Grupo 2 - Sensor de Presença


Montagem da Parte Prática

 

Figura 00 - Parte do material utilizado para a montagem do trabalho

 

 

Figura 01 - Sensor Utilizado - Decorlux SP-0203

 

Figura 02 - Corte da madeira utilizada para construção do trabalho.

Colaborador: TORNEARIA INDEPENDÊNCIA (Jair) - Tel.: 3386-5430

 

Figura 3 - Montagem da Estrutura em madeira

 

Figura 4 - Montagem da instalação elétrica

 



Escrito por Thiago às 18h18
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Figura 5 - Ligando o circuito de iluminação ao Sensor de Presença

 

Figura 6 - Instalação do Sensor de Presença concluida

 

Figura 7 - Trabalho concluido

 

Figura 08 - Thiago, Trabalho, Matheus e Patricia

 



Escrito por Thiago às 18h10
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Escrito por Thiago às 15h46
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Disponível no Mercado



Escrito por Thiago às 15h45
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Sensores de Presença

 

1. Introdução

 

Utilizados em projetos em que o objetivo é oferecer uma maior eficiência dos sistemas de iluminação, os sensores de ocupação podem trabalhar de forma integrada à iluminação natural, uma vez que proporcionam um melhor conforto aos ocupantes do ambiente no qual estão instalados. Seu uso é recomendado a vários tipos de ambientes, oferecendo flexibilidade, economia de energia e benefícios ecológicos. Basicamente, os sensores detectam a presença ou a ausência de pessoas e ligam ou desligam as luzes. Em algumas circunstâncias, podem economizar até 90% de energia, mas, em outras, podem levar a resultados frustrantes. Portanto, é importante considerar uma série de informações antes de se optar pelo uso de um sensor de ocupação.

 

De acordo com o EPA (Environmental Protection Agency), o uso de sensores de ocupação pode representar uma economia de energia que varia de 40% a 46% em salas de aula, 13% a 50% em escritórios privados, 30% a 90% em refeitórios, 22% a 65% em salas de conferência, 30% a 80% em corredores e 45% a 80% em depósitos. Estes índices, no entanto, podem sofrer significativas alterações. Para se determinar de modo mais preciso a eficiência dos sensores de ocupação, existem algumas ferramentas disponíveis, que vão desde questionários dirigidos aos ocupantes das áreas nas quais os sensores vão ser instalados até equipamentos que monitoram e gravam os hábitos dos usuários. Além de proporcionar economia de energia, tais sensores são utilizados como medida de segurança, pois indica que determinada área está sendo ocupada.



Escrito por Thiago às 18h41
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2. Operação

 

Sua operação está baseada na detecção de pessoas por meio de células com tecnologia de raios infravermelhos, ultra-som ou ambos, que vão informar a uma unidade eletrônica, também chamada de controlador, a ocupação ou não do local, energizando ou desenergizando um relé que, por sua vez, irá operar o circuito elétrico da fonte de luz (Figura 1).

 

 

Figura 1 - Circuito de Controle

 

O sensor pode ter incorporado ainda um dispositivo, de tempo programável, que desligará as luzes após a ausência do ocupante em tempos predeterminados, como um sistema dimmer ou um sensor de luminosidade que bloqueia a operação de luz artificial enquanto houver luz natural. Na maioria dos sensores de ocupação, o dispositivo de controle de tempo já vem incorporado, o que não acontece com sensores de luminosidade e dimmers. É bom salientar que, em casos de sistemas de iluminação que utilizam lâmpadas de descarga (fluorescente), o uso de sensores com dimmer só é indicado caso os reatores permitam a dimerização. Existem alguns sensores que não suportam o uso de reatores eletrônicos ou lâmpadas compactas. Tal impossibilidade pode ser verificada nas embalagens dos sensores. Nos sistemas HID, como vapor de sódio, vapor de mercúrio e vapores metálicos, o uso de sensores não é recomendado devido ao longo tempo da partida destas lâmpadas. Basicamente, os sensores aplicam-se a duas finalidades:

1. Desligar as lâmpadas quando o ambiente estiver desocupado.

2. Ligar e manter as lâmpadas acesas quando o ambiente estiver ocupado.

 

As funções dos sensores de ocupação podem ser estendidas para desligar parte das lâmpadas de determinadas luminárias durante o dia, em ambientes com presença de iluminação natural; desligar as luminárias próximas às janelas; desligar as luzes somente fora do entorno do local de trabalho, entre outras.



Escrito por Thiago às 18h41
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3. Tipos de sensores

 

Os tipos mais comuns são os sensores infravermelhos e sensores ultra-sônicos.

 

3.1. Sensores infravermelhos

São sensores passivos, ou seja, não emitem radiação, percebem a presença de pessoas no ambiente por meio da radiação de calor emitida pelo corpo em movimento (comprimento de onda na faixa de 10 mícrons). Estes sensores somente conseguem detectar o movimento se estiverem alinhados com o ocupante, não sendo possível detectar ocupantes caso haja paredes, janelas ou outros obstáculos no caminho. Devido à constituição de suas lentes, que segmenta a área em cones, estes sensores possuem limitações para detectar pequenos movimentos em grandes distâncias, maiores que 5 metros (Figura 4).

 

Os sensores de embutir, que substituem diretamente o interruptor de parede ou o de teto (Figura 2), são os mais indicados para pequenos ambientes, não sendo necessária uma fiação especial para serem instalados. Em ambientes com ar-condicionado, um maior cuidado deve ser tomado para que o ar não incida diretamente sobre o sensor de ocupação, o que ocorre com freqüência nos casos de instalação no teto.

  

Figura 2 - Sensores passivos infravermelhos

 

 

3.2. Sensores ultra-sônicos

Sensores ultra-sônicos (Figura 3) ativam um cristal de quartzo que emite ondas ultra-sônicas em freqüências superiores ao limite da percepção humana (entre 25 e 40 kHz), por meio do espaço, para detectar a presença de ocupantes. Este sinal em alta freqüência é comparado com a freqüência do sinal refletido (efeito Doppler), e qualquer diferença é interpretada como a presença de alguém no espaço de cobertura. Para seu funcionamento, não é necessário que o ocupante esteja em alinhamento direto com o sensor de ocupação, podendo ser detectados movimentos em curvas e ao redor de objetos, ainda que com algumas restrições. Este tipo de sensor é capaz de perceber pequenos movimentos, como os das mãos, e são indicados para grandes áreas. Ao contrário do sensor infravermelho, seu campo de visão não pode ser ajustado (Figura 4).

  

Figura 3 - Sensores ultra-sônicos

 

 

Figura 4 - Áreas de cobertura dos sensores de ocupação

 

Sensores ultra-sônicos são mais indicados para uso em espaços abertos, espaços com obstáculos de superfície dura e para altura de montagem inferior a 5 metros. Seu uso deve ser evitado em lugares com alto nível de ruído e com cobertura restrita.

 

Os sensores ultra-sônicos podem detectar qualquer movimento dentro das linhas de contorno, porém, os sensores infravermelhos só enxergam movimentos nas interfaces dos cones, o que faz serem mais sensíveis nas áreas próximas ao sensor.

 

 

3.3. Sensores híbridos

Um outro sensor encontrado no mercado é o que utiliza as duas  tecnologias, infravermelho e ultra-som. Neste caso, o sistema de iluminação é ativado somente quando ambos detectam a presença de pessoas, o que aumenta a confiabilidade do sistema, evitando apagamentos ou acendimentos indesejáveis. Por terem um custo maior, são indicados para ambientes em que é necessário um alto grau de detecção, como em salas de aula, salas de conferência, entre outros.

 

 

 

3.4. Comparação entre sensores infravermelhos e sensores ultrasônicos

Como pode ser notado, salvo uma característica ou outra, tanto os sensores infravermelhos como a ultra-sônicos têm similaridades. Os sensores ultrasônicos são, em geral, mais caros, no entanto, possuem uma área de cobertura e uma sensibilidade maior que os infravermelhos. Contudo, o aumento de sensibilidade pode levar a uma atuação indesejada, por exemplo, por um súbito deslocamento de ar devido a uma janela aberta ou o liga e desliga do aparelho de ar-condicionado.

 

3.5. Outras tecnologias

Existem ainda outros tipos de sensores, entre eles os sensores a microondas, que trabalham de maneira muito parecida com a do ultra-som, emitindo, recebendo e comparando alterações da freqüência, e também com a dos sensores que detectam o ruído de pessoas e máquinas. Seu uso é mais apropriado em ambientes industriais. Entretanto, estas duas tecnologias ainda são muito pouco utilizadas.



Escrito por Thiago às 18h40
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4. Terminologia

 

Uma vez determinada a capacidade elétrica do circuito e os hábitos de ocupação dos ambientes, é hora de especificar o sensor, e para isto é bom entender um pouco mais de sua terminologia.

 

Aviso sonoro ou luminoso: em um tempo determinado, o sensor emite um sinal sonoro ou luminoso indicando que vai desligar o sistema.

 

Acionamento manual: necessita da intervenção do usuário para ligá-lo, sendo o desligamento realizado automaticamente.

 

Capacidade: carga máxima que o sensor com relé incorporado atuará no sistema de iluminação (quando a carga é maior que a capacidade do aparelho, pode-se fazer uso de um relé auxiliar externo, de capacidade adequada, que acionará o sistema de iluminação).

 

Conectividade a sistemas de rede: sensor que permite ser programado por computador para ser acionado em horários e datas predeterminadas. São geralmente usados para controle de grandes espaços em que seja necessária uma atuação global. 

 

Controle centralizado: utilizado para ligar,desligar ou regular os sistemas de iluminação instalados em grandes áreas e que também pode ser associado a sistemas de segurança.

 

Controles distribuídos: são baseados em protocolos de comunicação digital. Estes sistemas são integrados ao sistema de automação da edificação ou ao sistema gerenciador de energia. Uma interface de endereçamento digital, DALI (Digital Addressable Lighting Interface), proporciona meios de controle individual ou de grupo de luminárias, utilizando “condutores de controle” independentes dos condutores de energia, o que permite um alto grau de flexibilidade.

 

Dimmer manual: sensor com o qual o ocupante regula o fluxo luminoso manualmente.

 

Dimmer automático: um circuito interno inteligente que regula a luz artificial em função da luz natural.

 

Dimmer com controle remoto sem fio: semelhante ao controle remoto manual, em que o controle utiliza tecnologia semelhante à utilizada em controles de aparelhos de TV. Indicado principalmente em “retrofits” para se evitar a instalação de novos circuitos elétricos.

 

Estágio duplo: sensor que possui dois relés independentes para serem ligados ou desligados em horários distintos.

 

Foto sensor: para operação em combinação com a luz natural.

 

Sensor auto-calibrável: projetado com circuito inteligente que faz automaticamente o reconhecimento do local e se auto-ajusta.

 

Sensibilidade: indica como o sensor responde a determinado movimento ou ruído (a sensibilidade varia em função da distância entre o sensor e o ocupante, portanto, ajustes devem ser previstos para se evitar operações indesejadas).

 

Tensão de operação: os sensores podem usar a própria tensão alternada de rede (127V ou

220V) para sua alimentação, o que é o caso dos sensores para comando de poucas luminárias; ou uma fonte de tensão baixa, geralmente 24V, no caso de sistemas de iluminação maiores, quando se requer um módulo comercialmente chamado de power pack.

 

Tempo de retardo: tempo que o dispositivo leva para desligar o sistema de iluminação após a sala ter sido desocupada.



Escrito por Thiago às 18h38
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5. Instalação

 

O local da instalação e a orientação apropriada do sensor contribuirão significativamente para o seu bom funcionamento e para que se evitem as indesejáveis falhas de operação (não ligar as luzes quando o ocupante estiver presente, desligar na presença de ocupantes, acionamento fora da área de cobertura desejável, etc.).

 

5.1. Sensores de teto

Sensores para montagem no teto são apropriados para ambientes de dimensões maiores, principalmente aqueles que possuem muitos obstáculos, como repartições, e pequenas áreas agregadas, como corredores ou salas. Apesar de ter um custo de instalação maior que os dos sensores de parede, apresentam vantagens econômicas em grandes áreas. Nestes casos, quando um único sensor não é capaz de garantir uma cobertura efetiva, a área pode ser dividida em zonas e os sensores podem ser instalados em redes e com as interligações feitas em circuitos de baixa voltagem. Quando o ambiente for dividido em zonas, é recomendável que haja uma superposição de

área de cobertura de aproximadamente 20%.

 

5.2. Sensores de parede

Existem dois tipos de sensores de parede: os sensores para fixação em caixa de embutir, que possuem uma aplicação mais simples, com custo reduzido, pois são instalados na caixa do interruptor e que geralmente são indicados para pequenas áreas ou áreas fechadas; e os sensores para fixação no alto da parede, adequados para uma cobertura de áreas maiores e que possuem obstáculos.

 

5.3. Sensores de áreas de trabalho

Ideais para áreas de trabalho individuais, podem estar associados ao fornecimento de energia para computadores, aparelhos de som, etc.

 

5.4. Áreas de Cobertura

Um outro aspecto que tem de ser analisado é a área de cobertura do sensor. Esta área é fornecida pelo fabricante mediante desenhos ou gráficos e, em geral, estão associadas à curva de sensibilidade.



Escrito por Thiago às 18h38
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6. Escolha do Sensor de Ocupação

 

Há uma infinidade de particularidades e modelos de sensores que podem determinar a escolha do sensor apropriado para um determinado ambiente. A Tabela, a seguir, tem o objetivo de orientar o projetista de forma a evitar surpresas na fase de comissionamento.

 



Escrito por Thiago às 18h37
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7. Comissionamento

 

Um dos fatores mais importantes para o sucesso do uso dos sensores é, sem dúvida, o comissionamento, fase em que os ajustes serão realizados para se atingir a economia de energia projetada e a satisfação dos ocupantes dos espaços nos quais serão instalados tais sensores. O comissionamento começa na fase do projeto, de forma a garantir que a escolha do sensor e o local de sua fixação estejam de acordo com o uso do ambiente, levando-se em consideração não só a ocupação humana, mas também a disposição dos móveis e as repartições previstas para aquele ambiente. Em uma outra fase do comissionamento, deverão ocorrer três ajustes que serão sugeridos quando máquinas, móveis e repartições estiverem efinitivamente instalados e as pessoas já estiverem em atividade:

 

Ajuste do tempo de retardo: após a sala ter sido desocupada, este tempo não deve ser muito pequeno, pois, apesar de tempos curtos significarem maior economia de energia, podem desagradar os ocupantes, um tempo de retardo de 10 a 15 minutos costuma ser suficiente.

 

Ajuste de sensibilidade: varia muito em função da atividade exercida no ambiente e do número de pessoas, devendo ser feita de forma diferenciada para cada ambiente. Dessa forma, evita-se que a luz se apague com o ambiente ocupado ou que se acendo quando ele estiver desoculpado.

 

Ajuste de sensibilidade do sensor de luz do dia: os ajustes dvem ser realizados nos períodos do dia em que a iluminação natural é significativa. Sempre que possível, o projeto deve contemplar um sensor auto-calibrável, que ajusta automaticamente o tempo de retardo e a sensibilidade. Uma última fase do comissionamento e, talvez, uma das mais importantes, é a "verificação da satisfação dos ocupantes". Isto é fundamental, pois insatisfações, neste caso, pordem significar desligamentos ou bloqueios dos sensores, tornando-os inoperantes.

 

 

 

Fonte: www.exatron.com.br/exatron/downloads/pdf_produtos/128_AULA.pdf 

 

Créditos: Rubens Rosado G. Teixeira (Eng. Eletricista)

 



Escrito por Thiago às 18h37
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Avaliação

 

Lista Tarefas:

1. Formar grupo do projeto – postar nomes completos – Pontuação (2)

2. Criar o Blog do projeto – Pontuação (2)

3. Postar o tema do projeto – Pontuação (2)

4. Postar o tipo de projeto – Pontuação (2)

5. Realizar 4º passo: brainstorming de perguntas sobre o projeto – Pontuação (2)

6. Realizar 5º passo: postar pesquisa exploratória sobre o tema – Pontuação (1)

7. Realizar 6º passo: organizar blocos de perguntas sobre o projeto – Pontuação (2)

8. Postar o endereço do Blog Administrativo:   http://adm2.epc.zip.net – Pontuação (2)

9. Realizar 7º passo: redigir o objetivo do projeto – Pontuação (2)

10. Postar pesquisas sobre: teoria, históriaimagenscuriosidades – Pontuação (1)

11. Postar retrato de todos os participantes do grupo – Pontuação (2)



Escrito por Thiago às 15h22
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Sensor de Presença

 Informações Gerais

                Sensor de presença é um equipamento eletrônico capaz de identificar a presença de pessoas dentro do seu raio de ação e acender a lâmpada do ambiente, acionar um alarme ou, até mesmo, ligar uma torneira. Depois de certo tempo, a ser determinado, o equipamento é desacionado, o que acarreta um considerável potencial de economia de energia elétrica, de até 50%, ou de água. Os sensores são equipamentos indispensáveis nas residências, condomínios e indústrias que usam a tecnologia inteligente para economizar energia. Por serem extremamente sensíveis, vão manter as luzes acesas enquanto houver pessoas no ambiente, detectando mínimos movimentos (cerca de 10cm). É também símbolo de status e de avanço na edificação. É um equipamento totalmente eletrônico, discreto e de fácil instalação; baixo consumo, apenas 2 Watts; não necessita de manutenção, pois o acionamento e o desligamento é totalmente automático; possui várias potências e; várias aplicações.

 

Figura 2 - Tipos de Sensores de Presença



Escrito por Thiago às 20h50
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Objetivo

 

O nosso trabalho tem como objetivo abordar de forma didática os sensores de presença, visando conhecer o funcionamento, as aplicações e seus benefícios ecológicos e econômicos. Diante disso, pretende-se pesquisar a aplicação adequada de cada modelo e, dessa forma, promover o uso racional dos recursos energéticos, os quais causam grandes impactos ambientais na sua geração e, tem se mostrando um grande problema para o mundo contemporâneo. Pretende-se, portanto, expor um recurso útil às construções sustentáveis.



Escrito por Thiago às 15h25
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Blocos de Perguntas

Funcionamento

1. Como funciona o sensor de presença?
2. É rápida a instalação do sensor?
3. Qual o raio de ação do sensor?
4. Como funciona o circuito elétrico do sensor de presença?
5. O sensor de presença não sai de programação?
6. Possui regulagem de sensibilidade?
7. O sensor se desprograma na falta de energia elétrica?
8. Que tipo de carga comanda?
9. Qual a potência de comando?
10. Este sensor pode ser instalado externamente (na rua)?
11. Posso instalar mais de um sensor para acionar a mesma carga?
12. Como posso fazer um teste de funcionamento?
13. Qual é a tensão de alimentação do sensor?
14. Qual a potência máxima do sensor?
15. Quando modelo de sensor é com 3 fios para instalação, mas a rede atual só tem 2 fios, o que fazer?
16. Como posso fazer o ajuste de tempo de acionamento do sensor?
17. Como posso fazer o ajuste de fotocélula do sensor?
18. As lâmpadas acendem mesmo sem presença no ambiente?

 

Aplicação

1. Qual a altura ideal para instalar?
2. Lâmpadas fluorescentes queimam de forma mais rápida?
3. A fotocélula pode ser utilizada separadamente?
4. Posso utilizar mais de uma lâmpada em um único sensor?
5. Posso utilizar mais de um sensor em uma mesma carga?
6. Porque para lâmpadas fluorescentes a potência do sensor é menor?
7. Posso utilizar lâmpadas e/ou cargas diferentes em um mesmo sensor?
8. Pode-se instalá-los em edificações com instalação elétrica antiga?

 

Perguntas Gerais

1. Sensores de presença ajudam mesmo a economizar energia?
2. De que forma ocorre economia do consumo de energia elétrica?
3. É fácil encontrar empresas que executam esse serviço?
4. Quais os tipos de sensores comercializados?
5. O que é sensor de presença ultra-sônico?
6. Quais as vantagens ambientais dos sensores de presença?
7. Qual a utilidade de um sensor de presença?
8. O que é um sensor de presença?
9. Quais são as desvantagens de um sensor de presença?
10. Existe a posibilidade de desativá-lo?
11. Pode ser utilizado em qualquer recinto?
12. Qual o custo medio da instalação de um sensor de presença?
13. Quando surgiu o sensor de presença?
14. A instalação nescessita de conhecimentos técnicos?
15. Qual a aplicação dos sensores de presença na construção civil?
16. Qual tem sido a aceitação do mercado?



Escrito por Thiago às 23h19
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