Cảm biến thu sáng tự nhiên là gì và ứng dụng?

Cảm biến thu sáng tự nhiên hay cảm biến thu hoạch áng sáng ban ngày là khái niệm mới khi công nghệ đèn LED ra đời và có nhiều ứng dụng thực tiễn quan trong..

Khi xuất hiện khái niệm về chiếu sáng thông minh - Smart lighting, thì khái niệm 'Thu hoạch ánh sáng ban ngày' hay thu sáng tự nhiên cũng xuất hiện.

Mặc dù một số chuyên gia có thể rất quen thuộc với thuật ngữ này, nhưng chúng ta nhận thấy rằng có thể có một số người không hiểu rõ ‘Thu hoạch ánh sáng ban ngày” nghĩa là gì, vì vậy chúng ta nên tìm hiểu về nó.

Nói một cách dễ hiểu, ‘Thu hoạch ánh sáng ban ngày’ là một phương pháp tiết kiệm chi phí năng lượng liên quan đến chiếu sáng.

Trong vài năm qua, chúng ta đã thấy một số công nghệ mới ra đời, giúp giảm đáng kể mức tiêu thụ năng lượng của hệ thống chiếu sáng. Đáng kể nhất là sự ra đời của đèn LED.

Tuy nhiên, người ta sớm nhận ra rằng cách tốt nhất để tiết kiệm năng lượng là chỉ sử dụng nó khi bạn phải.

Trong lịch sử, các tòa nhà văn phòng và nơi làm việc đều được lắp đặt hệ thống đèn, được bật trong suốt thời gian tòa nhà có người ở. Ngay cả khi có nhiều ánh sáng mặt trời chiếu vào qua cửa sổ.

Ánh sáng ban ngày Thu hoạch tận dụng ánh sáng mặt trời sẵn có.

Cảm biến ánh sáng ban ngày được tích hợp vào hệ thống chiếu sáng, có thể phát hiện ánh sáng ban ngày. Các nhà sản xuất cảm biến đã phát triển các cảm biến tinh vi, có thể phân biệt ánh sáng ban ngày với ánh sáng do nguồn LED tạo ra.

Khi mức độ ánh sáng mặt trời tăng và giảm trong ngày, mức đầu ra của hệ thống chiếu sáng LED được điều chỉnh cho phù hợp. Một mức độ thông minh khác được tích hợp để các cảm biến ánh sáng ban ngày chỉ kích hoạt đèn LED chiếu sáng nếu có người trong phòng hoặc khu vực làm việc.

Hình 1

Cảm biến phát hiện ai đó đã vào phòng và có nhiều ánh sáng mặt trời. Đèn chiếu sáng không được kích hoạt. 

Hình 2

Cảm biến phát hiện ai đó đã vào phòng và không có đủ ánh sáng mặt trời. Đèn chiếu sáng được kích hoạt.

Hình 3

Không gian làm việc bị chiếm dụng. Khi ánh sáng mặt trời lên xuống trong ngày, mức độ chiếu sáng nhân tạo sẽ được điều chỉnh cho phù hợp.

Các hệ thống tiên tiến hơn kết hợp trình điều khiển đèn LED trắng có thể điều chỉnh để nhiệt độ màu cũng có thể được thay đổi suốt cả ngày để tạo ra trải nghiệm ánh sáng tự nhiên hơn, phù hợp với nhịp sinh học của chúng ta.

Nghiên cứu đã chỉ ra rằng nhiệt độ màu của ánh sáng có thể ảnh hưởng đến mức độ năng suất của chúng ta trong công việc.

Phương pháp đơn giản để thu ánh sáng tự nhiên vô hệ thống ánh sáng nhân tạo từ LED của bạn
Cảm biến ánh sáng ban ngày mang đến cho bạn một giải pháp rất dễ dàng để thêm chức năng "thu hoạch ánh sáng ban ngày" cho bất kỳ trình điều khiển đèn LED nào có chức năng làm mờ 1-10V. Điều này bao gồm nhiều trình điều khiển LED có thể điều chỉnh độ sáng.

Cảm biến ánh sáng ban ngày chỉ được nối dây với các thiết bị đầu cuối làm mờ hoặc dây trên trình điều khiển đèn LED của bạn thay cho bộ điều khiển làm mờ.



Sau đó, cảm biến sẽ thay đổi đầu ra của trình điều khiển LED từ 10 ~ 100% tùy theo mức độ ánh sáng tự nhiên có sẵn.



Có chiết áp tích hợp để bạn có thể cài đặt mức sáng theo yêu cầu.

Cảm biến ánh sáng ban ngày đọc và đo ánh sáng ban ngày tự nhiên có sẵn so với giá trị mục tiêu, tính toán lượng ánh sáng nhân tạo cần thiết.

Nhu cầu này sau đó được chuyển đổi thành tín hiệu 1-10V và được cấp cho trình điều khiển LED, sau đó sẽ đặt trình điều khiển LED ở mức đầu ra thích hợp.

Nó thật đơn giản.

Cách kết hợp ánh sáng nhân tạo và ánh sáng tự nhiên trong nơi làm việc
Ngày nay, chúng ta đã hiểu rõ hơn nhiều về cách ánh sáng có thể ảnh hưởng đến sức khỏe và năng suất của một cá nhân.

Các nhà tuyển dụng hiện đang xem xét việc thu hoạch ánh sáng ban ngày có sẵn để cung cấp một môi trường làm việc hiệu quả hơn, điều này cũng có lợi thế là giảm chi phí năng lượng.

Suy nghĩ ban đầu của bạn có thể là một giải pháp chiếu sáng như vậy sẽ rất tốn kém. Nhưng điều này có thể không nhất thiết phải như vậy, đặc biệt nếu bạn đã lắp đặt hệ thống đèn LED với trình điều khiển LED có thể điều chỉnh độ sáng.

Các chuyên gia đã tạo ra một loạt các cảm biến Thu hoạch ánh sáng ban ngày, tương thích với nhiều trình điều khiển đèn LED có thể điều chỉnh độ sáng.

Cảm biến thu sáng tự nhiên kết hợp với ánh sáng nhân tạo từ đèn LED để cân bằng chiếu sáng hoạt động như thế nào?
Cảm biến liên tục theo dõi lượng ánh sáng ban ngày tự nhiên trong phòng hoặc khu vực làm việc. Cảm biến Thu hoạch ánh sáng ban ngày của Hytronik có Tế bào quang thông minh, có thể xác định sự khác biệt giữa ánh sáng tự nhiên và ánh sáng phát ra từ bộ đèn LED.

Khi cảm biến phát hiện có nhiều ánh sáng tự nhiên ban ngày, nó sẽ không kích hoạt đèn LED, ngay cả khi phát hiện có người di chuyển vào khu vực mà nó đang cảm nhận.



Nếu mức độ ánh sáng tự nhiên giảm xuống dưới mức vừa đủ, thì đèn LED sẽ được bật. Điều này chỉ xảy ra nếu phát hiện chuyển động trong khu vực làm việc.



Mức độ mờ của đèn LED được điều chỉnh theo lượng ánh sáng tự nhiên ban ngày có sẵn, do đó giảm chi phí năng lượng.



Các cảm biến có thể được lập trình để làm mờ đến mức mờ chờ sau khi thời gian giữ được xác định trước trôi qua. Cảm biến cũng có thể được làm mờ để tắt đèn LED theo thời gian chờ đặt trước đã trôi qua. Kết hợp lại, các tính năng này đảm bảo an toàn cho nơi làm việc, bằng cách đảm bảo không ai bị chìm vào bóng tối, vì họ đã ngồi yên trong một khoảng thời gian dài.

Cảm biến có sẵn với lập trình cục bộ, thường thông qua công tắc xoay hoặc qua điều khiển từ xa.

Tùy chọn điều khiển từ xa rất phù hợp nếu bạn có khu vực làm việc lớn hơn với nhiều cảm biến, mà bạn muốn lập trình nhanh chóng. Các cảm biến giữ lại chương trình cuối cùng được nhập bất kể phương pháp được sử dụng. Vì vậy, nếu có sự cố mất điện, hệ thống chiếu sáng sẽ tiếp tục hoạt động như dự kiến ​​sau khi có điện trở lại.

Nếu ứng dụng của bạn không cần phát hiện chuyển động thì cảm biến Thu hoạch ánh sáng ban ngày sẽ là giải pháp kinh tế hơn.

Điều khiển chiếu sáng thông minh là quan trong trong sinh hoạt và làm việc của con người
Người ta đã hiểu tương đối rõ ràng rằng ánh sáng ảnh hưởng đến các phản ứng sinh học của chúng ta.

Các nhà thiết kế chiếu sáng đã chú ý đến việc tạo ra hệ thống chiếu sáng ‘Human Centric’ để thúc đẩy một môi trường lành mạnh và hiệu quả cho cả sinh sống và làm việc.

Các chuyên gia cung cấp một loạt các thiết bị điều khiển ánh sáng lấy con người làm trung tâmvà cung cấp hỗ trợ kỹ thuật cho các nhà thiết kế chiếu sáng tạo ra hệ thống chiếu sáng lấy con người làm trung tâm.

Bao gồm cảm biến thu hoạch ánh sáng ban ngày, trình điều khiển đèn LED trắng có thể điều chỉnh và mô-đun điều khiển.

Để giúp nhà thiết kế chiếu sáng dễ dàng thực hiện, các chuyên gia đã phát triển một giải pháp chiếu sáng đơn giản lấy con người làm trung tâm với tính năng màu trắng có thể điều chỉnh.

Tại sao điều khiển chiếu sáng thông minh lấy con người làm trung tâm?
Ánh sáng đóng một vai trò quan trọng trong việc ảnh hưởng đến nhịp sinh học và sức khỏe của chúng ta.

Giải Nobel Sinh lý học hoặc Y học năm 2017 đã được trao cho Jeffrey C. Hall, Michael Rosbash và Michael W. Young. Điều này ghi nhận những khám phá của họ về cơ chế phân tử điều khiển nhịp sinh học.

Điều mà báo cáo này chứng minh là nhịp sinh học chắc chắn không phải là chuyện hoang đường và ánh sáng đóng một vai trò quan trọng trong cách đồng hồ cơ thể của chúng ta hoạt động.

Do đó, công bằng mà nói, hệ thống chiếu sáng nhân tạo có thể ảnh hưởng đến cảm giác của chúng ta trong suốt cả ngày và hệ thống chiếu sáng được thiết kế tốt hơn có thể cải thiện sức khỏe và năng suất của chúng ta.

Ánh sáng LED đã bị một số chỉ trích vì cung cấp một môi trường không lành mạnh.

Tuy nhiên, thực tế là ánh sáng LED có khả năng kiểm soát tốt hơn nhiều so với các phương pháp chiếu sáng truyền thống, có nghĩa là có một giải pháp. Rốt cuộc, không thể kiểm soát nhiệt độ màu của một ống huỳnh quang, chứ chưa nói đến việc làm mờ nó. Không gian văn phòng chỉ tràn ngập ánh sáng không tự nhiên, thường được bật khi người đầu tiên bước vào văn phòng và không tắt cho đến khi người cuối cùng rời đi.

Sự ra đời của các giải pháp điều khiển ánh sáng thông minh, chẳng hạn như các giải pháp của Hytronik, cho phép các nhà thiết kế chiếu sáng tạo ra môi trường tận dụng tốt nhất ánh sáng ban ngày của môi trường xung quanh, bật và tắt đèn LED theo yêu cầu và điều chỉnh mức độ ánh sáng và nhiệt độ màu để bắt chước càng gần càng tốt ánh sáng tự nhiên mà chúng ta thường trải nghiệm.

Tất nhiên, các giải pháp này cũng có tác dụng phụ rất mong muốn là giảm chi phí năng lượng và bất kỳ ô nhiễm nào liên quan đến việc tạo ra điện năng cần thiết để cung cấp năng lượng cho đèn.

Hệ thống thu hoạch ánh sáng ban ngày giảm tiêu thụ năng lượng bằng cách sử dụng ánh sáng ban ngày tự nhiên có sẵn để bù đắp cho việc sử dụng ánh sáng nhân tạo. Điều này có thể thực hiện được bằng cách triển khai các hệ thống điều khiển ánh sáng thông minh, có thể làm mờ hoặc chuyển đổi ánh sáng điện để đáp ứng với sự thay đổi sẵn có của ánh sáng ban ngày.

Cảm biến ánh sáng ban ngày đo mức độ ánh sáng xung quanh và tính toán lượng ánh sáng nhân tạo cần thiết để tiếp cận khu vực mục tiêu. Nếu ánh sáng tự nhiên không đủ, cảm biến sẽ chuyển mức độ mờ cần thiết cho người lái thông qua tín hiệu 0- 10V để chiếu sáng chính xác khu vực nhằm tạo sự thoải mái tối ưu. Đầu ra điều khiển làm mờ 0-10V làm cho nó tương thích với các trình điều khiển LED khác nhau.

Để tiết kiệm năng lượng, các cảm biến thu sáng tự nhiên bao gồm cảm biến chuyển động để làm mờ và tắt đèn sau thời gian giữ cài đặt trước nếu không phát hiện thấy người ở. Có thể kết nối tối đa 10 cảm biến này thành một nhóm và nếu một người cảm nhận được chuyển động khi cần ánh sáng nhân tạo, thì tất cả các cảm biến sẽ được kích hoạt để chiếu sáng toàn bộ khu vực một cách thuận tiện.

Việc lập trình các cảm biến chuyển động có chức năng thu sáng tự nhiên được thực hiện dễ dàng với điều khiển từ xa vận hành bằng 1 phím, giúp đơn giản hóa việc cài đặt cảnh, phạm vi phát hiện, ngưỡng ánh sáng ban ngày, ngưỡng ánh sáng ban ngày xung quanh, thời gian chờ, thời gian chờ, v.v.

Các cảm biến chuyển động vi sóng độc lập gắn phẳng cũng với khả năng thu hoạch ánh sáng ban ngày được tích hợp sẵn. Việc lập trình các thông số trên cũng được thực hiện với điều khiển từ xa hoặc bằng cách lựa chọn nhiều cài đặt đặt trước của công tắc.

Hình minh họa sau đây cho thấy khi có đủ ánh sáng tự nhiên, đèn sẽ tắt mặc dù đã phát hiện thấy sự hiện diện.

- Đèn vẫn tắt khi mức ánh sáng tự nhiên vượt quá ngưỡng ánh sáng ban ngày được cài đặt trước, ngay cả khi phát hiện chuyển động.

- Đèn bật sáng khi ánh sáng tự nhiên không đủ.

- Công suất ánh sáng điều chỉnh từ độ sáng đầy đủ đến mức độ mờ tối thiểu theo sự thay đổi của độ sáng ban ngày, để duy trì mức lux mục tiêu.



- Đèn cuối cùng sẽ tắt bất cứ khi nào đủ ánh sáng ban ngày xung quanh, ngay cả khi có mặt.

- Độ sáng sau thời gian giữ.

- Thời gian chờ.