Sensori di presenza: La guida definitiva

I sensori di presenza sono ampiamente utilizzati nelle applicazioni residenziali, commerciali e IoT per automazione dell'illuminazione e di risparmio energetico. Si tratta di un tipo specifico di sensore di movimento che rileva se uno spazio è occupato o meno da una persona.

Questa guida completa contiene tutto ciò che è necessario sapere sui sensori di presenza, cosa sono, come funzionano, i tipi più comuni e i loro vantaggi per aiutarvi a determinare le migliori soluzioni di sensori di presenza per la vostra casa e i vostri uffici.

Contenuti

• Cos'è un sensore di occupazione
• Come funzionano i sensori di presenza
• Tipi di sensori di occupazione
• Tipi di sensori di presenza per montaggio
• Tipi di sensori di presenza in base all'alimentazione
• Caratteristiche del sensore di occupazione
• Perché utilizzare un sensore di presenza
• Sensore di occupazione in IoT
• Sensore di occupazione vs. sensore di movimento

Cos'è un sensore di occupazione

Un sensore di presenza è un tipo di sensore di movimento che rileva la presenza di una persona nell'area di rilevamento. Si tratta di sensori comunemente chiamati "auto-on, auto-off". Ad esempio, se utilizzato per controllare le luci, il sensore di presenza accende la luce quando rileva la presenza di una persona nella stanza e mantiene la luce accesa. luce accesa durante la permanenza della persona. Il sensore spegne automaticamente la luce quando la persona esce e non rientra nella stanza dopo un certo tempo (ritardo). I principi sono gli stessi quando un sensore di presenza viene utilizzato in altre applicazioni. Un esempio è rappresentato dalle ventole di scarico dei bagni pubblici che si accendono automaticamente quando si deve usare il bagno e si spengono quando si esce.

I sensori di presenza e le relative soluzioni sono ampiamente utilizzati negli edifici residenziali e commerciali per automatizzare l'illuminazione e i sistemi di ventilazione, come i ventilatori e l'HAVC, al fine di ridurre gli sprechi energetici e creare un ambiente di vita e di lavoro comodo e a mani libere.

Negli edifici commerciali, i sensori di presenza sono comunemente richiesti dai codici energetici per soddisfare gli standard di efficienza energetica. Sono anche ampiamente utilizzati nelle reti Internet of Things (IoT) per monitorare e analizzare i dati e migliorare l'efficienza degli ambienti e l'utilizzo dello spazio.

Sensore di posti vacanti

Un sensore di occupazione ad accensione manuale e spegnimento automatico è comunemente chiamato sensore di posto libero perché rileva lo stato di posto libero della stanza. Un sensore di presenza richiede all'utente di accendere manualmente la luce e la spegne automaticamente quando la persona se ne va. Da qui il nome di sensore di presenza ad accensione e spegnimento manuale.

Rispetto ai sensori di occupazione, i sensori di presenza sono più efficienti dal punto di vista energetico perché la luce può essere accesa solo dagli utenti effettivi e non dal sensore. Un sensore di presenza può rilevare il passaggio di una persona e accendere la luce in una stanza vuota. Questo fenomeno è noto come falsa accensione e rappresenta un evidente spreco di energia. I sensori di presenza possono prevenire efficacemente le false accensioni. Per questo motivo, la maggior parte dei codici energetici richiede specificamente l'uso di sensori di presenza in vari punti degli edifici commerciali.

Dopo il ritardo viene aggiunta una finestra di conferma di 15-30 secondi, in modo che il sensore di posto vacante possa ancora essere attivato dai sensori di movimento durante questo periodo di tempo. Allo scadere del tempo di conferma, l'utente deve accendere manualmente la luce.

Sensore di presenza e di vuoto

Alcuni sensori di presenza integrano sia la modalità di presenza che quella di assenza per soddisfare vari casi d'uso, in modo che gli utenti non debbano sostituire o installare un altro sensore quando desiderano cambiare la modalità di rilevamento del movimento. Questo tipo di sensore è solitamente chiamato sensore di occupazione/vacanza o, in breve, sensore di occupazione. La maggior parte dei sensori di occupazione/vacanza sono interruttori a sensore in modo che gli utenti possano acquistare lo stesso tipo di interruttore a sensore di luce per ogni stanza e poi regolare la modalità di funzionamento per ogni singola stanza.

Tuttavia, la maggior parte dei sensori è costituita da sensori monomodali, di presenza o di assenza, che possono funzionare in una sola modalità di rilevamento del movimento. Per la maggior parte delle applicazioni residenziali e commerciali, non è necessario cambiare la modalità da occupato a vuoto o viceversa dopo che il sensore è stato installato correttamente. 

Come funzionano i sensori di presenza

Come I sensori di occupazione rilevano il movimento e la presenza di persone si basa principalmente sulla tecnologia del sensore utilizzato. Esistono diversi sensori e tecnologie di rilevamento, ma le tecnologie di rilevamento più comuni utilizzate nei sensori di presenza sono PIR, ultrasuoni, microonde e tecnologia doppia.

Ogni tecnologia ha i suoi pro e i suoi contro, e ognuna ha metodi specifici per il rilevamento del movimento. Conoscere i loro meccanismi e il modo in cui rilevano i singoli movimenti può aiutarvi a scegliere il tipo di sensore ideale per i vostri progetti.

Sensori PIR

I sensori a infrarossi passivi, o sensori PIR, rilevano gli infrarossi emessi dalle persone per capire se sono in movimento o meno. I sensori PIR utilizzano due sensori piroelettrici, sensibili ai segnali infrarossi, per rilevare la radiazione infrarossa nell'ambiente. Quando non c'è movimento sullo sfondo, il sensore PIR deve rilevare la stessa quantità di infrarossi in entrambi i sensori piroelettrici (slot). 

Quando un corpo caldo, ad esempio una persona o un gatto, entra nello spazio di rilevamento, intercetta prima una e poi l'altra fessura del sensore PIR, provocando una variazione differenziale positiva tra i due segnali IR. I sensori PIR considerano questa variazione come un segnale di movimento e sanno che la stanza è ora occupata. Quando la persona esce, avviene l'inverso: i sensori PIR sanno che la stanza è vuota e non occupata.

In base al modo in cui rileva il movimento, sappiamo che un sensore PIR è più sensibile alle persone che camminano di fronte al sensore (movimento laterale) e meno sensibile alle persone che camminano verso o lontano da esso (movimento assiale). Questa caratteristica è fondamentale quando si installano e si regolano i sensori di presenza per ottenere le migliori prestazioni.

I sensori di movimento PIR sono più sensibili a movimenti significativi e ampi, come camminare fino a circa 12 metri. Hanno una sensibilità limitata ai movimenti minori, come la digitazione a una distanza superiore a 4,5 metri.

Il termine passivo significa che i sensori PIR rilevano passivamente i segnali di calore emessi o riflessi sullo sfondo. Non inviano segnali di rilevamento come un sensore a ultrasuoni, rendendo il sensore PIR molto efficiente dal punto di vista energetico e consumando poca energia per funzionare. Questo distingue inoltre un sensore PIR da un sensore IR attivo.

Pro e contro

Essendo i sensori più semplici, ma anche i più comunemente utilizzati sia per i sensori di presenza che per altre applicazioni di rilevamento del movimento, i sensori PIR presentano vantaggi molto competitivi. 

Sensori PIR sono molto economici, durevoli ed efficienti dal punto di vista energetico. Hanno bisogno di pochissima energia per funzionare, il che li rende la soluzione ideale per le applicazioni a lungo termine.

Un altro motivo per cui i sensori PIR sono adatti ai sensori di presenza è che i sensori di presenza e i sensori PIR rilevano principalmente la presenza di persone. I movimenti che i sensori PIR sono in grado di rilevare provengono per lo più da corpi caldi, il che permette di escludere molte attività non umane. Questo fa sì che i sensori PIR siano adatti a spazi con un elevato flusso d'aria, dove i sensori a ultrasuoni non sono adatti a tali applicazioni. Al contrario, i sensori PIR non possono essere installati in prossimità di fonti di distrazione in cui il calore cambia rapidamente, come le macchine HVAC e le macchine da caffè, che possono essere rilevate come un falso segnale di movimento.

Poiché i segnali a infrarossi non possono oltrepassare le pareti o gli ostacoli, i sensori PIR richiedono una linea di vista libera dall'area di rilevamento, il che significa che i sensori PIR devono essere in grado di "vedere" il movimento. Non possono vedere attraverso ostacoli, vetri o angoli per rilevare i segnali a infrarossi. Questo può essere sia un pro che un contro.

Il contro è che i sensori PIR sono adatti solo a spazi chiusi di piccole e medie dimensioni con una linea visiva chiara. Luoghi come i bagni pubblici con molte cabine non sono adatti all'installazione di sensori di presenza PIR.

Il vantaggio è che si può regolare il campo di rilevamento per monitorare solo un'area selettiva dello spazio. Mascherando parte della lente del sensore con nastri adesivi, è possibile limitarne la copertura di rilevamento, impedendo al sensore di rilevare determinate aree. Se il vostro sensore di presenza PIR viene costantemente attivato dalle persone che passano nella stanza, potete mascherare parte della lente per evitare questi falsi inneschi.

Sensori a ultrasuoni

I sensori a ultrasuoni emettono onde sonore ad alta frequenza, al di sopra dell'udito umano, in un'area per rilevare il movimento. I sensori a ultrasuoni sono dotati di trasduttori interni, composti da un trasmettitore e da un ricevitore. Il 

L'onda sonora inviata dal trasmettitore rimbalza sugli oggetti presenti nell'area e si riflette sul ricevitore. Se la frequenza delle onde sonore riflesse cambia, la variazione viene interpretata come un movimento. Misurando il tempo che intercorre tra l'invio e la ricezione dell'onda sonora, i sensori a ultrasuoni possono determinare la distanza tra il sensore e il bersaglio. 

Il sensore a ultrasuoni è un sensore attivo che deve inviare e ricevere continuamente onde sonore a ultrasuoni per rilevare il movimento, il che significa che deve consumare una buona quantità di energia per funzionare. 

I sensori a ultrasuoni non richiedono una linea visiva, il che li rende ideali per luoghi e applicazioni con ostacoli sul percorso, come ad esempio i bagni pubblici con più stalli.

Pro e contro

I sensori a ultrasuoni sono particolarmente adatti per gli spazi in cui non è possibile una linea visiva, come ad esempio gli spazi divisi come i bagni pubblici, gli uffici aperti, i corridoi chiusi e le scale. I sensori a ultrasuoni hanno in genere un'area di copertura più ampia, fino a una distanza di 25 piedi. 

I sensori a ultrasuoni hanno un'elevata sensibilità, che li rende ideali per i luoghi in cui l'attività è ridotta e i movimenti sono minimi, oppure per le applicazioni in cui è richiesto un alto livello di sensibilità, come le persone che scrivono e girano le pagine. Sono più sensibili a movimenti da e verso il sensore grazie alle caratteristiche del suono ultrasonico.

Al contrario, i sensori a ultrasuoni non sono adatti a luoghi con alti livelli di vibrazioni del flusso d'aria, perché le vibrazioni possono ingannare i sensori facendoli accendere e spegnere falsamente. Inoltre, non sono adatti per applicazioni in cui è necessario monitorare solo un intervallo selettivo, come il controllo di singole corsie di magazzino.

Sensori a microonde

I sensori a microonde emettono radiazioni elettromagnetiche a bassa potenza e ricevono le microonde riflesse per il rilevamento del movimento. L'impulso a microonde emesso dal sensore rimbalza sugli oggetti presenti nella stanza e si riflette sul ricevitore del sensore a microonde. Se le microonde riflesse subiscono un'alterazione, la variazione viene interpretata come un movimento. Analizzando le onde, possono anche dire se il bersaglio si sta muovendo verso o lontano dal sensore o in modo casuale nella stanza, in modo da poter essere configurati per rilevare diversi tipi di attività.

Le microonde possono penetrare nelle pareti e nei fori, il che significa che hanno una copertura di rilevamento più ampia per l'utilizzo sia all'interno che all'esterno. I sensori a microonde sono molto versatili e possono essere utilizzati praticamente in qualsiasi ambiente.

Pro e contro

I sensori a microonde sono economici da acquistare, ma costosi da gestire perché devono assorbire costantemente energia per emettere e ricevere microonde. Per questo motivo, la maggior parte dei sensori a microonde funziona a intermittenza per ridurre i costi ed è progettata per passare dallo stato di accensione a quello di spegnimento, che può essere un modello ovvio. Ma può anche funzionare costantemente in una casa affollata per ridurre i cicli di accensione e spegnimento.

I sensori a microonde sono estremamente sensibili e di solito non sono configurati con precisione, quindi possono causare molti falsi inneschi o falsi allarmi e sono più suscettibili alle interferenze elettroniche. 

Sensori a doppia tecnologia

I sensori a doppia tecnologia o dual-tech combinano PIR e tecnologie di rilevamento a ultrasuoni per il rilevamento del movimento. Le tecnologie combinate aumentano significativamente l'affidabilità complessiva del sensore per applicazioni complesse e ad alta sensibilità. 

In modalità idle, solo il sensore PIR lavora per rilevare il movimento, mentre il sensore a ultrasuoni è in modalità sleep per ridurre il consumo energetico. Quando il sensore PIR rileva un movimento, il sensore a ultrasuoni si sveglia per convalidare lo stesso movimento. Solo quando entrambi i sensori hanno rilevato lo stesso movimento, il sensore a doppia tecnologia viene attivato. Questo design garantisce la minima possibilità di false accensioni.

Finché uno dei due sensori PIR o ultrasonici rileva continuamente un movimento, il sensore dual-tech rimane attivato. Quando entrambi i sensori non rilevano il movimento, il sensore dual-tech pensa che la stanza sia vuota. Questo design può ridurre la possibilità di falsi spegnimenti.

La maggior parte dei sensori a doppia tecnologia è anche autoadattativa per regolare automaticamente la sensibilità e la tempistica. 

Sensori passivi e attivi

Molti tendono a chiamare i sensori PIR sensori passivi e i sensori a ultrasuoni, a microonde, dual-tech e altri tipi di sensori sensori attivi. Si tratta di una preferenza personale per la denominazione dei sensori e qui elenchiamo anche il tipo per i nostri lettori.

Tipicamente sensori passivi sono durevoli perché non utilizzano molta elettronica e quindi hanno meno possibilità di guasti elettronici. Inoltre, consumano molta meno energia perché ricevono solo segnali senza bisogno di emetterli.

Tipi di sensori di occupazione

I sensori di presenza possono essere classificati in base a diversi fattori, come la tecnologia del sensore, la posizione di installazione, la tensione di esercizio, ecc. Per aiutare gli utenti a scegliere i tipi di sensori più adatti alle loro applicazioni domestiche e commerciali, cercheremo di coprire tutti i principali tipi di sensori di presenza e di spiegarne i vantaggi, le differenze e gli utilizzi.

Tipi di sensori di presenza per montaggio

Interruttore del sensore di occupazione

Gli interruttori per sensori di presenza sono sensori di presenza di tipo interruttore. Vengono anche chiamati sensori di presenza a parete, interruttori a parete con sensore di presenza o interruttori a sensore di movimento.

A differenza di altri sensori di presenza che sono per lo più montati sulla superficie della parete o del soffitto, gli interruttori a sensore di presenza sono installati nella scatola degli interruttori a parete. La maggior parte degli interruttori a sensore di presenza sono utilizzati specificamente per controllare l'illuminazione o i ventilatori, in sostituzione dei normali interruttori della luce. Poiché si comportano più come un interruttore della luce con un sensore di presenza incorporato che come un sensore di presenza indipendente, il tipo di interruttore a parete è più comunemente chiamato "sensore di presenza". interruttore della luce con sensore di movimento.

Un vantaggio significativo degli interruttori con sensore di presenza è che integrano il controllo (interruttore) e il sensore in un'unica soluzione. controllare manualmente la luce. Per lo stesso motivo, quasi tutti i posti vacanti I sensori a soffitto e a parete sono sensori a interruttore, in quanto non devono essere collegati a un altro interruttore o comando per accendere la luce. Al contrario, la maggior parte dei sensori a soffitto e a parete sono Solo sensori di occupazione, principalmente per rilevare lo stato di occupazione della stanza.

Interruttore a sensore di occupazione unipolare

Gli interruttori per sensori di presenza unipolari sono Tipo standard di interruttori a sensore e può controllare uno o più apparecchi di illuminazione da un'unica postazione. 

Interruttore con sensore di occupazione a tre vie

Gli interruttori a tre vie per sensori di presenza consentono di controllare una o più luci da due punti diversi, come l'inizio e la fine di un lungo corridoio o di una scala. Sono necessari un interruttore per sensore di presenza a tre vie e un interruttore normale a tre viee installare l'interruttore a 3 vie del sensore di presenza a una delle due estremità e l'interruttore a 3 vie della luce all'altra estremità.

Non è possibile utilizzare due interruttori per sensori di presenza a 3 vie su entrambe le estremità, perché si contendono il controllo delle luci. Nelle installazioni a 3 vie o multisede è possibile utilizzare un solo interruttore per sensori di presenza.

Sono necessari il neutro e la messa a terra

Quando si scelgono gli interruttori con sensore di presenza, è necessario prestare particolare attenzione ai requisiti di cablaggio.

L'interruttore del sensore di presenza richiede un'alimentazione individuale affinché i sensori rilevino il movimento e attivino l'interruttore a relè anche quando la luce è spenta. Per questo motivo, la maggior parte degli interruttori per sensori di presenza richiede un filo neutro per funzionare. Il filo neutro serve al sensore di presenza per assorbire continuamente un po' di energia in standby. Questi tipi di interruttori per sensori sono chiamati interruttori per sensori di presenza "con necessità di neutro". La maggior parte delle case moderne include un filo neutro nella scatola dell'interruttore a parete, in modo che l'interruttore del sensore di presenza con filo neutro richiesto possa funzionare correttamente. 

Se nella scatola dell'interruttore c'è un filo neutro, si deve scegliere un interruttore con sensore di presenza con neutro. Questi interruttori hanno 4 fili: un filo di carico, un filo caldo, un filo neutro e un filo di terra.

Le case più vecchie potrebbero non avere un filo neutro nella scatola degli interruttori perché il codice elettrico nazionale non prevedeva all'epoca la presenza di fili neutri nella scatola degli interruttori. Un interruttore per sensori di presenza "con obbligo di messa a terra" o "senza obbligo di neutro" viene realizzato per questa situazione. Invece del filo di neutro, il sensore di presenza assorbe un po' di corrente attraverso il filo di terra per il funzionamento del sensore, il che è consentito dal codice perché la corrente è minima e completamente innocua. Il filo di terra è necessario, ma il filo neutro non è necessario.

Se non avete un filo di neutro ma un filo di terra nella scatola dell'interruttore, dovreste scegliere un interruttore con sensore di presenza "con obbligo di terra". Questi interruttori a sensore hanno 3 fili, uno filo di caricoUn filo caldo e un filo di terra. 

Comando manuale

L'esclusione manuale è una funzione pratica che consente agli utenti di escludere manualmente il sensore di movimento in modo temporaneo o permanente per utilizzarlo come un normale interruttore della luce. 

Sensore di occupazione a parete

I sensori di presenza a parete sono solitamente montati su pareti a un'altezza compresa tra 8 e 10 piedi dal pavimento. Se vengono montati a un'altezza superiore a quella consigliata, potrebbero perdere sensibilità. I sensori di presenza a parete hanno di solito un'apertura di 110° e una copertura di 2500 piedi quadrati. 

Un vantaggio significativo dei sensori di presenza a parete è che sono molto flessibili nell'installazione. È possibile posizionare e installare il sensore ovunque sia necessario e regolare con precisione la testa del sensore di movimento per assicurarsi che punti esattamente all'area di rilevamento desiderata. Per contro, le opzioni di installazione degli interruttori a sensore sono più limitate, in quanto possono essere installati solo in scatole a muro preinstallate.

Sensore di occupazione a soffitto

I sensori di presenza a soffitto sono solitamente montati sul soffitto a un'altezza compresa tra 8 e 20 piedi dal pavimento. Se vengono montati a un'altezza superiore a quella consigliata, potrebbero perdere sensibilità. I sensori di presenza a soffitto hanno in genere una portata di 360° e una copertura di 2000 piedi quadrati. 

Il vantaggio dei sensori di presenza a soffitto è che hanno elevate prestazioni di rilevamento perché possono avere una buona linea di vista quando sono puntati verso il basso sul soffitto e hanno meno probabilità di essere disturbati da normali ostacoli a terra. I sensori di presenza a soffitto possono anche essere collegati in rete con altri sensori a parete o a soffitto per fornire una copertura estesa.

Sensore di occupazione per baia alta

I sensori di occupazione a baia alta sono progettati appositamente per soffitti alti che i normali sensori di occupazione a soffitto non possono coprire. I sensori di presenza a baia sono solitamente montati a un'altezza compresa tra i 20 e i 45 piedi dal pavimento, mentre i sensori di presenza a soffitto possono essere considerati come un'alternativa al sensore di presenza a baia. baia bassa(12-20 piedi). Inoltre, i sensori di presenza per alte baie possono essere sia con lenti a 180° per il montaggio finale che con lenti a 360° per il montaggio superficiale, a differenza dei sensori di presenza per il montaggio a soffitto.

Sensore di occupazione della scrivania

I sensori di occupazione della scrivania sono utilizzati soprattutto nei sistemi IoT che vengono installati sotto la scrivania per monitorare l'utilizzo della scrivania e la presenza umana nelle aree di lavoro. È dotato di un sensore di movimento PIR ad angolo stretto e a 180 gradi per rilevare le persone alla scrivania senza interferenze da parte delle persone che passano. I sensori di occupazione della scrivania sono collegati in modalità wireless ai sistemi IoT per comunicare i dati.

Tipi di sensori di presenza in base all'alimentazione

Sensore di occupazione a bassa tensione

I sensori di presenza a bassa tensione sono cablati e alimentati da un alimentatore in grado di convertire la corrente alternata in tensione continua a 24 V. L'illuminazione e il sensore di presenza sono collegati tramite l'alimentatore. Quando il sensore di presenza rileva un movimento, invia un segnale di controllo all'alimentatore per commutare il carico o controllare l'illuminazione. 

Il vantaggio dei sensori di presenza a bassa tensione è che è possibile posizionare e installare liberamente i sensori in qualsiasi punto del soffitto senza disturbare direttamente le linee elettriche. Inoltre, è possibile cablare e collegare facilmente più sensori di presenza in una rete tramite l'alimentatore per fornire una copertura estesa a spazi ampi come gli uffici aperti.

Sensore di occupazione a tensione di rete

I sensori di presenza a tensione di rete sono cablati e vengono alimentati direttamente dalla tensione di rete di 120/277VAC. Si tratta anche di un sensore autonomo, in quanto non necessita di un alimentatore. L'illuminazione è alimentata e controllata direttamente dal sensore di presenza. I sensori a tensione di rete sono utilizzati soprattutto per rilevare una piccola area, dove la copertura di un singolo sensore è sufficiente per l'intero spazio.

I sensori di presenza a tensione di rete sono utilizzati soprattutto quando i sensori a bassa tensione sono difficili da installare, ad esempio per la mancanza di spazi per l'installazione dell'alimentatore o per l'impossibilità di installare i sensori a bassa tensione. scatola di giunzione è di difficile accesso, come soluzione compatta ideale.

Lo svantaggio dei sensori di presenza a tensione di rete è che possono commutare solo circa ⅓ o ½ del carico (carico massimo 5A-8A per l'illuminazione) rispetto a un sensore a bassa tensione (carico massimo 16A-20A per l'illuminazione) con un alimentatore.

Sensore di occupazione wireless

I sensori di presenza wireless sono alimentati da batterie interne senza bisogno di cablaggi aggiuntivi. Rilevano il movimento e inviano singoli comandi in modalità wireless al controllore per commutare il carico. 

I sensori wireless sono sempre più diffusi, soprattutto per aggiornare i controlli dell'illuminazione esistenti in casa o in ufficio. Sono facili e veloci da installare, senza la preoccupazione di dover modificare i cavi esistenti o aggiungere nuovi cavi o centraline.

Caratteristiche del sensore di occupazione

I sensori di occupazione presentano alcune caratteristiche standard.

Ritardo

Il ritardo è il periodo di tempo che ritarda lo spegnimento della luce dopo che il sensore non è in grado di rilevare alcun movimento nell'area. È una funzione essenziale per mantenere l'illuminazione coerente senza accendersi e spegnersi a vuoto. Quando lo spazio è vuoto e il sensore non rileva alcun movimento, il ritardo inizia a contare alla rovescia. La luce rimane accesa e il sensore continua a cercare oggetti in movimento. Se non riesce a rilevare alcun movimento allo scadere del tempo di ritardo, il sensore spegne il carico, confermando la presenza di uno spazio vuoto.

I sensori di presenza consentono agli utenti di regolare le impostazioni di ritardo in base alle proprie esigenze. In genere, gli utenti possono scegliere tra diverse opzioni di ritardo preimpostate: 15 secondi, 1 minuto, 3 minuti, 5 minuti, 15 minuti e 30 minuti. Il ritardo effettivo varia a seconda del prodotto e dell'applicazione, ma in genere è compreso tra alcuni minuti e 1 ora. 

Quanto più breve è il ritardo, tanto maggiore è il risparmio energetico perché l'illuminazione si spegne rapidamente dopo che l'utente ha lasciato la stanza. Tuttavia, se il movimento è minimo e difficile da rilevare, come nel caso della lettura o del lavoro al computer, l'illuminazione potrebbe spegnersi erroneamente mentre si è ancora nella stanza. Un ritardo più lungo può risolvere il problema, ma ovviamente comporta un maggiore spreco di energia mantenendo le luci accese e illuminando una stanza vuota.

Per questo motivo, la scelta del ritardo ottimale è molto importante. In generale, si consiglia un ritardo di 15 minuti per l'utilizzo in ambienti interni per ottenere il massimo equilibrio efficiente tra durata della lampada ed efficienza energetica. Negli edifici commerciali, il codice energetico richiedeva un ritardo massimo di 30 minuti, ma ora lo ha ridotto a 20 minuti per ottenere una maggiore efficienza nel risparmio energetico.

Sensore di luce / Fotocellula

Sensore di luce, fotocellulao la funzione di rilevamento della luce diurna significa che il sensore di presenza integra una funzione di rilevamento della luce diurna. sensore a fotocellula che è in grado di rilevare luce ambientale insieme al segnale di movimento. La funzione è quella di impedire l'accensione della luce nelle ore diurne o quando c'è un movimento. luce naturale sufficiente.

In genere, sono disponibili diversi valori preimpostati del sensore di luce, da 15 lux, 25 lux e 35lux, oppure può essere autoregolato e apprendere dai modelli di utilizzo quotidiano. Ad esempio, se si seleziona 35LUX e si accende il sensore di luce, la luce non verrà attivata da alcun movimento quando il sensore di luce è in funzione. luminosità ambientale è superiore a 35lux.

Il rilevamento della luce diurna è una funzione molto utile che consente di risparmiare energia durante il giorno. Quando la luce naturale è sufficiente, non è necessario accendere le luci. luce artificiale su. La luce naturale è benefica anche per la salute. Se si disattiva il sensore di luce, questo si comporterà come un normale rilevatore di movimento che si attiva ogni volta che viene rilevato un movimento.

Sensibilità del sensore

La sensibilità del sensore, talvolta nota come portata, consente agli utenti di regolare la sensibilità con cui il sensore di movimento è in grado di rilevare una piccola entità a una determinata distanza. Tutte le tecnologie di sensori consentono di regolare la sensibilità. Più alta è la sensibilità, più il sensore è in grado di rilevare un piccolo movimento a una grande distanza. Pertanto, la sensibilità del sensore è chiamata anche distanza o copertura da diversi produttori.

In genere, l'impostazione di una sensibilità elevata è sufficiente per la maggior parte degli scenari. Vale la pena notare che una sensibilità elevata non è sempre una buona cosa. Se la sensibilità è troppo alta, il sensore può catturare attività al di fuori dell'area di rilevamento, causando un falso spegnimento. Ad esempio, la luce all'interno della sala conferenze potrebbe accendersi quando una persona passa semplicemente perché il sensore ha rilevato il segnale di movimento attraverso la porta o il vetro. In questo caso, è possibile provare una sensibilità bassa per ridurre le false attivazioni e migliorare la precisione. 

Mascheramento

Il mascheramento è un modo per coprire o mascherare parzialmente il sensore PIR per limitare o regolare il suo campo di rilevamento, impedendogli di ricevere segnali da un determinato angolo o area. Ad esempio, se il sensore viene frequentemente attivato da persone che si trovano al di fuori dell'area di rilevamento, è possibile mascherare il sensore con dei nastri per impedirgli di rilevare i segnali provenienti da quell'area. Questo funziona solo con i sensori PIR, perché i sensori PIR devono "vedere" il segnale IR.

Alcuni interruttori per sensori di presenza, come quelli di Leviton, possono fornire un cursore integrato che consente agli utenti di limitare il campo di rilevamento dai due lati. Può essere una funzione molto comoda per regolare ulteriormente la precisione del rilevamento.

Dimmerazione

La dimmerazione è un'ottima funzione complementare che amplia la flessibilità del sensore di presenza. Oltre a spegnere semplicemente la luce in una stanza vuota, i sensori di presenza con dimmerazione possono lasciare la luce a un livello compreso tra 20% e 50% per fornire una visibilità minima senza sprecare molta energia. I sensori di occupazione dimmerabili sono anche chiamati sensori partial-ON, partial-OFF.

Perché utilizzare un sensore di presenza

Ci sono molti buoni motivi per utilizzare un sensore di presenza piuttosto che un interruttore manuale della luce. Qui parleremo di alcune buone ragioni.

Risparmiare energia e bollette elettriche

L'uso di sensori di presenza e di assenza è una strategia chiave per risparmiare energia per l'illuminazione. In media, i sensori di presenza e di spazio possono far risparmiare da 30% a 60% di energia per l'illuminazione in applicazioni residenziali e commerciali, e in alcuni casi fino a 80%.

Secondo il Dipartimento dell'Energia degli Stati Uniti, oggi gli edifici commerciali consumano 19% dell'energia statunitense e l'illuminazione rappresenta 38% dell'elettricità utilizzata.

Secondo l'Agenzia per la Protezione dell'Ambiente degli Stati Uniti, utilizzando lo spegnimento automatico, lo spegnimento programmato e i sensori di presenza, il risparmio energetico può variare da 40% a 46% nelle aule, da 13% a 50% negli uffici privati, da 30% a 90% nei bagni, da 22% a 65% nelle sale conferenze, da 30% a 80% nei corridoi e da 45% a 80% nelle aree di stoccaggio. 

Secondo Lutron, il 47% delle persone negli Stati Uniti ritiene che il maggior spreco di energia elettrica sia rappresentato dalle luci lasciate accese in una stanza vuota.

Secondo il Lawrence Berkeley National Laboratory, le strategie basate sull'occupazione possono produrre un risparmio energetico medio di 24%.

Risparmiare energia significa ovviamente risparmiare sulle bollette.

Rimanere al passo con il codice energetico

In parole povere, è necessario utilizzare sensori di occupazione o di posto vacante perché i codici energetici lo richiedono negli edifici commerciali.

La maggior parte dei codici energetici richiede un sistema di sensori di presenza o di assenza negli edifici commerciali. Sia che si tratti di codici generali come ASHRAEIECC, o codici locali come Titolo 24 della CaliforniaÈ necessario disporre di un sistema di risparmio energetico, in particolare di sensori di occupazione e di presenza.

Sia l'ASHRAE che l'IECC richiedono lo spegnimento automatico dei sistemi di illuminazione interna negli edifici commerciali di dimensioni superiori a 5.000 piedi quadrati.

Per uno spazio di grandi dimensioni con un tasso di occupazione prevedibile, come ad esempio l'orario di lavoro dell'intero piano dell'edificio, lo spegnimento automatico programmato è la soluzione migliore.

Ma per gli spazi chiusi con un tasso di occupazione imprevedibile, come gli uffici privati in cui si lavora fino a tarda notte, i sensori di occupazione sono ideali per lo spegnimento automatico dell'illuminazione in luoghi chiusi e localizzati, dove possono fornire un controllo distribuito. I sensori di presenza sono l'ideale per lo spegnimento automatico dell'illuminazione in luoghi chiusi e localizzati, dove possono fornire un controllo distribuito. I sensori di presenza sono ideali per gli spazi chiusi con un tasso di occupazione imprevedibile, come uffici privati, bagni, sale da pranzo, sale riunioni e così via.

Sia l'ASHRAE che l'IECC richiedono il controllo dell'illuminazione negli spazi chiusi, con alcune eccezioni. Possiamo installare sensori di presenza in modo da soddisfare i requisiti di spegnimento automatico e di controllo dello spazio.

Di conseguenza, i codici energetici limitano le zone di controllo massime per i controlli degli spazi. 

ASHRAE richiede che l'area controllata sia di 2.500 piedi quadrati se lo spazio chiuso è inferiore a 10.000 piedi quadrati e di 10.000 piedi quadrati se lo spazio chiuso è superiore a 10.000 piedi quadrati.

L'IECC richiede che l'area controllata non superi i 5.000 piedi quadrati e i 20.000 piedi quadrati per centri commerciali, sale giochi, auditorium, spazi di vendita al dettaglio con un solo inquilino e spazi industriali o arene in cui viene utilizzato il comando a chiave vincolata.

Oltre al risparmio energetico, i sensori di presenza possono anche garantire la sicurezza, segnalando l'occupazione dell'area e riducendo l'inquinamento luminoso notturno.

Aggiungere convenienza

Accendendo e spegnendo automaticamente la luce, le persone non devono toccare gli interruttori meccanici quando entrano in una stanza buia o con un braccio intero che non è in grado di accendere o spegnere la luce a mano.

La luce naturale giova alla salute

L'accesso alla luce solare fa bene alla nostra salute. La luce solare naturale ci evita squilibri ormonali su base diurna. I sensori di occupazione con sensori di luminosità consentono alle persone di godere della luce solare anche quando c'è ampia luce naturale ambientale senza bisogno di accendere la luce.

Il sensore di presenza migliora la sicurezza

Al buio o di notte, i sensori di presenza possono accendere automaticamente la luce per evitare di inciampare, cadere dalle scale o altri danni dovuti alla mancanza di visibilità.

I sensori di occupazione possono anche indicare che un'area è piena e occupata per motivi di sicurezza, in modo da sapere in anticipo che ci sono persone nell'area.

Sensore di occupazione in IoT

L'Internet degli oggetti, o IoT, si riferisce alla rete di oggetti fisici (cose) collegati tra loro allo scopo di scambiare dati con altri dispositivi su Internet tramite sensori incorporati, software e altre tecnologie. Oggi ci sono miliardi di dispositivi IoT connessi grazie ai chip economici, alle telecomunicazioni ad alta larghezza di banda e, naturalmente, a tutti i tipi di sensori aggiunti agli oggetti di uso quotidiano. Ciò significa che dispositivi di uso quotidiano come spazzolini da denti, aspirapolvere, automobili, luci, ventilatori e macchine possono utilizzare sensori per raccogliere dati e rispondere in modo intelligente agli utenti. 

Una delle principali tecnologie che hanno reso possibile l'IoT è l'accesso alla tecnologia dei sensori a basso costo e a bassa potenza, in cui i sensori di occupazione svolgono un ruolo importante.

La casa intelligente è un ottimo esempio di come i sistemi IoT possano portare benefici al consumatore finale medio. Quando i dispositivi sono collegati in rete, possono migliorare significativamente l'efficienza automatizzando le attività quotidiane come l'illuminazione, i ventilatori, l'aspirapolvere, e la sicurezza della casa monitorando il fumo e altre minacce con i rilevatori e i ladri nei pressi della casa con le telecamere di sicurezza.

Gli edifici intelligenti, come quelli commerciali, sono un altro esempio di utilizzo delle applicazioni IoT per ottenere una maggiore efficienza operativa. I dispositivi IoT possono rendere l'edificio intelligente riducendo il consumo energetico, monitorando e ottimizzando l'utilizzo degli spazi lavorativi e riducendo tutti i tipi di manutenzione e i costi operativi.

Vantaggi dei sensori Iot di occupazione

Le aziende e le organizzazioni prestano sempre più attenzione all'efficienza dei loro uffici, edifici e attività. I consumi energetici, le decisioni sull'allocazione degli spazi, l'igiene, l'esperienza degli utenti, la produttività dei dipendenti e il modo in cui lo spazio viene utilizzato possono ora essere supportati dai dati forniti dai sensori di occupazione nel loro sistema IoT, invece che da stime e approssimazioni. 

I proprietari e i gestori degli edifici sono anche in grado di gestire gli spazi nel modo più efficiente, grazie ai dati sull'utilizzo dei loro spazi. Con i sensori IoT di monitoraggio dell'occupazione, è possibile ottimizzare la gestione degli spazi dell'edificio.

I principali vantaggi dei sensori di presenza IoT sono i seguenti:

• Ottimizzate l'utilizzo dello spazio in modo che i vostri dipendenti si sentano più a loro agio e aumentino la produttività.
• Gestire l'utilizzo delle scrivanie e delle sale riunioni per ridurre le doppie prenotazioni e aumentare la produttività.
• Migliorate l'efficienza energetica riducendo gli sprechi e risparmiate denaro controllando l'illuminazione e la temperatura degli spazi liberi.
• I gestori delle strutture possono gestire e organizzare lo spazio libero in modo più efficiente

Utilizzo dello spazio

I sensori di occupazione consentono di prendere decisioni efficienti per gestire l'utilizzo dello spazio nell'edificio. I sensori di occupazione forniscono una visibilità in tempo reale e un quadro completo dello stato di utilizzo di scrivanie, sale riunioni e altre aree pubbliche. Questi dati in tempo reale consentono di ottenere informazioni in tempo reale sull'utilizzo degli spazi dell'intero edificio senza la necessità di recarsi fisicamente sul posto per verificare la disponibilità delle stanze. I sensori per scrivanie e i sistemi di prenotazione per scrivanie sono ottimi esempi di questo tipo.

Grazie ai dati in tempo reale forniti dal monitoraggio dei sensori di occupazione, i responsabili aziendali sono in grado di prendere decisioni di ottimizzazione degli spazi a livello di organizzazione per implementare strategie specifiche di risparmio di spazio per l'intero edificio. È possibile verificare facilmente gli spazi sottoutilizzati in cui le scrivanie non vengono utilizzate. È quindi possibile migliorare e potenziare tali spazi in base al modo in cui le persone utilizzano l'edificio per trasformare lo spazio in uno spazio di maggior valore. Potete anche monitorare il modo in cui i vostri dipendenti interagiscono con gli spazi che mettete a disposizione e migliorarli di conseguenza per aumentare la produttività.

Gli ambienti di lavoro tradizionali si stanno trasformando per accogliere lavoratori remoti e ibridi, dato che sempre più persone tendono a lavorare da casa. Le aziende possono migliorare l'utilizzo e la disposizione degli spazi grazie ai dati sull'occupazione, per ridurre lo spazio non più necessario e ridurre i costi o trasformarlo in altri spazi di maggior valore.

Riduzione degli sprechi energetici e dei costi operativi

Con i dati di monitoraggio dell'occupazione, possiamo estrarre l'utilizzo minimo, medio e di picco degli spazi di lavoro. Sulla base delle statistiche, possiamo avere una visione e stimare l'esatto fabbisogno dei vari spazi. Ad esempio, è possibile risparmiare denaro e ridurre I costi energetici possono essere controllati controllando l'illuminazione e la temperatura o spegnendoli automaticamente negli spazi vuoti e assegnando più risorse a questi luoghi quando si verificano picchi elevati.

Nel post-COVID, può essere molto difficile per le imprese e i proprietari di edifici stimare l'esatto spazio di cui hanno bisogno, dato che i modelli di lavoro in evoluzione si mescolano con le pratiche di lavoro in ufficio e da casa. L'ottimizzazione dei costi degli spazi per uffici sta diventando sempre più vitale per i proprietari di aziende. I proprietari o i gestori degli edifici possono essere più flessibili nell'affittare gli spazi liberi ad altri inquilini. 

Ambiente di lavoro confortevole

Il monitoraggio dei sensori di occupazione può guidare la messa a punto di un corretto sistema HVAC e di una corretta condizioni di illuminazione per la temperatura e l'illuminazione adeguate, per garantire ai dipendenti un ambiente di lavoro confortevole che risponda alle loro esigenze.

Piano di rientro

I sensori di occupazione dovrebbero essere una parte fondamentale di una strategia di rientro negli edifici in cui la distanza sociale è ancora considerata un fattore critico. I sensori di presenza possono fornire un controllo no-touch per accendere automaticamente le luci, aprire le porte e regolare i termostati senza che i dipendenti debbano contattare e toccare manualmente alcunché. Possono aiutarvi a soddisfare i requisiti di distanza sociale contando il numero di persone presenti nella stanza e aiutandovi a limitare lo spazio e a mantenere la distanza tra le persone senza utilizzare video o compromettere la privacy.

Sensore di occupazione vs. sensore di movimento

Anche se abbiamo usato i termini e abbiamo parlato di sensori di occupazione e di sensori di movimento in questo articolo, in realtà si tratta di due cose diverse. E il loro nome descrive molto bene la loro natura e il loro scopo. 

Il sensore di presenza rileva la presenza di persone o animali (soprattutto persone) nell'area monitorata, in modo da capire se lo spazio è occupato da persone. Il sensore di movimento, come suggerisce il nome, rileva gli oggetti in movimento e risponde in base al segnale di movimento. 

La differenza è evidente: i sensori di presenza non richiedono che l'obiettivo monitorato sia in movimento. Un esempio è il sensore di occupazione del letto, ampiamente utilizzato negli ospedali. Si tratta di un cuscinetto a pressione posizionato su un letto che monitora l'occupazione e si allarma automaticamente se si verificano attività inaspettate. Ad esempio, se un anziano non va a letto o si allontana dal letto senza tornare, il sensore di occupazione del letto rileverà lo stato di occupazione e invierà un allarme al personale infermieristico. In questo caso, non ci si può aspettare che l'uomo che dorme di notte si "muova" per essere rilevato dal sensore di occupazione.

In contrastoIl sensore di movimento è molto più semplice da capire. Quasi tutti i dispositivi attivati dal movimento, come sensore di movimentoLe luci di sicurezza e le telecamere di sicurezza utilizzano un sensore di movimento per rilevare le persone in movimento. Rispetto ai sensori di occupazione, i sensori di movimento possono rilevare solo gli oggetti in movimento. 

I sensori di movimento sono in grado di rilevare anche la presenza di persone, rilevando se l'oggetto è in movimento o meno. Se una persona smette di muoversi e rimane ferma nella stanza, i sensori di movimento non sono in grado di rilevare la sua presenza.

Nel contesto delle applicazioni di controllo dell'illuminazione, i sensori di presenza e i sensori di movimento sono la stessa cosa. Tutti utilizzano sensori di movimento per rilevare la presenza di persone. Se la persona smette di muoversi, i sensori di presenza non rilevano le persone e spengono la luce.

Tecnologia

Per aiutare i lettori a comprendere meglio i sensori di occupazione e i sensori di movimento. Elenchiamo alcune delle tecnologie comuni coinvolte in entrambi i sensori. I lettori possono facilmente distinguere le differenze e le aree comuni tra i due concetti.

• Sensori di pressione: Rilevano la pressione e sono utilizzati per il controllo e il monitoraggio in migliaia di applicazioni quotidiane. Possono essere utilizzati anche per misurare indirettamente altre variabili come il flusso di fluidi/gas, la velocità, il livello dell'acqua e l'altitudine. Ad esempio, sensore di pressione dell'aria, cuscinetto di pressione.
• Sensore di prossimità: Un sensore in grado di rilevare la presenza di oggetti vicini senza alcun contatto fisico. Ad esempio, un sensore di prossimità capacitivo o un sensore fotoelettrico possono essere adatti a un bersaglio di plastica. Un sensore di prossimità induttivo richiede sempre un bersaglio metallico.
• Sensore fotoelettrico: Dispositivo utilizzato per determinare la distanza, l'assenza o la presenza di un oggetto utilizzando un trasmettitore di luce, spesso a infrarossi, e un ricevitore fotoelettrico.
• Sensore video: Compone e confronta l'immagine fissa con l'immagine corrente.
• Sensore di rottura del vetro: Rileva il suono della rottura del vetro.
• Sensore di vibrazioni: Misura la quantità e la frequenza delle vibrazioni in un determinato sistema, macchina o apparecchiatura. Queste misure possono essere utilizzate per rilevare squilibri o altri problemi nell'impianto e prevedere guasti futuri.
• Sensore a infrarossi: Rileva il segnale a infrarossi emesso dai corpi caldi. Può essere un sensore a infrarossi passivo o attivo.
• Sensore a microonde: Invia e rileva attivamente i segnali a microonde riflessi da oggetti in movimento.
• Sensore a ultrasuoni: Invia e rileva attivamente i segnali sonori a ultrasuoni riflessi da oggetti in movimento.

Queste tecnologie sono spiegazioni comuni con il principio di aiutare i lettori a costruire un quadro completo delle tecnologie dei sensori per avere una comprensione approfondita dei sensori di occupazione. L'ambito di applicazione principale di questo articolo si concentra sui sensori di presenza nella industria del controllo dell'illuminazione.