Choisir un système de contrôle d'éclairage intelligent

Une bonne commande d'éclairage contribue a l'efficacité énergique et la flexibilité

 

En 2019, Volta a lancé une série de soirées d'information consacrées aux systèmes d'éclairage intelligents. Cet article vous offre un aperçu des exigences et tendances sociales actuelles, des lacunes et des critères de sélection pour les divers systèmes de contrôle d'éclairage. Nous nous pencherons également sur la mise en service de ces systèmes. Cet exposé de Wouter Wissink s'inscrivait dans le projet 'Intellicht', une collaboration de Volta, du Laboratoire Lumière du CSTC, du Laboratoire de la Technologie lumineuse de la KU Leuven et de l’ASBL Groen Licht Vlaanderen.

 

TENDANCES

Comme beaucoup de choses, l'éclairage est soumis aux tendances. C'est pourquoi un article consacré aux systèmes de contrôle d'éclairage doit absolument s'intéresser aux tendances qui influencent (le choix de) l'éclairage. Ces tendances sont réparties sur le marché logistique et le marché professionnel. Nous allons aussi nous pencher sur deux tendances d'éclairage spécifiques: ‘Human Centric Lighting’ et ‘Light as a Service’ (LAAS).

Digitalisation logistique

En 2019, le secteur logistique s'intéresse davantage à la durabilité. Pensons aux city hubs d'où l'on effectue une ‘last mile delivery’. Par ailleurs, on perçoit l'influence de la digitalisation (e-commerce!): de nouveaux centres logistiques sont construits et il est possible de suivre des produits/envois en temps réel. Souvent, les centres sont aussi externalisés avec des concepts de leasing.

Centralisé et partagé

On note sur le marché des entreprises une nette concurrence autour des moyennes et grandes villes. Il y a aussi de plus en plus de petites entreprises, ce qui réduit l'espace. Souvent, les locaux disponibles ne suffisent plus – surtout sur le plan de la santé – et doivent donc être modernisés. Les flex offices deviennent plus populaires: bureaux avec services, espaces de coworking, plusieurs entreprises dans un bâtiment, …

 

Human Centric Lighting

Sur le plan personnel – qui se reflète souvent dans le comportement du consommateur – il y a une envie de personnalisation. Transposé dans l'éclairage, ce concept s'appelle Human Centric Lighting; avec la lumière, on soutient et on renforce le rythme biologique (circadien) de l'être humain. La couleur de lumière et l'intensité aident à dynamiser ou à relaxer.

Light as a Service

En examinant les tendances dans les entreprises et la logistique, on peut deviner que le ‘Light as a Service’ (LAAS) – le fait de proposer 'de la lumière' plutôt que des lampes et une installation – est un concept en pleine ascension. Ainsi, les investissements pour l'utilisateur final sont répartis sur une période prédéterminée avec un coût connu.

Le concept LAAS existe en quatre business models:

• Pour le financement de nouvelles lampes LED, le client conclut un contrat avec une tierce partie, l'amortissement et le taux d'intérêt étant payés sur la facture énergétique.
• our le leasing de lampes, l'utilisateur paie une somme fixe de manière périodique. Après une certaine période, les lampes appartiennent au client.
• D'autres vendent de la lumière; le client paie pour une quantité de lumière garantie à un certain endroit.
• L'éclairage à long terme est souvent fourni par des fabricants. Le client ne doit faire aucun investissement, juste payer pour l'utilisation. Dans le cas de l'économie circulaire, les lampes sont reprises après leur durée de vie pour être réutilisées.

Même si les décisions au niveau des marques et des produits ne sont plus prises par l'installateur, il est possible de profiter de ces business models, notamment via l'offre de services. Mais cette sous-traitance signifie que le bénéfice sur les produits disparaît pour l'électricien et que ce dernier doit donc les porter en compte dans son prix.

On peut aussi proposer un pack LAAS complet via le client ou d'autres partenaires (fabricants ou entreprises de leasing). Il est important à cet égard de s'engager avec un fabricant de qualité.

 

EXIGENCES D'ECLAIRAGE MODERNES

Aujourd'hui, on impose des exigences de plus en plus élevées à l'éclairage, si bien que celui-ci devient plus complexe, de même que le système de contrôle d'éclairage. Ainsi, on est obligé de faire de la gestion de données pour pouvoir collaborer avec de nouvelles parties. Et il faut une connexion au cloud, si bien qu'il y a une partie IT qui intervient. Il faut également que les installations soient flexibles, autonomes et plug-and-play. En outre, il faut intégrer toutes sortes de capteurs (mouvement, lumière, température, …). Tout cela rend les choses très complexes pour le client, alors que le maître mot est la facilité d'utilisation. Il convient donc d'éduquer le client à propos de son système.

Dit alles maakt het voor de klant ook zeer complex, terwijl gebruiksvriendelijkheid toch ten zeerste aan te bevelen is. Een degelijke educatie van de klant over zijn systeem is noodzakelijk.

LACUNES DU BMS

Les systèmes de gestion de bâtiment (BMS) actuels sont confrontés à différentes applications qui doivent être connectées au système via différents protocoles. Il y a les protocoles KNX, Somfy ou eBUS pour la protection solaire; Modbus et BACnet pour le chauffage, la ventilation et la climatisation; Dali, Bluetooth et 0-10 V pour l'éclairage. C'est impossible de s'y retrouver. La question est également de savoir si l'on peut atteindre une interopérabilité suffisante avec tous ces systèmes.

Un doux rêve?

Un scénario d'avenir possible est l'application d'un système de gestion tel que Tridium Niagara avec lequel on peut faire répondre l'échange de données externe au système total. Au niveau du bus de terrain, mieux vaut donc choisir un système ouvert et interopérable qui peut exploiter les protocoles spécifiques de manière horizontale via IO-link (voir illustration ci-dessous). Cela permet de tout faire travailler ensemble et d'économiser vraiment de l'énergie.

 

CRITERES DE SELECTION

Avant de nous pencher sur les divers paramètres sur lesquels vous pouvez baser la sélection des systèmes de contrôle d'éclairage, soulignons qu'il n'y a pas qu'un seul système adéquat. Il y a toujours plusieurs systèmes qui offrent un même résultat final.

Contrôle de la lumière

Le critère de sélection ‘contrôle de la lumière’ peut être subdivisé en fonctions de contrôle manuelles et automatiques. En manuel, il s'agit simplement d'allumer/éteindre et/ou d'intensifier/ diminuer la lumière graduellement. Pour ce faire, différents scénarios sont possibles et il faut attribuer des groupes. Les fonctions de contrôle automatique permettent d'économiser de l'énergie qui serait perdue autrement, par exemple via ‘constant lumen management’ (voir graphique). La source lumineuse est gérée de manière à offrir un rendement lumineux constant pendant toute la durée de vie du système.

Gestion

Le critère suivant pour la sélection est la gestion: locale ou à distance? Il peut être pratique de surveiller la consommation d'énergie à distance et de faire appel à une aide de première ligne (pannes) ou de deuxième ligne (maintenance préventive).

Topologie du système

Un facteur de choix très important est la topologie du système: avec ou sans fil.

• Sans fil. Le sans fil est souvent utilisé dans les rénovations ou bien dans les espaces où le câblage est difficile à cause d'obstacles, voire impossible comme dans les bâtiments historiques. Visuellement, l'absence de câbles est également un atout. De plus, l'installation peut être effectuée rapidement et facilement sans grandes connaissances.
• Avec fil: Ce système est naturellement fiable et robuste, et s'applique donc là où il faut un transfert de signal garanti. Ici, l'intelligence est centralisée. Un système câblé souffre moins des sources ou perturbations sans fil environnantes.

Autonome ou connecté

Een volgende overweging die gemaakt dient te worden, is of het systeem al dan niet online verbonden wordt.

• Autonome. Un système non connecté (sans fil via ZigBee, Bluetooth 4.0 ou wi-fi, ou câblé via Dali) est simple à installer via une appli. Il n'est pas connecté à Internet ou à un système de gestion de données. On trouve souvent ce genre de système dans les bâtiments de petite à moyenne taille. La technologie sans fil energy-harvesting d'EnOcean peut être intégrée simplement dans chacun de ces systèmes.
• Connecté. Un système connecté établit une connexion en ligne. Dans ce cas, l'intelligence est décentralisée. Le système est souvent intégré au système de gestion de bâtiment et rend les données disponibles pour des indications énergétiques, les aperçus, le suivi des actifs et la maintenance.

Evolutivité

L'évolutivité est un critère dont les électriciens prévoyants doivent tenir compte. Elle dépend de quatre facteurs:

• Rapidité du réseau. DLa vitesse varie fortement d'un réseau à l'autre. Ainsi, Bluetooth peut envoyer et recevoir jusqu'à 1 MB/s, tandis que Dali s'en tient à 1,2 kB/s. DMX et ZigBee ont une vitesse de 250 kB/s.
• Occupation du réseau. L'occupation dépend fortement du réseau. Par exemple, le protocole Dali est limité individuellement par adresse, mais travaille très rapidement. Le Zigbee et le wi-fi se perturbent l'un l'autre. Bluetooth a intérêt à utiliser des répétiteurs, lorsqu'on doit configurer de très gros réseaux.
• Taille du paquet. L'envoi de gros ou petits paquets est important pour l'Internet des Objets, étant donné l'énergie que cela exige.
• Nombre de bandes. Le ‘nombre de bandes disponibles’ joue également un rôle. Par exemple, Bluetooth utilise le saut de fréquence pour éviter les embouteillages.

Sécurité

Un point important parmi les critères de sélection pour les systèmes de contrôle d'éclairage est la sécurité. L'idéal est d'utiliser une triple sécurité:

• Clé réseau. Un mot de passe pour le réseau
• Clé application. Un mot de passe pour l'application
• Clé appareil. Een sleutel voor bij de provisioning (configuratie), gebruikt voor pairing.
  Ainsi, le système de gestion d'éclairage devrait être suffisamment sécurisé.

 

8 conseils pour un bon commissionnement

Pendant la soirée d'information, le conseiller technique de Volta a donné des conseils pour une bonne mise en service.

Adapter au client

Adaptez les exigences du projet au client. Discutez avec lui de la fonctionnalité, du look & feel. Prévoyez aussi une 'formation' du client, au cours de laquelle les exigences de programmation sont passées en revue.

Réglages de la programmation

La plupart des produits contiennent les réglages par défaut du fabricant. Cela risque de nuire aux gains énergétiques. Ne déplacez donc pas ces réglages à la fin du projet.

Possibilités

Les systèmes de contrôle sont souvent considérés comme de la ‘commodité’; les systèmes et les produits semblent interchangeables … Veillez à ce que les possibilités d'un système soient connues.

Intégration

Ne sous-estimez pas l'intégration avec d'autres systèmes (p.ex. HVAC). La tâche est effectuée par – ou avec – des intégrateurs de système. Prévoyez une répartition de tâche et prenez des accords clairs.

Implication du fournisseur

Les fournisseurs peuvent participer à la conception et ont de l'expérience avec les contrôles. Impliquez-les donc dans le projet dès le début. Une réunion de préinstallation est recommandée. De plus, vous pouvez souvent profiter d'une formation interactive du fournisseur.

Tests préfonctionnels et inspection

Etablissez une check-list préfonctionnelle. Ainsi, vous examinez les réglages de programmation de la phase de conception (= tests) et vous pouvez vérifier si l'installation est effectuée correctement et si la programmation est réussie (= inspection).

Tests fonctionnels

Les tests fonctionnels doivent être réalisés de manière approfondie et méthodique avant que le bâtiment ne soit occupé. Le dossier de documentation doit être volumineux.
Prévoyez suffisamment de temps pour ça.

Formation

Le service technique (pour les installations industrielles) doit être impliqué dès le début. Soulignons l'importance d'une documentation détaillée et complète. Enfin, prévoyez une 'formation' pour le client/ST.

 

Intellicht

Le trajet VIS ‘Intellicht: Systèmes de contrôle d'éclairage intelligents’ aspire à une meilleure connaissance et une plus grande portée des systèmes de contrôle d'éclairage auprès des installateurs, bureaux d'étude et architectes. Les partenaires (KU Leuven, CSTC et Volta) prennent des initiatives telles qu'ateliers, formations et modules d'e-learning. Cela s'inscrit dans un projet subsidié par VLAIO et demandé par l’ASBL Groen Licht Vlaanderen.