: Адаптиране съобразно времеви графици, базирани на статистически данни.
Ниво 2: Адаптиране при команда от потребителя чрез локални сензори или индивидуални локални контролери.
Ниво 3: Адаптиране чрез връзка с интелигентни системи, например платформи за сградна автоматизация.
Ниво 4: Комбинация от възможностите на нива 2 и 3, например предварително настроени промени в цветната температура в рамките на денонощието с цел максимално доближаване до естествената светлина, със или без локални сензори за заетост на помещенията, зоново димиране според конкретните предназначения на отделните зони в обекта.

Друга възможна комбинация е адаптивно осветление с функции за мониторинг на яркостта и осветеността, включване на осветителите при команда от потребителя и тяхното димиране или изключване по зададена схема когато не се използват, адаптиране спрямо сигналите от локални сензори за присъствие на хора в помещенията. Интересни приложения на комплексните адаптивни системи от Ниво 4 са платформите за интелигентни градове и сгради.

Контролни стратегии

Мрежово свързаните системи за контрол на осветлението позволяват изпълнението на различни адаптивни стратегии, целящи оптимално енергоспестяване и комфорт за потребителите.

Двупосочно адаптивно осветление (Bi-level Adaptive Lighting) се нарича стратегията, при която сензор за присъствие димира осветителите, след като помещението е било празно за определен период от време. Тази практика се прилага често в коридори и стълбищни пространства. Същият сензор автоматично включва лампите при навлизането на човек в зоната на обхват. Въпросната стратегия може да бъде допълнително усложнена чрез добавянето на възможности за включване/ изключване/ димиране по график, например за режими “в работно време” и “извън работно време” на търговския обект.
Ограничаването на осветеността (High End Trim) е стратегия за пестене на енергия чрез намаляване на нивото на осветеност до по-ниска препоръчителна стойност и задаването й като максимален праг на светлинния поток.

Други популярни стратегии са: адаптирането спрямо дневната светлина, при което системата е димирана или изключена през деня (и когато не се използва) и се включва с максимален светлинен поток само когато е необходимо; автоматичното включване, изключване и димиране по график; както и зонирането, при което обектът или помещението се разделят на отделни функционални зони, в които осветлението се настройва или димира съгласно предназначението на зоната и нейното използване.

Адаптирането на осветлението съгласно периодите на пиково потребление (Demand Response) е популярна мярка за повишаване на енергийната ефективност, чието изпълнение е възможно благодарение на комуникация с електроснабдителното дружество. Някои енергийни доставчици разполагат с автоматизирани програми за стимулиране на потребление извън периодите на пикова консумация, които автоматично известяват интелигентните контролни системи, когато такъв период настъпи и е време светлинните натоварвания да бъдат ограничени до предварително зададените допустими нива.
Често прилагана стратегия е и методът на динамичния контраст, при който съотношението между осветеността на даден обект (например, акцентно осветление на експозиция) се увеличава спрямо общата осветеност, за да се привлече вниманието на купувачите към него. Стандартното димиране съобразно броя на лицата в търговският обект обикновено се изразява в леко засилване на яркостта на общото осветление с увеличаване броя на хората вътре.

Функционални възможности

Адаптивното осветление традиционно се прилага в търговските обекти с цел намаляване на потреблението на енергия. В оптималния случай осветлението за тази цел е проектирано така, че клиентите да не могат да забележат промените в нивата на осветеност. Адаптивното осветление може да бъде и съзнателно проектирано така, че да бъде ясно забележимо и да повлияе на поведението при пазаруване.

“Светлинното преживяване” в търговските обекти може да изпълнява разнообразни цели. Чрез адаптивно осветление може да бъде създадена уютна и привлекателна атмосфера в магазина или бутика, която да подобри настроението на клиентите и да стимулира покупка. Актуално проучване на нагласите на потребителите в тази посока сочи, че контрастно осветените зони и отблясъците с цел акцентиране върху даден продукт са предпочитани пред равномерно яркото осветяване на целия обект.

Архитектурното осветление също може да бъде използвано като инструмент за комуникиране на търговската марка. Чрез прилагането на динамични настройки и различни осветителни сценарии на клиентите се предлагат разнообразни визуални стимули, които да подобрят мнението им за тази марка или фирма и да привлекат вниманието им, ангажирайки дори само периферното им зрение. Така адаптивното осветление, освен мярка за енергоспестяване, се превръща и в средство за осъществяване на бизнес цели, както и в основен елемент от “шопинг преживяването”. В допълнение към възможността да привлече вниманието на минувачите към даден магазин или продукт, ефективното осветяване притежава потенциал и значително да удължи престоя им в търговския обект, увеличавайки шансовете реално да направят покупка.

Зониране и димиране

Повечето сензори за присъствие/заетост на помещенията позволяват задаване на период за автоматично изключване или димиране, обикновено между 0 и 30 минути, който определя колко време след освобождаването на помещението или зоната осветителите ще се изключат или затъмнят. Продължителността на този период директно влияе върху потреблението на енергия на осветителната система. Логично, системите с по-дълъг “таймаут” период консумират повече електричество от останалите. В един търговски обект прекалено честото или рязкото включване и изключване на осветителите може да повлияе негативно на желанието за покупка у потребителите. Така често енергийните спестявания се пренебрегват с оглед елиминиране на това неудобство за клиентите.

Ключово предизвикателство при адаптирането на осветлението съобразно моментната заетост на помещението е надеждността. При тази стратегия обикновено движението се използва като признак за присъствие в помещението. Сред най-популярните технологии за регистриране на движение са системите, базирани на пасивни инфрачервени (PIR) датчици, ултразвуковите и микровълнови сензори. През последните години значителен технологичен напредък отбелязват и средствата за регистриране на движение и присъствие, базирани на анализ на видеоизображения. Тези решения обаче все още не са добили масова популярност предимно заради съображения относно поверителността, времето за реакция и разходите.

С цел постигане на максимално надеждно решение, когато бюджетът го позволява, често се прилага комбинация от изброените подходи. Най-добри резултати в практиката показват свързаните сензорни мрежи, които спомагат за подобрена надеждност и ефективност на адаптивното осветление чрез регулиране параметрите на осветителната система спрямо сигналите на множество свързани помежду си сензори, разположени в различни точки на търговския обект.