ES2275244T3 - Dispositivo de medicion con varios sensores para la captacion de la luz exterior. - Google Patents
Dispositivo de medicion con varios sensores para la captacion de la luz exterior. Download PDFInfo
- Publication number
- ES2275244T3 ES2275244T3 ES05003082T ES05003082T ES2275244T3 ES 2275244 T3 ES2275244 T3 ES 2275244T3 ES 05003082 T ES05003082 T ES 05003082T ES 05003082 T ES05003082 T ES 05003082T ES 2275244 T3 ES2275244 T3 ES 2275244T3
- Authority
- ES
- Spain
- Prior art keywords
- brightness
- sensors
- light
- radiation
- external light
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
- 238000005259 measurement Methods 0.000 title description 19
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims description 8
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims description 8
- 230000005855 radiation Effects 0.000 abstract description 49
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 6
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 abstract description 3
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 abstract description 3
- 238000013016 damping Methods 0.000 abstract 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 5
- 230000002238 attenuated effect Effects 0.000 description 3
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 241000566613 Cardinalis Species 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000005457 optimization Methods 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 230000001012 protector Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
- G01J1/00—Photometry, e.g. photographic exposure meter
- G01J1/42—Photometry, e.g. photographic exposure meter using electric radiation detectors
- G01J1/4228—Photometry, e.g. photographic exposure meter using electric radiation detectors arrangements with two or more detectors, e.g. for sensitivity compensation
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
- G01J1/00—Photometry, e.g. photographic exposure meter
- G01J1/42—Photometry, e.g. photographic exposure meter using electric radiation detectors
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
- G01J1/00—Photometry, e.g. photographic exposure meter
- G01J1/42—Photometry, e.g. photographic exposure meter using electric radiation detectors
- G01J1/4204—Photometry, e.g. photographic exposure meter using electric radiation detectors with determination of ambient light
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B39/00—Circuit arrangements or apparatus for operating incandescent light sources
- H05B39/04—Controlling
- H05B39/041—Controlling the light-intensity of the source
- H05B39/042—Controlling the light-intensity of the source by measuring the incident light
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
- G01J1/00—Photometry, e.g. photographic exposure meter
- G01J1/42—Photometry, e.g. photographic exposure meter using electric radiation detectors
- G01J2001/4266—Photometry, e.g. photographic exposure meter using electric radiation detectors for measuring solar light
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
- Y02B20/00—Energy efficient lighting technologies, e.g. halogen lamps or gas discharge lamps
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Photometry And Measurement Of Optical Pulse Characteristics (AREA)
- Circuit Arrangement For Electric Light Sources In General (AREA)
- Illuminated Signs And Luminous Advertising (AREA)
Abstract
Dispositivo (11) de medición de la luz exterior, con varios sensores (16, 191 - 193) de luminosidad para captar la luz exterior, caracterizado porque el dispositivo (11) de medición de la luz exterior presenta un primer sensor (16) de luminosidad, situado en una superficie dispuesta de forma horizontal, para determinar la luminosidad global total de la luz exterior, así como sólo otros tres sensores (191 - 193) de luminosidad orientados horizontalmente y dispuestos en una configuración triangular para determinar la dependencia de la luz exterior en función de la dirección.
Description
Dispositivo de medición con varios sensores para
la captación de la luz exterior.
La presente invención se refiere a un
dispositivo de medición que comprende varios sensores de luminosidad
previstos para captar la luz exterior.
Un componente esencial de los modernos sistemas
de gestión de edificios lo forma una regulación de la iluminación
adaptada al uso de las salas, así como una optimización del consumo
de energía originado por la iluminación. A fin de reducir el
consumo de energía para la iluminación de edificios es
imprescindible incorporar y aprovechar la luz diurna existente.
Esto se logra por ejemplo mediante sistemas de regulación que
presentan un sensor de luminosidad, dispuesto en la sala a
iluminar, donde un circuito de control, conectado con el sensor,
genera en función de la señal del sensor señales de atenuación para
las lámparas dispuestas en esta sala. De este modo existe la
posibilidad de mantener en la sala una luminosidad constante e
independiente de la luz exterior momentánea.
Una desventaja de un sistema de este tipo, con
sensores de luminosidad dispuestos en cada sala, consiste en que el
control de la luminosidad puede verse afectado de forma no deseada a
través de objetos que se encuentran en esta sala. Si por ejemplo en
una oficina hay un escritorio en la zona de detección del sensor de
luminosidad, puede darse el caso de que el sensor de luminosidad
detecte una alta luminosidad a causa de papeles que se encuentran
en el escritorio y reflejan la luz. Como consecuencia, se atenúa en
mayor medida la luz interior, por lo que la luminosidad total en la
sala resulta demasiado baja.
Para evitar estos problemas se conocen sistemas
que miden exclusivamente la luz exterior existente, o luz diurna, y
presentan para este fin un solo dispositivo de medición de la luz
exterior, situado fuera del edificio, mediante el cual se determina
tanto la intensidad de la luz exterior como su dependencia de la
dirección. Además, la orientación de cada sala y la disposición de
las ventanas son conocidas, ya que la luz exterior ilumina de forma
distinta cada sala en función de la altura variable del sol.
Teniendo en cuenta estas informaciones se calcula para cada sala en
función de la luz exterior variable, que depende de la dirección,
una señal de ajuste individual para las lámparas. Una ventaja
adicional de este procedimiento consiste en que no es necesario
montar en cada sala un propio sensor de luminosidad.
Para determinar la intensidad de la luz exterior
y su dependencia de la dirección, el solicitante comercializa por
ejemplo un cabezal de medición de la luz diurna con la denominación
LM-TLM. Este cabezal de medición conocido comprende
ocho fotosensores individuales, de los cuales cada vez dos están
asignados a cada punto cardinal. Los fotosensores están dispuestos
de tal manera que pueden determinar exhaustivamente los componentes
horizontales y verticales de la luminosidad de la luz exterior. De
esta manera se facilita una determinación directa de la luz
exterior en función de la dirección, no obstante, la disposición de
ocho sensores requiere un tipo de construcción mecánico y eléctrico
complicado y conlleva los gastos correspondientes.
De la publicación "Measurements of the
luminous efficacy of daylight" de P. J. Littlefair en Lighting
Research and Technology, 1988, UK, tomo 20, nº 4, pp. 177 - 188 se
conoce otro dispositivo para la medición de la luz exterior. Este
dispositivo conocido se compone en total de cinco sensores de
luminosidad, estando dispuesto uno de los sensores en una
superficie horizontal y estando dispuestos los otros cuatro sensores
horizontalmente orientados y dirigidos a los cuatro puntos
cardinales, a fin de determinar la dependencia de la luz exterior en
función de la dirección.
También este dispositivo de medición conocido
está configurado de forma relativamente compleja y resulta caro,
por lo que el objetivo de la presente invención consiste en
especificar una posibilidad nuevamente simplificada para determinar
la luz exterior.
Este objetivo se consigue conforme a la
invención por un dispositivo de medición según la reivindicación 1
para la captación de la luz exterior, que comprende un primer sensor
de luminosidad dispuesto en una superficie horizontalmente
orientada, así como sólo otros tres sensores de luminosidad
horizontalmente orientados y dispuestos en una configuración
triangular.
Se ha demostrado que con la configuración según
la invención de los sensores de luminosidad es posible captar de
forma efectiva la luz exterior respecto a su intensidad y
dependencia de la dirección. En comparación con los dispositivos
conocidos de medición de la luz exterior, esto se consigue mediante
el empleo de en total sólo cuatro sensores de luminosidad, por lo
que respecto al estado de la técnica puede conseguirse nuevamente
una simplificación del tipo de construcción del dispositivo de
medición y, de esta manera, una reducción de los gastos.
Variantes de la invención son el objeto de las
reivindicaciones dependientes. Los sensores de luminosidad están
dispuestos preferentemente debajo de una cubierta difusa que
presenta una superficie semiesférica, estando dispuesto el primer
sensor de luminosidad en el centro de la semiesfera. Asimismo, el
primer sensor de luminosidad está dispuesto en el centro del
triángulo formado por los tres sensores de luminosidad
horizontalmente orientados, pudiendo presentar cada uno de estos
tres sensores un diafragma.
Con ayuda del dispositivo de medición de la luz
exterior es posible determinar de forma efectiva la luz exterior
disponible, pudiendo emplearse estas informaciones para el control
de la luminosidad de una sala o de un edificio.
La invención se explica a continuación más
detalladamente con referencia al dibujo adjunto. En las figuras se
muestran:
Fig. 1 Ejemplo de un cabezal sencillo de
medición de la luz diurna para poner en práctica un procedimiento
para el control de la luminosidad en función de la luz diurna.
Fig. 2 Otro ejemplo de realización de un
cabezal de medición de la luz diurna conforme a la invención en
vista lateral.
Fig. 3 Representación de la disposición
de los sensores de luminosidad horizontalmente orientados del
cabezal conforme a la invención para la medición de la luz diurna
según la figura 2.
Fig. 4 a 6 Representaciones de un sistema para
el control de la luminosidad en función de diferentes estados del
cielo, en el cual se emplea el dispositivo de medición de la luz
diurna según la invención.
En la figura 1 se muestra un primer cabezal 1
sencillo de medición de la luz diurna que presenta un solo sensor 6
de luminosidad, dispuesto sobre el lado superior 3 horizontalmente
orientado de una carcasa 2 cilíndrica del sensor. Como protector
contra influencias exteriores está previsto un recubrimiento
semiesférico 4, preferentemente de un material que dispersa la luz
de forma difusa. El sensor 6 de luminosidad está dispuesto en el
centro del recubrimiento semiesférico 4, como soporte del sensor 1
sirve un tubo de montaje 5, dispuesto verticalmente, en cuyo lado
superior está fijada la carcasa 2 del sensor.
El sensor 6 está montado de manera no sombreada
en el lado superior 3 de la carcasa 2, a fin de registrar en la
medida de lo posible toda la luz exterior que incide desde todas las
direcciones en el recubrimiento 4 en forma de cúpula. La señal de
este sensor 6 es por lo tanto una medida de la luminosidad global
total de la luz exterior, pero no informa acerca de su dependencia
de la dirección.
En las figuras 2 y 3 se muestra un cabezal 1 de
medición conforme a la invención que presenta en total sólo cuatro
sensores 16 y 19_{1} a 19_{3}. El primer sensor 16 está
nuevamente dispuesto en la placa de cubrición 13 horizontalmente
orientada de una carcasa 17 de sensores y sirve para registrar la
luminosidad global de la luz exterior. En el interior de la carcasa
17 de sensores están colocados otros tres sensores 19_{1} a
19_{3}, dispuestos de forma desplazada en 120º y sombreados uno
frente a otro. La carcasa 17 de sensores tiene, como se representa
en la figura 3, una forma exterior que corresponde a un triángulo
equilátero, estando previsto en el centro de cada pared lateral un
orificio 18_{1} a 18_{3} para los sensores 19_{1} a 19_{3}
dispuestos detrás de estos orificios. Mediante esta disposición se
garantiza que siempre por lo menos uno de los sensores 19_{1} a
19_{3} esté sombreado frente a una radiación solar directa.
Para mantener lo más pequeño posible el ángulo
de abertura para la luz reflejada en el entorno, que entraría desde
el lado inferior, los tres sensores 19_{1} a 19_{3}
horizontalmente orientados están dispuestos en el borde inferior de
la carcasa 17 y están sombreados por la placa de fondo 12 circular.
Por lo tanto, el semiespacio de abertura de estos sensores 19_{1}
a 19_{3} está dirigido a la semiesfera celeste, es decir, hacia
arriba.
Los cuatro sensores 16 y 19_{1} a 19_{3}
están protegidos mediante un recubrimiento 14, configurado en su
parte superior nuevamente con una forma semiesférica, estando
dispuesto el sensor 16, que registra la luminosidad total, en el
centro de la semiesfera. En la zona inferior de la carcasa 17 de
sensores, el recubrimiento 14, de nuevo preferentemente de un
material que dispersa la luz de manera difusa, está configurado de
forma cilíndrica y el conjunto completo está dispuesto también en
este caso sobre un tubo 15 de montaje verticalmente orientado.
En la figura 4 se muestra un sistema completo
para controlar o regular la luminosidad en las diferentes salas de
un edificio, estando iluminadas las salas tanto con luz interior
como con luz exterior. En el ejemplo representado se muestran en
una casa 20 dos salas 21 y 25, cada una con una ventana 22 ó 26,
respectivamente, donde las dos ventanas 22 y 26 se encuentran en
lados opuestos del edificio 20.
En las dos salas 21 y 25 están dispuestos
sistemas de iluminación o lámparas 23, 27, previstos para una
iluminación artificial de las salas 21, 25. La luminosidad de las
lámparas 23 y 27 debe controlarse en función de la luz exterior que
entra a través de las ventanas 22 y 26. Para este fin, en el techo
del edificio 20 está previsto un dispositivo de medición de la luz
exterior en forma de un cabezal 1 u 11 de medición de la luz diurna,
tal como se representa en las figuras 1 ó 2 y 3. Las señales del
cabezal 1, 11 de medición se suministran a un dispositivo 29 de
control o regulación que genera en función de la luz exterior
señales de atenuación que se transmiten a los equipos de servicio 24
y 28 de las lámparas 23 y 27.
El dispositivo 29 de control o regulación está
dividido, en el ejemplo de realización representado, en dos
subconjuntos 30 y 31, donde la primera unidad 30 evalúa los datos
proporcionados por el cabezal 1 u 11 de medición y, tal como se
describe más adelante, determina la intensidad de la luz exterior y
su dependencia de la dirección. Basándose en estos datos, el
segundo subconjunto 31 genera las señales de atenuación para las
lámparas 23 y 27 y las transmite a los equipos de servicio 24 y 28
de las lámparas. Esta división del dispositivo 29 de control o
regulación en los dos subconjuntos 30 y 31 no es imprescindible y se
utiliza aquí en primer lugar para una mejor comprensión del
procedimiento según la invención que se explica a continuación. Por
ejemplo, el dispositivo 29 de control o regulación puede estar
constituido por un solo ordenador, de modo que ya no es posible
diferenciar entre las dos unidades 30 y 31. Por otro lado existe
también la posibilidad de asignar a los equipos de servicio 24 y 28
de las lámparas la función de la unidad 31, es decir, el cálculo de
los valores nominales para las lámparas 23 y 27 en función de las
informaciones acerca de la luz exterior.
La generación de las señales de atenuación en
función de la luz exterior se lleva a cabo en base a un algoritmo
con determinadas curvas características. Estas curvas
características tienen en cuenta la disposición de la sala y de sus
ventanas, así como los requisitos del control de la luminosidad y
consideran por ejemplo si la sala debe utilizarse para trabajar o
para presentaciones (de diapositivas, etc.). Por ejemplo, de este
modo podrían realizarse distintos ambientes de iluminación. Son
conocidos algoritmos de este tipo que generan señales de atenuación
para lámparas en función de la intensidad y de la luz exterior
dependiente de la dirección, por lo que no se explican a
continuación. El objetivo de la presente invención consiste en
primer lugar en conseguir de la manera más sencilla posible las
informaciones sobre la luz exterior requeridas para la generación de
las señales de atenuación deseadas. Esto se explica a
continuación.
En la determinación de la luz exterior,
dependiente de la dirección, debe tenerse en cuenta que la
intensidad momentánea y la dependencia de la dirección en un
determinado punto de la superficie de la tierra están determinadas
en lo esencial por magnitudes astronómicas y meteorológicas, tal
como lo muestran los ejemplos representados en las figuras 4 a
6.
La luz diurna disponible está influida en primer
lugar por la altura actual del sol 32. La altura del sol depende de
la fecha, la hora y la situación geográfica y puede calcularse
teóricamente mediante un llamado modelo celeste cuando se conocen
estos tres parámetros. Esta altura del sol está definida en lo
esencial por el ángulo de altura del sol, que corresponde al ángulo
entre el horizonte y el centro del sol, así como por el ángulo
acimutal del sol que corresponde al ángulo entre la dirección norte
geográfica y el círculo vertical a través del centro del sol.
Asimismo, la intensidad de la luz diurna depende de la distancia
entre el sol y la tierra, esta distancia también es conocida cuando
se conoce la fecha.
La radiación solar que alcanza la tierra, y de
esta manera también el cabezal de medición de la luz diurna, o la
luz diurna en un determinado lugar, se compone de la radiación solar
directa S_{d}, atenuada por la atmósfera, y de una radiación
difusa S_{str}, dispersada de forma difusa en la atmósfera. La
dispersión y atenuación de la luz solar se debe generalmente a las
moléculas del aire o a las partículas de vapor existentes en la
atmósfera, pero también a las nubes o a la niebla.
En la figura 4 se muestran primero las
condiciones de luz con cielo descubierto. La luz exterior, que
incide en el cabezal 1, 11 de medición, se compone mayoritariamente
de la radiación directa S_{d} procedente del sol 32 que, debido
al cielo despejado, está sólo ligeramente atenuada con respecto a la
radiación directa S_{0} emitida originalmente por el sol, y de
una pequeña proporción de radiación difusa S_{str} que incide
desde todas las direcciones. Por lo tanto, la sala 21 se ilumina
primero de forma relativamente fuerte a través de la radiación
solar directa S_{d} que incide por la ventana 22 dirigida hacia el
sol 32. Debido a que la ventana 26 de la sala 25 se encuentra en un
lado del edificio 20 opuesto al sol 32, el sol 32 no ilumina
directamente esta sala 25, a diferencia de la sala 21. No obstante,
la sala 25 se ilumina por lo menos a través de la radiación difusa
S_{str}, que incide desde todas las direcciones y, con el cielo
descubierto, es claramente menos intensa en comparación con la
radiación directa S_{d}. La radiación difusa S_{str}
independiente de la dirección ilumina también la primera sala 21
adicionalmente a la radiación directa S_{d}.
En el segundo ejemplo, representado en la figura
5, la altura del sol ha variado frente a la figura 4 de tal manera
que la radiación directa S_{d} del sol incide ahora desde otra
dirección, de modo que la ventana 22 de la primera sala 21 se
encuentra en la sombra mientras que la ventana 26 de la segunda sala
25 recibe directamente la radiación del sol 32. Por lo tanto, la
sala 21 se ilumina ahora sólo a través de la radiación difusa
S_{str}, mientras que la luz exterior para la sala 25 se compone
de la radiación directa S_{d} y la radiación difusa S_{str}. La
radiación total, que incide en el cabezal 1, 11 de medición de la
luz diurna, compuesta de la radiación directa S_{d} y la
radiación difusa S_{str}, tiene en lo esencial la misma magnitud
que en el ejemplo representado en la figura 4.
La altura del sol corresponde en el tercer
ejemplo, representado en la figura 6, en lo esencial a la altura
del sol en la figura 4. Pero el sol 32 está oculto detrás de una
capa de nubes 33 que reduce la radiación directa S_{0}, emitida
originalmente por el sol 32, a un valor inferior S_{d} que incide
en el cabezal 1, 11 de medición de la luz diurna. Además de una
atenuación de la radiación directa, la capa de nubes 33 provoca una
fuerte dispersión de la luz solar, de modo que aumenta la intensidad
de la radiación difusa S_{str}. Debido a que esta radiación
difusa es independiente de la dirección, ambas salas 21 y 25 se
iluminan en lo esencial con la misma intensidad. La radiación
global, que incide en el cabezal 1, 11 de medición de la luz
diurna, es ahora claramente inferior a la del ejemplo representado
en la figura 4.
Para poder generar señales de atenuación
apropiadas para las lámparas 23 y 27 en las salas 21 y 25 se
requiere el conocimiento de la intensidad y dirección de incidencia
de la radiación directa S_{d}, así como la intensidad de la
radiación difusa S_{str} independiente de la dirección. Si se
conocen estas informaciones, es posible generar una magnitud de
ajuste apropiada para las lámparas, teniendo en cuenta la
disposición de las salas y de sus ventanas. Las informaciones sobre
la luz exterior en función de la dirección pueden obtenerse por
ejemplo mediante sensores de luminosidad orientados a los distintos
puntos cardinales, es decir, mediante medición directa. Según la
presente invención también es posible obtener informaciones
aproximadas sobre la composición (intensidad y dependencia de la
dirección) de la luz exterior con ayuda de una medición de la
luminosidad total y, eventualmente, una medición adicional. Esto se
explica a continuación.
Básicamente hay que tener en cuenta que la
altura del sol puede calcularse cuando se conocen las informaciones
requeridas (fecha, hora y situación geográfica). Por lo tanto,
también es conocida la dirección de incidencia de la radiación
solar directa. El problema consiste por lo tanto en primer lugar en
determinar la relación entre la radiación directa y la radiación
difusa. Esta relación puede evaluarse por lo menos con una exactitud
satisfactoria si se conoce el estado del cielo. Según los ejemplos
en las figuras 4 a 6 existe una dependencia entre el estado del
cielo y la relación entre la radiación directa y la radiación difusa
de tal manera que, con un aumento de la nubosidad aumenta también
la dispersión de la luz solar, por lo que aumenta la proporción de
la radiación difusa, independiente de la dirección, en relación con
la radiación directa. Por lo tanto, es preciso determinar en un
primer paso si el cielo está despejado o parcial o totalmente
cubierto y cuál es la magnitud de la atenuación de la luz solar
originada por la nubosidad.
Se estima el estado del cielo, o la atenuación
de la luz solar directa, en base a una sola medición. Para este fin
puede utilizarse por ejemplo el cabezal 1 de medición representado
en la figura 1 que comprende un solo sensor 6 de luminosidad. Este
sensor 6 está dispuesto de tal modo que se registra, además de la
radiación directa, también la radiación difusa y, por lo tanto, la
luminosidad global total que incide en el cabezal 1 de medición.
Se determina mediante comparación con un valor
de referencia si el cielo está cubierto o no. Como valor de
referencia se utiliza preferentemente la luminosidad total con el
cielo descubierto, pudiéndose calcular este valor teóricamente, o
estimarlo por lo menos, basándose en las informaciones relativas al
tiempo y al lugar anteriormente mencionadas (los cálculos
correspondientes los comprende por ejemplo DIN 5034) y en las
características del sensor 6 y del recubrimiento 4, o se puede
determinar de forma empírica mediante mediciones. Si la luminosidad
detectada mediante el sensor de luminosidad es aproximadamente igual
al valor de referencia, puede suponerse que el cielo está despejado
o no nublado. Si el valor de medición es claramente inferior al
valor de referencia, se puede suponer que el cielo está cubierto.
La diferencia entre el valor de referencia y el valor de medición
puede utilizarse como medida de la atenuación o de la densidad de
las nubes.
La atenuación, determinada de la manera
descrita, se utiliza para evaluar en qué proporción contribuyen la
radiación difusa y la radiación directa a la luminosidad total, la
relación más general consiste en que la proporción de la radiación
difusa crece con el aumento de la densidad de las nubes o el aumento
de la atenuación. Asimismo, debe tenerse en cuenta que, a causa de
la dispersión de la luz solar en la atmósfera, la radiación difusa
representa siempre una cierta proporción mínima de la luminosidad
total. Por lo tanto, a causa de la diferencia entre la luminosidad
total teórica, o determinada de forma empírica, y la luminosidad
total medida se puede estimar entre un valor mínimo y un valor
máximo la proporción de la radiación difusa en la luminosidad
total. Debido a que se ha medido la intensidad de la luminosidad
real total, ahora es posible determinar la intensidad de la
radiación difusa independiente de la dirección y de la radiación
directa dependiente de la dirección (que es conocida).
La evaluación anteriormente descrita se lleva a
cabo en la unidad de evaluación 30 del dispositivo 29 de control o
regulación. La unidad de regulación 31 convierte las informaciones
acerca de la luz exterior, obtenidas de la manera descrita, en las
señales de atenuación correspondientes. Así es posible conseguir con
medios sencillos una regulación de las lámparas 23 y 27 que tiene
en cuenta la luz exterior. En especial, se requieren extremadamente
pocos medios materiales para este fin, ya que el tipo de
construcción del cabezal 1 de medición es muy sencillo. El
procedimiento descrito sólo permite una estimación de la composición
de la luz exterior, pero la exactitud lograda es suficiente para
gran parte de las aplicaciones.
Con el fin de aumentar la fiabilidad de esta
estimación se emplea el segundo cabezal de medición que presenta en
total cuatro sensores 16 y 19_{1} a 19_{3}.
Debido a la disposición de los tres sensores
19_{1} a 19_{3} horizontalmente orientados es posible utilizar
para la clasificación del estado del cielo adicionalmente una
comparación de los valores de medición obtenidos mediante estos
tres sensores 19_{1} a 19_{3}. Una característica típica de un
cielo cubierto es que la luz exterior está formada en lo esencial
por la radiación difusa que se propaga por igual en todas las
direcciones por lo que, en el caso de que mediante los tres
sensores se mida en lo esencial la misma luminosidad, puede
suponerse que el cielo está cubierto.
Además, es posible calcular para cada momento
cuál de los tres sensores horizontalmente orientados está más
dirigido hacia el sol y qué sensor se encuentra con seguridad en la
sombra. Si el sensor en la sombra suministra un valor superior a
los de los otros dos sensores, esto es una indicación segura de que
el cielo está cubierto o muy nublado por lo menos en la zona del
sol. Si al contrario la luminosidad registrada mediante el sensor
dirigido hacia el sol es claramente superior al valor de medición
del sensor situado en la sombra, puede suponerse con elevada
probabilidad un cielo despejado y una radiación directa que incide
en el cabezal de medición de la luz diurna. Además, es posible
comparar el valor de medición del sensor 16 superior con los valores
de los sensores horizontalmente orientados, a fin de determinar el
grado de nubosidad del cielo o de la atenuación.
El dispositivo de medición de la luz exterior
conforme a la invención permite detectar con mayor exactitud el
estado del cielo. De forma análoga a la primera variante es posible
determinar, cuando se conoce el estado del cielo o la densidad de
las nubes o la atenuación, los componentes de la radiación solar
directa y de la radiación difusa y, como consecuencia, es posible
calcular la intensidad de la luz exterior y su dependencia de la
dirección.
El procedimiento según la invención permite en
total detectar con medios sencillos el estado del cielo y obtener
las informaciones acerca de la luz exterior, requeridas para la
regulación de la luminosidad. Esto puede conseguirse en especial
con un cabezal de medición de la luz diurna con un tipo de
construcción muy sencillo que puede fabricarse económicamente y
que, debido a su tipo de construcción sencillo, también es
claramente menos sensible a fallos.
Claims (5)
1. Dispositivo (11) de medición de la luz
exterior, con varios sensores (16, 19_{1} - 19_{3}) de
luminosidad para captar la luz exterior, caracterizado porque
el dispositivo (11) de medición de la luz exterior presenta un
primer sensor (16) de luminosidad, situado en una superficie
dispuesta de forma horizontal, para determinar la luminosidad
global total de la luz exterior, así como sólo otros tres sensores
(19_{1} - 19_{3}) de luminosidad orientados horizontalmente y
dispuestos en una configuración triangular para determinar la
dependencia de la luz exterior en función de la dirección.
2. Dispositivo de medición de la luz
exterior de acuerdo con la reivindicación 1 caracterizado
porque el primer sensor (16) de luminosidad está dispuesto en el
centro del triángulo formado por los tres sensores (19_{1} -
19_{3}) de luminosidad horizontalmente orientados.
3. Dispositivo de medición de la luz
exterior de acuerdo con la reivindicación 1 ó 2 caracterizado
porque cada uno de los otros sensores (19_{1} - 19_{3}) de
luminosidad presenta un diafragma (18_{1} - 18_{3}).
4. Dispositivo de medición de la luz
exterior de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 3
caracterizado porque los sensores (16, 19_{1} - 19_{3})
de luminosidad están dispuestos debajo de un recubrimiento (14)
difuso.
5. Dispositivo de medición de la luz
exterior de acuerdo con la reivindicación 4 caracterizado
porque por lo menos una parte del recubrimiento (14) tiene una
superficie semiesférica, estando dispuesto el primer sensor (16) de
luminosidad en el centro de la semiesfera.
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE10140415A DE10140415A1 (de) | 2001-08-17 | 2001-08-17 | Verfahren zum Steuern der Helligkeit in einem mit Innenlicht und Außenlicht beleuchteten Raum |
DE10140415 | 2001-08-17 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
ES2275244T3 true ES2275244T3 (es) | 2007-06-01 |
Family
ID=7695778
Family Applications (2)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
ES02016962T Expired - Lifetime ES2237636T3 (es) | 2001-08-17 | 2002-08-01 | Procedimiento y dispositivo para controlar la luminosidad en una sala iluminada con luz interior y luz exterior. |
ES05003082T Expired - Lifetime ES2275244T3 (es) | 2001-08-17 | 2002-08-01 | Dispositivo de medicion con varios sensores para la captacion de la luz exterior. |
Family Applications Before (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
ES02016962T Expired - Lifetime ES2237636T3 (es) | 2001-08-17 | 2002-08-01 | Procedimiento y dispositivo para controlar la luminosidad en una sala iluminada con luz interior y luz exterior. |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
EP (2) | EP1538880B1 (es) |
AT (2) | ATE343919T1 (es) |
DE (3) | DE10140415A1 (es) |
ES (2) | ES2237636T3 (es) |
Families Citing this family (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102004030048B4 (de) * | 2004-06-22 | 2014-12-11 | Zumtobel Ag | Verfahren und System zum Regeln der Helligkeit in einem mit Innenlicht und Außenlicht beleuchteten Raum |
DE102008058829B4 (de) | 2008-11-25 | 2010-09-30 | Siemens Aktiengesellschaft | Automatische Nachkalibrierung von Helligkeitssensoren in Gebäuden |
FR2968077B1 (fr) | 2010-11-26 | 2014-09-12 | Legrand France | Cellule de mesure d'intensite lumineuse. |
JP2013057476A (ja) * | 2011-09-09 | 2013-03-28 | Toshiba Corp | Pmv推定装置およびそのプログラム |
US8974077B2 (en) | 2012-07-30 | 2015-03-10 | Ultravision Technologies, Llc | Heat sink for LED light source |
DE102017000474A1 (de) | 2017-01-18 | 2018-07-19 | Nikolaus Pohlmann | Anordnung zur Ermittlung der Lichtverhältnisse auf Verkehrswegen |
DE102017220377A1 (de) | 2017-11-15 | 2019-05-16 | Robert Bosch Gmbh | Strahlungsmessvorrichtung, Gebäudeautomatisierungsanlage und Verfahren zur Detektion von Strahlung |
JP7322856B2 (ja) * | 2020-11-02 | 2023-08-08 | トヨタ自動車株式会社 | 充電制御システム、充電制御装置および充電制御プログラム |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4491727A (en) * | 1981-07-01 | 1985-01-01 | Ramot University Authority For Applied Research | Solar radiation sensor and system including same for measuring solar radiation distribution |
CA1228392A (en) * | 1983-05-20 | 1987-10-20 | Francis M. Watson | Skylight sensor and control system |
DE3925151A1 (de) * | 1989-07-28 | 1991-02-07 | Zumtobel Ag | Verfahren zur anpassung der lichtstaerke des summenlichts an das aussenlicht |
DE69424374T2 (de) * | 1993-11-09 | 2000-12-21 | Koninklijke Philips Electronics N.V., Eindhoven | Einrichtung zur automatischen Steuerung einer Beleuchtung |
WO1996015649A1 (en) * | 1994-11-11 | 1996-05-23 | Philips Electronics N.V. | Vertical illuminance determines preferred lighting level |
DE10059723A1 (de) * | 2000-11-30 | 2002-06-13 | Berger Solar Berger & Kroeter | Sensor zur Erfassung des Sonnenstandes |
-
2001
- 2001-08-17 DE DE10140415A patent/DE10140415A1/de not_active Ceased
-
2002
- 2002-08-01 AT AT05003082T patent/ATE343919T1/de active
- 2002-08-01 ES ES02016962T patent/ES2237636T3/es not_active Expired - Lifetime
- 2002-08-01 DE DE50208562T patent/DE50208562D1/de not_active Expired - Lifetime
- 2002-08-01 EP EP05003082A patent/EP1538880B1/de not_active Expired - Lifetime
- 2002-08-01 ES ES05003082T patent/ES2275244T3/es not_active Expired - Lifetime
- 2002-08-01 DE DE50202463T patent/DE50202463D1/de not_active Expired - Lifetime
- 2002-08-01 EP EP02016962A patent/EP1289345B1/de not_active Expired - Lifetime
- 2002-08-01 AT AT02016962T patent/ATE291340T1/de active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP1538880B1 (de) | 2006-10-25 |
DE50202463D1 (de) | 2005-04-21 |
EP1538880A1 (de) | 2005-06-08 |
DE10140415A1 (de) | 2003-02-27 |
DE50208562D1 (de) | 2006-12-07 |
ATE291340T1 (de) | 2005-04-15 |
EP1289345B1 (de) | 2005-03-16 |
ATE343919T1 (de) | 2006-11-15 |
EP1289345A1 (de) | 2003-03-05 |
ES2237636T3 (es) | 2005-08-01 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
ES2275244T3 (es) | Dispositivo de medicion con varios sensores para la captacion de la luz exterior. | |
CN104718439B (zh) | 用于区分对所感测的光水平的不同贡献的光照传感器 | |
US8232909B2 (en) | Doppler radar motion detector for an outdoor light fixture | |
JP6118459B2 (ja) | 分離された直達及び散乱日射に基づく窓遮光制御システム及び窓遮光制御方法 | |
ES2672232T3 (es) | Dispositivo detector del nivel de luz alimentado por batería | |
CN103190202B (zh) | 用于人造光和日光分布的分解的感测的方法 | |
JP2016529646A (ja) | 照明試運転 | |
Vasilakopoulou et al. | Analysis of the experimental performance of light pipes | |
Lee et al. | The effect of venetian blinds on daylight photoelectric control performance | |
ES2683669T3 (es) | Controladores de luminarias | |
Fiorentin et al. | MINLU: An instrumental suite for monitoring light pollution from drones or airballoons | |
KR20160131299A (ko) | 조도 모델 기반 조명 제어장치 및 이를 이용한 조명 제어 방법 | |
TWI665539B (zh) | 智能節能控制系統 | |
KR101913578B1 (ko) | 자체 발전시스템 및 먼지 경보 시스템을 구비한 파고라 | |
US8721132B2 (en) | Flow sensing system and method | |
CN101023329B (zh) | 辐射测量设备、辐射控制系统及辐射测量方法 | |
Borowczyński et al. | Application of sky digital images for controlling of louver system | |
JP2014224346A (ja) | 電動日射遮蔽装置の自動制御装置 | |
ES2761607T3 (es) | Dispositivo de iluminación | |
CN221304965U (zh) | 一种天线调平设备 | |
RU118819U1 (ru) | Энергосберегающий светильник | |
JP3158305U (ja) | 非常用進入口表示 | |
ES2466567T3 (es) | Procedimiento y sensor para radiación solar y ventana activa que comprende un sensor de ese tipo | |
Domigan et al. | Photometric test system for skylights and luminaires | |
JP3514861B2 (ja) | 住宅の側窓位置の決定装置 |