Se requiere alumbrado público en la oscuridad. Encender y apagar las luces de la calle a diario es bastante engorroso. Además, el funcionamiento continuo y constante de los dispositivos de iluminación consume mucha electricidad. Por mal tiempo o buen tiempo, las estaciones del crepúsculo llegan en diferentes momentos. Para el consumo racional de energía y la practicidad de uso, se han creado sensores de iluminación automatizados.
Descripción general y propósito
Una farola puede incluir un relé fotográfico o interruptores crepusculares en el diseño, que son sensores de luz tradicionales. El relé de luz consta de un fotosensor que reacciona ante la aparición / desaparición de los rayos de luz. Bajo su influencia, las propiedades de las sustancias que constituyen la base funcional de los elementos principales del fotosensor, por ejemplo, la resistencia, el cambio o los electrones, se emiten desde el electrodo de la lámpara con carga negativa.
A menudo, los relés fotográficos se utilizan en el sector privado como un reemplazo más conveniente y económico para el alumbrado público estándar, que, debido a la automatización, elimina la necesidad de control manual de sus modos. Los sensores de luz y sus variaciones más avanzadas, con sensores de movimiento, garantizan un suministro ininterrumpido de flujo de luz artificial durante muchos años.
Ventajas y desventajas de usar
Continuando con las ventajas del relé de fotos, cabe destacar lo siguiente:
- ajuste de parámetros on / off;
- configurar un modo de iluminación individual (en modelos con temporizador incorporado);
- Encender la iluminación en respuesta a la detección de movimiento (en modelos con sensor de movimiento incorporado).
Este último se utiliza especialmente de forma activa en los sistemas de seguridad. El nivel de seguridad aumenta significativamente cuando hay un dispositivo que enciende la luz automáticamente cuando se detecta movimiento en un radio determinado. Esto crea la ilusión de la presencia de personas, lo que ahuyenta a los ladrones.
El sensor de luz no tiene desventajas significativas. El ligero aumento en los costos de adquisición se compensa completamente con la operación económica en un corto período de tiempo.
Especificaciones
Al elegir un modelo específico, debe guiarse por las características técnicas básicas que le permiten adaptar el sensor de movimiento a las condiciones locales.
Ángulo de visión.
Figura: 5. Ángulo de visión
Dependiendo del área cubierta, los sensores de movimiento pueden operar en un formato lineal, por ejemplo, monitoreando un paso o cubriendo un segmento de 90 °. Si el área a través de la cual las personas pueden moverse es una carretera o un área, entonces se toman dispositivos con un ángulo de visión de 180 ° o 360 °. Cabe señalar que todos los sensores tienen un ángulo de cobertura y vertical. La opción más fácil será de 15 ° a 20 °, y las más caras podrán rastrear los 180 ° en el plano vertical.
Rango de acción .
En términos de alcance, los sensores de movimiento se seleccionan según la tarea. Si necesita monitorear la habitación, una distancia de 5 a 7 m será más que suficiente. Para áreas abiertas o pasillos largos, tomará de 8 a 16 m. Tenga en cuenta que si la trayectoria es demasiado larga, se verá perturbado por el encendido frecuente de la luz cuando no es necesario.
Potencia de lámparas conectadas.
Cualquier sensor de movimiento que encienda la luz solo puede suministrar energía a la carga hasta un límite especificado. Por lo tanto, la potencia total del equipo de iluminación conectado al circuito de alimentación no debe exceder la clasificación permitida. Si desea proporcionar una mejor iluminación del área, use lámparas LED, mercurio o sodio en lugar de las lámparas de Ilyich.
Tipo de comida.
Dependiendo del tipo de energía suministrada, todos los detectores de movimiento se subdividen en inalámbricos y cableados. La primera opción usa baterías que almacenan energía eléctrica y las liberan para encender la luz. La segunda opción conecta 230 V desde una red doméstica, esta es la opción más común, ya que el flujo luminoso no se pierde al descargarse la batería.
Grado de protección (IP).
De acuerdo con la cláusula 3.4 de GOST 14254-2015, el grado de protección contra la posible entrada de partículas sólidas y humedad se indica mediante un código IP. La designación de la letra va seguida de una marca digital, la primera de las cuales, según la sección 5 de GOST 14254-2015, indica una medida de protección contra el polvo y otras partículas y varía de 0 a 6. El segundo número, de acuerdo con la sección 6 de GOST 14254-2015, varía de 0 a 9. Para ambos indicadores, 0 significa sin protección y el número máximo significa la máxima seguridad posible.
¿Lo que es?
Está muy extendido el uso de esta técnica para encender la luz al anochecer para:
- territorios colindantes;
- senderos para caminar;
- caminos de acceso;
- calzadas internas.
Además, con la ayuda de reguladores automáticos, puede proporcionar una iluminación ideal de estructuras de edificios, estructuras decorativas. Una descripción del uso de sensores de luz estaría incompleta sin mencionar el interruptor crepuscular. A veces también se le llama relé crepuscular. El objetivo principal de este elemento es automatizar completamente la iluminación. Dichos sistemas operan no solo al final de las horas del día, sino también en un clima sombrío y nublado.
Tan pronto como las nubes se dispersen y la luz se apague o se atenúe al mínimo. Esto es especialmente importante precisamente en aquellos momentos en los que la iluminación cambia drásticamente. Es poco probable que incluso las personas más responsables y atentas puedan reaccionar tan rápido como la automatización. Los relés crepusculares modernos se pueden sintonizar con programas de acción específicos. Por supuesto, también puede apagar la luz manualmente si sucede algo que no está previsto en el programa.
Variedades
La división de los sensores de movimiento para encender la luz en tipos se lleva a cabo de acuerdo con varios criterios. Según el principio de acción, se pueden dividir en:
- Infrarrojos : basado en la medición de la temperatura de los objetos que se encuentran dentro del área de cobertura del sensor de movimiento. La principal desventaja es una falsa reacción a los elementos calefactores o lámparas incandescentes ubicadas en las inmediaciones.
Figura: 2. Sensor de infrarrojos
Ultrasonido : funciona sobre la base del efecto Doppler. La onda de sonido emitida en el rango de frecuencia de 20 a 60 kHz no es audible para el oído humano de acuerdo con la cláusula 2.1.1.3 de GOST R 50030.5.2-99. Ante un obstáculo, el ultrasonido se refleja y se devuelve al receptor, que se señaliza a una llave electrónica o relé.
Figura: 3. Sensor ultrasónico
Microondas : use una antena especial que envíe una señal de alta frecuencia al área circundante. Cuando la señal choca con un objeto en movimiento, se genera una señal de retorno y se devuelve al sensor. Hoy en día, estos son los modelos más sensibles, pero también los más caros para encender la luz.
Figura: 4. Sensor de microondas
- Láser : generalmente consta de un LED y un fotodiodo montados en el área controlada. El LED emite una señal que se propaga al área circundante. Tan pronto como un objeto aparece en el área de acción, bloqueando el flujo de luz, es reflejado y percibido por el fotodiodo. Desde el cual se envía la señal al actuador del sensor de movimiento.
- Tomográfico : use ondas de radio para diagnosticar el espacio. A diferencia de otros modelos, pueden atravesar paredes, elementos estructurales y otros obstáculos. Se utiliza para encender la iluminación en grandes áreas, centros comerciales, etc.
Según el método de interacción con los objetos en movimiento, los sensores de movimiento pueden ser activos, pasivos o combinados . Los activos emiten independientemente señales medidas y luego se perciben. Los pasivos se centran en su propia radiación del cuerpo humano o son repelidos por su interacción con el medio ambiente. Los combinados constan de un emisor activo instalado en un lado y un receptor pasivo ubicado en el otro lado.
Dependiendo del lugar de instalación, los sensores de movimiento se dividen en dispositivos para uso en exteriores e interiores . Los primeros están pensados para uso en exteriores. Estos últimos se utilizan para colocar en interiores, a veces debajo de toldos, en verandas, terrazas cubiertas y patios.
Errores de instalación parcial
Los errores más comunes al instalar un sensor de movimiento son:
- el equipo de iluminación está ubicado junto al sensor de movimiento, lo que provoca fallas de funcionamiento;
- el ángulo de visión no captura parte del territorio, por lo que la luz se enciende cada dos veces;
- en la zona de control hay un calentador o acondicionador de aire, cuyos flujos de aire afectan el correcto funcionamiento;
- hay un objeto voluminoso frente al sensor, lo que reduce significativamente el ángulo de visión.
Ajustamiento
Después de la instalación, cualquier sensor se puede ajustar a los parámetros de la habitación o las características del diseño del paisaje del territorio. Para hacer esto, puede usar la funcionalidad en el caso, cuyo propósito consideraremos con más detalle.
Figura: 10. Ajuste del sensor de movimiento
Ángulo de inclinación.
La necesidad de ajustar el ángulo de inclinación depende de la coincidencia del núcleo con el camino, acera o espacio del porche deseado. Si necesita mover la zona activa, puede reajustar el sensor en el soporte. Algunos modelos usan mangos especiales para esto. Sin embargo, tenga en cuenta que en modelos con un ángulo vertical pequeño, la zona activa debe ajustarse no solo girando, sino también por la altura de suspensión.
Figura: 11. Ajuste del ángulo de inclinación
Sensibilidad.
La función de sensibilidad le permite ajustar la luz según el tamaño del objeto. Está marcado SEN en el cuerpo y se puede ajustar de mínimo a máximo. Cuanto menor sea la sensibilidad que establezca, peor reaccionará el sensor de movimiento a objetos pequeños como gatos o perros. Según sea necesario, se aumenta la sensibilidad para que la luz se encienda cuando el miembro más pequeño de la familia se mueva.
Tiempo de retardo.
Este parámetro indica cuánto tiempo tomará encender la luz. Para ajustarlo, debe utilizar la perilla marcada Time. Como regla general, la mayoría de los sensores de movimiento permiten configurar el tiempo de incandescencia desde unos pocos segundos hasta 10-15 minutos. Pero, si es necesario, se puede seleccionar otra gama en el mercado.
Nivel de iluminación.
Esta opción está disponible solo para modelos con un relé de foto incorporado que reacciona al cambio de hora del día. En la caja del equipo, está marcado con un interruptor LUX, que le permite cambiar el límite de activación en función de la disminución de la intensidad de la luz solar.
Dispositivo y principio de funcionamiento.
Todas las acciones de los sensores de luz serían impensables sin un relé fotográfico. Sus contactos eléctricos cierran el circuito si la iluminación cae a un nivel predeterminado. La apertura de los contactos ocurre tan pronto como el flujo de luz se eleva a otro valor predeterminado. El relé de luz es bastante simple. El cuerpo sirve para acomodar los elementos principales. También prepara agujeros para sujetadores u otros dispositivos. La fotocélula se encarga de la estimación de la iluminación. Bajo la influencia de la luz, surge una corriente eléctrica. De acuerdo con los parámetros de esta corriente, la automatización puede estimar qué tan fuerte el flujo de luz proviene del exterior. La parte electrónica contiene:
- amplificador de señal;
- Fuente de alimentación;
- relé electromecánico, que ayuda a «activar el interruptor» directamente.
Pero tal dispositivo es típico solo para los modelos más simples. A veces es necesario cambiar una carga de alta potencia. Luego se agrega un repetidor de contactos de relé a la unidad electrónica. Para minimizar las falsas alarmas, los diseñadores a menudo prevén encender o apagar las luces con un cierto retraso. Esto asegura que la sombra proyectada por un camión que pasa no hará que el sistema encienda las luces. Y viceversa, un resplandor de un faro que cae sobre el sensor por la noche, otro haz aleatorio no apagará la luz. Las fotocélulas pueden ser muy diferentes entre sí. Hay 4 tipos principales de sensores:
- fototiristor;
- transistor de luz;
- unidad de fotosimistor;
- Elemento LED.
Pros y contras
La principal ventaja de utilizar un sensor de luz es que ayuda a ahorrar energía. Además, el ajuste se realiza automáticamente. No es necesario elaborar un cronograma escrupuloso ni seguir el más mínimo cambio en la situación. También se observa que los sensores de luz modernos funcionan durante mucho tiempo, lo que prolonga aún más la vida útil de la iluminación. Puede instalar estos dispositivos sin ayuda.
Los sensores están sintonizados con mucha precisión, lo que elimina muchos errores. Es posible adaptarse a la percepción lumínica de determinadas personas, al tipo de ocupación en un determinado lugar, etc. Para el control, se utilizan corrientes bastante pequeñas que no representan un peligro para los humanos y los animales. Pero debe tenerse en cuenta que la carcasa del sensor puede ensuciarse y, por lo tanto, la percepción de la luz se ve afectada. Además, no todas las carcasas pueden proteger el relé de la oxidación de los contactos durante el funcionamiento normal.
Tipos de relevos fotográficos
Según el principio de funcionamiento, los relés fotográficos se dividen en tres grupos:
- inclusión programada;
- detección de movimiento equipada con sensor;
- con un temporizador.
Analicemos las diferencias
Inclusión programada. El sistema más conveniente y económico. Programado para una hora específica del día, temporada, mes. Puede equiparse con un sensor de movimiento con un relé fotográfico. El sensor de luz se activará según las condiciones de luz natural y al estar en el área de actividad humana, la potencia está regulada por la configuración.
Equipado con un sensor de respuesta al movimiento. Se utiliza para la instalación sobre entradas, en casas particulares, en parques. La lámpara se enciende cuando una persona se acerca, lo que ahorra energía significativamente y extiende la vida útil de las lámparas.
Con temporizador. La lámpara se encenderá a una hora específica del día o con una frecuencia específica.
El sistema de conexión de relé fotográfico para alumbrado público puede ser externo o empotrado. Hay muchas cosas a tener en cuenta al elegir un tipo. La luz artificial no debe caer sobre los sensores de la lámpara, esto provocará un funcionamiento incorrecto del dispositivo. Al montar sensores en exteriores, es importante proporcionar un enfoque para despejar la nieve y la suciedad. Además de la operación automática, los interruptores de palanca están instalados en los bloques para el control manual del apagado y encendido de la luz.
Modelos populares
Los sensores de luz son cada vez más populares. La competencia en este nicho aumenta constantemente. El sensor FR-601 de la empresa china IEK resultó ser una solución bastante popular . El dispositivo puede transportar cargas de hasta 2,2 kW. El voltaje de funcionamiento más alto es 220 V.
La iluminación se enciende cuando la iluminación desciende a 5 lux. Si alcanza los 50 lux, las fuentes de luz se desenergizarán. El sensor está protegido de las influencias negativas del entorno externo de acuerdo con el estándar IP44. El «FR-602» del mismo fabricante puede manejar cargas eléctricas de hasta 4,4 kW.
El «FR-7M» también merece atención. Este sensor está clasificado para corrientes de hasta 10 A, el rango de iluminación normal es de 10 a 50 lux. El dispositivo tiene una protección eléctrica IP40.
El sensor polaco WZM-01 / S1 de ZAMEL puede soportar una carga eléctrica de hasta 4 kW. Además, su seguridad es mucho menor que la del FR-7M ruso, solo IP20.
A modo de comparación: el dispositivo ruso SNS L 07 de la compañía Elektrostandard tiene una protección garantizada en el nivel IP44. La potencia efectiva del dispositivo alcanza los 3,5 kW. El rango de luz es de 5 a 50 lux. Entre los sensores de movimiento para iluminación, el Xiaomi Smart Home Kit también merece atención. El dispositivo se puede colocar en absolutamente cualquier lugar.
En Xiaomi Mijia (así se llama ahora «kit para el hogar») el cuerpo está hecho de plástico blanco mate. El rango de temperatura normal varía de – 10 a + 45 grados. La humedad relativa más alta es del 95%. Se proporciona un enchufe para una batería para la fuente de alimentación. Solo debe cambiarse una vez cada pocos años.
El uso del protocolo ZigBee requiere puertas de enlace de administración independientes. Una función adicional del sensor Mijia es una alarma. Sin embargo, dado que esta es solo una tarea menor, no debe esperar algo extremadamente efectivo y confiable en este caso. Con respecto al funcionamiento principal de los sensores de luz que reaccionan al movimiento, depende del rango de detección de los objetos en movimiento y del ancho de la franja.
Instalación y conexión
Sugerencia: para crear un sistema de iluminación confiable y seguro, a veces es necesario conectar simultáneamente el relé fotográfico y el sensor de movimiento como dos dispositivos separados. Su uso conjunto en lugar de un sensor de luz sólida con un detector de movimiento brinda una cierta ventaja en términos de economía: en caso de falla de uno de ellos, no tendrá que reemplazarlos todos.
Elegir una ubicación
En las inmediaciones del interruptor crepuscular, no debe haber otras lámparas, así como vallas altas, árboles. Se debe eliminar cualquier obstáculo, o vale la pena buscar una esquina más adecuada para el relevo fotográfico. La ubicación de la fotocélula también es importante, que de vez en cuando debe limpiarse del polvo, no debe ser demasiado alta.
Trabajo de instalación
Durante el proceso de instalación, es necesario proporcionar a los sensores de movimiento lugares discretos o incluso áreas fuera del alcance. No deben verse afectados por la radiación electromagnética y las altas temperaturas. En el caso de los sensores de movimiento, la ubicación también tiene un estricto límite de altura inferior, no menos de 1 metro del suelo, lo que excluirá su reacción a gatos, perros, etc.
Importante: No instale los interruptores crepusculares al revés. La base se dirige hacia abajo para evitar fallos de funcionamiento asociados con el agua, el polvo y otros.
Ajuste del sensor de luz
El ajuste fino de los parámetros del interruptor crepuscular le permite evitar situaciones en las que se enciende antes de lo debido y se quema a la luz del día.
Umbral de respuesta
El ajuste de este parámetro se realiza con una perilla redonda ubicada debajo de la tapa del relé de fotos. Al comienzo de la operación, debe desenroscarse a la posición extrema derecha (con un signo menos). En esta etapa, se requiere una oscuridad total para que el dispositivo se encienda. Lo conectamos a la red y a esa hora del día en que, según el plan, debe encenderse, abrimos la carcasa y giramos el pomo hasta que suene la señal de encendido. Si el mando permanece en la misma posición, el sistema se pondrá en marcha con el mismo grado de iluminación.
Importante: los rayos de luz reflejados por la nieve aceleran el apagado de la iluminación, por lo que en invierno se reduce el umbral de respuesta y en primavera aumenta.
Retraso de encendido y apagado.
En los relés fotográficos avanzados con sensores remotos, puede establecer un retraso para encender y apagar. Para esto se asigna un identificador correspondiente, no con un desplazamiento suave, sino con uno posicional, y cada una de las posiciones está firmada en el cuerpo.
Rango de iluminación ajustable.
El rango de iluminación ajustable se utiliza para ajustar los niveles de iluminación en los que el fotoreel enciende la alimentación (inferior) y la apaga (superior). Los rangos pueden ser diferentes: 2-100 Lx (el nivel inferior corresponde a la oscuridad total), 20-80 Lx («veinte» corresponde al crepúsculo, cuando los contornos de los objetos aún se pueden distinguir).
Revisión de modelos populares
En el mercado moderno, existen fotosensores tanto importados como nacionales, diseñados para diversos factores de iluminación, potencia de lámpara y equipados con funciones adicionales. Los más populares de nuestros relés fotográficos monofásicos estándar son el FR-601 y el modelo mejorado FR-602 fabricado por IEK. Las principales características técnicas de varios modelos se muestran a continuación.
FR-601
- Voltaje de suministro – 230 V.
- Umbral ajustable del relé (rango de nivel de iluminación) – 5-50 lux.
- El consumo de energía cuando se activa es de 6,6 W.
- Consumo de energía en modo de espera: 0,25 W.
- El grado de protección según GOST 14254-96 es IP44.
- Rango de temperatura de uso: de -25 a + 40 ° С.
Dimensiones:
FR-602
Tiene las mismas características técnicas básicas, pero difiere en forma y dimensiones:
FR-7M
- Voltaje nominal – 220 V.
- La corriente máxima permitida es de 16 A.
- Consumo de energía: no más de 3,5 vatios.
- Rango de temperatura de uso: de -40 a + 60 ° С.
- Dimensiones – 90x78x41 mm.
- Peso – 150 g.
WZM-01 / S1
- Voltaje nominal – 230 V.
- La corriente máxima permitida es de 16 A.
- Grado de protección – IP20.
- Sistema de contactos – 1NO / NC.
- Dimensiones: 90 × 17,5 × 66 mm.
- Peso – 126 g.
SNS L 07
- Voltaje nominal – 220 V.
- Grado de protección – IP44.
- Rango de temperatura de uso: de -20 a + 40 ° C.
- La humedad ambiental máxima permitida es del 93%.
- Funciones: atenuación, sensor de movimiento por infrarrojos.
- Dimensiones – 141x90x90 mm.
Cómo conectar un sensor de luz para alumbrado público
La configuración es bastante sencilla. El dispositivo contiene tres cables, todos los fabricantes tienen colores diferentes, pero uno es necesariamente rojo. Alambres: fase, cero, potencia. Los cables están conectados en un bloque de distribución sellado, puede ubicarse cerca del relé si no planea conectar más de un dispositivo. La información detallada sobre cómo conectar el relé fotográfico se indica en el manual del usuario.
Para ahorrar energía, se recomienda comprar un modelo con sensor de movimiento, la lámpara se encenderá solo cuando haya una persona cerca por la noche. Para evitar que el sensor responda a todo (pájaros, perros, ramas), se establece un retardo de encendido de unos segundos.
El cable rojo conecta la luz y el sensor de movimiento. Los otros dos se encargan de la fase y el cero, esto se indica en las instrucciones. La sensibilidad a la luz se ajusta manualmente, el ajuste se encuentra en la parte inferior del relé. Es mejor configurarlo en la oscuridad, para que pueda ajustar el nivel óptimo de iluminación y la sensibilidad de los sensores.
Elegir una ubicación para el sensor de luz
Uno de los puntos más importantes a la hora de instalar un relé fotográfico para alumbrado público. Al elegir un lugar para instalar un sensor de luz, se deben considerar varios hechos: iluminación, confiabilidad de la fijación, accesibilidad. Decide dónde se ubicará la caja: adentro o afuera.
Para el funcionamiento racional del dispositivo, la luz artificial (ventanas, faros de automóviles, luz de otras lámparas) no debe caer sobre los sensores. La luz natural debe entrar sin obstáculos.
La altura óptima para la instalación es de 180-200 cm. Puede ser mayor, pero se requerirá una escalera para trabajos de mantenimiento, limpieza, operación manual.
La sujeción no debe entrar en contacto con otras unidades, debe ser fuerte y confiable.
A menudo, es necesario mover el dispositivo varias veces, por lo que no se recomienda arreglarlo «firmemente» de inmediato.
Trabajo de instalación
Para instalar el sensor de luz en la calle, debe seguir las instrucciones. Es importante conectar el dispositivo correctamente, y para ello:
- desenergizar el escudo;
- estire el cable de alimentación hasta el relé fotográfico;
- pele los cables de los terminales;
- para conectar el relé fotográfico en la carcasa, cree los orificios adecuados;
- todas las aberturas del estuche deben sellarse, esto protegerá el dispositivo de la humedad y la suciedad;
- conecte el dispositivo de acuerdo con las instrucciones;
- medir la longitud requerida del cable para conectar a la luminaria, pelarlos y conectarlos a los terminales correspondientes;
- configurar el relé de fotos manualmente;
- cierre la tapa de la carcasa, encienda la corriente y pruebe el funcionamiento.
Dependiendo del tipo de dispositivo, el diagrama de conexión del sensor de luz puede diferir. La instalación y conexión a través del interruptor no requiere habilidades especiales, solo necesita seguir las reglas de seguridad y seguir las instrucciones.
Ajuste del sensor de luz
Después de completar todo el trabajo de instalación, es el momento de configurar. Para hacer esto, debe esperar el nivel de oscuridad en el que debe encender la luz exterior. El ajuste del foto relé para alumbrado público se realiza manualmente. En la parte inferior del relé hay un pequeño disco que se encarga de encender la luz en determinadas condiciones. Necesita ser retorcido al anochecer, espere hasta que se encienda la luz. Puede ser necesario ajustar la fotocélula varias veces y encontrar el efecto de luz óptimo en ella.
