Esquema del Interruptor Crepuscular
El esquema del interruptor crepuscular es un circuito ampliamente utilizado en la automatización y la mejora de la eficiencia energética de las instalaciones de iluminación.
Los interruptores crepusculares, también conocidos como sensores de luz o fotocélulas, permiten el encendido y apagado automático de las luces en función del nivel de luz ambiental, optimizando el consumo energético y mejorando la seguridad.
El esquema del sensor crepuscular es uno de los esquemas eléctricos básicos más instalados en entornos urbanos y residenciales para la gestión eficiente de la iluminación.
Este dispositivo no solo proporciona comodidad al evitar el encendido manual de luces, sino que también fomenta el ahorro energético al garantizar que las luminarias se activen únicamente cuando sea necesario, como al anochecer.
A continuación, nos centraremos en el esquema de funcionamiento de los interruptores crepusculares, con especial atención a los modelos que operan directamente a 230 V AC. Se examinarán en detalle sus componentes constitutivos, las especificaciones técnicas relevantes, el método de conexión y las aplicaciones más frecuentes.
Contenidos
- Elementos del Esquema del Interruptor Crepuscular
- Funcionamiento de los Interruptores Crepusculares
- Especificaciones Técnicas de los Interruptores Crepusculares
- Esquemas Eléctricos del Interruptor Crepuscular
- Cómo Conectar un Interruptor Crepuscular
- Interruptor Horario Crepuscular
- Aplicaciones Comunes de los Interruptores Crepusculares
- Preguntas Frecuentes del Interruptor Crepuscular
Elementos del Esquema del Interruptor Crepuscular
El esquema básico de un interruptor crepuscular de 230 V AC, se compone de los siguientes elementos:
● Receptores: son principalmente receptores luminosos para la iluminación de viviendas, comercios, edificios, jardines, entradas, fachadas, etc. No obstante, pueden usarse para activar el riego al atardecer o al amanecer, para activar luces de advertencia o señales de tráfico, o cualquier dispositivo eléctrico cuya potencia no supere la capacidad del interruptor crepuscular.
● Interruptor crepuscular: encargado de conectar los receptores. Está compuesto de los siguientes elementos:
– Sensor de Luz (LDR - Resistencia Dependiente de la Luz): es el encargado de medir la intensidad de la luz ambiental. Su resistencia varía inversamente con la intensidad de la luz: a mayor luz, menor resistencia, y viceversa.
– Circuito comparador: compara la resistencia de la LDR con un valor de referencia preestablecido mediante un potenciómetro. Este valor de referencia determina el umbral de luz al que se activará o desactivará la salida.
– Circuito de histéresis (o retardo): introduce un retardo en la conmutación de la salida. Este retardo evita conmutaciones rápidas e inestables causadas por fluctuaciones momentáneas en la luz ambiental, como las sombras de árboles o el paso de vehículos.
– Elemento de conmutación de potencia: controla el paso de la corriente a la carga. Suele proporcionar una salida a relé electromagnético accionado por un electroimán. Algunos modelos disponen de salida a triac (semiconductores con capacidad de controlar grandes corrientes alternas).
– Potenciómetro de ajuste de sensibilidad: permite al usuario ajustar el umbral de luz al que se activa o desactiva la salida.
– Bornes de conexión: permiten la conexión a la red eléctrica (fase y neutro) y a la carga (lámparas u otro dispositivo). El código de colores suele ser: Marrón (Fase), Azul (Neutro), Rojo o Negro (Salida).
Funcionamiento de los Interruptores Crepusculares
A continuación, se presenta una descripción del funcionamiento detallado del interruptor crepuscular:
1º) El interruptor crepuscular se alimenta a 230 V AC.
2º) Cuando la luz ambiental disminuye y la resistencia del sensor de luz (LDR) aumenta, la señal enviada al circuito comparador también varía.
3º) El circuito comparador compara la señal de la LDR con un valor de referencia preestablecido (ajustado por el usuario mediante el potenciómetro). Si la señal de la LDR supera este umbral (es decir, hay menos luz de la configurada), se activa el circuito de histéresis (o retardo).
4º) El circuito de histéresis introduce un retardo para evitar conmutaciones rápidas por fluctuaciones de luz. Transcurrido este retardo, se activa el elemento de conmutación de potencia (relé o triac).
5º) El elemento de conmutación cierra el circuito, conectando la alimentación de 230 V a la salida.
6º) La salida alimenta la carga (lámparas u otro dispositivo), encendiéndolas.
7º) Cuando la luz ambiental aumenta y la resistencia de la LDR disminuye, la señal enviada al circuito comparador también varía.
8º) Si la señal de la LDR cae por debajo del umbral de referencia (es decir, hay más luz de la configurada), se activa nuevamente el circuito de histéresis.
9º) Transcurrido el tiempo de retardo de la histéresis, el elemento de conmutación abre el circuito, interrumpiendo la alimentación a la salida y apagando las luces.
Es importante la correcta ubicación del sensor para que la luz de las propias lámparas que controla no incida directamente sobre él, ya que esto podría generar un ciclo continuo de encendido y apagado.
El símbolo del interruptor crepuscular es el siguiente:
Especificaciones Técnicas de los Interruptores Crepusculares
Al seleccionar un interruptor crepuscular, se deben revisar las especificaciones técnicas para garantizar su compatibilidad con la instalación. A continuación, se detallan las características principales:
1º) Tensión de alimentación: generalmente 230 V AC, aunque también existen modelos para 12 V o 24 V DC.
2º) Rango de ajuste de sensibilidad (lux): se expresa en lux (unidad de medida de la iluminancia) y define el rango de luz ambiental en el que se puede ajustar el umbral de conmutación. Un rango típico podría ser de 5 a 50 lux, configurable mediante el potenciómetro.
3º) Tiempo de retardo (histéresis): se especifica en segundos o minutos y define el tiempo de retardo en la conmutación. Valores comunes son entre 10 segundos y 1 minuto para evitar conmutaciones innecesarias.
4º) Carga máxima: varía según el modelo, pero los valores típicos van desde 1 A (230 W para lámparas incandescentes) hasta capacidades mayores, como 10 A (2.300 W para manejar luminarias LED).
5º) Tipo de salidas: la salida suele ser mediante relé electromagnético, pudiendo ser de 2 tipos: la más habitual que es la salida a relé electromagnético de 3 hilos (con la salida conectada directamente a la alimentación, normalmente 230 V) o la salida a relé electromagnético de 4 hilos (con la salida aislada galvánicamente de la alimentación).
6º) Grado de protección IP: especifica el nivel de protección que ofrece un equipo contra la penetración de partículas sólidas (polvo) y líquidos (agua). En aplicaciones de interior, es frecuente encontrar un grado de protección IP20, mientras que para entornos exteriores se recomienda un grado de protección IP44 o superior.
Esquemas Eléctricos del Interruptor Crepuscular
La representación gráfica de los circuitos eléctricos se realiza a través de tres tipos de esquemas: esquemas funcionales, esquemas multifilares y esquemas unifilares. Cada uno de estos ofrece una perspectiva particular del circuito, facilitando la comprensión de su funcionamiento, la simplificación de su instalación o la planificación de su diseño.
A continuación, se ilustra un circuito que incorpora un interruptor crepuscular y un contacto de salida destinado al control de un punto de luz, representado mediante las tres modalidades de esquemas y la simbología eléctrica estándar.
Esquema Funcional del Interruptor Crepuscular
El esquema funcional de un interruptor crepuscular describe cómo interactúan los principales componentes para detectar la luz ambiental y controlar la carga. Este esquema muestra el funcionamiento del dispositivo sin detallar las conexiones eléctricas.
A continuación, se observa un esquema funcional de un interruptor crepuscular. En este caso, se trata de un sensor típico cuyo elemento de conmutación de potencia es con salida a relé electromagnético de 3 hilos que opera a 230 V AC y controla una lámpara.
Esquema Multifilar del Interruptor Crepuscular
El esquema multifilar de un interruptor crepuscular representa las conexiones eléctricas completas del dispositivo. Este tipo de esquema detalla cada conductor y su conexión específica en el circuito.
A continuación, se muestra un esquema multifilar de un interruptor crepuscular. Se trata de un sensor genérico cuyo elemento de conmutación de potencia es con salida a relé electromagnético de 3 hilos que funciona a 230 V AC y controla una lámpara.
Esquema Unifilar del Interruptor Crepuscular
El esquema unifilar de un interruptor crepuscular simplifica las conexiones eléctricas, representándolas con líneas únicas que indican rutas principales de corriente. Es útil para representar de forma sencilla cómo se conecta el dispositivo a la alimentación y a la carga, sin especificar los detalles de cada conductor.
A continuación, se presenta un esquema unifilar de un detector de movimiento que controla una lámpara:
Cómo Conectar un Interruptor Crepuscular
La instalación del interruptor crepuscular comienza con la conexión de los conductores de alimentación (fase y neutro) a los terminales de entrada del interruptor magnetotérmico.
Seguidamente, se alimenta el interruptor crepuscular conectando la fase proveniente de la salida del magnetotérmico a su borne de entrada (L) y el neutro a su borne (N).
La fase de salida (S) del interruptor crepuscular se conecta a las lámparas, constituyendo la fase temporizada que se activa en condiciones de baja luminosidad ambiental. El neutro (N) proveniente del magnetotérmico se conecta directamente a las lámparas.
Finalmente, se completa la instalación con la conexión del conductor de protección (tierra) desde el cuadro eléctrico hasta las lámparas.
Interruptor Horario Crepuscular
Se puede encontrar en el mercado el interruptor horario crepuscular, es decir, la combinación del interruptor horario con el interruptor crepuscular. Con esta configuración se logra un control más eficiente y flexible de los sistemas de iluminación.
El funcionamiento combinado de ambos dispositivos sería el siguiente:
1º) Programación del interruptor horario: se establece el horario en el que se desea que la carga pueda estar activa.
2º) Habilitación del interruptor crepuscular: el interruptor horario permite o interrumpe el suministro eléctrico al interruptor crepuscular según el horario programado.
– Dentro del horario programado: el interruptor horario cierra el circuito y habilita el funcionamiento del interruptor crepuscular, permitiendo que este controle la carga. El sensor LDR del interruptor crepuscular mide la luz ambiental y decide cuándo activar o desactivar la carga.
– Fuera del horario programado: el interruptor horario abre el circuito e interrumpe el suministro eléctrico al interruptor crepuscular, desactivando el control de la carga, independientemente de la luz ambiental.
Por ejemplo, en un alumbrado exterior, el interruptor horario puede programarse para habilitar el sistema desde las 18:00 hasta las 6:00 del día siguiente. El interruptor crepuscular, dentro de ese intervalo, se encarga de encender las luces solo cuando oscurece (por ejemplo, a las 19:30) y apagarlas cuando haya suficiente luz (como al amanecer a las 5:30).
Si solo tuviéramos un interruptor crepuscular sin interruptor horario, podría encenderse automáticamente el alumbrado durante el día por nubosidad extrema, niebla densa, humo, sombra de edificios altos, árboles, vallas publicitarias, postes, etc. Con el interruptor horario crepuscular podríamos evitarlo.
En la mayoría de las aplicaciones, el interruptor horario y el interruptor crepuscular son dispositivos separados, cada uno con su propia carcasa. No obstante, se pueden encontrar ambos dispositivos integrados en una única envolvente, formando un equipo compacto.
Aplicaciones Comunes de los Interruptores Crepusculares
El uso del interruptor crepuscular está muy extendido debido a su capacidad para automatizar sistemas de iluminación en función de la luz natural. Algunas de sus aplicaciones más comunes son:
– Iluminación pública: controla el encendido de farolas y luminarias en calles, avenidas y plazas públicas al anochecer.
– Iluminación residencial: automatiza luces exteriores en jardines, entradas y fachadas, mejorando la seguridad y reduciendo el consumo energético.
– Edificios comerciales e industriales: gestiona la iluminación en estacionamientos, almacenes y zonas exteriores.
– Iluminación de escaparates: encendido automático de la iluminación de escaparates al anochecer.
– Carteles luminosos: permite que los rótulos se enciendan automáticamente cuando la luz ambiental disminuye, mejorando la visibilidad.
– Señalización: encendido automático de señales luminosas en función de la luz ambiental.
– Combinación con otros dispositivos: puede integrarse con interruptores horarios para limitar el tiempo de funcionamiento, maximizando la eficiencia energética.
– Sistemas de seguridad: en combinación con sensores de movimiento, puede activar cámaras o alarmas solo durante la noche.
Preguntas Frecuentes del Interruptor Crepuscular
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