Принцип работы фотодатчика (фотореле) для уличного освещения

Добавление в осветительный прибор в виде фотореле позволяет снизить энергопотребление. Это небольшое устройство с простой конструкцией полностью контролирует включение / выключение света в зависимости от уровня внешнего освещения.

В сумерках фотодатчик уличного освещения включает подсветку возле дома и выключает ее на рассвете. Он прост по конструкции и эксплуатации, но перед покупкой оптимальной модели нужно многое предусмотреть. Мы покажем вам, как найти идеальный вариант.

Принцип работы фотосенсора

Основой фотореле (сумеречного выключателя), управляющего уличным освещением, является светочувствительный элемент, реагирующий на имеющуюся яркость солнечного света и искусственного освещения.

С наступлением сумерек фотосенсор замыкает контакты и подает электричество на уличные фонари, установленные на улице возле дома. А при увеличении интенсивности светового потока утром снова размыкает цепь, выключая электрические осветительные приборы.

Галерея изображенийФотографии из Фотореле или фотодатчики систем уличного освещения предназначены для организации управления устройствами, находящимися на дороге. Устройство может быть установлено непосредственно рядом с устройством или перед всей линией освещения по мощности и системой устройств для освещения проезжей части большой участок или пешеходная дорожка.Монтажник устройства управления имеет опыт изготовления электропроводки, допускается соединение проводов скруткой, но лучше использовать клеммы с зажимами. В схему фотодатчика входят фоторезистор, реагирующий на интенсивность светового потока, фотодиод, генерирующий заряд, фототранзистор, фототиристор, фотосимистор, синхронизирующий ток от разных источников монтажная пластина, прикрепленная к изделию. Крепление возможно буквально на любой конструкции. Устройство управления уличным освещением не вызывает ни малейших затруднений ни в установке, ни в настройке, ни в дальнейшей эксплуатации. Устройство для автоматизации управления освещением дача Фотореле в коммерческой упаковке Способ подключения фотореле к электросети Фотореле для уличных фонарей Крепление к стене с помощью штанги

Сумеречное реле автоматически управляет работой подключенного к нему осветительного прибора, выключая и снова включая его по мере необходимости.

Благодаря наличию в системе уличного освещения фотореле, хозяевам дома не нужно постоянно включать свет вечером на придомовой территории и выключать утром – все происходит автоматически

Это значительно снижает потребление электроэнергии уличными фонарями, а также продлевает срок их службы. Ведь в этом случае они работают только тогда, когда это действительно необходимо, а не по 8-9 часов в сутки.

В частном секторе устанавливаются аналогичные системы освещения:

  • дорожная лестница;
  • территории возле коттеджей;
  • дорожки в парке и саду;
  • беседки, площадки для барбекю и открытые террасы.

По организациям фотореле монтируют при обустройстве освещения дворов многоквартирных домов, торговых центров и на лестницах многоэтажных домов, а также при освещении уличных конструкций рекламой. Везде цель одна: экономия энергии и ресурсов осветительных приборов.

В простейшем варианте рассматриваемое коммутационное устройство состоит из блока питания, светочувствительного датчика, усилителя тока и переключающего реле

Фотореле бывают разных типов, но принцип работы у всех одинаковый. Он оснащен датчиком освещенности с питанием, который контролирует уровень освещенности в контролируемой зоне.

В сумерках этот датчик замыкает реле, включая уличное освещение. Когда снова встает солнце, уличные фонари снова гаснут.

Основные виды бытовой техники

Любое фотореле, управляющее уличным освещением, имеет в своей схеме три блока с разным функционалом:

  1. Sensing – фотодатчик на основе полупроводника.
  2. Промежуточный: усилитель электрического тока.
  3. Исполнительное – как таковое реле (выключатель).

Конструктивно первый из этих элементов может быть удален из общего корпуса. Но есть также устройства, в которых этот светочувствительный датчик монтируется в едином блоке с остальными внутренними цепями этого электрического устройства.

Благодаря своей компактности датчик освещенности также может быть установлен на опорах уличного освещения, возле фонаря или непосредственно на нем

Соответственно, все модели фотоэлементов для управления светом делятся на:

  • устройства со встроенным фотоэлементом;
  • устройства с отдельным фотосенсором, который снимается с корпуса.

Оборудование со встроенным датчиком устанавливается прямо на дороге. Его тело имеет большую защиту от влаги и пыли. Во втором случае коммутационный блок устанавливается на DIN-рейку во внутренней электрической панели. А выносной датчик уже подключен к нему обычными кабелями.

Помимо контроля уровня освещенности, такие системы управления часто оснащаются встроенными датчиками движения, таймерами и различными кнопками управления. В магазинах светотехники также можно найти фотореле на базе цифровых контроллеров. Однако эти устройства в несколько раз дороже обычных моделей.

Цифровые устройства дороги, но они позволяют более точно управлять осветительными приборами. Принцип работы бытовых фотореле и основных элементов идентичен таковым у штатных устройств.

Но эти опции дополняются микроконтроллером, который можно настроить так, чтобы свет включался только в определенное время. Это позволяет точно настроить реле, привязав его работу к погодным условиям и даже к месяцу года.

Подбор фотореле для внешнего освещения

Прежде чем отправиться в магазин за фотодатчиком для регулировки системы уличного освещения, следует определиться с количеством и типом подключаемых светильников. Для одной-двух ламп достаточно реле, электрические осветительные приборы к которым они будут подключаться напрямую.

Если лампочек много, фотореле не выдержит протекающего по нему тока. В этом случае потребуется оборудование с магнитным пускателем.

Здесь светочувствительный переключатель активирует специальное устройство, через которое уже запитано осветительное оборудование. Многое в выборе модели фотосенсора зависит от мощности схемы подключенных к нему ламп.

Особый подход и обязательное выполнение предварительных расчетов требуют выбора фотореле для системы уличного освещения на солнечных батареях. Его мощность и количество подключенных устройств напрямую зависят от среднегодового количества солнечных дней в регионе, а также от количества солнечных панелей в цепи.

Чем больше лампочек рассчитано на подключение к фотореле, тем выше должны быть параметры коммутируемого тока – сейчас на рынке есть устройства с номинальным током в диапазоне 6-63 Ампер, есть из чего выбрать

По типу подключения к сети реле управления освещением для уличного освещения делятся на:

  • однофазные (бытовые, на сеть 220 В);
  • трехфазный (для сетей 380 В).

Однако на само коммутирующее реле и вся схема с фотодатчиком подается напряжение 12 В, которое идет от понижающего трансформатора. Выбор в пользу однофазного или трехфазного устройства зависит исключительно от сети подключенных к нему лампочек и потребляемой мощности.

Для установки управляющего фотореле уличного освещения в частных домах лучше выбирать обычные бытовые модели на 220 В. Их будет более чем достаточно, особенно если подключены дешевые светодиодные лампы.

Технические параметры: что смотреть

Некоторые импортные электроприборы рассчитаны на работу в сети 110 или 127 В. Редко, но встречаются в светотехнических магазинах. Они не смогут так работать в российских сетях 220 В. Придется установить дополнительный трансформатор. Лучше сразу брать технику, с подключением которой будет меньше проблем.

Первый и главный показатель – это степень защиты. Для наружной установки выберите модели с герметичным корпусом со степенью защиты IP65 или выше. А для установки под крышей или в защищенной панели вполне подойдет устройство со степенью защиты IP44.

Второй параметр – это порог срабатывания, который выражается в люксах. Обычно этот диапазон составляет от 2 до 50 люкс. У фотоэлемента есть регулировка этого индикатора, чтобы пользователь мог настроить его в соответствии со своими личными предпочтениями. Покупать устройство с нерегулируемым порогом срабатывания стоит только в крайнем случае.

Третий индикатор – это тип подключенных ламп. Часто фотореле рассчитано исключительно на работу с лампами накаливания, создающими активную нагрузку.

Для подключения люминесцентных приборов с уже реактивной нагрузкой необходимо брать сумеречные выключатели другого типа. А для подключения ртутных или натриевых ламп потребуется оборудование с дополнительной схемой защиты, рассчитанной на импульсные токи.

При выборе реле с выносным фотоэлементом необходимо учитывать длину кабеля между ними – у него есть некоторые ограничения, поменять на большее по метражу невозможно

И последние параметры – это размер и вес. Самая большая часть фотореле – это блок питания с понижающим трансформатором внутри. Сам фотосенсор (светодиод) очень маленького размера.

Намного больше места занимает контактор или магнитный пускатель, через которые подключаются осветительные приборы. Все это должно быть в электрощите или возле лампы.

Дополнительные функции важны

Многие модели реле управления освещением дополнены датчиком движения и таймером. Первый гарантирует, что освещение включается только при перемещении человека в контролируемой зоне, второй позволяет полностью выключить устройство в течение дня, независимо от уровня естественного освещения.

Ведь все фотодатчики настроены на заводе так, что они просто не работают при кратковременном включении фар проезжающей машины

Более дорогие модели – это фотореле с электронным дисплеем и программируемым контроллером. Эти меры позволяют каждому сезону и случаю устанавливать свою собственную программу работы.

Например, зимой освещение будет включаться раньше, а летом – позже. Также можно запланировать выключение самого реле вместе с уличными фонарями после часу ночи, чтобы они не сжигали энергию зря.

Нюансы монтажа светового датчика

Устройство управления освещением обычно устанавливается рядом с подключаемым к нему приспособлением. Для каждой модели схема подключения подбирается согласно инструкции в техпаспорте. Перед тем, как приступить к работе, ее следует в обязательном порядке изучить.

Для завершения установки не требуется никаких специальных навыков. Вам просто нужно все просчитать, чтобы осветительные приборы не перегружали линию. Фотореле практически не нагружает сеть. Однако УЗО в экране и сам фотосенсор нужно выбирать исходя из количества и мощности подключенных лампочек.

Для самостоятельной установки фотореле достаточно иметь минимальные знания в области электромонтажа и соблюдать простейшие правила безопасности при его выполнении

Есть несколько простых правил монтажа светочувствительных реле:

  1. Желательно подключить сумеречный выключатель и всю линию последующих осветительных приборов к отдельной от электрического щита линии с собственным автоматическим выключателем.
  2. категорически запрещается устанавливать фотодатчик вверх ногами. С одной стороны, он должен находиться под воздействием солнечных лучей, а с другой – на него должен падать свет от ламп искусственного освещения.
  3. Этот электроприбор нельзя устанавливать рядом с легковоспламеняющимися материалами, рядом с нагревательным оборудованием и химически активными жидкостями.
  4. Если к фотореле подключено много лампочек, в цепи должен быть предусмотрен магнитный пускатель.

Главное, чтобы свет от любой лампы не попадал на фотоэлемент. В противном случае он не будет работать должным образом. Фотодатчик реагирует на любой свет. Неважно, искусственное ли это освещение или естественный солнечный свет.

Схема подключения осветительных приборов к фотореле (напрямую или через стартер) выбирается исходя из суммарной мощности подключаемых ламп

На корпусе фотореле нанесена плоскость с цветовым обозначением всех выходящих из нее проводов. Как правило, коричневый переходит в фазу от щита («L»), синий – в ноль («N»), а красный или черный – в уличный светильник. Нужно только зачистить концы этих проводов и все подключить согласно прилагаемой схеме подключения.

Если у фотодатчика два контакта, то один из них подключается экраном к фазе, а второй идет к светильнику. В этом случае нуля нет.

Галерея изображенийФотографии из Для установки фотодатчика уличного освещения выбираем удобное место непосредственно под себя и распределительную коробку. Ориентируемся на длину нити. Определившись с местом, размечаем и сверлим монтажные отверстия в стене. Для подключения к линии освещения зачищаем 0,8-1,1 см изоляции, обрабатываем токоведущие жилы наждачной бумагой изоляцию, соединяем провода скручивающими или пластиковыми зажимами. Погружаем соединения в настенную распределительную коробку. Проверяем работоспособность собранной схемы, настраиваем устройство управления освещением по индивидуальным предпочтениям Шаг 1: Просверливаем монтажные отверстия Шаг 2: Зачистим изоляцию проводов для подключения Шаг 3: Выполнение подключений поворотом Шаг 4. Проверьте работоспособность устройства

В случае подключения уличного освещения через магнитный пускатель он подключается к фотореле так же, как и лампочка. Да и сами осветительные приборы от него уже запитаны.

В этом случае реле замыкает не цепь питания ламп, а только стартер. В такой схеме через переключатель протекает минимальный ток, поэтому подойдет более дешевое маломощное устройство. Здесь вся нагрузка передается на внешний контактор.

О том, как выбрать светильники для организации уличного освещения на солнечных батареях, подробно рассказывается в следующей статье, с которой мы рекомендуем вам ознакомиться.

Выводы и полезные видео по теме

Никаких сложностей с выбором и включением светового датчика в систему уличного освещения возникнуть не должно. Все предельно просто. Следующие видео позволят разобраться во всех тонкостях установки этого устройства даже начинающим электрикам.

Видео № 1. Все нюансы подключения фотосенсора типа “день-ночь»:

Видео № 2. Обзор фотореле для включения / выключения ночного уличного освещения:

Видео №3. Описание схемы подключения сумеречного выключателя через внешний контактор:

Реле управления освещением для установки с приборами уличного освещения просты в конструкции и подключении. Они значительно упрощают жизнь частным домовладельцам и снижают потребление энергии. В магазинах много моделей таких устройств. Вы всегда можете выбрать нужные параметры под конкретную ситуацию.

А если есть знания и опыт в электротехнике, то такое фотореле можно собрать из фотодиода, обычного диода, реле и пары транзисторов с резисторами.

Напишите свои комментарии в блоке ниже. Задавайте вопросы о спорных или сложных моментах. Делитесь своим мнением, полезной информацией и фото по теме статьи.

Источник – https://sovet-ingenera.com/elektrika/svetylnik/fotodatchik-fotorele-dlya-ulichnogo-osveshheniya.html
Рейтинг
( Пока оценок нет )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Все об инженерных системах
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: