Для многих освещение с датчиком движения в жилых помещениях, таких как квартиры или коттеджи, кажется излишним. По их мнению, это скорее предназначено для офисов или парковок.
Начнем с теории. Наверное, вам приходилось слышать оба эти термина: датчики движения и датчики присутствия? Но в чем между ними отличия? Постараюсь объяснить простым языком. На самом деле, разница минимальная (некоторые даже считают, это все это просто маркетинг от производителей оборудования).
Датчики движения.
Самая распространенная технология работы датчиков движения — это PIR (пассивная инфракрасная детекция). Такие датчики самые безвредные для здоровья человека. Они видят нас, как перемещающиеся в пространстве тепловые пятна. И когда такое тепловое пятно пересекает две соседние зоны видимости датчика, происходит его срабатывание и освещение включается. Датчик сам ничего не излучает, а как бы считывает происходящее в его зоне видимости.
Датчики движения по своей детекции более грубые, чем датчики присутствия. Их устанавливают там, где человек совершает значительные перемещения. Например: коридор, лестница, тамбур, придомовая территория. Функционал у них самый простой: увидел движение, измерил уровень освещенности, принял решение — включать или нет освещение.
Во всех датчиках есть встроенный сенсор освещенности и при регистрации движения датчик смотрит, какая освещенность в его рабочей зоне. Это сделано для того, чтобы датчики не включали светильники, если движение под ними осуществляется в светлое время суток. Включение произойдет только тогда, когда будет темнее, чем мы ему прикажем. Но мы всегда можем сделать так, что датчик будет реагировать без учета освещенности.
После того, как человек покинул зону видимости датчика и больше движений не регистрируется, запускается внутренний таймер отсрочки выключения освещения. Этот параметр также настраивается индивидуально. По умолчанию из коробки все датчики движения имеет задержку 5 минут. По истечение этого интервала времени, если больше движений не было зарегистрировано, датчик выключит освещение.
Датчики присутствия.
По сути это те же самые датчики движения, но которые могут фиксировать даже самые мельчайшие движения. Например, вы сидите и печатаете на компьютере. Датчик присутствия будет видеть перемещения пальцев по клавиатуре. И пока он видит движения, освещение не будет выключаться. Таким образом, датчики присутствия отличаются от датчиков движения, в первую очередь, возможностью детекции самых мелких движений.
Второе их отличие — в логике работы встроенного сенсора освещенности. В датчиках присутствия сенсор освещенности измеряет изменения освещенности непрерывно, а в датчиках движения — только при первой регистрации движения. Данная функция настраивается программным образом в прошивке датчиков еще на заводе и эта особенность также оказывает влияние на области применения датчиков.
Датчики присутствия ставят обычно в рабочих кабинетах и санузлах. Или еще там, где есть большое поступление естественного освещения (помещения с большим остеклением). Датчики присутствия предлагают гораздо больше вариантов по управлению освещением. Простое включение/выключение, плавное управление (диммирование) по разным технологиям, управлением дополнительной нагрузкой (например, вентиляцией), разбивка светильников на группы и многое другое.
Какие еще есть датчики для управления освещением?
Осталась не раскрытой тема сумеречных датчиков. Это тоже датчик для управления освещением, но только в нем нет PIR-элемента и он не умеет фиксировать движения людей. Их ставят, обычно, для автоматического включения/выключения какого-то уличного освещения (подсветка фасада или ландшафтные светильники). Логика его работы такая: стало темнее, чем выставленное значение освещенности, нужно включить светильники. И выключатся они утром, когда освещенность снова пройдет заданный порог, только в обратном направлении. Правда, есть еще вариант с встроенным временным таймером. Такие датчики проще и дешевле, чем датчики движения или присутствия.
Есть еще один термин — «датчик объема», но по своей природе это все те же самые пассивные инфракрасные датчики движения только со своей специфической логикой работы. Просто такое их название применяется на рынке охранных систем. Мы этот термин не используем.
Где в квартире нужны датчики для управления освещением?
От теории перейдем к практике. Давайте разберемся в сценариях возможного управления освещением внутри квартиры или дома. И какие преимущества хозяину жилища сулит использование автоматического освещения с помощью датчиков присутствия?
Думаю, что среди читателей найдутся те, кого (как и меня) раздражает невыключенный свет в какой-то из комнат. Дело даже не в экономии электроэнергии, просто понимаешь, что нужно вставать и идти в комнату, где не выключил свет. Про детей я вообще молчу, их заставить выключать свет просто не реально. А теперь представьте, что такой проблемы больше нет. Освещение во всех помещениях будет автоматически выключаться, после того, как их покинут люди.
Кроме того, посчитайте, сколько раз в день вам приходится включать/выключать свет руками? Это кажется только ерундой — что сложного, нажать на выключатель? На самом деле, разницу понимаешь тогда, когда выпадает возможность продолжительное время пожить с автоматическим освещением. Это дает такое удобство, без которого потом уже чувствуешь себя не комфортно.
Абзац выше абсолютно не оправдывает отказ от настенных выключателей. Они все равно должны быть. Если вам захочется принудительно включить или выключить светильники, прибавить или убавить их яркость — с помощью настенного выключателя вы даете соответствующий сигнал датчику, а он уже, в свою очередь, отправляет команды светильникам.
Прихожая.
Допустим, вы входите с тяжелыми сумками и вам еще нужно снять квартиру с охраны. Освещение включится автоматически, как только вы пересечете порог дома. Здесь обычно устанавливают датчики движения настенного исполнения. У таких датчиков есть защитная шторка, которая устанавливается снизу линзы датчика и отсекает движения домашних животных.
Кухня.
В кухне наш человек проводит значительную часть своего времени (и зачастую с небольшой подвижностью). Здесь необходимо ставить датчики присутствия. А если они еще и имеют возможность регулировать освещение с помощью пульта дистанционного управления, можно сказать, что жизнь удалась. Подберите светильники, чтобы у них были электронные балласты DALI и соответствующий DALI-датчик. Это даст вам возможность плавно управлять нагрузкой светильников.
Забудьте о настенных диммерах с отсечкой фазы. Это такие круглые светорегуляторы, не знаю как сейчас, но лет 15-20 назад они были на всех строительных рынках. Это прошлый век, их давно никто не использует. Пережитки прошлого.
Санузел.
Начнем с того, что в данном типе помещений передвижения людей тоже минимальные. Наверняка, многие из вас слышали истории, как человек, задумавшись о вечном в кабинке туалета, оказывался в темноте? Потому что датчик его потерял, и ему приходилось совершать активные действия, чтобы вернуть обратно освещение? При грамотном подборе и расположении моделей датчиков такого не случится.
Например, специально для санузлов компания ESYLUX выпустила модель датчика, внутри которого встроен шумовой сенсор. Если человек зайдет в душевую кабину, он станет невидимым для датчика из-за разделяющей их преграды (стекла). Но датчик будет слышать шум падающей воды и освещение не выключится. Степень реакции на громкость шумов тоже настраивается.
Спальни.
Главный момент в спальнях — это сделать так, чтобы ночью датчик не включил освещение, когда вы переворачиваетесь с одного бока на другой. Поэтому многие проектировщики опасаются ставить датчики в тех помещениях, где люди спят. Они просто не знают, что у всех датчиков присутствия есть два режима работы: автоматический и полуавтоматический.
Автоматический режим — это когда ты входишь в спальню, датчик тебя увидел, измерил освещенность и включил светильники. Ты уходишь из помещения, через заданный интервал времени датчик выключит светильники. Самому делать ничего не нужно, все случится автоматически.
Полуавтоматический режим отличается тем, что при входе в спальню датчик вас увидит, но освещение не включит, так как будет ждать команду от настенного выключателя. Данный режим позволяет датчику не реагировать на движения в ночное время. А вот алгоритм выключения освещения в этом режиме такой же, как и в автоматическом.
В Германии, например, даже в домах престарелых датчики присутствия часто устанавливают под кроватями и управляют они ориентирующим небольшим освещением. Если спустить ноги с кровати, датчик их увидит и включит легкую подсветку для ориентации в темноте.
Мой личный опыт: использование датчиков в квартире
В 2018 году я делал капитальный ремонт у себя в квартире с полной заменой электропроводки. И по этому случаю я решил установить везде в квартире светодиодные светильники ESYLUX с балластами DALI и датчики присутствия.
Свет в кухне включается от датчика присутствия, работающего в автоматическом режиме. Чтобы датчик не реагировал, когда прохожу по коридору мимо кухни, была использована линз-маска из комплекта.
В санузле на датчик подключена подсветка зеркала, а верхний свет управляется в ручном режиме с выключателя. В спальнях датчики установлены в полуавтоматическом режиме.
И, конечно, по-хорошему перед закупкой осветительного оборудования и выходом на монтаж, нужно посчитать в программе DIALux какая будет освещенность по каждому помещению. У меня расхождения с расчетными значениями уложились в погрешность 10%. А комфортный уровень освещенности находится в пределах 500-700 Лк.
Есть ли минусы в данном решении? Конечно есть, как же без них. Например, что случится, если во всем здании отключат электроэнергию и потом подключат обратно? При подаче напряжения все датчики самостоятельной войдут в режим загрузки прошивки и последних настроек (это занимает около 20 секунд). После этого они вернутся в штатный режим работы, но пока они загружают прошивку все светильники будут включены на 100%.
Будет неприятно, если такое отключение электроэнергии случится ночью. Да, на 20 секунд светильники будут включены и это точно вас разбудит. В моем доме такая ситуация случалась 2 раза за 2,5 года эксплуатации. На мой взгляд — не смертельно. Но такая ситуация возможно только в случае с простой электроустановкой (обычные датчики на 220В). Если вы планируете ставить систему автоматизации KNX, там все эти нюансы можно настроить под особенности и пожелания клиента.
Других минусов я назвать не могу. Наоборот, когда летом семья перебирается на дачу, первые дни очень непривычно, что нужно руками включать и выключать освещение. Ах да, с помощью датчиков движения и присутствия мы экономим электроэнергию! Энергосбережение, конечно, есть, но чтобы его ощутить финансово, вам нужно жить в доме с очень дорогим электричеством. Ну или быть долгожителем.
Я делал много экономических расчетов сроков окупаемости инвестиций в применение датчиков движения и присутствия для объектов коммерческой недвижимости. Как-нибудь я поделюсь этой информацией здесь.
Дальше в этой публикации я хочу рассказать про роль датчиков присутствия ESYLUX в проекте «Квартира «с головой«. Идеология построения системы автоматизации квартиры предусматривает, что датчики присутствия должны быть потолочного исполнения и должны отвечать не только за управление освещением, но и за поддержание комфортных параметров микроклимата в жилых комнатах.
⠀
В квартире будет установлена отдельная приточно-вытяжная установка с рекуперацией тепла. За холодоснабжение будут отвечать независимые сплит-системы, а отопление будет реализовано с помощью конвекторов внутрипольного исполнения с встроенными вентиляторами. Всем этим хозяйством мы будем управлять по протоколу KNX. Всего планируется использовать 3 модели датчиков присутствия:
1) PD-ATMO 360i/8 O KNX
Данный датчик присутствия будет установлен во всех спальнях и кухне-гостиной. Помимо фиксации мелких движений и считывания изменений уровня освещенности, этот датчик может измерять температуру в рабочей зоне (он «стреляет» вниз и анализирует происходящее в диаметре 1,5 м), относительную влажность и качество воздуха (VOC). Все эти параметры передаются в систему автоматизации KNX.
2) PD-C 360i/8 mini KNX
Восьмерка «мини» — это самая популярная модель из всех датчиков ESYLUX. В данном проекте мини-датчики будут установлены в двух санузлах и гардеробной. Потолки во всей квартире будут из ГКЛ, а в комплекте этого датчика уже идут все необходимые аксессуары для его монтажа.
3) PD-C 360i/24 KNX UP
В коридоре будет установлен один датчик присутствия с большой дальностью действия (24 м в диаметре). Таким образом, с помощью одного датчика мы получим контроль над коридором по всем его направлениям. В зависимости от времени суток, при обнаружении движения, датчик будет включать различные группы освещения.
Концепция построения системы освещения еще не готова и пока что мы не можем показать все нюансы управления освещением, но скоро мы это презентуем в данном блоге.
Если вам что-то приглянулось из рассказанного выше — обращайтесь, поможем реализовать!
Как сделать самому датчик движения?
Изготовление датчика движения самому может быть достаточно сложным процессом, требующим знаний электроники и программирования. Однако, если вы хотите попробовать сделать датчик движения самостоятельно, то можно попробовать следующий простой метод:
Материалы и инструменты:
- Датчик движения PIR;
- Arduino Uno или аналог;
- Провода;
- Резисторы;
- Беспаяное поле;
- Батарейный отсек;
- Аккумулятор;
- Реле.
Шаги:
- Подготовьте все необходимые материалы и инструменты.
- Соедините плату Arduino с датчиком движения PIR, используя провода и резисторы, как показано в схеме.
- Подключите батарейный отсек и аккумулятор к плате Arduino, используя провода и реле.
- Загрузите программу для датчика движения на плату Arduino, используя Arduino IDE или другое средство программирования.
- Проверьте работоспособность датчика движения, выполнив несколько тестовых замеров.
Этот метод может быть полезен для начинающих электронщиков, но не обязательно даст профессиональный результат. Важно понимать, что самодельные датчики движения не всегда работают так же эффективно, как готовые изделия профессиональных производителей.