Anwendungsfall des NiCS-Beleuchtungssystems: Null-Energie-Projekt für intelligente Beleuchtung in Tiefgaragen

Die „Mitteilung des Staatsrates über den Druck und die Verteilung des Aktionsplans zur Erreichung der Kohlenstoffspitze vor 2030“ stellt im Abschnitt „Maßnahmen zur Kohlenstoffspitze im städtischen und ländlichen Bauwesen“ ausdrücklich fest: Das Niveau der Elektrifizierung an den Endpunkten von Gebäuden ist zu erhöhen, und es sind „Photovoltaik-Speicher-Gleichstrom-Flexibilität“-Gebäude zu errichten, die photovoltaische Stromerzeugung, Energiespeicherung, Gleichstromverteilung und flexiblen Stromverbrauch integrieren. Bis 2025 soll die Rate der Substitution durch erneuerbare Energien in städtischen Gebäuden 8 % erreichen, und die Abdeckungsrate mit Photovoltaik auf den Dächern neuer öffentlicher Gebäude und neuer Fabrikhallen soll sich bemühen, 50 % zu erreichen.

互联智控科技（天津）有限公司自2014年开始，以自有知识产权为主导，自主研发NiCS网络智能照明系统（以太网供电网络智能照明系统）。NiCS网络智能照明系统通过将成熟的以太网低压直流供电技术，结合“光储直柔”技术的应用，在光伏发电后无需逆变的情况下，能够轻松实现零能耗照明，从根本上实现了照明零碳排放。公司以NiCS照明系统为基础研发了NiCS零能耗照明系统。

Das Unternehmen hat das Konzept der „Software-definierten Beleuchtung (SDL)“ eingeführt. Durch die Software-Definition ermöglicht das vernetzte Beleuchtungssystem NiCS, dass Leuchten beliebig gruppiert und jederzeit umgruppiert werden können, wodurch zeitgesteuerte Steuerung, Zonensteuerung, Szenensteuerung, Sensorsteuerung und menschenzentrierte Beleuchtung sehr einfach werden.

Systemarchitektur:

Standardstruktur des NiCS-Beleuchtungssystems

Das NiCS-Beleuchtungssystem besteht aus fünf Teilen: Steuerungen, integrierte Verkabelungssysteme, Panel-Schalter und Sensoren, Leuchten und eine integrierte Cloud-Management-Plattform.

Architektur des Null-Energie-Beleuchtungssystems

Das Null-Energie-Beleuchtungssystem besteht aus einem photovoltaischen Stromerzeugungssystem + NiCS-Beleuchtungssystem.

Netzwerk-Intelligente-Beleuchtungssystemarchitektur „Optische Speicherung direkte Flexibilität“

Systemaufbau: photovoltaisches Stromerzeugungssystem (PV), Energiespeichersystem, Ethernet-basiertes intelligentes Beleuchtungssystem, netzergänzendes Umwandlungssystem, Stromversorgungsmanagementsystem, Cloud-Plattform-Managementsystem und integriertes Verkabelungssystem.

Berichten zufolge ist NiCS Lighting eine nationale Premiere, die Power-over-Ethernet-Technologie und strukturierte Netzwerkverkabelung, LED-Leuchten einsetzt und Sensortechnologie integriert, die im Bereich der intelligenten Steuerung und des Internets der Dinge weit verbreitet ist. Sie hat die NiCS Lighting Intelligent Control Cloud Platform entwickelt, um LED-Leuchten und andere angeschlossene Geräte intelligent zu verwalten, und bietet Gebäuden ein sicheres, energieeinsparendes, intelligentes, gesundes und wartungsfreundliches Beleuchtungssystem, das die Steuerungsanforderungen verschiedener Anwendungsszenarien erfüllt.

Derzeit arbeitet Interconnected Smart Control Technology (Tianjin) Co., Ltd. mit Tianjin Jianneng Energy Saving Technology Co., Ltd. (ehemals Zentrum zur Förderung der Energieeffizienz im Bauwesen in Tianjin) zusammen, um ein Projekt für intelligente Beleuchtung mit Null-Energieverbrauch für die Tiefgarage eines Regierungsgebäudes in Tianjin gemeinsam zu planen und umzusetzen. Das Projekt hat die konkrete Umsetzungsphase erreicht.

Situation der Tiefgarage des XXXX-Gebäudes

1. Aktueller Beleuchtungsstatus

★ Anzahl der Leuchten: 728

★ Lampentyp: T8 LED-Bracket-Röhre, Leistung 22 W

★Steuerungs- und Nutzungsmethode: Manuelle Zonensteuerung

2. Bestehende Probleme

★ Die Garagenbeleuchtung muss 24 Stunden am Tag durchgehend betrieben werden, was zu erheblichen jährlichen Stromkosten führt.

★ Traditionelle Steuerungsmethoden, ohne signifikante Energieeinsparung und ohne statistische Fähigkeiten.

★ Es gibt viele Garagenleuchten, was zu einem hohen Arbeitsaufwand für Austausch und Wartung sowie zu hohen Wartungskosten führt.

★ Es können keine genauen Daten zum Energieverbrauch der Leuchte abgerufen werden.

★ Vorhandene Photovoltaiksysteme werden nicht vollständig genutzt, was zu Verschwendung führt.

3. Bedarfsanalyse

3.1 Anforderungen an die Energieeinsparung

★Nutzt eine intelligente Steuerung: Die Lichter gehen an, wenn Fahrzeuge oder Personen kommen, und dimmen sich, wenn sie gehen, wodurch das Ziel der Energieeinsparung erreicht wird.

★Die Energie bestehender Photovoltaikmodule voll ausschöpfen, um Energieeinsparung zu erreichen.

3.2 Anforderungen an die Steuerungsmethode

Fernsteuerung über eine Softwareplattform zum Ein- und Ausschalten der Leuchten basierend auf Uhrzeit und Verkehrsaufkommen.

3.3 Anforderungen an die Wartungskosten

Verwenden Sie Leuchten mit langer Lebensdauer, um die Wartungskosten zu senken, die durch den Austausch von Leuchten entstehen, und gleichzeitig die Arbeitskosten im Zusammenhang mit dem Austausch von Leuchten zu reduzieren.

Lösung

Verwenden Sie das intelligente Beleuchtungssystem NiCS und schließen Sie den Controller an das 220-V-Stromnetz an. Der Controller wandelt dies in 48-V-Gleichstrom mit niedriger Spannung um, versorgt die Leuchte mit Strom und überträgt Daten über ein Cat5e-Ethernet-Kabel.

Derzeit gibt es 568 Photovoltaikmodule mit den Abmessungen 800*1200 und einer Leistung von 130W.

Unter Nutzung der vor Ort installierten 568 Photovoltaikmodule wird Strom in Batterien gespeichert, um die Beleuchtung in acht Brandschutzzonen (ohne den Fahrradbereich) mit Energie zu versorgen. Wenn der Batteriespeicher leer ist, wird Netzstrom zur Ergänzung verwendet, wodurch die Anforderungen an die Energieeinsparung erfüllt werden.

Jährliche Stromerzeugung bestehender Photovoltaikmodule = Anzahl der Photovoltaikmodule × Leistung × 4 Stunden tatsächlicher täglicher Betriebszeit × Tage × Nutzungsgrad der Photovoltaikmodule × Anzahl sonniger Tage im Jahr = 568 × Leistung × 4 × 365 × 0,8 × 0,5 = 43.099 kWh

Durch die intelligente Energieeinsparungsmethode NiCS beträgt der jährliche Stromverbrauch etwa 21.045 kW. Nach der Nutzung von Photovoltaikmodulen sind die jährlichen Stromkosten vernachlässigbar.

1. Systemstruktur

Schematische Darstellung der Struktur des Systems für intelligente Beleuchtung

2. Entwurfskonzept

(1) Leuchte

NiCS LED-Leuchten zeichnen sich durch flimmerfreien Betrieb, extrem geringe Blendung, moderate Farbtemperatur und moderaten Farbwiedergabeindex aus und sind daher für die Garagenbeleuchtung geeignet.

(2) Steuerungsart

★Integrierte Infrarot-Leuchten einsetzen, um den Effekt „Licht an bei Ankunft von Personen, Licht aus beim Verlassen“ zu erzielen. Die Innenbeleuchtung basierend auf dem Fahrzeugfluss in der Tiefgarage steuern.

★ Steuern Sie Leuchten fern, indem Sie sie über die Softwareplattform gruppieren.

(3) Energieeinsparung

Verwendet LED-Leuchten und spart dadurch 50–70 % Stromverbrauch; nutzt Ethernet-Stromversorgung, um Energieverluste in der Verkabelung zu reduzieren; setzt intelligente Beleuchtungssteuerung ein, um den Stromverbrauch weiter zu senken.

Nutzt vorhandene Photovoltaikmodule, schließt sie an Speicherbatterien zur Energiespeicherung an und versorgt damit die Beleuchtung, um Energie einzusparen.

(4) Informationsmanagement

Verwalten und überwachen Sie die Beleuchtungsbedingungen durch die Bereitstellung der NiCS-Systemsoftware und stellen Sie ein Sensornetzwerk bereit, um Daten für die Garage zu sammeln und Feedback zu geben.

(5) Geringe Wartungskosten

Durch die Einführung von Power over Ethernet (PoE) zur direkten Versorgung der Leuchte mit Niederspannungs-Gleichstrom werden Probleme mit begrenzter Lebensdauer aufgrund der Qualität von Konstantstromquellen minimiert. Dies bringt die tatsächliche Lebensdauer viel näher an die theoretische Lebensdauer von LED-Leuchten heran, wodurch die Häufigkeit des Leuchtaustauschs erheblich reduziert und somit sowohl die Austausch- als auch die Wartungskosten gesenkt werden.

III. Systemvorteile

1. Intelligent

Das integrierte Infrarot-Leuchte und die Datenplattform-Zentrale ermöglichen die intelligente Steuerung und Verwaltung von Leuchten.

2. Energieeinsparung

Der Einsatz von LED-Leuchten spart 50–70 % Strom; die Stromversorgung über Ethernet reduziert Energieverluste in der Verkabelung; die intelligente Steuerung ermöglicht eine smarte Lichtsteuerung und spart dadurch Strom.

Hinweis: Die Berechnungen basieren auf 24 Stunden pro Tag und 365 Tagen pro Jahr.

3. Extrem niedrige Wartungskosten

Power over Ethernet ermöglicht es LED-Leuchten, sich ihrer theoretischen Lebensdauer anzunähern, Anwendungsengpässe zu überwinden und sowohl die Kosten für den Austausch der Leuchten als auch die Arbeitskosten zu senken.

Hinweis: Die Garantiezeit für gewöhnliche LED-Röhren beträgt in der Regel 2–3 Jahre, berechnet auf Basis eines täglichen Betriebs von 24 Stunden. Daher beträgt die Lebensdauer von LED-Leuchten etwa 12 Monate, was einen jährlichen Austausch erfordert. Der Stückpreis wird mit 40 Yuan pro Leuchte berechnet, und die Arbeitskosten für den Austausch der Leuchten werden mit 20 Yuan pro Austausch berechnet.

4. Informationsmanagement

Stellen Sie die Software des NiCS-Beleuchtungssystems bereit, um eine informationsbasierte Verwaltung der logarithmischen Beleuchtung von Tiefgaragen zu erreichen, einschließlich der Überwachung und Verwaltung der Beleuchtungsbedingungen.