Оптимизация потребления электроэнергии на основе датчиков движения

В настоящее время во многих многоэтажных домах наблюдается проблема с чрезмерным потреблением электроэнергии для освещения подъездов, лестничных пролетов или полным отсутствием освещения. Большое количество электроэнергии потребляют именно жилые комплексы, в которых освещение может быть круглосуточным, что приводит к большим энергетическим затратам.

Для решения данной проблемы предлагается установка систем «умный дом», а именно датчиков движения. В нынешнее время датчики движения используются не только для систем безопасности, но и для обеспечения удобства жизни людей.

Принцип работы таких датчиков достаточно простой: при нахождении объекта в зоне чувствительности датчик переходит в активный режим, и своим контактным реле замыкает электрическую цепь, в которую подключена лампа накаливания. Как только движение прекращается, по истечении какого-то времени цепь размыкается, и датчик переходит в режим ожидания [1].

Датчики, используемые для освещения делятся на несколько видов:

-  уличные или наружные;

-  внутренние.

Наружные датчики применяются для освещения улиц, подъездов, охраняемых территорий, парковочных площадок.

Внутренние датчики используются для освещения комнат, лестничных пролетов и небольших помещений.

Благодаря встроенным настройкам, можно корректировать зону чувствительности, интенсивности и длительности срабатывания датчика. В случае если установка одного датчика недостаточно для большой территории, то возможна установка нескольких датчиков для полного покрытия освещением необходимой территории.

В современных датчиках возможна настройка порога срабатывания, которая позволит установить, необходимый порог срабатывания для того, чтобы датчик мог работать только в темное время суток. Также датчики настраиваются на определенное время срабатывания, то есть установка необходимой длительности освещения, когда объект вошел в зону чувствительности датчика.

В данной системе существует таймер задержки включения, которая позволяет датчику срабатывать в определенное время суток (для экономии электроэнергии). Например, ночью с 12 до 4 часов утра в зоне покрытия датчика, никто не ходит, что говорит о нецелесообразности работы датчика освещения.

Диапазон настройки датчика составляет от 3 секунд до 10…15 мин. Эффективная зона действия датчика движения составляет около 12…20 м, а угол захвата – 120…360°.

На рисунках 1 и 2 показаны зона обнаружения движения датчика и совместное применение датчиков движения с осветительными приборами.

Рисунок 1. Зона обнаружения

Рисунок 2. Работа датчиков с системой освещения

Касательно установки расположения датчиков можно сказать следующее [2]:

-  датчик не должен располагаться в местах прямого воздействия солнечного света и атмосферных осадков;

-  в зоне срабатывания датчика не должно находиться кустарников, деревьев, источников тепла и других объектов;

-  не рекомендуется устанавливать максимальное расстояние срабатывания,  так как возможно ложное срабатывание датчика. Лучше сделать небольшой наклон датчика, тогда он будет гарантированно срабатывать на движение человека;

-  корпус и стекло датчика необходимо периодически очищать от пыли и загрязнений.

Установка датчиков движения для предприятий электроснабжения покажется нецелесообразным, так как потребуется полная замена некоторых систем электроснабжения и освещения, для установки и настройки датчиков, а также установка таких систем покажется дорогостоящей. Но как и любая другая инновационная технология, она создается удобства жизни человека. Далее представлены преимущества и недостатки применения датчиков движения.

Преимущества использования датчиков движения:

1) Сравнительно небольшая цена (в зависимости от модели и типа датчика). Средняя цена некоторых датчиков движения находится в диапазоне 10…40$.

2) Экономия электроэнергии, около 50…70%.

3) Увеличивается ресурс источников освещения (лампы).

4) Нет необходимости ручного включения и выключения датчиков освещения.

5) Возможность применять датчики движения для обеспечения безопасности в частных территориях, домах от взлома и проникновений.

6) Высокая надежность и безотказность датчиков движения.

7) Низкие сроки окупаемости установки датчика движения (средний срок окупаемости составляет около 1…2 года).

Недостатками использования датчиков движения:

1) Датчики движения обнаружить движение, направленное строго перпендикулярно к инфракрасному лучу. Поэтому не рекомендуется установка датчиков в коридоре на противоположной двери.

2) Датчики движения малоэффективны для территорий с длительным пребыванием людей. Для таких территорий датчики движения применяются только в качестве систем охранной сигнализации.

Таким образом, внедрение системы «умный дом», а именно датчиков движения позволит существенно сократить потребление электроэнергии, как в многоэтажных, так и в частных домах.

Единственным неприятным фактором является единовременное вложение денежных средств для обеспечения всех многоэтажных домов системой «умный дом». Но благодаря своим преимуществам датчики движения уже через некоторое время окупят себя.

На мой взгляд, система «умный дом» является перспективным направлением энергосберегающих технологий. Такие технологии имеют большое будущее, так ранее применялись только в системах безопасности, а ныне используется в повседневной жизни для повышения комфорта и удобства.