Introducción

Las farolas solares son una solución de iluminación sostenible y energéticamente eficiente para exteriores. Para optimizar aún más su funcionalidad y mejorar la eficiencia energética, instalar sensores de movimiento de microondas o infrarrojos pasivos (PIR) es una buena opción. Estos dispositivos pueden encenderse, apagarse o ajustar la luminosidad automáticamente según la detección de movimiento y radiación, ahorrando energía y aportando mayor comodidad. En esta entrada del blog, nos centraremos en qué son los sensores de movimiento/infrarrojos, sus diferencias y sus ventajas. Por supuesto, también tienen sus desventajas, como la corta distancia de detección, las falsas detecciones y los retrasos. Por lo tanto, profundizaremos en cómo integrar mejor los sensores de movimiento/infrarrojos en las farolas solares, entre las cuales la regulación temporizada (¿Qué es la regulación temporizada?) es una excelente opción. A continuación, profundizaremos en el texto principal para comprender todo el contenido y poder elegir mejor una farola solar con sensor de movimiento o sensores infrarrojos pasivos y aprovechar al máximo su función.

¿Qué es la farola solar?

Los componentes principales de las farolas solares son paneles solares, baterías recargables, luces LED y controladores. Para optimizar su rendimiento, se suelen instalar sensores inteligentes. Los paneles solares convierten la energía solar en energía eléctrica, y las baterías recargables almacenan esta energía y la utilizan para las lámparas LED por la noche. Las farolas LED (farolas LED ZGSM) convierten la energía eléctrica en energía lumínica para iluminar las carreteras. El controlador controla el flujo de corriente. Durante el día, la corriente fluye del panel solar a la batería a través del controlador, y por la noche, de la batería a la lámpara LED a través del controlador, que actúa como un centro de control. En el sistema de farolas solares, la batería es un factor importante que influye en el coste del sistema. Si se utiliza una batería de alta capacidad (más información sobre la batería de las farolas solares), aunque puede garantizar el funcionamiento normal de la lámpara en días nublados o noches largas, el coste total aumentará considerablemente. Sin embargo, ahora existe una solución a este problema: las farolas solares modernas utilizan cada vez más sensores de movimiento e infrarrojos para reducir el consumo de energía. Los sensores de microondas pueden detectar objetos en movimiento dentro de un rango determinado y aumentar la intensidad de la luz de la farola solar con sensor de movimiento solo cuando es necesario. Los sensores infrarrojos pasivos pueden identificar las señales de calor de peatones y vehículos, de modo que las lámparas se encienden cuando es necesario. Este método de ajuste de la potencia de la lámpara en tiempo real reduce la dependencia de baterías de gran capacidad y puede reducir eficazmente el coste de los sistemas de iluminación solar.

Sensor de movimiento vs sensor infrarrojo pasivo

¿Qué es un sensor de movimiento (sensor de microondas)?

Un sensor de movimiento utiliza radiación de microondas, que es una onda electromagnética que puede penetrar ciertos materiales (como vidrio, madera o plástico). Es un dispositivo de detección que utiliza microondas para detectar movimiento en un área correspondiente. Funciona emitiendo continuamente señales de microondas y midiendo los reflejos de los objetos y las personas en su área de detección. Funciona basándose en el efecto Doppler, que es la frecuencia de la onda cambia cuando la fuente u observador se mueve. Cuando el objeto está estacionario, la onda emitida por el sensor de microondas (la onda transmitida) tiene la misma frecuencia que la onda reflejada. Sin embargo, cuando el objeto se mueve, la frecuencia de la onda reflejada cambia dependiendo de la velocidad y la dirección del objeto. El sensor de microondas puede detectar este cambio de frecuencia, y luego enviará un comando (como una señal de atenuación de 0-10 V o una señal de nivel TTL) al controlador LED (Más sobre el controlador LED) o al controlador solar, que eventualmente activará el interruptor o la atenuación de la farola solar con sensor de movimiento.

¿Qué es un sensor infrarrojo pasivo (sensor PIR)?

Los sensores PIR utilizan radiación infrarroja para detectar la presencia o ausencia de objetos dentro de su rango de detección. Su principio de funcionamiento difiere del de la detección activa de los sensores de microondas, pero la detección pasiva, es decir, el sensor PIR no envía ninguna señal, sino que responde a los cambios en la energía infrarroja emitida por el objeto. Los sensores PIR constan de un elemento piroeléctrico y una lente. Los sensores piroeléctricos son materiales que generan pequeñas cargas eléctricas al exponerse al calor. La lente se encarga de enfocar la radiación infrarroja hacia el sensor, lo que afecta su rango de detección. Cuando un cuerpo humano o un animal de sangre caliente se mueve, la radiación infrarroja que emite cambia la temperatura superficial del elemento piroeléctrico. Este cambio de temperatura provoca un aumento de la temperatura superficial y, a continuación, cambia la polarización dentro del elemento, es decir, destruye el equilibrio de carga unido al elemento, generando cargas que ninguna sustancia puede combinar con él. Estas cargas se convierten en señales eléctricas, y cuando el controlador LED o el controlador solar recibe esta señal eléctrica, puede regular o conmutar la luz solar de la calle con sensor PIR. Cabe señalar que si el objetivo está estacionario, la intensidad de la radiación infrarroja que emite es constante y la temperatura del elemento piroeléctrico permanece estable, el PIR no generará una salida de señal para ajustar la salida de la farola solar con sensor PIR.

Beneficio de la farola solar con sensor de movimiento o sensor PIR

Ahorro de energía

La farola solar con sensor de movimiento se ajusta automáticamente a la intensidad ideal al detectar que alguien entra en la zona iluminada. Una vez despejada, la luz vuelve a una intensidad preestablecida más baja. Esto equilibra inteligentemente el consumo de energía sin poner en peligro la seguridad pública. Este método de ajuste de las farolas solares puede reducir el consumo innecesario de energía cuando no hay nadie cerca, aprovechando al máximo la energía solar limitada (almacenada en baterías) por la noche. Este modo de funcionamiento también reduce la cantidad de descarga nocturna, evitando descargas profundas y prolongando su vida útil (largas jornadas de autonomía).

Reducir la contaminación lumínica

Las Farola solar con sensor de movimiento reducen la potencia de las lámparas en horas no esenciales para evitar la luz intensa nocturna que perturba el sueño de los residentes. Asimismo, las farolas exteriores con atenuación (como sensores de movimiento, temporizador o control inteligente) cumplen con los requisitos de la Asociación Internacional de Cielo Oscuro (IDA, ¿y qué es IDA?), lo cual resulta muy útil para recordar el cielo oscuro y reducir el impacto en las observaciones astronómicas. Las Farola solar con sensor de movimiento o sensor PIR también pueden cortar completamente la potencia, reduciendo así el impacto en la fauna silvestre, como el fototropismo de los insectos y la interferencia con la navegación de las aves.

Reducir la configuración de las farolas solares

La farola solar con sensor de movimiento puede suministrar energía según demanda. Cuando alguien pasa bajo la luz, se recomienda que funcione al 100% de su potencia, mientras que cuando no hay nadie, puede funcionar al 50% o incluso menos (20% es la configuración predeterminada del PV5 de ZGSM). Esto hace que el consumo de energía de la luz durante la noche sea solo un 50% o menos que el de las farolas solares convencionales, por lo que los requisitos de configuración de paneles solares y baterías se reducen significativamente. Por ejemplo, la farola solar dividida de 50W de la serie PV7 de ZGSM (soluciones de farola solar dividida de ZGSM) requiere paneles solares de 200W y baterías de 72Ah a 12,8V. Cuando está equipada con sensores de microondas, solo se necesitan paneles de 100W y baterías de 36Ah para satisfacer la demanda. Tras cálculos preliminares, el costo de las baterías y la energía solar se reduce en aproximadamente un 40%, y el costo de todo el sistema se reduce en aproximadamente un 30%. Además, el bajo consumo de batería después de estar equipado con sensores de microondas puede evitar una descarga profunda, retrasando así la vida útil del sistema, reduciendo los costos de mantenimiento a largo plazo y mejorando el rendimiento económico general.

Solución sugerida por ZGSM para farola solar con sensor de movimiento o sensor PIR

¿Optar por una farola solar con sensor de movimiento o un sensor PIR?

El sensor de movimiento se activa al detectar el movimiento de objetos, por lo que es inevitable que se produzcan falsas alarmas por movimientos ajenos al objetivo, como hojas y animales pequeños que se mueven por el viento. Dado que el sensor de movimiento no depende de la radiación térmica, puede funcionar de forma estable en entornos con temperaturas extremadamente altas y bajas. Por el contrario, el sensor infrarrojo pasivo (PIR) se basa en la detección de radiación térmica. Puede filtrar eficazmente la interferencia de objetos inanimados (como hojas y viento) y algunos animales de sangre fría, y la probabilidad de falsas alarmas es relativamente baja. Sin embargo, su sensibilidad se ve afectada por la temperatura ambiente. Las temperaturas extremadamente altas causarán interferencias por ruido térmico de fondo, mientras que las bajas temperaturas debilitarán la señal infrarroja emitida por el cuerpo humano, lo que reducirá la distancia de detección o la velocidad de respuesta del PIR. Si necesita mejorar la fiabilidad de la detección, se recomiendan sensores de doble tecnología (PIR y sensor de movimiento combinados), ya que la combinación de ambas puede reducir las falsas alarmas. Por cierto, el sensor de movimiento se puede utilizar con un control inteligente; consulte “Detector de movimiento en farolas” para obtener más información.

Atenuación con temporizador y sensor de movimiento/sensor PIR

Aunque los sensores de doble tecnología son buenos, su costo también es muy alto y la rentabilidad de usarlos en farolas solares no es alta. En aplicaciones prácticas, ZGSM recomienda usar la atenuación del temporizador y el sensor juntos. Un caso típico de ZGSM es el siguiente. Después de comprar la muestra, el cliente informó que la distancia de detección de la lámpara era demasiado corta y no podía satisfacer las necesidades de iluminación con mucho tráfico. Según la descripción del cliente, la sección de carretera correspondiente tiene un gran flujo de tráfico y peatones de 18:00 a 21:00, y básicamente hay poco tráfico de 21:00 a 24:00, con un flujo de peatones medio, y básicamente no hay tráfico después de las 24:00. Con base en esta información, ZGSM recomienda la solución de usar la atenuación del temporizador y el sensor juntos. De 18:00 a 21:00, desactive el sensor, es decir, la lámpara funciona al 100%; Entre las 21:00 y las 24:00, active la atenuación automática y ajuste la potencia al 60 % si hay personas bajo la luz solar y al 30 % si pasa una. En el último periodo, ajuste la potencia al 40 % si detecta movimiento y al 20 % si no. Esta solución no solo garantiza una iluminación suficiente durante las horas punta (antes de las 21:00), sino que también permite un ahorro de energía inteligente durante las horas valle (después de las 21:00), lo que resulta más práctico que la solución de sensor de doble tecnología, más costosa. El nivel de atenuación y el periodo de tiempo mencionados se pueden seleccionar según las necesidades del usuario. Para más información, contacte con ZGSM.

Installation precautions

Los sensores de microondas utilizan radiación de microondas, que puede penetrar cierto espesor en vidrio, madera o plástico, pero el metal puede bloquear y reflejar las señales de microondas. Al instalarlos, recomendamos evitar superficies metálicas, especialmente evitar que bloqueen la dirección de emisión de microondas. En segundo lugar, la sensibilidad de la detección de microondas también está relacionada con la velocidad y el tamaño del objeto en movimiento. No se recomienda instalar farolas solares con sensores de movimiento en carreteras con alta velocidad. En tercer lugar, la altura y el ángulo de instalación de la lámpara también afectan la distancia de detección. La altura ideal de instalación es de 5 a 9 metros. Los puntos segundo y tercero también afectan la distancia de detección del sensor PIR. A diferencia de los sensores de microondas, los cambios de temperatura ambiente tienen un mayor impacto en la sensibilidad de detección de los sensores PIR. La temperatura ideal de funcionamiento es de 20 a 30 °C, por lo que no es adecuado para zonas extremadamente cálidas como Oriente Medio. Cabe destacar que el PIR también detecta personas en movimiento y es más sensible al movimiento tangencial. Por lo tanto, es necesario considerar el ángulo de instalación de los sensores PIR en algunas aplicaciones en interiores. Los sensores de microondas no se ven afectados por la temperatura, pero las señales inalámbricas, como WiFi, señales 4G, Bluetooth, etc., si la distancia de detección es corta, verifique si dichas señales existen cerca del sensor de microondas.

ZGSM Farola solar con sensor de movimiento o sensor infrarrojo pasivo

Como fabricante profesional, ZGSM ofrece a sus clientes sistemas de alumbrado público solar de alta calidad. Estas lámparas pueden equiparse con sensores de movimiento o PIR, y ZGSM puede personalizar la curva de atenuación según las necesidades de cada proyecto. Además, contamos con un equipo de diseño profesional que puede calcular la configuración de los sistemas de alumbrado público solar según las condiciones de la carretera, los requisitos de iluminación (norma de iluminación vial) y las condiciones locales de sol y lluvia. Las imágenes a continuación muestran nuestra gama de productos. Haga clic en el enlace correspondiente para obtener más información sobre las ZGSM farola solar con sensor de movimiento o sensor PIR.

Resumen

Las farolas solares con sensores son una solución de iluminación inteligente de bajo consumo (solución de alumbrado público inteligente ZGSM), especialmente indicada para zonas con cobertura de red insuficiente o con altos costes de instalación. Constan de paneles solares, baterías, lámparas LED y controladores, y la incorporación de sensores de movimiento (microondas o PIR) puede optimizar aún más el consumo energético. Los sensores de microondas utilizan el efecto Doppler para detectar objetos en movimiento, con una fuerte penetración, pero con posibilidad de falsas alarmas; los sensores PIR utilizan radiación térmica infrarroja para detectar cuerpos humanos o vehículos, con mayor antiinterferencia, pero afectados por la temperatura. Ambos tienen sus ventajas y desventajas: los sensores de movimiento se adaptan a entornos extremos, mientras que los sensores PIR tienen una menor tasa de falsas alarmas y su rendimiento se degrada en temperaturas extremadamente altas o bajas. Las farola solar con sensor de movimiento o sensor PIR ofrecen numerosas ventajas, como el ahorro de energía y la reducción del consumo, la reducción de la contaminación lumínica y una mayor vida útil (¿Cuál es la vida útil de las luces LED?). Los sensores con modo de energía inteligente pueden evitar la descarga total de las baterías.

La solución de ZGSM demuestra que la combinación de sensores puede reducir los costes en un 30 % y, al mismo tiempo, mejorar la fiabilidad del sistema. En aplicaciones prácticas, ZGSM recomienda seleccionar sensores según las circunstancias: la función de detección puede desactivarse en zonas con mucho tráfico y la atenuación temporizada puede activarse en periodos de poco tráfico (por ejemplo, configurando diferentes niveles de lúmenes por etapas durante la noche). Durante la instalación, tenga en cuenta lo siguiente: los sensores de microondas deben mantenerse alejados de blindajes metálicos, los sensores PIR deben mantenerse alejados de entornos con altas temperaturas y la altura y el ángulo de instalación deben ajustarse para optimizar la distancia de detección. Además, los sensores de doble tecnología son más caros y menos rentables que la combinación de “atenuación temporizada + sensor de movimiento/sensor PIR”. En resumen, las farola solar con sensor de movimiento logran un ahorro energético eficiente a la vez que satisfacen las necesidades de iluminación mediante una detección precisa y una configuración científica, lo que las convierte en la opción ideal para la iluminación sostenible urbana y rural.

Preguntas Frecuentes

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