PROCEDIMIENTO Y SISTEMA PARA REGULAR LA LUMINOSIDAD EN UN LOCAL ILUMINADO CON LUZ INTERIOR Y LUZ EXTERIOR.

- Sistema para regular la luminosidad en un local (10) iluminado con luz interior ("Li") y luz exterior ("La") con •

al menos una fuente de luz (2, 3) prevista para la iluminación del local (10), • un sensor interior (4) para detectar la luminosidad presente en el local, • un sensor exterior (5) para detectar la luz exterior ("La"), así como • un dispositivo de control/regulación (1) que manda la fuente de luz (2, 3) en función de la señal de medición del sensor interior (4), dependiendo el comportamiento de regulación del dispositivo de control/regulación (1) de la señal de medición del sensor exterior (5), caracterizado porque la anchura de banda de la señal de salida (A) y/o la sensibilidad del dispositivo de control/regulación (1) depende de la intensidad de la luz exterior ("La")

La presente invención se refiere a un procedimiento para regular la luminosidad en un local iluminado con luz interior y luz exterior. Además, la presente invención se refiere a un sistema para realizar el procedimiento según la invención.

Una parte integrante central de la gestión moderna de edificios es una regulación de iluminación adaptada al uso del local, así como una optimización del consumo de energía que va unida a la misma. Para reducir el consumo de energía para la iluminación de edificios es imprescindible integrar y aprovechar la luz natural disponible que entra por la ventana desde el exterior. Por lo tanto, se están desarrollando ya desde hace tiempo sistemas de iluminación en los que las fuentes de luz disponibles en el interior de un local se mandan de tal modo que junto con la luz natural puede conseguirse una iluminación deseada de un local. Con los sistemas de este tipo puede conseguirse, por ejemplo, que las fuentes de luz se manden en función de la luz exterior disponible de tal modo que siempre se consiga sustancialmente la misma luminosidad en un local que ha de ser iluminado.

En principio, los sistemas actualmente disponibles para el control de fuentes de luz en función de la luz natural pueden asignarse a dos categorías diferentes. En la primera categoría, se trata de llamados sistemas de lazo cerrado (closed-loop) retroalimentados; en la segunda categoría se trata de llamados sistemas de lazo abierto (open-loop) controlados por algoritmos. Los dos sistemas presentan ciertos inconvenientes en la práctica, que a continuación se explicarán más detalladamente con ayuda de las Figuras 5 y 6.

La Figura 5 muestra en primer lugar un llamado sistema de lazo cerrado para la iluminación de un local 110, que presenta una ventana 111 por la que puede entrar luz exterior “La”. El sistema conocido presenta como elemento central un dispositivo de regulación 101, que debe mandar una fuente de luz en forma de una lámpara de plafón 102 de tal modo que una superficie de trabajo 112 dispuesta en el local 110 queda iluminada de la forma deseada. El usuario puede predeterminar para ello un valor teórico, por ejemplo con ayuda de un reductor de luz, para el dispositivo de regulación 101.

Como puede verse en la representación esquemática en la Figura 5, la superficie de trabajo 112 se ilumina tanto con la luz exterior “La” que entra por la ventana 111 como con la luz interior “Li” emitida por la lámpara 102. Con ayuda de un sensor 104 orientado hacia la superficie de trabajo 112 se detecta ahora la luminosidad total realmente presente en la superficie de trabajo 112 y se alimenta como valor real actual al dispositivo de regulación 101. Éste puede ajustar ahora la potencia de la fuente de luz 102 de tal modo que existe una luminosidad total deseada en la superficie de trabajo 112. Con ayuda del lazo de regulación cerrado conseguido gracias a la retroalimentación a través del sensor 104 se consigue, por lo tanto, que al menos desde un punto de vista teórico pueda ajustarse de forma fiable la luminosidad total deseada.

Si bien, el sistema de control de luz retroalimentado representado en la Figura 5 conduce en algunos casos a resultados satisfactorios, en la práctica en muchos casos pueden presentarse dificultades. En este procedimiento de lazo cerrado, los problemas surgen en particular por las influencias cruzadas de circuitos de regulación adyacentes y cambios en el comportamiento de reflexión de la superficie de trabajo mandada. Cuando en la superficie de trabajo 112 se encuentra, por ejemplo, un elemento que refleja intensamente luz, esto conduce a que un sensor 104 realimenta un valor de luminosidad más elevado como valor real al dispositivo de regulación 101, lo cual es interpretado a su vez por éste en el sentido de que ha aumentado la parte de luz exterior “La” Por lo tanto, se reduce la luz de la lámpara 102, aunque esto en muchos casos no es deseado. El segundo problema fundamental de los sistemas de regulación de luz de este tipo puede surgir cuando en un local relativamente grande están dispuestos varios sistemas de regulación de este tipo, en los que la luz de algunas fuentes de luz de los sistemas ilumina también las zonas que han de ser iluminadas por los sistemas adyacentes. En este caso, en muchos casos no puede conseguirse una iluminación fiable de la superficie de trabajo asignada a un determinado dispositivo de regulación con la luminosidad deseada, puesto que para el dispositivo de regulación responsable no existe la posibilidad de influir en todas las fuentes de luz que iluminan la superficie de trabajo. Por lo contrario, incluso pueden producirse problemas de inestabilidad en los circuitos de regulación que se manifiestan en fluctuaciones de la luminosidad molestas para el usuario.

Los inconvenientes anteriormente descritos de un sistema de regulación se evitan en el procedimiento de lazo abierto representado en la Figura 6. El sistema previsto para la iluminación del local 210 presenta un dispositivo de control 201, que ahora, no obstante, no está conectado con un sensor para la detección directa de la luminosidad total presente en la superficie de trabajo 212 que ha de ser iluminada, sino que recibe en lugar de ello las señales de un sensor 205 que detecta la luz exterior “La”. Basándose en las informaciones del sensor de luz exterior 205, el dispositivo de control 201 determina con ayuda de un procedimiento algorítmico de qué forma debe ser mandada la fuente de luz interior 202, para iluminar una superficie de trabajo 212 que se encuentra en el local 210 de la forma deseada. A diferencia del procedimiento de lazo cerrado de la Figura 5, en el procedimiento de lazo abierto de la Figura 6 no tiene lugar una regulación en el sentido propiamente dicho sino que tiene lugar un control de la fuente de luz 202 con ayuda de los datos disponibles acerca de la luz exterior “La”.

Como ya se ha mencionado anteriormente, con ayuda del procedimiento representado en la Figura 6 puede impedirse que las influencias cruzadas de sistemas de control de luz adyacentes influyan negativamente en la iluminación de la superficie de trabajo. Además, también puede evitarse el problema de que un cambio de la reflectividad de la superficie de trabajo que ha de ser iluminada conduzca a una influencia indeseada en la iluminación.

Por otro lado, en el procedimiento de lazo abierto existe, no obstante, el inconveniente de que es difícil detectar la influencia de cambios locales en la luminosidad exterior, por ejemplo el uso de pantallas antisolares o similares, así como el efecto de la luz solar dirigida, directa o, p.ej., desviada o reflejada en edificios vecinos, así como la influencia de una transmisión modificada, que es provocada por ejemplo por árboles y similares. En realidad, los procedimientos de lazo abierto requieren una programación muy exacta y adaptada a la situación específica del dispositivo de control 201, puesto que, entre otras cosas, debe tenerse en cuenta si la luz que entra por la ventana 211 es luz celeste difusa no dirigida o radiación solar directa dirigida. Esto significa, a su vez, que debe saberse para cada momento de qué dirección la radiación solar incide en la ventana 211. La realización y puesta en marcha de los sistemas de este tipo van unidas, por lo tanto, a un gran esfuerzo.

La solicitud de patente europea EP 0 652 690 A1 describe un dispositivo para el control automático de una iluminación de un local, influyendo en una forma de realización del dispositivo tanto las mediciones de luminosidad internas, que sirven para detectar la luminosidad en el local, como las mediciones de luminosidad externas, que sirven para la detección de la luz exterior que rodea el local, en la iluminación del local.

La presente invención tiene ahora el objetivo de mejorar los sistemas conocidos de regulación de luminosidad o control de luminosidad de tal modo que la instalación y puesta en marcha del sistema sean claramente más sencillas mejorándose además, por otro lado, las posibilidades para la iluminación deseada de superficies de trabajo.

El objetivo se consigue mediante un sistema para regular la luminosidad en un local iluminado con luz interior y luz exterior según la reivindicación 1 o mediante un procedimiento correspondiente para la regulación de la luminosidad.

El sistema según la presente invención presenta en primer lugar al igual que un sistema clásico de lazo cerrado al menos una fuente de luz prevista para la iluminación del local o de una superficie de trabajo, un sensor interior para detectar...

1. Sistema para regular la luminosidad en un local (10) iluminado con luz interior (“Li”)y luz exterior (“La”) con

• al menos una fuente de luz (2, 3) prevista para la iluminación del local (10),

• un sensor interior (4) para detectar la luminosidad presente en el local,

• un sensor exterior (5) para detectar la luz exterior (“La”), así como

• un dispositivo de control/regulación (1) que manda la fuente de luz (2, 3) en función de la señal de medición del sensor interior (4), dependiendo el comportamiento de regulación del dispositivo de control/regulación (1) de la señal de medición del sensor exterior (5),

caracterizado porque la anchura de banda de la señal de salida (A) y/o la sensibilidad del dispositivo de control/regulación (1) depende de la intensidad de la luz exterior (“La”).

2. Sistema según la reivindicación 1, caracterizado porque el sensor exterior (5) está realizado para determinar tanto la parte de luz celeste (P1) difusa no dirigida como la parte de radiación solar (P2) dirigida de la luz exterior (“La”).

3. Sistema según la reivindicación 2, caracterizado porque el sensor exterior (5) presenta una o varias células de medición (6), así como un elemento (7) para la proyección de sombra al menos parcial y/o transitoria sobre la(s) célula(s) de medición (6).

4. Sistema según la reivindicación 3, caracterizado porque el elemento para la proyección de sombra está formado por un anillo de sombra (7).

5. Sistema según una de las reivindicaciones 2 a 4, caracterizado porque que la anchura de banda de la señal de salida (A) del dispositivo de control/regulación (1) así como la sensibilidad del mismo aumenta en caso de aumentar la luz celeste (P1) difusa no dirigida.

6. Sistema según la reivindicación 5, caracterizado porque la dinámica del dispositivo de control/regulación (1) se reduce en caso de aumentar la radiación solar (P2) dirigida.

7. Sistema según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por medios para el ajuste manual de un valor teórico de luminosidad (S) para el dispositivo de control/regulación (1).

8. Sistema según la reivindicación 7, caracterizado porque el dispositivo de control/regulación (1) modifica tras un ajuste del valor teórico de luminosidad (S) en caso de una radiación solar (P2) dirigida elevada la señal de salida (A) paralelamente a una variación posterior de la radiación solar (P2) dirigida.

9. Sistema según la reivindicación 8, caracterizado porque el dispositivo de control/regulación (1) modifica la señal de salida (A) de tal modo que se mantiene sustancialmente la relación entre la luz exterior (“La”) y la luminosidad presente en el local.

10. Sistema según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el sensor interior (4) y/o el sensor exterior (5) está conectado con el dispositivo de control/regulación

(1) mediante una línea.

11. Sistema según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque al menos la transmisión de los datos de uno de los dos sensores (4, 5) al dispositivo de control/regulación (1) se realiza de forma inalámbrica.

12. Sistema según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el mismo presenta varios circuitos de regulación con respectivamente un dispositivo de control/regulación (1), así como un sensor interior (4) asignado al dispositivo de control/regulación (1), estando previsto un sensor exterior (5) común para todos los circuitos de regulación.

13. Procedimiento para controlar y regular la luminosidad en un local (10) iluminado con luz interior (“Li”) y luz exterior (“La”), mandándose una fuente de luz (2, 3) prevista para la iluminación del local en función de la luminosidad presente en el local (10) y detectándose adicionalmente la luz exterior (“La”) dependiendo el comportamiento de regulación de la luz exterior (“La”) detectada, caracterizado porque la anchura de banda de la señal de salida para mandar la fuente de luz (2, 3) y/o la sensibilidad de la regulación depende de la intensidad de la luz exterior (“La”).

14. Procedimiento según la reivindicación 13, caracterizado porque se determina tanto la parte de la luz celeste (P1) difusa no dirigida como la parte de la radiación solar (P2) dirigida de la luz exterior (“La”).

15. Procedimiento según la reivindicación 14, caracterizado porque que la anchura de banda de la señal de salida para mandar la fuente de luz (2, 3), así como la sensibilidad de la regulación aumentan en caso de aumentar la luz celeste (P1) difusa no dirigida.

16. Procedimiento según la reivindicación 15, caracterizado porque la dinámica de la regulación se reduce en caso de aumentar la radiación solar (P2) dirigida.

17. Procedimiento según una de las reivindicaciones 13 a 16, caracterizado porque puede predeterminarse manualmente un valor teórico de luminosidad (S) para la regulación.

18. Procedimiento según la reivindicación 17, caracterizado porque tras un ajuste del valor teórico de luminosidad (S) en caso de una elevada radiación solar (P2) dirigida la señal de salida (A) para mandar la fuente de luz (2, 3) se modifica paralelamente a una variación posterior de la radiación solar (P2) dirigida.

19. Procedimiento según la reivindicación 18, caracterizado porque la señal de salida

(A) para mandar la fuente de luz (2, 3) se modifica de tal modo que se mantiene sustancialmente la relación entre la luz exterior (“La”) y la luminosidad presente en el local.