English
Tretyakova, L., Mitiuk, L., & Kachynska, N.
(2024).
Smart technologies in the design of electric lighting systems.
Art and Design,
7(1),
147-160.
https://doi.org/10.30857/2617-0272.2024.1.13
Українська
Стаття
«Розумні» технології у проєктуванні систем електричного освітлення
Отримано 25.10.2023, Доопрацьовано 09.01.2024, Прийнято 03.03.2024
Анотація
Мета: проаналізувати традиційні елементи електротехнічних систем штучного освітлення приміщень різного призначення, обґрунтувати енергетичну та економічну доцільність нових підходів до проєктування та запропонувати алгоритми проєктування освітлювальної системи на підставі впровадження «розумних» технологій, енергозберігаючих електротехнічних приладів та електричних мереж з дотримання нормативних вимог щодо якості електроенергії та рівня освітленості. Методологія. Використано методи аналізу та порівняння переваг та вад світлодіодних джерел освітлення. Під час аналізу використано основні положення світлотехніки, оптичні та світлотехнічні характеристики джерел світла і випромінювання у матеріальному середовищі та методи світлотехнічних розрахунків. Результати. У статті сформульовано базові принципи проєктування чи модернізації сучасної внутрішньої системи штучного освітлення на базі концепції «Smart home», яка передбачає автоматичне керування енергозберігаючими інженерними системами освітлення всередині та поза приміщеннями будь-якого призначення. Проаналізовано наявні «розумні» технології в системах внутрішнього освітлення, впровадження яких дає можливість вирішити поставлені завдання − забезпечити сумісність нормативних вимог, світлотехнічних характеристик, електротехнічних параметрів, фінансових та ергономічних показників. За результатами порівняння світлових, електротехнічних і фінансових характеристик джерел освітлення зроблено висновок щодо доцільності використання світлодіодних джерел світла. Наукова новизна. Розроблено алгоритм проектування освітлювальної системи на підставі впровадження «розумних» технологій, енергозберігаючих електротехнічних приладів та електричних мереж з дотримання нормативних вимог щодо якості електроенергії та рівня освітленості. Практична значущість. Запропоновано під час вибору проєкту чи модернізації системи освітлення орієнтуватися на коефіцієнт ефективності, який об’єднує основні світлотехнічні та фінансові показники
Ключові слова:
енергозбереження; джерело світла; світлотехнічні характеристики; електричні мережи; дизайн освітлення
- 372 Перегляди
- Читати статтю
Використані джерела
[1] Bohdan, I., & Pylypenko, Yu. (2018). The use of energy-saving LED emitters in lighting systems. Technology and Design, 2(27), 1-7.
[2] Resolution of the Cabinet of Ministers of Ukraine No. 992 "On Approval of Requirements for LED Lighting Devices and Electric Lamps Used in AC Networks for Lighting Purposes". (2012, October). Retrieved from https://zakon.rada.gov.ua/laws/show/992-2012-%D0%BF#Text.
[3] Volosova, T. (2017). Smart home technology: The future is near. In L. Yudina (Ed.), Marketing and controlling: Contemporary challenges of entrepreneurship (pp. 144-146). Kyiv, Ivano-Frankivsk: NONFICTION.
[4] Denysiuk, S. (2019). Energy transition - requirements of qualitative changes in energy development. Power Engineering: Economics, Technique, Ecology, 1(55), 7-28. doi: 10.20535/1813-5420.1.2019.182171.
[5] DBN V.2.5-28:2018 "Natural and Artificial Lighting". (2018, October). Retrieved from https://online.budstandart.com/ua/catalog/doc-page.html?id_doc=79885.
[6] DBN V.2.5-23:2010 "Engineering Equipment of Buildings and Structures. Design of Electrical Equipment for Civilian Facilities". (2010, February). Retrieved from https://online.budstandart.com/ua/catalog/doc-page.html?id_doc=25887.
[7] GOST 13109-97 "Electrical Energy. Electromagnetic Compatibility of Technical Means. Quality Standards for Electricity in General-Purpose Power Supply Systems". (1999, June). Retrieved from https://online.budstandart.com/ua/catalog/doc-page?id_doc=25837.
[8] Experience of the EU countries in improving energy efficiency, energy audit and energy management for energy saving in the economy. (2017). Retrieved from https://docplayer.net/84214294-Dosvid-krayin-ievrosoyuzu-z-pidvishchennya-energoefektivnosti-energoauditu-ta-energomenedzhmentu-z-energooshchadnosti-v-ekonomici-krayin.html.
[9] Kozhushko, H., Basova, Yu., Sorokin, V., & Rybalochka, A. (2013). Study of parameters and characteristics of compact fluorescent lamps and LED lamps for direct replacement of incandescent lamps. Svitlolux: Ukrainian Lighting Journal, 1, 30-36.
[10] Markovych, M. J. (2014). Advantages of LED technology in the lighting industry. Scientific Notes of Ternopil Volodymyr Hnatiuk National Pedagogical University. Series: Art History, 2, 208-212.
[11] Drubetskaya, T., & Mitiaiev, D. (2023). Study of the illumination and development of recommendations for its improvement. Power Engineering: Economics, Technique, Ecology, 1, 109-116. doi: 10.20535/1813-5420.1.2023.276070.
[12] Luminous flux utilisation rate. (2009). Retrieved from https://studfile.net/preview/6272770/page:5/.
[13] Pylypchuk, R., & Shchyrenko, V. (2005). The problem of energy saving in lighting installations. In Lighting and electrical engineering: History, problems and prospects (pp. 65-76). Ternopil: Ternopil Ivan Puluj National Technical University.
[14] Solovej, O., Cherniavsky, A., Sytnyk, O., Tkachenko, V.., & Kurbaka, H. (2018). Electric lighting. Cherkasy: Ye.I. Hordiienko IE.
[15] Sorokin, V., Rybalochka, A., Kozhushko, H., & Basova, Yu. (2013). Economic and environmental assessment of the prospects for the use of energy-efficient lamps in the residential sector. Svitlolux: Ukrainian Lighting Journal, 3, 16-21.
[16] Suvorova, K., & Hurakova, L. (2018). Modern lighting systems as an energy saving resource. Public Utilities of Vities. Series: Technical Sciences and Architecture, 7(146), 12-26.
[17] Tankevych, S., Blinov, I., & Kyrylenko, V. (2014). Ukraine and the world: Regulatory support for intelligent electricity systems based on the Smart Grid concept. Standardisation. Certification. Quality, 4(89), 38-44.
[18] Resolution of the Cabinet of Ministers of Ukraine No. 734 "On Approval of the Technical Regulation on Ecodesign Requirements for Household Lamps of Indirect Radiation". (2019, August). Retrieved from https://zakon.rada.gov.ua/laws/show/734-2019-%D0%BF#Text.
[19] Cherednichenko, I. (2015). Hygienic assessment of the impact of radiation from compact fluorescent lamps on the human body. Ukrainian Journal of Occupational Medicine, 2(43), 70-73.
[20] Chyrchyk, S. (2018). Lighting design in the context of modern scientific thought. Demiurge: Ideas, Technologies, Design Perspectives, 2, 18-29.
[21] Shpak, S., Kozhushko, G., Kyslytsia, S., & Bagirov, S. (2021). Discomfortable and dazzling brilliance of led lamps and fixtures. Control, Navigation and Communication Systems. Academic Journal, 1(63), 62-66. doi: 10.26906/SUNZ.2021.1.062.
[22] Berkin, A. (2017). National energy strategies of Germany and Turkey. World Journal of Environmental Research, 7(1), 40-51. doi: 10.18844/wjer.v7i1.2385.
[23] Document of the European Commission No. 52016DC0860 "Clean Energy for All Europeans". (2016, November). Retrieved from https://eur-lex.europa.eu/legal-content/EN/TXT/?uri=COM:2016:0860:FIN.
[24] DIN EN 12665:2018-08 "Light and Lighting. Basic Terms and Criteria for Specifying Lighting Requirements". (2018, June). Retrieved frrom https://standards.iteh.ai/catalog/standards/cen/43e4dbbf-7710-4b60-9872-ad27a25a4661/en-12665-2018.
[25] DIN EN 12464-1:2021 "Light and Lighting. Lighting of Work Places. Part 1: Indoor Work Places". (2021, August). Retrieved from https://standards.iteh.ai/catalog/standards/cen/53fc4ff7-e7df-4ebd-a730-0d5f0ea888e0/en-12464-1-2021.
[26] Directive 2010/31/EU of the European Parliament and of the Council "On the Energy Performance of Buildings". (2010, May). Retrieved from https://eur-lex.europa.eu/eli/dir/2010/31/oj.
[27] Directive 2012/27/EU of the European Parliament and of the Council of "On Energy Efficiency". (2012, October). Retrieved from https://eur-lex.europa.eu/eli/dir/2012/27/oj.
[28] Makaremi, N., Schiavoni, S., Pisello, A.L., & Cotana, F. (2019). Effects of surface reflectance and lighting design strategies on energy consumption and visual comfort. Indoor and Built Environment, 28(4), 552-563. doi: 10.1177/1420326X18793170.
[29] Franz, M., & Franz, P.W. (2017). Critical review on life cycle inventories and environmental assessments of LED-lamps. Critical Reviews in Environmental Science and Technology, 47(21), 2017-2078. doi: 10.1080/10643389.2017.1370989.
[30] Mendes, T.D.P., Godina, R., Rodrigues, E.M.G., Matias, J.C.O., & Catalao, J.P.S. (2015). Smart home communication technologies and applications: Wireless protocol assessment for home area network resources. Energies, 8(7), 7279-7311. doi: 10.3390/en8077279.
[31] Principi, P., & Fioretti, R. (2014). A comparative life cycle assessment of luminaires for general lighting for the office – compact fluorescent (CFL) vs Light Emitting Diode (LED) – a case study. Journal of Cleaner Production, 83, 96-107. doi: 10.1016/j.jclepro.2014.07.031.
[32] United Nations Environment Programmer. (2021). Global status report for buildings and construction. Towards a zero-emissions, efficient and resilient buildings and construction sector. Retrieved from https://globalabc.org/sites/default/files/2021-10/GABC_Buildings-GSR-2021_BOOK.pdf.