Conception d'un système de contrôle de l'éclairage des terrains de sport

Système de contrôle de l'éclairage des terrains de sport

Répertoire :
1. Exigences fondamentales pour la conception du système de distribution et de contrôle de l'alimentation d'éclairage dans les terrains de sport
1.1 Amélioration de la fiabilité
1.2 Sélection appropriée des paramètres d'éclairage
1.3 Conception écoénergétique
2. Conception détaillée du système de distribution et de contrôle de l'alimentation d'éclairage pour les stades
2.1 Sélection des lampes
2.2 Conception de la distribution d'énergie
2.3 Conception d'un système de contrôle d'éclairage intelligent

Le système de distribution et de contrôle de l'éclairage est un aspect crucial de la conception des terrains de sport, qui suscite une attention particulière. Son objectif principal est d'offrir un éclairage naturel, clair et confortable aux athlètes et aux spectateurs, leur permettant de profiter pleinement de l'ambiance sportive tout en garantissant un environnement détendu et lumineux. Cet article se concentre sur l'amélioration de la fiabilité du système de distribution et de contrôle de l'éclairage, afin d'optimiser la qualité de l'éclairage des terrains de sport.

1. Exigences fondamentales pour la conception du système de distribution et de contrôle de l'alimentation d'éclairage dans les terrains de sport

Les terrains de sport sont principalement utilisés pour accueillir des compétitions. Le système de distribution et de contrôle de l'éclairage doit donc répondre à des normes d'éclairage spécifiques . Il est essentiel d'assurer une couverture lumineuse complète, sans zones d'ombre. Les luminaires doivent offrir une luminosité élevée, uniforme, une lumière douce et un éblouissement minimal. De plus, il est important de maintenir un éclairage horizontal et vertical approprié tout en réduisant l'éblouissement.

1.1 Amélioration de la fiabilité

1.1.1 Choix du matériel électrique

La fiabilité du système de distribution et de contrôle de l'éclairage est étroitement liée à la qualité des équipements électriques utilisés. Garantir une fiabilité élevée des composants électriques est essentiel pour améliorer la fiabilité globale du système d'éclairage des terrains de sport . En optimisant les systèmes d'éclairage et de distribution d'énergie, nous pouvons améliorer leur rentabilité, leur sécurité et leur sophistication technologique, tout en préservant la qualité essentielle de l'alimentation électrique.

1.1.2 Mise en œuvre de paramètres de protection entièrement sélectifs

Le système de distribution et de contrôle de l'éclairage doit intégrer des technologies informatiques et d'intelligence artificielle pour calculer avec précision les courants de défaut et établir des paramètres de protection entièrement sélectifs. Il est crucial de garantir que les limites de temps d'action et les niveaux de courant des dispositifs de transfert automatique de secours et des dispositifs de protection sont réglés avec une différence de niveau prédéterminée. Cette approche permet une commutation sélective des circuits de défaut, minimise l'ampleur des coupures de courant, évite les perturbations inutiles et, in fine, améliore la fiabilité du système de distribution et de contrôle de l'éclairage sur l'ensemble du terrain de sport .

1.2 Sélection appropriée des paramètres d'éclairage

Avec les progrès de la technologie d'éclairage sur site, les attentes des spectateurs en matière de qualité visuelle augmentent, ce qui nécessite d'améliorer la plage dynamique du système pour garantir la clarté des programmes dans les stades. La conception du système de distribution et de contrôle de l'éclairage des stades implique généralement l'utilisation de luminaires à indice de rendu des couleurs élevé, à haut rendement lumineux et à faible éblouissement . De plus, les luminaires choisis doivent répondre aux exigences d'éclairage spécifiques des événements organisés. Lors de la conception du système d'éclairage, il est essentiel de prendre en compte les besoins réels d'éclairage du terrain .

L'uniformité de l'éclairage, l'indice de rendu des couleurs, la température de couleur et les autres paramètres de performance des équipements d'éclairage en fonctionnement doivent dépasser les normes minimales établies ; l'indice d'éblouissement doit rester inférieur aux limites spécifiées. La mise en œuvre de méthodes de contrôle intelligentes dans le système de distribution et de contrôle de l'alimentation électrique est nécessaire pour permettre la commutation multimode. L'emplacement et la conception des luminaires doivent également être pris en compte afin de garantir qu'ils ne compromettent ni la sécurité ni l'esthétique générale du terrain de sport . La disposition des luminaires au sein du système d'éclairage doit être logique afin de garantir une couverture complète du terrain , et les luminaires doivent fournir un angle de faisceau directionnel constant. Pour maintenir l'efficacité de la transmission lumineuse, des dispositifs anti-débordement appropriés doivent être inclus.

De plus, les besoins spécifiques du client doivent être pris en compte lors de la conception et du choix des équipements du système d'éclairage, tout en tenant compte de l'identité culturelle et des caractéristiques du stade. La conception du système de distribution et de contrôle de l'éclairage doit privilégier la praticité, la convivialité et la fiabilité, afin d'optimiser l'efficacité de l'investissement tout en définissant clairement son échelle d'investissement.

1.3 Conception écoénergétique

Il est essentiel de choisir des sources lumineuses à haut rendement énergétique et économes en énergie, ainsi que des lampes et des composants électriques compatibles à haut rendement, le tout devant respecter les normes nationales d'efficacité énergétique en vigueur . La compensation de puissance réactive des sources lumineuses à décharge doit être répartie. Le facteur de puissance des lampes fluorescentes compensées doit être d'au moins 0,9, tandis que celui des lampes à décharge à haute intensité ne doit pas être inférieur à 0,85. Les lampes LED doivent également maintenir un minimum de 0,9. Le système de contrôle de l'éclairage doit être configuré de manière appropriée en fonction des différentes fonctions d'utilisation. Dans la mesure du possible, la lumière naturelle doit être maximisée et des mesures doivent être prises pour éviter les ombres causées par une lumière naturelle intense, garantissant ainsi un éclairage uniforme dans toutes les zones du stade.

2. Conception détaillée du système de distribution et de contrôle de l'éclairage des stades

Le système de distribution et de contrôle de l'éclairage des stades doit être simple, fiable, adaptable, convivial et économique. Un système de distribution et de contrôle de l'éclairage adapté doit être mis en place en fonction des différentes classifications des sites et de leurs niveaux de charge respectifs. Par exemple, la charge d'éclairage des installations sportives de classe A doit être considérée comme une charge principale, tandis que celle des installations de classes B et C doit être considérée comme une charge secondaire. La charge principale doit être commutée en extrémité pour l'alimentation électrique, tandis que la charge secondaire peut être alimentée par un circuit simple basse tension si elle répond aux critères d'une double alimentation haute tension.

La conception du système de distribution et de contrôle de l'éclairage peut s'appuyer sur le logiciel de conception acoustique assistée par ordinateur AGI32, largement utilisé. Ce logiciel permet de simuler et de calculer les caractéristiques optiques de l'environnement et la réponse au rayonnement de la source lumineuse, pour aboutir à un système de distribution et de contrôle de l'éclairage répondant aux exigences du lieu et de ses utilisateurs. Lors de la conception par simulation optique AGI32, il est crucial de prendre en compte des facteurs tels que la hauteur du lieu, l'espace, la capacité d'accueil du public et les fonctions, en simulant la portée, les niveaux d'éclairement et l'uniformité de l'éclairage afin de garantir que la conception finale du système de distribution et de contrôle de l'éclairage obtienne des résultats optimaux et réponde aux besoins du lieu.

2.1 Sélection des lumières

2.1.1 Choix de la source lumineuse

La source lumineuse doit être composée de perles de lampe haute puissance offrant une luminosité importante, une couleur harmonieuse avec le stade, une longue durée de vie et un éclairage plus doux. Lors du choix de la puissance de la source lumineuse, il est essentiel de prendre en compte l' emplacement d'installation , la taille et la hauteur du terrain de sport . La source lumineuse choisie doit s'allumer de manière fiable et stable.

2.1.2 Fonctions antireflets

Le luminaire choisi doit être doté d'un design antireflet, avec un cache extérieur antireflet. Ce cache doit être fabriqué par le même fabricant que le luminaire, en aluminium moulé sous pression, et s'harmoniser avec l'apparence et la couleur du luminaire. Il est conseillé de choisir des produits d'éclairage de haute qualité dotés d'excellentes propriétés antireflet afin de garantir le respect de toutes les spécifications, de minimiser efficacement l'éblouissement et d'offrir une luminosité élevée dans la salle sans gêner les spectateurs. De plus, les luminaires doivent bénéficier d'une distribution lumineuse bien pensée, utilisant différents modes d'éclairage pour diriger efficacement la lumière vers la salle, réduisant ainsi les fuites lumineuses et l'impact sur les zones résidentielles avoisinantes. L'éclairage du stade doit s'intégrer harmonieusement à l'environnement.

2.1.3 Conception de séparation photoélectrique

Le pilote doit utiliser une conception à séparation photoélectrique adaptée à la puissance de la lampe, fabriquée en aluminium moulé sous pression d'une épaisseur minimale de 2 mm. Les composants internes et externes, notamment le pilote intégré, le variateur, le sectionneur, le fusible et la tige de mise à la terre, doivent être logés dans le local de distribution électrique afin de faciliter la maintenance et de décharger le câblage.

2.2 Conception de la distribution d'énergie

Compte tenu des exigences d'éclairage spécifiques des stades, la distribution électrique de l'éclairage du site doit suivre une approche radiale et être séparée des autres systèmes de distribution et de contrôle de l'éclairage. Cette séparation permet d'éviter que des pannes d'autres systèmes n'affectent l'éclairage du site. Une méthode courante pour garantir une alimentation électrique fiable est la commutation de terminaux à double alimentation, qui doit être adaptée aux besoins des équipements électriques. Par exemple, l'éclairage du site a des exigences spécifiques en termes de temps de commutation, et la seule commutation mutuelle à double alimentation peut ne pas suffire. Dans ce cas, il peut être nécessaire d'intégrer un système d'alimentation sans interruption (ASI).

Les lampes terminales peuvent utiliser une méthode de distribution croisée à double alimentation, où chaque coffret d'alimentation fournit la moitié de l'éclairage. Cette configuration garantit qu'en cas de panne d'une alimentation, la moitié des lumières du site restent opérationnelles, réparties uniformément pour faciliter le bon déroulement des événements et des retransmissions d'urgence. Chaque coffret de distribution d'éclairage doit utiliser une méthode de distribution radiale, tenant compte du rayon d'alimentation et de la chute de tension, les coffrets étant placés dans chaque local de distribution en fonction de la distance par rapport à l'alimentation. La tension d'alimentation est fixée à 220 V/380 V, et le système de protection de terre suit une configuration TN-S. Les lampes à décharge étant des charges non linéaires, les lignes contiennent des harmoniques de rang élevé, principalement des harmoniques de rang 3, ce qui nécessite que la section de la ligne neutre de toutes les lignes soit dimensionnée en fonction du courant monophasé maximal.

Les systèmes UPS sont équipés de leurs propres dispositifs de stabilisation de tension, offrent des temps de commutation courts et offrent de nombreux avantages. Ils sont essentiels à la distribution de l'énergie d'éclairage dans les grands stades et les sites de compétition. Pour les sites critiques, des armoires d'alimentation UPS en ligne peuvent être ajoutées en bout de ligne afin d'améliorer la qualité de l'alimentation électrique. Le redresseur UPS stabilise la tension de sortie, garantissant ainsi une performance optimale des lampes. Actuellement, les systèmes d'alimentation de secours (AES) permettant une commutation rapide peuvent également répondre aux besoins d'alimentation sans interruption de l'éclairage et peuvent être sélectionnés en fonction des exigences de conception spécifiques. Cependant, les redresseurs UPS générant une chaleur et des harmoniques importantes, des équipements de soutien supplémentaires, tels que la climatisation de la salle des machines et des dispositifs de filtrage, doivent être inclus. L'augmentation de ces équipements entraîne des investissements initiaux plus élevés et des coûts de maintenance récurrents, ce qui les rend moins rentables. Les systèmes UPS sont particulièrement adaptés aux stades de classe A et aux sites accueillant des compétitions importantes.

2.3 Conception d'un système de contrôle d'éclairage intelligent

Concevoir un système de distribution et de contrôle de l'éclairage pour les stades est une tâche complexe et technique exigeant une fonctionnalité élevée. Le contrôle de l'éclairage doit répondre aux besoins du public tout en s'adaptant aux exigences des différents événements sportifs. Différents modes de contrôle doivent être sélectionnés en fonction des caractéristiques spécifiques de chaque terrain de sport . Les modes courants incluent l'éclairage de secours, l'entraînement, la diffusion, la compétition et le terrain. Pour répondre aux besoins de ces différents modes, un système de contrôle d'éclairage intelligent est essentiel pour gérer la distribution et le contrôle de l'éclairage du site.

Généralement, un système de contrôle d'éclairage intelligent comprend trois composants principaux : l'unité de sortie, l'unité système et l'unité d'entrée. Chaque module doit avoir une adresse d'unité dédiée et être conçu avec des fonctions compatibles avec le système logiciel. Des technologies de communication et d'électronique avancées sont souvent utilisées dans les systèmes de contrôle d'éclairage intelligents pour faciliter le contrôle groupé, le contrôle multipoint, le contrôle temporel et la surveillance en temps réel du système de distribution et de contrôle de l'alimentation électrique. Les terrains de sport nécessitent une salle de contrôle dédiée pour superviser et gérer le système de distribution et de contrôle de l'alimentation électrique de l'ensemble du site. Même les terrains de sport plus petits devraient être équipés d'un système de contrôle d'éclairage de base, utilisant des panneaux de commande intelligents pour une gestion optimale.

Compte tenu de l'ampleur, de la complexité et de la diversité architecturale des terrains de sport , la conception de leurs systèmes de distribution et de contrôle de l'éclairage diffère sensiblement des systèmes standard, ce qui nécessite la prise en compte de nombreux facteurs. Lors de la conception, il est crucial de tenir compte de la classification et de la taille du stade, d'intégrer les technologies Internet et de communication à l'évolution rapide des nouvelles technologies, et de développer un système de contrôle d'éclairage intelligent afin d'améliorer la fiabilité et la sécurité de l'ensemble du système de distribution et de contrôle de l'éclairage du stade.