ČASOVÉ SPÍNAČE V RIADENÍ
VEREJNÉHO OSVETLENIA


Obsah stránky

·         Spínače US v riadení VO

o        Princíp činnosti

o        Príklad priebehu spínania

o        Úsporné režimy

o        Príklad výpočtu návratnosti

·         Ďalšie spôsoby spínania VO

o        Fotobunkový spínač

o        Elektro-mechanický spínač

o        HDO

·         Objednávky a ďalšie informácie

·         Späť na hlavnú stránku


Spínače US v riadení VO


Na našom trhu doposiaľ neexistovalo cenovo zaujímavé zariadenie, ktoré by spĺňalo súčasné požiadavky pre riadenie verejného osvetlenia. Ponúkané napäťové regulátory sú vačšinou príliš drahé a doba návratnosti  relatívne dlhá. K dispozícii boli donedávna len elektro-mechanické spínacie hodiny a fotobunkové spínače rôznych výrobcov. Elektronické spínače od zahraničných výrobcov zostávajú ešte asi pre náš trh cenovo nedostupné.

Preto vznikla myšlienka vyvinúť spoľahlivé a cenovo zaujímavé zariadenie, ktoré by minimalizovalo náklady spojené s prevádzkou verejného osvetlenia. Výsledkom našeho snaženia sa stali spínače verejného osvetlenia radov US-x28 a US-x28. Počet výstupných kanálov (relé) udáva prvá číslica v typovom označení (x).

Použitie spínačov osmičkového radu US-128, US-228 a US-328 je optimálne pri rozsiahlych sieťach VO. Tieto spínače nemajú displej ani tlačítka, vďaka čomu je ich cena ešte o niečo priaznivejšia. Pre ich nastavovanie je potrebný aspoň jeden prenosný terminál PT-328, ktorý však obslúži neobmedzený počet spínačov. Čím je väčší počet spínačov obslúžených jedným terminálom, tým ekonomickejšie je ich použitie. Spínače deviatkového radu US-129, US-229 a US-329 majú displej a tlačítka. Tieto sú určené hlavne pre prevádzkovateľov menšej siete VO (do 5 spínaných miest). Pre ich nastavenie prenosný terminál nie je potrebný.

Použitie spínačov nevyžaduje rekonštrukciu VO a ich nasadenie je možné prakticky okamžite - výmenou starého riadiaceho prvku. Všetky spínače sa dodávajú prednastavené, so spínacou tabuľkou optimalizovanou pre strednú časť  Slovenska. Prestavenie zemepisných súradníc automaticky prepočíta tabuľku, čím zoptimalizuje nastavenie spínača pre jeho použitie v inej zemepisnej polohe.

Spoločnou výhodou oboch typových radov sú ich úžitkové vlastnosti, vysoká spoľahlivosť a cenová dostupnosť. Naším cieľom je poskytovať prevádzkovateľom spínače, umožňujúce ekonomickú prevádku VO.


Princíp činnosti spínačov US

Spínače US pracujú na princípe výpočtu času súmraku a brieždenia počas roka. Na základe aktuálneho času a dátumu (vnútorných hodín) a spínacej tabuľky spínač automaticky prestavuje časy zapnutia a vypnutia VO. Aktualizáciu spínacích časov robí automaticky pre každý deň v roku.

Časy zapnutí a vypnutí je možné korigovať dvomi typmi korekcií. Celoročná korekcia je pevná, zapnutia a vypnutia jednotlivých kanálov sú korigované pre každý deň v roku rovnako. Korekcia môže byť pre každý kanál rôzna, čím sa dajú nastaviť predstihy a oneskorania zapnutí a vypnutí kanálov navzájom. Tým sa dá realizovať napríklad postupné zapínanie a vypínanie VO. Sezónnymi korekciami je možné upravovať priebeh spínania samostatne pre jednotlivé ročné obdobia. Každému z kanálov je možné nastaviť interval nočného vypínania. V prípade, že sa na znižovanie príkonu do siete VO používa iné zariadenie, napr. napäťový regulátor, spínač je možné súčasne použiť aj pre jeho ovládanie. Všetky kanály spínača je možné zapínať a vypínať aj ručne, čo je výhodné pri údržbe svietidiel VO.


Príklad priebehu spínania

Na obrázku je zobrazený príklad možného nastavenia 2-kanálového spínača US-229. Zobrazené sú časové priebehy zapínaní a vypínaní. Plné plochy zobrazujú oblasť, kedy je príslušný kanál zapnutý. V strednej časti grafu je oblasť s čiastočným nočným vypnutím (vypnutý len 2. kanál).
 

 

 

V príklade ovláda 2-kanálový spínač až 3 vetvy VO.  Polovica svietidiel I. vetvy je ovládaná 1. kanálom a druhá polovica je ovládaná 2. kanálom spínača. Vetvy II. a III. sú ovládané samostatne, relátkami 1. a 2. kanála. Z obrázku je zrejmé, že v čase nočného vypnutia svieti len vetva III. a polovica vetvy I. Vetva II. je vypnutá.


Úsporné režimy

Použitie spínačov US prináša nový prístup v riadení a tým aj nové možnosti úspor pri prevádzke VO. Pri použití úsporných opatrení je doba návratnosti len niekoľko mesiacov.
 

Úspora presným
zap/vypínaním
VO

Spínanie VO je použitím US-spínačov presne definované. Náhodné zapnutia a vypnutia, ako to často býva pri fotobunkovom spínaní, sú úplne vylúčené. Zapínanie a vypínanie je presne určené v tabuľke spínania - a to pre každý deň v roku. Samozrejme, nastavenie tabuľky je podriadené potrebám prevádzkovateľa. Pre rôzne spínacie miesta je možné použiť rôzne nastavenia spínacej tabuľky. Na rozdiel od elektromechanických spínacích hodín, spínače US nepotrebujú pravidelné prestavovanie. Časy zapínania a vypinania sa aktualizujú automaticky pre každý deň v roku.

Presným zapínaním a vypínaním VO je predpokladaná priemerná denná úspora asi 30 minút.

Možný spôsob
úpravy spínacích
časov

Na osvetlenie stanice môžu byť kladené iné požiadavky ako na osvetlenie námestia, hlavnej cesty, sídliska a pod. V tom istom spínači môžu byť prevádzkovaná jedna a tá istá spínacia tabuľka, spínacie časy jednotlivých kanálov však môžu byť rôzne. Takéto nastavnie je rýchle a veľmi jednoduché - zavedú sa  časové korekcie zapnutia a vypnutia každému kanálu samostatne (korekcie môžu mať rôzne hodnoty). Výsledkom sú predstihy resp. oneskorenia zapnuti alebo vypnutí jednotlivých kanálov (vetiev VO). Spínacie časy kanálov tak môžu byť vzájomne posunuté (predstihy resp. oneskorenia).

Úspora nočným
vypínaním

Niektoré z kanálov spínačov je možné v určitú nočnú dobu vypínať. Počas tejto doby môže byť vypnutá buď celá, alebo len časť vetvy VO. Nočné vypínanie je možné nastaviť pre každý kanál spínača samostatne, tým sa dosiahne veľká variabilnosť svietenia.

Z dôvodu zvýšenia spoľahlivosti a rovnomerného zaťaženia energetickej siete sa rozvody VO často projektujú tak, že sa v každej vetve rozvádzajú súčasne všetky tri fázy. Vhodným pripojením svietidiel (každá tretia lampa na inú fázu) a použitím  3-kanálového spínača (s nastaveným nočným vypínaním) sa dá dosiahnuť najvýraznejších úspor elektrickej energie.

Príklad nočného
vypínania

Ak je každá tretia lampa napájaná z inej fázy (a každá fáza je riadená samostatným kanálom spínača), môžeme nechať v noci svietiť všetky alebo len niektoré lampy osvetlenia. Čiastočným vypnutím osvetlenia (vypnutý len jeden alebo dva kanály) sa dosiahne to, že osvetlenie v noci nevypne úplne, len sa zníži úroveň osvetlenia. Nočné vypínanie môže byť takto prevádzkovanié aj niekoľko hodín denne, čím sa ušetrí veľké množstvo elektrickej energie.
Ak sa len polovica osvetlenia v noci vypne napr. na 4 hodiny, ročne sa ušetrí niekoľko MWh elektrickej energie !

Úspora postupným
zap/vypínaním

Súmrak i brieždenie predstavujú zpravidla postupnú zmenu osvetlenia, preto v praxi nie je nutné zapínať a vypínať celé osvetlenie naraz. Vlastnosti spínačov US ponúkajú možnosť zapínať a vypínať vetvy VO postupne. Čím väčší je počet použitých kanálov, tým väčšia je možnosť kombinácií postupného zapínania a vypínania.

Príklad postup.
zap/vypínania

Predpokladajme, že každá tretia lampa je ovládaná samostatným kanálom spínača US-329.  Potom nastavme pre 1. kanál nulové korekcie zapnutia a vypnutia. Druhému kanálu nastavme oneskorenie zapnutia a predstih vypnutia 10 minút. Tretiemu kanálu nastavme oneskorenie zapnutia a predstih vypnutia 20 minút. Zapnutie aj vypnutie vetvy VO bude na 3 doby - najskôr zapne 1. tretina osvetlenia, po 10 minútach sa zapne 2. tretina a po ďalších 10 minútach sa rozsvieti aj posledná tretina osvetlenia. Ranné vypínanie bude podobné, len v opačnom poradí.

Výsledkom bude postupné zapínanie a vypínanie VO (úplné zapnutie a vypnutie bude až po 20 minútach) a zároveň sa znížia náklady na elektrickú energiu, pretože 1/3 osvetlenia bude denne svietiť až o 1 hodinu kratšie !

Úspora
prevádzkových
nákladov

Nevýhodou elektro-mechanických spínacích hodín je to, že ich treba pravidelne prestavovať, minimálny krok v prestavní je aj niekoľko desiatok minút (najčastejšie 15 minút), čím sa zbytočne zvyšujú aj náklady za elektrickú energiu. Pri rozumnom prevádzkovaní elektromechanických hodín  je ich prestavenie potrebné 20 až 30 krát do roka. Fotobunky sú tiež náročné na údržbu, lebo sú veľmi citlivé na znečistenie a v niektorých prípadoch hrá negatívnu úlohu starnutie fotocitlivých súčiastok. Vzhľadom na možnosť ovplyvňovania inými zdrojmi svetla, sú v niektorých prípadoch fotobunky úplne nepoužiteľné.

Prevádzkové
náklady

Pri prevádke elektronických spínačov US sú náklady na ich prevádzku minimálne, väčšinou dané len nevyhnutnou údržbou svietidiel VO. Po nainštalovaní stačí v spínači len z času načas skontrolovať nastavenie reálneho času. Keďže chyba chodu hodín v spínačoch US nepresahuje ±5 minút ročne, je toto možné robiť popri inej nevyhnutnej údržbe VO. Pri stále sa zvyšujúcich cenách práce a energií sa takto usporené náklady stávajú významnejšími.

Čas svietenia VO
je presne definovaný
a vopred známy

Veľkou výhodou spínačov US je aj to, že sa dá vždy a z akéhokoľvek nastavenia spínača vyčísliť počet hodín svietenia v roku - dokonca pre každý kanál samostatne. Pomerne presne a jednoducho sa potom dajú vyčísliť náklady na elektrickú energiu, ktoré sú vždy jedným z hlavných kritérií pri optimalizácii spínania VO.


Príklad výpočtu návratnosti spínačov US

Pri prevádzke spínačov US je možné použiť niekoľko úsporných režimov. Ich množstvo a spôsoby využitia sú do istej miery závislé od typu použitého spínača (počet kanálov a ich pripojenie v riadení VO). V nasledovnej časti uvedieme príklad využitia niektorých úsporných opatrení. Budeme predpokladať použitie 5 ks 2-kanálových spínačov US-228 a 1 ks terminálu PT-328 (potrebný pre nastavovanie spínačov US-x28). Spínače budeme porovnávať so 1/4 hodinovými elektromechanickými spínacími hodinami SPH-Q. Nakoniec úspory vyčíslime, výpočet návratnosti však treba považovať len za orientačný.

  Vstupné predpoklady:
 

Počet svietidiel pripojených k spínaču

50 ks (25 svietidiel na každý kanál)

Príkon jedného svietidla

150W

Oneskorenie 2. kanála

+30 minút večer, -30 minút ráno

Doba nočného vypnutia 1/2 VO (len 2. kanál)

4 hodiny

Cena elektrickej energie (skutočná cena môže byť iná)

0,089 € / kWh (* viď poznámka)

A. Úspora presným spínaním
Ak v dôsledku nepresného alebo nepravidelného prestavovania elektromechanických hodín SPH-Q svieti VO denne o 30 minút dlhšie, potom je ročný odber elektrickej energie väčší o 50x0,15x0,5x365 = 1 368 kWh, čo predstavuje približne 122 €.

B. Úspora nočným vypínaním
Ak sa polovica osvetlenia (2. kanál) v noci vypína na 4 hodiny, ušetrí sa ročne 25x0,15x4x365 = 5 475 kWh, čo je približne 490 €.

C. Úspora postupným spínaním
Ak sa 2. kanál spínača využije tak, že sa pri večernom zapnutí oneskorí o 30 minút a ráno sa vypne s predstihom 30 minút, ušetrí sa ročne 25x0,15x1x365 = 1 368 kWh, čo predstavuje približne 122 €.

D. Úspora prevádzkových nákladov
Ak predpokladáme náklady na prestavenie  jedného spínacieho miesta 200 Sk a počet potrebných prestavení  je 26 krát za rok, budú  ročné náklady na prevádzku hodín SPH-Q 26x200 = 172 €.

  Príklad ročnej úspory pri prevádzke jedného spínača US-228:
 

Spôsob úspory

Úspora (* viď poznámka)

podiel na úspore

A. Presným spínaním

122,00 €

14 %

B. Nočným vypínaním

490,00 €

54 %

C. Postupným spínaním

122,00 €

14 %

D. Prevádzkové náklady

172,00 €

18 %

Celková ročná úspora

908,00 €

100 %

Cena 1 ks US-228 + 1/5 ceny PT-328

181,00 €

20% z ročnej úspory

Cena inštalácie 1 ks US-228

63,00 €

7 % z ročnej úspory

Z tabuľky vyplýva, že použitím uvedených úsporných opatrení bude návratnosť 5 ks spínačov US-228 a 1 ks terminálu PT-328 približne 3 mesiace ! Pričom úspory už v prvom roku dosiahnu 663 € a v každom ďalšom roku 908 € ! Pri vyššej cene energií ako aj ostatných nákladov sa efektivita použitia spínačov úmerne zvyšuje.

* Poznámka:  Výpočty považujete len za orientačné, pretože vstupné predpoklady, ako aj parametre použité pri vyčíslení úspor sa môžu meniť !

Spínače US sú certifikované skúšobňou SKTC-101, certifikát č. 01567/101/1/2000.
Vyhlásenie o zhode podľa zákona č. 264/1999 Z.z. vyhlasenie.pdf (47kB)


Ďalšie spôsoby spínania VO

·         Fotobunkový spínač
Základnou vlastnosťou fotobunkových spínačov je snímanie úrovne osvetlenia (optický snímač). Častou nevýhodou fotobunkových snímačov je ich citlivosť na náhodné rušivé osvetlenie z okolia. Aby sa tento vplyv minimalizoval, je potrebné zaviesť do spínania hysteréziu. Táto však často predlžuje skutočnú dobu svietenia. V niektorých prípadoch je dokonca problematické správne umiestnenie snímača, aby sa do spínania nezaniesla polohová chyba. Navyše, nie všetci výrobcovia fotobuniek umožňujú presné nastavenie hodnoty osvetlenia a hysterézie spínania. U starších typov fotobuniek sa veľmí často prejavovalo aj starnutie fotocitlivých súčiastok, čím dochádzalo k nežiadúcim zmenám spínania VO.

Výhodou fotobunkových spínačov je to, že ako z princípu vyplýva, fotobunka by mala zabezpečiť "zapnutie keď je tma a vypnutie, keď už tma nie je". Nie vždy je to však pravda, dokonca nie vždy je to skutočne žiaduce (čiastočné zotmenia pri búrke a pod.).

Na rozdiel od fotobuniek, spínače US nepotrebujú žiadne optické snímače. Spínač nemá polohovú chybu a jeho činnosť neovplyvňujú ani ostané zdroje svetla (výklady, cestná premávka a pod.). Zapnutia a vypnutia sú vopred presne definované, doba svietenia je známa a nemenná. Spínač je možné umiestniť do uzamykateľnej skrine k výkonovým stykačom, takže odpadá aj problém vandalizmu. Cena novších a kvalitných typov fotobuniek je s cenou spínačov porovnateľná. Oproti fotobunke má však spínač aj mnoho iných úžitkových vlastností.
 

·         Elektro-mechanický spínač
Elektromechanický spínač zapína a vypína na základe momentálneho nastavenia prevádzkovateľom. Správna činnosť týchto hodín je preto veľmi závislá od presnosti a pravidelnosti ich prestavovania. Mnohí prevádzkovatelia priznávajú, že vo veľa prípadoch je prestavovanie týchto hodín len občasné a nekoncepčné, čím sa prevádzka VO veľmi predražuje. Takýto prevádzkovatelia často ani nevedia, kedy "chcú zapnúť a kedy vypnúť", pretože optimálne časy sa v priebehu roka výrazne menia. Najnepriaznivejším vplyvom je pri takomto spínaní práve ľudský faktor. Väčšina elektromechanických spínačov má veľmi hrubý prestavovací krok (najčastejšie 15 minút), takže presné spínanie sa nedá dosiahnuť ani teoreticky.

Na rozdiel od elektromechanických spínacích hodín nie je činnosť spínačov US závislá od ich pravidelného prestavovania, tým je eliminovaný ľudský faktor. Každý spínač US sa dodáva už prednastavený a pre ďaľšiu optimalizáciu spínacích časov stačí väčšinou nastaviť len zemepisnú polohu spínacieho miesta. Automatické denné prestavovanie je s krokom 1 minúta, takže nepresnosť spínania je teoreticky len ±1 minúta.
 

·         Centralizované spínanie pomocou HDO
Možno sa ešte v niektorých lokalitách používa ovládanie VO centrálne - pomocou HDO. Okrem toho, že je spínanie závislé od poskytovateľa signálu HDO, musí byť rozvod VO doplnený o HDO-prijímače. Najpodstatnejším obmedzením je však asi to, že si prevádkovateľ nemôže sám meniť časy zapínania a vypínania. V porovnaní s ostatnými spôsobmi je spínanie VO systémom HDO oveľa nákladnejšie.

Čím spínať VO ?
Na záver treba povedať, že všetky spomínané spôsoby spínania majú svoje výhody ako aj nevýhody. Pri voľbe spôsobu riadenia VO asi treba postupovať komplexnejše a zamerať sa na konkrétne požiadavky toho-ktorého spínacieho miesta. Počet a vážnosť istých nevýhod by mali byť zásadne prevážené množstvom a kvalitou výhod použitého spôsobu. Sme presvedčení, že naše spínače toto kritérium spĺňajú.


Stiahnite si náš aktuálny veľkoobchodný cenník
 ceny.pdf (34kB)

Objednávky na Slovensku:
ELTIS electronic, s.r.o.
Podjazdová I. 2875/10A, 971 01 Prievidza, Slovakia
IČO: 36317373, IČ DPH: SK2020078412
tel.: 046-542 3030, fax: 046-542 0344
email: eltis@eltis.sk

Zastúpenie v ČR, predaj a servis, cenník:
BUNIKO, Ing. Butnikošarovski
Bří Jaroňkú 4063
760 01 Zlín
tel./fax: 057-743 6021, mobil 0603-264 891
email: buniko@zl.inext.cz


WEB MASTER:
VITA slovakia, spol. s r.o.

na začiatok stránky