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Dec 26, 2023

Éclairer la voie vers la durabilité avec PoE

Selon le département américain de l'énergie, les bâtiments commerciaux sont responsables

Selon le département américain de l'énergie, les bâtiments commerciaux sont responsables d'environ 18 % de l'énergie totale consommée dans ce pays. Ainsi, la réduction de la consommation d'énergie, bâtiment par bâtiment, pourrait avoir un impact important.

C'est une hypothèse sûre qu'une grande partie de cette puissance est inutilement gaspillée. Par exemple, pendant la fermeture de la pandémie, la réduction de l'énergie utilisée dans les bâtiments commerciaux à New York était nettement inférieure à la baisse d'occupation de ces bâtiments.

Ce fait confirme mon opinion selon laquelle un contrôle intelligent des systèmes du bâtiment pourrait grandement contribuer à améliorer l'efficacité énergétique.

Pour vérifier les possibilités, j'ai eu une discussion avec Akram Khalis, CTO de MHT Lighting, Inc., Staten Island, NY, à propos de leur système de contrôle d'éclairage, qui est construit sur Power over Ethernet (PoE). La caractéristique unique d'un réseau PoE est qu'avec un seul câble basse tension, vous pouvez alimenter l'éclairage, le contrôler et récolter des informations détaillées sur les modes d'utilisation. Et vous pouvez également l'utiliser pour coordonner avec d'autres systèmes de construction, comme le CVC et les couvre-fenêtres électriques.

PoE permet à un seul câble Ethernet à paire torsadée de fournir à la fois les données et l'alimentation électrique. Les capteurs, les caméras et les points d'accès utilisent l'alimentation PoE depuis un certain temps maintenant, mais l'éclairage a été largement négligé. Cependant, le passage aux LED basse consommation pour l'éclairage général a rendu raisonnable l'utilisation du PoE comme source d'alimentation pour l'éclairage.

Avec l'éclairage, vous avez déjà un réseau en place dans tout le bâtiment. Ainsi, si l'éclairage est alimenté par PoE, vous pouvez ajouter des capteurs aux luminaires et capturer une image extrêmement granulaire et détaillée du bâtiment vivant. En exportant les données de ces capteurs via Ethernet, vous pouvez accumuler des informations telles que la température moyenne, l'humidité moyenne, le niveau de lumière moyen par zone et les taux d'occupation des pièces.

"Je ne trouve pas de point d'accès qui ne soit pas PoE, mais nous ne prêtons jamais attention à l'équipement à très haute densité dans le bâtiment, qui est l'éclairage - c'est dans chaque bureau, dans chaque pièce, dans chaque pied carré. C'est la façon d'éclairer le bâtiment ", a déclaré Khalis.

Le système MHT peut fournir jusqu'à 90 watts, dont la plus grande partie peut alimenter les LED - généralement à 10 watts par lampe. La puissance restante peut être utilisée pour les capteurs. Et c'est là que l'utilité des systèmes d'éclairage PoE brille.

Un système de bâtiment automatisé peut réduire la consommation d'énergie de deux manières principales :

Différents systèmes peuvent être coordonnés pour réduire automatiquement l'énergie, par exemple l'éclairage et le CVC.

Les capteurs distribués peuvent collecter des informations sur les conditions du bâtiment et, au moyen d'un tableau de bord, générer des rapports de kWh en fonction du temps, à mesure que les conditions varient. Cela peut fournir des informations critiques indiquant ce qui contribue à l'augmentation de la consommation d'énergie.

Avec la plate-forme logicielle Inspextor® de MHT, vous pouvez planifier des actions coordonnées pour réduire la consommation d'énergie d'un bâtiment. La plate-forme peut suivre l'utilisation du kWh et la corréler avec des événements dans le bâtiment, tels que les pièces occupées à certains moments. Ainsi, par exemple, les réunions pourraient être reprogrammées pour réduire la demande énergétique de pointe.

Le moteur d'IA de MHT peut convertir des données brutes en informations significatives et les renvoyer à un être humain via un mécanisme de rapport de tableau de bord.

Vous pouvez utiliser la plate-forme pour créer des objectifs d'économies d'énergie, puis vous guider dans leur mise en œuvre, plutôt que de revenir en arrière en éteignant les lumières et en baissant le CVC pour mesurer leurs effets.

Avec Inspextor, vous pouvez prédéfinir votre objectif, par exemple réduire la consommation de 5 à 10 %, enregistrer cet objectif et avec la fonction de tableau de bord, voir les chiffres changer statistiquement.

Le tableau de bord peut afficher la consommation réelle ; projetez ce qui arriverait au fil du temps à la consommation si vous ne faisiez rien ; et ce qui pourrait être réalisé en suivant un plan suggéré.

Les informations peuvent être utilisées de deux manières différentes.

Un gestionnaire de bâtiment peut obtenir des informations sur l'utilisation de l'espace et le pic d'occupation au cours d'une journée, d'une semaine, d'un mois, d'une année, puis ajuster les politiques d'éclairage programmées dans la plate-forme ainsi que les politiques des autres systèmes du bâtiment. Un avantage supplémentaire est que les politiques peuvent également être utilisées pour améliorer l'environnement de travail des employés.

L'intelligence artificielle peut apprendre les habitudes et les opérations fréquentes du bâtiment et effectuer elle-même de petits ajustements progressifs. Il peut reconnaître des modèles et ajuster le rendement lumineux en fonction des prévisions d'occupation ou des mesures du niveau de lumière ambiante.

Les capteurs montés sur l'éclairage peuvent détecter si une salle de conférence est occupée - et avec un capteur d'occupation thermique dans chaque coin de la pièce, il peut même détecter de manière anonyme le nombre d'occupants.

Si la pièce est inoccupée, l'action la plus évidente sera d'éteindre les lumières.

Si la pièce est inoccupée, ces informations peuvent diriger les stores motorisés en réseau pour assombrir la pièce afin de réduire la charge sur le système CVC.

Avec l'ajout de capteurs de niveau de lumière, les LED peuvent être automatiquement atténuées de 100 % jusqu'à 1 % pour tirer parti de la lumière du jour ambiante, tout en maintenant un niveau de lumière constant dans la pièce - récolte de la lumière du jour.

Le CVC peut être ajusté en fonction du nombre d'occupants.

Il est certainement faisable et extrêmement judicieux de construire un réseau PoE basé sur le contrôle de l'éclairage si vous construisez un nouveau bâtiment.

Cela a également du sens si vous effectuez une rénovation en profondeur, où vous rénovez et remplacez les systèmes du bâtiment dans le but de réduire la consommation d'énergie.

si vous êtes propriétaire d'un bâtiment flambant neuf, vous devriez envisager de pérenniser le bâtiment. Vous allez être enfermé dans tous les systèmes que vous installez maintenant pendant au moins 10 à 12 ans.

Il existe de très bonnes raisons d'installer des systèmes d'éclairage PoE.

Il réduit le temps et les dépenses liés à l'installation du câblage électrique. Les câbles réseau ne nécessitent pas l'intervention d'un électricien qualifié pour les installer et peuvent être installés n'importe où.

Sans être reliés à une prise électrique, les appareils tels que les caméras IP et les points d'accès sans fil peuvent être placés là où ils sont le plus nécessaires et repositionnés facilement si nécessaire.

La distribution PoE est intelligente et conçue pour protéger l'équipement réseau contre les surcharges, les sous-alimentations ou les installations incorrectes.

L'alimentation PoE provient d'une source centrale et universellement compatible plutôt que d'un ensemble d'adaptateurs muraux distribués. Il peut être secouru par une alimentation sans coupure ou contrôlé pour désactiver ou réinitialiser facilement les appareils.

Avoir de l'énergie disponible sur le réseau signifie que l'installation et la distribution des connexions réseau sont simples et efficaces.

Une fois le réseau en place, il est relativement facile d'ajouter de nouveaux systèmes — pour intégrer les futures technologies qui deviennent disponibles.

L'utilisation du PoE facilitera la participation aux programmes de réponse à la demande (DR) des services publics.

Nous voyons de plus en plus de lois et de réglementations gouvernementales visant à réduire la consommation d'énergie dans les bâtiments. Par exemple, la loi locale 97 de la ville de New York pénaliserait les propriétaires d'immeubles en fonction du profil de l'immeuble. Il caractérise chaque bâtiment en fonction de sa taille et de son cas d'utilisation et lui permet d'utiliser une quantité d'énergie spécifique. "Je dirais que plus de 80% des bâtiments de New York ne correspondent pas à ce profil, ce qui signifie qu'ils sont pénalisés, ou qu'ils seront pénalisés s'ils ne prennent pas de décision", a déclaré Khalis. "Donc, je pense que c'est un très gros facteur maintenant. Les clients voient arriver de grosses amendes.

Il y a en fait plus d'une ligne de fond.

D'abord et avant tout, il y a la réduction de la consommation d'énergie, dont nous avons besoin à l'échelle mondiale.

Pour le propriétaire du bâtiment, moins d'énergie signifie des factures d'électricité moins élevées.

Un environnement de travail amélioré, ce qui conduit à une productivité accrue.

Le coût réduit du câblage basse tension par rapport au câblage et aux luminaires CA standard.

Simplifier l'installation des technologies futures.

Éviter les amendes et bénéficier des incitations gouvernementales.

Cet article a été rédigé par Ed Brown, rédacteur en chef de Sensor Technology. Pour plus d'informations, allez ici .

Cet article est paru pour la première fois dans le numéro de février 2023 de Sensor Technology Magazine.

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