Применение датчиков в освещении

Датчики, реагирующие на движение, присутствие или освещённость являются чётким воплощением современного вектора развития техники. Они делают жизнь человека проще и безопаснее, автоматизируют банальные и монотонные действия, помогают экономить электроэнергию. Применение датчиков не ограничивается какой-либо одной сферой или спецификой: их устанавливают и в обычных квартирах, и в частных домах, и в офисных зданиях, и в складских помещениях, и в подъездах, и на улице, и на дачных участках. Эти устройства довольно просты в первичной настройке и не требуют особых условий эксплуатации. Кроме того, всё их обслуживание сводится к тому, чтобы раз в полгода очищать фронтальную часть от пыли и грязи. Никаких других манипуляций не требуется – ни замены ламп, ни установки новых чувствительных элементов, ни перезагрузки при «зависаниях». Сегодня мы хотели бы детальнее рассмотреть, какие возможности предлагают потребителям различные датчики, а также рассказать, на каких эффектах основана сама их работа.

Разновидности датчиков

Принцип работы данных устройств максимально прост: светильник включается после того, как датчик обнаруживает движение в своей рабочей зоне. После некоторой задержки цепь точно так же самостоятельно размыкается и свет гаснет. Единственное, что нужно для корректного функционирования системы – постоянное электропитание и, разумеется, связь с осветительным прибором, если речь идёт об отдельно стоящем датчике.

Хотя потребители нередко полагают, что подобная автоматизация процесса включения/выключения света, скорее, предназначена для промышленности, на самом деле она применяется гораздо шире. Не только привычное освещение, но и вообще любое устройство с электроприводом можно объединить с датчиком и «обучить» реагировать на появление человека в зоне охвата. Первоочередное значение приборы нашли в сфере обеспечения безопасности – включение искусственного освещения в качестве реакции на движение стало отличной мерой предотвращения действий различных воришек, норовивших до этого проникнуть в помещение. Если речь идёт об охранных комплексах, собранных при участии датчиков движения, то они при срабатывании могут включать прожекторы любой мощности, запускать сирены, активировать запись на камерах видеонаблюдения и пр. Таким образом, очевидно, что это простое изделие на самом деле гораздо более полезно, чем может показаться на первый взгляд.

В многоквартирных жилых домах, а также в офисных зданиях и бизнес-центрах датчики применяются преимущественно как альтернатива обычному верхнему освещению с заметно пониженным энергопотреблением. Оснащаются ими помещения, где люди зачастую находятся весьма непродолжительное время – тупиковые холлы, подсобки и кладовки, боковые коридоры, лестничные пролёты. Срабатывание светильников при появлении человека и их простаивание в выключенном положении по итогу соотносятся как 1:4, а порой и более. То есть, говорить можно как минимум о 80% экономии энергозатрат на тех отрезках времени, когда работа потолочных светильников действительно не была бы востребована.

Среди несомненных преимуществ, присущих различным датчикам, нельзя не отметить их простоту в монтаже. Кроме того, сам способ установки не обязательно должен быть открытым – в некоторых случаях применяется скрытый монтаж. Это может быть продиктовано как эстетическими соображениями, так и сугубо техническими. В конечном итоге, подобрать датчик с небольшим размером и подходящим под предполагаемое окружение цветом оформления в наше время не составляет никаких проблем. Монтироваться он может на потолок или стену – это зависит от того, какая зона охвата для него запланирована и какой угол обзора имеет конкретная модель изделия. Наиболее универсальными являются потолочные датчики, потому что они в большинстве случаев способны охватывать все 360° вокруг себя. В то же время, устройства, которые предназначены для закрепления на стене, обеспечивают угол обзора величиной от 90° до 240°. Их применяют для направленного «сканирования» отдельной области – например, поворота из-за угла, пространства перед домом, освещения подъездной дороги, аварийного участка на улице, лестничного пролёта, подсветки выезда из гаража или стоянки автомобилей.

Говорить об абсолютных преимуществах одних моделей над другими не приходится – речь исключительно о необходимых для конкретных целей радиусе или площади охвата. Например, подавляющее большинство уличных светильников всегда включены в систему с датчиками движения, имеющими углы в диапазоне 90-180°. Большее значение здесь попросту не нужно, поскольку нет смысла освещать огромную прилежащую территорию. К тому же, если датчик будет реагировать на движение, происходящее вдали и со всех сторон от него, никакой существенной экономии энергии это точно не принесёт. В то же время, изделия с круговым охватом разумно монтировать в крупных закрытых помещениях – в производственных цехах и на складах. Здесь подсветка, включающаяся без дополнительных действий, будет не просто гораздо более уместной, но и необходимой для осуществления рядовых рабочих операций.

Зачастую датчики движения оборудуются тремя типами потенциометров, связанными с настройкой отдельных параметров их работы.

1. Настройка параметра времени. Здесь задаётся требуемый временной интервал, в течение которого свет будет оставаться включённым после первоначального срабатывания. В зависимости от модели промежутки могут быть отрегулированы с точностью до минут или секунд. Чтобы настроить устройство корректно, следует понимать специфику подсвечиваемой зоны – исходя из неё определяется запас времени свечения. Если это лестничная клетка или область на подходе к частному дому, задержки в пару минут будет более, чем достаточно. Если же речь идёт о пространстве перед гаражом или о подсветке стеллажей на складе, где людям зачастую требуется гораздо больше времени для осуществления типовых действий, счёт пойдёт на десятки минут. Запас в одну минуту сверх среднестатистического времени пребывания человека в области работы датчика позволит избежать неприятных включений/отключений освещения на выходе из этой зоны.
2. Настройка параметра освещённости. Она предназначена для того, чтобы в светлое время суток используемые потребителем светодиодные светильники работали корректно: когда датчик обнаруживает движение в рабочей зоне, он анализирует величину окружающей освещённости. Если она меньше заданного граничного значения, свет включается, а если больше – искусственный свет не нужен. Таким образом, пользователи не нуждаются во временном обесточивании системы на светлое время суток. Настройка производится следующим образом: необходимо дождаться вечера или сумерек с такой освещённостью помещения, при которой Вы бы хотели, чтобы свет уже включался. Медленно поворачивая ручку соответствующего потенциометра, необходимо дождаться, когда датчик сработает. В дальнейшем он будет реагировать на ту же световую картину.
3. Настройка параметра чувствительности. Нетрудно догадаться, что чем выше чувствительность, тем оперативнее будет срабатывать система. Это самая тонкая из настроек и в некоторых случаях может потребоваться повторная корректировка данного параметра спустя несколько месяцев. Всё дело в том, что устройство срабатывает в зависимости от изменения тепловой картины и движения объектов, наблюдаемых в инфракрасной части спектра. Например, если установка системы производилась летом или осенью, зимой чересчур чувствительный датчик может отреагировать на невидимую человеческому глазу естественную конвекцию. Тёплые массы воздуха, отличающиеся по свету в ИК-спектре, поднимаются от батареи вверх и заставляют датчик срабатывать – порог чувствительности нужно будет понизить. Или наоборот – в летнюю жару человек «сливается» с тепловым фоном окружения, из-за чего данный параметр требуется повышать.

Следует отметить, что на рынке сейчас немало датчиков, изначально настроенных производителем определённым образом. Все они адаптированы под конкретные задачи – для включения потолочных и настенных светильников, эксплуатируемых в разных помещениях с отличающимися режимами использования. Тем не менее, это не означает, будто потребитель совершенно не должен принимать участия в выборе конкретной модели. Например, никто лучше покупателя не может знать, где датчик может быть установлен, а где это сделать не удастся при всём желании. И данный фактор повлечёт за собой множество изменений в общей концепции осветительного контура.

Перед монтажом необходимо принимать во внимание и неизбежные сопровождающие факторы. Например, размеры помещения и его геометрия будут определять не только количество требуемых светильников, но также положение и число датчиков, чтобы осветительная система работала корректно, вовремя реагируя на появление человека в зоне охвата. Обязательно нужно учесть расположение всех дверей и «нацелить» датчики в их сторону, поскольку именно там жильцы или персонал будут попадать в область, нуждающуюся во временном освещении. Если же речь идёт о подсветке отдельных участков крупных цехов, где дверей нет в принципе, следует учесть основные пешие маршруты и линии проезда транспорта. Освещение в таких местах должно включаться, когда это действительно необходимо, а не при каждом фоновом движении. И наоборот, оно не имеет права запаздывать, создавая дискомфорт и опасность для производственного процесса.

Мелкие нюансы

Подключение датчика любого типа, модели и конструкции в целом ничуть не сложнее монтажа обычного выключателя. Поскольку принцип работы у обоих устройств одинаковый – замыкание и размыкание цепи по определённому воздействию – коммутируются они также крайне похожим образом. Сам источник света включается в контур последовательно, а потому с электрической точки зрения датчик выступает автономным (а иногда и дублирующим) выключателем.

Когда один датчик не в состоянии самостоятельно охватить всю площадь, на которой может происходить движение, в систему включается два или более датчиков. При срабатывании любого из них, свет в помещении загорается и человек не чувствует различия. Такой принцип монтажа схем популярен при обустройстве контуров освещения больших складов, автостоянок или подъездных дорог в частном секторе, на которые можно заехать с любой стороны.

Основная масса датчиков рассчитана на эксплуатацию с предельной допустимой мощностью 500-700 Вт, что до определённой степени было проблемой, когда в освещении использовались лампы накаливания. Сейчас же для подсветки даже крупных промышленных объектов в специальные светильники устанавливаются светодиодные лампы – с цоколем Е40 и со стандартным Е27. Мощность датчиков при этом повышать не пришлось, поскольку совокупное энергопотребление подобных лампочек в 7-10 раз меньше, чем у изделий предыдущего поколения.

Какой бы датчик Вы не решили установить, необходимо обеспечить ему надлежащие условия работы. Для того, чтобы контур распознавания окружающей освещённости работал корректно, лицевая линза должна быть чистой и не находиться в тени какого-либо подвижного объекта (например, ветвей деревьев за окном, за шторой или за полуоткрытой дверцей шкафа). Фотодиод, реагирующий на изменение освещённости, должен быть защищён от воздействий механической или климатической природы, а также от действий вандалов, если это актуально для конкретной ситуации.

При монтаже и эксплуатации подобных осветительных систем следует помнить о правилах электробезопасности. Преимущественное большинство датчиков работают под напряжением 220 В, что позволяет включать их в обычную однофазную сеть без дополнительных трансформаторов, но делает не менее опасными, чем остальные электроприборы. Помните о том, что датчик – это не низковольтная «игрушка», а силовое устройство, абсолютно аналогичное привычному выключателю с точки зрения угрозы для жизни и здоровья человека.