Sterowanie oświetleniem na podstawie światła dziennego (daylight harvesting) to jedna z funkcji systemu Casambi, która pozwala ograniczyć zużycie energii elektrycznej bez utraty komfortu wizualnego. Funkcja daylight scene wykorzystuje czujniki lux do ciągłego monitorowania natężenia oświetlenia naturalnego i automatycznego regulowania poziomu przyciemnienia opraw – oświetlenie sztuczne pracuje tylko wtedy, gdy jest to rzeczywiście potrzebne.
Bezprzewodowa technologia Bluetooth Low Energy eliminuje konieczność prowadzenia dodatkowych przewodów sterujących. Konfiguracja odbywa się w aplikacji mobilnej Casambi, a algorytmy automatyki reagują na zmieniające się warunki oświetleniowe w czasie rzeczywistym.
Scena dzienna (daylight scene) to specjalny tryb sceny oświetleniowej w systemie Casambi. Wykorzystuje dane z czujników lux do automatycznego dostosowywania poziomu oświetlenia sztucznego na podstawie ilości dostępnego światła naturalnego. W odróżnieniu od standardowych scen, które utrzymują statyczny poziom jasności, scena dzienna dynamicznie reaguje na zmiany warunków zewnętrznych.
Sterowanie światłem dziennym konfigurujesz podczas edycji sceny w aplikacji Casambi – w ustawieniach sceny wybierasz opcję Daylight control i określasz tryb działania. Warto wiedzieć, że scena dzienna nie może być częścią animacji, a osobne przyciemnianie sceny dziennej nie jest możliwe ani wymagane – system zarządza tym automatycznie.
Jak to działa w praktyce?
Czujniki lux zamontowane w pomieszczeniu mierzą natężenie oświetlenia. Dane trafiają do sieci mesh Casambi, a system oblicza optymalny poziom doświetlenia sztucznego. Gdy światła dziennego jest dużo, oprawy przyciemniają się lub wyłączają. Gdy światła naturalnego ubywa – oprawy zwiększają jasność, utrzymując komfortowe warunki pracy.
Jeśli wiele czujników lux kontroluje tę samą oprawę, system korzysta ze średniej wartości lux ze wszystkich czujników. Można też przypisać dedykowany czujnik do konkretnej oprawy – wtedy reaguje ona wyłącznie na dane z tego jednego czujnika.
Scena dzienna a standardowe sceny – różnice
Standardowa scena ustawia określone poziomy jasności opraw i pozostaje statyczna do momentu dezaktywacji lub nadpisania przez inną komendę. Scena dzienna działa inaczej – w sposób ciągły reaguje na dane z czujników i dostosowuje oświetlenie w czasie rzeczywistym.
Ta dynamiczność sprawia, że daylight scene sprawdza się wszędzie tam, gdzie warunki oświetlenia naturalnego zmieniają się w ciągu dnia: w biurach z dużymi przeszkleniami, salach konferencyjnych, przestrzeniach edukacyjnych, placówkach opieki zdrowotnej czy domach mieszkalnych.
Tryby sterowania światłem dziennym
System Casambi oferuje cztery tryby sterowania światłem dziennym. Wybór zależy od typu instalacji, pozycji czujników i oczekiwanego poziomu kontroli.
Tryb Basic (ON/OFF)
Najprostsza forma automatyzacji. Oprawy w aktywnej scenie włączają się lub wyłączają (albo przechodzą do minimalnego poziomu przyciemnienia) na podstawie dwóch konfigurowalnych progów lux:
- Jeśli zmierzony poziom lux jest poniżej wartości „Switch ON at” – światła się włączają.
- Jeśli zmierzony poziom lux jest powyżej wartości „Switch OFF at” – światła się wyłączają lub przechodzą do ustawionego minimalnego poziomu przyciemnienia.
Wartości progowe powinny być wystarczająco oddalone od siebie, aby uniknąć powtarzającego się włączania i wyłączania. Minimalny poziom przyciemnienia (Minimum dim level) jest relatywny wobec poziomu sceny – jeśli ustawisz go na 10%, a scena działa na 70%, to faktyczny minimalny poziom wyniesie 7%.
Możesz też skonfigurować zachowanie systemu, gdy zmierzona wartość lux przy aktywacji sceny znajduje się między progami ON i OFF (opcja Activation level between ON and OFF thresholds).
Tryb Open Loop
Oprawy mają poziom wyjściowy regulowany przez porównanie odczytu lux z czujnika z wykresem odpowiedzi (response graph). Czujniki nie powinny być narażone na wpływ światła z opraw w sieci.
Typowe zastosowania: czujnik zainstalowany w oddzielnej lokalizacji od opraw (np. na zewnątrz budynku) lub skierowany w stronę okna, z dala od oświetlenia sztucznego.
Tryb Open Loop jest prostszy w konfiguracji – wystarczy zdefiniować krzywą odpowiedzi określającą poziom przyciemnienia dla danej wartości lux. Konfigurację można przeprowadzić o dowolnej porze dnia. W tym trybie działa również funkcja daylight gain, pozwalająca zróżnicować zachowanie opraw w zależności od ich odległości od okna. Oprawa przy oknie może mieć daylight gain ustawiony na 100%, a oprawa w głębi pomieszczenia – na 50%, co daje równomierniejsze oświetlenie całej przestrzeni.
Tryb Closed Loop
System utrzymuje zadany docelowy poziom oświetlenia (target lux). Czujnik aktywnie dostosowuje oprawy w aktywnej scenie, aby osiągnąć i utrzymać ten poziom poprzez pętlę sprzężenia zwrotnego – czujnik obserwuje wyniki własnych zmian i koryguje je.
Czujniki w trybie Closed Loop są narażone na wpływ światła z opraw, ponieważ mierzą łączne oświetlenie (dzienne + sztuczne) w kontrolowanej strefie. Przykład: czujnik zamontowany na suficie nad biurkiem, kontrolujący oprawy w tym samym pomieszczeniu.
Ważna uwaga dotycząca kalibracji: wartość lux mierzona przez czujnik sufitowy często różni się od wartości na powierzchni roboczej. Aby ustawić scenę utrzymującą 500 lux na biurku, zmierz luksomierzem wartość na biurku, a następnie odczytaj wartość z czujnika w aplikacji (np. 400 lux) i ustaw tę wartość jako docelową (Desired illuminance). Konfigurację Closed Loop najlepiej przeprowadzać bez wpływu światła zewnętrznego – np. po zmroku.
Minimalny poziom przyciemnienia w Closed Loop jest relatywny wobec sceny: Minimum dim level 10% przy scenie ustawionej na 50% oznacza faktyczny minimalny poziom 5%. Opcja Activation level graph działa wyłącznie w sieciach Evolution.
Tryb External
Działa podobnie do Open Loop, ale opiera się na sygnale ściemniania 0-100% wysyłanym z czujnika, a nie na poziomie lux. Ten tryb jest przeznaczony do łączenia modułu Casambi z czujnikiem, który nie jest aktywowany przez Casambi – na przykład CBU-ASD-LR-IP65/IK09 podłączony do czujnika spoza ekosystemu, lub gdy ściemnianie realizuje zewnętrzny kontroler DALI lub czujnik DALI 2.
Gdzie sprawdza się scena dzienna?
Biura i przestrzenie open space
Przestrzenie biurowe z dużymi przeszkleniami to klasyczne zastosowanie daylight scene. System kompensuje różnice w dostępie do światła dziennego – stanowiska przy oknach otrzymują mniej wsparcia ze strony opraw, a te w głębi pomieszczenia są odpowiednio doświetlane. Funkcja daylight gain pozwala skonfigurować to zachowanie precyzyjnie dla każdej oprawy.
W salach konferencyjnych daylight scene pozwala na automatyczne dostosowanie oświetlenia do warunków zewnętrznych, zachowując komfort podczas spotkań i prezentacji. Do sterowania scenami dziennymi w biurze możesz wykorzystać bramę DALI, taką jak CBU-A2D-20-TRACK, która pozwala włączyć istniejące oprawy DALI do sieci mesh Casambi.
Przestrzenie edukacyjne
W szkołach i na uczelniach odpowiednie oświetlenie wpływa na koncentrację i efektywność nauczania. Scena dzienna Closed Loop z docelowym poziomem 500 lux na powierzchni roboczej to typowa konfiguracja dla sal lekcyjnych – zgodna z normami oświetleniowymi i jednocześnie oszczędna energetycznie.
Mieszkania i domy
W przestrzeniach mieszkalnych daylight scene tworzy komfortowe środowisko życia dostosowane do pory dnia. Salon z dużymi przeszkleniami automatycznie przechodzi od minimalnego doświetlenia w ciągu dnia do pełnego oświetlenia wieczorem. Do sterowania oświetleniem LED w domu sprawdzi się sterownik CBU-2RL-FEED, obsługujący dwa niezależne kanały przekaźnikowe.
Obiekty przemysłowe i magazynowe
Hale produkcyjne z doświetleniem naturalnym przez świetliki dachowe mogą wykorzystać tryb Open Loop z czujnikiem skierowanym ku górze, aby regulować oświetlenie sztuczne proporcjonalnie do dostępnego światła dziennego.
Umiejscowienie czujników światła
Prawidłowe pozycjonowanie czujników lux ma decydujące znaczenie dla wydajności całego systemu daylight harvesting. Wydajność sterowania zależy wyłącznie od tego, co czujniki „widzą”.
Zasady pozycjonowania
- Czujniki powinny być osłonięte przed bezpośrednim olśnieniem – zarówno od słońca, jak i od źródeł sztucznego światła (w przypadku Open Loop).
- Czujniki wewnętrzne nie powinny być montowane bezpośrednio przy oknie.
- Najlepiej pozycjonować czujniki tak, aby były oświetlone światłem dziennym tylko pośrednio.
- Czujniki zewnętrzne powinny być osłonięte przed bezpośrednim światłem słonecznym.
- Czujnik lux powinien otrzymywać reprezentatywną próbkę dostępnego światła dziennego – zbyt szerokie pole widzenia może rejestrować bezpośrednie nasłonecznienie, a zbyt wąskie sprawia, że czujnik jest nadmiernie wrażliwy na lokalne zmiany jasności.
Specyfika trybów
W trybie Open Loop czujnik montuje się zazwyczaj na suficie, skierowany w stronę okna lub świetlika, z dala od opraw sztucznych. Alternatywnie – na zewnątrz budynku.
W trybie Closed Loop czujnik montuje się na suficie w strefie, którą kontroluje, tak aby rejestrował łączne oświetlenie (dzienne + sztuczne). Nie powinien być w bezpośredniej linii widoku okna ani oprawy wiszącej. Konfigurację najlepiej przeprowadzić po zmroku, gdy jedynym źródłem światła są kontrolowane oprawy. Wszystkie meble, wykładziny i wyposażenie powinny być na swoich miejscach, ponieważ każdy obiekt w polu pomiarowym czujnika wpływa na ilość odbitego światła.
Przed finalnym montażem warto użyć oddzielnego luksomierza do pomiaru poziomów światła w potencjalnych lokalizacjach.
Konfiguracja parametrów czujnika
Sensitivity (czułość)
Określa, jak szybko czujnik reaguje na zmiany oświetlenia. Wysoka czułość oznacza szybką reakcję – przydatna podczas testów. W normalnym użytkowaniu zaleca się niższą czułość, aby uniknąć sytuacji, w której oprawy przyciemniają się i rozjaśniają za każdym razem, gdy chmura chwilowo przesłoni słońce.
Tolerance (tolerancja)
Określa, jak duża musi być zmiana mierzonej wartości lux, zanim czujnik zareaguje. Wyższa tolerancja wymaga większych zmian oświetlenia do wywołania reakcji – co stabilizuje działanie systemu w codziennym użytkowaniu.
Kalibracja czujnika
Wartość lux mierzona przez czujnik sufitowy często różni się od faktycznej wartości na powierzchni roboczej, ponieważ czujnik rejestruje światło odbite, a nie bezpośrednie. Kalibrację przeprowadzasz w aplikacji Casambi: przejdź do More > Sensors, wybierz czujnik, a następnie w opcji Current value wpisz wartość zmierzoną luksomierzem na powierzchni docelowej.
Rozwiązywanie problemów
Niestabilne działanie – migotanie oświetlenia
Migotanie może wynikać z kilku przyczyn:
- Zbyt wąski margines między progami (tryb Basic) – zwiększ różnicę między wartościami „Switch ON at” i „Switch OFF at”.
- Nieprawidłowe umiejscowienie czujnika (tryb Closed Loop) – czujnik może mierzyć światło odbite od błyszczących powierzchni lub być w bezpośredniej linii widoku okna.
- Zbyt agresywne ustawienia reakcji – obniż Sensitivity i zwiększ Tolerance, aby system reagował wolniej na chwilowe zmiany oświetlenia.
Sieć Bluetooth mesh – fundament systemu
Technologia Bluetooth Low Energy i sieć mesh stanowią podstawę systemu Casambi. Każde urządzenie w sieci pełni rolę nadajnika, odbiornika i przekaźnika sygnału. Komunikacja nie wymaga centralnego sterownika – wszystkie urządzenia przechowują pełną konfigurację sieci, co eliminuje pojedynczy punkt awarii.
Sieci Evolution obsługują do 250 urządzeń, a sieci Classic – do 127. Dostępne są trzy tryby radiowe: Better Performance (2 Mbit/s, domyślny), Balanced (1 Mbit/s, rekomendowany do 125 urządzeń) i Long Range (0,5 Mbit/s, rekomendowany do 60 urządzeń, tylko Evolution z modułami CBM-003). Tryb radiowy wybierasz przy tworzeniu sieci i nie można go zmienić po utworzeniu.
Komunikacja jest szyfrowana za pomocą algorytmów AES-128 (szyfrowanie symetryczne), AES-CMAC (integralność danych) i ECDH (wymiana kluczy). Każde połączenie wykorzystuje nowy klucz szyfrowania. System posiada certyfikat cyberbezpieczeństwa ioXt Alliance.
Integracja z systemami budynkowymi
Integracja z BMS
System Casambi może komunikować się z systemami zarządzania budynkiem (BMS) na dwa sposoby. Pierwszy to Cloud Gateway lub Casambi Cloud API – dane z sieci oświetleniowej są dostępne zdalnie przez Internet i mogą być integrowane z platformami BMS. Drugi to Ethernet Gateway z ekosystemu Casambi, który umożliwia lokalną integrację z protokołami takimi jak BACnet, MQTT, TCP/IP, Art-Net czy KNX – bez przesyłania danych do chmury.
Warto podkreślić: BACnet i MQTT nie są natywnymi protokołami Casambi. Integracja z tymi protokołami odbywa się za pośrednictwem bram sieciowych z ekosystemu partnerskiego, np. bramki Ethernet Gateway, która tłumaczy komunikację między siecią mesh a systemem BMS. Moduł CBU-CAP-LTE-IP54 zapewnia łączność chmurową dla sieci Casambi, umożliwiając zdalny dostęp i monitorowanie.
Asystenci głosowi
Sieci Casambi można kontrolować przez Amazon Alexa i Google Home za pośrednictwem bram sieciowych oferowanych przez partnerów ekosystemu Casambi. Integracja wymaga bramy z dostępem do Internetu. Casambi jest również członkiem Connectivity Standards Alliance i wspiera rozwój standardu Matter, który w przyszłości uprości integrację z ekosystemami smart home.
Korzyści ze scen dziennych
Efektywność energetyczna
Daylight harvesting ogranicza zużycie energii elektrycznej na oświetlenie, ponieważ oprawy pracują z pełną mocą tylko wtedy, gdy światło dzienne jest niedostępne. Oprawy LED pracujące z obniżoną mocą generują mniej ciepła, co może przełożyć się na niższe koszty klimatyzacji i dłuższą żywotność diod.
Certyfikacje zrównoważonego budownictwa
Wdrożenie sterowania światłem dziennym wspiera osiąganie punktów w systemach certyfikacji takich jak LEED, BREEAM czy WELL Building Standard, które przyznają punkty za maksymalne wykorzystanie światła naturalnego i inteligentne zarządzanie oświetleniem.
Komfort użytkowników
Automatyczne utrzymywanie optymalnych poziomów oświetlenia eliminuje dyskomfort wzrokowy. System zapobiega zarówno niedostatecznemu oświetleniu w głębi pomieszczeń, jak i nadmiernemu olśnieniu w strefach przy oknach. Dostęp do światła dziennego wspiera naturalne rytmy dobowe człowieka.
Produkty Casambi w ofercie Lightworks
Lightworks to oficjalny Value-Added Reseller systemu Casambi w Polsce, posiadający certyfikaty Sales Partner, Service Partner, Training Partner i Commissioning Partner. W ofercie znajdują się moduły sterujące do budowy profesjonalnych systemów oświetleniowych:
Sterowniki obsługują różne typy obciążeń i zastosowań. CBU-ASD-LR-IP65/IK09 to sterownik w obudowie o podwyższonej odporności na warunki zewnętrzne, a CBU-R3000-FEED obsługuje zasilacze z wejściem sterującym 0-10V lub 1-10V. Do zastosowań wymagających sterowania przekaźnikowego dostępne są CBU-2RL-FEED (dwa kanały) i CBU-2REL-240-FEED (kanały 240V).
Bramy DALI umożliwiają włączenie istniejących instalacji DALI do sieci mesh Casambi. W ofercie znajdują się modele od CBU-A2D-20-TRACK (do 20 adresów DALI) po CBU-1032-70-TRACK (do 70 adresów).
Interfejsy CBU-M22-2P-IP65 i CBU-M22-4P-IP65 pozwalają na podłączenie zewnętrznych przycisków i czujników do sieci Casambi.
