ΜΗΝΙΑΙΟ ΤΕΧΝΙΚΟ ΠΕΡΙΟΔΙΚΟ - ΑΠΑΡΑΙΤΗΤΟ ΟΣΟ ΤΟ ΦΩΣ ΣΤΟ ΣΚΟΤΑΔΙ

ΕΞΟΙΚΟΝΟΜΗΣΗ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΜΕ ΑΝΙΧΝΕΥΤΕΣ ΚΙΝΗΣΗΣ

Άρθρο του κ. Αθανάσιου Λιλάκου*

Εδώ και δύο δεκαετίες περίπου η παγκόσμια κοινότητα βρίσκεται αντιμέτωπη με αυτό που έχει πλέον ονομαστεί ως ενεργειακό δίλημμα. Από τη μία μεριά, οι προβλέψεις για την παγκόσμια κατανάλωση ηλεκτρικής ενέργειας είναι σημαντικά αυξητικές, ενώ από την άλλη μεριά γίνεται ολοένα και πιο έντονη η αναγκαιότητα για μείωση των εκπομπών αερίων CO2 προερχόμενων κατά ένα μεγάλο ποσοστό από σταθμούς παραγωγής που λειτουργούν με υδρογονάνθρακες. Για να αντιμετωπισθεί αυτό το οξύμωρο σχήμα προωθούνται διάφορες λύσεις, μία από αυτές είναι και η αύξηση της ενεργειακής απόδοσης των κτιρίων, δηλαδή η εξοικονόμηση ενέργειας στα κτίρια.

Είναι δεδομένο ότι ο φωτισμός μαζί με τα συστήματα κλιματισμού αποτελούν τις πιο ενεργοβόρες λειτουργίες σε ένα κτίριο. Ειδικά η σωστή διαχείριση του φωτισμού μπορεί να οδηγήσει σε εξοικονόμηση ενέργειας άνω του 30% και σε μείωση του λειτουργικού κόστους ενός κτιρίου σε ποσοστό 10% ή και περισσότερο (εξαρτάται από το είδος του κτιρίου, την τοποθεσία, το κλίμα, τη θερμομόνωσή του, κλπ.).

Σωστή διαχείριση φωτισμού σημαίνει φώτα που λειτουργούν με «έξυπνο» τρόπο: σωστά επίπεδα φωτεινότητας, στις σωστές θέσεις, ακριβώς τη σωστή στιγμή. Το προϊόν που παίζει καθοριστικό ρόλο στη σωστή διαχείριση φωτισμού είναι ο ανιχνευτής κίνησης ή παρουσίας.

Στα διεθνή πρότυπα δεν υπάρχει ξεκάθαρη διάκριση μεταξύ των δύο αυτών όρων, κίνησης και παρουσίας. Ουσιαστικά ο όρος ανιχνευτής παρουσίας επινοήθηκε από τους κατασκευαστές προκειμένου να περιγράψουν ανιχνευτές κίνησης με πολύ μεγαλύτερη ευαισθησία. Τέτοιοι ανιχνευτές για παράδειγμα είναι αυτοί που χρησιμοποιούν την τεχνολογία US (ultrasonic). Θα μπορούσε όμως και ένας ανιχνευτής υπερύθρων (PIR) να θεωρηθεί ως παρουσίας εφόσον έχει μεγάλη ευαισθησία στην ανίχνευση. Στην πραγματικότητα το διάγραμμα κάλυψης είναι αυτό που καθορίζει αν κάποιος ανιχνευτής PIR είναι παρουσίας ή κίνησης. Όσο πιο πυκνή κάλυψη έχει τόσο μεγαλώνει η ευαισθησία με αποτέλεσμα να ανταποκρίνεται σε πιο μικρές κινήσεις. Η ευαισθησία ανίχνευσης όμως είναι προς το παρόν κάτι που δεν μπορεί να μετρηθεί με αριθμούς. Έτσι και η διάκριση μεταξύ παρουσίας και κίνησης είναι κάπως υποκειμενική.

Τεχνολογίες ανίχνευσης

Οι τεχνολογίες που χρησιμοποιούνται στους ανιχνευτές είναι συνολικά τρεις:

  1. Τεχνολογία PIR (passive infrared)

Η θερμότητα εκπέμπεται σε μορφή υπέρυθρης ακτινοβολίας. Η τεχνολογία PIR βασίζεται σε αισθητήρες οι οποίοι αντιδρούν σε υπέρυθρες πηγές θερμότητας, όπως είναι το ανθρώπινο σώμα σε κίνηση (εικόνα 1α+β). Οι αισθητήρες αυτοί αντιλαμβάνονται τη διαφορά θερμοκρασίας ενός κινούμενου σώματος σε σχέση με τον ακίνητο περιβάλλοντα χώρο. Οι ανιχνευτές τεχνολογίας PIR για να λειτουργήσουν πρέπει να έχουν άμεση οπτική επαφή με το κινούμενο σώμα. Επίσης για ευνόητους λόγους δεν πρέπει να τοποθετούνται κοντά σε πηγές θερμότητας (π.χ. ηλεκτρικά σώματα). Κυριότερες εφαρμογές τέτοιων ανιχνευτών είναι διάδρομοι και εξωτερικοί χώροι.

 

  1. Τεχνολογία US (ultrasonic)

Ο ανιχνευτής εκπέμπει υπέρηχους, τους οποίους λαμβάνει πίσω μετά από ανάκλασή τους  στα αντικείμενα του χώρου. Όταν αλλάζει κάτι στο χώρο το αντιλαμβάνεται καθώς αλλάζει και η συχνότητα εκπομπής/λήψης των υπερήχων. Η συγκεκριμένη τεχνολογία είναι πολύ πιο ευαίσθητη στην κίνηση και δεν απαιτείται οπτική επαφή του ανιχνευτή με το κινούμενο σώμα. Συνεπώς προτείνεται για μεγάλους χώρους, για χώρους με  εμπόδια (π.χ. αποθήκες, open space γραφεία, κλπ.) και για χώρους με  χαμηλή κινητικότητα. Οι ανιχνευτές US δεν πρέπει να τοποθετούνται κοντά σε ρεύματα αέρα (π.χ. εξαεριστήρας), σε επιφάνειες που δονούνται και γενικά δεν είναι κατάλληλοι για εξωτερικούς χώρους, κήπους και πυλωτές καθώς η παραμικρή κίνηση του αέρα θα τους ενεργοποιεί.

  1. Διπλή τεχνολογία (PIR/US)

Οι ανιχνευτές διπλής τεχνολογίας διαθέτουν και PIR και US ανίχνευση. Το βασικό τους πλεονέκτημα είναι ότι κατά τη θέση σε λειτουργία ο εγκαταστάτης μπορεί είτε να επιλέξει μία από τις δύο τεχνολογίες PIR ή US, όποια θεωρεί καταλληλότερη για το χώρο, είτε να επιλέξει διπλή λειτουργία του ανιχνευτή PIR+US. Στην τελευταία περίπτωση για να γίνει το πρώτο άναμμα θα πρέπει να ενεργοποιηθούν ταυτόχρονα και οι δύο τεχνολογίες, ενώ για να παραμένουν αναμμένα τα φώτα αρκεί να ενεργοποιείται τουλάχιστον μία από τις δύο τεχνολογίες.

Λειτουργία ανιχνευτών

Η βασική λειτουργία ενός ανιχνευτή κίνησης είναι να ανάψει τα φώτα και να τα διατηρεί αναμμένα για όσο διάστημα ανιχνεύει κίνηση. Από τη στιγμή που θα πάψει να ανιχνεύει κίνηση τα φώτα θα σβήσουν μόλις περάσει ένας συγκεκριμένος χρόνος που έχουμε ορίσει στις παραμέτρους του κατά τη διαδικασία της αρχικής τοποθέτησης. Πέρα όμως από αυτή τη βασική λειτουργία, σύμφωνα με σχετικό ευρωπαϊκό πρότυπο (EN 15193) η λειτουργία του ανιχνευτή πρέπει επιπλέον να καλύπτει κάποια από τις ακόλουθες τρεις περιπτώσεις:

 

  1. Ο ανιχνευτής διαθέτει μία ρύθμιση κατώτατου ορίου φωτεινότητας ώστε να μην ανάβει τα φώτα εάν ο φυσικός φωτισμός είναι πάνω από αυτό το όριο. Αυτό έχει ως αποτέλεσμα τα φώτα να λειτουργούν μόνο όταν χρειάζεται, π.χ. κατά τη διάρκεια της νύχτας. Ανιχνευτές οι οποίοι δεν διαθέτουν αυτό το ελάχιστο προαπαιτούμενο δεν νοούνται ως ανιχνευτές εξοικονόμησης ενέργειας βάση του EN 15193.

 

  1. Ο ανιχνευτής διαθέτει ρύθμιση κατώτατου ορίου φωτεινότητας, το οποίο ελέγχεται καθόλη τη λειτουργία του και όχι μόνο στο πρώτο άναμμα. Έτσι αν τη στιγμή που υπάρχει παρουσία στο χώρο και τα φώτα είναι αναμμένα, αυξηθεί σημαντικά ο φυσικός φωτισμός και παραμείνει σε αυτό το υψηλό επίπεδο για αρκετό χρόνο, τότε ο ανιχνευτής θα δώσει εντολή off στα φώτα παρόλο που υπάρχει παρουσία στο χώρο. Σύμφωνα με το EN 15193 με τον τρόπο αυτό επιτυγχάνεται εξοικονόμηση έως και 40%. Αυτός ο τρόπος λειτουργίας ονομάζεται occupancy-based ή αλλιώς λειτουργία auto on/auto off.
     

 

  1. Ο ανιχνευτής λειτουργεί όμοια με την περίπτωση 2) με επιπλέον το γεγονός ότι συνεργάζεται με ένα μπουτόν. Το πάτημα του μπουτόν είναι υποχρεωτικό προκειμένου να ανάψουν τα φώτα. Από τη στιγμή που θα συμβεί το αρχικό άναμα  ο ανιχνευτής λειτουργεί όμοια με την περίπτωση 2), ενώ όταν εγκαταλείψουμε το χώρο, το πάτημα του μπουτόν γίνεται προαιρετικό προκειμένου να σβήσουμε άμεσα τα φώτα. Εάν δεν πατηθεί το μπουτόν τα φώτα θα σβήσουν αυτόματα μετά από τον προκαθορισμένο χρόνο που έχουμε αρχικά ρυθμίσει. Σύμφωνα με το EN 15193  η εξοικονόμηση αυξάνεται στο 55%. Είναι αυτονόητο ότι αυτός ο τρόπος λειτουργίας αναφέρεται κυρίως για χώρους γραφείων και δεν εξυπηρετεί π.χ. στο φωτισμό ενός διαδρόμου, ενός κήπου ή ενός γκαράζ. Ο συγκεκριμένος τρόπος λειτουργίας ονομάζεται vacancy-based ή αλλιώς manual on/auto off.

 

Τοποθέτηση, συνδεσμολογία και ρύθμιση

Οι κυριότεροι τρόποι στήριξης των ανιχνευτών είναι τρεις: α) χωνευτοί οροφής, β) εξωτερικοί για τοίχο ή οροφή και γ) σε μορφή χωνευτού ή επίτοιχου διακόπτη. Πέραν όμως από τον τρόπο στήριξης μεγάλο ρόλο στην τοποθέτηση παίζει και η στεγανότητα του ανιχνευτή. Ανιχνευτές για εξωτερικό χώρο θα πρέπει να έχουν στεγανότητα τουλάχιστον IP55 ενώ για τους εσωτερικούς χώρους αρκεί στεγανότητα ΙΡ20.

Η συνδεσμολογία είναι παρόμοια για όλους τους ανιχνευτές. Μικρές διαφοροποιήσεις μπορεί να συναντήσει κανείς όταν επιλέξει κάποια ειδική λειτουργία (π.χ. παράλληλη λειτουργία ανιχνευτών στο ίδιο κύκλωμα φωτισμού). Στις περιπτώσεις αυτές καλό είναι να ανατρέχουμε στις οδηγίες εγκατάστασης του κατασκευαστή. Γενικά οι ανιχνευτές καλωδιώνονται με φάση, ουδέτερο και μία επαφή για να εντέλουν το φωτισμό. Στην εικόνα 3  παρουσιάζεται παράδειγμα συνδεσμολογίας ανιχνευτή της εταιρείας Legrand σε λειτουργία manual on/auto off.

Η καλωδίωση του ανιχνευτή με τον ουδέτερο θεωρείται απαραίτητη προκειμένου ο ανιχνευτής να μπορεί να ελέγχει και λάμπες οικονομίας. Μόνο για τους ανιχνευτές σε μορφή διακόπτη υπάρχουν και μοντέλα χωρίς ουδέτερο. Η χρήση τους αφορά περίπτωση ανακαίνισης, όπου ο εγκαταστάτης αντικαθιστά έναν απλό διακόπτη φωτισμού με έναν ανιχνευτή χωρίς να διαθέτει καλώδιο ουδετέρου στο κουτί. Στην περίπτωση αυτή πρέπει να τονίσει το γεγονός ότι λάμπες LED και PL δεν θα πρέπει να τοποθετηθούν στο κύκλωμα.

Επιλογή ανιχνευτή

Κατά την επιλογή ανιχνευτή πρέπει να λάβει κανείς υπόψη του διάφορα κριτήρια. Ήδη αναφέραμε κριτήρια που σχετίζονται με τον τρόπο στήριξης, το βαθμό στεγανότητας, την τεχνολογία ανίχνευσης και τον τρόπο λειτουργίας (με ή χωρίς μπουτόν). Υπάρχουν δύο ακόμη κριτήρια πολύ βασικά.

Το πρώτο αφορά το είδος και το μέγεθος του φορτίου που ελέγχει ο ανιχνευτής. Ο εγκαταστάτης πρέπει να ανατρέξει στα τεχνικά εγχειρίδια των ανιχνευτών και να επιβεβαιώσει ότι το μοντέλο ανιχνευτή που επέλεξε είναι κατάλληλο για τον τύπο και για την ισχύ των φωτιστικών της εγκατάστασης.

Το δεύτερο εξίσου σημαντικό κριτήριο είναι η γεωμετρία του χώρου. Ο ανιχνευτής που θα επιλέξουμε πρέπει να καλύπτει ικανοποιητικά τη δεδομένη επιφάνεια. Στα τεχνικά εγχειρίδια των ανιχνευτών περιέχονται τα διαγράμματα κάλυψης ανάλογα τη ρύθμιση της ευαισθησίας του ανιχνευτή. Γενικά τα διαγράμματα αυτά έχουν κυκλικό σχήμα (εικόνα 5).

Για κάποιους ειδικούς χώρους μπορούμε να προτείνουμε ανιχνευτές ειδικής κατασκευής με επιφάνεια κάλυψης σε ορθογώνιο σχήμα. Για παράδειγμα στην εικόνα 6 παρουσιάζεται ανιχνευτής της εταιρείας Legrand με στενόμακρη επιφάνεια κάλυψης όπως είναι συνήθως ένας διάδρομος.

*Ο κ. Αθανάσιος Λιλάκος είναι ηλεκτρολόγος μηχανικός ΕΜΠ, υπεύθυνος τεχνικής εκπαίδευσης της Ελληνικής Legrand

 

 

ΤΕΧΝΙΚΑ

ΠΙΝΑΚΕΣ ΑΝΤΙΣΤΑΘΜΙΣΗΣ ΔΙΟΡΘΩΣΗΣ ΣΥΝΗΜΙΤΟΝΟΥ

Σε βιομηχανικές εγκαταστάσεις όπου λειτουργούν μηχανήματα με επαγωγική συμπεριφορά, η κατανάλωση αέργου ισχύος αυξάνεται και ο συντελεστής ισχύος μειώνεται, με αποτέλεσμα να καλείται ο πάροχος να παρά...

ΠΡΟΤΥΠΑ ΚΑΙ ΠΙΣΤΟΠΟΙΗΣΗ ΣΕ ΗΛΕΚΤΡΟΛΟΓΙΚΟ ΕΞΟΠΛΙΣΜΟ

Οι άνθρωποι πάντοτε επιθυμούσαν να παραλαμβάνουν ασφαλή προϊόντα και υπηρεσίες....

ΠΡΟΤΑΣΗ ΓΙΑ ΕΝΤΑΞΗ ΤΟΥ ΣΧΕΔΙΑΣΜΟΥ ΦΩΤΙΣΜΟΥ ΣΕ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΑ ΕΤΑΙΡΙΚΗΣ ΚΟΙΝΩΝΙΚΗΣ ΕΥΘΥΝΗΣ

Η εταιρική κοινωνική ευθύνη (ΕΚΕ) είναι μια πρακτική σύμφωνα με την οποία «οι επιχειρήσεις ενσωματώνουν σε εθελοντική βάση κοινωνικούς και περιβαλλοντικούς προβληματισμούς στις επιχειρηματικές τους δρ...

Κλείσιμο [X]