Funzionamento dei detettori di movimento e di presenza

Funzionamento dei detettori di movimento e di presenza LUXOMAT
I primi detettori di movimento
44.2°C
Quando circa 20 anni fa, i primi visitatori notturni
di un edificio erano ricevuti all’ingresso da una luce che veniva accesa da una mano invisibile, la cosa suscitava grande meraviglia in quegli ospiti. Ora
gli apparecchi responsabili di ciò fanno ormai parte
delle attrezzature normali di ogni edificio.
All’inizio, con i detettori di movimento venivano prevalentemente equipaggiate le zone d’ingresso degli
edifici residenziali. Essi avevano il compito di riconoscere da una certa distanza l’avvicinarsi del visitatore e di attivare poi automaticamente l’illuminazione.
In questo caso non si ponevano esigenze particolarmente elevate alla sensibilità di rilevamento. Essi facilitavano l’accesso agli abitanti e ai visitatori e, allo
stesso tempo, intimorivano gli ospiti indesiderati che
venivano messi, in modo inatteso, in piena luce.
Dal detettore di movimento a quello di
presenza
Già dopo pochi anni si riconobbe che un apparecchio in grado di riconoscere la presenza di persone, avrebbe potuto offrire un importante contributo
anche al risparmio energetico. Fino a quel momento si sprecava molta energia per dare luce, calore o
ricambio d’aria in ambienti non utilizzati, per sbadataggine o per mancanza di adeguati dispositivi
tecnici. Questo nuovo tipo di applicazione creò nuove esigenze e costituì una sfida per i progettisti dei
relativi apparecchi. Le caratteristiche più importanti
della nuova generazione di apparecchi furono, allora, la massima sensibilità nel rilevamento dei movimenti nelle più diverse condizioni d’impiego e una
misura affidabile e continua della luce. A differenza dei detettori di movimento finora utilizzati, questi
nuovi apparecchi furono chiamati detettori di presenza, benché utilizzassero gli stessi principi fisici
di base.
40
30
20
19.8°C
Fotografia ad infrarossi della parte superiore del corpo. La scala
cromatica della temperatura mostra la relazione tra il colore e la
corrispondente temperatura superficiale.
In un ambiente si trovano di regola anche altri oggetti a temperatura più elevata rispetto all’ambiente,
come lampade, corpi riscaldanti o apparecchi elettrici. Affinché però il detettore rilevi solo le sorgenti di
infrarosso mobili, a monte del sensore è inserito un
raffinato sistema ottico.
Zona inattiva
Zona attiva
Sorgente di infrarossi in movimento
Foglio di plastica con elementi a lente concavi compressi, disposti all’interno
Sensore piroelettrico
di infrarossi
Segnale del sensore
Il principio di funzionamento dei detettori
di movimento e di presenza
I detettori di movimento e di presenza sono progettati per riconoscere sorgenti di calore in movimento
nella loro zona di rilevamento. Ogni oggetto, quindi
anche il corpo umano, irradia calore, la cui intensità
dipende dalla sua temperatura superficiale. La radiazione termica è compresa, per le normali temperature superficiali, nel campo degli infrarossi e quindi
non è visibile all’occhio umano. Il sensore piroelettrico, impostato per l’infrarosso, riceve tale radiazione
e la converte in una tensione elettrica. Il sensore non
trasmette di per sé alcuna radiazione e viene perciò
detto sensore passivo per infrarossi (sensore PIR).
Altre informazioni
del sensore
Processori e
attori
Utilizzatori (lampade
o apparecchi)
Schema di principio del funzionamento del detettore PIR di movimento e presenza
Con l’ausilio di una lente multipla, questo sistema ottico suddivide la zona di rilevamento in molte zone
attive e inattive. Se quindi una sorgente di calore si
sposta da una zona all’altra, il sensore piroelettrico
di infrarossi emette un segnale che viene rielaborato da un microprocessore, per comandare lampade,
sistemi RVC (RVC = riscaldamento, ventilazione, clima), veneziane e altri utilizzatori elettrici.
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Misura di luminosità nel detettore di
movimento
Se la luminosità dell’ambiente scende al di sotto del
valore impostato sull’apparecchio e, successivamente, viene rilevato un movimento, il detettore accende
la luce. Affinché la misura della luce non sia disturbata dalla luce artificiale accesa dall’apparecchio,
essa viene disattivata all’atto dell’accensione. Per tutto il tempo in cui si registrano movimenti, la luce resta accesa. Dopo l’ultimo movimento rilevato, la luce
resta ancora accesa per il tempo impostato e poi
si spegne automaticamente. Contemporaneamente
allo spegnimento viene di nuovo attivata la misura
di luminosità. Con illuminazione accesa, il detettore
non è quindi in grado di reagire alla variazione di
luminosità. In caso di movimenti in numero relativamente ridotto o per ambienti senza apporto di luce
naturale, questo semplice processo di misura della
luminosità è sufficiente. Esso è quindi adatto per la
sorveglianza di zone di passaggio, toilette, camere
secondarie, garage sotterranei, magazzini e per tutti
i compiti di sorveglianza all’esterno.
Misura di luminosità per il detettore di
presenza
Luminosità
Per il detettore di presenza, le esigenze legate alla valutazione delle condizioni di luce sono notevolmente più elevate. Esso viene usato in ambienti dove
le condizioni della luce naturale si modificano a seguito della presenza di persone, come ad esempio
in ambienti di ufficio o in sale di conferenze e di riunioni. Il detettore di presenza è in grado di spegnere
la luce, nonostante la permanenza di movimenti nella zona di rilevamento, appena il contributo di luce
naturale è sufficientemente elevato e quindi non è più
necessaria la luce artificiale.
Misu
ra della
luc
e
m
is
Luce artificiale «ON»
Il processo di misura della luce mista, usato nei prodotti B.E.G., è adatto al comando di tutti i tipi di sistemi d’illuminazione.
Campi d’impiego e funzioni
I detettori di movimento e presenza B.E.G., di grande valore, vengono offerti per i diversi campi d’impiego in numerose versioni e con grande varietà di
funzioni. Uno dei criteri più importanti per la scelta
dell’apparecchio più adatto è rappresentato dalla
zona di rilevamento.
Diverse zone di rilevamento
Per la sorveglianza tutt’intorno in caso di montaggio a soffitto si richiedono zone con angolo di rilevamento di 360°. Per il montaggio a parete bastano
di regola 180° mentre, per la contemporanea sorveglianza di due lati di una casa, sono necessarie zone con angolo di 270°. In molti modelli, la zona di
rilevamento può essere limitata dirigendo e coprendo in modo mirato la lente, adattandola così alle
condizioni specifiche.
Casa
ta
zona di rilevamento impostata
Luce artificiale
Luce naturale
artificiale aggiunta (luce mista). Dopo l’accensione
della luce artificiale, il detettore di presenza calcola
la differenza di luminosità risultante e aggiunge tale
differenza alla soglia di luce precedentemente fissata. Questa nuova soglia di luce, così calcolata, viene
costantemente confrontata con il valore di luce attuale. Se il valore di luce, composto da luce naturale e
luce artificiale, è superiore alla nuova soglia calcolata, la luce viene automaticamente spenta.
Tempo
Luce artificiale «OFF»
Soglia di accensione
Soglia di spegnimento
Il detettore di presenza B.E.G. sorveglia la luminosità anche con illuminazione inserita e disinserisce di nuovo la luce artificiale, nonostante la
permanenza di movimenti, appena il contributo della luce naturale è sufficientemente elevato.
Con il detettore di presenza B.E.G., la luminosità dell’ambiente (luce naturale) viene costantemente misurata mediante il sensore di luce incorporato. Appena
la luminosità scende al di sotto di un valore predefinito e al tempo stesso si rilevano movimenti, viene
accesa la luce artificiale. Ciò porta a un nuovo valore di luce, composto dalla luce naturale e da quella
zona di rilevamento massima
Dirigendo e coprendo le lenti, è possibile adattare la zona di rilevamento alle condizioni locali.
In questo modo si può, ad esempio, assicurare che
automobili di passaggio non accendano l’illuminazione esterna di una zona d’ingresso.
Attivando contemporaneamente diversi detettori, è
possibile ingrandire la zona di rilevamento. Si raccomanda di non collegare mai in parallelo più di 5 detettori di movimento. I detettori di presenza B.E.G.,
per la loro misura intelligente di luminosità, non devono essere mai collegati in parallelo. Per ingrandi-
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re la zona di rilevamento, per i detettori di presenza
sono disponibili apparecchi slave a prezzi vantaggiosi. Questi apparecchi non possiedono di per sé
alcuna intelligenza: essi si limitano a trasmettere al
master le informazioni sui movimenti. Tutte le regolazioni sono gestite dal master.
lecomando ad infrarossi. Da allora questa impostazione fu trasferita, perfezionandola, a tutti i detettori
di presenza. Quindi ora, oltre a tutta la programmazione, con telecomando è possibile eseguire anche
funzioni di utente, come l’accensione e lo spegnimento o la conversione nella modalità automatica.
Canale 2 per il comando RVC
Combinazione di detettori di movimento e
detettori di rumore
Detettori di movimento e di presenza
nell’automazione di edifici
I detettori di movimento e di presenza trovano impiego anche nell’automazione di edifici. Modelli speciali vengono offerti per l’inserimento in sistemi di
bus, come EIB o LON. La funzione ad impulso, disponibile di serie, permette un semplice collegamento di
detettori di movimento e di presenza B.E.G. a minuterie, suonerie o altri comandi SPS.
Intervento manuale nel comando della
luce mediante tasti / funzionamento
semiautomatico
Malgrado la presenza di un sistema automatico raffinato, qualche volta l’utente desidera intervenire direttamente nel processo di comando. A tale scopo,
nel detettore di presenza si trova un ingresso separato, che permette l’accensione e lo spegnimento manuale dell‘illuminazione con un tasto. L’ingresso con
tasto serve anche all’attivazione di detettori di presenza che si trovano in funzionamento semiautomatico. In questa modalità la luce non si accende mai
automaticamente ma deve essere sempre azionata
a mano. In caso di assenza di movimento o di sufficiente luce naturale, la luce si spegne di nuovo automaticamente. Questa funzione trova spesso impiego
in uffici o camere di hotel, dove gli impiegati o gli
ospiti raramente si sentono impegnati nel risparmio
energetico.
Regolazione a distanza di detettori di
movimento e presenza B.E.G.
Per tutti i detettori di presenza B.E.G. e per alcuni
detettori di movimento B.E.G. l’intero comando delle
varie funzioni può avvenire con telecomando. Già a
fine 1999 la B.E.G., primo produttore nel mondo, ha
introdotto nel mercato un detettore di movimento che
poteva essere programmato e comandato con un te-
Unico produttore, B.E.G. offre, per la sorveglianza
acustica, un detettore di movimento con sensore di
rumore incorporato. Esso non solo avverte i movimenti nella zona di rilevamento ma rileva anche i
rumori nell’ambiente. L’illuminazione viene attivata
dal primo movimento e resta accesa per tutto il tempo in cui vengono rilevati movimenti o rumori. Dopo
lo spegnimento, per la durata di 8 secondi è ancora possibile una nuova accensione per rumori. Successivamente, per accendere di nuovo, è necessario
ancora un movimento. Questo comportamento impedisce un’accensione fortuita dell’illuminazione a
causa di rumori esterni. In questo tipo di detettore,
non è più indispensabile che la zona di rilevamento ottico copra tutta la zona da sorvegliare. Quindi
in certi casi è possibile risolvere il problema con un
numero molto minore di apparecchi. Un esempio tipico d‘impiego è una toilette con parecchie cabine
WC chiuse.
Detettore di presenza per regolazione a
luce costante (DIMM)
Tra tutti i vari settori applicativi e tra le varie funzioni dei detettori di presenza occorre mettere particolarmente in evidenza il detettore di presenza B.E.G.
regolabile. Un’uscita di comando per reattori elettronici regolabili permette la cosiddetta regolazione
a luce costante. La versione regolabile del detettore
di presenza B.E.G. mantiene la luminosità sempre
al valore predefinito anche se, durante il giorno, la
nuvolosità aumenta oppure, a sera, arriva il crepuscolo.
Luminosità
La maggior parte dei detettori di presenza B.E.G.
dispongono di serie di un secondo canale, che può
essere impiegato per comandare altri sistemi utilizzatori, ad esempio la ventilazione. Questo secondo
canale viene comandato solo in funzione di movimenti e funziona quindi indipendentemente dalla
luminosità. La regolazione separata del tempo permette, ad esempio, il comando, indipendente come
tempo, della ventilazione di una toilette.
Livello costante di luminosità
Luce artificiale regolata
Luce naturale
Tempo
Il detettore di presenza regolabile regola continuamente la luce artificiale
in modo da ottenere, insieme con la luce naturale, il livello desiderato di
luminosità, sempre costante.
Oltre al grande risparmio energetico, all’illuminazione sempre piacevole e costante e al conseguente
comfort, notevolmente maggiore, quest‘applicazione
allunga di molto la durata di vita degli apparecchi
d’illuminazione. Inoltre, con il telecomando o con i
tasti, il livello d’illuminazione può essere in ogni mo-
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mento adattato ai desideri dell’utente.
Uso ottimale
Per ottenere il funzionamento atteso dal cliente dei
detettori di movimento e di presenza B.E.G., occorre prestare attenzione alla scelta di prodotti adatti,
al giusto posizionamento e alla regolazione corretta
dei detettori.
Vista senza ostacoli per il detettore
Il detettore deve avere sempre una vista libera sulla
persona da rilevare. Oggetti vari, come pareti a vetro o divisorie, mobili o lampade sospese o installazioni limitano la zona di rilevamento.
Per la caratteristica propria delle zone attive e inattive, il detettore PIR interviene, in caso di passaggio laterale, sensibilmente prima che in caso
di movimento frontale verso il detettore.
Importanza dell’altezza di montaggio
Anche l’altezza di montaggio ha grande influenza
sulla densità delle zone attive e inattive e quindi sulla sensibilità e sulla zona di rilevamento. All’aumentare dell’altezza di montaggio, la portata certamente
aumenta, mentre la sensibilità di rilevamento diminuisce fortemente e ciò può avere conseguenze indesiderate o imprevedibili. Nei limiti del possibile
occorre sempre rispettare le altezze di montaggio
consigliate.
La zona di rilevamento del detettore è limitata da oggetti come pareti
divisorie di vetro e mobilio.
Importanza della direzione del movimento
Il posizionamento del detettore è determinante per
un funzionamento perfetto dei detettori di movimento
e di presenza. I detettori reagiscono con la massima
sensibilità se i movimenti incrociano le zone attive e
passive con grandi angoli oppure, in altre parole,
se i movimenti si sviluppano lateralmente accanto al
detettore. Sulle persone che si dirigono frontalmente
verso il detettore, l‘apparecchio si comporta in modo
relativamente insensibile. Ciò riguarda in maggiore
misura le persone sedute, che dovrebbero preferibilmente stare in punti in cui la rete di zone attive e passive sia il più possibile stretta.
La scelta dell’altezza di montaggio influisce sull‘estensione della zona di rilevamento. Aumentando l’altezza di montaggio, aumenta la portata mentre
la sensibilità di rilevamento diminuisce di molto.
Fonti di disturbo nella zona di rilevamento
La zona di rilevamento dovrebbe essere il più possibile libera da disturbi. Perciò la lampada comandata non deve trovarsi nella zona di rilevamento del
detettore. Altre fonti di disturbo potrebbero essere:
alberi o arbusti in movimento, animali (gatti, cani
ecc.) oppure, ad esempio, ventole o ventilatori. Non
sono fonti di disturbo corpi riscaldanti, computer o
altri apparecchi elettrici, se non emettono flussi di
aria calda.
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