Sensores de ocupação: O Guia Definitivo

Os sensores de ocupação são amplamente utilizados em aplicações residenciais, comerciais e de IoT para automação da iluminação e de poupança de energia. São um tipo específico de sensor de movimento que detecta se um espaço está ocupado ou não por uma pessoa.

Este guia completo inclui tudo o que precisa de saber sobre sensores de presença, o que são, como funcionam, tipos comuns e as suas vantagens para o ajudar a determinar as melhores soluções de sensores de presença para a sua casa e escritórios.

Conteúdo

• O que é um sensor de presença
• Como funcionam os sensores de presença
• Tipos de sensores de ocupação
• Tipos de sensores de presença por montagem
• Tipos de sensores de presença por fonte de alimentação
• Características do sensor de ocupação
• Porquê utilizar um sensor de presença
• Sensor de ocupação na IoT
• Sensor de ocupação vs. sensor de movimento

O que é um sensor de presença

Um sensor de presença é um tipo de sensor de movimento que detecta a presença de uma pessoa na área de deteção. São normalmente designados por sensores de ativação e desativação automáticas. Por exemplo, quando utilizado para controlar as luzes, o sensor de ocupação acende a luz quando detecta a presença de uma pessoa na sala e mantém a luz acesa quando a pessoa entra na sala. luz acesa enquanto a pessoa estiver no quarto. O sensor desliga a luz automaticamente quando a pessoa sai e não regressa à divisão após algum tempo (atraso). Os princípios são os mesmos quando um sensor de ocupação é utilizado noutras aplicações. Um exemplo são os exaustores em casas de banho públicas que se ligam automaticamente quando é necessário ir à casa de banho e se desligam depois de sair.

Os sensores de ocupação e as suas soluções são amplamente utilizados em edifícios residenciais e comerciais para automatizar sistemas de iluminação e ventilação, como ventiladores e HAVC, para reduzir o desperdício de energia e criar um ambiente de vida e de trabalho cómodo e sem mãos.

Nos edifícios comerciais, os sensores de ocupação são normalmente exigidos pelos códigos energéticos para cumprir a norma de eficiência energética. Também são amplamente utilizados em redes da Internet das Coisas (IoT) para ajudar a monitorizar e analisar os dados para melhorar a eficiência das divisões e a utilização do espaço.

Sensor de vagas

Um sensor de ocupação de ativação manual e desativação automática é normalmente designado por sensor de ausência de ocupante porque detecta o estado de ausência de ocupante na divisão. Um sensor de vaga requer que o utilizador acenda a luz manualmente e desliga a luz automaticamente depois de a pessoa sair. Daí o nome sensor de ocupação de ativação manual e desativação automática.

Em comparação com os sensores de ocupação, os sensores de presença são mais eficientes em termos energéticos porque a luz só pode ser ligada por utilizadores reais e não pelo sensor. Um sensor de ocupação pode detetar uma pessoa a passar pela divisão e acender a luz numa divisão vazia. Esta situação é conhecida como falsa ligação, o que constitui um desperdício óbvio de energia. Os sensores de presença podem impedir eficazmente a ocorrência de falsos acendimentos. Por este motivo, a maioria dos códigos energéticos exige especificamente a utilização de sensores de presença em vários locais dos edifícios comerciais.

Após o atraso, é adicionado um período de confirmação de vaga de 15 a 30 segundos, para que o sensor de vaga possa ser ativado por sinais de movimento durante este período. Após o tempo de confirmação expirar, os utilizadores têm de ligar manualmente a luz.

Ocupação Sensor de vazio

Alguns sensores de presença integram os modos de presença e de ausência de ocupantes para satisfazer vários casos de utilização, pelo que os utilizadores não precisam de substituir ou instalar outro sensor quando pretendem alterar o modo de deteção de movimento. Este tipo de sensor é normalmente designado por sensor de ocupação/vaga ou, abreviadamente, sensor de ocupação. A maioria dos sensores de ocupação/vaga são interruptores de sensores para que os utilizadores possam comprar o mesmo tipo de interrutor com sensor de luz para cada divisão e depois ajustar o modo de funcionamento para cada divisão individual.

No entanto, a maioria dos sensores são de modo único, ou seja, sensores de presença ou de ausência, que só podem funcionar num modo de deteção de movimento. Para a maioria das aplicações residenciais e comerciais, não é necessário alterar o modo de ocupação para vazio ou vice-versa depois de o sensor estar corretamente instalado. 

Como funcionam os sensores de presença

Como sensores de ocupação detectam movimento e a presença de pessoas baseia-se principalmente na tecnologia de sensores que utiliza. Existem vários sensores e tecnologias de deteção, mas as tecnologias de deteção mais comuns utilizadas nos sensores de presença são PIR, ultra-sons, micro-ondas e tecnologia dupla.

Cada tecnologia tem os seus prós e contras, e cada uma tem métodos específicos de deteção de movimento. Conhecer a sua mecânica e a forma como detectam os sinais de movimento pode ajudá-lo a escolher o tipo de sensor ideal para os seus projectos.

Sensores PIR

Os sensores de infravermelhos passivos, ou sensores PIR, detectam os infravermelhos emitidos pelas pessoas para saber se estão ou não em movimento. Os sensores PIR utilizam dois sensores piroeléctricos, que são sensíveis a sinais de infravermelhos, para detetar a radiação infravermelha no ambiente. Quando não há movimento no fundo, o sensor PIR deve detetar a mesma quantidade de IR em ambos os sensores piroeléctricos (ranhuras). 

Quando um corpo quente, ou seja, uma pessoa ou um gato, entra no espaço de deteção, intercepta primeiro uma ranhura e depois a outra ranhura do sensor PIR, o que provoca uma alteração diferencial positiva entre os dois sinais IR. Os sensores PIR vêem esta alteração como um sinal de movimento, pelo que sabem que a divisão está agora ocupada. Quando a pessoa sai, acontece o inverso, os sensores PIR sabem que a divisão está agora vazia e desocupada.

Com base na forma como detecta o movimento, sabemos que um sensor PIR é mais sensível a pessoas que atravessam o sensor (movimento lateral) e menos sensível a pessoas que se aproximam ou se afastam dele (movimento axial). Esta caraterística é vital quando se instalam e ajustam os sensores de presença para obter o melhor desempenho.

Os sensores de movimento PIR são mais sensíveis a movimentos significativos e de grande dimensão, como caminhar até cerca de 12 m (40 pés). Têm uma sensibilidade limitada a movimentos menores, como escrever à máquina a uma distância superior a 15 pés (4,5 m).

O termo passivo significa que os sensores PIR detectam passivamente os sinais de calor emitidos ou reflectidos no fundo. Não emite sinais de deteção como um sensor ultrassónico, o que torna o sensor PIR muito eficiente em termos energéticos e utiliza pouca energia para funcionar. Também distingue um sensor PIR de um sensor IR ativo.

Prós e contras

Sendo os sensores mais básicos, mas também os mais utilizados, tanto em sensores de ocupação como noutras aplicações de detectores de movimento, os sensores PIR têm vantagens muito competitivas. 

Sensores PIR são muito económicos, duradouros e eficientes em termos energéticos. Necessitam apenas de muito pouca energia para funcionar, o que os torna a solução de sensor ideal para aplicações de longo prazo.

Outra razão pela qual os sensores PIR são adequados para sensores de ocupação é o facto de os sensores de ocupação e os sensores PIR detectarem principalmente a presença de pessoas. Os movimentos que os sensores PIR são capazes de detetar são principalmente de corpos quentes, o que pode excluir muitas actividades não humanas. Isto também torna os sensores PIR adequados para espaços com elevado fluxo de ar, onde os sensores ultra-sónicos não são competentes em tais aplicações. Pelo contrário, os sensores PIR não podem ser instalados perto de fontes de distração em que o calor muda rapidamente, tais como máquinas de AVAC e de café, que podem ser detectadas como um falso sinal de movimento.

Uma vez que os sinais de infravermelhos não podem passar por paredes ou obstáculos, os sensores PIR requerem uma linha de visão desimpedida da área de deteção, o que significa que os sensores PIR têm de ser capazes de "ver" o movimento. Não conseguem ver através de obstáculos, vidros ou cantos para detetar sinais de infravermelhos. Isto pode ser tanto uma vantagem como uma desvantagem.

A desvantagem é que os sensores PIR só são bons para espaços fechados pequenos a médios com uma linha de visão desimpedida. Locais como casas de banho públicas com muitas cabines não são um local para instalar sensores de ocupação PIR.

A vantagem é que é possível ajustar o alcance de deteção para monitorizar apenas uma área selectiva do espaço. Ao mascarar parte da lente do sensor com fitas adesivas, pode restringir a sua cobertura de deteção, impedindo que o sensor detecte determinadas áreas. Se o seu sensor de presença PIR for constantemente ativado por pessoas que passam na sala, pode mascarar parte da lente para evitar estes falsos disparos.

Sensores ultra-sónicos

Os sensores ultra-sónicos emitem ondas sonoras de alta frequência acima do alcance da audição humana em toda uma área para detetar movimento. Os sensores ultra-sónicos têm transdutores no seu interior, compostos por um transmissor e um recetor. O 

As ondas sonoras enviadas pelo transmissor são reflectidas pelos objectos na área e voltam ao recetor. Se houver uma alteração na frequência das ondas sonoras reflectidas, a alteração é interpretada como um movimento. Ao medir o tempo entre o envio e a receção da onda sonora, os sensores ultra-sónicos podem determinar a distância entre o sensor e o alvo. 

O sensor ultrassónico é um sensor ativo que necessita de enviar e receber continuamente ondas sonoras ultra-sónicas para detetar movimento, o que significa que necessita de consumir uma boa quantidade de energia para que o sensor funcione. 

Os sensores ultra-sónicos não requerem uma linha de visão, o que os torna ideais para locais e aplicações com obstáculos no caminho, como casas de banho públicas com várias cabines.

Prós e contras

Os sensores ultra-sónicos são altamente adequados para espaços onde não é possível uma linha de visão, tais como espaços divididos como casas de banho públicas, escritórios abertos, corredores fechados e escadas. Os sensores ultra-sónicos têm normalmente uma área de cobertura maior a uma distância de até 25 pés. 

Os sensores ultra-sónicos são altamente sensíveis, o que os torna ideais para locais com pouca atividade e pequenos movimentos ou aplicações em que é necessário um elevado nível de sensibilidade, como pessoas a escrever e a virar páginas. São mais sensíveis a movimentos de e para o sensor devido às características do som ultrassónico.

Pelo contrário, os sensores ultra-sónicos não são adequados para locais com elevados níveis de vibração do fluxo de ar, porque a vibração pode induzir os sensores a ligarem-se e desligarem-se falsamente. E não são competentes para aplicações em que apenas é necessário monitorizar uma gama selectiva, como o controlo de corredores individuais de armazéns.

Sensores de micro-ondas

Os sensores de micro-ondas emitem radiação electromagnética de baixa potência e recebem as micro-ondas reflectidas para deteção de movimento. O impulso de micro-ondas emitido pelo sensor faz ricochete em objectos na sala e reflecte-se novamente no recetor do sensor de micro-ondas. Se as micro-ondas forem alteradas nas micro-ondas reflectidas, a alteração é interpretada como um movimento. Também podem dizer se o alvo está a mover-se em direção ou para longe do sensor ou aleatoriamente na sala, analisando as ondas, pelo que também podem ser configurados para detetar diferentes tipos de actividades.

As micro-ondas podem penetrar em paredes e buracos, o que significa que têm uma cobertura de deteção mais extensa, tanto para utilização no interior como no exterior. Os sensores de micro-ondas são muito versáteis e podem ser utilizados em praticamente qualquer ambiente.

Prós e contras

Os sensores de micro-ondas são baratos de adquirir, mas dispendiosos de utilizar, uma vez que necessitam de consumir constantemente energia para emitir e receber micro-ondas. Assim, a maioria dos sensores de micro-ondas funciona de forma intermitente para reduzir os custos e são concebidos para alternar entre o estado ligado e desligado, o que pode ser um padrão óbvio. Mas também pode funcionar constantemente numa casa movimentada para reduzir os círculos de ligar e desligar.

Os sensores de micro-ondas são extremamente sensíveis e normalmente não estão configurados com precisão, pelo que podem causar muitos falsos disparos ou falsos alarmes e são mais susceptíveis a interferências electrónicas. 

Sensores de dupla tecnologia

Os sensores de tecnologia dupla ou de tecnologia dupla combinam PIR e tecnologias de deteção ultra-sónica para a deteção de movimentos. As tecnologias combinadas aumentam significativamente a fiabilidade global do sensor para aplicações complexas e de elevada sensibilidade. 

No modo inativo, apenas o sensor PIR está a funcionar para detetar o movimento, enquanto o sensor ultrassónico está em modo de suspensão para reduzir o consumo de energia. Quando o sensor PIR detecta um movimento, o sensor ultrassónico acorda para validar o mesmo movimento. Só quando os dois sensores tiverem detectado o mesmo movimento é que o sensor de tecnologia dupla é ativado. Esta conceção pode garantir a menor possibilidade de falsa ativação.

Enquanto um dos sensores PIR ou ultrassónico estiver continuamente a detetar movimento, o sensor de tecnologia dupla mantém-se ativado. Quando ambos os sensores não conseguem detetar o movimento, o sensor de tecnologia dupla passa a pensar que a divisão está vazia. Esta conceção pode reduzir a possibilidade de falsos disparos.

A maioria dos sensores de tecnologia dupla é também auto-adaptável para ajustar automaticamente a sensibilidade e o tempo. 

Sensores passivos e activos

Muitas pessoas tendem a chamar sensores PIR de sensores passivos e sensores ultra-sónicos, de micro-ondas, de tecnologia dupla e outros tipos de sensores de sensores activos. Esta é uma preferência pessoal para designar os sensores e também listamos o tipo aqui para os nossos leitores.

Tipicamente sensores passivos são duráveis porque não utilizam muita eletrónica, pelo que têm menos possibilidades de falha eletrónica. Além disso, consomem muito menos energia, uma vez que apenas recebem sinais sem necessidade de os emitir.

Tipos de sensores de ocupação

Os sensores de presença podem ser classificados por diferentes factores, como a tecnologia do sensor, os locais de instalação, a tensão de funcionamento, etc. Para ajudar os utilizadores a escolher os tipos de sensores mais adequados para as suas aplicações domésticas e comerciais, tentaremos abranger todos os principais tipos de sensores de ocupação e explicar as suas vantagens, diferenças e utilizações.

Tipos de sensores de presença por montagem

Interruptor do sensor de ocupação

Os interruptores de sensor de ocupação são sensores de ocupação do tipo interrutor. Também são designados por sensores de ocupação na parede, interruptores de parede com sensor de ocupação ou interruptores com sensor de movimento.

Ao contrário de outros sensores de presença que, na sua maioria, são montados na superfície da parede ou do teto, os interruptores com sensor de presença são instalados na caixa de interruptores de parede. A maioria dos interruptores com sensor de presença são utilizados especificamente para controlar a iluminação ou as ventoinhas, substituindo os interruptores de luz normais. Uma vez que funcionam mais como um interrutor de luz com um sensor de presença incorporado do que como um sensor de presença autónomo, o tipo de interrutor de parede é mais vulgarmente designado por interrutor de luz com sensor de movimento.

Uma vantagem significativa dos interruptores com sensor de ocupação é o facto de integrarem o controlo (interrutor) e o sensor num só, pelo que é conveniente para os utilizadores anularem o sensor e controlar manualmente a luz. Pela mesma razão, quase todas as vagas são sensores do tipo interrutor, uma vez que não precisam de ser ligados a outro interrutor ou controlo para acender a luz. Em contrapartida, a maioria dos sensores de montagem no teto e na parede são apenas sensores de ocupaçãoO sistema de controlo de acesso é utilizado principalmente para detetar o estado de ocupação da divisão.

Interruptor do sensor de ocupação de pólo único

Os interruptores de sensor de ocupação unipolares são os tipo padrão de sensores interruptores e pode controlar um ou vários aparelhos de iluminação a partir de um único local. 

Interruptor de sensor de ocupação de três vias

Os interruptores com sensor de ocupação de três vias permitem-lhe controlar uma ou várias luzes a partir de dois locais diferentes, como o início e o fim de um longo corredor ou escada. O que precisa é de um interrutor de sensor de ocupação de três vias e de um interrutor de luz normal de três viase instale o interrutor do sensor de ocupação de 3 vias numa das extremidades e o interrutor de luz de 3 vias na outra extremidade.

Não é possível utilizar dois interruptores de 3 vias com sensor de presença em ambas as extremidades, uma vez que irão lutar pelo controlo das luzes. Só pode ser utilizado um interrutor de sensor de ocupação em instalações de 3 vias ou multi-localização.

Neutro e terra necessários

Ao selecionar os interruptores com sensor de presença, é necessário prestar especial atenção aos requisitos de cablagem.

O interrutor do sensor de presença requer uma fonte de alimentação individual para que os sensores detectem movimento e activem o interrutor de relé, mesmo quando a luz está desligada. É por isso que a maioria dos interruptores com sensor de presença requerem um fio neutro para funcionar. Esse fio neutro serve para o sensor de presença consumir continuamente um pouco de energia em standby. Estes tipos de interruptores com sensor são designados por interruptores com sensor de ocupação "com neutro obrigatório". A maioria das casas modernas inclui agora um fio neutro na caixa de interruptores de parede, para que o interrutor com sensor de ocupação com fio neutro necessário possa funcionar corretamente. 

Se tiver um fio neutro na caixa de distribuição, deve escolher um interrutor de sensor de ocupação com necessidade de neutro. Estes interruptores têm 4 fios, um fio de carga, um fio quente, um fio neutro e um fio de terra.

As casas mais antigas podem não ter um fio neutro disponível na caixa de distribuição porque o código elétrico nacional não exigia fios neutros na caixa de distribuição nessa altura. Um interrutor de sensor de presença "com ligação à terra" ou "sem necessidade de neutro" é concebido para esta situação. Em vez do fio neutro, o sensor de presença consome um pouco de corrente através do fio de terra para que o sensor funcione, o que é permitido pelo código porque a corrente é muito pequena e completamente inofensiva. O fio de terra é necessário, mas o fio neutro não é necessário.

Se não tiver um fio neutro, mas sim um fio de terra na caixa de distribuição, deve escolher um interrutor com sensor de ocupação "com ligação à terra obrigatória". Estes interruptores com sensor têm 3 fios, um fio de cargaUm fio quente e um fio de terra. 

Comando manual

A anulação manual é uma funcionalidade prática que permite aos utilizadores anular manualmente o sensor de movimento, de forma temporária ou permanente, para o utilizar como um interrutor de luz normal. 

Sensor de ocupação de montagem na parede

Os sensores de presença para montagem em parede são normalmente montados em paredes entre 8-10 pés acima do chão. Podem perder sensibilidade se forem montados a uma altura superior à recomendada. Os sensores de presença para montagem na parede têm normalmente um padrão de 110° e uma cobertura de 2500 pés quadrados. 

Uma vantagem significativa dos sensores de presença para montagem na parede é o facto de serem muito flexíveis na instalação. Pode localizar e instalar o sensor onde quer que seja necessário e afinar ainda mais a cabeça do sensor de movimento para garantir que está precisamente a apontar para a área de deteção desejada. Em contraste, tem menos opções de instalação quando instala sensores interruptores, uma vez que estes só podem ser instalados em caixas de parede pré-instaladas.

Sensor de ocupação para montagem no teto

Os sensores de presença para montagem no teto são normalmente montados no teto entre 8-20 pés acima do chão. Podem perder sensibilidade se forem montados a uma altura superior à recomendada. Os sensores de presença para montagem no teto podem normalmente ter um padrão de 360° e uma cobertura de 2000 pés quadrados. 

A vantagem dos sensores de presença de montagem no teto é que têm um elevado desempenho de deteção porque podem ter uma boa linha de visão quando apontados para baixo no teto e são menos susceptíveis de serem perturbados por obstáculos normais no chão. Os sensores de presença de montagem no teto também podem ser ligados em rede com outros sensores de montagem na parede ou no teto para proporcionar uma cobertura extensiva.

Sensor de ocupação de baía alta

Os sensores de ocupação de baía alta são especialmente concebidos para tectos altos que os sensores de ocupação normais de montagem no teto não conseguem cobrir. Os sensores de ocupação de baía alta são normalmente montados entre 20-45 pés acima do chão, enquanto os sensores de ocupação para montagem no teto podem ser considerados baía baixa(12-20 pés). Adicionalmente, os sensores de ocupação para cais altos podem ser tanto de montagem na extremidade com lente de 180° como de montagem na superfície com lente de 360°, ao contrário dos sensores de ocupação para montagem no teto.

Sensor de ocupação de secretária

Os sensores de ocupação de secretária são utilizados principalmente em sistemas IoT instalados por baixo da secretária para monitorizar a utilização da secretária e a presença humana nas áreas de trabalho. Têm um sensor de movimento PIR de ângulo estreito e 180 graus para detetar pessoas na secretária sem a interferência de pessoas a passar. Os sensores de ocupação de secretária estão ligados sem fios aos sistemas IoT para comunicar os dados.

Tipos de sensores de presença por fonte de alimentação

Sensor de ocupação de baixa tensão

Os sensores de presença de baixa tensão são ligados por cabo e alimentados por uma fonte de alimentação que pode converter a tensão AC em 24V DC. A iluminação e o sensor de presença são ligados através da fonte de alimentação. Quando o sensor de presença detecta um movimento, envia um sinal de controlo para a unidade de alimentação de modo a ligar a carga ou controlar a iluminação. 

A vantagem dos sensores de presença de baixa tensão é que pode colocar e instalar livremente os sensores em qualquer ponto do teto sem perturbar diretamente as linhas eléctricas. Além disso, pode facilmente ligar e conectar vários sensores de presença numa rede através da unidade de alimentação para fornecer uma cobertura alargada para grandes espaços, como escritórios abertos.

Sensor de ocupação de tensão de linha

Os sensores de ocupação de tensão de linha são ligados por cabo e recebem energia diretamente da tensão de linha 120/277VAC. É também designado por sensor autónomo, uma vez que não necessita de um pacote de alimentação. A iluminação é alimentada e controlada diretamente pelo sensor de presença. Os sensores de tensão de linha são principalmente utilizados individualmente para detetar uma pequena área onde a cobertura de um único sensor é suficiente para todo o espaço.

Os sensores de ocupação de tensão de linha são utilizados principalmente quando os sensores de baixa tensão são difíceis de instalar, ou seja, falta de espaço para instalar a unidade de alimentação ou caixa de junção é de difícil acesso, como uma solução compacta ideal.

A desvantagem dos sensores de ocupação de tensão de rede é que só podem comutar cerca de ⅓ ou ½ da carga (carga máxima de 5A-8A para iluminação) em comparação com um sensor de baixa tensão (carga máxima de 16A-20A para iluminação) com uma unidade de alimentação.

Sensor de ocupação sem fios

Os sensores de presença sem fios são alimentados por baterias internas sem necessidade de cablagem adicional. Detectam o movimento e enviam sinais de controlo sem fios para o controlador para comutar a carga. 

Os sensores sem fios estão a ganhar popularidade, especialmente para atualizar os controlos de iluminação existentes na sua casa ou escritório. São fáceis e rápidos de instalar sem a preocupação de mexer nos fios existentes ou de adicionar novos fios ou pacotes de energia.

Características do sensor de ocupação

Existem algumas características padrão que os sensores de presença devem incluir.

Tempo de atraso

O atraso de tempo é o período de tempo que atrasa o desligar da luz depois de o sensor não conseguir detetar qualquer movimento na área. É uma caraterística essencial para manter a iluminação consistente sem se ligar e desligar em círculos. Quando o espaço está vazio e o sensor não detecta qualquer movimento, o tempo de atraso inicia a contagem decrescente. A luz continua acesa e o sensor continua a procurar objectos em movimento. Se não conseguir detetar qualquer movimento após o fim do tempo de atraso, o sensor desliga a carga, confirmando um espaço vazio.

Os sensores de presença permitem que os utilizadores ajustem as definições de atraso de tempo de acordo com as suas necessidades. Geralmente, existem várias opções de atraso de tempo predefinidas de 15s, 1min, 3min, 5min e 15min a 30min para os utilizadores escolherem. O tempo de atraso efetivo varia consoante o produto e a aplicação, mas geralmente situa-se entre vários minutos e 1 hora. 

Quanto mais curto for o tempo de atraso, mais energia pode ser poupada porque a iluminação desliga-se rapidamente depois de sair da divisão. No entanto, pode fazer com que a iluminação se desligue falsamente enquanto o utilizador ainda estiver na divisão, se o movimento for pequeno e difícil de detetar, como é o caso da leitura ou do trabalho no computador. Um atraso mais longo pode resolver o problema, mas obviamente resultará num maior desperdício de energia ao manter as luzes acesas, iluminando uma divisão vazia.

Dito isto, a escolha do tempo de atraso ideal é tão importante quanto possível. Geralmente, recomenda-se um atraso de 15 minutos para utilização em interiores para obter o máximo de equilíbrio eficiente entre a duração da lâmpada e a eficiência energética. Nos edifícios comerciais, o código de energia costumava exigir um atraso máximo de 30 minutos, mas agora reduziu-o para 20 minutos para uma maior eficiência de poupança de energia.

Sensor de luz / Fotocélula

Sensor de luz, fotocélulaou a função de deteção da luz do dia significa que o sensor de presença integra um sensor de fotocélula que é capaz de detetar luz ambiente juntamente com o sinal de movimento. Esta função destina-se a evitar que a luz se acenda durante o dia ou quando há luz natural ambiente suficiente.

Geralmente, existem vários valores de sensor de luz predefinidos de 15 lux, 25 lux, a 35 lux, ou pode ser auto-ajustável e aprender com os padrões de utilização diária. Por exemplo, se selecionar 35LUX e ligar o sensor de luz, a luz não será activada por qualquer movimento quando o luminosidade ambiente é superior a 35lux.

A deteção da luz do dia é uma caraterística muito útil para o ajudar a poupar energia durante o dia. Quando há luz natural suficiente, não precisa de ligar o luz artificial sobre. A luz natural também é benéfica para a saúde das pessoas. Se desativar o sensor de luz, este comportar-se-á como um detetor de movimento normal que é ativado sempre que é detectado um movimento.

Sensibilidade do sensor

A sensibilidade do sensor, por vezes conhecida como alcance, permite que os utilizadores ajustem a sensibilidade com que o sensor de movimento consegue detetar um pequeno movimento a uma determinada distância. Todas as tecnologias de sensores permitem que os utilizadores ajustem a sensibilidade. Quanto maior for a sensibilidade, melhor o sensor consegue detetar um pequeno movimento a uma grande distância. Assim, a sensibilidade do sensor é também designada por distância ou cobertura por diferentes fabricantes.

Geralmente, a definição de uma sensibilidade elevada é adequada para a maioria dos cenários. É de salientar que uma sensibilidade elevada nem sempre é positiva. Se a sensibilidade for demasiado elevada, o sensor pode captar actividades fora da área de deteção, o que acabará por provocar uma falsa desativação. Por exemplo, a luz no interior da sala de conferências pode acender-se quando uma pessoa passa simplesmente porque o sensor detectou o sinal de movimento através da porta ou do vidro. Neste caso, pode experimentar uma sensibilidade baixa para reduzir as falsas activações e melhorar a precisão. 

Mascaramento

A máscara é uma forma de cobrir ou mascarar parcialmente o sensor PIR para limitar ou ajustar o seu alcance de deteção, impedindo-o de receber sinais de um determinado ângulo ou área. Por exemplo, se o sensor for frequentemente ativado por pessoas que se encontram fora da área de deteção, pode mascarar o sensor com fitas adesivas para evitar que detecte sinais provenientes dessa área. Isto só funciona com sensores PIR porque os sensores PIR precisam de "ver" o sinal IR.

Alguns interruptores de sensores de ocupação, como o Leviton, podem fornecer uma barra deslizante incorporada para os utilizadores limitarem o alcance de deteção dos dois lados. Pode ser uma caraterística muito conveniente para afinar ainda mais a precisão da deteção.

Escurecimento

A regulação da intensidade da luz é uma boa caraterística complementar que expande a flexibilidade do sensor de presença. Para além de simplesmente desligar a luz numa divisão vazia, os sensores de presença com regulação de fluxo luminoso podem deixar a luz entre 20% e 50% para proporcionar uma visibilidade mínima sem desperdiçar muita energia. Os sensores de ocupação com regulação da intensidade da luz são também designados por sensores parcialmente ligados e parcialmente desligados.

Porquê utilizar um sensor de presença

Há muitas boas razões para utilizar um sensor de presença em vez de um interrutor de luz manual. Falaremos aqui de algumas boas razões.

Poupar energia e contas de eletricidade

A utilização de sensores de ocupação e de vagas é uma estratégia fundamental para poupar energia de iluminação. Em média, os sensores de ocupação e de disponibilidade podem economizar 30% a 60% de energia de iluminação em aplicações residenciais e comerciais, sendo que alguns chegam a economizar até 80% de energia.

De acordo com o Departamento de Energia dos EUA, os edifícios comerciais actuais consomem 19% de energia nos EUA e a iluminação é responsável por 38% da utilização de eletricidade.

De acordo com a Agência de Proteção Ambiental dos EUA, ao utilizar o desligamento automático, o desligamento programado, como os sensores de ocupação, a poupança de energia pode variar entre 40% e 46% nas salas de aula, 13% e 50% nos escritórios privados, 30% e 90% nas casas de banho, 22% e 65% nas salas de conferência, 30% e 80% nos corredores e 45% e 80% nas áreas de armazenamento. 

47% das pessoas nos EUA acreditam que o maior desperdício de eletricidade são as luzes deixadas acesas numa sala vazia, de acordo com a Lutron.

De acordo com o Lawrence Berkeley National Laboratory, as estratégias baseadas na ocupação podem produzir poupanças médias de energia de iluminação de 24%.

Poupar energia é poupar nas contas de eletricidade, obviamente.

Manter-se atualizado em relação ao código energético

Por outras palavras, tem de utilizar sensores de ocupação ou de vaga porque os códigos de energia assim o exigem nos edifícios comerciais.

A maioria dos códigos energéticos exige um sistema de sensor de ocupação ou de vaga em edifícios comerciais. Quer se trate de um código geral como ASHRAEIECC, ou códigos locais como Título 24 da CalifórniaPara isso, é necessário ter um sistema de poupança de iluminação legítimo, especialmente os sensores de ocupação e de vaga.

A ASHRAE e a IECC exigem o desligamento automático dos sistemas de iluminação interior em edifícios comerciais com uma área superior a 5000 pés quadrados.

Para um espaço grande com uma taxa de ocupação previsível, como o horário de funcionamento de todo o piso do edifício, o desligamento automático programado é a melhor opção.

Mas para espaços fechados com uma taxa de ocupação imprevisível, como escritórios privados onde as pessoas trabalham até tarde da noite. Os sensores de presença são o desligamento automático de iluminação ideal para espaços fechados e localizados onde podem proporcionar um controlo distribuído. Os sensores de presença são ideais para espaços fechados com uma taxa de ocupação imprevisível, como escritórios privados, casas de banho, salas de almoço, salas de descanso, salas de reuniões, etc.

Tanto a ASHRAE como a IECC exigem o controlo da iluminação em espaços fechados, com algumas excepções. Podemos instalar sensores de ocupação para que os requisitos de corte automático e de controlo do espaço sejam cumpridos.

Como resultado, os códigos energéticos limitam as zonas de controlo máximas para os controlos de espaço. 

A ASHRAE exige que a área controlada seja de 2.500 pés quadrados se o espaço fechado for inferior a 10.000 pés quadrados e de 10.000 pés quadrados se o espaço fechado for superior a 10.000 pés quadrados.

A IECC exige que a área controlada não exceda os 5.000 pés quadrados e os 20.000 pés quadrados para centros comerciais, salões de jogos, auditórios, espaços de venda a retalho para um único inquilino e espaços industriais ou arenas em que é utilizado o controlo por chave cativa.

Para além de pouparem energia, os sensores de presença também podem proporcionar segurança, indicando que a área está a ser ocupada e reduzindo a poluição luminosa durante a noite.

Adicionar conveniência

Ao ligar e desligar automaticamente a luz, as pessoas não têm de tocar nos interruptores mecânicos quando entram numa divisão escura ou com o braço imobilizado que não consegue ligar/desligar a luz à mão.

A luz natural beneficia a sua saúde

O acesso à luz solar é bom para a nossa saúde. A luz solar natural impede-nos de sofrer desequilíbrios hormonais numa base diurna. Os sensores de ocupação com sensores de luz permitem que as pessoas desfrutem da luz solar quando há ampla luz natural ambiente sem necessidade de acender a luz.

O sensor de ocupação melhora a segurança

Quando estamos às escuras ou à noite, os sensores de presença podem acender a luz automaticamente para evitar tropeçarmos, cairmos de escadas ou outros danos devido ao facto de não termos uma visão clara.

Os sensores de ocupação também podem indicar que uma área está cheia e ocupada por razões de segurança, pelo que sabemos de antemão que há pessoas na área.

Sensor de ocupação na IoT

A Internet das Coisas, ou IoT, refere-se à rede de objectos físicos (coisas) ligados entre si com o objetivo de trocar dados com outros dispositivos através da Internet por meio de sensores incorporados, software e outras tecnologias. Atualmente, existem milhares de milhões de dispositivos IoT ligados graças aos chips baratos, às telecomunicações de elevada largura de banda e, claro, a todos os tipos de sensores adicionados aos objectos do quotidiano. Isto significa que os dispositivos do dia a dia, como escovas de dentes, aspiradores, automóveis, iluminação, ventoinhas e máquinas, podem utilizar sensores para recolher dados e responder de forma inteligente aos utilizadores. 

Uma das principais tecnologias que tornaram possível a IdC é o acesso a tecnologia de sensores de baixo custo e baixo consumo de energia, em que os sensores de ocupação desempenham um papel importante.

A casa inteligente é um ótimo exemplo de como os sistemas IoT podem beneficiar os consumidores finais médios. Quando os dispositivos estão ligados em rede e conectados, podem melhorar significativamente a eficiência, automatizando tarefas diárias como a iluminação, as ventoinhas, a aspiração, e a segurança da sua casa, monitorizando o fumo e outras ameaças com detectores e assaltantes perto da sua casa a partir de câmaras de segurança.

Os edifícios inteligentes, como os edifícios comerciais, são outro exemplo da utilização de aplicações IoT para aumentar a eficiência operacional. Os dispositivos IoT podem tornar o seu edifício inteligente, reduzindo o consumo de energia, monitorizando e optimizando a utilização do espaço de trabalho e diminuindo todos os tipos de custos de manutenção e de funcionamento.

Benefícios dos sensores Iot de ocupação

As empresas e as organizações estão a prestar cada vez mais atenção à eficiência dos seus escritórios, edifícios e negócios. O consumo de energia, as decisões de atribuição de espaço, a higiene, a experiência do utilizador, a produtividade dos funcionários e a forma como o espaço é utilizado podem agora ser apoiados pelos dados fornecidos pelos sensores de ocupação no seu sistema IoT, em vez de estimativas e aproximações. 

Os proprietários e gestores de edifícios também são capazes de gerir o espaço da forma mais eficiente, tendo em conta os dados sobre a forma como os espaços dos seus edifícios são utilizados. Com os sensores IoT de monitorização da ocupação, pode fazer uma gestão optimizada do espaço do seu edifício.

As principais vantagens dos sensores de presença IoT são as seguintes

• Optimize a utilização do seu espaço para que os seus empregados se sintam mais confortáveis e aumentem a produtividade
• Gerir a utilização de secretárias e salas de reuniões para reduzir as duplas reservas e aumentar a produtividade
• Melhore a sua eficiência energética reduzindo o desperdício e poupe dinheiro controlando a iluminação e a temperatura nos espaços vazios.
• Os gestores de instalações podem gerir e organizar o espaço disponível de forma mais eficiente

Utilização do espaço

Os sensores de ocupação permitem-lhe tomar decisões eficientes para gerir a utilização do espaço do seu edifício. Os sensores de ocupação fornecem visibilidade em tempo real e uma imagem completa do estado de utilização de secretárias, salas de reuniões e outras áreas públicas. Estes dados em tempo real permitem-lhe obter informações em tempo real sobre a utilização do espaço de todo o seu edifício, sem necessidade de se deslocar fisicamente ao local para verificar a disponibilidade de salas. Os sensores de secretária e os sistemas de reserva de secretária são excelentes exemplos que servem estes objectivos.

Com os dados em tempo real fornecidos pela monitorização dos sensores de ocupação, os gestores de empresas podem tomar decisões de otimização do espaço em toda a organização para implementar estratégias específicas de poupança de espaço para todo o edifício. Pode verificar facilmente os espaços subutilizados nos seus espaços onde as secretárias não são utilizadas. Pode então melhorar e aperfeiçoar esses espaços com base na forma como as pessoas utilizam o seu edifício para transformar o espaço em mais valor. Também pode monitorizar a forma como os seus empregados interagem com o espaço que disponibiliza e melhorá-lo em conformidade para obter mais produtividade.

Os ambientes de trabalho tradicionais estão a transformar-se para acomodar trabalhadores remotos e híbridos, uma vez que cada vez mais pessoas tendem a trabalhar a partir de casa. As empresas podem melhorar a utilização e a disposição do espaço com os dados de ocupação para reduzir o espaço que já não é necessário para reduzir o custo do espaço ou transformá-lo noutros espaços com mais valor.

Reduzir o desperdício de energia e os custos operacionais

Com os dados de monitorização da ocupação, podemos extrair a utilização mínima, média e de pico dos espaços de trabalho. Com base nas estatísticas, podemos ter uma visão e estimar as necessidades exactas de vários espaços. Por exemplo, pode poupar dinheiro e reduzir custos de energia, controlando a iluminação e a temperatura ou desligando-as automaticamente em espaços vazios e atribuindo mais recursos a esses locais quando ocorrem picos elevados.

No período pós-COVID, pode ser muito difícil para as empresas e os proprietários de edifícios estimarem o espaço exato de que necessitam, dada a alteração dos padrões de trabalho, combinados com práticas de trabalho no escritório e em casa. A otimização dos custos do espaço de escritórios está a tornar-se cada vez mais vital para os proprietários de empresas. Os proprietários ou gestores de edifícios podem ser mais flexíveis no aluguer de espaços livres a outros inquilinos. 

Ambiente de trabalho confortável

A monitorização do sensor de ocupação pode conduzir a um ajuste fino do sistema AVAC e condições de iluminação para garantir a temperatura e a iluminação adequadas, de modo a que os empregados possam ter um ambiente de trabalho mais confortável e que satisfaça as suas necessidades.

Plano de reentrada

Os sensores de ocupação devem ser uma parte essencial da estratégia de reentrada num edifício onde o distanciamento social ainda é considerado um fator crítico. Os sensores de presença podem proporcionar um controlo sem contacto para acender automaticamente as luzes, abrir as portas e ajustar os termóstatos sem que os empregados tenham de contactar e tocar em nada manualmente. Podem ajudá-lo a cumprir os requisitos de distanciamento social, contando o número de pessoas na sala e ajudando-o a limitar o espaço e a manter a distância entre as pessoas sem utilizar vídeo ou comprometer a privacidade.

Sensor de ocupação vs. sensor de movimento

Embora tenhamos utilizado os termos e falado sobre sensores de ocupação e sensores de movimento Neste artigo, os termos "e" e "e" são utilizados indistintamente, mas na realidade são duas coisas diferentes. E o seu nome descreve muito bem a sua natureza e objetivo. 

O sensor de ocupação detecta a presença de pessoas ou animais (principalmente pessoas) na área monitorizada, de modo a detetar se o espaço está ocupado por pessoas. O sensor de movimento, tal como o nome sugere, detecta objectos em movimento e responde de acordo com o sinal de movimento. 

A diferença é que os sensores de ocupação não requerem que o alvo monitorizado esteja em movimento. Um exemplo é o sensor de ocupação de cama amplamente utilizado em hospitais. Trata-se de uma almofada de pressão colocada numa cama que monitoriza a ocupação e emite automaticamente um alarme se ocorrerem actividades inesperadas. Por exemplo, se um idoso não se deitar ou sair da cama sem regressar, o sensor de ocupação de cama detecta o estado de ocupação e envia um alarme às enfermeiras. Neste caso, não se pode esperar que o homem que está a dormir à noite se "mexa", para ser detectado pelo sensor de ocupação.

Em contrasteNo entanto, o sensor de movimento é muito mais simples de compreender. Quase todos os dispositivos activados por movimento, como luz com sensor de movimentoA luz de segurança e as câmaras de segurança utilizam sensores de movimento para detetar pessoas em movimento. Em comparação com os sensores de ocupação, os sensores de movimento só podem detetar objectos em movimento. 

Os sensores de movimento também podem detetar a presença de pessoas, detectando se o objeto está ou não em movimento. Se uma pessoa parar de se mover e ficar imóvel na divisão, os sensores de movimento não conseguem detetar a sua presença.

No contexto das aplicações de controlo da iluminação, os sensores de presença e os sensores de movimento são a mesma coisa. Todos eles utilizam sensores de movimento para detetar a presença de pessoas. Se a pessoa deixar de se mover, os sensores de presença não conseguem detetar pessoas e desligam a luz.

Tecnologia

Para ajudar os leitores a compreenderem melhor os sensores de ocupação e os sensores de movimento. Listamos algumas das tecnologias de sensores comuns envolvidas em ambos os sensores. Os leitores podem facilmente distinguir as diferenças e as áreas comuns entre os dois conceitos.

• Sensores de pressão: Detectam a pressão e são utilizados para controlo e monitorização em milhares de aplicações quotidianas. Também pode ser utilizado para medir indiretamente outras variáveis, como o fluxo de fluido/gás, a velocidade, o nível da água e a altitude. Por exemplo, sensor de pressão de ar, almofada de pressão.
• Sensor de proximidade: Um sensor capaz de detetar a presença de objectos próximos sem qualquer contacto físico. Por exemplo, um sensor de proximidade capacitivo ou um sensor fotoelétrico podem ser adequados para um alvo de plástico. Um sensor de proximidade indutivo requer sempre um alvo metálico.
• Sensor fotoelétrico: Um dispositivo utilizado para determinar a distância, ausência ou presença de um objeto utilizando um transmissor de luz, frequentemente infravermelha, e um recetor fotoelétrico.
• Sensor de vídeo: Compõe e compara a imagem estacionária com a imagem atual.
• Sensor de quebra de vidro: Detecta o som do vidro a partir.
• Sensor de vibração: Mede a quantidade e a frequência da vibração num determinado sistema, máquina ou peça de equipamento. Essas medições podem ser utilizadas para detetar desequilíbrios ou outros problemas no ativo e prever futuras avarias.
• Sensor de infravermelhos: Detecta o sinal de infravermelhos emitido por corpos quentes. Pode ser um sensor de infravermelhos passivo ou ativo.
• Sensor de micro-ondas: Emite e detecta ativamente os sinais de micro-ondas reflectidos por objectos em movimento.
• Sensor ultrassónico: Envia e detecta ativamente os sinais sonoros ultra-sónicos reflectidos por objectos em movimento.

Estas tecnologias são explicações comuns com o princípio de ajudar os leitores a construírem um quadro completo das tecnologias de sensores para terem uma compreensão aprofundada dos sensores de presença. O âmbito principal deste artigo centra-se nos sensores de presença na indústria de controlo da iluminação.