Iluminación exterior crepuscular y PIR con KNX: fotocélula, refuerzo por movimiento y lógica de temporizador
Combinar una fotocélula KNX con sensores de movimiento PIR proporciona a la iluminación exterior una estrategia energética de dos niveles: un nivel base bajo funciona desde el anochecer hasta el amanecer por seguridad, y un refuerzo por movimiento activa el brillo máximo solo cuando se detecta presencia – reduciendo el consumo de energía durante los períodos sin movimiento hasta en un 80%.
Fotocélula Elsner P03-KNX-FLAT: integración de crepúsculo y lux
El Elsner P03-KNX-FLAT es una estación meteorológica KNX montada en pared o poste que proporciona tanto un bit crepuscular (DPT 1.001) como un valor de lux calibrado (DPT 9.004) en direcciones de grupo separadas. El bit crepuscular es el disparador principal para la iluminación base de anochecer a amanecer, mientras que el valor de lux permite un control más preciso basado en umbrales.
Configuración de direcciones de grupo KNX del Elsner P03
ETS6 parameter settings for Elsner P03-KNX-FLAT: Twilight threshold: 50 lux (adjustable 1–200 lux) Twilight hysteresis: 10 lux (prevents rapid cycling at threshold) Group addresses (recommended scheme): GA 10/0/0 — Twilight bit DPT 1.001 (1=dark, 0=daylight) GA 10/0/1 — Brightness lux DPT 9.004 (0–100,000 lux) GA 10/0/2 — Wind speed m/s DPT 9.005 (optional, if P03-KNX-WS) GA 10/0/3 — Rain alarm DPT 1.001 (optional, if P03-KNX-WS) Twilight logic: Lux < 50 lux for > 30 seconds → GA 10/0/0 sends value 1 Lux > 60 lux for > 60 seconds → GA 10/0/0 sends value 0 (hysteresis window 50–60 lux prevents hunting at sunset/sunrise)
Altura de montaje y orientación: monte el P03 a una altura de 1,5–2,5 m en la fachada norte del edificio o en un poste independiente. Evite posiciones orientadas al sur donde el sol directo de la tarde provocará lecturas prematuras de luz diurna. El sensor no debe estar sombreado por aleros o árboles; la sombra activará un falso crepúsculo durante el día.
Lógica de iluminación base de anochecer a amanecer: crepúsculo ON a atenuación DALI
La lógica de anochecer a amanecer utiliza el bit crepuscular del Elsner P03 como habilitación principal para la iluminación exterior. Cuando está oscuro, el grupo DALI para luminarias exteriores se atenúa al 20% del nivel base, suficiente para navegación y seguridad sin desperdiciar energía a plena potencia durante toda la noche.
Bloque lógico de iluminación base DALI de anochecer a amanecer
Trigger: GA 10/0/0 (Twilight bit) = 1 (dark)
→ KNX DALI gateway: DALI Group 1 (Perimeter) → Scene 1
Scene 1 = 20% brightness (DALI value 51/255)
→ KNX DALI gateway: DALI Group 2 (Parking) → Scene 1
Scene 1 = 20% brightness (DALI value 51/255)
→ KNX DALI gateway: DALI Group 3 (Entrance) → Scene 2
Scene 2 = 40% brightness (DALI value 102/255)
(entrance requires higher base level for pedestrian safety)
Trigger: GA 10/0/0 (Twilight bit) = 0 (daylight)
→ DALI Group 1, 2, 3 → Off (DALI value 0)
Note: DALI scene commands are sent via KNX group addresses
to the KNX-DALI gateway (e.g. Tridonic DALI-2 Gateway or
ABB DALI Gateway DG/S 8.16.1) — not directly to luminaires.
Gateway group address: GA 10/1/0 = DALI Group 1 scene commandSensor exterior PIR: contacto seco a entrada binaria KNX
Los sensores PIR para exteriores de grado comercial como el Optex BX-80N (PIR de cortina de largo alcance) o el Bosch LB1-APS-D (exterior de doble tecnología) proporcionan una salida de relé libre de potencial. Esta se conecta a un módulo de entrada binaria KNX instalado en el cuadro de distribución, convirtiendo el contacto seco en un telegrama KNX.
| Sensor | Alcance de detección | Tipo de salida | Grado de protección IP |
|---|---|---|---|
| Optex BX-80N | Hasta 24 m cortina | Relé libre de potencial NO/NC | IP55 |
| Bosch LB1-APS-D | Hasta 15 m × 15 m | Relé libre de potencial NO/NC | IP54 |
| Optex RLS-30VFM | Hasta 30 m de alcance | Relé libre de potencial NO/NC | IP55 |
| Paradox NV5MX | Hasta 15 m × 15 m | Relé libre de potencial NO/NC | IP55 |
Cableado de entrada binaria KNX para contacto seco PIR
KNX binary input: MDT BE-04000.02 or ABB SA/S 2.16.2.1 Wiring: PIR relay NO contact → Binary input terminal I1 (+) Binary input COM terminal → PIR relay common PIR power supply: 12VDC from panel PSU (separate from KNX bus) ETS6 channel 1 parameters: Operating mode: Switch Contact type: Normally open Send on rising edge: value 1 (motion detected) Send on falling edge: value 0 (no motion) Group address: GA 10/2/0 — PIR Zone 1 motion Cyclic sending: disabled (edge-triggered only) Note: do NOT connect PIR 12VDC supply to KNX bus terminals. KNX bus is 29VDC with current limits for bus devices only.
Lógica de impulso de movimiento: base 20% a pleno brillo y retorno por temporizador
El impulso de movimiento utiliza un módulo lógico KNX para combinar la señal de habilitación crepuscular con la entrada de movimiento PIR. La lógica activa instantáneamente el brillo completo al detectar movimiento e inicia un temporizador de retención de 5 minutos — tras el cual la iluminación vuelve automáticamente al nivel base del 20%.
Configuración de impulso de movimiento del módulo lógico MDT
Logic: AND gate (twilight AND motion) Input 1: GA 10/0/0 (Twilight bit = 1) Input 2: GA 10/2/0 (PIR Zone 1 motion = 1) Output: GA 10/3/0 (Motion boost enable) On GA 10/3/0 rising edge (motion boost trigger): → DALI Group 1 (Perimeter) → Scene 8 = 100% brightness → DALI Group 2 (Parking) → Scene 8 = 100% brightness → Start 5-minute timer block (300 seconds) On timer expiry (no new motion for 5 minutes): → DALI Group 1 → Scene 1 = 20% base level (return) → DALI Group 2 → Scene 1 = 20% base level (return) Timer retriggering: Any new motion within 5 minutes → timer resets to 300s → prevents lights cutting off mid-motion
Módulo lógico MDT (SCN-LOGM.01)
- Puerta AND: crepúsculo × PIR → habilitación de impulso
- Bloque temporizador: 300 s rearmable (escalera)
- 16 canales cubren todas las zonas exteriores en un solo dispositivo
- Editor lógico ETS6: programación por bloques de arrastrar y soltar
Asignaciones de escenas DALI
- Escena 1 = 20% (base / nivel nocturno económico)
- Escena 2 = 40% (base de entrada — seguridad peatonal)
- Escena 4 = 60% (funcionamiento normal en horario laboral)
- Escena 8 = 100% (impulso de movimiento / alarma / mantenimiento)
Programación horaria semanal KNX: ajuste estacional del atardecer
El bit crepuscular del Elsner P03 maneja la activación estacional automática basada en el lux real medido — no se requiere programación a medida que los días se alargan o acortan. Sin embargo, un controlador horario semanal KNX agrega una anulación configurable para períodos de apagado económico nocturno (p. ej., 02:00–05:00 apagado completo) y una reducción estacional del nivel base de noviembre a enero.
Controlador horario KNX programación semanal (ejemplo)
Device: MDT Timecontroller SCN-TC8.01 or Gira X1 time block
Monday–Sunday:
Dusk (via twilight GA) → base lighting ON at 20%
02:00 → GA 10/4/0 "Night economy" = 1
→ DALI perimeter + parking → Off
→ Entrance zone stays at 10% (safety only)
05:00 → GA 10/4/0 "Night economy" = 0
→ Restore base 20% on twilight groups
Dawn (via twilight GA) → All outdoor zones → Off
Winter seasonal override (Nov–Jan):
21:00 instead of dusk → avoid long energy-intensive winter nights
05:00 instead of dawn → consistent morning ON time
Reduce base level from 20% to 15% → Scene 5 (winter economy)
Note: twilight GA always takes priority over timer when
daylight arrives unexpectedly (e.g. full moon, streetlight
reflection) — use twilight bit as master enable, timer as
override or economy reduction only.Estructura de grupos DALI para zonas exteriores
Organizar las luminarias exteriores en grupos DALI permite un control de zona independiente dentro de un solo segmento DALI. Una instalación perimetral típica utiliza tres grupos: caminos perimetrales, área de estacionamiento y marquesina de entrada, cada uno con diferentes niveles base y comportamiento de boost por movimiento.
| Grupo DALI | Zona | Nivel base | Nivel boost | Apagado nocturno |
|---|---|---|---|---|
| Grupo 1 | Caminos perimetrales | 20% / Escena 1 | 100% / Escena 8 | 02:00–05:00 |
| Grupo 2 | Área de estacionamiento | 20% / Escena 1 | 100% / Escena 8 | 02:00–05:00 |
| Grupo 3 | Marquesina de entrada | 40% / Escena 2 | 100% / Escena 8 | Sin apagado (seguridad 24h) |
| Grupo 4 | Lavado de fachada | 15% / Escena 5 | 60% / Escena 4 | 23:00–06:00 |
Cuantificación del ahorro energético
El sistema de dos niveles proporciona ahorros de energía sustanciales en comparación con la operación nocturna de brillo total constante. Un área de estacionamiento típica con diez luminarias de 50W funcionando 3.500 horas al año ilustra los ahorros.
Cálculo del ahorro energético anual — 10 × 50W luminarias
Assumption: 3,500 night-hours per year, 10 × 50W luminaires
Constant 100% operation (no automation):
10 × 50W × 3,500h = 1,750 kWh/year
With dusk-to-dawn base + PIR boost (no night-off):
Base 20%: 10 × 10W × 3,500h × (1 − motion fraction)
Boost 100%: 10 × 50W × 3,500h × motion fraction
Assume 15% of night hours have active motion:
Base: 10 × 10W × 2,975h = 297.5 kWh
Boost: 10 × 50W × 525h = 262.5 kWh
Total: 560 kWh/year
With night-off 02:00–05:00 (3h per night):
Night hours reduced by 3h × 365 = 1,095h
Remaining: 3,500 − 1,095 = 2,405 hours base/boost
Approx total: 385 kWh/year
Saving vs constant 100%:
1,750 − 385 = 1,365 kWh/year (78% reduction)
At €0.25/kWh: €341 saving per year for one parking zoneProcedimiento de puesta en marcha
La puesta en marcha de la iluminación exterior requiere pruebas funcionales al anochecer para verificar el disparo crepuscular de la fotocélula, y simulación de movimiento en cada zona PIR para confirmar la lógica de refuerzo y el retorno del temporizador. Pruebe el programa de apagado nocturno adelantando el reloj del controlador de tiempo KNX.
Secuencia de prueba de puesta en marcha
1. Photocell verification: ETS6 Group Monitor → watch GA 10/0/0 and GA 10/0/1 At natural dusk: confirm GA 10/0/0 changes from 0 to 1 Confirm lux value (GA 10/0/1) falls below 50 lux threshold Confirm DALI groups activate to base scene within 60s 2. PIR motion boost test (each zone): With twilight active (or write 1 to GA 10/0/0 via Group Monitor): Walk through each PIR detection zone Confirm GA 10/2/x sends value 1 on entry Confirm DALI group jumps to 100% Scene 8 Remain stationary for 5 minutes — confirm return to base 20% Re-enter zone — confirm timer resets (stays at 100%) 3. Night-off schedule test: Advance KNX time controller to 02:00 Confirm GA 10/4/0 sends value 1 Confirm DALI Group 1 and 2 switch off Confirm DALI Group 3 (entrance) remains at 10% Advance to 05:00 — confirm base level restores 4. Daylight override test: Write 0 to GA 10/0/0 (simulate daylight) Confirm all outdoor DALI groups switch off Confirm PIR motion inputs are ignored (AND gate output = 0)
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