LOW-CARBON БЛОГ

Новости отрасли и руководства

Тепловые зоны, доплеровский радар и радар дыхания — выберите правильный «глаз» для каждой комнаты.

Главная / Новая информация / PIR, микроволновый датчик и датчик присутствия: руководство

Low-CarbonНовости отрасли


PIR, микроволновый датчик и датчик присутствия: руководство для коммерческого освещения

Введение

Это руководство по PIR, микроволновым датчикам и датчикам присутствия для коммерческого освещения отвечает на один вопрос подрядчика ещё до открытия спецификации: какой «глаз» должен следить за комнатой, чтобы свет следовал за реальными людьми, а не за слепой зоной датчика. Если коротко: PIR следит за теплом, пересекающим веерообразные зоны, микроволновый датчик — за доплеровским движением сквозь тонкие неметаллические преграды, а настоящий миллиметровый датчик присутствия — за дыханием, поэтому неподвижный человек не остаётся без света. От этого выбора зависит, когда свет включится, когда «призрачно» сработает из соседнего прохода и когда погаснет над сидящим сотрудником. Поставите не тот «глаз» — не сэкономит даже хороший светильник; поставите верный — коридоры, санузлы, офисы и склады заберут каждый свою долю из тех 20-40%, что обычно возвращает управление по присутствию. Три корпуса с нашей полки, подтверждающие этот выбор: светильник для ЖКХ AQUA-D с микроволновым датчиком для коридоров, прямоугольный светильник для ЖКХ AQUA-R с датчиком и аварийным блоком для санузлов и линейный промышленный светильник FORT-A DALI для складов — один завод, три зоны обзора.

PIR vs microwave vs presence sensor guide cover for commercial lighting with bulkhead and high bay
На фото: три «глаза» для трех комнат — тепловые зоны у двери, доплеровский датчик в проходе, радар дыхания у стола.

Как каждый датчик «видит» комнату

Все три сообщают о присутствии, но задают разные физические вопросы.

ДатчикВопросПринцип обнаруженияТребованияСлепая зона
PIRПересекло ли тепло границу зоны?Пассивный пироэлектрический элемент за линзой Френеля; человек, пересекающий секторы, создает дифференциальный сигналПрямая видимость; тепловой контраст с фономНеподвижный человек в пределах одного сектора; верхняя одежда в тёплом помещении; перекрытие стеллажами
Микроволновый 5.8ГГцСместилось ли эхо?Активный маломощный радар, доплеровский сдвиг от любого движущегося отражателя; проходит сквозь тонкий пластик/стекло/гипсокартонНастроенная чувствительность/дальность; не проходит сквозь металлЛожное включение из соседнего прохода; вибрация металлической стены на ветру; другой микроволновый датчик в 5 м
Присутствие mmWave 24/60ГГцЕсть ли здесь дышащий человек?FMCW-радар измеряет дальность и микродвижения; различает зоны с шагом 0.75 м и движение грудной клеткиПитание от USB/сети; позонная настройкаЛопасти вентилятора, шторы, питомцы — если баланс порогов движения и статики смещён в сторону движения
PIR sensor heat zone detection with Fresnel lens sectors for corridor bulkhead
На фото: PIR — тепло, пересекающее секторы, включает свет; тепло внутри одного сектора — нет.

Два практических факта определяют каждый выбор. Первое: PIR теряет контраст, когда температура вокруг приближается к температуре тела, поэтому литейному цеху или залитому солнцем июльскому коридору нужен иной «глаз», чем зимнему складу. Второе: зона микроволнового датчика расширяется неравномерно — повышение чувствительности снижает порог сразу по всем направлениям, поэтому, закрывая пропущенный угол, вы заодно начнёте ловить парковку. Настоящий mmWave на 24 ГГц или 60 ГГц добавляет селекцию по дальности, которой нет у микроволновых датчиков 5.8 ГГц: HLK-LD2410 на 24 ГГц держит дыхание примерно до 5 м с шагом зон 0.75 м, а Aqara FP2 на 60 ГГц строит карту из 30 зон на пять человек. Бюджетные модули 5.8 ГГц, продаваемые как mmWave, сохраняют все ложные срабатывания обычного микроволнового датчика.

Доплеровский микроволновый датчик сквозь тонкую стену, показывающий обнаружение и проникновение сквозь стену для склада
На фото: микроволновый датчик — тонкий неметалл пропускает, металл — нет; чувствительность задаёт порог, а не просто расширяет зону.

Когда свет держится, включается сам или гаснет раньше времени

Таблица объясняет причину покупки; этот раздел — про поведение, из-за которого вас вызовут обратно.

СитуацияPIRМикроволновый 5.8ГГцДатчик присутствия mmWave
Человек входитВключается быстро, менее чем за секундуВключается быстро, обнаруживает сквозь лёгкие препятствияВключается через 1-2 с после подтверждения
Человек сидит неподвижно, печатаетГаснет после задержки — тот самый случай «помашите руками»: Texas Instruments показала, что PIR не видит печать и дыхание во всей комнате длиной 6 мДержится при микродвижении выше порога, но на низкой чувствительности может погаснутьНе гаснет — движение грудной клетки в статической зоне удерживает свет
Пустая комната, движение в коридоре снаружиНе включается — линза держит зонуЛожно включается сквозь тонкую перегородку, если дальность 100%Ложно включается, если в зону попадают вентилятор или штора как движущаяся цель
Только дыхание, без движенияВыкл.Выкл.Вкл. — определение присутствия
Датчик присутствия mmWave с обнаружением дыхания, поддерживающий освещение для сидящего офисного работника
На фото: присутствие — статическая зона плюс дыхание удерживают свет там, где PIR уже погас бы.

Активные датчики без настройки не работают. Для потолка высотой 3 м выставьте дальность микроволнового датчика около 50% и пройдите медленным шагом вдоль края зоны; держите радиальный разнос 5 м между головками 5.8 ГГц либо ужмите зону обнаружения до 25-50%. Для mmWave откройте карту энергии зон в пустом помещении, заглушите зоны, которые срабатывают без людей, затем сместите баланс порогов движения и статики в сторону статики: вентилятор — это сильное движение и слабая статика, а сидящий человек — наоборот. Установка по центру потолка с направлением вниз выигрывает у боковой, при которой вентилятор и штора попадают в главный конус.

Где использовать каждый датчик

Подбирайте «глаз» под то, как люди занимают помещение, а не под красивую цифру из каталога.

ПомещениеВыборПочему этот датчикКакая задержка
Коридор и лестничная клеткаPIR или микроволновый датчикТолько проход: линза держит зону, микроволновый датчик добивает за угол30-120 с
Складской проходМикроволновый датчик / промышленный светильник FORT-A с датчиком присутствияБольшая дальность действия вдоль стеллажей; слабый температурный контраст3-5 мин на проход, независимо
Санузел и туалетная кабинаДатчик присутствия mmWave или двухтехнологичный датчикДверь закрыта, человек неподвижно за перегородкой3-5 мин
Стол в офисе открытой планировкиДатчик присутствия mmWaveПечать и дыхание должны удерживать свет10-15 мин
Конференц-залДатчик присутствия mmWaveСидят 20+ мин — свет не должен мигать15-20 мин
Sensor bulkhead in corridor showing PIR and microwave coverage for stairwell bulkhead
На фото: коридор и лестница — закрытые зоны или радар с видом на проём; короткая задержка держит пустые часы тёмными.

Связка PIR плюс микроволновый датчик окупается там, где ложное включение стоит дороже второго датчика. Используйте AND на включение и OR на удержание: включить должны согласиться оба, удерживать может любой. Так трафик из прохода не включает свет, а неподвижный человек его не теряет; заодно уходит классический таймаут PIR, который обычно маскируют задержкой 10 минут, сжигая пустые часы. Там, где стеклянные перегородки выходят в обитаемые коридоры, чаще выигрывает один PIR: микроволновый датчик без жёсткого урезания чувствительности «видит» и соседнее помещение.

Датчик присутствия в ванной комнате с прямоугольным светильником для ЖКХ для определения занятости санузла
На фото: санузел — присутствие держит свет в кабине, где один датчик движения его бы погасил.

Сколько энергии освещения экономят датчики

Любой одиночный процент обманчив; спецификация — это диапазон и то, что его двигает.

  • Среднее по коммерческим объектам — около 30%: общие оценки EPRI/ASHRAE и замеры Con Edison дают примерно 30% снижения энергии освещения от датчиков присутствия.
  • Разброс на практике 20-60%: замеры UCF Florida до и после на трёх объектах дали 10-19% там, где свет и так гасили вручную, а задержки стояли неудачно; до 40% — в открытых офисах Южной Австралии с окупаемостью 2 года; детализация национальной лаборатории — 25% в отдельных кабинетах / 40% в опенспейсе / 30% в классах, причём урезание задержки с 15 до 2,5 минут удвоило экономию с лихвой.
  • Что двигает цифру: прерывистость присутствия (санузел и коридор — максимум, отдельный кабинет, где свет гасят вручную, — минимум), задержка (короче — больше экономии, но и больше жалоб на ложные выключения) и привычки до ретрофита (свет в коридорах всю ночь даёт до 73% экономии на диммированном дежурном свете, как показали коридоры Веллингтона).

В пересчёте на светильник: светильник для ЖКХ AQUA-D 10-30W со 145lm/W при базовых 12 часах и 20W берёт 0.24 kWh/день; срез 30% — это около 0.07 kWh/день с каждого светильника, плюс ещё около 25% за счёт HVAC — меньше тепла от освещения. Где есть окна, добавляйте учёт дневного света: PIR и mmWave сами по себе возвращают только часы присутствия, а EN ISO 52120 и зачёты Part L требуют второго «глаза» — датчика дневного света, подрезающего мощность в присутствии людей. Именно поэтому промышленные светильники FORT-A 80-200W со 170lm/W в каждом проходе сочетают присутствие с диммированием по дневному свету, а не одно присутствие.

Датчик дневного света для коммерческого освещения с зонированием по присутствию и освещенности (lux) для офиса
На фото: дневной свет плюс присутствие — второй датчик, который превращает хорошие 30% в кредит класса А.

Что требуют нормативы для датчиков

Норматив не называет PIR или микроволновые датчики; он называет функцию и класс.

НормативЧто требуется от датчиковПорог, который его активирует
EN ISO 52120-1 (ex EN 15232)Освещение 5.1 — присутствие + 5.2 — уровни дневного света D→A; класс A требует присутствия плюс диммирования дневного света по замкнутому контуру и журнала трендов по каждой комнате; пересмотр EPBD продвигает BACS для нежилых зданий >290 kW к 2025 году.Фраза «класс A по 52120» в тендере означает: в каждом управляемом помещении — глаз присутствия плюс глаз дневного света плюс диммируемый драйвер.
UK Part L 2021 (введено в действие в июне 2023 г.)Нежилые здания: минимум 95 lm/W, учёт каждого контура освещения или адресной системы, детекция отсутствия при низкой проходимости, присутствия — при высокой, таймер после часов работы, диммирование по дневному свету у окон; пакет доказательств SBEM/BRUKLНовостройки и капитальные ремонты; том 2 для нежилых помещений
ASHRAE 90.1-2022 / IECC 2024Автоотключение за 20 мин, ручное включение или частичное на 50%, зоны ≤600 ft² в опенспейсе и ≤3600 ft² в паркинге, диммирование по дневному свету на 50% до 20% и выключение в зонах бокового и верхнего света; ночное отключение по расписаниюУчебные классы, переговорные, копировально-печатные, комнаты отдыха, отдельные кабинеты, зоны опенспейса, коридоры, проходы, паркинги
Таблица регулирования присутствия и дневного света для соответствия EN ISO 52120 Class A и UK Part L
На фото: три нормы — один шаблон: глаз на людей и глаз на небо, всё залогировано и разбито на зоны.

Используйте таблицу как чек-лист для сдачи: впишите стандарт в чертёж, укажите задержку и площадь зоны, зафиксируйте пусконаладку — чтобы BRUKL и энергомодель сошлись с фактом. Нормы дрейфуют к «присутствие плюс дневной свет», но смоделированную экономию спасают наладка дневного света и согласие людей, а не цена датчика. Проводная сторона того же аудита — в руководстве DALI-2 D4i для BACS класса A; беспроводное группирование без новой проводки управления — в группировании BLE Mesh без новой проводки. Фон по радиодиапазонам из глоссария датчиков опирается на ISO 52120-1.

Светильники, которые подтверждают это руководство по датчикам

Руководство без товара на полке — спецификация без ватт. FORT-A на 80-200W со световой отдачей до 170lm/W, в IP65/IK08 с оптикой 50 на 100 градусов закрывает складские проходы: присутствие по каждому проходу плюс дневной свет не жгут свет над пустыми стеллажами; исполнения с датчиком и высокотемпературное до 60 градусов сидят на той же шине DALI, что и в таблице нормативов. Круглое семейство AQUA-D на 10-30W и прямоугольный AQUA-R на 12W, оба со 145lm/W в IP65, закрывают внутренние маршруты — коридоры, лестничные клетки, санузлы и застеклённые балконы, где микроволновый датчик или датчик присутствия плюс фотоэлемент и 3-часовой аварийный блок живут в одном корпусе, на DALI или 0-10V, не меняя облика потолка. Заказывайте от помещения: коридор — короткая задержка и закрытая зона, офис — удержание по дыханию и 10-15 мин, склад — независимость по проходам; а выбор датчика пусть следует характеру присутствия и тому, написано ли в задании «Класс A».

FORT-A DALI линейный промышленный светильник в проходе склада с датчиком присутствия для коммерческого освещения
На фото: глаз на проход — присутствие по проходам забирает часы склада, которые теряет общее включение по сетке потолка.

FAQ

Нет: микроволновому датчику по-прежнему нужно движение, поэтому свет над неподвижным человеком может погаснуть; только миллиметровый радар присутствия видит дыхание и держит свет над сидящим. Для проходов берите PIR или микроволновый датчик, для столов — mmWave.

PIR видит тепловой контраст между зонами линзы: толстая куртка в тёплом помещении его снижает, а сквозняк, солнце или питомец между зонами — добавляют. Держите линзу чистой, цельтесь на движение поперёк зон и ставьте задержку под помещение.

Сквозь тонкий неметалл — гипсокартон, пластиковый рассеиватель или стекло — да, пусть и слабее; сквозь металл — нет. Поэтому коридорный датчик ложно срабатывает из соседнего прохода, если чувствительность или дальность стоят на 100%.

Обычно коммерческие объекты экономят 20-40% энергии освещения, прерывистые помещения — больше. Решают три вещи: тип помещения, привычка гасить свет вручную и задержка; урезание задержки с 15 минут до 2-3 минут часто удваивает экономию, а аккуратный офис, где свет и так гасят, сэкономит меньше.

EN ISO 52120 раскладывает присутствие плюс дневной свет с диммированием в сторону класса A; EPBD толкает учёт BACS выше 290kW. UK Part L просит детекцию отсутствия при низкой проходимости, присутствия — при высокой, диммирование по дневному свету у окон и учёт контуров при 95 lm/W. ASHRAE 90.1/IECC требуют автоотключения при отсутствии людей за 20 минут и лимитов на зоны в большинстве коммерческих помещений.

Круглые AQUA-D и прямоугольные AQUA-R — для коридоров, лестниц и санузлов, где микроволновый датчик или датчик присутствия, дневной свет и 3-часовой аварийный блок собраны в одном корпусе IP65; линейные промышленные светильники FORT-A DALI — для складов, где при 80-200W и оптике 50x100 градусов нужны присутствие по каждому проходу и дневной свет с той же шины.

Заключение

Сначала «глаз», потом люмены: коридору и лестнице — закрытый PIR или придушенный микроволновый датчик с задержкой 30-120 секунд; столу и переговорной — миллиметровое присутствие с задержкой 10-20 минут; складу — микроволновое или DALI-присутствие по каждому проходу, чтобы не светить над пустыми стеллажами. Где есть окна, добавьте дневной свет и зафиксируйте настройки: именно за эту пару платят EN ISO 52120, Part L и ASHRAE, и именно она превращает хороший датчик в закрытый энергокейс. Про проводку под этот кейс — разрыв сети, аналоговая пара или цифровая шина — см. наше руководство по диммированию TRIAC, 0-10V и DALI для коммерческого освещения.

Микроволновый датчик по-прежнему требует движения и может ложно срабатывать сквозь тонкие перегородки, а миллиметровое присутствие держит сидящего человека на одном дыхании; коммерческая экономия — 20-40% энергии освещения. Сколько из этого диапазона заберёт помещение, решают короткие задержки и закрытые зоны в коридорах плюс диммирование по дневному свету у окон.

Bluetooth SIG, Сетевое управление освещением

Источники

  • Согласно Bluetooth SIG, Сетевое управление освещением Bluetooth (2023), сетевое определение присутствия и дневного света регулирует световой поток в реальном времени.
  • EN ISO 52120-1 (ex EN 15232), определение присутствия для освещения плюс уровни дневного света от D до A с регистрацией тенденций по каждому помещению.

Отправить сообщение

Заполните форму, и мы свяжемся с вами как можно скорее