Sensor de Movimiento en Farolas Solares

Por qué la regulación por movimiento es una especificación, no una función

Casi todas las luminarias solares para alumbrado público del mercado afirman tener un sensor de movimiento, y casi ninguna se refiere a lo mismo. Dos cotizaciones pueden indicar "sensor de movimiento" y aun así describir sistemas que se comportan de manera diferente en la misma vía a las dos de la madrugada.

Esta guía está escrita para quienes especifican, aprueban y reciben la iluminación solar: contratistas EPC, distribuidores, ingenieros municipales y propietarios de instalaciones. Explica qué detecta realmente el sensor, cómo se estructura un perfil de regulación, qué valores fijar por escrito antes de hacer el pedido y cómo verificar el resultado en el sitio durante la recepción.

Qué detecta realmente el sensor: PIR, microondas y tecnología dual

Tres tecnologías de detección dominan la iluminación solar para alumbrado público, y se comportan de manera diferente en campo. El infrarrojo pasivo, o PIR, lee los cambios de calor que se desplazan por su campo de visión. La detección por microondas o radar emite una señal de baja potencia y lee el desplazamiento Doppler del movimiento, incluido el movimiento que no puede ver. Las unidades de tecnología dual requieren que ambas coincidan antes de activarse.

Cada una tiene un modo de falla característico. Un sensor PIR no puede ver a una persona inmóvil, y su contraste disminuye a medida que aumenta la temperatura ambiente, lo que importa en climas cálidos donde la temperatura superficial de una persona y el fondo convergen. La detección por microondas no se ve afectada por el calor, pero se activará con follaje en movimiento, lluvia intensa y tráfico que pasa si el patrón y el alcance de detección no están configurados. Las unidades de tecnología dual intercambian un disparo más lento por muchas menos activaciones falsas, y cuestan más.

VOLTIC publica la detección de presencia humana como parte de la especificación de su controlador MPPT, junto con el control de luz y el control por temporizador, y enumera el sensor de presencia como un elemento opcional en las luminarias integradas de la ZHENYE SERIES. La tecnología de detección, el alcance de detección y el ángulo de detección detrás de esa opción son específicos de cada modelo. Solicite los tres en la cotización en lugar de suponer que un sensor es un sensor.

El perfil de regulación: la parte de la hoja de datos que los compradores omiten

Un perfil de regulación es un horario. Divide la noche en bloques y fija dos niveles de salida para cada bloque: uno para cuando el sensor ha detectado a una persona o un vehículo, y otro para cuando no lo ha hecho. Ese segundo número, el nivel de reposo, decide cuánta energía consume la luminaria entre eventos.

El nivel de reposo es también el valor que más a menudo falta en una cotización. VOLTIC publica una escala en toda su gama de luminarias integradas para alumbrado público —los modelos de 100W, 150W, 200W y 300W— y un perfil separado de un solo paso en su luminaria para estacionamientos. La tabla a continuación reproduce ambos tal como salen de fábrica.

Lea la escala como una especificación y no como una afirmación. La luminaria no está a su salida nominal durante doce horas, y no aumenta la salida cuando no hay nadie presente. Dos proveedores que ofrecen la misma potencia y la misma batería pueden, por lo tanto, entregar cantidades de luz completamente diferentes, y por eso el perfil pertenece a la cotización junto a la cifra de lúmenes.

Nivel de reposo frente a clase de iluminación: por qué el 30 por ciento es una decisión

El nivel de reposo no es solo un ajuste de energía, es una decisión de iluminación. Muchos proyectos viales se diseñan según una clase bajo una norma nacional o internacional, como la EN 13201 en Europa o la IES RP-8 en Norteamérica, y esa clase fija una iluminancia mínima mantenida sobre la calzada.

Un paso de reposo que cae por debajo de ese mínimo deja la vía fuera de cumplimiento durante la mayor parte de la noche. Pida al proveedor la iluminancia que entrega la luminaria en reposo, a su altura y separación de postes, y luego haga que el diseñador confirme que la clase aún se cumple con esa salida reducida. Si no se cumple, la corrección adecuada suele ser un porcentaje de reposo más alto o un modelo de mayor salida, no un sensor diferente. La regulación solo es ahorro de energía gratuito cuando el nivel reducido aún satisface el requisito de iluminación que se le dio.

Aquí es también donde la regulación por movimiento y el funcionamiento continuo dejan de ser una cuestión de gusto. Una vía que debe permanecer iluminada de forma continua al nivel de la clase necesita un sistema dimensionado para ese servicio, con el reposo usado como un ahorro adicional en lugar de la estrategia principal.

Qué le hace el perfil a la demanda de energía de la noche

La demanda de energía se puede comparar antes de que se cotice cualquier cifra de vatios-hora, porque el perfil se expresa en porcentajes. Trate doce horas a plena salida como 1.200 por ciento-horas, luego multiplique cada bloque por su nivel. La aritmética es sencilla de reproducir y expone dos números muy diferentes.

• Plena salida, sin regulación: 12 horas x 100% = 1.200 por ciento-horas por noche.
• Escala publicada, solo columna de reposo (nadie detectado en toda la noche): (4 x 50) + (4 x 40) + (4 x 30) = 480 por ciento-horas, una reducción del 60% frente a plena salida.
• Escala publicada, columna de presencia (actividad constante): (4 x 100) + (4 x 70) + (4 x 60) = 920 por ciento-horas, una reducción del 23%.

Esos porcentajes se toman directamente del perfil publicado. Convertirlos en vatios-hora requiere la potencia de entrada del modelo y las pérdidas del controlador, y por eso una cifra de autonomía de la batería confirmada por fábrica en días, cotizada con un perfil nombrado, vale más que una afirmación nominal de "12 horas". El método de medición y la aritmética detrás de la autonomía se tratan en nuestra guía de iluminación solar de anochecer a amanecer.

Tiempo de retención, sensibilidad y alcance de detección: los tres valores que hay que fijar

Una vez acordado el perfil, tres ajustes deciden cómo percibe el sistema un conductor o un peatón. El tiempo de retención es cuánto permanece la luminaria en la salida más alta después de la última detección. La sensibilidad y el alcance de detección rigen a qué distancia y con qué magnitud de movimiento se activará. Si se dejan como valores predeterminados de fábrica, los tres son una conjetura.

Un tiempo de retención demasiado corto produce un parpadeo visible cuando un vehículo pasa entre zonas de detección, y es una queja común en vías largas y rectas donde las luminarias se regulan mientras el tráfico aún está a la vista. Demasiado largo, y un solo peatón a altas horas de la noche mantiene una calle tranquila a mayor salida durante minutos seguidos. Para la mayoría de las aplicaciones viales, un tiempo de retención del orden de 30 a 60 segundos después de la última detección es el rango que vale la pena especificar, y debe ser un número en el documento, no un valor predeterminado de fábrica.

El alcance y el ángulo de detección deben coincidir con cómo está montado el poste. Un sensor orientado hacia la calzada se activará con cada vehículo que pase y puede mantener la luz encendida toda la noche; un sensor orientado demasiado estrechamente hacia la acera no detectará a los ciclistas. Pregunte cómo se configura el patrón en el modelo que está comprando, si el alcance es ajustable en campo y con qué herramienta.

Cómo redactar la regulación por movimiento en una especificación

Una cláusula de movimiento falla cuando se redacta como una característica en lugar de como valores. La lista siguiente es la redacción que le permite comparar ofertas y exigir al proveedor un resultado, y funciona tanto si compra luminarias integradas como de tipo dividido.

1. Tecnología del sensor. Indique si se acepta detección PIR, por microondas o de doble tecnología, y exija al fabricante que declare cuál utiliza.
2. Alcance y ángulo de detección. Indique la distancia de detección y la cobertura horizontal y vertical requeridas a la altura de montaje especificada.
3. Nivel de reposo. Especifique la salida continua mínima como porcentaje y, cuando se aplique una clase de alumbrado, la iluminancia mantenida que debe cumplirse en ese nivel.
4. Nivel de presencia. Especifique la salida al detectar, normalmente 100%, y el tiempo para alcanzarla.
5. Tiempo de mantenimiento. Especifique el tiempo en nivel de presencia tras la última detección, con una tolerancia, y exija que sea ajustable en campo.
6. Bloques de perfil. Redacte el horario hora por hora, con la salida de cada bloque tanto en estado de presencia como de reposo.
7. Autonomía. Exija el número de días consecutivos de baja insolación soportados con el perfil indicado, en días, e indique las horas de sol diarias supuestas.
8. Verificación. Exija una prueba nocturna en la puesta en marcha que registre el nivel de reposo, el disparo y el tiempo de mantenimiento, y haga que el registro forme parte de la entrega.

Dos de estas cláusulas se omiten con regularidad: la iluminancia de reposo y la ventana de autonomía. Sin la primera, nadie puede demostrar que la vía sigue cumpliendo su clase después de medianoche. Sin la segunda, el perfil y la batería nunca se prueban contra una mala semana de clima. El controlador que gestiona todo esto se trata en nuestra guía sobre controladores de carga solar MPPT y PWM.

Puesta en marcha: cuatro comprobaciones antes de firmar la aceptación

La regulación por movimiento es fácil de aceptar sobre el papel y fácil de ejecutar mal en obra, porque solo funciona de noche. Cuatro comprobaciones, realizadas la primera noche tras la instalación, detectan casi todos los errores antes de cerrar el proyecto y antes de juzgar la capacidad de la batería.

• Nivel de reposo. Sitúese fuera de la zona de detección y confirme que la luz está en reposo, no apagada ni a plena salida. Anote el nivel frente a la especificación.
• Disparo. Camine o conduzca por la zona de detección en la dirección en que la vía soporta el tráfico y confirme que la luz sube de nivel. Compruebe la cobertura en el extremo lejano de la separación entre postes, donde la detección es más débil.
• Tiempo de mantenimiento. Mida cuánto tiempo permanece elevada la salida después de salir de la zona y compárelo con el valor especificado.
• Disparos falsos. Observe durante diez minutos sin tráfico. Los disparos por follaje, lluvia o movimiento adyacente indican que hay que ajustar el alcance o el patrón de detección, o el controlador ignorará el perfil toda la noche.

Registre los cuatro resultados por tipo de poste, no por poste. Si una ruta falla, casi siempre es por una altura de montaje, una orientación o un ajuste que nunca se cambió del valor predeterminado de fábrica.

Errores de especificación que se convierten en quejas de "la luz es tenue"

La mayoría de los informes de que una luz solar de calle es tenue, o regula demasiado pronto, no son fallos. Son el perfil publicado funcionando según lo diseñado, visto por alguien a quien nunca se le dijo cuál era el perfil. Una luz que funciona correctamente al 30 por ciento de reposo parece averiada a un inspector que esperaba plena salida toda la noche.

La solución es procedimental. Entregue el perfil al ingeniero receptor en la entrega, junto con los cuatro registros de puesta en marcha. Cuando se sospeche un fallo real, las pruebas que separan una avería verdadera del programa de regulación previsto se detallan en nuestra guía de solución de problemas de luces solares de calle, incluidos los controles del sensor y del controlador y la tabla de síntoma a fallo. Cuando la expectativa en sí era errónea, la corrección corresponde a la especificación de la siguiente fase, no a una reclamación de garantía.

Preguntas frecuentes

¿Una luz solar de calle con sensor de movimiento se apaga por completo?

No debería, y un diseño que se apaga totalmente entre detecciones es un problema de seguridad, no un ahorro. Una unidad correctamente especificada mantiene un nivel de reposo toda la noche, de modo que la vía conserva una iluminancia mínima, y sube a plena salida cuando hay alguien presente. VOLTIC publica sus niveles de reposo al 50, 40 y 30 por ciento a lo largo de la noche en lugar de apagar la luminaria.

¿Cuál es la diferencia entre los sensores PIR y de microondas en las luces solares de calle?

La detección PIR reacciona al calor que se mueve por su campo de visión, es económica y no puede detectar a una persona inmóvil. La detección por microondas o radar detecta el movimiento por reflexión y funciona a través de algunos obstáculos, pero se dispara con más facilidad por follaje, lluvia y tráfico que pasa. Los sensores de doble tecnología exigen que ambos coincidan, lo que reduce las activaciones falsas a un mayor coste unitario.

¿Cuánta energía ahorra realmente la regulación por movimiento?

Con el perfil publicado de VOLTIC, el funcionamiento en reposo durante toda la noche es de 480 por ciento-horas frente a 1.200 para doce horas a plena salida, una reducción de aproximadamente el 60 por ciento. Si la vía tiene mucho tráfico y la luminaria pasa la noche en nivel de presencia, el mismo perfil da unas 920 por ciento-horas, una reducción de aproximadamente el 23 por ciento. Los sitios reales quedan entre ambos.

¿Puedo cambiar el perfil de regulación después de la instalación?

Normalmente sí, dentro de los rangos que admite el controlador, y conviene exigir la ajustabilidad en campo en la especificación para poder afinar el perfil una vez observado el tráfico real. Qué puede cambiarse, y con qué herramienta, depende del controlador; pida al fabricante que lo confirme antes de pedir, no después de la instalación.

¿La regulación por movimiento seguirá cumpliendo mi norma de alumbrado vial?

Puede hacerlo, si el nivel de reposo cumple la iluminancia mantenida mínima que exige su clase de alumbrado. Eso debe comprobarse en la fase de diseño, porque un escalón de reposo elegido solo para ahorrar energía puede dejar la vía por debajo de su clase durante la mayor parte de la noche. Pida la iluminancia de reposo a su altura de montaje y separación, y confírmela con el diseñador de alumbrado.

¿Debo especificar un sensor en cada poste?

No. Los sensores se instalan normalmente donde el tráfico y el paso de peatones son intermitentes. En vías con tráfico nocturno constante, o donde una clase de alumbrado exige salida continua, un sensor añade coste sin cambiar el servicio. En vías tranquilas, aparcamientos, campus y perímetros, el mismo sensor se amortiza con la reducción de la demanda nocturna. La unidad en sí es opcional en la gama ZHENYE SERIES precisamente por este motivo.

Siguiente paso: envíe los datos de su sitio

Si está especificando un proyecto de alumbrado solar y necesita el perfil de regulación, las opciones de sensor y las cifras de autonomía por escrito antes de licitar, envíenos el tipo de vía, la altura y separación de los postes, la altura de montaje y la clase de alumbrado que exige su mercado.

Nuestros ingenieros le devolverán una especificación, el perfil publicado para el modelo que se adapta al sitio y una cotización directa de fábrica, normalmente en 24 horas.

Comience con la gama de luces solares de calle para ver la escala de potencias, el modelo integrado de 300W para servicio en vía principal, y la luminaria solar para aparcamiento para el perfil de un solo escalón de 100 por ciento a 30 por ciento. Cuando esté listo para hablar, contacte con nuestro equipo de ingeniería.