Analiza możliwości poprawy efektywności energetycznej, w kontekście adaptacji oświetlenia pomieszczeń w budynku biurowym poprzez personalizację warunków oświetlenia : rozprawa doktorska = Analysis ... więcej

Analiza możliwości poprawy efektywności energetycznej, w kontekście adaptacji oświetlenia pomieszczeń w budynku biurowym poprzez personalizację warunków oświetlenia : rozprawa doktorska = Analysis of the possibilities to improve energy efficiency in the context of the indoor lighting adaptation in an office building, through a personalization of the lighting conditions / Mirosław Dechnik. – Kraków, 2021. – 198 s. : rys., schem., tab., wykr. – Akademia Górniczo-Hutnicza. Wydział Elektrotechniki, Automatyki, Informatyki i Inżynierii Biomedycznej. – Promotor: dr hab. inż. Robert Stala, prof. AGH ; promotor pomocniczy: dr inż. Szczepan Moskwa. – Bibliogr. 391 poz., Streszcz., Abstr.

spersonalizowane sterowanie oświetleniem, indywidualne oświetlenie, biuro typu open space, efektywność energetyczna, oświetlenie LED, automatyka budynkowa, sterowanie zorientowane na użytkownika, ... więcej

spersonalizowane sterowanie oświetleniem, indywidualne oświetlenie, biuro typu open space, efektywność energetyczna, oświetlenie LED, automatyka budynkowa, sterowanie zorientowane na użytkownika, system sterowania i automatyzacji budynku, budynek typu smart, budynek inteligentny, sztuczne sieci neuronowe, optymalizacja, technika świetlna, oświetlenie wnętrz, elektrotechnika, energia elektryczna

personalized lighting control, individual lighting, open space office, energy efficiency, LED lighting, building automation, occupant centered control, building automation and control system, smart building, ... więcej

personalized lighting control, individual lighting, open space office, energy efficiency, LED lighting, building automation, occupant centered control, building automation and control system, smart building, intelligent building, artificial neural network, optimization, lighting engineering, interior lighting, electrical engineering, electric energy

Technika oświetleniowa jest interdyscyplinarną dziedziną, która łączy elementy techniczne pracy instalacji oświetleniowej, aspekt zdrowotny funkcjonowania użytkownika w wytwarzanych warunkach oświetleniowych, ... więcej

Technika oświetleniowa jest interdyscyplinarną dziedziną, która łączy elementy techniczne pracy instalacji oświetleniowej, aspekt zdrowotny funkcjonowania użytkownika w wytwarzanych warunkach oświetleniowych, a także kwestie estetyczne. Wszystkie te elementy należy uwzględniać przy wszelkiego rodzaju rozważaniach na temat oświetlenia. W biurowcach, na skutek intensywnej eksploatacji, oświetlenie wnętrz jest jednym głównych elementów ich energochłonności. Dzięki możliwościom funkcjonalnym zintegrowanych systemów sterowania i automatyzacji w budynkach typu smart, możliwa jest racjonalizacja zużycia energii w obszarze oświetlenia, a także poprawa warunków pracy wzrokowej ludzi. Obecnie, za sprawą wysokiej skuteczności świetlnej źródeł LED podczas pracy w stanie zredukowanego naświetlania, na znaczeniu zyskują metody sterowania oświetleniem, wykorzystujące ściemnianie lamp. Praca składa się z sześciu rozdziałów, w których zawarto opisy analiz, badań symulacyjnych, ankietowych i doświadczalnych prowadzonych z wykorzystaniem infrastruktury Małopolskiego Laboratorium Budownictwa Energooszczędnego, w zakresie możliwości poprawy efektywności energetycznej oświetlenia, przy użyciu nowoczesnej instalacji elektrycznej stosowanej w budownictwie biurowym typu smart. Scharakteryzowano różne metody sterowania oświetleniem oraz przeprowadzono analizę uzyskiwanych z ich wykorzystaniem oszczędności energii. Zwrócono także uwagę na aspekt akceptacji przez ludzi systemów automatycznego sterowania, niezbędnej dla uzyskania wysokiej efektywności energetycznej w rzeczywistym obiekcie. Wykazano, że indywidualne preferencje oświetleniowe ludzi są zróżnicowane, a w biurach znacząca liczba osób preferuje natężenie oświetlenia niższe niż rekomendowane. Przedstawiono także wyniki badań własnych dotyczących subiektywnej oceny oświetlenia w nowoczesnym środowisku biurowym, które potwierdziły ten wniosek. Na podstawie przeprowadzonych rozważań, zaproponowano metodę lokalnego, spersonalizowanego sterowania oświetleniem w otwartej przestrzeni biurowej, która wykorzystując matrycę niezależnie sterowanych lamp LED oświetlenia ogólnego, umożliwia użytkownikom dostosowanie natężenia oświetlenia na stanowisku pracy, w celu zaspokojenia specyficznych, indywidualnych potrzeb oświetleniowych. Oświetlenie pozostałych, niewykorzystanych biurek jest przyciemniane. Metoda ta łączy zatem regulację indywidualną oraz sterowanie zależne od zajętości poszczególnych stanowisk. Na potrzeby optymalizacji tego typu problemu lokalnego sterowania, przy minimalnym zużyciu energii, opracowano dwa modele matematyczne systemu oświetleniowego, stosując modelowanie analityczne oraz sztuczne sieci neuronowe. Badania symulacyjne i doświadczalne przedstawionej metody przeprowadzono na przykładzie wybranego pomieszczenia, którego charakterystyka oraz przyjęte rozmieszczenie miejsc pracy są typowe dla nowoczesnych biur typu open space. Rezultaty wykazały, że proponowana metoda sterowania umożliwia poprawę efektywności energetycznej pracy systemu oświetleniowego oraz warunków oświetleniowych wytwarzanych na stanowiskach pracy, względem tradycyjnej instalacji oświetleniowej.

Lighting technology is an interdisciplinary field that combines the technical elements of lighting installation work, the health aspect of human functioning in created lighting conditions, as well as aesthetic ... więcej

Lighting technology is an interdisciplinary field that combines the technical elements of lighting installation work, the health aspect of human functioning in created lighting conditions, as well as aesthetic issues. All these elements should be considered in any kind of lighting considerations. In office buildings, due to intensive use, interior lighting is one of the main elements of their energy consumption. Thanks to the functional capabilities of integrated automation and control systems in smart buildings, it is possible to rationalize energy consumption in the area of lighting, as well as improve the conditions of visual work of people. Currently, due to the high luminous efficiency of LED sources when working in a reduced light state, lighting control methods that use dimming are gaining importance. This thesis consists of six chapters containing descriptions of analyzes, as well as simulation, questionnaire and experimental studies conducted with the use of the infrastructure of the Małopolska Laboratory of Energy Efficient Building, regarding the possibilities of improving the energy efficiency of lighting with the use of modern electrical installations used in smart office buildings. The author characterized various methods of lighting control and analyzed the energy savings obtained with their use. Attention was also paid to the aspect of human acceptance of automatic control systems, necessary for obtaining high energy efficiency in the actual building. It has been shown that people's individual lighting preferences are varied, and in offices a significant number of people prefer lighting levels lower than recommended. The results of the author’s own research on the subjective assessment of lighting in a modern office environment, which confirmed this conclusion, were also presented. Based on the aforementioned considerations, the author proposed a method of local, personalized lighting control in an open office space, which, using a matrix of independently controlled LED lamps of general lighting, allows users to adjust the lighting intensity at the workplace in order to meet specific, individual lighting needs. The lighting of the remaining, unused desks is dimmed. Therefore, this method combines personal tuning and occupancy control of individual desks. To optimize this type of local control problem with minimal energy consumption, two mathematical models of the lighting system were developed using analytical modeling and artificial neural networks. The simulation and experimental studies of the presented method were carried out on the example of a selected room, which characteristics and arrangement of workplaces are typical of modern open space offices. The results showed that the proposed control method leads to an improvement in both the energy efficiency of the illumination system and the lighting conditions created at workplaces, compared to the traditional lighting installation.