Μεγάλα παράθυρα, φωτεινές ημέρες: Ισορροπώντας το φυσικό φως με αισθητήρες απασχόλησης χωρίς σύστημα αυτοματοποίησης κτιρίου

[ARTICLE]

Ένα γραφείο με γυαλί από το δάπεδο έως την οροφή πλημμυρίζει από τον πρωινό ήλιο, ενώ οι φωτιστικές πηγές οροφής λάμπουν με πλήρη ισχύ. Ένα καταστήματα λιανικής απολαμβάνει το μεσημεριανό φως, ενώ οι ενσωματωμένες οροφής λάμπες καίνε μάταια. Και στις δύο περιπτώσεις, ο αισθητήρας κατοχής λειτουργεί ακριβώς όπως σχεδιάστηκε, ανιχνεύοντας ένα άτομο και ενεργοποιώντας το κύκλωμα. Το ίδιο το σχέδιο είναι το πρόβλημα: αγνοεί την πιο άφθονη και δωρεάν πηγή φωτός που υπάρχει.

Ένα σύγχρονο γραφείο με μεγάλες παράθυρα φωτίζεται έντονα από φυσικό φως, όμως οι τεχνητοί πάνω από το κεφάλι φωτισμοί είναι επίσης ενεργοποιημένοι. — Όταν οι αισθητήρες κατοχής δεν έχουν επίγνωση του φυσικού φωτός, ανάβουν φώτα ακόμα και σε φωτεινά φωτισμένα δωμάτια, σπαταλώντας ενέργεια.

Οι τυπικοί αισθητήρες κατοχής επιλύουν ένα πρόβλημα αποτελεσματικά: σβήνουν τα φώτα σε άδειους χώρους. Η δυαδική τους λογική βασίζεται στην ανίχνευση κίνησης. Παρουσία σημαίνει ενεργό, απουσία σημαίνει απενεργοποίηση. Αυτό υποθέτει ότι το σκοτάδι είναι η βάση. Σε χώρους με σημαντικό φυσικό φως από παράθυρα, γκαράζ, ή αίθρια, αυτή η υπόθεση αποτυγχάνει. Ο αισθητήρας δεν μπορεί να διακρίνει αν ένας χώρος χρειάζεται τεχνητό φως ή ήδη φωτίζεται λαμπρά. Το κύκλωμα κλείνει, η ισχύς ρέει, και τα watt καίγονται χωρίς λόγο.

Η λύση είναι ένας αισθητήρας κατοχής που ενσωματώνει μια δευτερεύουσα είσοδο: το περιβάλλον φως. Αυτές οι συσκευές συνδυάζουν ανίχνευση κίνησης με φωτοκύτταρο, εισάγοντας μια δοκιμή ορίου πριν από την ενεργοποίηση του φορτίου. Αυτή η διπλή λογική πύλη — ελέγχοντας και την παρουσία και το σκοτάδι — επιτρέπει στο σύστημα να ανταποκρίνεται έξυπνα στο φυσικό φως χωρίς ένα σύστημα αυτοματοποίησης κτιρίων ή σύνθετο προγραμματισμό. Η τεχνολογία είναι ώριμη και ευρέως διαθέσιμη. Το πραγματικό πρόβλημα είναι η διαμόρφωση. Τα εργοστασιακά προεπιλεγμένα ρυθμίσεις σπάνια ταιριάζουν με τις πραγματικές συνθήκες, αλλά η διόρθωση στον χώρο μετατρέπει αυτές τις συσκευές από απλώς λειτουργικές σε πραγματικά αποδοτικές.

Το Παράδοξο της Φωτεινής Σπατάλης

Γραφεία με ευρύτατα τζάμια, καταστήματα σχεδιασμένα να θολώνουν τη διαχωριστική γραμμή μεταξύ εσωτερικού και εξωτερικού, και συνεδριακές αίθουσες με νότιο προσανατολισμό αποτελούν σημαντικές επενδύσεις στον ηλεκτρικό φωτισμό. Οι βραχίονες καθορίζονται, τα κυκλώματα εγκαθίστανται και οι ελεγκτές τοποθετούνται για την τήρηση του κώδικα. Ο αισθητήρας κατοχής εκπληρώνει την απαίτηση αυτόματης διακοπής ενέργειας του κώδικα, ώστε κατά το γράμμα, το σύστημα να είναι συμμορφωμένο και αποδοτικό.

Στην πρακτική, αυτοί οι αισθητήρες χρησιμοποιούν συνήθως παθητική υπέρυθρη ή υπερηχητική τεχνολογία για να ανιχνεύσουν ένα άτομο. Όταν εντοπίζεται κίνηση, ένα ρελέ κλείνει και ενεργοποιεί τα φώτα. Το δέντρο αποφάσεων είναι εξαιρετικά απλό: αν ο αισθητήρας δει κίνηση, υποθέτει ότι χρειάζεται φως. Αν ο χώρος είναι ήδη φωτισμένος από το φυσικό φως, ο αισθητήρας δεν μπορεί να το ξέρει. Οι μόνοι εισόδοι του είναι η κίνηση και ο χρόνος. Το επίπεδο φωτός είναι αόρατο στη λογική του.

Αυτό οδηγεί σε ένα προβλέψιμο μοτίβο σπατάλης. Ο πρωινός ήλιος ρέει μέσα από το τζάμι που βλέπει ανατολικά, παρέχοντας περισσότερο από αρκετό φωτισμό. Κάποιος μπαίνει, ο αισθητήρας αντιδρά, και τα επάνω φώτα ανάβουν. Συχνά παραμένουν αναμμένα για ώρες, συμπληρώνοντας μάταια έναν χώρο ήδη ντυμένο με φυσικό φως. Αυτή η ανεπάρκεια είναι δομική, όχι τυχαία.

Πώς μετρούν οι αισθητήρες παρουσίας το φυσικό φως

Η ολοκλήρωση της ευαισθησίας στην ηλιακή ακτινοβολία σε έναν αισθητήρα παρουσίας απαιτεί μια φωτοκυψέλη, ένα φωτοευαίσθητο στοιχείο που μεταφράζει τη φωτεινότητα σε ένα ηλεκτρικό σήμα. Το σήμα αυτό γίνεται ένα δεύτερο σημείο απόφασης παράλληλα με την ανίχνευση κίνησης. Ο αισθητήρας τώρα αξιολογεί δύο συνθήκες προτού κλείσει το ρελέ: Υπάρχει κάποιος παρών, και είναι ο χώρος πολύ σκοτεινός χωρίς τεχνητό φως;

Ο ρόλος του φωτοκύτταρου

Ένα φωτοκύτταρο είναι ένας παθητικός αισθητήρας, συνήθως ένα κύτταρο ζιγκόνιας σιλικόνης ή μια φωτοδιόδου, του οποίου η ηλεκτρική αντίσταση αλλάζει με το έντασης του προσπίπτοντος φωτός. Σε φωτεινές συνθήκες, η αντίσταση μειώνεται· σε σκοτεινές, αυξάνεται. Το εσωτερικό κύκλωμα του αισθητήρα παρακολουθεί αυτή την αλλαγή, η οποία αντιστοιχεί άμεσα στην ένταση του περιβάλλοντος φωτός.

Το φωτοκύτταρο μπορεί να είναι ενσωματωμένο στον περίβολο του αισθητήρα κατοχής ή να εγκαθίσταται ως ξεχωριστό στοιχείο. Τα ενσωματωμένα φωτοκύτταρα προσφέρουν απλότητα, με μια μόνο συσκευή να χειρίζεται την κίνηση, τη μέτρηση φωτός, και το διακόπτη φορτίου. Τα εξωτερικά φωτοκύτταρα παρέχουν ευελιξία στη θέση. Μερικές φορές η καλύτερη θέση για την ανίχνευση κίνησης δεν είναι η καλύτερη για τη μέτρηση φωτός. Η διαχωρισμός των δύο λειτουργιών αποτρέπει συμβιβασμούς. Ένας αισθητήρας κίνησης που τοποθετείται στην οροφή μπορεί να αποκλειστεί από μια δέσμη, ενώ ένα φωτοκύτταρο κοντά σε παράθυρο καταγράφει πολύ πιο ακριβή φωτεινότητα φυσικού φωτός.

Κατώφλια lux ως λογική ελέγχου

Το φωτοκύτταρο παράγει ένα σήμα, αλλά το ορισμένο όριο lux του αισθητήρα καθορίζει τη δράση. Το lux είναι μονάδα φωτεινότητας, μετράει την ποσότητα φωτός που πέφτει σε μια επιφάνεια. Ένα τυπικό γραφείο απαιτεί 300 μέχρι 500 lux για άνετη εργασία, ενώ μια φωτισμένη οθόνη μπορεί να λαμβάνει αρκετές χιλιάδες.

Η λογική του αισθητήρα είναι απλή. Αν ανιχνεύσει κίνηση και το επίπεδο φωτός μετρηθεί ως κάτω από το όριο lux, τα φώτα ανάβουν. Αν ανιχνεύσει κίνηση αλλά το επίπεδο φωτός είναι πάνω από Το όριο, τα φώτα παραμένουν σβηστά επειδή το φως της ημέρας ήδη κάνει τη δουλειά. Όταν σταματήσει η κίνηση, ξεκινάει ένα χρονόμετρο αντίστροφης μέτρησης, και τα φώτα σβήνουν όταν λήξει, ανεξάρτητα από το περιβαλλοντικό φως. Το όριο lux λειτουργεί ως φύλακας πύλης, εμποδίζοντας την αχρείαστη φωταγώγηση κατά τις φωτεινές περιόδους, ενώ συνεχίζει να ανταποκρίνεται όταν μαζεύουν σύννεφα ή πέφτει το βράδυ.

Ψάχνετε για λύσεις εξοικονόμησης ενέργειας με ενεργοποίηση κίνησης;

Επικοινωνήστε μαζί μας για πλήρεις αισθητήρες κίνησης PIR, προϊόντα εξοικονόμησης ενέργειας με ενεργοποίηση κίνησης, διακόπτες με αισθητήρα κίνησης και εμπορικές λύσεις Occupancy/Vacancy.

Στείλτε ένα email

Φόρμα επικοινωνίας

Συνομιλία σε απευθείας σύνδεση

Αυτή η διπλή λογική εισόδου μιμείται την απόφαση που θα έκανε χειροκίνητα ένα άτομο, αλλά με απόλυτη συνέπεια. Ο αισθητήρας εφαρμόζει τον κανόνα χωρίς διάσπαση προσοχής, λήθη ή σπατάλες συνήθειας.

Ενσωματωμένα όρια φωτομέτρησης vs. εξωτερική ζεύξη φωτοκυττάρων

Ανάλυση σύγκρισης ενός ολοκληρωμένου αισθητήρα κίνησης με ενσωματωμένο φωτοκύτταρο και συστήματος με ξεχωριστό αισθητήρα κίνησης και εξωτερικό φωτοκύτταρο. — Η επιλογή μεταξύ ενός ενσωματωμένου αισθητήρα (αριστερά) και ενός με εξωτερικό φωτοκύτταρο (δεξιά) εξαρτάται από τη διαρρύθμιση του δωματίου και τα πρότυπα φωτός της ημέρας.

Η επιλογή μεταξύ αισθητήρα παρουσίας με ενσωματωμένο φωτοκύτταρο και ενός που συνδέεται με εξωτερικό φωτοκύτταρο επηρεάζει την εγκατάσταση, την τοποθέτηση και την ευελιξία.

Οι ενσωματωμένες συσκευές προσφέρουν μια καθαρή, όλα-σε-ένα λύση. Ο ανιχνευτής κινήσεων, το φωτοκύτταρο και ο απο relay βρίσκονται σε μια μονάδα που ταιριάζει σε ένα τυπικό ηλεκτρικό κουτί. Οι καλωδιώσεις είναι κλασικές, και η διαμόρφωση συνήθως περιλαμβάνει απλούς περιστροφικούς διακόπτες ή DIP διακόπτες. Αυτή η απλότητα σημαίνει χαμηλότερο κόστος εγκατάστασης και λιγότερους πιθανούς χώρους αποτυχίας. Το μειονέκτημα είναι η σταθερή θέση. Αν ο αισθητήρας πρέπει να βρίσκεται στο κέντρο της οροφής για κάλυψη κινήσεων, το φωτοκύτταρό του ενδέχεται να μην λαμβάνει αντιπροσωπευτικό δείγμα του φωτός της ημέρας στο δωμάτιο, οδηγώντας σε κακό συγχρονισμό.

Τα συστήματα με εξωτερικά φωτοκύτταρα διαχωρίζουν αυτές τις λειτουργίες. Ένα ανεξάρτητο φωτοκύτταρο, συχνά ένα μικρό ρόμβο ή δίσκος, μπορεί να τοποθετηθεί όπου μετρά καλύτερα το περιβαλλοντικό φως—κοντά σε ένα παράθυρο, σε έναν τοίχο σε ύψος εργασίας ή σε μια άλλη σημαντική τοποθεσία. Αυτή η αρχιτεκτονική προσθέτει πολυπλοκότητα στους καλωδιώσεις, αλλά λύνει τη σύγκρουση τοποθέτησης. Ο ανιχνευτής κινήσεων μπορεί να τοποθετηθεί για βέλτιστη κάλυψη, ενώ το φωτοκύτταρο να βρίσκεται στη θέση για ιδανική ακρίβεια. Για δωμάτια με ακανόνιστα φώτα ημέρας, όπως βαθιές αίθουσες με παράθυρα σε ένα άκρο, αυτή η ευελιξία είναι κρίσιμη για ουσιαστικό έλεγχο.

Η απόφαση εξαρτάται από τη γεωμετρία. Δωμάτια με ομοιόμορφο φως ημέρας από φωταγωγούς λειτουργούν καλά με ενσωματωμένες συσκευές. Οι χώρες περιμέτρου με κατευθυντικά παράθυρα και σημαντικό βάθος απαιτούν εξωτερικά φωτοκύτταρα.

Προσδιορισμός του κατάλληλου ορίου lux

Το όριο lux είναι η πιο σημαντική παράμετρος. Ορίστε το πολύ χαμηλά και παραβλέπετε τις contributions του φωτός της ημέρας, εξαφανίζοντας τις εξοικονομήσεις. Ορίστε το πολύ ψηλά και τα φώτα παραμένουν σβηστά όταν χρειάζονται, υπονομεύοντας την ορατότητα. Ο στόχος είναι να βρεθεί το όριο που μεγιστοποιεί τις εξοικονομήσεις χωρίς να εμποδίζει τη λειτουργία του δωματίου.

Ένας τεχνικός κρατάει ένα φορητό ψηφιακό μετρητή lux σε ένα γραφείο για να μετρήσει το περιβάλλον φως από ένα κοντινό παράθυρο. — Η χρήση ενός μετρητή lux για τη μέτρηση φωτός στις επιφάνειες εργασίας είναι ένα βασικό βήμα για την ακριβή ρύθμιση ενός συστήματος ανίχνευσης φως ημέρας.

Οι δημοσιευμένες συστάσεις, συχνά 300–500 lux για γραφεία, αποτελούν απλώς σημείο εκκίνησης. Οι πραγματικές ανάγκες διαφέρουν ανάλογα με τις εργασίες, την ηλικία των χρηστών, τα χρώματα των επιφανειών και ακόμη και τις προτιμήσεις. Ένα στούντιο σχεδίασης απαιτεί διαφορετικό φωτισμό από μια συνεδριακή αίθουσα. Επιπλέον, ένα γραφείο με νότιο προσανατολισμό και υψηλό λόγο παραθύρου προς τοίχο ενδέχεται να έχει τα φώτα σβηστά για το μεγαλύτερο μέρος της ημέρας με όριο 500 lux. Η ίδια ρύθμιση σε ένα βόρειο δωμάτιο μπορεί να σπάνια συναντάται, ουσιαστικά απενεργοποιώντας τη λειτουργία.

Υπάρχουν δύο τρόποι για να βρείτε το σωστό όριο. Ο πρώτος είναι η μέτρηση. Χρησιμοποιήστε ένα φορητό μετρητή lux στις επιφάνειες εργασίας κατά τη διάρκεια φωτεινής ημέρας. Αν ο μετρητής διαβάζει 800 lux και ο χώρος είναι άνετος, ένα όριο 400 lux διασφαλίζει ότι τα φώτα παραμένουν σβηστά κατά τις ώρες αιχμής, αλλά ενεργοποιούνται όταν χρειάζεται. Η δεύτερη προσέγγιση είναι επαναληπτική. Ξεκινήστε με μια προτεινόμενη τιμή, παρατηρήστε το σύστημα για μερικές ημέρες και προσαρμόστε. Αν τα φώτα παραμένουν αναμμένα παρ' όλες τις επαρκείς συνθήκες φωτός ημέρας, αυξήστε το όριο. Αν οι χρήστες παραπονιούνται για σκοτεινιά, μειώστε το. Αυτή η μέθοδος απαιτεί υπομονή, αλλά όχι ειδικά εργαλεία.

Για χώρους με ακραία διακύμανση φωτός ημέρας, όπως αυτοί με μεγάλα παράθυρα ανατολικά ή δυτικά, ένα συντηρητικό όριο που καταγράφει μόνο τις πιο φωτεινές ώρες μπορεί να προσφέρει περιορισμένες εξοικονομήσεις. Μια καλύτερη προσέγγιση είναι να βρείτε μια ισορροπία που λαμβάνει υπόψη την μέση συνεισφορά φωτός ημέρας καθ' όλη τη διάρκεια της ημέρας.

Χρονοκαθυστερήσεις σε περίπτωση νεφών και κίνησης

Ο δείκτης φωτεινότητας Occupancy&ZeroWidthSpace;/&ZeroWidthSpace;Vacancy/&ZeroWidthSpace;/&ZeroWidthSpace;Manual πότε τα φώτα μπορούν να ανάψουν, ενώ η χρονική καθυστέρηση καθορίζει πόσο καιρό παραμένουν ανοιχτά μετά την παύση της κίνησης. Σε έναν χώρο με φυσικό φως, αυτή η ρύθμιση πρέπει να λαμβάνει υπόψη τη μεταβλητικότητα του φυσικού φωτισμού.

Οι passing clouds είναι ο κύριος διαταράκτης. Ένα σύννεφο μπορεί προσωρινά να μειώσει το φως κάτω από το δείκτη φωτεινότητας &ZeroWidthSpace;/&ZeroWidthSpace;. Με μια σύντομη χρονική καθυστέρηση ενός ή δύο λεπτών, ο αισθητήρας βλέπει αυτή την πτώση και ενεργοποιεί τα φώτα. Λίγο αργότερα, το σύννεφο περνά και ο φυσικός φωτισμός επανέρχεται, αλλά τα φώτα παραμένουν αναμμένα επειδή η κίνηση συνεχίζει να ανιχνεύεται. Το σύστημα είναι τώρα κλειδωμένο σε κατάσταση “on” και δεν θα επαναξιολογήσει το επίπεδο φωτισμού μέχρι να εκπνεύσει ο χρονοδιακόπτης κίνησης—ενδεχομένως σε ώρες. Μια σύντομη σκιά πυροδότησε μια ολόημερη κατανάλωση ενέργειας.

Αυτό είναι το πρόβλημα με τα σύννεφα. Οι ταχύτατα μεταβαλλόμενες καιρικές συνθήκες δημιουργούν ένα μοτίβο σαν ακορντεόν φωτισμού που παρακολουθεί τέλεια ένα φωτοκύτταρο. Αν ο αισθητήρας είναι υπερβολικά ευαίσθητος, θα ενεργοποιεί τα φώτα κατά τις προσωρινές πτώσεις που ένας άνθρωπος θα αγνοούσε.

Ίσως ενδιαφέρεστε για

Ασύρτικος σεσουάρ κίνησης Kit

100V-230VAC
Απόσταση μετάδοσης: έως 20m
Ασύρματος αισθητήρας κίνησης
Έλεγχος με καλωδίωση

BLOG

Μεγάλες παράθυρα, φωτεινές ημέρες: Ισορροπία φυσικού φωτός και αισθητήρα πληρότητας χωρίς Σύστημα Αυτόματης Διαχείρισης Κτιρίου

Το Παράδοξο της Φωτεινής Σπατάλης

Πώς μετρούν οι αισθητήρες παρουσίας το φυσικό φως

Ο ρόλος του φωτοκύτταρου

Κατώφλια lux ως λογική ελέγχου

Ψάχνετε για λύσεις εξοικονόμησης ενέργειας με ενεργοποίηση κίνησης;

Ενσωματωμένα όρια φωτομέτρησης vs. εξωτερική ζεύξη φωτοκυττάρων

Προσδιορισμός του κατάλληλου ορίου lux

Χρονοκαθυστερήσεις σε περίπτωση νεφών και κίνησης

Ίσως ενδιαφέρεστε για

Προσαρμογή πεδίου έναντι εργοστασιακών ρυθμίσεων

Η Διαδικασία Ρύθμισης

Εμπνευστείτε από τα χαρτοφυλάκια αισθητήρων κίνησης Rayzeek.

Η υπόθεση για απλή, συνδεδεμένη λογική

Σφάλματα εγκατάστασης που υπονομεύουν την απόδοση

Σχολιάστε Ακύρωση απάντησης

Σχετικές αναρτήσεις από Rayzeek