Принцип работы фотодатчика
Основа управляющего уличным освещением фотореле (сумеречного выключателя) – это светочувствительный элемент, реагирующий на имеющуюся яркость солнечного и искусственного света.
Когда наступают сумерки, фотодатчик смыкает контакты и подает электроэнергию на светильники, смонтированные на улице возле дома. А при увеличении интенсивности светового потока поутру он снова размыкает контур, выключая осветительные электроприборы.
Галерея изображений
Фото из
Фотореле или фотодатчики систем уличного освещения предназначены для организации управления расположенными на улице приборами
Управляющее уличными приборами освещения устройство может устанавливаться непосредственно рядом с прибором или перед всей линией освещения
По мощности сейчас можно подобрать любой фотодачик, найти устройство, способное управлять как одним светильником над входом в дом, так и системой приборов для освещения большой площадки или пешеходной дорожки
В предложенной потребителю комплектации фотореле уличного освещения есть все для монтажа устройства, а также подключения его к электропитанию и сети уличного освещения
Если у установщика прибора управления есть опыт в производстве электромонтажа, соединить провода допускается скрутками, но лучше использовать зажимные клеммы
В схему фотодатчика включен фоторезистор, реагирующий на интенсивность светового потока, фотодиод, вырабатывающий заряд, фототранзистор, фототиристор, фотосимистор, синхронизирующий ток из разных источников
Крепление фотореле для освещения на улице производится с помощью приложенной к изделию монтажной планки. Фиксация возможна буквально на любых конструкциях
Прибор управления уличным освещением не вызывает малейших затруднений ни в установке, ни в настройке, ни в дальнейшей эксплуатации
Устройство для автоматизации управления освещением
Монтаж фотореле на стену здания
Прибор в обустройстве дачной площадки
Фотореле в торговой комплектации
Способ соединения фотореле с электролинией
Устройство фотореле для уличных светильников
Крепление к стене с помощью планки
Удобное в монтаже и эксплуатации устройство
Светочувствительное реле в автоматическом режиме управляет работой подключенного к нему осветительного прибора, выключая и включая его по мере необходимости.
Благодаря наличию в схеме уличного освещения фотореле хозяевам дома нет необходимости постоянно включать свет вечером на придомовой территории, а утром выключать – все происходит автоматически
Это существенно сокращает расход электрической энергии уличными светильниками, а также продлевает срок их службы. Ведь они в этом случае работают только тогда, когда это действительно необходимо, а не по 8–9 часов в сутки.
В частном секторе подобные системы устанавливаются для освещения:
- уличных лестниц;
- территорий возле коттеджей;
- парковых и садовых дорожек;
- беседок, мангальных зон и открытых террас.
Организациями фотореле монтируются при обустройстве освещения во дворах многоквартирных домов, в ТРЦ и на лестничных площадках многоэтажек, а также при подсветке уличных конструкций с рекламой. Везде цель одна – экономия электроэнергии и ресурса осветительных приборов.
В простейшем исполнении рассматриваемое коммутирующее устройство состоит из блока питания, светочувствительного датчика, усилителя тока и реле переключения
Существует несколько видов фотореле, но принцип работы у всех них един. В нем есть подключенный к питанию светочувствительный датчик, который отслеживает уровень освещенности на контролируемой территории.
При наступлении сумерек этот сенсор замыкает реле, включая освещение на улице. Когда солнце опять встает, происходит обратное выключение уличных светильников.
Это интересно: АСТУЭ — расшифровка, принцип работы, отличие от АСКУЭ
Схемы подключения фотореле для уличного освещения
Главная функция фотореле – это подача электропитания с наступлением темноты и его отключение с рассветом. Таким образом, это автоматический выключатель, который действует без вмешательства человека. Роль кнопки отключения играет светочувствительный элемент. Схема подключения фотореле аналогична: на прибор идет подача фазы, прерывается на выходах, а при необходимости цепь замыкается, вследствие чего напряжение подается на лампы или прожекторы.
Статья по теме:
Для обеспечения работы фотореле тоже требуется электропитание, поэтому на определенные контакты подсоединяют ноль. Так как освещение предполагается в открытой местности, есть необходимость подключения заземления.
Важно правильно соединить проводники, выходящие из корпуса самого регулятора с лампой и сетью
К сожалению, нет универсальной схемы подключения, которая подошла бы ко всем типам фотореле, но определенные моменты характерны для всех операций. Их необходимо учитывать, особенно в случае установки фотореле своими руками.
Практически во всех моделях реле на выходе имеет три разноцветных провода, которые соответствуют таким обозначениям:
- черный – фаза;
- зеленый – ноль;
- красный – фаза, коммутирующая на источник света.
Для обеспечения дополнительных функций можно приобрести фотореле с датчиками движения или таймерами
Пошаговая инструкция подключения фотореле для уличного освещения
Приведенная ниже инструкция подскажет, как поэтапно, быстро и правильно подключить фотореле:
- Предварительная установка распределительного щитка. Обычно его монтируют на стене, в нем осуществляют соединение проводников.
- Подключение фотореле согласно схеме, которая находится в техдокументации, прилагаемой к самому устройству. Обычно в качестве крепежа используют кронштейн. Его устанавливают в месте, где на реле будут попадать прямые лучи солнца, но при этом изолированы другие источники света.
- Корректировка системы с использованием регулятора, то есть выбор параметров реагирования прибора на конкретные условия изменения освещенности.
- Установка регулятора производится на внешней части устройства с соответствующими техническими характеристиками: диапазон чувствительности – 5-10 лм; мощность – 1-3 кВт, порог допустимого тока – 10А.
Если прибор монтируют в середине электрощитка со сложной конструкцией, куда не проникают солнечные лучи, то реле и выключатель устанавливают отдельно друг от друга. Соединяют части устройства между собой специальными кабелями.
Подключается фотореле согласно схеме, которая находится в техдокументации, прилагаемой к самому устройству
При установке уличного освещения рекомендуется соблюдать такие правила:
- Прибор с внешним фотоэлементом лучше размещать таким образом, чтобы исключить прямое попадание света от устанавливаемого светильника. В ином случае устройство будет работать с ошибками.
- Чтобы проверить, правильно подключена схема или нет, необходимо подсоединить пускатель к электросети. Результат будет ясен при срабатывании светильника.
Нюансы в схемах подключения датчика света
Тот факт, что фотореле подбирается с учетом предполагаемой нагрузки, может отразиться на стоимости изделия: в зависимости от мощности возрастает цена. Поэтому с целью экономии средств можно обеспечить подачу питания не через фотодатчик, а посредством магнитного пускателя. Это специальный прибор, предназначенный для частого срабатывания режимов вкл./выкл. Использование пускового механизма позволяет подключить питание, применив фоточувствительный элемент с минимальной нагрузкой.
Таким образом, фактически происходит включение исключительно магнитного пускателя, поэтому во внимание берется только мощность, потребляемая им. А вот уже на выводах магнитного пускателя допускается использование более мощной нагрузки. С целью экономии средств можно обеспечить подачу питания не через фотодатчик, а посредством магнитного пускателя
С целью экономии средств можно обеспечить подачу питания не через фотодатчик, а посредством магнитного пускателя
В том случае, когда, помимо датчика день/ночь, необходимо подсоединить устройства с дополнительными функциями, например, таймер либо датчик движения, то их устанавливают после монтажа фотореле. При этом порядок очередности дополнительных приборов неважен.
Если функция таймера или датчика движения предусмотрена в строении устройства, но она не нужна в конкретном случае, то эти приборы просто исключают из общей схемы, то есть к ним не подводят провода. При этом в случае надобности эти элементы устройства можно будет подключить.
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.
Основные виды
Датчики света могут сопрягаться с другими устройствами автоматики. Это существенно расширяется функциональные возможности моделей и делает их более востребованными у потребителей. Выделяют устройства с:
- Таймером. Такие модели позволяют не только отрегулировать уровень освещенности, при котором они срабатывают, но и установить временные рамки. В таком случае фотореле будет срабатывать в установленном пользователем временном интервале;
- Датчиком движения. Оптимальный вариант для оптимизации расходов. Такие устройства монтируются вблизи пешеходных дорожек и на придомовой территории, по которой периодически перемещаются люди либо движется транспорт. Датчик дневного света срабатывает, если в зоне действия оказывается крупный объект. Как следствие, в темное время суток в месте расположения прибора будет всегда темно, но как только на площадку заедет автомобиль или залетит птица, устройство сработает, и освещение включится;
- Программируемыми настройками. Подобные устройства имеют самое сложное техническое оснащение. Они позволяют выполнить настройку режима работы в различных временных интервалах. Возможно регулирование не только в пределах суток, но и недель, месяцев или определенного сезона. Они также срабатывают при наличии движения в выбранной зоне.
В зависимости от исполнения датчики могут быть:
- Инфракрасными. Прибор срабатывает при попадании в зону действия объекта, нагретого до определенной температуры. Они комплектуются инфракрасными детекторами. В процессе эксплуатации могут возникнуть трудности, если в зоне действия устройства окажется домашнее животное; Акустическими. Такие устройства реагируют на звук. Для включения прибора должен раздаться громкий звук или скрип;
- Микроволновыми. Устройства относятся к датчикам активного типа. В процессе эксплуатации они формируют волны в определенном микроволновом диапазоне, а затем принимают их обратно. При наличии разницы происходит замыкание/размыкание цепи с последующим включением/выключением устройства;
- Ультразвуковыми. По принципу своей работы они сопоставимы с моделями микроволнового типа. Однако делая выбор в пользу подобного варианта следует помнить, что они могут оказывать некоторое влияние на домашних животных наличие ультразвука способно повлиять на их поведение;
- Комбинированными. Некоторые модели реагируют сразу на несколько воздействующих факторов. По уровню надежности они существенно превосходят все перечисленные выше разновидности, но при этом обходятся намного дороже.
К реле нового поколения относятся астрономические датчики. Они позволяют проконтролировать работу осветительных приборов, но работают по другому принципу. В состав таких устройств входит микрокомпьютер, которые позволяет настроить работу прибора в зависимости от его места установки. При настройке прибора вбиваются данные GPS конкретного населенного пункта. Подобные устройства автоматические определяют время включения ламп освещения. Это полностью исключает возможность ложного срабатывания, характерного для фотоэлементов. Кроме того, они способны сохранять работоспособность в любую погоду.
Определение с местом размещения
Для правильной работы источника уличного освещения важно грамотно определиться с местом размещения будущего датчика. Специалисты рекомендуют учитывать следующие нюансы при выборе местоположения:
Не стоит помещать прибор чересчур высоко – в противном случае обслуживание устройства не будет самым легким! Все-таки периодически вам нужно будет смахивать снег с поверхности или просто вытирать пыль с поверхности;
Важно, чтобы солнечный свет спокойно попадал на приспособление. Таким образом фотореле непременно должно размещаться под открытым небом;
- Не нужно располагать модель возле дороги, иначе не исключены ложные срабатывания от фар машин;
- Это же касается и источников искусственного освещения, будь то фонари, лампочки либо окна, которые должны размещаться как можно дальше.
Учитывая все вышесказанное, можно сказать, что определиться с местоположением будущего источника автоматического освещения на дачном участке не всегда бывает просто, в особенности, если загородная территория не может похвастаться большой площадью.
Порою покупатели вынуждены переносить датчик по множеству раз, пока не найдут удачное место. Если вы используете фотореле для отключения уличного фонаря на столбе, то сенсор рекомендуется размещать на нем же. Однако это не обязательно, ведь убирать снег и пыль с его поверхности все равно будет периодически нужно, а это делать совсем неудобно, если сенсор расположен на столбе. В этом случае грамотнее будет разместить фотореле, к примеру, на поверхности стены, подключив его к светильнику при помощи кабеля.
Разновидности
По типу применяемых датчиков их разделяют на несколько групп:
- Инфракрасные. Срабатывают на тепло в поле работы датчика. Так как теплокровным, кроме человека, относятся и домашние животные, среагировать инфракрасные детекторы могут и на них.
- Акустические. Реагируют на шум. Если двери открываются со скрипом, или громкие шаги человека датчик сработает.
- Микроволновые. Датчики активного типа. Сами формируют волны в микроволновом диапазоне и выслеживают их возврат обратно. Если есть разница от движущегося объекта, электрические цепи замыкаются/размыкаются.
- Ультразвуковые. Принцип работы аналогичен микроволновым датчикам, но в практике применяются редко. На ультразвук неадекватно могут среагировать домашние животные.
- Комбинированные. В одном устройстве освещённости может сочетаться сразу несколько типов обнаружения движения. Более надежные системы, но и более дорогие.
- Астрономический таймер. Реле нового поколения. Также контролирует работу осветительных приборов, но основано на ином принципе управления. В микрокомпьютер астротаймера заложена программа с данными о времени движения солнца в разных регионах планеты. Для того чтобы настроить прибор, надо вбить в прибор данные GPS своего населённого пункта, текущие дату и время. Опираясь на эти ключевые настройки, он автоматически будет определять, когда пора включать лампы освещения. Если у фотореле возможны ложные срабатывания, то у астротаймера таких ошибок нет. Он работает в любую погоду.
Обычно инфракрасный датчик освещения применяется для уличного фонаря, так как он обладают рядом преимуществ:
- недорогой;
- с большим радиусом действия;
- можно легко отрегулировать под свои предпочтения.
Уличные или лестничные детекторы преимущественно используют или ультразвуковые или микроволновые. Способные среагировать на достаточно большом расстоянии от источника освещения. Микроволновые — могут среагировать, даже если человек еще находится за преградой.
Есть еще классификация автоматических осветительных приборов для уличного освещения по типу конструкции фотореле.
- Все элементы управления светильником размещены в одном корпусе. Такая конструкция более объемная, но и довольно удобная — нет лишних проводов. Надо просто закрепить рядом со светильником.
- Сам датчик «дня» крепится снаружи, а управляющее реле со светильником располагается в отдельном щитке внутри помещения. Таким образом, все элементы регулирования уличным освещением основательно предохранены от погодных катаклизмов.
Чувствительность приборов можно настраивать. Регуляторы размещены снизу корпуса и подписаны знаками «+» и «—».
Работать с регулированием датчика света лучше при наступлении темноты и когда он установлен и подключен к сети.
Накручивая винт в сторону знака минус, датчик теряет свою чувствительность. И реле начнет срабатывать только при полной темноте. И соответственно, поворотом в сторону плюса, чувствительность повышается.
Когда все манипуляции произведены, и результат работы будет положительный — настройка фотореле будет закончена.
Кроме таких регулируемых фотореле есть такие же девайсы, но дополненные детектором движения. Фонарь не включится в темноте до тех пор, пока детектор не среагирует на перемещение человека в зоне своего влияния.
Порядок подключения
Производители светочувствительного оборудования не пользуются общим стандартом конструирования, поэтому небольшие отличия можно найти не только в самих устройствах, но и в схемах их подключения. Тем не менее, общие принципы одинаковы, поэтому мы рассмотрим две типовые схемы – для устройств с выносным и встроенным фотоэлементом.
Установка фотореле со встроенным датчиком:
- Это простые устройства типа all-in-box, для подключения которых в цепь нужно правильно подключиться к трём выводам. Два из них – это фаза, а один – ноль. Защитные провода, как правило, не используются в этих приборах.
- Перед началом установки нужно снять напряжение с того участка цепи, в который встраивается фотореле.
- Фазные выводы обозначаются символом L (некоторые производители используют другую букву) и цифрами 1 и 2. К первой фазе нужно подсоединить провод питания, идущий от распределительного щита.
- На вторую фазу «сажается» система освещения, работу которой должно контролировать реле.
- Нулевой провод, соответственно, подсоединяется к выводу с нейтральным обозначением – N. Подключение этого контакта обязательно для правильной работы фотоэлемента.
- После изоляции мест соединения можно подавать на цепь напряжение, проверять работу прибора.
Ввиду раздельного расположения компонентов схема включения реле с выносным датчиком чуть сложнее:
- Сначала к основному силовому блоку подключаются провода питания. Данная процедура аналогична той, что описана выше, однако можно столкнуться с одним нюансом. Дело в том, что переключатели с выносным фотоэлементом часто поддерживают возможность контроля нескольких осветительных групп. По этой причине от них выходят не 2, а 4 и больше фазных выводов. Если такое устройство приобретено для контроля одной группы освещения, то нужно воспользоваться только одной парой фазных выводов: один провод – для входного тока, другой – для питания приборов.
- После подключения силового блока к сети нужно подсоединить к нему датчик. Маркировка двух соответствующих выводов сильно различается у производителей, но, как правило, эти парные контакты обозначают пиктограммой датчика.
- После подключения датчика, потребителей и источника тока можно проводить тест работоспособности под напряжением.
Если в схеме фотореле используется не только фотоэлемент, но и датчик движения или таймер, то все эти компоненты устанавливаются последовательно. Так, фазный провод питания проходит через фотореле, датчик движения, таймер, а после этого попадает на лампу.
Выбор места для монтажа
Фотосенсор размещён вне зоны освещения фонаря
Если неправильно разместить сенсор, вся система будет работать неадекватно. Поэтому месторасположения фотодатчика должно располагаться:
- далеко от высоких заборов, деревьев, навесов и других препятствий для естественного света;
- в зоне, освещаемой только солнечными лучами, а не фонарями;
- далеко от горючих и легковоспламеняющихся материалов (на случай короткого замыкания);
- на участках, которые не подвергаются химическим воздействиям и механическим ударам.
Также желательно, чтобы сенсор находится не слишком высоко, тогда его время от времени можно будет протирать от пыли, не пользуясь лестницей.
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.
Фотореле и принцип его работы
Эффективный прибор позволяет контролировать затраты энергии, управлять освещением по необходимому режиму. Фотореле используют для своевременного включения и отключения уличных фонарей, что актуально для частных домов. Для этого в приборе предусмотрен датчик, чувствительный к свету. Элемент соединён с питательной цепью. При попадании лучей света датчик становится изолятором, а тёмное время суток прибор проводит электроэнергию к устройству освещения. Так работает фотореле, отключая фонари при дневном свете и включая их при отсутствии солнечных лучей.
Компактное фотореле обладает простой конструкцией
Освещение: применение фотореле
Прибор контроля освещения используют в частных домах, размещая на фонарях вдоль дорожек или возле входной двери. В парке, загородном большом участке и других просторных территориях также применяют фотореле. Прибор практичен для освещения автостоянок, дворов, рекламных конструкций и зоны видимости видеокамер наружного наблюдения. Во всех случаях создаётся автоматизированная система, которая включает свет при наступлении темноты. Это позволяет экономить энергоресурсы и обеспечивает комфорт нужных зон.
Датчик движения может дополнять фотореле
Характеристики фотореле
При выборе устройства для управления освещением учитывают его характеристики. Производители выпускают обширный ассортимент приборов, отличающихся внешним видом, характеристиками, номинальным напряжением питания и другими параметрами
Поэтому при выборе стоит обратить внимание на следующие особенности фотореле:
- вес и размеры устройства;
- температурные ограничения при эксплуатации;
- сектор срабатывания;
- мощность и уровень потребления энергии;
- частота сети для работы;
- номинальное напряжение для питания.
Приборы также разделяются по типу коммутируемых светильников. Простые модели часто предназначены для работы с обычными лампами накаливания или галогенными устройствами. Для других вариантов ламп следует выбирать фотореле, мощность и характеристики которого соответствуют параметрам источника света.
Это интересно: Освещение забора своими руками
Заключение
Несмотря на простоту устройства и, на первый взгляд, небольшой спектр возможных областей применения, фотореле используются не только в автоматизированных системах освещения «день ночь», но и других проектах. Сумеречный выключатель способен эффективно работать везде, где требуется выполнение некоторого действия или команды при изменении освещения.
Самые простые схемы пригодны лишь для проведения опытов, но с применением более качественной элементной базы и дополнительных устройств можно создать датчики, не уступающие по функционалу рыночным. При этом многие сенсоры воспринимают и УФ, и ИК лучи, что делает область их применения еще шире.
