Illuminazione esterna crepuscolare e PIR con KNX: fotocellula, boost di movimento e logica timer
Combinare una fotocellula KNX con sensori di movimento PIR fornisce all'illuminazione esterna una strategia energetica a due livelli: un livello base basso funziona dal crepuscolo all'alba per sicurezza, e un boost di movimento attiva la piena luminosità solo in presenza – riducendo il consumo energetico durante i periodi senza movimento fino all'80%.
Fotocellula Elsner P03-KNX-FLAT: integrazione crepuscolo e lux
L'Elsner P03-KNX-FLAT è una stazione meteorologica KNX da parete o da palo che fornisce sia un bit crepuscolare (DPT 1.001) che un valore di lux calibrato (DPT 9.004) su indirizzi di gruppo separati. Il bit crepuscolare è il trigger principale per l'illuminazione di base dal crepuscolo all'alba, mentre il valore di lux consente un controllo più preciso basato su soglie.
Configurazione degli indirizzi di gruppo KNX di 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)
Altezza di montaggio e orientamento: montare il P03 a un'altezza di 1,5–2,5 m sulla facciata nord dell'edificio o su un palo autoportante. Evitare posizioni rivolte a sud dove il sole diretto del pomeriggio causerà letture premature della luce diurna. Il sensore non deve essere ombreggiato da grondaie o alberi — l'ombra attiverà un falso crepuscolo durante il giorno.
Logica di illuminazione di base dal crepuscolo all'alba: crepuscolo ON per dimmerazione DALI
La logica crepuscolo-alba utilizza il bit crepuscolare dell'Elsner P03 come abilitazione principale per l'illuminazione esterna. Quando è buio, il gruppo DALI per gli apparecchi esterni viene attenuato al 20% del livello base — sufficiente per la navigazione e la sicurezza senza sprecare energia a piena potenza per tutta la notte.
Blocco logico di illuminazione base DALI dal crepuscolo all'alba
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 commandSensore esterno PIR: contatto pulito su ingresso binario KNX
I sensori PIR per esterni di grado commerciale come l'Optex BX-80N (PIR a tenda a lungo raggio) o il Bosch LB1-APS-D (esterno a doppia tecnologia) forniscono un'uscita a relè senza potenziale. Questa si collega a un modulo di ingresso binario KNX installato nel quadro di distribuzione, convertendo il contatto pulito in un telegramma KNX.
| Sensore | Portata di rilevamento | Tipo di uscita | Grado di protezione IP |
|---|---|---|---|
| Optex BX-80N | Fino a 24 m tenda | Relè senza potenziale NO/NC | IP55 |
| Bosch LB1-APS-D | Fino a 15 m × 15 m | Relè senza potenziale NO/NC | IP54 |
| Optex RLS-30VFM | Fino a 30 m di portata | Relè senza potenziale NO/NC | IP55 |
| Paradox NV5MX | Fino a 15 m × 15 m | Relè senza potenziale NO/NC | IP55 |
Cablaggio ingresso binario KNX per contatto pulito 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.
Logica di boost movimento: base 20% a piena luminosità e ritorno timer
Il boost movimento utilizza un modulo logico KNX per combinare il segnale di abilitazione crepuscolare con l'ingresso movimento PIR. La logica attiva istantaneamente la piena luminosità al rilevamento del movimento e avvia un timer di mantenimento di 5 minuti — dopo il quale l'illuminazione torna automaticamente al livello base del 20%.
Configurazione boost movimento del modulo logico 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
Modulo logico MDT (SCN-LOGM.01)
- Porta AND: crepuscolo × PIR → abilitazione boost
- Blocco timer: 300 s riattivabile (scala)
- 16 canali coprono tutte le zone esterne in un unico dispositivo
- Editor logico ETS6: programmazione a blocchi drag-and-drop
Assegnazioni scene DALI
- Scena 1 = 20% (base / livello notte economico)
- Scena 2 = 40% (base ingresso — sicurezza pedonale)
- Scena 4 = 60% (funzionamento normale ore lavorative)
- Scena 8 = 100% (boost movimento / allarme / manutenzione)
Programma orario settimanale KNX: regolazione stagionale del tramonto
Il bit crepuscolare dell'Elsner P03 gestisce l'attivazione stagionale automatica basata sul lux effettivamente misurato — nessuna programmazione necessaria quando i giorni si allungano o si accorciano. Tuttavia, un controllore orario settimanale KNX aggiunge un override configurabile per i periodi di spegnimento economico notturno (es. 02:00–05:00 spegnimento completo) e una riduzione stagionale del livello base da novembre a gennaio.
Controllore orario KNX programma settimanale (esempio)
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.Struttura dei gruppi DALI per le zone esterne
Organizzare gli apparecchi di illuminazione esterni in gruppi DALI consente un controllo indipendente delle zone all'interno di un singolo segmento DALI. Un'installazione perimetrale tipica utilizza tre gruppi: percorsi perimetrali, area parcheggio e pensilina d'ingresso – ciascuno con diversi livelli di base e comportamento di boost al movimento.
| Gruppo DALI | Zona | Livello base | Livello boost | Spegnimento notturno |
|---|---|---|---|---|
| Gruppo 1 | Percorsi perimetrali | 20% / Scena 1 | 100% / Scena 8 | 02:00–05:00 |
| Gruppo 2 | Parcheggio | 20% / Scena 1 | 100% / Scena 8 | 02:00–05:00 |
| Gruppo 3 | Pensilina d'ingresso | 40% / Scena 2 | 100% / Scena 8 | Nessuno spegnimento (sicurezza 24h) |
| Gruppo 4 | Illuminazione di facciata | 15% / Scena 5 | 60% / Scena 4 | 23:00–06:00 |
Quantificazione del risparmio energetico
Il sistema a due livelli garantisce notevoli risparmi energetici rispetto al funzionamento notturno a luminosità costante. Un tipico parcheggio con dieci apparecchi da 50W funzionanti 3.500 ore all'anno illustra i risparmi.
Calcolo del risparmio energetico annuale — 10 × 50W apparecchi
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 zoneProcedura di messa in servizio
La messa in servizio dell'illuminazione esterna richiede test funzionali al crepuscolo per verificare l'attivazione crepuscolare della fotocellula e la simulazione del movimento in ogni zona PIR per confermare la logica di boost e il ritorno del timer. Testare il programma di spegnimento notturno anticipando l'orologio del controller temporale KNX.
Sequenza di test di messa in servizio
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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