Commandes d’éclairage au niveau des luminaires

 

Steve Mesh

5 avril 2019

«Commandes d’éclairage au niveau des luminaires» (Luminaire-Level Lighting Controls ou LLLC) – c’est tout un acronyme à se mettre en bouche! Ce terme relativement nouveau dans l’industrie indique que chaque appareil contrôlé par un système de commande d’éclairage en réseau (networked lighting control ou NLC) intègre deux éléments spécifiques: 1) un “contrôleur” et 2) des capteurs.

Les contrôleurs sont les composants qui contiennent un relais (pour allumer et éteindre un appareil) et une méthode pour envoyer un signal de gradation à cet appareil. Dans un NLC, les contrôleurs communiquent généralement avec un serveur central. Le serveur est le lieu où résident généralement des éléments tels que les horaires et d’autres variables relatives à l’ensemble du système. Un horaire résidant dans le serveur central peut régir le fonctionnement de chaque appareil dans le bâtiment. Par exemple, tous les appareils d’un espace donné peuvent s’allumer en fonction d’un événement programmé à 7h00 pour tous les matins de la semaine de travail . Ils peuvent également ne s’allumer que lorsque l’occupation est détectée par un capteur, soit un capteur de présence à infrarouge passif (PRI), à ultrasons ou à technologie double. Dans le passé, de nombreux détecteurs de présence avaient une couverture assez large, telle que 2 000 pi2. Pour un capteur de plafond omnidirectionnel, cela se traduit par un cercle de 50 ’de diamètre ou un carré de 45’ x 45 ’.

Supposons que vous vous trouvez dans un bureau où chaque employé occupe une cabine de 10 ’x 10’ – ou 100 pi2 par employé. Si le NLC dispose de capteurs d’occupation couvrant 2 000 pi2, chaque capteur pourrait potentiellement réagir aux mouvements / occupations d’un maximum de 20 personnes différentes. Si tous les appareils de cette zone sont assignés pour répondre aux entrées de ce détecteur de présence, ils s’allumeront même si une seule personne entre dans la zone.

Dans le nouveau paradigme de «commandes d’éclairage au niveau des luminaires», chaque appareil a son propre contrôleur et ses propres capteurs. Admettons que le même espace de bureau mentionné précédemment dispose d’un plan d’éclairage soigneusement élaboré dans lequel un appareil fournissant de la lumière ambiante est associé à chaque cabine de 10 ’x 10’. Si le type de couverture du capteur d’occupation intégré est suffisamment petit, il ne peut alors que réagir au mouvement / à l’occupation d’une seule personne se trouvant dans ce compartiment particulier. Si un capteur de présence a une couverture de 200 pi2, par opposition à 2 000 pi2, il couvrira alors une zone d’environ 8 pi x 8 pi. Pour une cabine de 10 ’x 10’ dans un espace de bureau, c’est un appariement presque parfait. Par conséquent, le luminaire d’une cellule donnée ne s’allumera probablement que lorsque l’occupant de cette cellule est présent. Inversement, une personne entrant dans un compartiment adjacent ne déclenchera probablement pas le détecteur de présence intégré dans votre luminaire si vous n’êtes pas à votre bureau.

Quel est l’avantage de cette “granularité” accrue? Augmentation des économies d’énergie, essentiellement. Le coût et la taille des capteurs ayant considérablement diminué avec le temps, il est désormais rentable de déployer des «commandes d’éclairage au niveau du luminaire» dans un NLC. Presque tous les fabricants de NLC proposent désormais des capteurs intégrés aux appareils et des contrôleurs à faible ampérage. Toutefois, la plupart proposent toujours des contrôleurs avec une capacité d’ampérage plus élevée, au cas où vous souhaitiez toujours contrôler un groupe de luminaires ensemble. Ainsi, vous pouvez décider que tous les plafonniers à DEL au long d’un couloir doivent s’allumer en même temps, quel que soit le lieu où une personne y pénètre. L’incorporation de contrôleurs et de capteurs intégrés aux appareils dans les plafonniers ronds et encastrés est une offre moins répandue chez de nombreux fabricants. Il peut donc être raisonnable de contrôler la commutation et la gradation de tous les plafonniers de ce couloir avec un contrôleur d’intensité supérieure et un ou plusieurs capteurs de présence. Si plusieurs capteurs de présence sont utilisés, leur fonctionnement sera alors «mis en parallèle», de sorte qu’une personne entrant dans le couloir n’importe où sur cette longueur allumera tous les luminaires.

Hormis certaines applications spécifiques mentionnées plus haut, le déploiement de luminaires avec contrôleurs et capteurs intégrés (LLLC) est pertinent dans une grande variété d’espaces, pas seulement dans les bureaux. Par exemple, un entrepôt déployant un NLC avec des contrôleurs et des capteurs intégrés dans les appareils peut réaliser des économies d’énergie similaires puisque seuls les appareils près desquels des personnes marchent ou conduisent des véhicules tels que des chariots élévateurs à fourche s’allument. Il est important de noter que vous n’avez pas à penser que les luminaires s’allumeront à plein régime ou s’éteindront complètement, que le capteur détecte ou non la présence de personnes. La plupart des systèmes NLC disposent d’options permettant de définir des niveaux de gradation spécifiques en fonction de l’occupation ou de la vacance. En fait, certains codes de l’énergie exigent spécifiquement que les luminaires de certains espaces soient toujours partiellement alimentés ( ex : à 50%) et que l’occupant doive actionner manuellement un commutateur pour annuler ce réglage et allumer les lumières au maximum. Inversement, dans certains codes de l’énergie, pour des espaces tels que des cages d’escalier, les appareils peuvent atténuer l’effet des capteurs détectant la «vacance», mais ne peuvent pas s’éteindre complètement, car une cage d’escalier est une voie de sortie d’urgence. En utilisant un logiciel NLC doté de ce type d’options – et c’est le cas actuellement -, vous pouvez vous conformer aux codes de l’énergie et économiser de l’énergie en même temps.

Certains codes de l’énergie commencent à concorder avec les dernières avancées technologiques .. quoique lentement (!!!), mais ils le font tout de même. Par exemple, la version 2018 de l’IECC contient désormais des références aux LLLC. Comme indiqué dans le commentaire de Craig DiLouie sur la page de la LCA du 27/07/2018:

«Le changement le plus important dans la section relative aux exigences en matière de contrôles est peut-être le nouveau choix entre deux procédures de conformité. Le code inclut désormais une alternative dans laquelle des commandes d’éclairage au niveau du luminaire (LLLC) sont installées capacité de dérogation de commutation locale parallèlement à des commandes manuelles et à des commandes pour des applications spécifiques telles que l’éclairage d’accentuation et l’éclairage des aires de travail »

«L’IECC définit le concept de LLLC comme un système dans lequel les luminaires disposent d’une intelligence intégrée, de capteurs de présence et de lumière, d’une capacité de réseau sans fil et, le cas échéant, d’une capacité de dérogation de commutation locale. Le code exige que le luminaire soit capable de détecter indépendamment l’occupation, d’atténuer l’intensité lumineuse afin de maintenir le niveau d’éclairage souhaité, et d’être configurable, y compris les points de consigne d’atténuation, les temporisations, les taux d’atténuation, la sensibilité du capteur et le zonage sans fil.

L’expression “capteurs de luminosité” fait référence à ce que l’on appelle généralement des “photodétecteurs”. De nombreux fabricants utilisent des termes tels que «capteurs de lumière du jour», «capteurs de lumière ambiante», etc. Indépendamment du terme, le coût et la taille de ces composants ont également diminué avec le temps, à l’instar des capteurs d’occupation. Par conséquent, il est maintenant économique pour les fabricants de les incorporer également dans les LLLC. Cette granularité accrue peut aider à réduire la consommation d’énergie de la même manière que les capteurs de présence, mais plus important encore, elle peut également contribuer à une plus grande uniformité de l’éclairage ciblé.

Que se passerait-il si, à des fins de discussion, le signal de gradation d’un seul photodétecteur commandait aux luminaires d’augmenter considérablement le rendement lumineux lorsque l’ombre d’une colonne masquait la lumière incidente frappant ce photodétecteur ? S’il était affecté à tous les luminaires d’une vaste zone, le rendement lumineux de tous les luminaires augmenterait en conséquence, annulant ainsi la possibilité d’économies d’énergie plus importantes. À l’inverse, si un faisceau puissant mais étroit de lumière incidente venait de toucher ce même photodétecteur ? Il ordonnerait ensuite à tous les luminaires de cette zone de s’éteindre, même si la plupart des appareils devaient atteindre une puissance de sortie supérieure afin de maintenir le même niveau d’éclairement cible. De toute évidence, les photodétecteurs à intégration individuelle (LLLC) sont aussi utiles que les détecteurs de présence intégrés.

Comme indiqué précédemment, les commandes d’éclairage au niveau des luminaires sont désormais intégrées à certaines des versions de code les plus récentes ( telles que IECC 2018 ) en tant que méthode possible pour la conformité du code à des codes énergétiques rigoureux. Cependant, dans certaines régions, les entreprises de services publics locales encouragent également le déploiement des LLLC, par opposition aux systèmes NLC qui n’utilisent pas de composants intégrés. Par exemple, les services publics du nord-ouest ont déployé des efforts considérables pour déployer des NLC avec des commandes d’éclairage au niveau des luminaires.

Que le code de l’énergie applicable exige ou non les LLLC… ou les permette comme voie normative de conformité… ou que les services publics les subventionnent,  l’usage des LLLC offrira toujours le maximum de granularité, donc de flexibilité, et très probablement d’économies d’énergie dans les bureaux, les entrepôts et de nombreux autres types d’espace.. Assurez-vous de demander à chaque fournisseur que vous contactez s’ils disposent des composants permettant des commandes d’éclairage au niveau du luminaire.