سیستم کنترل روشنایی یا روشنایی هوشمند چیست؟

یک طراحی روشنایی خوب مستلزم یک طراحی کنترلی خوب می باشد. کنترل روشنایی نقش مهمی در سیستم های روشنایی دارد و این قابلیت را به کاربر می دهد تا به صورت دستی و یا اتوماتیک :

• با استفاده از یک سوئیچ ، چراغ ها را روشن و یا خاموش کند
• نور را با استفاده از دیمر تنظیم کند

این قابلیت می تواند مزایایی در بر داشته باشد از جمله:

• انعطاف پذیری برای برآورده کردن نیازهای بصری کاربر
• اتوماسیون برای کاهش هزینه های انرژی و بهبود ثبات

در سالهای اخیر، سیستم کنترل روشنایی شامل دو قابلیت اضافی شده اند:

• تنظیم رنگ منبع نور، از جمله سایه نور سفید
• ایجاد داده ها از طریق اندازه گیری و / یا نظارت

بر اساس آخرین به روزرسانی ها در بنیان آموزش EE101، LCA: مقدمه ای برای کنترل روشنایی، این مقاله مروری بر عملکرد اصلی سیستم های کنترل روشنایی امروزی، مزایا و سؤالات اساسی مناسبی برای تعیین استراتژی کنترل روشنایی را ارائه می دهد.

اثرات سیستم کنترل روشنایی

سیستم های کنترل روشنایی عملکردهای اولیه و کاربردی زیر را ارائه می دهند. کاربران نهایی از این توابع برای حمایت از مدیریت انرژی و یا نیازهای بصری استفاده می کنند.

چطور	چرا
کم کردن شدت نور	تولید مقدار مناسب نور
منطقه بندی روشنایی برای کنترلرها	جایی که نور لازم است
کاهش نور به صورت خودکار در صورت عدم استفاده از فضا	هنگامی که نور لازم است

 

سیستم های کنترل روشنایی در حال تحول برای ارائه عملکردهای پیشرفته هستند که بسته به نوع سیستم و نیاز، دسترس پذیری متفاوت داشته باشند.

چطور	چرا
به طور جداگانه آرایه های diming LED با رنگ های مختلف یا درجه حرارت رنگ های مرتبط با نور سفید (CCTS)	تولید نور با رنگ مناسب یا سایه سفید نور
سیستم های کنترلی با قابلیت برنامه نویسی و مدیریت روشنایی	قابلیت برنامه نویسی و کنترل از راه دور
سیستم های کنترل هوشمند متمرکز با قابلیت اندازه گیری و / یا نظارت	مشخص کردن چگونگی کارایی مصرف نور

 

مزایا: نیازهای بصری

با تنظیم شدت یک یا چند لایه از روشنایی در یک فضا، سیستم های کنترل روشنایی می توانند:

• ظاهر فضا را تغییر دهند
• کارکردهای مختلف فضا را تسهیل کنند
• جو و روحیه را تغییر دهند
• تابش خیره کننده را کاهش دهند
• با ایجاد توانایی كنترل روشنایی برای کاربران، رضایت کاربر را افزایش دهند

مزایا: مدیریت انرژی

با کاهش روشنایی در زمان مصرف، شدت یا منطقه بندی، سیستم های کنترل روشنایی، هم تقاضا و هم مصرف انرژی را کاهش می دهند. براساس یک مطالعه توسط آزمایشگاه ملی لارنس برکلی(LBNL)، استراتژی های کنترل روشنایی عمومی و محبوب، 24-38٪ میانگین صرفه جویی در انرژی روشنایی را تولید می کند، که این مساله باعث کاهش هزینه های عملیاتی ساختمان خواهد شد.

عملکرد اساسی

سیستم های کنترل روشنایی، دستگاه ها و سیستم های ورودی / خروجی هستند. سیستم کنترل اطلاعات را دریافت می کند و تصمیم می گیرد که با این داده ها چه کار کند، و سپس میزان روشنایی را بر این اساس تنظیم می کند. در ادامه ما یک مدار روشنایی (پایه سوئیچ) را می بینیم. نیرو به منظور ایجاد گروهی از روشنایی ها در طول مدار حرکت می کند. این سیستم روشنایی نور را تأمین می کند.

سوئیچ کردن

یکی از خروجی های اصلی سوئیچ کردن است. در اینجا سوئیچ را می بینیم که روی خط بین منبع تغذیه و بار قرار گرفته است. هنگامی که سوئیچ بسته می شود (به عنوان مثال ، سوئیچ “روشن” است)، مدار کامل شده و اجازه می دهد جریان برق به بار تبدیل شود. با باز شدن مدار، جریان متوقف می شود (سوئیچ “خاموش” است)، و این باعث قطع برق در مدار می شود. این امر سوئیچ را به یک کنترلر تبدیل می کند.

دیمر

خروجی اصلی دیگر دیمر است. اگر از سوئیچ دیمر استفاده شده باشد، علاوه بر روشن / خاموش کردن، می تواند جریان را در حالت روشن بودن سوئیچ تغییر دهد، که باعث افزایش یا کاهش نور می شود. در اینجا ما یک دیمر را در مدار مشاهده می کنیم که روشنایی لامپ را تغییر و کاهش می‌دهد. بنابراین با دیمر می‌توان روشنایی یک لامپ را کنترل کرد.

ورودی خودکار در مقابل دستی

ورودی ممکن است دستی، اتوماتیک یا ترکیبی از این دو باشد، همانطور مشاهده می کنید در شکل زیر، عملکرد یک سنسور دیواری که به صورت دستی روشن می شود، نشان داده شده است.

با کنترل دستی، ورودی توسط کاربر آغاز و به صورت دستی پیاده سازی می شود. این برای برنامه های کاربردی هدایت شده توسط نیازهای بصری ایده آل است.

با کنترل خودکار، یک سیگنال از یک سنسور، کامپیوتر یا یک سیستم دیگر ساختمان، ورودی را فراهم می کند. میزان ورودی ممکن است بر اساس زمان، نیاز، سطح نور و یا شرایط دیگر باشد. کنترل اتوماتیک برای برنامه های مدیریت انرژی ایده آل است.

کنترل هوشمند

با کنترل دستی، کاربر در مورد تنظیم نور و میزان آن تصمیم می گیرد. با کنترل خودکار، این عملکرد توسط یک ریزپردازنده یا مدار منطقی انجام می شود. این ریزپردازنده یا مدار منطقی کنترلر روشنایی نامیده می شود، که هوش سیستم کنترل را فراهم می کند. کنترلر روشنایی، سیگنال های کنترل ورودی را بر اساس الگوریتم آن ها ارزیابی می کند و تصمیم می گیرد که چه موقع و کجا میزان روشنایی را تنظیم کند.

کنترلر ممکن است به عنوان یک مدار منطقی در یک دستگاه کنترل مستقل و یا به عنوان یک جزء جداگانه در یک سیستم کنترلی نصب شود. اگر یک مؤلفه جداگانه باشد، ممکن است در یک مکان مرکزی (هوش متمرکز) یا در مجاورت بار قرار داشته باشد و یا در لامپ های داخلی تعبیه شده باشد (هوش توزیع شده). هرچه سیستم کنترل هوشمند بیشتر توزیع شود، نورپردازی انعطاف پذیر تر و واکشنی تر می باشد.

 خروجی قطع و وصلی در مقابل تدریجی

اغلب ، هر دو سوئیچ قطع و وصلی و تدریجی در ساختمان مطلوب می باشد.

سوئیچ قطع و وصلی علیرغم ساده بودن از انعطاف پذیری کمتری برخوردار است و دارای محددیت هایی می باشد. همچنین ممکن است در فضاهایی که بیش از یک کاربر دارند اختلال ایجاد کند. در نتیجه، این امر به ویژه برای برنامه های مدیریت انرژی مانند خاموش کردن خودکار و همچنین کنترل دستی، بسیار مؤثر است.

سوئیچ تدریجی شدت نور بین سطوح روشنایی را با انتقال ساده تغییر می دهد، در نتیجه این سطح بالا از انعطاف پذیری می تواند نیازهای بصری کاربر را برآورده کند. اکثر لامپ های LED که دارای درایورهای تدریجی به عنوان یک گزینه استاندارد هستند موجب کاهش هزینه می شوند. خواب دادن به ویژه برای برنامه های نیازهای بصری و برای تصویب استراتژی های مدیریت انرژی ، مانند کنترل نور روز یا تنظیم تنظیم کار ، در فضاهای اشغالی مناسب است.

منطقه‌بندی کنترل

منطقه‌بندی کنترل یک جنبه مهم در طراحی سیستم کنترل روشنایی است، چرا که منطقه بندی مکانیسمی است که از طریق آن سیستم کنترل روشنایی به بارهای روشنایی اختصاص داده می شود. یک زون کنترل به عنوان یک یا چند منبع نوری تعریف شده است که همزمان با یک خروجی کنترل واحد کنترل می شود. زون ها ممکن است مطابق با کدهای انرژی، صرفه جویی در مصرف انرژی و انعطاف پذیری، تجهیزات روشنایی رایج (به عنوان مثال ، فلورسنت در مقابل LED)، ویژگی های فضا، تسک ها، در دسترس بودن روشنایی روز و برنامه های روشنایی سازماندهی شوند.

زون های کنترلی کوچکتر انعطاف پذیری بیشتر و به طور معمول صرفه جویی در مصرف انرژی بیشتری  را حاصل می سازند. به همین دلیل، اکثر کدهای انرژی منطقه بندی کنترل را با اعمال محدودیت هایی بر اساس مساحت تنظیم می کنند.

به طور سنتی، منطقه بندی کنترل توسط سیم کشی مدار روشنایی محدود می شد. پیشرفت در ارتباطات باعث شد تا منطقه بندی نسبتاً اقتصادی از جمله استفاده از لامپ های شخصی یا درایورها ایجاد شود و برای منطقه بندی به جای سخت افزار از از نرم افزار استفاده شود.

شرح کنترل

• جنبه مهم دیگر در طراحی سیستم کنترل روشنایی تعریف توالی عملکرد برای سیستم است. توالی عملکرد شرح خروجی های سیستم در واکنش به ورودی های مختلف برای هر نقطه کنترل است. این به عنوان شرح کنترل، یک سند مکتوب در مرحله طراحی مفهومی پروژه بیان شده است. این سند به عنوان نقشه راه برای سیستم کنترل روشنایی در نظر گرفته شده است.

به ویژه از آنها می توان برای موارد زیر نیز استفاده کرد:

• پشتیبانی از سند قرارداد و تهیه مشخصات
• ارائه به پیمانکاران و تولید کنندگان در هنگام مناقصه برای شفاف سازی مسیر
• مشخص کردن معیارهای آزمایش و پذیرش سیستم کنترل
• توضیح چگونگی کارکرد سیستم کنترل به عنوان یک مرجع عمومی برای مالک

تعامل‌پذیری

برای اینکه یک سیستم کنترلی عملکرد مناسب داشته باشد، بالاست / درایور و منبع نور باید با استراتژی کنترل و دستگاه های کنترلی سازگار باشند. و همچنین دستگاه های کنترلی باید در صورت لزوم قادر به برقراری ارتباط باشند.

قابلیت همکاری به پروتکل یا روش کنترل بستگی دارد. پروتکل مجموعه ای از قوانینی است که رفتار اجزای موجود در یک سیستم را تعریف می کند. در یک شبکه، این اجزا با هم در ارتباط هستند. به عنوان مثال: رابط روشنایی دیجیتال آدرس پذیر (DALI) و زیگ بی (ZigBee). کلیه کنترل ها باید برای پروتکل های یکسان طراحی شوند تا تبادل اطلاعات در شبکه قابل اطمینان باشند، اگرچه سیستم های پروتکل مختلف، از جمله روشنایی و اتوماسیون ساختمان، ممکن است با استفاده از یک دروازه، که یک دستگاه یا عملکرد نرم افزاری می باشد، ادغام شوند.

پروتکل ممکن است:

• باز، یا استاندارد و در دسترس همه تولید کنندگان باشد، که امکان انتخاب وندورهای مختلف را فراهم می کند.
• بسته یا مختص تولید کننده، که راه حل بهینه سازی شده توسط تولید کننده ارائه می شود.
• ترکیبی از این دو باز و بسته، مانند یک پروتکل باز برای تبدیل شدن به پروتکل مختص تولید کننده یا پروتکل مختص تولید کننده که از طریق صدور مجوز در اختیار سایر تولید کنندگان قرار می گیرد.

توجه داشته باشید که ولتاژ قابل تنظیم 0 تا 10 ولت یک روش است، نه یک پروتکل. کنترل ها و بالاست / درایورهای طراحی شده برای ولتاژ قابل تنظیم 0 تا 10 ولت ممکن است تعامل‌پذیر باشند اما عملکرد قابل تنظیم متفاوتی داشته باشند. این امر به این دلیل است که آنها به یک روش قابل تنظیم هستند اما مطابق با مشخصات یکسان عمل نمی کنند. برای اطمینان از قابل تنظیم بودن، توصیه می شود از ترکیب انواع بالاست / درایور از تولید کنندگان مختلف در سیستم قابل تنظیم جلوگیری شود.

نرم افزار

برنامه ها و نرم افزارهای مختلفی اجرای سیستم های کنترل روشنایی را پشتیبانی می کنند. یک نرم افزار قوی تحت شبکه برای سیستم های کنترل هوشمند روشنایی در دسترس است. این نرم افزار ممکن است با استفاده از یک سرور یا در کلود (Cloud) عملکردهای بسیاری داشته باشد، از قبیل:

1) پیدا کردن نقاط کنترلی (دستگاه ها و غیره)

2) اختصاص دادن نقاط کنترلی به زون ها

3) برنامه ریزی توالی های عملکرد برای زون ها

4) کالیبراسیون سنسورها

5) مانیتور نقاط کنترلی و اعلام هشدار / زنگ سرویس

6) ضبط و نمایش مصرف انرژی و سایر داده های ضبط شده

7) پشتیبانی از داده ها و اطلاعات مربوط به رویدادها و ایجاد سطح دسترسی برای کاربران / کاربر

سیستم های با سیم

دستگاه های کنترلی ممکن است از طریق موارد زیر ارتباط برقرار کنند:

• سیم کشی تغذیه، که ارتباط خط نیرو یا تنظیم فاز نامیده می شود. هنگامی که برای کنترل استفاده می شود، سیم کشی تغذیه مسیری را برای سیگنال های قدرت و کنترل فراهم می کند. اگرچه ساده است، اما محدود کردن گزینه های کنترلی انعطاف پذیر نیستند.
• سیم کشی ولتاژ پایین. هنگامی که برای کنترل استفاده می شود، سیم کشی ولتاژ پایین مسیری اختصاصی را برای سیگنال های کنترلی فراهم می کند، که به عنوان متغیر ولتاژ عمل می کنند. از آنجا که این نوع سیم کشی محدود به لوله برق یا کاندوییت نیست، انعطاف پذیر است. با این حال، هر عملکرد مشترک نیاز به سیم مخصوص به خود را دارد، در نتیجه وجود تعداد زیادی سیم با ولتاژ پایین امکان بروز خطر را افزایش می دهد.
• سیم کشی ولتاژ پایین دیجیتال. این نوع سیم کشی ولتاژ پایین به جای تغییر ولتاژ، سیگنال های کنترلی متشکل از پیام های باینری دیجیتال را منتقل می کند. یک جفت سیم مسیر انتقال را برای سیگنال های کنترلی برای ارتباط بین دستگاه های کنترل کننده و دستگاه ها فراهم می کند. اپراتور ممکن است دستگاه های کنترلی را از راه دور، برنامه ریزی و کالیبراسیون کند. سیم کشی به صورت بالقوه دو طرفه است و این امکان جمع آوری داده ها از سنسورها را فراهم می کند.

سیستم های بی سیم

سیستم های کنترل بی سیم از طریق امواج رادیویی یا برخی رویکردهای دیگر با یکدیگر ارتباط برقرار می کنند. این مساله به ویژه برای اجرای سیستم های کنترل پیچیده در ساختمان ها جذاب است. انرژی دستگاه های کنترل ورودی ممکن است توسط یک باتری داخلی یا با انرژی گرفته شده از نور محیط، دیفرانسیل دما یا انرژی مکانیکی تولید شده توسط چرخش سوئیچ تأمین شود. آن ها سیگنال های کنترلی را از یک فرستنده بی سیم به یک گیرنده بی سیم در یک سیستم کنترل روشنایی، که در یک لامپ، یک جعبه اتصال یا یک تابلو نصب شده است، به یکدیگر مرتبط می سازند.

راه اندازی

با استفاده از مدارک و مستندات فنی سازنده پروسه راه اندازی انجام می شود و می توان از اینکه سیستم کنترل به درستی کار می کند، اطمینان حاصل نمود. پروسه راه اندازی که در راهنمای ASHRE Guideline 0  توضیح داده شده است، شامل چندین مرحله از جمله نیاز های پروژه، مقدمات طراحی، تست های عملکرد سیستم، کتابچه راهنمای سیستم و آموزش اپراتور می باشد. برخی از کارهای راه اندازی وابسته به کدهای انرژی (میزان مجاز مصرف انرژی در انواع ساختمان های تجاری) می باشد. سازندگان برای راحتی راه اندازی، تجهیزاتی را پیشنهاد می دهند که کالیبره کردن آن ها ساده باشد.

استراتژی های کنترل

با توجه به ورودی ها و خروجی ها و ترکیب آن ها باهم استراتژی های مختلفی برای کنترل سیستم روشنایی موجود می باشد که در آن ها به نیازهای بصری، مدیریت انرژی یا هر دو این نیازها توجه شده است. همچنین می توان با ترکیب استراژی های مختلف بهینه ترین حالت را ایجاد کرد.

• کنترل دستی (Manual control)
• سنسورهای تشخیص انسان در محیط (Occupancy sensing)
• برنامه زمان بندی (Time scheduling)
• واکنش به روشنایی روز (Daylight response)
• تنظیم وظیفه (Institutional task tuning)
• تنظیم رنگ (Color tuning)
• جمع آوری اطلاعات (Data generation)
• واکنش به تقاضا (Demand response)

کنترل دستی (Manual control)

کنترل دستی یک استراتژی آسان می باشد که در آن افراد می توانند میزان نور را در چند حالت مختلف (سوئیچینگ) یا یک محدوده (دیمینگ) که تعبیه شده است، تنظیم نمایند. نیاز بصری عامل کنترل می باشد. به طور معمول از این استراتژی در فضاهایی از جمله دفتر کار، اتاق جلسه، مکان های آموزشی، مکان های مذهبی، سالن های ورزشی و … استفاده می شود. بر اساس LBNL، این استراتژی می تواند موجب 31% صرفه جویی انرژی گردد.

تنظیم نور می تواند توسط یک کلید که تنها حالت روشن/خاموش دارد یا که چندین سطح بین روشن/خاموش دارد انجام شود. همچنین می توان به صورت تدریجی (دیمینگ) نور را بین روشن/خاموش تنظیم نمود.

سنسورهای تشخیص انسان در محیط (Occupancy sensing)

سنسورهای تشخیص انسان دستگاه هایی هستند که چراغ ها را به صورت اتوماتیک وقتی تشخیص می دهند کسی در محیط است، روشن می نمایند. تا زمانی که کسی در محیط باشد چراغ ها روشن می ماند. بر اساس LBNL، این استراتژی می تواند موجب 24% صرفه جویی انرژی گردد.

سنسورهای تشخیص انسان برای مکان های کوچک که به طور متناوب کسی وارد آنجا می شود مناسب است. دفتر کار شخصی، کلاس درس، اتاق کنفرانس، اتاق کپی یا استراحت و … برای استفاده این استراتژی مناسب است. این سنسورها می توانند به صورت شبکه برای مکان های بزرگتر استفاده شوند.

سنسورهایی نیز هستند که فقط عمل خاموش کردن را انجام می دهند و روشن شدن دستی صورت می گیرد. این سنسور ها به اسم “Vacancy Sensors” شناخته می شوند. همچنین سنسورهایی وجود دارند که چراغ را تا میزان 50% نور روشن می کنند ولی برای رسیدن به 100% نور نیاز است که چراغ به صورت دستی روشن شود. به این گونه سنسورها اصلاحاً ” partial-ON occupancy sensors” نامیده می شوند.

برنامه زمان بندی (Time scheduling)

با استفاده از یک میکروپروسسور می توان خروجی های سیستم روشنایی را کنترل نمود و در نتیجه با استفاده از این سیستم در زمان مناسب چراغ ها را روشن/خاموش و یا به صورت تدریجی (دیمینگ) کنترل نمود. این استراتژی معمولاً در مکان های بزرگ که به طور متناوب افراد در آن رفت و آمد می کنند و به جهت مسائل امنیتی و غیره می بایست چراغ های آن در طول روز روشن باشد استفاده می شود. از ابزارهایی که روی دیوار نصب می شود برای کنترل غیر معمول استفاده می شود. طبق LBNL با استفاده هم زمان از استراتژی های برنامه زمان بندی و سنسور تشخیص می توان موجب 24% صرفه جویی انرژی شد.

واکنش به روشنایی روز (Daylight response)

در استراتژی واکنش به روشنایی روز از یک سنسور نور (فوتوسنسور یا فوتوسل) به همراه یک کنترلر جریان برق یا دیم استفاده می شود. هر چه میزان نور در طول روز بیشتر می شود، سنسور بوسیله کنترلر نور چراغ ها را کم می نماید و بدین صورت در مصرف انرژی صرفه جویی می شود. بر طبق LBNL این استراژی موجب 28% صرفه جویی در مصرف انرژی می گردد.

این استراتژی برای مکان هایی مناسب است که در طول روز از نور خوبی برخوردار هستند.

تنظیم وظیفه (Task Tuning)

این استراتژی که institutional tuning و High-end trim نیز نامیده می شود بدین صورت می باشد که سیستم روشنایی را می توان براساس نیاز استفاده کنندگان یا استانداردهای مثل IES به هر میزانی از نور برنامه ریزی نمود. بر طبق LBNL این استراژی موجب 36% صرفه جویی در مصرف انرژی می گردد.

تنظیم رنگ (Color tuning)

با استفاده جداگانه از دیمینگ برای هر LED قرمز، سبز، آبی و یا دیگر رنگ های ممکن، به صورت مجازی هر رنگی قابل تولید می باشد که این کار تنظیم رنگ نامیده می شود. تنظیم رنگ برای کاربردهایی از جمله مکان های تفریحی، سالن های موسیقی و … مناسب می باشد. با استفاده از CCT توسط آرایه های دیمینگ می توان در طیف وسیعی از سفید گرم تا سفید سرد رنگ های مختلف ایجاد کرد. این روش، تنظیم رنگ نور سفید نامیده می شود. در زیر به چند نمونه کارهایی که با استفاده از CCT قابل انجام است، اشاره شده است:

• با استفاده از CCT می توان به صورت اتوماتیک نوری شبیه لامپ های رشته ای (سفید گرم) ایجاد نمود.
• CCT می تواند بدون نیاز به دوباره تنظیم کردن در طول زمان رنگ و نور دلخواه خاصی را بوجود آورد.
• تنظیم مناسب CCT براساس اشیاء و فضا (فضاهای هنری مثل موزه)
• تنظیم CCT بر اساس کاربری دلخواه
• تنظیم CCT به صورتی که با روشنایی روز ترکیب شود.
• قابلیت تقلید CCT از نورهای معروف برای کاربری های خاص

جمع آوری اطلاعات (Data generation)

برخی سیستم های کنترل با استفاده از شبکه دیجیتالی قابلیت گرفتن اطلاعات از نقاط کنترلی را دارند. این سیستم ممکن است به طور مستقیم اندازه گیری انرژی مصرفی و یا مانیتور پارامترهای مختلف را انجام دهد. می توان برای جمع آوری اطلاعات از سنسورهای دیگر از جمله تشخیص انسان، دما و … نیز استفاده شود. در سیستم کنترل روشنایی که در فضای بیرون از ساختمان استفاده می شود، می توان از سنسور های کربن مونواکسید، تشخیص برف و … نیز استفاده نمود.

این اطلاعات به یک سرور برای تحلیل یا بررسی داده می شود. به طور مثال انرژی مصرفی برای مقاصد مختلفی استفاده می شود. همچنین مانیتور اطلاعات می تواند موجب نگهداری بهتر سیستم گردد.

واکنش به تقاضا (Demand response)

واکنش به تقاضا، کاهش روشنایی می باشد که می تواند به دلایل مختلفی از جمله رویداد اضطراری یا کاهش روشنایی در زمان های خاصی از روز برای کاهش هزینه اتفاق بیوفتد. در بعضی ساختمان ها که به هیچ عنوان روشنایی نباید خاموش شود از دیمینگ استفاده می شود تا روشنایی به طور کامل خاموش نگردد.

انواع کنترل روشنایی هوشمند

کنترل روشنایی در هوشمند سازی ساختمان می تواند به دسته های زیر تقسیم شود:

• دستگاه های مستقل (Standalone)
• کنترل سیستم روشنایی بر اساس اتاق (Room-based)
• کنترل سیستم روشنایی بر اساس کنترل مرکزی ساختمان (Centralized)

دستگاه های مستقل (Standalone)

دستگاه های کنترل مستقل برای تنظیم بار روشنایی طراحی شده اند به طوری که می توانند تجهیزات روشنایی رو یک خط را کنترل نمایند. آنها معمولاً روی منابع تغذیه AC نصب می شوند و مستقیماً میزان بار را کنترل می نمایند.

از جمله این دستگاه ها می توان به سوییچ های تغییر وضعیت، سنسورهای تشخیص انسان، سوییچ های زمانی، دیمرها، سنسورهای روشنایی و سوییچ های کارتی در هتل ها اشاره کرد.

از مزیت های این دستگاه ها می توان به نصب آسان و عدم نیاز اتصال به کنترلر اشاره کرد. از معایب آن نیز می توان به کالیبراسیون جداگانه برای هر دستگاه و سختی لایه بندی استراتژی های مختلف به جهت سیم کشی پیچیده اشاره کرد.

سنسورهای مستقل جاسازی شده

سنسورها ممکن است درون تجهیزات روشنایی برای کنترل جاسازی شوند. این سنسورها بر اساس تجیز در کارخانه تولیده کننده نصب می شود. این کنترل می تواند انواع مختلفی از جمله دیمینگ یا سوییچ به حد پایین تری از روشنایی به جای حالت خاموش داشته باشد. اگر تجهیز به جای حالت خاموش از دیمینگ استفاده نماید نیاز به کنترل زمان بندی دیگری جهت خاموشی نیاز دارد.

مزیت این روش که هر تجهیز به طور جداگانه منترل می شود این است که بیشترین صرفه جویی انرژی بدون سیم کشی اضافی اتفاق می افتد. معایب این روش هم این است که اگر این تجهیز خود مختار با ترکیب روشن/خاموش و دیمینگ ساخته شده باشد و به طور مثال روی سقف نصب شده باشد، ممکن از نظر زیبایی و دسترسی دلخواه نباشد.

کنترل سیستم روشنایی بر اساس اتاق (Room-based)

اکثر کنترلرهای اتاقی  دارای سوییچ دستی، سنسور تشخیص انسان و نور می باشند. این کنترلرها داری 2-3 ورودی رله برای سنسور ها و 2-3 خروجی دیمینگ (تدریجی) می باشند. به طور معمول سوییچ ها و سنسورها با استفاده از کابل اترنت به کنترلر وصل می شوند. همچنین برای تامین انرژی یک خط سیم ولتاژی بین کنترلر و تجهیزات وجود دارد. معمولا کمنترلرها نزدیک تجهیزات نصب می شوند.

اینکنترلرها معمولا از قبل برای کاربریهای خاصی برنامه ریزی شده اند. بعض از کنترلرها قابلیت اینکه از طریق شبکه به یکدیگر یا سرور مرکزی متصل شوند را دارند. مزیت این روش سادگی آن می باشد.

شبکه سیستم بر اساس تجهیزات

در این گونه تجهیزات کارخانه سازنده سنسور و کنترلر درون تجهیز جاسازی کرده است. این کنترلرها درون شبکه دارای آدرس خاصی هستند که موجب می شود به صورت گروه دربیایند و برنامه ریزی شوند. برای کاربردهای خاص از برنامه ریزی مشخص وجود دارد. کنترلرها بوسیله خطوط کم ولتاژ یا وایرلس به یکدیگر متصل می شوند. برخی سیستم ها این امکان را می دهند که تجهیزات با یکدیگر گروه شده و توسط یک دستگاه از راه دور برنامه ریزی شوند. کنترل زون ها محدود به سوییچ های آن ها نمی شود بلکه آن ها می توانند با اتصال به سرور مرکزی با یکدیگر ارتباط داشته باشند.

شبکه سیستم بر اساس اتاق

در این روش کنترلر بیرون از تجهیز قرار می گیرد. تجهیزات روشنایی و سوییچ ها به صورت آدرس پذیر و قابل کنترل توسط اترنت یا خطوط کم ولتاژ به یکدیگر متصل می شوند. این کار موجب منطقه بندی و گروه کردن تجهیزات می شوند و می توان انواع مختلی از استراتژی ها را روی آن ها پیاده سازی کرد. برنامه ریزی شامل برنامه زمان بندی، میزان سطح نور و … می باشد. برخی سیستم ها این توانایی را دارند که به سرور مرکزی متصل شوند.

کنترل معمول برای روشنایی ساختمان

معمولا برای کنترل روشنایی ساختمان از کنترل پنل هایی استفاده می شود که در اتاقی به اسم اتاق الکتریکال قرار دارند. این پنل ها دارای تجهیزات از جمله رله ها، کانتکتورها، مدارهای قطع جریان از راه دور و ماژول های دیمینگ می باشد. یک پنل کنترل روشنایی دارای خطوط کم ولتاژ برای سیگنال ها و خطوط ولتاژ بالا برای کنترل بار مصرفی است. در داخل پنل های هوشمند کنترلر قرار دارد که با توجه به برنامه ریزی و سیگنال ها بار خر.جی را کنترل می نماید. در کنار پنل وجود سوییچ در محل باعث می شود مصرف کننده بتواند به طور دلخواه نیاز خود را برآورده نماید.

سیستم کنترل مرکزی روشنایی می تواند با سیستم اتوماسیون ساختمان ترکیب شود (BMS).

کنترل سیستم روشنایی بر اساس کنترل مرکزی ساختمان (Centralized)

سیستم هوشمند مرکزی کنترل روشنایی کل ساختمان را با برنامه ریزی مشخصی انجام می دهد. این سیستم می تواند حالت خاصی برای اتاق ها و یا مکان های دیگر داشته باشد. نرم افزار و اطلاعات روی یک سرور یا کلاد قرار دارد.

هر تجهیز قابلیت آدرس پذیری دارد و از طریق شبکه و نرم افزار می تواند با دیگر تجهیزات تشکیل گروه دهد. تجهیزات سیگنال های ورودی را می تواند از طرق مختلف از جمله لایه های مختلف استراتژی دریافت نمایند. استفاده از برنامه ریزی، منطقه بندی تجهیزات، جمع آوری داده و دیگر کارهایی که با این روش انجام می شود موجب مزیت اصلی این روش که میزان مصرف انرژی می باشد، می شود.