Forum: Haus & Smart Home Empfindlicher Bewegungsmelder für solarbetriebene Außen-LED zum Einschalten


von Dummy0815 (dummy0815)


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Um von der Haustür zum PKW zu kommen, muss um eine Hausecke gegangen 
werden (siehe Zeichnung unten). Die beiden von der LED ausgehenden 
Hauswand-Schenkel sind jeweils 14 Meter lang und nachts stockdunkel, 
wenn die dort wohnenden Nachbarn ihre Außenleuchte abgeschaltet haben. 
Ein Bekannter von mir ist der einzige, der diesen Weg im Dunkeln gehen 
muss. Daher habe ich ihm auf der Ecke eine solarbetriebene LED an einer 
dort befindlichen, niedrig hängenden Satellitenschüssel aufgehängt, die 
in beide Schenkel hineinleuchtet. Dort bekommt die eingebaute Solarzelle 
selbst am trüben Wintertag soviel Licht, dass die LED mindestens fünfmal 
pro Nacht für je 30 Sekunden einschalten kann. Der Bewegungsmelder zum 
Einschalten reagiert aus beiden Richtungen kommend aber leider erst 
dann, wenn man nahe bei der LED ist. Dieses Teil kann man fertig kaufen. 
Selbst wenn man zwei dieser Geräte nimmt und jedes in eine der beiden 
Richtungen dreht, ist der Bewegungsmelder kaum empfindlicher.

Eigentlich bräuchte es zusätzlich einen viel sensibleren 
Bewegungsmelder. Wie kriegt man das solarbetrieben hin? Man braucht 
Solarzellen, Akku, Ladegerät mit Über- und Unterspannungsschutz, einen 
Dunkelsensor, einen empfindlichen Bewegungsmelder und einen Zeitschalter 
- und das alles gegen Regenwasser gekapselt, solarbetrieben und 
stromsparend. Wie komme ich an den solarbetriebenen, stromsparenden, 
empfindlichen und gekapselten Bewegungsmelder, der mir ein digitales 
Signal ausgibt und an die gekapselte Solarzelle?
1
   _ PKW
2
   |
3
   |  Hauswand-Schenkel je 14 Meter lang
4
   |
5
   |__________Haustür
6
LED

von Motopick (motopick)


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Nimm 2 Radarsensoren und schliess den Krams an ein Netzteil an.
Frost moegen Akkus nicht. Weswegen im Beipackzettel auch explizit
dazu aufgefordert wird, die Solarfunzel im Winter abzubauen.

von Georg M. (g_m)


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Motopick schrieb:
> Weswegen im Beipackzettel auch explizit
> dazu aufgefordert wird, die Solarfunzel im Winter abzubauen.

Nicht unbedingt.

"Bei diesem LED-Solarstrahler handelt es sich um ein Spezialprodukt, da 
es bei Temperaturen unter - 21 °C betrieben werden kann und seine 
Funktion erfüllt."

https://media.sit-connect.com/public/articlemanual/85a6f817-b3b3-432d-b81b-d495dfffcf26.pdf

von Thomas R. (thomasr)


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Würde ich lokal kaufen und testen: 
https://www.bauhaus.info/solarleuchten/bauhaus-led-sensor-strahler/p/31409032

Bei Nichtgefallen Umtausch. Die Reichweite wird ja leider nicht 
angegeben....

Falls die Leuchte ohne viel Aufwand erreichbar sein sollte wäre ggf. 
auch eine reine Batterielösung interessant.

https://www.bauhaus.info/aussenwandleuchten/ledvance-led-sensor-aussenwandstrahler-double/p/26062361

von Dummy0815 (dummy0815)


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Georg M. schrieb:
> Motopick schrieb:
>> Weswegen im Beipackzettel auch explizit
>> dazu aufgefordert wird, die Solarfunzel im Winter abzubauen.
>
> Nicht unbedingt.

Es gibt die sogenannten Supercaps, die genügend Kapazität haben, um eine 
Beleuchtungs-LED für einige Minuten zu versorgen. Ich habe hier die 
technischen Daten eines deutschen Herstellers gefunden, der die 
Betriebstemperatur bis minus 40 Grad angibt. Dies dürfte für diese Art 
von Kondensatoren Technologie-spezifisch sein, so dass Produkte anderer 
Hersteller ähnlich niedrige Temperaturen vertragen dürften:
https://www.wima.de/de/produkte/powerblock/powerblock/

Davon abgesehen hat die derzeit montierte LED bis jetzt den vergangenen 
und diesen Winter überstanden.

von Motopick (motopick)


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Dummy0815 schrieb:

> Davon abgesehen hat die derzeit montierte LED bis jetzt den vergangenen
> und diesen Winter überstanden.

Das erinnert mich an folgenden Dialog einer "Simpsons"-Folge:
Bart: Heute war der schlimmste Tag meines Lebens.
Homer: Heute war der schlimmste Tag deines Lebens bis jetzt.

An richtige Froeste in den letzten 2 Jahren kann ich mich nicht
erinneren. Einige Wochen bei richtigen Minustemperaturen wuerden
den Akku schon seine Kapazitaet dauerhaft verlieren lassen.
Und teure Supercaps in Ramschware? Wohl kaum.

Davon abgesehen ist der PIR bei dir auch falsch montiert.
Dessen Maximum an Empfindlichkeit liegt beim "Durchqueren"
seines Erfassungsbereichs. Das ist aber genau orthogonal
zu deinem Aufbau. Daher: Radarsensoren...
Ob die sich allerdings mit der Kapazitaet eines solargespeisten
LiO zufrieden geben?

Wenn es gut funktionieren soll, muss Mann es auch gut machen.

von Stefan M. (derwisch)


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Dummy0815 schrieb:
> Ein Bekannter von mir ist der einzige, der diesen Weg im Dunkeln gehen
> muss.

Stirnlampe?
https://www.bergfreunde.de/petzl-tikkina-stirnlampe/

von Mario P. (mario_71950c)


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Suche mal mit den Stichworten "Präsenzmelder Korridor". Wie weit die 
sich für Solar eignen - keine Ahnung. Und die sind nicht in der Rubrik 
'Geiz ist geil' zu finden. Vor dem Erfassen der Preise also festen 
Stand, besser Sitz einnehmen.

von Rainer W. (rawi)


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Dummy0815 schrieb:
> Ein Bekannter von mir ist der einzige, der diesen Weg im Dunkeln gehen
> muss.

Warum kann er dann nicht sein SmartPhone benutzen und sich damit den Weg 
beleuchten?

von Georg M. (g_m)


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Stefan M. schrieb:
> Stirnlampe?

Oder einfach eine kleine 2xAA-LED-Taschenlampe.

von Dummy0815 (dummy0815)


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Motopick schrieb:
> Und teure Supercaps in Ramschware? Wohl kaum.

Nunja. Eine billige Ramschschraube aus Stahl wird verglichen mit einer 
teuren aus Nylon gegen zigfach höhere Scherkräfte bestehen, weil das 
Stahl-spezifisch ist. Ein MOSFET für wenige Cent kann 10A bei 2 Hz 
beispielsweise beim Blinken problemlos jahrzehntelang schalten, weil er 
das wegen seiner Technologie-spezifischen Fähigkeiten besonders gut 
kann.

Zudem wird ein Betrieb des Supercaps in Deutschland nur selten unter 
minus 10 Grad erfolgen und somit weit entfernt von der 
Grenzbelastbarkeit sein. Wenn also ein billiger Akku den deutschen 
Winter mit hier bis minus 4 Grad übersteht, sollte das für Supercaps mit 
ihrer deutlich tieferen Grenztemperatur auch dann zutreffen, wenn er ein 
paar Grad kälter wird als bisher für die Akkus.

In nicht Technologie-spezifischen Eigenschaften wird ein billiges 
Bauteil tatsächlich nicht mit dem teuren Produkt mithalten können.

Motopick schrieb:
> Davon abgesehen ist der PIR bei dir auch falsch montiert.
> Dessen Maximum an Empfindlichkeit liegt beim "Durchqueren"
> seines Erfassungsbereichs. Das ist aber genau orthogonal
> zu deinem Aufbau.

Das hatte ich schon Ursprungsposting dieses Threads thematisiert:

Dummy0815 schrieb:
> Selbst wenn man zwei dieser Geräte nimmt und jedes in eine der beiden
> Richtungen dreht, ist der Bewegungsmelder kaum empfindlicher.

Dies wurde ermittelt, indem das jetzige Gerät nacheinander in 
verschiedenen Winkeln in jede der beiden Richtungen gedreht wurde. Die 
geringe Reichweite könnte natürlich der Tatsache geschuldet sein, dass 
Bewegungsmelder mit zunehmender Reichweite mehr Strom aus dem Akku 
entnehmen, und dass sie das dauernd tun, anders als die selten 
eingeschaltete LED.

von Rainer W. (rawi)


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Dummy0815 schrieb:
> Motopick schrieb:
>> ... Das ist aber genau orthogonal zu deinem Aufbau.
>
> Das hatte ich schon [im] Ursprungsposting dieses Threads thematisiert:
>
> Dummy0815 schrieb:
>> Selbst wenn man zwei dieser Geräte nimmt und jedes in eine der beiden
>> Richtungen dreht, ist der Bewegungsmelder kaum empfindlicher.
>
> Dies wurde ermittelt, indem das jetzige Gerät nacheinander in
> verschiedenen Winkeln in jede der beiden Richtungen gedreht wurde.

Das Wort "orthogonal" beschreibt eine Richtung senkrecht zur 
Blickrichtung. Thematisieren ohne ein Grundverständnis vom 
Funktionsprinzip reicht nicht. Das Detektionsprinzip ist völlig anders, 
als du glaubst:

Ein PIR-Detektor mit seinem Linsenarray davor funktioniert primär NICHT 
wie eine Richtantennen mit einer (Haupt-)Empfangskeule, die einfach das 
von einer Quelle abgegebene Signal auffangen würde. So ein PIR-Detektor 
in einem Bewegungsmelder wertet die Bewegungskomponente QUER zur 
Blickrichtung der Empfängerkeulen aus. Wenn sich eine punktförmige 
Wärmequelle genau auf den Sensor zu bewegt, erzeugt das (fast) KEIN 
Signal im Detektor, bei Querbewegung ein maximales.
https://en.wikipedia.org/wiki/Passive_infrared_sensor#Beam_pattern

: Bearbeitet durch User
von Dummy0815 (dummy0815)


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Rainer W. schrieb:
> Das Wort "orthogonal" beschreibt eine Richtung senkrecht zur
> Blickrichtung. Thematisieren ohne ein Grundverständnis vom
> Funktionsprinzip reicht nicht. Das Detektionsprinzip ist völlig anders,
> als du glaubst

Das Linsenprinzip kenne ich schon und den Wikipedia Artikel hatte ich 
genau wegen dieses Problems schon gelesen. Mir ist bloß nicht klar, wie 
nach Deiner Meinung ein Optimum anders gefunden werden kann, als wie 
bereits beschrieben, alle möglichen Winkel zu probieren? Die 
Empfindlichkeit lässt sich gegenüber der derzeitigen Leucht- und somit 
Erfassungsrichtung senkrecht nach unten, durch leichtes Kippen in 
Richtung PKW (bzw Haustür) verbessern, um bei noch mehr Neigung wieder 
schlechter zu werden. Die Empfindlichkeit ist aus der benötigten 
Richtung dann auch die beste. Aus den anderen, unbenötigten Richtungen 
ist sie schlechter. Aber die Verbesserung der Empfindlichkeit durch das 
Kippen ist minimal, wie bereits im Ursprungsposting beschrieben. Wie 
also sollte sie nach Deiner Meinung noch besser werden?

von Rainer W. (rawi)


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Dummy0815 schrieb:
> Mir ist bloß nicht klar, wie nach Deiner Meinung ein Optimum anders
> gefunden werden kann, als wie bereits beschrieben, alle möglichen Winkel
> zu probieren?

Das Optimum für diese Montageposition kannst du natürlich durch 
Variation des Winkels bestimmen. Das ändert aber nichts daran, dass die 
Position für deinen Zweck einfach Mist ist, weil sich die Wärmequelle im 
Wesentlichen fast direkt darauf zu bewegt. Ein Dopplerradar wäre dort 
wesentlich besser geeignet.

von Motopick (motopick)


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Ein "Kippen" huelft nicht wirklich. Ein PIR-Sensor erwartet eine
gewisse Geschwindigkeit beim Durchqueren. Die findet sich dann als
Frequenz des AC-Anteils. Wird der Sensor gekippt, aendert das den
Abbildungsmasstab und die Frequenz sinkt, weil ein groesserer Bereich
auf die selbe Sensorflaeche abgebildet wird.
Dein Versuchsmaennchen muesste also schon rennen um den erfassten
Bereich genau so schnell zu durchqueren.

Ausserdem haben PIR-Sensoren auch so etwas wie einen Erfassungswinkel.


Ich schrub ja schon: Nimm Radarsensoren.
Und ein Netzteil.

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