Huidig land wijzigen? België | Nederlands

Automatische vermindering van CO2-uitstoot

Behoeftegestuurde gebouwautomatisering voor meer energie-efficiëntie

Verlichting, ventilatie, stand-byverbruik: Veel apparaten in gebouwen verhogen de energiekosten en dragen zo bij aan de milieuschadelijke CO2-uitstoot. Via behoeftegestuurde regeling door middel van intelligente sensoren kan deze situatie in veel gevallen verbeteren – en de opties hiervoor zijn in de loop van de tijd toegenomen. Hier volgt een overzicht met enkele voorbeelden.

Klimaatverandering brengt een aantal gevolgen met zich mee – en het is nog steeds niet duidelijk wat de volledige gevolgen voor onze toekomst zullen zijn. Wat is de belangrijkste drijfveer? Het antwoord is natuurlijk de CO2-uitstoot. Door het verbruik van fossiele brandstoffen, zoals olie, steenkool en gas, houdt het onderwerp op dit moment de politiek, de economie en de samenleving als bijna nooit tevoren bezig. Bovendien neemt het besef toe dat een lager energieverbruik de zelfvoorziening tegenover grondstofrijke landen zal versterken. En natuurlijk zal het uiteindelijk geld besparen.

Naast het overstappen op hernieuwbare energievormen is een efficiënter energiegebruik daarom aan de orde van de dag. Een hogere energie-efficiëntie leidt tot een vermindering van de winning en het verbruik van fossiele brandstoffen, beschermt de natuurlijke hulpbronnen en vertraagt klimaatverandering. "Gebruik energie alleen wanneer het echt nodig is" is het devies voor behoeftegestuurde gebouwautomatisering met aanwezigheidssensoren en bewegingsmelders – en het is vandaag waardevoller dan ooit tevoren.

Afb. 1: Zelfs het gebruik van een eenvoudige aanwezigheidssensor die afhankelijk van aanwezigheid en daglicht schakelt, verbetert de energiebalans aanzienlijk.

Schakelende aanwezigheidssensoren en bewegingsmelders

Het idee achter dit concept is eenvoudig te begrijpen: Mensen vergeten vaak de verlichting en andere apparaten uit te schakelen wanneer ze een ruimte verlaten. Het is met name een probleem in niet-residentiële gebouwen, zoals kantoren, onderwijsinstellingen of zorginstellingen. Dit komt omdat gebruikers over het algemeen niet zelf de kosten hoeven te dragen voor het gebruik van deze faciliteiten. Zelfs bij toepassingen in de privésfeer, zoals verlichting voor buiten, is het echter niet nodig dat kunstlicht continu op vol vermogen brandt.

De meest elementaire manier om dit te voorkomen is het gebruik van bewegingsmelders en schakelende aanwezigheidssensoren (afb. 1). Deze schakelen de verlichting alleen in bij onvoldoende omgevingslicht en als er mensen in de buurt zijn en schakelen de verlichting weer uit zodra de ruimte niet meer bezet is, of wanneer daglicht weer voldoende helderheid biedt. Het klinkt eenvoudig – en dat is het ook. Bovendien wordt door de automatische reductie van de verlichting tot momenten waarop mensen werkelijk aanwezig zijn optimaal gebruikgemaakt van de lange levensduur van LED's.

Afb. 2: De aanwezigheids- en daglichtafhankelijke constante lichtregeling van een aanwezigheidssensor is de beste vorm van daglichtgebruik. Op beeldschermwerkplekken past deze zich aan een helderheidsinstelling van 500 lux aan.

Behoeftegestuurde constante lichtregeling

Aanwezigheidssensoren met aanwezigheids- en daglichtafhankelijke constante lichtregeling (afb. 2) gaan nog een stap verder: Ze schakelen het kunstlicht niet alleen in en uit, maar dimmen ook de verlichting. En dit gebeurt volgens een vooraf ingestelde helderheidsinstelling en het reeds aanwezige daglicht. De verlichting brandt dan alleen zo sterk als nodig. Energie alleen in die mate, zoals deze werkelijk gebruikt wordt – volledig in overeenstemming met de hierboven genoemde slogan.

De constante lichtregeling is vooral zinvol in ruimtes met een normaal of bovengemiddeld daglichtniveau. Tegenwoordig zijn het voornamelijk aanwezigheidssensoren voor DALI en DALI-2 die deze regelfunctie uitvoeren, omdat de industriestandaard de mogelijkheden van analoge technologieën duidelijk overtreft. Bovendien kan het groeperen hiervan eenvoudig met behulp van software worden gedaan (en bij ESYLUX rechtstreeks per smartphone), net als een latere nieuwe configuratie. De eindgebruiker profiteert daarbij van een bijzonder flexibel verlichtingsbeheer.

Constante lichtregeling met offset

Een aanwezigheidssensor zorgt voor een constante lichtregeling met behulp van zijn lichtsensor. Daarom is er altijd ten minste één melder nodig om het licht individueel in een specifieke zone te regelen. In ruimtes die bijvoorbeeld aan één kant zijn blootgesteld aan daglicht, is de behoefte aan kunstlicht tussen de raamkant en het binnenliggende gedeelte heel anders. Dit zou om een individuele regeling in beide zones vragen. In dit scenario is het echter vaak niet rendabel en niet efficiënt om nog een melder te gebruiken.

Voor dit doeleinde is het concept van offsets ontwikkeld, welke de energie-efficiëntie van de constante lichtregeling verbetert, zelfs wanneer slechts één melder wordt gebruikt (afb. 3). In de laatste uitgave van ESYWORLD is eerder gedetailleerd beschreven hoe u de offsetregeling kunt instellen. Het concept hier nogmaals samengevat: Bij de offset regeling worden armaturen ver van het raam en dichtbij het raam elk aan een andere groep toegewezen. De melder met de bijbehorende offsetfunctie dimt de armaturen bij het raam meer en eerder dan de armaturen verder van het raam, waardoor het energieverbruik nog verder wordt verlaagd.

Human Centric Lighting energie-efficiënt gebruikt

Alle vorige voorbeelden hadden betrekking op een traditionele verlichting met een vaste lichtkleur. In de afgelopen jaren is met de Human Centric Lighting echter een modernere vorm steeds populairder geworden: Dynamische, met op daglicht lijkende helderheids- en lichtkleurverlopen, die, zoals wetenschappelijk bewezen, o.a. de vitaliteit, het welzijn en de gezondheid verbeteren. Human Centric Lighting, ook wel biologisch werkzaam licht genoemd, vereist daarvoor een hogere verlichtingssterkte. Dit wordt ook aanbevolen door de huidige norm EN-12464 voor gezonde werkplekverlichting.

ESYLUX heeft de SymbiLogic-technologie ontwikkeld (afb. 4) om de voordelen van Human Centric Lighting energie-efficiënt te maken. SymbiLogic brengt het principe van constante lichtregeling over naar het biologisch effectieve licht door middel van een adaptieve HCL-lichtregeling: Het daglicht dat naar binnen schijnt, wordt gebruikt als referentiepunt en wordt aangepast aan een dynamisch veranderende ingestelde helderheid. Normaal gesproken hoeft het kunstlicht niet op volle sterkte te schijnen. Bovendien wordt de verlichting hier vanzelfsprekend aanwezigheidsafhankelijk in- of uitgeschakeld.

Afb. 5: Een goed voorbeeld van installatieoverkoepelende energie-efficiëntie: de ATMO-aanwezigheidssensor met meerdere sensoren voor KNX op het hoogste configuratieniveau. Hij heeft onder andere een luchtkwaliteitsensor voor een energie-efficiënte verbetering van het binnenklimaat.

Installatieoverkoepelende regeling met een multisensorsysteem

SymbiLogic laat zien hoe een betere levenskwaliteit op een energie-efficiënte manier kan worden bereikt. Een dergelijke "combinatie" is ook te vinden in een andere toepassing, welke niets te maken heeft met verlichting. Desondanks dient het als een goed voorbeeld van de werking van een installatieoverkoepelende, behoeftegestuurde gebouwautomatisering. We verwijzen natuurlijk naar de aanwezigheidssensoren uit de ATMO-serie. Op het hoogste configuratieniveau regelen ze niet alleen de verlichting in een KNX-systeem, maar ook het airconditioning- of ventilatiesysteem met behulp van actuatoren.

Dit is mogelijk door hun extra sensoren voor temperatuur, vochtigheid en luchtkwaliteit (afb. 5). Regelmatige luchtverversing is vooral belangrijk in goed afgesloten gebouwen, maar ook in ruimten waar veel mensen tegelijkertijd aanwezig zijn. Omdat dit vaak wordt vergeten in niet-residentiële gebouwen, zorgen ATMO-aanwezigheidssensoren hier automatisch voor. Maar zelfs in dit opzicht laten ze het airconditioning- of ventilatiesysteem alleen zo intensief werken als de huidige atmosfeer in de ruimte daadwerkelijk vereist. Op deze manier zorgen ze voor een energie-efficiënte werking en kunnen ze dankzij hun multisensortechnologie ook de behoefte aan meerdere individuele oplossingen wegnemen.

Afb. 6: Veel mensen denken bij aanwezigheidssensoren alleen aan verlichtingsregeling. Veel andere apparaten kunnen echter ook aanwezigheidsafhankelijk worden geschakeld en op die manier energie besparen.

Aanwezigheidsafhankelijke schakeling van 230 V-apparaten

KNX-systemen kunnen echter niet overal worden geïnstalleerd. Er zijn daarom ook eenvoudigere oplossingen nodig voor de behoeftegestuurde regeling van 230 V-apparaten zoals ventilatiesystemen. Een dergelijk energie-efficiënt alternatief is uitsluitend aanwezigheidsafhankelijk schakelen door middel van aanwezigheidssensoren met een afzonderlijke schakeluitgang, ook wel HVAC-uitgang genoemd. De door ESYLUX geproduceerde ON/OFF-aanwezigheidssensoren van dit type kunnen worden herkend aan een extra "plus" in de naam.

De aanwezigheidsafhankelijke schakeling van apparaten is niet beperkt tot het typische geval van ventilatie; monitoren, printers, elektrisch in hoogte verstelbare bureaus en vele andere apparaten met stand-byverbruik kunnen ook eenvoudig en betrouwbaar op deze manier worden uitgeschakeld (afb. 6). Bij DALI-aanwezigheidssensoren en in verlichtingssystemen met ESYLUX Light Control wordt dit vol- of halfautomatisch gedaan via speciale DALI-actuatoren.

Afb. 7: Tijdsafhankelijke bedrijfsmodi kunnen zowel het energieverbruik als de lichtvervuiling verminderen. In het voorbeeld zorgt de schemerschakelaarmodus voor een representatieve verlichting in de vroege ochtend- en avonduren. 's Nachts gaat de verlichting alleen aan als er beweging is – en gaat vervolgens automatisch weer uit.

Tijdsafhankelijke regeling

We hebben hier al een aantal verschillende automatiseringstriggers genoemd, waaronder aanwezigheid, licht, temperatuur, luchtvochtigheid en luchtkwaliteit. Maar er is één belangrijke trigger die we nog niet hebben behandeld: tijd. Dit kan tenslotte ook helpen om de energie-efficiëntie verder te verbeteren – bijvoorbeeld in gevallen waarin verschillende bedrijfsmodi op basis van tijd kunnen worden geactiveerd. Buiten kan het ook een effectieve manier zijn om 's nachts lichtvervuiling te verminderen en zo een ander milieuprobleem tegen te gaan.

De DEFENSOR-bewegingsmelders voor buiten laten zien hoe dit mogelijk is. Naast de standaardbedrijfsmodus kunnen er twee tijdvensters met een andere bedrijfsmodus worden ingesteld (afb. 7). Het is bijvoorbeeld mogelijk om de schemerschakelaarmodus voor de twee tijdvensters te selecteren om in de vroege avond- en ochtenduren een representatieve verlichting te bieden voor een commercieel gebouw. De volautomatische bewegingsmeldermodus kan daarentegen standaard worden gebruikt en dus ook 's nachts tussen 22:00 en 5:00 uur. Dit bespaart energie en voorkomt tegelijkertijd dat insecten voortdurend worden aangetrokken door kunstlicht.

Afb. 8: Aanwezigheidssensoren en bewegingsmelders met impulsgeveringang maken een eenvoudige overbrugging mogelijk. Als de gebruiker vergeet het licht uit te schakelen, doet de melder dit automatisch. En als de gebruiker het apparaat zelf uitschakelt, is dat nog beter!

Halfautomatische schakelaarmodus

Alle voorbeelden tonen de verschillende manieren waarop de behoeftegestuurde automatisering met aanwezigheidssensoren en bewegingsmelders de energie-efficiëntie van het gebouw kan verbeteren. Het voordeel is altijd hetzelfde: In principe hoeft de gebruiker zich nergens zorgen over te maken. Rest er echter nog één vraag: Als mensen zo vaak vergeten het licht uit te schakelen, waarom zijn er dan eigenlijk melders met een impulsgeveringang? Aan de ene kant willen gebruikers soms zelf beslissen wanneer ingeschakeld dient te worden, of wensen zij de automatisering per scène te overbruggen zoals bij verlichtingssystemen met ESYLUX Light Control of DALI-2-installaties.

Een schakelaar kan echter ook voordelig zijn voor wat betreft energie-efficiëntie. Aanwezigheidssensoren en bewegingsmelders schakelen verlichting en andere apparaten over het algemeen pas uit nadat de nalooptijd is verstreken. Zelfs als deze bijvoorbeeld slechts op 1 minuut is ingesteld, maar de gebruiker bij wijze van uitzondering denkt aan uitschakelen, dan kan dit met de schakelaar sneller worden gedaan. En zelfs als hij vergeet weer uit te schakelen, dan weet u in ieder geval dat dat ook wordt gedekt.