Фотодатчик (фотореле) для уличного освещения: конструкция, принцип работы и советы по монтажу

Виды фотореле

Существует 2 основных вида сумеречных выключателей:

• со встроенным фотоэлементом;
• с вынесенным из корпуса фотоэлементом.

Первый вид оборудования обладает герметичным корпусом и повышенной устойчивостью к отрицательным воздействиям среды, поэтому монтируется на открытом воздухе (на столб или стену). При использовании второго вида коммутирующий блок устанавливается на DIN-рейку в щитке, фотоэлемент присоединяется при помощи проводов и устанавливается на открытом воздухе (на расстоянии до 150-и метров от щитка).

Можно купить подобное оборудование как для одно-, так для трехфазной сети. Независимо от напряжения в сети оно питается от 12 В, поступающих от трансформатора.

Фотоэлементом служит:

• резистор (сопротивление меняется в зависимости от интенсивности света);
• диод (работает за счет фотовольтаического эффекта, формирующего электрический заряд, исходя из интенсивности света);
• транзистор (оптоэлектронный полупроводник, меняющий сигнал в зависимости от интенсивности света);
• тиристор (оптоэлектронный полупроводник со светочувствительной матрицей);
• симистора (ток регулирует специальная схема).

Более сложные модели оснащены:

• сенсором движения, включающим лампу при присутствии человека;
• таймером, позволяющим устанавливать время включения/выключения независимо от фактического уровня освещенности;
• сенсором движения и таймером;
• регулятором порога;
• микроконтроллером, позволяющим включать/выключать лампу в определенные часы.

Таймеры в сумеречные включатели устанавливаются разные (дневные, недельные). Период работы выставляется ежедневно или на определенный период времени. При наличии регулятора порога у фотодатчика есть ручка для регулировки уровня освещенности, при котором лампа должна засветиться. При перемещении ручки на минус свет включается только ночью. Если переместить ручку на плюс, лампа будет гореть во время дождя или снегопада.

Приборы с микроконтроллером оснащаются электронным табло. Они позволяют установить различные режимы для отдельных времен года.

Выбор фотореле для уличного освещения

Самое главное качество фотореле — прочность корпуса, в котором фотореле располагается. К сожалению, далеко не каждый город может похвастаться идеальными условиями: атмосферные явления, аварийные ситуации, загрязненный воздух, а иногда даже хулиганы, портящие городское имущество, — все это может стать причиной поломки или неправильного срабатывания. Именно поэтому корпус для фотореле должен быть изготовлен из ударопрочного материала, не пропускающего воду.

Идеальным вариантом будет полностью герметичный сосуд, в который просто не проникает воздух извне.

Точность. В каждом современном фотореле для уличного освещения есть специальный прибор — потенциометр. Именно он определяет, когда нужно включить свет. Пороги рассчитываются автоматически, так что никаких сбоев при штатной работе не возникает и свет включается/выключается в положенное время.

Защищенность от помех. Современные устройства могут работать даже в не самых благоприятных условиях, выдавая при этом поразительный по точности результат. Ложные срабатывания случаются крайне редко.

Простота установки и настройки. Конечно, лучше всего доверять эти процедуры мастеру, который сможет сделать все быстро и качественно, но даже ему будет легче, если настройка и установка будут упрощены настолько, насколько это вообще возможно. Так снизится время ожидания во время переходов от одного режима работы к другому.

Автоматизация работы. Самые простые фотореле работают постоянно, а в корпусе установлен специальный выключатель, который позволяет временно отключить прибор.

Более продвинутые модели могут выключаться в указанное в программе время — так оборудование не будет работать просто так, а вы, в свою очередь, немного сэкономите на потребляемой электроэнергии.

Назначение и принцип действия фотореле

Назначение фотодатчика, подключенного к электросети – контролировать уровень освещенности, исходя из времени дня. Когда темнеет, автоматически включается уличное освещение, утром так же выключается.

Любое фотореле состоит из один и тех же деталей:

• фотоэлемента, воспринимающего свет;
• компаратора (усилителя тока);
• трансформатора;
• реле (исполнителя);
• датчика движения и таймера или микроконтроллера (дорогие модели);
• магнитного пускателя (не всегда).

Сопротивление фотоэлемента меняется в зависимости от уровня освещенности. С наступлением темноты оно снижается, компаратор усиливается ток и передает на реле, которое к нему подсоединено. При его срабатывании загорается светильник.

Утром процесс обратный. Под воздействием света сопротивление фотоэлемента повышается, напряжение тока снижается, компаратор выключает реле и светодиодный светильник.

Что такое фотореле

Это радиотехническое устройство, регистрирующее поток фотонов – элементарных частиц, квантов электромагнитного излучения, которые не обладают массой и способны существовать только в движении, а их скорость является максимально возможной в материальном мире. Его схема состоит из двух частей:

Вкратце алгоритм его действия следующий: фотоны, попадая на чувствительный элемент (фотоэлектрический датчик), вызывают возникновение электрического тока или изменение его параметров. Так формируется управляющий импульс, который усиливается и подается на исполнительный элемент – соленоид – электромеханического реле. Последнее замыкает свои силовые контакты, коммутируя управляемую цепь.

Виды устройств

Рекомендуем использовать провод ПВС, он лучшим образом зарекомендовал себя.

Само фр имеет разное назначение. Желательно установить в распределительный щит шкаф отдельный автомат на этот контроллер.

Ничего необычного, — есть источник питания 24V, электромагнитное реле, транзисторный ключ, ну плюс еще детали, фоторезистор, а так же весьма просторный круглый корпус, в котором без проблем можно разместить дополнительную схему, собранную объемным монтажом. Роль транзисторов в и других моделях обычно играют приборы, которые обозначаются как KTБ. Освещение в них возникает благодаря электрической дуге, занимающей место между двумя электродами.

Размещенное в небольших блоках, таких как USOP, приспособление разрабатывается с уменьшенной платой; Длительный срок службы. Принцип работы Изначально поговорим о том, как вообще работает это устройство. Для этого приборы оснащаются рефлектором, концентрирующим световые пучки в одном направлении. Схема фотореле и его принцип подключения в сеть чаще всего изображено на коробочке от устройства, это очень удобно, не нужно искать подходящее именно под Ваш прибор.

Фотореле и принцип его работы

Также к недостаткам можно отнести открытые контактные зажимы и отсутствие защиты подстроечного резистора на лицевой панели. Эти четыре варианты оптимальны для управления освещением на улице и отличаются простой схемой подключения. Присутствует встроенный фотоэлемент, а коммутирующая нагрузку деталь представлена в виде электромеханического реле. Фото — Подключение фотореле Установка реле и заземление В случае, если в квартире, доме или на улице применяется система заземления типа TN-S либо TN-C-S, электрическая схема питается от сети трехжильным кабелем фазовый провод, нулевой, заземление.

В любом случае нужно использовать качественные детали и предусмотреть защиту элемента от климатических воздействий. Днем при достаточном количестве света датчик освещенности размыкает цепь, и лампа выключается, а ночью происходит обратная последовательность действий: емкостное реле для управления освещением снижает сопротивление, и свет включается.

Роль транзисторов в и других моделях обычно играют приборы, которые обозначаются как KTБ. Выход типа ионизации или фотоэлемента зависит от числа электронов на аноде.

А знание принципа работы устройства позволит совершить правильный выбор. Применение мощного прибора QLT даёт возможность подключать к собранному устройству нагрузку с мощностью до Вт. До 10 А работает коммутируемая цепь А нагрузка подключается параллельно питанию схемы реле времени.

Выгоды от использования фотореле для уличного освещения

Если сумеречный выключатель правильно настроить, во время эксплуатации следить за состоянием корпуса и вытирать с фотоэлемента пыль, он будет служить достаточно долго.

К преимуществам данных приборов пользователи относят:

• компактные размеры корпуса;
• бесшумную работу;
• высокую производительность;
• повышение уровня безопасности за счет того, что в темное время суток свет включается автоматически;
• отсутствие необходимости следить за включением/выключением уличного освещения;
• увеличение срока службы светодиодных прожекторов.

При правильной настройке фотореле затраты на электроэнергию существенно снизятся.

Технические параметры

Самый главный критерий при выборе — напряжение питания.

Важные технические параметры:

• конструкция и степень защиты;
• возможность работать при осадках;
• уровень защищенности от пыли и засорения посторонними предметами;
• способность поддерживать температуру;
• светочувствительность, возможность ее регулировки.

Читать также Аспарагус фалькатус уход в домашних условиях

Оборудование, поставляемое из заграницы, разработано для стандартного напряжения конкретной страны: 110 или 127 вольт. Такие датчики освещенности не могут работать от сети 220 или 380 вольт.

Эксплуатационные характеристики

При покупке необходимо ориентироваться на вид лампы и место установки.

Лампочки в светильниках бывают:

• накаливания (нагрузка активная);
• люминесцентные, светодиодные (нагрузка реактивная);
• ртутные, натриевые (требуется дополнительный контур, защищающий от колебаний пускового тока).

Модели со встроенным фотоэлементом разработаны для установки вне помещений. Они герметичные, степенью защит от IP 65, рабочая температура от -25 до +40оС. Оборудование с выносным датчиком покупают, если есть возможность размещения в щитке. При таком варианте достаточно степени защиты до IP 44.

Мощность нагрузки учитывается при необходимости подключить к одному фотодатчику несколько светильников. Выключатель будет служить дольше, если его мощность на 20% больше суммарной мощности осветительного оборудования.

Стандартный диапазон освещенности 2 — 50 Лк. Не стоит покупать оборудование без регулировки этого параметра. Исключение – подключение к одному светодиодному прожектору и отсутствие жестких требований по экономии электроэнергии.

Немаловажен так же вес и размер фотодатчика. Самые большие модели со встроенным трансформатором. Немало места занимает пускатель. При выборе устройства с отдельным датчиком учитывается наличие в щитке свободного пространства.

Если на участке один или два фонаря, вполне подойдет нерегулируемое реле, к которому светильники подключаются напрямую. При наличии большого количества светильников, подключенных параллельно, выключатель не сможет выдерживать проходящий через него электрический ток. Следует купить модель, оснащенную магнитным пускателем.

Возможности

Функциональность сумеречного выключателя зависит от его типа:

• для управления линией светодиодных прожекторов следует купить модель с силовыми переключателями, передающими команду, и сенсором движения;
• для большого загородного участка или многоквартирного городского дома подойдет фотореле с регулятором порога, позволяющим устанавливать показатели в зависимости от времени года;
• для промышленного помещение или склада нужно приобрести модель с выносным фотоэлементом;

Установка и настройка своими руками: пошаговая инструкция

Чтобы подключить фотореле к фонарю, который уже стоит на столбе, отключается подача электроэнергии в щитке и проверяется коробку на наличие напряжения.

Последовательность действий при монтаже устройства:

• протягивание питающего провода к месту, на котором будет установлен подключаемый выключатель;
• зачистка жил на 10-12 мм;
• сверление отверстий в корпусе;
• крепление в отверстиях уплотнителей, защищающих от влаги и пыли;
• подключение проводов в соответствии со схемой;
• отрезка провода для подключения к светодиодному прожектору;
• зачистка изоляции на 10-12 мм;
• подключение проводов к светодиодному прожектору;
• присоединение заземления к патрону (если корпус осветительного оборудования из металла).

Провод для подключения фотодатчика лучше использовать трехжильный. На столбе или стене он размещается так, чтобы отверстия расположились снизу. Такое расположение защитит от пыли и влаги.

Можно перейти к настройке подключенного оборудования. Для имитации ночи в комплект включается черный пакетик. На корпусе размещен регулятор, позволяющий выбирать интенсивность света, при которой лампа должна загореться. Чем ближе регулятор к знаку минуса, тем позже будет включаться светодиодный светильник.

Последний шаг – подключение к сети в щитке.

При отсутствии знаний в электрике лучше доверить подключение специалисту.

Фотореле принцип работы

Работа фотодатчика, контролирующего уровень уличной освещенности, лежит в основе принципа работы любого фотореле. Существует два типа таких фотодатчиков:

1. — встроенные, когда датчик установлен вместе с реле непосредственно в самом электрощитке;
2. — выносные, когда датчик расположен вне корпуса реле.

Корпус выносных фотореле должен быть обязательно прочным и иметь повышенный уровень герметичности и защищенности от воздействий окружающей среды.

Это устройство имеет достаточно простой принцип действия и состоит оно из встроенного или выносного датчика. Учитывая интенсивность освещения, такой датчик передает информацию электронной плате или блоку, которые, в свою очередь, при достижении определенного порога срабатывания, срабатывают и включают освещение, замыкая электрическую цепь.

Следует отметить, что любое фотореле может быть запрограммировано в индивидуальном режиме. Это значит, что, если, к примеру, в летнее время года фотореле установлено в гараже, то диапазон его срабатывания будет отличаться от устройства, установленного на крыльце дома. Данный нюанс необходимо учитывать и, по возможности, выставлять наиболее подходящий к условиям размещения фотореле диапазон его чувствительности к свету.

Как настраивать датчики света для освещения улиц

Датчики света для уличного освещения могут настраиваться двумя разными способами,при этом во всех случаях используются специальные потенциометры:

1. Временной интервал. Этот параметр определяет, как часто датчик будет проверять присутствие человека в области видимости. В идеале, нужно просчитать, сколько примерно в области видимости находится один человек, после чего установить значением параметра число немного большее. Если правильно подобрать этот параметр, количество включений и выключений будет сведено к необходимому минимуму.
2. Чувствительность. Этот параметр вам придется настраивать некоторое время, потому что сразу угадать с оптимальным вариантом получается далеко не всегда. Если выставить слишком высокую чувствительность, может увеличиться количество непроизвольных включений, а это значит, что энергии будет расходоваться очень много. Этот параметр зависит от времени года — зимой могут происходить непредвиденные сбои, так что ближе к зиме и весне лучше этот самый датчик перенастраивать. Среднее количество корректировок параметра приближается к трем — именно за эти три раза обычно получается достичь оптимального значения чувствительности датчика.

Примеры современных датчиков света и фотореле для уличного освещения на выставке

Если вы собираетесь проводить мероприятия по улучшению энергоэффективности, рекомендуем вам посетить специализированные выставки, в частности, выставку «Электро» в ЦВК «Экспоцентр».

На выставке вы узнаете много нового о методах экономии электроэнергии и, возможно, найдете подходящего поставщика датчиков и фотореле для уличного освещения.

Сможете узнать про многочисленные существующие компании (в том числе зарубежные), сравнить предлагаемый товар, его характеристики, цену, и без проблем определиться с выбором.

Там же можно переговорить с представителями компаний, обсудив дальнейшее сотрудничество.

Уличное светодиодное освещениеАвтоматизация уличного освещенияУличное освещение

Сфера применения

Использование фотореле не ограничивается лишь уличным освещением. Проявив немного фантазии, его можно применять и в других местах, вот некоторые примеры:

• Гараж. Очень удобно, когда, открывая снаружи ворота гаража, свет будет зажигаться автоматически и не нужно на ощупь искать выключатель. Правда это больше актуально в городских гаражах, где свет снаружи горит постоянно. Для загородных домов такая схема будет работать только днем.
• Управление поливом. Еще одно интересное применение фотореле – это активация капельного орошения в ночное время. Отличное решение для дачных участков и частных домов, которое значительно сэкономит ваше время в дневные часы. Будь то лужайка с газоном или грядки, за ночь все будет хорошенько увлажнено без вашего участия. Но тут нужно следить за погодой и отключать систему в дождливые дни.

В последнее время все популярнее становится система под названием – «Умный дом», где царит полная автоматизация. Так вот, фотореле занимает в ней не последнее место, используясь в совокупности с датчиками движения и другими «умными» приспособлениями.

Основы

Для включения магнитных пускателей и контакторов используют кнопочные посты. Это устройства, в которых есть 2 или 3 кнопки типа «Пуск» и «СТОП» или «Вперёд», «Назад» и «СТОП», есть и другие менее распространённые варианты. Кнопки эти представляют собой кнопку без фиксации с нормально-замкнутой и нормально разомкнутой парой контактов.

Пускатели и контакторы – это электромагнитные коммутационные приборы. Чтобы его силовые контакты замкнулись, нужно подать напряжение на катушку. Она притянет сердечник (якорь) на котором закреплены контакты (конструкция может различаться). Когда вы снимите напряжение с катушки – прибор отключится, и его силовые контакты разомкнуться.

Кроме силовых в этих приборах есть блок-контакты (обычно несколько их групп). Они не способны выдерживать большую нагрузку, а предназначены для реализации схемы самоподхвата и индикаций. Дело в том, что если просто через кнопочный пост подать напряжение на катушку – аппарат включится, но когда вы отпустите кнопку – сразу же отключится. Это нужно, например, в лебёдках и других грузоподъемных механизмах, но не в цепях, которые работают длительное время без остановок, как свет и электродвигатели вентиляционных систем.

Демонстрация и выбор фотореле для уличного освещения

Разумеется, приобретать первый попавшийся товар не стоит.

Тщательно проанализируйте все свои потребности и финансовые возможности, узнайте все про условия, в которых будет установлено фотореле, и только после этого обращайте внимание на производителей и те виды товаров, которые они предлагают. Несколько советов, которым лучше следовать при выборе фотореле для уличного освещения:

Несколько советов, которым лучше следовать при выборе фотореле для уличного освещения:

1. Фотореле с возможностью регулировки порога срабатывания — отличный вариант, если вам нужно круглосуточно освещать какой-нибудь участок на улице. Возможность регулировки позволит вам изменять параметры, при которых срабатывают определенные функции, так что элементы освещения просто не будут потреблять лишнюю электроэнергию. Отличный вариант для жителей дачных участков и многоквартирных домов.
2. Реле с датчиком, который встраивается в основной корпус, — один из самых дешевых вариантов, не требующий усилий при установке — с ней справится самый обычный электрик.
3. Фотореле с выносным датчиком. Еще один относительно недорогой вариант, но с установкой придется повозиться. Часто используется для освещения промышленных предприятий, складских и им подобных помещений.
4. Реле с возможностью установки таймера обойдется вам дороже вышеперечисленных моделей, но зато вы сможете полностью контролировать периоды активности осветительного оборудования. Идеальный вариант для производственных зданий и т. д.

Дополнительные датчики

Как уже было сказано выше, управление освещением с помощью контакторов и пускателей часто используется в паре со средствами автоматики, такими как датчик освещенности и датчик движения. Обычно такие устройства содержат в себе небольшое реле или симистор, но максимальная мощность подключаемой активной нагрузки, как правило, ограничена 1-2 кВт. А о нагрузке с электромагнитными пускорегулирующими аппаратами и речи не стоит вести. Контакты таких реле не предназначены для их питания. К такой нагрузке можно отнести мощные лампы типа ДНаТ, ДРЛ, МГЛ и прочие, которые активно используются в уличных фонарях и прожекторах.

Для этого схема включения освещения контактором или пускателем с помощью датчиков отличается от схемы с кнопочным постом лишь тем, что вместо кнопочного поста мы соединяем катушку коммутационного аппарата с контактом выходного сигнала датчика. Ниже вы видите схему подключения датчика движения и фотореле к контактору на примере однофазной сети:

Схемы можно совместить, организовав принудительное включение освещения, для этого параллельно сигналу с датчика устанавливаем тумблер, который будет подавать фазу на катушку.

Напоследок рекомендуем посмотреть видео, на котором наглядно демонстрируется применение такой схемы в быту:

Наверняка вы не знаете:

Источник

Где поставить

Место для установки выбирается так, чтобы на фотоэлемент не попадал свет от лампы, из окна, рекламного щита. При расположении дома у проезжей части на прибор не должен направляться свет фонарей проезжающих машин. Выбор места ограничивают требования по высоте – 1,8-2 метра от земли (если установить выше, для регулировки потребуется табуретка/стул или лестница/стремянка).

Решение этой проблемы облегчается при использовании некоторых хитростей. Фотодатчик можно оградить отрезком черной пластиковой трубы соответствующего диаметра длиной 15-20 см. Угол подпиливания – 30-45о от столба или стены. Если прожектор один, фотореле размещается с другой стороны столба. Параметры подстраиваются точнее, если датчик размещен на западной или восточной стороне.

Выбор датчиков света для уличного освещения

Если вы хотите максимально рационально использовать энергетические ресурсы, то лучшим вариантов для вас будут датчики света для уличного освещения. Это устройство за достаточно короткий срок стало очень популярным, и вы даже не замечаете, как быстро оно вошло в вашу повседневную жизнь.

Многие предприниматели и частные лица стараются использовать датчики, потому что их установка гарантированно уменьшает потребление электроэнергии минимум на тридцать процентов.

В некоторых случаях значение поднималось до восьмидесяти процентов чистой экономии. Их используют практически везде, но в этой статье мы поговорим конкретно про датчики для улицы и про то, как именно они улучшают жизнь простых людей.

Это очень важный вопрос, потому что некоторые просто покупают первый попавшийся датчик, а потом удивляются, почему он не работает так, как нужно.

Список основных параметров, на которые рекомендуется обращать внимание:

1. Способ крепления. Для оценки этого параметра вы должны хотя бы примерно представлять, где будет расположен датчик. Выбор лучше обсудить с профессионалом, перед этим предоставив ему всю запрашиваемую информацию.
2. Степень защищенности от воздействий. Тут поможет знание природной зоны и примерная оценка климата в целом. В идеале, такой датчик должен быть помещен в герметичную оболочку, которая защищает его от перегрева, воздействия влаги и вредных примесей в воздухе. Сюда же стоит внести пункт о защите от резких перепадов температур.
3. Мощность оборудования. Выбирая датчик по этому параметру, помните, что система может контролировать исключительно видимую зону. Даже самая небольшая и легкая конструкция заметно снизит радиус действия, а это скажется на общей эффективности работы оборудования. Стекло на пути также будет препятствием, заметно снижающим радиус воздействия в случае с датчиками движения.
4. Возможность программирования времени срабатывания. Более современные датчики могут работать в нескольких режимах, один из которых — установка точного времени срабатывания. Это очень важный момент, особенно если освещение всей территории вам не нужно. Датчики такого типа будут срабатывать только в указанное время, что позволяет значительно уменьшить общий расход электрической энергии.
5. Угол восприятия датчика. Если вам нужно контролировать входящих и выходящих людей, достаточно установить в стену один датчик с углом обзора в 180 градусов.

Основные выводы

В магазинах предлагаются различные модели этого оборудования, поэтому каждый может выбрать то, что соответствует конкретным условиям. Схема подключения фотореле к светодиодному прожектору не сложная, особенно у самых простых моделей с двумя клеммами.

При наличии минимума знаний в электрике можно сэкономить, если вместо дорогой многофункциональной модели купить отдельно фотодатчик, сенсор движения и таймер. Все приборов подключаются последовательно. Если выходит из строя один элемент, не нужно покупать все. При использовании дорогого многофункционального прибора необходимо его менять, если выходит из строя одна часть.

Предыдущая

ПрожекторыКак выбрать светодиодный прожектор с датчиком движения

Следующая

ПрожекторыСветодиодный прожектор своими руками