Прочие характеристики фотореле
Ещё одна очень важная, но редко принимаемая во внимание характеристика – диапазон рабочих температур фотореле
Важность этого параметра определяется тем, что в большинстве случаев при проектировании и монтаже систем управления уличным освещением, осуществляемом своими руками, датчики устанавливаются на улице, и чаще всего – на относительно большой высоте от поверхности земли
Устройства из самой доступной ценовой категории способны работать в довольно широком диапазоне температур – от -20 до +45 градусов. При необходимости использовать эти устройства автоматизации в более суровых климатических условиях можно монтировать фотоэлементы в прозрачные пластиковые боксы, которые будут играть роль своеобразных «термосов».
Еще одна значимая техническая характеристика реле – его рабочее напряжение. Самые распространенные модели – рассчитанные на работу с обычной сетью 220 В переменного тока. Намного реже используются приборы с рабочим напряжением 36, 24 или 12 Вольт – они используются в основном для работы в условиях очень высокой влажности.
Последняя характеристика фотореле – время задержки его срабатывания; может варьироваться от 1-2 секунд до нескольких минут и позволяет исключить включение освещения от случайных световых вспышек (например, фар проехавшего автомобиля).
Фотореле ФР-2
Модели заводского изготовления широко используются в устройствах автоматики, например, для управления уличным освещением. Часто можно видеть днем горящие фонари, которые забыли выключить. При наличии фотодатчиков нет необходимости в ручном управлении освещением.
Схема фотореле фр-2 промышленного изготовления применяется для автоматического управления уличным освещением. Здесь также коммутационным устройством является реле К1. К базе транзистора VT1 подключены фоторезистор ФСК-Г1 с резисторами R4 и R5.
Питание производится от однофазной сети 220 В. Когда освещенность мала, сопротивление ФСК-Г1 имеет большую величину и сигнала на базе VT1 недостаточно для его открывания. Соответственно закрыт и транзистор VT2. Реле K1 включено, и его рабочие контакты замкнуты, поддерживая лампы освещения горящими.
Когда освещенность увеличивается до порога срабатывания, снижается сопротивление фоторезистора и открывается транзисторный ключ, после чего реле K1 отключается, размыкая цепь питания ламп.
Как работает датчик освещённости
Задача фотореле — включить осветительный прибор, когда во дворе становится сумеречно и выключить его с наступлением рассвета. В основе прибора — светочувствительный элемент (фотодиод, газоразрядник, фототиристор, фоторезистор), который на свету изменяет свои характеристики. Например, в фоторезисторе уменьшается сопротивление, ток легко проходит через этот элемент и замыкает контакт, выключающий освещение.
К одному сенсору можно подключить несколько осветительных устройств
Дополнительные элементы прибора помогают избежать ошибочного включения/выключения, настроить чувствительность сенсора, усилить сигнал от датчика и т. д.
Особенности конструкции
Обычные устройства, предназначенные для малых светильников, чаще всего производятся одним блоком в пластиковом корпусе. Они имеют возможность закрепления на стенах или подключения к светодиодному светильнику с задней стороны.
Если подключить светильники, мощность которых превышает мощность фотореле своими силами установленного, то цепь должна коммутироваться через магнитный пускатель или современные контакторы на соответствующую нагрузку.
Более сложные варианты производятся из двух составляющих – измерительно-коммутационного устройства и выносного фотоэлемента. Измерительный блок располагается непосредственно в электрическом щите.
Установка фотореле, снабженного реакцией на движение, то необходимо учитывать требуемый обзор контролируемой территории. Несколько светильников на одну выходную группу прибора можно подключить по параллельной схеме.
Основная масса моделей снабжены помехозащитой от ложных срабатываний, т.е. выдержкой времени. Однако, не смотря на это, подключение фотореле для уличного освещения следует производить подальше от других искусственных источников света во избежание эффекта мигания ламп.
Как подключить датчик света для уличного освещения самостоятельно
Уличный датчик освещённости для включения света со встроенным силовым блоком
Рассмотрим способ подключения датчика света с силовым блоком к уличному фонарю. Простое реле по типу «ночь−день» устанавливают вблизи осветительного оборудования. Производители таких устройств прилагают инструкции с подробным описанием этапов работ и схемы. Обычно реле устанавливают непосредственно на фонарных столбах. При этом высота выбирается до 3 м.
Подключение датчика света через автомат
Подключение фотореле с выносным датчиком
Выносной датчик света монтируется аналогичным образом. Фотореле нужно закрепить в определённом месте, чтобы на него попадало достаточное количество солнечных лучей, блок подключается в помещении, где установленаэлектрощитовая.
Выносные датчики с блоком управления
Пошаговая инструкция подключения фотореле в видео:
Обзор моделей фотореле: цены и производители
Продукция компании «IEK» известна потребителям высоким качеством продукции и длительным гарантийным сроком. Для уличного освещения следует рассмотреть модель фотореле ФР-601. Устройство оснащено встроенным датчиком сумеречного типа (включает светильник в вечернее время, отключает на рассвете).
Фотореле сумеречное ФР-601
Прибор монтируется на стену, работает от бытовой сети с максимальным напряжением до 230 В. Степень защиты – IP-44, частота переменного тока − 50 Гц. Рассчитан на работу токов 6 и 10А. Отпускная цена продукции − 247 рублей.
Также стоит обратить внимание на фотореле ФР-602 со встроенным датчиком. Устройство выдерживает работу токов до 20А, рекомендуемая частота сети − до 60 Гц
Особенностью прибора является возможность регулировки порога освещения в диапазоне 5−50 Лк. Приобрести датчик можно за 352 рубля.
Включение реле в схему
В схемах управления нагрузкой фотодатчик играет, по сути, роль обычного выключателя. Соответственно, и схема его включения в систему аналогичная: на один из проводов подается фазное напряжение, после срабатывания фотоэлемента оно через другой провод «проходит» на нагрузку (светильник) и запитывает его. Третий провод – общий для реле и управляемого устройства.
Цветная схема
Все провода для включения «датчика» в схему имеют стандартную цветовую маркировку:
- белый, коричневый или черный вывод – предназначен для подачи на фотоэлемент электрического питания;
- вывод в изоляции синего или серого цвета – «ноль», к которому подключается второй питающий проводник и один из проводов от нагрузки;
- красный вывод соединяется со вторым «нагрузочным» проводом.
- у некоторых моделей предусмотрен вывод для подключения «земли», имеющий традиционную желто-зеленую раскраску.
Вообще, схема подключения и цветовая расшифровка проводов фотоэлемента обычно указывается либо на корпусе прибора, либо на его упаковку, либо во вкладыше-инструкции. Но если она утеряна – ничего страшного; просто следует всегда помнить о приведенной выше цветовой схеме.
Особенности подключения
Соединение всех проводов следует обязательно делать в герметичной распределительной коробке – в случае неисправности это сильно облегчит замену вышедшего из строя прибора. Кроме того, сделает возможным оперативное изменение своими руками схемы уличного освещения в холодное время года.
При необходимости включения в схему контактора (пускателя) для управления мощной нагрузкой все приборы лучше всего смонтировать в герметичном боксе подходящего размера. В некоторых случаях для осуществления более глубокой автоматизации управления освещением, фотореле «спаривают» с датчиком движения – в таких ситуациях, чтобы вся «связка» корректно работала в темное время суток, датчик следует включать между реле и осветительным прибором.
Являясь по своей сути автоматическим переключателем – то есть устройством для замыкания или размыкания проводов – хорошее световое реле может включаться в схемы управления осветительными приборами любого типа. Единственное ограничение у некоторых моделей – для более надежной работы индуктивных нагрузок (например, «кобры» с дросселями на входе) рекомендуется подключать их через контакторы, играющие в данном случае роль исключающей влияние больших пусковых токов светильника на схемные элементы фотореле гальванической развязки.
Какие бывают фотореле для уличных осветительных приборов
Выполняя определенные функции, реле с датчиком освещенности отличаются по:
степени защиты. Определяется индексом IP, числовой код которого указывает на возможность использования прибора в тех или иных условиях. Первая цифра информирует о защите от физического воздействия, пыли. Вторая – от влаги. Устройства с индексом от IP23 предназначены для внутреннего монтажа. Уличный датчик освещенности подразумевает степень защиты не менее IP44;
типу ламп. Простейшие трехконтактные устройства рассчитаны на работу с активной нагрузкой, которую представляют лампы накаливания. Для управления энергосберегающими источниками освещения используются устройства со специальными адаптерами. Уличные светильники на ртутных и натриевых лампах нуждается в фотореле с защитой от скачков пускового тока;
- напряжению. Фотореле на 12В используются в цепях постоянного тока, питаемых от аккумуляторов. Датчики на 220В предназначены для работы с напряжением бытовой сети;
- методу управления. Отличаются по способу отключения (принудительное, автоматическое). Энергосберегающие модели начинают работать, реагируя на движение или звук, а в остальное время находятся в ждущем режиме. Программируемые фотореле предполагают возможность настроек, множество функций, работу с несколькими индикаторами.
Кроме этого, фотореле могут иметь встроенные или выносные фотодатчики.
Выбор правильного места для установки фотоэлемента для включения света
Чтобы уличный светильник с фотореле исправно работал, следует правильно выбрать место для его установки. В первую очередь нужно знать, что датчик должен располагаться там, где он будет хорошо освещаться лучами Солнца в периоды восхода и заката.
Установка фотореле на открытом пространстве
Если фотоэлемент будет установлен вблизи дороги, необходимо позаботиться о том, чтобы на него не попадали лучи фар проезжающего транспорта. Также нужно монтажные работы проводить таким образом, чтобы до датчика в случае необходимости было удобно достать. Как показывает практика, правильно установить фотореле достаточно сложно. Для этого нужно перемещать его в предполагаемой зоне монтирования, чтобы достичь должного эффекта.
Виды фотореле
Многие виды выпускаемых моделей оснащены не только датчиками освещенности, но могут выполнять дополнительные функции. Выпускается несколько типов комбинированных фотореле для уличного освещения:
Оснащены датчиками движения. Наиболее распространённые модели — совмещенные с датчиками движения фотоэлементы, реагируют на движение в области действия. Датчик движения работает только ночью, при дневном свете его работа блокируется фотоэлементом;
- Имеют таймер. Реле со встроенным таймером позволяет задавать время включения света в определенном интервале, при настройке можно задать время включения светильников только ночью, при сумерках с определенным интервалом. Еще одним преимуществом таймера является возможность совместить схему включения освещения с системой полива лужаек. При этом орошение газона будет происходить автоматически ночью в заданный временной интервал. Для безопасности можно подключить реле к части осветительной системы дома — свет будет включаться дома в определенное время, имитируя присутствие хозяев;
- Таймер, датчик движения и фотоэлемент — такие комбинации встречаются довольно редко, они оснащены специальным табло. Могут включать свет при движении в любое время суток и в заданном интервале;
- Программируемые устройства — можно задать программу, учитывая разное время года и погодные условия.
Выпускаются два варианта фотореле — наружные (герметичный закрытый корпус, размещаются на улице) и внутренние (установка внутри помещения на электрощите). Внутренние модели имеют переносной фотоприемник на двух длинных проводах для подсоединения к управляющему модулю.
Выбираем модель фотосенсора с учётом технических характеристик
Технические характеристики часто указываются прямо на корпусе фотореле
При покупке обратите внимание на:
- Напряжение (вольты). Производители выпускают приборы, питающиеся от сети с напряжением 12В, 24В и 220В. Рекомендуем выбирать последние, так как их можно подключить к бытовой сети. Для других устройств придётся приобретать преобразователи напряжения, что сделает конструкции более дорогой и менее надёжной.
- Ток коммутации (амперы). Если этот параметр выбрать неправильно, срок службы датчика значительно снизится. Поэтому с количеством подключаемых к фотореле осветительных приборов и типом используемых ламп (диодные, экономки, накаливания) нужно определиться до выбора датчика. Для получения максимального тока коммутации нужно сумму мощностей всех ламп разделить на 220 (напряжение в сети). Цифра, указанная в паспорте прибора, должна быть больше полученной в результате вычислений.
- Порог включения (люмены). Параметр определяет чувствительность датчика к свету. Если сенсор будет малочувствительным, освещение начнёт включаться слишком рано, а слишком чувствительный помешает включению в зимний период из-за отражения света снегом. Посмотрите в паспорте на параметры регулировки порога, диапазон должен составлять 2–100 Лк или 5–100 Лк.
- Задержка включения/выключения (секунды). Диапазон регулировки также указывается в паспорте прибора. Должна быть возможность установить задержку в 5–7 секунд, чтобы освещение не выключалось каждый раз, когда мимо проезжает машина.
- Мощность (ваты). Чем меньше этот показатель, тем экономнее будет прибор. В паспорте устройства указывается энергопотребление в активной фазе (до 5 Вт) и в режиме ожидания (до 1 Вт).
- Степень защиты. Поскольку датчики уличного освещения монтируют под открытым небом, в корпус не должны проникать капли и пары влаги, он не должен деформироваться из-за ультрафиолета и т. д. Устойчивость прибора к атмосферным воздействиям обязана составлять IP44. В случае если датчик размещается в защитном коробе или под навесом, цифра может уменьшаться. Если вы подбираете модель с выносным фотореле, степень защиты можно снизить только для фотодатчика, но не для основного блока.
Если в вашем регионе очень суровые зимы, обратите внимание на диапазон рабочих температур, а если на фасаде мало места, отдайте предпочтением компактным моделям
Устройство и принцип действия
Это устройство имеет множество названий. Самое распространенное — фотореле, но называют еще фотоэлемент, датчик света и сумерек, фотодатчик, фотосэнсор, сумеречный или светоконтролирующий выключатель, датчик освещенности или день-ночь. В общем, названий много, но суть от этого не меняется — устройство позволяет в автоматическом режиме включать свет в сумерки и выключать на рассвете.
Схема фотореле для уличного освещения на фоторезисторе
Работа устройства основана на способности некоторых элементов изменять свои параметры под воздействием солнечного света. Чаще всего используют фоторезисторы, фототранзисторы и фотодиоды. Вечером, при уменьшении освещенности, параметры светочувствительных элементов начинают меняться. Когда изменения достигнут определенной величины, контакты реле смыкаются, подавая питание на подключенную нагрузку. На рассвете изменения идут в обратном направлении, контакты размыкаются, свет гаснет.
Устройство и принцип действия реле для автоматического включения света
Основным элементом устройств данного типа является фотореле, контакты которого замыкаются при снижении освещённости до определённого уровня и размыкаются, когда уровень естественного освещения достигнет заданных значений. Основные элементы и принцип работы фотореле приведены на следующем рисунке.
Принцип работы и устройство фотореле Фотореле состоит из нескольких конструктивных элементов:
- корпус – в нём размещены все элементы прибора и предусмотрены крепёжные отверстия или иные конструктивные приспособления;
- фотоэлемент – светочувствительный датчик тока, который подаёт импульсы на включение и отключение цепей управления;
- электронный блок – в составе: модуль питания, устройство усиления сигнала и электромеханическое реле.
В моделях, предназначенных для коммутации нагрузки большой мощности, в состав электронного блока может входить повторитель контактов электромеханического реле. Для предотвращения ложных срабатываний в конструкции прибора может быть предусмотрена установка задержки времени на срабатывание, которое может вызываться светом автомобильных фар или иных источников света в тёмное время суток.
В качестве фотоэлемента могут быть использованы различные электронные устройства, срабатывающие при попадании на них световых лучей: фототранзистор и фототиристор, фотосимистор или светодиод.
Датчики освещённости различаются по конструкции, функциональности и техническим характеристикам
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;
