Датчики движения для освещения — экономим электроэнергию с умом
Здравствуйте, в этой статье мы постараемся ответить на вопрос: «Датчики движения для освещения — экономим электроэнергию с умом». Если у Вас нет времени на чтение или статья не полностью решает Вашу проблему, можете получить онлайн консультацию квалифицированного юриста в форме ниже.
Датчики движения применяются людьми, которые любят доверять технике и хотят переложить на электронику задачу освещения нужного места в нужное время (автоматизация процесса). Это удобно и практично. Главным преимуществом установки датчика является экономия электроэнергии. Она окупит затраты с лихвой.
Типы датчиков движения
На основе современной элементной базы можно разработать устройство, которое будет соответствующим образом реагировать на любой параметр материального объекта.
Например, приборы, реагирующие на металл или радиоактивность, широко применяются в аэропортах, а датчики фиксирующие увеличение концентрации бытового газа могут быть использованы в домашних и промышленных системах.
Охранные системы предназначены, чтобы защитить объект или территорию от проникновения посторонних лиц, поэтому датчики движения фиксируют перемещение и массу объекта. В системах сигнализации используются следующие типы датчиков движения:
- Тепловые (инфракрасные) детекторы
- Ультразвуковые активные датчики
- Радиоволновые датчики
- Комбинированные устройства
Область применения датчика движения и экономический эффект
На сегодняшний момент цена электроэнергии, например в Европейских странах составляет в среднем 0,18–0,22 евро/кВт (в Москве — 0,08 евро/кВт). Экономию легко вычислить. Даже энергосберегающая лампочка, которую регулярно держат включенной в коридоре без естественного света, потребляет за сутки не менее 100-150 Вт. Нормальный опыт применения датчиков движения показывает, что экономический эффект можно получить в пределах 70–80 % электрической энергии, затрачиваемой на освещение в здании.
Хоть стоимость энергии и отличается в разы, сроки окупаемости монтажа и закупки данного оборудования и присутствия для России составляют 1–2 года, в зависимости от колебания цен на датчики, стоимости электроэнергии и мощности осветительных приборов. В среднем, общий срок эксплуатации зданий — около 40–50 лет, срок окупаемости датчиков — это вполне приемлемая величина, а использование даст владельцу возможность сэкономить на затратах электроэнергии.
Второй вопрос — это место установки. Здесь нужно быть очень внимательным. Во-первых, место должно быть проходным, а датчик должен стоять так, чтобы маршрут человека проходил через зону покрытия. Но он не должен срабатывать на любое постороннее движение. Вот примеры основных мест установки:
- Входная дверь в жилой дом.
- Лестница в подвал.
- Подвальное помещение.
- Коридоры и проходы с большим «трафиком».*
- Лестничные марши.*
- Проходы санузел.**
Технические характеристики
При выборе данного оборудования, нужно всегда учитывать место его монтажа и различную специфику. Характеристики сетей питания (если он проводной), длительность работы (если он беспроводной), расстояние, на которое он может определить движение. В таблице ниже приведён перечень основных технических характеристик, с примерами заполнения.
Таблица технических характеристик датчиков движения:
| Рабочее напряжение | 1,5 В |
| Питание | Три батарейки ААА 1,5 В |
| Время работы от батареи | Полгода |
| Протокол передачи данных | Rf |
| Рабочая частота | 433 Гц |
| Дистанция определения движения | до 8 м |
| Угол обзора | до 60º вертикально; до 90º горизонтально |
| Рабочая температура | -15ºС…+40ºС |
| Максимальная дальность | 12 метров |
| Возможность настройки угла вертикально | на 180 º |
| Задержка отключения | 5 сек — 12 мин |
| Максимальная подключаемая мощность ** | 1 кВт |
| Номинальный ток ** | 16А |
| Степень защиты | IP 44 |
| Цвет исполнения | Чёрный |
Характеристики датчиков движения
Ниже мы перечислим основные характеристики инфракрасных датчиков движения, на которые рекомендуем обратить Ваше особое внимание. К их числу следует отнести:
- уровень дальности и чувствительности (определяемый, как зона охвата, радиус действия)
- угол сектора горизонтальной плоскости контроля движения (60 — 360˚)
- ограничение зоны контроля в вертикальной плоскости (15-20˚)
- количество полюсов (для нужд системы освещения, как правило двух и трехполюсные, последние подойдут для работы с любыми видами ламп, первые — только накаливания)
- наличие дополнительных комплектующих (характерных для установки системы управления освещением)
- зависимость от условий окружающей среды (класс защищенности: IP20,40,41 — только в помещении, IP44,54,55 и выше отлично подойдут для улицы)
- способы установки и монтажа
Требования к освещению в подъезде
Перефразируя известное утверждение о том, что театр начинается с вешалки, можно сказать, что первое впечатление о доме и его жильцах мы получаем уже в подъезде. Он играет роль общей прихожей. Светильники выполняют несколько функций:
- украшают интерьер и создают особый микроклимат;
- облегчают ориентацию самих жильцов и работников различных служб (ЖКХ, пожарные, почтальоны);
- обеспечивают условия для работы ремонтников при возникновении аварийных ситуаций;
- обеспечивают безопасность при передвижении, освещая ступеньки, барьеры, лифтовые холлы (нормы освещенности помещений общего пользования и подъездов — 5-10 лк, окололифтового пространства — 20 лк).
Регулярно обновляется техническая документация, в которой зафиксированы нормы и требования к освещению подъездов.
Освещение в подъезде: требования, правила и автоматизация с датчиком движения
Качественное освещение в подъезде является необходимым условием для безопасного и комфортного проживания жильцов. Поэтому на каждом этаже, а иногда и на межэтажных площадках, устанавливаются осветительные приборы.
Ранее в качестве светильников использовались обычные лампы накаливания небольшой мощности. Но срок жизни их недолог, по расходу электроэнергии они не отличаются экономичностью, а свет давали – весьма тусклый. Кроме того, вкручены лампочки были в стандартные патроны, которые не придавали эстетичности площадке. Да и приворовывали в свое время эти лампочки беспощадно.
Сегодня же, с появлением инновационных приборов, возможно, обустроить в подъезде экономное освещение, дающее интенсивный, но приятный мягкий свет. И при этом оно будет работать только тогда, когда это действительно требуется.
Куда жаловаться на отсутствие освещения в подъезде?
Этот вопрос довольно часто возникает у жильцов многоэтажек, находящихся под управлением недобросовестных компаний. Поэтому в него тоже необходимо внести ясность.
Освещение в подъезде может отсутствовать по разным причинам. Это выход из строя лампы или датчиков, обрывы или иные аварийные нарушения в электропроводке. Не исключены и проявления вандализма.
Не рекомендуется диагностировать неочевидные причины неполадок самостоятельно. Это может быть опасно для жизни и здоровья человека, не имеющего навыков работы с электрическими сетями и установками.
Для устранения этой неисправности необходимо обратиться в управляющую компанию, подав заявку по телефону или написав заявление. Чаще всего жильцы многоэтажных домов поступают именно так. Единственное, что заставляет искать другие пути решения этой задачи — это длительное ожидание специалиста, что, увы, не редкость.
Конечно же, если просто перегорела лампочка, заменить ее можно и самостоятельно. Естественно, вначале обесточив цепь питания. Ну а в сложных случаях жильцы порой приглашают электрика, как говорится, со стороны. Но не забываем, что при этом приходится, по сути, платить дважды. То есть и за вызов стороннего специалиста, и, хочешь не хочешь, финансируя получку нерадивых мастеров собственной управляющей компании.
В случае если причина отсутствия света не в перегоревшей лампе, а приглашать электрика со стороны не видится целесообразным, и при этом управляющая компания не реагирует на жалобы жильцов дома, то они вправе обратиться с жалобой в местные органу исполнительной власти, в жилищную инспекцию или даже прокуратуру.
При этом необходимо знать, что специалисты управляющей компании должны решать возникшие проблемы на следующий день, после подачи заявки. Максимально установленный срок устранения неисправности может быть отложен на семь дней, но не более. Да и то лишь тогда, когда это объясняется действительно объективными причинами.
Итак, в данной публикации были затронуты различные моменты, связанные с освещением в подъезде. Что касается систем автоматизации освещения, то жильцам в первую очередь необходимо обратиться в управляющую компанию за информацией о возможности такой модернизации.
Беспроводные датчики движения
Беспроводной датчик движения Elmes Electronic PTX50
Отличительной особенностью беспроводных приборов является способность функционировать без привязки к электросети. Питательным элементом в них служит литий-ионный аккумулятор, солнечная батарея либо комплект «пальчиков». Без дополнительной зарядки беспроводной датчик может функционировать полгода-год. Ассортимент поступающих в продажу ДД неоднороден по чувствительности и цене.
Бюджетные варианты подходят только для установки внутри помещения: они способны ошибочно среагировать на домашнее животное, слабо защищены от действия факторов улицы, передают сигнал лишь на небольшое расстояние (до 100 м). Для монтажа снаружи помещения используются дорогие модели, работающие без помех при любой погоде. Осадки или прямые солнечные лучи никак не сказываются на качестве функционирования таких устройств. Они отличаются гибкими возможностями настройки и оснащены опцией игнорирования движущихся объектов, чей вес меньше 40 кг, что позволяет дифференцировать домашних животных.
Выпускаются также ДД, специально заточенные под обзор ограниченной площади. Такой прибор ставят рядом с дверью или окном для предотвращения вторжения посторонних людей. Датчик передает приемному устройству защищенный радиосигнал. Дальность передачи при условии наличия ДД и сигнализационного блока в поле зрения друг друга способна достигать 500 м. В блок вмонтирован GSM-механизм, и когда ДД срабатывает, на модуль управления поступает сигнал, инициирующий передачу смс-послания на телефон владельца. Номер привязывают самостоятельно перед началом эксплуатации беспроводного ДД. Такая схема позволит установить слежение за гаражом или иным помещением, удаленным от жилого дома.
Позаботившись о правильном размещении и настройке прибора перед тем как его включать, пользователь обеспечит наилучшую защиту охраняемому объекту и минимизирует вероятность ложного срабатывания.
Специальный детектор, реагирующий на перемещение объекта в поле зрения, способен автоматически подключать и отключать прибор освещения.
Однако для оптимизации работы его необходимо правильно настроить.
Рассмотрим, как выполнить регулировку, позиционирование.
Также изучим корректировку по основным параметрам датчика движения для включения света минимум с тремя регуляторами независимо от места установки.
Технические характеристики
При выборе данного оборудования, нужно всегда учитывать место его монтажа и различную специфику. Характеристики сетей питания (если он проводной), длительность работы (если он беспроводной), расстояние, на которое он может определить движение. В таблице ниже приведён перечень основных технических характеристик, с примерами заполнения.
Таблица технических характеристик датчиков движения:
| Рабочее напряжение | 1,5 В |
| Питание | Три батарейки ААА 1,5 В |
| Время работы от батареи | Полгода |
| Протокол передачи данных | Rf |
| Рабочая частота | 433 Гц |
| Дистанция определения движения | до 8 м |
| Угол обзора | до 60º вертикально; до 90º горизонтально |
| Рабочая температура | -15ºС…+40ºС |
| Максимальная дальность | 12 метров |
| Возможность настройки угла вертикально | на 180 º |
| Задержка отключения | 5 сек — 12 мин |
| Максимальная подключаемая мощность ** | 1 кВт |
| Номинальный ток ** | 16А |
| Степень защиты | IP 44 |
| Цвет исполнения | Чёрный |
Особенности установки ламп
Для подключения лампы, дополненной датчиком, подходят все схемы, используемые для простого детектора движения. Существует три вида таких схем.
Первый — это параллельное соединение прибора с выключателем. При таком раскладе освещение включается как по причине обнаружения движущегося объекта в подконтрольной зоне, так и посредством выключателя.
Второй — последовательное подключение датчика и выключателя. Функционировать лампа при таком виде соединения сможет только после замыкания цепи путем включения выключателя.
Третий — комбинированное подключение. После обнаружения движения на контролируемой площади активизируется дополнительное освещение при помощи датчика.
В наше время каждый старается сэкономить максимум электрической энергии, так как ее стоимость ложится непомерным грузом на семейный бюджет. Причем приходится экономить там, где это возможно. Электрическое освещение, особенно в осенне/зимне/весенний период составляет немалую долю от общего количества потребленной электроэнергии. Поэтому многие стараются экономить именно на освещении, поскольку никто не хочет отказываться от остального комфорта. На холодильнике или на морозильной камере, на электрической духовке и других элементах нашей цивилизации экономить в наше время мало кто будет. Поэтому люди устанавливают датчики движения, чтобы хоть как-то сэкономить на электричестве. К тому же не нужно думать о том, что на улице или в подсобном помещении можно просто забыть выключить свет и тогда освещение может остаться включенным до следующего раза. Обидно то, что электрическая энергия расходуется впустую, но за нее все равно придется платить.
Практические проблемы использования датчиков для освещения
Казалось бы, простейшая задача подключить лампочки к датчику движения на практике нередко сопровождается большим количеством проблем, связанных со спецификой устройства и работы инфракрасного датчика.
Одной из проблем может быть большое время ожидания, иногда приходится ждать 5 сек, а иногда и 15 сек, прежде чем сработает автоматика. Часто это сильно раздражает, поэтому в неуправляемом приборе время срабатывания стараются уменьшить.
В простейших устройствах время задержки регулируется двумя способами:
- С помощью электронной схемы со счетчиком и генератором импульсов;
- Используя простейшую конструкцию из переменного резистора и конденсатора.
В первом случае изменить нижний порог задержки практически сложно, проще купить и подключить датчик с максимально низким порогом срабатывания. Например, в дешевой китайской модели TDL2012-AC время задержки таймера регулируется выставлением переключателей на 5 и 40 сек. Для особых случаев можно подключить дорожки на 4-16 мин задержки срабатывания сенсора.
Во втором для двухполярных систем можно подключить к переменному сопротивлению дополнительный резистор, примерно в ½ максимального номинала переменника. Таким способом удается избавиться от мигания люминесцентной или светодиодной лампочки и одновременно уменьшить время срабатывания таймера.
Датчик движения: основные функции и принцип работы
Основное предназначение датчика движения — коммутация электрической сети. Может работать как с активной нагрузкой в цепи, так и с активно-индуктивной. Любое движение в подконтрольной зоне в первую очередь запускает процесс определения уровня освещенности (если таковая функция предусмотрена в устройстве).
Если показатель ниже установленного порога срабатывания, устройство замыкает контакты и включает лампу. Таким образом, детектор может работать и в ночное, и в дневное время суток. Устанавливают порог срабатывания с помощью регуляторов, он может составлять от 3 до 2 000 Лк.
В быту чаще всего устанавливают устройства, работа которых основана на улавливании электромагнитных колебаний волн в инфракрасном спектре. Время, через которое детектор срабатывает, в случае обнаружения движущегося объекта, также настраивается.
Поворачивая регулятор, устанавливается режим выдержки. У разных моделей время отсрочки может настраиваться от 10 с до 7—15 мин (допускается небольшая погрешность).
Приборы обнаружения движения работают по принципу использования электромагнитного излучения разной длины волны. Существуют экзотические емкостные датчики, срабатывающие при изменении емкости, когда человек приближается к целевому объекту. Работают они на маленьком расстоянии если уже кто-то протянул руку к сейфу с деньгами. Применяются в специальных системах слежения и не используются для массового потребления.
Сенсоры устройств обнаружения делятся на активные, когда датчик посылает волны в рабочую зону и срабатывает при изменении характеристик отраженной волны, и пассивные, которые срабатывают только при фиксировании волнового излучения от движущегося объекта. Также производятся комбинированные приборы, использующие в основном инфракрасное и микроволновое излучения одновременно.
К первым относятся:
- ультразвуковые;
- фотоэлектрические;
- микроволновые;
- радиоволновые.
Ко вторым относятся инфракрасные, которые регистрируют волны теплового излучения человека или животного.
Ультразвуковые приборы, посылая звуковые волны высокой частоты, срабатывают, когда отраженный сигнал от обнаруженного объекта изменяет характеристики. Этот принцип используется не только для обнаружения человека, а, например, при открытии гаражных ворот для включения света.
Фотоэлектрические работают по принципу прерывания светового луча. Приемное фотореле в этом случае посылает сигнал исполнительному органу. Очень удобно для фиксации прохода через калитку, дверь или турникет.
Какой прожектор с датчиком движения выбрать?
Выбирать следует исходя из основных характеристик устройства с учетом важных моментов:
- Где планируют установить прожектор: на полу или на земле, с использованием штативов, консолей или дуг.
- Лампы освещения используют разные, и выбор зависит от модели. Бывают: энергосберегающие, галогенные, светодиодные источники света.
- Интенсивность освещения устанавливают цветовой температурой света и мощностью светового потока.
- Внешний вид прожектора определяют материалы изготовления: сталь, алюминий, пластик.
- Запрещено устанавливать прожектор стеклянной поверхностью к небу, размещать в химически реактивной окружающей обстановке или вблизи с нагревательными устройствами.
- Учитывают, что модели отличаются степенью защиты и им присевают класс IP.
Модели прожекторов с датчиками движения и с автоматическим включением/отключением удобны в эксплуатации, более экономичные и меньше потребляют электричество.
Расчет срока службы батареи
Расчет времени автономной работы макетной платы осложняется наличием множества различных вариантов применения и условий эксплуатации данного типа датчиков. Подход к решению этой задачи основан на вычислении среднего значения для двух вероятных, но отличающихся друг от друга условий эксплуатации и одного наихудшего варианта использования датчика. Эти условия использования датчика представлены следующим образом:
- вариант 1 (наихудший) — 10 движений в час каждый час в течение всего срока службы батареи. Каждое движение объекта в поле зрения датчика является отдельным событием, то есть вызывает прерывание и, по завершении работы таймера, МК возвращается в спящий режим до появления следующего прерывания.
- вариант 2 — офисное помещение, 14 часов спящего режима и 10 часов непрерывного движения, при котором таймер не успевает сброситься до следующей активации.
- вариант 3 — помещение с непостоянным характером движения в рабочее время, 14 часов спящего режима и 10 движений каждый час в течение 10 часов, причем каждое движение, как и в случае 1, является отдельным событием.
Одним из способов оптимизации срока службы батареи в данной макетной плате является продолжительность активного режима таймера. Значение по умолчанию в программе составляет одну минуту. Поскольку этот параметр можно легко изменить, для демонстрации возможности увеличения срока службы батареи случаи 1 и 3 были пересчитаны для продолжительности работы таймера 30 с.