V mnohých kancelářích a v jiných provozních místnostech, ve školních učebnách a v nemocničních pokojích bývá nesprávný způsob provozování vnitřního osvětlení nepříjemným problémem, majícím značný vliv na spotřebu elektrické energie a také na zdraví lidí. Pro pochopení si představme, jaké je chování průměrného Evropana při manuálním ovládání kancelářského osvětlení. Při ranním příchodu obvykle bezmyšlenkovitě zapíná vnitřní osvětlení bez ohledu na to, zda přirozené osvětlení je či není postačující. Během dne, i při delších dobách nepřítomnosti v kanceláři, zůstává osvětlení trvale v provozu a teprve při odpoledním odchodu z kanceláře je vypíná. Snadno se ale může stát, že osvětlení zůstává v provozu i přes noc a v některých případech i po celý víkend.

Na druhé straně se ovšem najdou i jedinci, kteří se tváří, že jejich životním cílem jsou úspory energie a vnitřní osvětlení vypínají jen při jakémkoli náznaku přirozeného světla. Takovéto úspory jsou naopak zdraví škodlivé – při nepostačující hygienické úrovni osvětlení dochází poměrně rychle k únavě a postupně také ke zhoršování zraku.

Ze zdravotního hlediska je proto potřebné udržovat určitou hladinu osvětlení, specificky stanovenou pro daný typ činnosti. Ideální je udržovat konstantní osvětlenost v jednotlivých místnostech (samozřejmě ve vazbě na přítomnost osob). Ovšem ne v každém objektu bude majitel objektu investovat do tohoto způsobu regulace. Jednodušším řešením je proto spínání svítidel s vazbou na přítomnost lidí, které navíc zajišťuje i automatické vypínání osvětlení při překročení předem nastavené hladiny osvětlení (např. 500 lx). Ve velkých kancelářích se tento způsob spínání osvětlení někdy využívá k jednoduché regulaci spínáním jednotlivých řad svítidel. Při vyšším příspěvku přirozeného osvětlení se pak postupně vypínají jednotlivé úseky – nejdříve řada u oken, později řady svítidel od oken vzdálenější vždy tak, aby byla dodržena normami předepsaná minimální osvětlenost.

Snímače přítomnosti jsou nejčastěji montovány na strop v takových vzájemných vzdálenostech, aby využívaná plocha místnosti byla dostatečně pokryta. Pro registraci menších pohybů (např. rukou při práci na klávesnici PC) je nutné uvažovat o řešení s menším dosahem snímače.

Naopak, pokud se jedná o větší pohyby, například přecházení k odkládacím plochám apod., lze použít řešení s větším dosahem snímače. Žádný existující snímač přítomnosti bohužel nedokáže snímat pohyby spojitě na celé snímací ploše. V závislosti na konstrukci optického systému (čočky a soustavy zrcadel v přístroji) pokrývají tyto přístroje lépe nebo hůře sledovaný prostor. Z toho vyplývá, že ne vždy bude snímač schopen zaregistrovat např. pohyby prstů na klávesnici PC, pokud osoba nebude pohybovat dalšími částmi těla – klávesnice může být umístěna v některém z mnoha hluchých malých prostorů. Potom se může stát, že po uplynutí nastaveného časového zpoždění dojde k vypnutí osvětlení, přestože neustále pokračuje pohyb prstů na klávesnici. To znamená, že je nutné volit přístroj s lepším pokrytím plochy snímacími segmenty a kromě toho také během oživování instalace prověřit, zda prostor s klávesnicí je skutečně ve snímaném segmentu. V případě, že tomu tak není, je zapotřebí např. pootočit snímač v elektroinstalační krabici o několik úhlových stupňů a zajistit tak jeho správnou činnost. Méně vhodnou variantou nápravy nesprávné funkce, obvykle neakceptovatelnou zákazníkem, je mírné prostorové přemístění pracoviště (obvykle o několik desítek cm).

Dosud jsme uvažovali optimální montážní výšku snímače přítomnosti 2,5 m nad podlahou. Ve většině komerčních objektů je ale výška stropů vyšší. Snímače přítomnosti namontované na stropě budou tedy ve větší výšce. Příznivým důsledkem jejich vyššího umístění je zvětšení sledované plochy, jak je uvedeno na příkladu v tabulce. Ovšem nepříznivým důsledkem je nejen zvětšení plošek sledovaných segmentů, ale stejně tak i ploch mimo záběr snímačů (tzv. hluchých prostorů). Z toho pak vyplývá nutnost mnohem pečlivějšího přezkoumání a nastavení správné činnosti během oživování instalace. Snímače přítomnosti lze ukládat i do větších montážních výšek, v takovém případě ale klesá jejich citlivost a nelze je již spolehlivě využívat pro sledování prostoru, v němž osoby sedí u pracovní plochy, bez významnějších pohybů těla.

V tabulce uvedené hodnoty dosahů platí pouze za předpokladu, že ve snímacím poli nejsou žádné překážky a stropní svítidla jsou zapuštěna do stropního podhledu anebo těsně přisazena ke stropu. Při montáži snímačů přítomnosti na strop, v místnosti, v níž jsou svítidla zavěšena pod stropem, může dojít k omezení dosahu snímačů. Ovšem stejné důsledky může mít i rozdělení místnosti na menší prostory nábytkem, paravány, ale i květinovou výzdobou.

Nepříznivé vlivy na činnost snímačů přítomnosti ale mohou mít i různé intenzivní zdroje tepla v jejich zorném poli, protože snímače reagují na změny tepelného toku. Typickým příkladem může být například nevhodně umístěné topné těleso s ventilátorem. V takovém případě se osvětlení spíná i v době, kdy osoby opustily sledovaný prostor, následkem rychlého pohybu teplého vzduchu z topného tělesa. Při montáži žárovkových svítidel v blízkosti snímačů přítomnosti (cca do 1,5 m), bude osvětlení rovněž zablokováno v zapnutém stavu, vzhledem k registrovanému velkému tepelnému toku.

Z praxe je znám případ, kdy byla v historických interiérech použita zavěšená žárovková svítidla (lustry) s nepřímým osvětlením, tedy se žárovkami přímo vyzařujícími směrem ke snímačům přítomnosti. Při příchodu pracovníků snímače správně zareagovaly a odeslaly příkazy k zapnutí osvětlení. Vzhledem k velmi silnému tepelnému toku ale došlo k zablokování činnosti snímačů. V tomto objektu byla naštěstí vybudována systémová KNX instalace, takže osvětlení bylo možné vypnout po odchodu z místností manuálním zásahem z centrální vizualizace (s manuálním ovládáním tlačítkovými spínači projekt neuvažoval – předpokládán zde byl výhradně samočinný provoz). Teprve po výměně světelných zdrojů (žárovky byly nahrazeny "chladnějšími" úspornými žárovkami) došlo k úpravě činnosti – snímače již reagovaly správně, podle předem nastavených parametrů.

Pokud jsou zdroje tepla umístěny správně, tedy mimo zorné pole snímače přítomnosti, jejich vliv na snímače je zcela zanedbatelný. Bez obav je tak lze použít v místnostech vybavených tepelným konvektorem, teplovodním radiátorem nebo v místnostech s ostrým slunečním světlem přicházejícím oknem.

Optický systém snímačů přítomnosti bývá často konstruován tak, že sestává z několika samostatných snímačů, z nichž je každý určen pro jednu část prostoru. Toto řešení umožňuje vzájemně oddělit funkci dílčích okruhů osvětlení. Potom bude samočinně řízeno osvětlení tak, aby bylo v provozu jen v obsazené části místnosti.

Ve větších prostorách, jejichž celou plochu nemůže pokrýt jeden snímač přítomnosti, se běžně používá vyšší počet těchto přístrojů umístěných tak, aby se jejich dosahy vzájemně částečně překrývaly. Takto je zajištěn spolehlivý provoz osvětlení ve sledovaném prostoru. Vzhledem k tomu, že snímače přítomnosti jsou vybaveny také snímači intenzity osvětlení, lze u nich nastavit hladinu přirozeného osvětlení a vnitřní osvětlení pak bude možné následně automaticky ovládat nejen spínáním, ale také v okruzích s řízením stálé osvětlenosti. V takovém případě je v místnostech udržována předem nastavená úroveň osvětlenosti, navíc s přímou vazbou na přítomnost osob. Tato kombinace obvykle představuje optimální využívání elektrické energie v oblasti vnitřního osvětlení.

Dalším velmi výhodným parametrem snímačů přítomnosti je možnost jejich využití nejen pro řízení osvětlení, ale souběžně i pro přepínání režimů vytápění nebo chlazení, rovněž v závislosti na přítomnosti osob. Pro tento účel se v parametrech snímače nastavuje zpravidla delší časový interval pro indikaci nepřítomnosti (vypínací signál je odeslán po uplynutí nastaveného zpoždění po zaznamenání posledního pohybu). Takto lze dosáhnout velmi výrazných přídavných úspor tepelné energie, protože do komfortního režimu činnosti je zdroj tepla uveden nikoliv podle časového programu stanoveného na základě určené pracovní doby, ale podle skutečně strávené doby osob v místnosti. Po jejich odchodu, po uplynutí nastaveného časového zpoždění, je spotřeba tepla omezena přechodem do úsporného režimu. Efektivnost tohoto řešení potvrzují i statistiky, podle kterých je až 40% kanceláří a podobných místností zcela prázdných i během pracovní doby. Je tedy zřejmé, že při běžném, obvykle časovém způsobu řízení spotřeby tepla, dochází k obrovskému plýtvání.

Předchozí část článku:

• Řízení vnitřního osvětlení (1) – Úvod

• Řízení vnitřního osvětlení (2) – Spínání osvětlení s časovým omezením

• Řízení vnitřního osvětlení (3) – Spínání osvětlení s vazbou na pohyb

• Řízení vnitřního osvětlení (4) – Zapojení snímače pohybu pro spínání osvětlení

Pokračování: