Фотоэлемент для включения света

Подключение фотоэлемента

Световое излучение независимо от его происхождения (искусственное или естественное) – это фактор, который может быть использован для построения систем автоматики и управления различными процессами. Например, для включения или выключения уличного освещения. Для его регистрации созданы устройства, которые получили название «фотореле» или «сумеречный датчик».

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:

1. Чувствительной.
2. Исполнительной (силовой).

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.

Чувствительные элементы фотореле

Фотоны не обладают зарядом, но возбуждают ионы в атомной структуре веществ и порождают вторичное излучение, сопровождающееся двумя эффектами:

• Волновыми колебаниями на видимой нами частоте спектра.
• Возникновением электрического тока.

Последний феномен наблюдается только в том случае, если вещество обладает так называемой запрещенной зоной – энергетическим диапазоном, в пределах которого электрон не может активироваться – определенного размера.

Для примера: у металлов (проводников) такой зоны нет. А у диэлектриков она настолько велика (не менее 5 электронвольт), что электроны в них не могут активироваться никогда. Промежуточное положение между ними занимают так называемые полупроводники. Величина запрещенной зоны у них от десятых долей до трех электронвольт.

К веществам, которые способны активироваться под воздействием потока фотонов, относятся селенид и сульфид кадмия. На их основе строятся все чувствительные элементы фотореле, которые бывают трех типов:

• Фоторезисторы.
• Фотодиоды.
• Фототранзисторы.

Фоторезисторы

Эти элементы радиотехнической схемы делают из полупроводников с одним типом проводимости – электронным (p) или дырочным (n). Под действием света их электрическое сопротивление уменьшается, они начинают пропускать ток. Этот сигнал поступает на входной каскад транзисторного усилителя, после чего он подается на соленоид силового реле, коммутирующего управляемую цепь.

Фоторезисторы являются наиболее простым и потому часто употребляемым элементом чувствительных схем.

Фотодиоды

Состоят из двух полупроводников – электронного и дырочного типа. Под воздействием света электроны накапливаются в зоне n, а так называемые дырки (положительно заряженные ионы) в зоне p. В результате возникает разность потенциалов и начинает течь постоянный ток. Этот элемент может работать в двух режимах: фотогальваническом и фотодиодном.

Схема включения фотодиода (ФД) в гальваническом и диодном режиме представлена на рисунке ниже.

В первом случае к нему не подводится питающее напряжение и он сам является источником тока. Это свойство используется при создании солнечных батарей, состоящих из сотен и даже тысяч светодиодов. Во втором подается напряжение обратной полярности, которое его запирает. При облучении светом обратное сопротивление элемента резко падает, а сила тока, через него текущего, наоборот, возрастает.

Фототранзисторы

Бывают двух типов: n-p-n и p-n-p, что определяет направление тока, через него текущего. От обычного транзистора отличается не только открытым корпусом, но и отсутствием третьего вывода – базы. Этот элемент делается большего размера, поскольку он воспринимает световое излучение, которое является управляющим.

Может работать в двух режимах: фотоэлектрическом и усилителя. В первом случае коллектору питающее напряжение не подводится, а ток через него возникает вследствие воздействия света на базу. Коэффициент усиления имеет логарифмическую зависимость от силы света и измеряется в децибелах.

Управление фотореле

Для того чтобы иметь возможность регулировать момент замыкания фотореле в зависимости от освещенности, используется два приема:

1. В цепь фотоэлектрического элемента вводится переменный резистор, который регулирует ток через него.
2. Используется так называемое опорное напряжение.

Первый наиболее прост, но он существенно ослабляет чувствительность прибора. Кроме того, не вполне логично сначала ослабить сигнал, а потом его усиливать для использования. Метод опорного напряжения заключается в том, что светочувствительный элемент включается по гальванической схеме. Возникший в нем ток сравнивается с опорным, текущим по независимой цепи. Для их сравнения используется компаратор.

Компаратор – это логический элемент схемы автоматики, работающий по принципу «Да – Нет». В основе его конструкции лежит операционный усилитель. Опорное напряжение вырабатывается отдельной схемой. Регулируется оно традиционным способом – реостатом.

Подключение фотореле

Стандартная схема подключения фотореле в системе управления освещением представлена на рисунке ниже.

Обратите внимание, что к нему подводится и фазный проводник, и нейтральный. Это делается для того, чтобы обеспечить питанием чувствительную часть схемы.

На практике клеммная коробка фотореле имеет три вывода. Они обозначены символами L – подключение фазы, N – нейтраль и R – нагрузка. Традиционно нагрузочный проводник выполняется черного или темно-коричневого цвета. Нейтраль желтого, а фазная линия – синего цвета. Однако могут быть варианты, поэтому за буквенными обозначениями следить надо обязательно.

Фотореле с магнитным пускателем

Мощность, на которую рассчитано фотореле, ограничивается электрической прочностью силовых контактов. Обычно рабочие токи для этого элемента автоматики не превышают 15 ампер. Например, у популярной модели ФР 601, используемой для управления уличным освещением, максимальная мощность нагрузки 1100 Вт, а рабочий ток 10 ампер.

Как следует поступить, когда требуется включать, например, уличные газоразрядные лампы ДРЛ ДНаТ 1000, токи запуска которых 12,5 ампер? В этом случае управление осуществляется через магнитный пускатель. Схема подключения фотореле ФР 601 с ним приведена на рисунке ниже.

Нагрузочный выход фотореле включается в цепь втягивающей катушки пускателя, к основной контактной группе которого подключается коммутируемая линия.

Фотореле параллельно с выключателем

В ряде случаев имеет смысл включать фотореле вместе с выключателем. Ведь возможно, что включить свет вам понадобится ранее наступления темного времени суток. Сделать это надо так, чтобы контакты силового реле были параллельны контактам выключателя. Главным условием правильной работы этой схемы является то, что к нагрузке должна подводиться одна и та же фаза.

Фотореле вместе с таймером

В сельских населенных пунктах практикуется правило, что уличное освещение включается с наступлением темного времени суток, но работает оно не всю ночь, а до, например, 23:00. Для реализации этого решения нагрузочный контакт фотореле подключается ко входу таймера. А тот, в свою очередь, к управляемому прибору.

Фотоэлектрическая схема является частью многих элементов автоматических систем. Например, датчиков движения. Но на этом ее возможности не ограничиваются. Она также встречается в составе звукозаписывающего оборудования. С помощью света можно дистанционно управлять токами большой силы, для чего используются особые приборы – фототиристоры и симисторы. Вы можете сами придумать оригинальную схему на ее основе, которая будет выполнять специфические задачи.

Источник: https://electriktop.ru/osveshhenie/podklyuchenie-fotoelementa.html

Фотореле для уличного освещения: виды, способы подключения

Такое электротехническое устройство, как фотореле для уличного освещения, обеспечивает достаточную видимость в тёмное время суток. При этом датчик света срабатывает автоматически и не требует механического включения. Данный прибор позволяет экономить электроэнергию, удобен в эксплуатации. В сегодняшнем обзоре мы рассмотрим преимущества и недостатки работы фотореле, типы и схемы подключения, которые применяются на практике. Попутно расскажем, как сделать и настроить устройство самостоятельно.

Фотореле для освещения улиц

Фотодатчики предназначены для автоматического освещения различных участков улицы при наступлении тёмного времени суток. Многие знают, что раньше фонари на столбах включались специальными службами. Теперь, благодаря датчикам света, этот процесс осуществляется без участия человека.

Наглядная схема подключения фотодатчика для уличного освещения

Обычный фотосенсор содержит в себе чувствительный датчик, который реагирует на дневной свет, и электрическая цепь устройства в этом случае изолирована. При наступлении темноты прибор, наоборот, работает в качестве проводника. По этой причине ночью он активен, обеспечивает включение лампы для освещения, а утром при попадании на него светового потока происходит выключение цепи.

Фотоэлемент с устройством крепления

Наружный уличный светильник с датчиком освещённости содержит в себе схему управления, которая помещена в корпусе прибора. Чтобы подключить устройство к электрической системе питания, от него выведены проводники. Обычно установка фотоэлемента осуществляется при помощи кронштейна в том месте, где на него будут попадать лучи солнца.

Преимущества и недостатки использования фотореле для уличного освещения

Чтобы обеспечить необходимый уровень видимости во дворе дома и при этом не беспокоиться о постоянном включении и отключении электрооборудования, следует установить простой уличный светильник с датчиком освещённости. Устройство фотоэлемента имеет небольшую плату управления и корпус, поэтому оно не занимает много места и обладает незначительным весом. По этой причине датчик можно установить практически на любой поверхности.

Благодаря прибору достигается существенная экономия электроэнергии, поскольку расход её значительно меньше. Также к преимуществам использования фотоэлемента следует отнести:

• работу устройства при малых токах;
• высокую скорость срабатывания, в сравнении с механическими аналогами;
• большую производительность устройств;
• отсутствие механических контактов (что исключает быстрый износ оборудования);
• длительный период эксплуатации.

Наряду с преимуществами датчиков света, следует рассказать о существующих недостатках. В первую очередь необходимо тщательно проверять корпус устройства во время покупки на предмет герметичности. При её отсутствии внутрь корпуса может проникнуть влага и вызвать окисление контактов.

Герметичный корпус сумеречного фотодатчика

Также необходимо следить за тем, чтобы прибор не оплавлялся при работе и не имел механических повреждений.

“Грязный корпус фотодатчика препятствует нормальному проникновению лучей света. По этой причине необходимо всегда устройство содержать в чистоте.”

Устройство датчика света: на чём основан принцип действия фотореле

Прежде чем подключить светильник с фотоэлементом для уличного освещения, необходимо понять принцип работы самого датчика. Рассмотрим функционал устройства на примере фотореле ФР-7.

Фотореле модели ФР-7

При наступлении темноты группа контактов, расположенная внутри корпуса датчика, замыкается. Они включают осветительные приборы, которые находятся в единой цепи. Как только уровень дневного света «восстанавливается», происходит размыкание контактов и выключение ламп.

Таблица 1. Определение уровня освещённости при помощи фотоэлементов

ИзображениеНаименование элементаОписание функции

Фототранзистор	Устройство предназначено для регулировки выходящего сигнала при попадании на чувствительный элемент естественного освещения
Светодиод	Чувствительный элемент светодиодного устройства срабатывает под воздействием солнечных лучей по принципу фотогальванического эффекта
Фотосимистор	Устройство выполняет функцию синхронизатора токов и передаёт их на рабочие электроды
Фототиристор	Световой поток, попадая на чувствительный элемент устройства, передаёт заряд, который преобразуется в сигнал посредством специальной матрицы

Обратите внимание, что подавляющее большинство датчиков (к примеру, фотореле ФР-2) имеет определённую выдержку – интервал по времени. Она необходима для исключения срабатывания устройств от поступления ложных сигналов. По этой причине следует избегать установки датчиков света вблизи искусственных источников.

Основные технические характеристики датчиков света для уличного освещения

Фотореле способно обеспечить полностью автоматическое управление осветительными приборами снаружи дома и на улице. Чтобы его правильно выбрать, необходимо учитывать технические характеристики. Каждый прибор рассчитан на бесперебойную работу с определённым напряжением. Если требуется купить фотореле для уличного освещения, которое будет эксплуатироваться в бытовых целях, следует выбирать модели, рассчитанные на 220 В.

Технические характеристики на корпусе фотореле

Токовые характеристики приборов следует учитывать в обязательном порядке, поскольку если неправильно рассчитать ампераж, фотореле быстро выйдет из строя. Для этого необходимо сумму всех наружных осветительных приборов разделить на напряжение сети. Результат не должен превышать значения, указанного производителем.

Помимо этого, крайне важно учитывать, какая будет нагрузка на электросеть, разницу рабочих температур и потребляемую мощность. Владелец дома может выбрать модель датчика света со встроенным таймером. Такие устройства очень простые и удобные в применении.С их помощью можно установить временные интервалы, когда будет срабатывать фотореле. Также есть приборы с возможностью программирования, что позволяет выполнить точную настройку на длительный промежуток времени (по месяцам вплоть до года).

Какие бывают основные виды фотореле

Обычный датчик света срабатывает от интенсивности солнечных лучей. Он позволяет включать приборы освещения и выключать их. Существуют также комбинированные модели, имеющие сложную структуру и широкий функционал.

Таблица 2. Разновидности фотореле

Изображение элементаВид устройстваОсобенности работы, функции

Комбинированный фотоэлемент с таймером	Устройство даёт возможность выполнить временную настройку работы реле. Свет будет гореть строго по времени, что обеспечивает высокую экономию потребляемой электроэнергии
Световое реле с датчиком движения	Фотореле включает прибор освещения только в случае движения. При его остановке свет гаснет, что также способствует существенной экономии. Такое устройство очень удобно использовать, поскольку не требует никакого участия человека
Программируемые датчики	Устройство позволяет применять различные комбинации настроек (временные, сезонные, срабатывание на движение, прочее)
Комбинированные фотоэлементы с временными настройками и включением света при движении	Реле являются разновидностью программируемых датчиков, которые позволяют выполнить настройки по времени, включать свет в соответствии с определёнными потребностями

Астротаймер – что это такое

Не менее важно знать, как подключить реле времени для освещения, чтобы оно безошибочно работало. Известно, что в различных регионах существуют свои временные пояса. Поэтому если в одном городе он будет работать строго по заданным параметрам, в другом станет появляться ошибка в виде неправильной работы (например, включаться раньше указанного значения).

Астрономический таймер

Поскольку восходы и заходы Солнца являются циклическими процессами, в контроллере астрономического таймера имеется специальная прошивка с временными данными. Устройство ежедневно производит расчёт данных, благодаря которым определяется периодичность включения и отключения осветительного оборудования.

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.

Возможные схемы подключения фотореле для уличного освещения

Простейшая схема подключения датчика света

Подключить фотореле для системы освещения улицы достаточно просто. Элемент необходимо запитать и вывести фазный провод (прерывается внутри устройства) к потребителю – на лампу. Нулевой кабель должен быть подключён к входному контакту фотоэлемента и самой нагрузке.

Монтажная схема подключения системы освещения с датчиком

Для безопасного использования фотореле и системы освещения необходимо подключать при помощи распределительной коробки с герметичным корпусом. Следует избегать простейших схем подключения датчиков света, поскольку они ненадёжны.

При помощи реле возможно управление любым осветительным оборудованием, включая мощные прожекторы. Большинство из них в своей конструкции имеют дроссель, поэтому необходимо включить контактор в электрическую цепь.

Таким образом, мощности датчика будет хватать для управления устройством пускателя, который, в свою очередь, осуществляет подачу напряжения на лампы.

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:

Как самостоятельно настроить датчик света для уличного освещения

Желательно выбирать фотореле с возможностью самостоятельной регулировки различных параметров. В большинстве моделей имеются соответствующие механические приспособления, необходимые для задания величина порога световой чувствительности.

Регулировка светочувствительности на датчике

Если вы не знаете, как подключить фотореле и отрегулировать его, на корпусе устройства имеются специальные указатели. Если вращать регулятор в сторону увеличения, то реле будет включать фонарь, как только на улице начнёт немного темнеть, и наоборот.

Фотореле без корпуса

Можно ли сделать своими руками фотореле для уличного освещения

Примерная схема сборки фотореле с датчиком движения

На практике своими руками схема фотореле собирается достаточно просто. Чтобы устройство не получилось громоздким, не рекомендуется использовать слишком большое количество конструктивных элементов. К примеру, эмиттерный повторитель стоит собрать из двух транзисторов, которые предназначены для усиления входного сигнала.

Наглядная сборка фотореле

Также необходимо задействовать в схеме маломощное реле, которое будет служить транзисторным каскадом. Чтобы создать преграду от воздействия обратных токов, рекомендуется использовать диоды. При повышении напряжения устройство становится более чувствительным к световому потоку.

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.

Заключительное слово

Надеемся, что наш небольшой обзор помог вам узнать больше об этом устройстве и преимуществах его использования. Ну а если остались вопросы или замечания, то милости просим в комментарии.

Источник: https://seti.guru/fotorele-dlya-ulichnogo-osveshheniya

Фотореле для уличного освещения: виды, правила установки, схемы

Для обеспечения работы светильников наружного освещения в автоматическом режиме существует несколько видов приборов, относящихся к группе средств автоматики, устанавливаемых в схему их включения. Это фотореле и реле времени, а также датчик движения, включаемый дополнительно в цепь управления осветительными приборами.

Фотореле для уличного освещения – тема настоящей статьи, в которой будут рассмотрены критерии выбора данного устройства, схемы его подключения, а также места размещения при использовании.

Какое фотореле выбрать для уличного освещения

Фотореле – это техническое устройство, предназначенное для управления работой электрической цепи посредством замыкания-размыкания контактов под воздействием солнечного света.

Основными элементами рассматриваемого устройства являются фотоэлемент (датчик освещенности), обладающий светочувствительными свойствами, и электронный блок, обрабатывающий и передающий сигнал от фотоэлемента.

Принцип работы устройства

В качестве чувствительного датчика может быть использован фоторезистор или фототранзистор, это зависит от схемы, используемой при изготовлении конкретной модели.

Принцип работы данного устройства заключается в том, что при снижении уровня освещенности фотоэлемент срабатывает и замыкает свои контакты, подавая сигнал на электронный блок, с которого, в свою очередь, сигнал поступает в цепь управления подключенного оборудования.

Принципиальная схема и внешний вид модели, изготовленной на базе фототранзистора

Технические характеристики разных моделей различны, но основными, характеризующими возможности использования приборов, являются следующие:

• рабочее напряжение сети питания;
• электрическая мощность подключаемой нагрузки;
• степень защиты корпуса;
• температурный режим использования.

Важно! От величины рабочего напряжения, которое может быть 220 или 12 Вольт, зависит схема включения фотореле в цепь управления приборами освещения. Его электрическая мощность должна соответствовать мощности нагрузки, если устройство включается непосредственно в цепь питания элементов системы наружного освещения. От степени защиты зависит место размещения устройства, а температурный режим определяет эксплуатационные показатели.

Внешний вид модели «ФР-602» со встроенным датчиком света

По своей конструкции фотореле могут быть выполнены со встроенным или выносным фотоэлементом, что определяет возможности использования конкретного устройства.

Приборы могут быть выполнены с предустановленными настройками и оснащены следующими регуляторами срабатываний:

• порог реагирования на уменьшение-увеличение освещенности;
• задержка времени включения, обеспечивающая защиту от ложных срабатываний;
• регулирование диапазона освещенности.

Внешний вид модели «ФР-7Е» с выносным датчиком света

Критериями выбора фотореле являются следующие параметры:

1. Технические характеристики, определяющие возможности использования и схему включения.
2. Наличие возможности выполнения индивидуальных настроек.
3. Способ размещения (на элементах строительных конструкций или в электротехническом оборудовании).
4. Наличие дополнительных элементов управления, расширяющих возможности использования устройства: таймер включения, датчик движения и прочие.
5. Стоимость.

Установка на элементах строительных конструкций в непосредственной близости от светильника наружного освещения

Где установить

Выбор места установки зависит от конструктивных особенностей прибора (встроенный или выносной фотоэлемент), его технических характеристик и условий эксплуатации.

Если устройство предназначено для управления работой одного светильника и имеет встроенный фотоэлемент, то его монтаж следует выполнить в непосредственной близости от управляемого объекта, размещенного на улице. В этом случае подключение выполняется непосредственно в цепь питания светильника наружного освещения.

Если фотореле оснащено выносным фотоэлементом и предназначено для установки на ДИН-рейку, то оно размещается в электрическом шкафу. В последнем должен быть установлен коммутационный аппарат (магнитный пускатель, контактор и т. д.), посредством которого напряжение питания подается на светильники наружного освещения. В этом случае устройство включается в цепь управления этого коммутационного аппарата.

Размещение в электрическом распределительном шкафу

При выполнении монтажных работ следует учитывать следующие моменты, оказывающие влияние на работу фотореле:

• при наличии выносного фотодатчика длины соединительных проводов должно хватать для его размещения в требуемом месте установки от электрического шкафа, где размещен сам прибор;
• место установки должно быть защищено от воздействия внешних лучей света искусственного происхождения (светильники освещения, фары автомобилей и иных транспортных средств и т. д.);
• при наличии элементов настройки режимов работы место размещения фотореле должно быть удобно для выполнения этих операций (доступность, высота размещения от уровня пола и т. д.).

Схема подключения и настройка

Вопрос о том, как подключить фотореле в цепь управления работой наружного освещения, должен быть поставлен до момента его приобретения, т. к. схема подключения прибора зависит от его назначения, технических характеристик и места установки.

Схема включения непосредственно в цепь питания светильника или прожектора

При непосредственном подключении устройства к фонарю освещения прибор устанавливается в непосредственной близости к нему. При этом на контакты реле подается ноль и фаза из питающей электрической сети, а с третьего контакта осуществляется подключение нагрузки.

При управлении работой группы светильников фотореле подключается к контактору или пускателю через цепь управления их работой путем подачи сигнала на катушку, размещенную в этой цепи.

К сведению! Рабочее напряжение фотореле, используемого для управления работой контактора или пускателя, должно соответствовать рабочему напряжению катушки цепи управления этого коммутационного аппарата.

Схема включения в цепь управления работой коммутационных аппаратов

После того как фотореле было смонтировано и подключено, необходимо его отрегулировать. Регулировка выполняется путем использования имеющихся в конструкции устройства подстроечных элементов (колесики, поворотные элементы управления и т. д.).

Производители средств автоматики, как правило, в сопроводительной документации указывают возможные схемы подключения своих изделий, а также способы регулировки их работы и оптимальные места расположения при эксплуатации в различных условиях.

ПредыдущаяСледующая

Источник: https://LampaExpert.ru/osveschenie/fotorele-dla-ulicnogo-osvesenia

Самостоятельный монтаж фотореле для уличного освещения

Каждый владелец частного дома старается сделать его максимально комфортным для себя и членов своей семьи. Многих волнует вопрос, как автоматизировать внешнее освещение жилья, чтобы лампы сами загорались с наступлением сумерек, и гасли с восходом солнца. Наиболее популярным решением обычно становится использование фотореле для уличного освещения день-ночь.

Также иногда в качестве альтернативного варианта выступает астротаймер. Однако из-за высокой стоимости это приспособление применяется крайне редко, хотя и имеет свои преимущества.

Принцип действия сенсора уличного освещения

Можно услышать множество вариантов наименования этого устройства. И все же, независимо от того кто и как называет этот прибор, его принцип действия всегда одинаковый.

Основной деталью приспособления является фоточувствительный элемент. В зависимости от особенностей принципиальной схемы, это может быть фоторезистор, фототранзистор, или фотодиод. Под воздействием света рабочая поверхность детали не позволяет контактам реле сомкнуться. При снижении освещенности фотоэлемент подает на катушку реле электричество и электрическая цепь замыкается.

Во время рассвета процесс происходит в обратном порядке. По мере увеличения интенсивности солнечного света схема фотореле для уличного освещения в определенный момент разрывает цепь и лампа гаснет.

Типы устройств

Перед покупкой следует однозначно определиться с типом приспособления. Прибор может быть выполнен в цельном корпусе со встроенным чувствительным элементом, либо с выносным датчиком. Достоинством последнего является то, что сенсор можно расположить практически в любом удобном месте. А сам корпус устройства закрепить в электрическом щитке. Встречаются модели с возможностью фиксации на дин-рейке.

Датчик день-ночь для включения света в цельном корпусе располагается вне помещения под открытым небом. Обычно приспособление располагают в непосредственной близости к самому источнику света.

Если реле устанавливается вблизи осветительной лампы, то устройство следует закрепить таким образом, чтобы лучи света от нее не влияли на работу фоточувствительного сенсора.

Эксплуатационные параметры

Определившись с тем, в каком исполнении должен быть датчик, немаловажно уделить внимание техническим параметрам.

1. Рабочее напряжение. Схема может питаться от общей сети переменного тока 220 В, или через отдельный 12-вольтовый блок питания либо аккумулятор. Способ электропитания датчика обычно выбирают идентичный тому, от которого питаются все осветительные лампы.
2. Температурные пределы. Стоит учитывать, что устройство должно безотказно работать при любых температурах окружающей среды. Поэтому приобретая для уличного освещения фотореле, стоит обратить внимание на то, чтобы устройство имело достаточный диапазон рабочих температур для отдельного региона. Желательно учитывать и возможность аномально жаркого лета или чрезвычайно холодной зимы.
3. Класс защиты. Для монтажа изделия на улице следует выбирать модели с классом защиты не ниже IP 44. В корпус такого прибора неспособны попасть частицы пыли размером больше 1 мм, а также брызги воды. Можно выбрать и более высокий класс для лучшей надежности.
4. Мощность. Очень важным параметром любого электрического оборудования является его мощность. При выборе реле день-ночь для уличного фонаря следует учитывать то, сколько Ватт в сумме потребляют все лампы, включаемые с помощью датчика. Для продолжительного срока службы, желательно чтобы максимально разрешенная мощность прибора была выше общей мощности всех ламп, работающих через него на 20%.

Настройка фотореле

Для корректной работы предусмотрена регулировка фотореле для уличного освещения по нескольким параметрам. Тем не менее стоит учитывать, что при использовании нескольких датчиков, добиться абсолютной синхронности их срабатывания не удастся. Всегда будут минимальные отличия в работе.

1. Порог срабатывания. Настройка этого параметра дает возможность отрегулировать чувствительность устройства. В зимний период, когда большое количество света отражается от снега, чувствительность следует снижать, а летом, наоборот, увеличивать. Также уменьшать этот параметр нужно, если жилье находится рядом с ярко освещенными предметами в крупном городе.
2. Задержка включения/выключения. Увеличив задержку выключения можно снизить вероятность ложного срабатывания, когда на светочувствительный сенсор попадают лучи света от фар проезжающих мимо автомобилей. А задержка включения не позволит контактам реле сомкнуться, если солнце спряталось за тучами.
3. Корректировка диапазона освещенности. С помощью этой регулировки можно выбрать уровень освещенности, при котором датчик света для уличного освещения будет включать, и отключать нагрузку. Диапазон может быть в различных пределах, но лучше приобрести устройство с наиболее широким 2-100 Лк.

Подбор места для монтажа фотодатчика

Для корректной работы прибора немаловажно правильно подобрать место, в котором оно будет закреплено.

Наиболее важно расположить сенсор таким образом, чтобы он находился под открытым небом и солнечные лучи беспрепятственно попадали на его поверхность. Также стоит подобрать место крепления, на которое не попадает свет фар проезжающих машин. Устанавливая фотореле для уличного освещения, стоит учитывать, что на его поверхность не должен попадать свет из окон от всевозможных источников искусственного света.

С целью удобства обслуживания, желательно не располагать приспособление слишком. Периодически с поверхности устройства придется стирать пыли стряхивать снег.

Подобрать место крепления с первого раза бывает затруднительно. Нередко приходится несколько раз переносить датчик с одного места на другое для подбора наиболее оптимального расположения.

Способы подключения фотореле

В целом уличный датчик освещенности для включения света подключить довольно просто. На устройство подается фаза и ноль, а фаза с выхода идет к контакту лампы – другой контакт соединяется с нулем. Монтаж устройства проходит под открытым небом. Все соединения проводов должны быть в специальном герметичном монтажном коробе.

Если требуется запитать мощный прожектор, то лучше дополнительно использовать электромагнитный пускатель, который способен работать с большой силой тока.

Разница заключается лишь в том, что вместо лампы к фотореле подключается катушка пускателя. Замыкаемые контакты служат выключателем для осветительного прибора.

Иногда требуется, чтобы свет в темное время суток включался только, если кто-то находится рядом. В таком случае электрическую цепь стоит дополнить датчиком движения.

Независимо от производителя все модели фотореле для уличного освещения имеют три провода:

• красный – фаза для подключения нагрузки;
• синий или зеленый – нулевой провод;
• черный или коричневый – питающая схему фаза.

В заключение стоит отметить, что подключение датчика день-ночь не требует глубоких познаний в электротехнике. С этой работой сможет справиться абсолютно каждый.

Схема подключения фотореле для уличного освещения — видео

Источник: https://glav-dacha.ru/fotorele-dlya-ulichnogo-osveshheniya/

Что представляет собой фотореле, как правильно подобрать

Во всем времена люди стремились улучшить качество своей жизни. На этом и основывается движущая сила нашей цивилизации и прогресса. К современным устройствам, которые облегчают нашу повседневную жизнь, относятся компьютеры, мобильные телефоны, а также разнообразная бытовая техника. Но мало кто знает, какой комфорт может принести такое устройство, как фотореле.

Что представляет собой данное устройство, как он взаимодействует с осветительными приборами и освещением в целом поможет разобраться наша сегодняшняя статья.

Обзор характеристик

Для того чтобы понять, что такое фотореле, необходимо разбить это слово на две составляющих «фото» и «реле». По первому слову можно догадаться, что данный прибор имеет некоторое отношение к осветительной системе. А вот второе слово расшифровывается как переключатель. Таким образом, если сложить все вместе, то это будет означать переключатель света.

Но здесь не все так просто.
Фотореле – прибор, который обеспечивает переключение света в зависимости от попадания на него световых лучей. Если оценивать принцип работы устройства, то он будет схож с датчиками света.
Данный светодатчик является электронным детектором, который реагирует на любые изменения в уровне освещенности.

В состав изделия могут входить такие составляющие:

• фоторезисторы;
• газоразрядные элементы;
• фотодиоды.

С помощью этих элементов датчик может реагировать на снижение или повышение уровня света, замыкая при этом электрические контакты. Поэтому фотодатчик используется для включенья света при определенных условиях. Какое отношение он имеет к повышению комфорта? А самое что ни на есть прямое, ведь при использовании подобного рода аппаратуры происходит автоматические включение света, хоть в доме, хоть на улице.

Обратите внимание! Фотореле для уличного освещения используется намного чаще, чем для подсветки дома. Устанавливая такой светодатчик, вы получите автоматическую систему освещенности.

Светодатчик для улицы

Когда наступает ночь, очень выгодно использовать специальные приборы для того, чтобы включение света происходило автоматически. Такая система освещенности позволит значительно сэкономить на потреблении электроэнергии, а также воссоздать у себя часть системы «умный дом». В день данная система будет находиться в спящем режиме. Но если фотодатчик установить в доме, то он также сможет обеспечивать включение света автоматически в помещениях, где имеется доступ к хорошему уровню естественной освещенности.

Как работает прибор

Чтобы оценить перспективность использования подобного изделия, необходимо выяснить, каков принцип работы фотореле. Рассмотрим, какой принцип работы имеет светодатчик на примере его установки на улице (в системе наружного освещения).
Фотореле для уличного освещения, впрочем, как и для подсветки дома, имеет довольно простой принцип работы:

• при незначительном количестве приходящих на светодатчик световых лучей происходит замыкание контактов, что приводит к включению света на улице. К примеру, таким образом можно зажечь уличный фонарь;
• когда количество попадающих на светодатчик световых лучей увеличивается (наступает день), то фонарь или другая лампа будут выключаться. Это происходит вследствие того, что фотодатчик автоматически размыкает контакты.

Принцип работы фотодатчика

Автоматический контроль уровня освещенности таким прибором возможен благодаря наличию в его конструкции потенциометра.

С его помощью светодатчик может точно определить оптимальное время для включения или выключения осветительных приборов (уличного фонаря или других светильников).

Как видим, для дома фотодатчики не очень подходят, так как здесь их следует устанавливать вблизи оконных проемов. Иначе они будут держать свет включенным даже тогда, когда день уже начнется. А это лишние траты. Поэтому такие аппараты самое широкое свое применение находят вне помещений. Фотореле для уличного освещения подходит лучше всего. Так, фотодатчик может использоваться в разных местах:

• им может быть оснащен фонарь или лампа, установленная вблизи входа в дом;
• в качестве элемента системы наружного освещения подъездов многоквартирных домов;
• фонарь или лампа торшерного типа, к которым подключен светодатчик, часто используются для освещения тропинок, дорожек и тротуаров.

Как видим, по некоторым особенностям работы фотодатчик немного напоминает обычный датчик света. При установке его подключают в щит, что находится в доме. Но здесь следует помнить, что в щит прибор следует подключать по специальной схеме. В противном случае он может работать не так, как требуется.

Схема подключения фотодатчика

Если нарушить принцип подключения, то щит вообще может повредиться вследствие короткого замыкания.

Преимущества использования

Фотодатчик представляет собой один из элементов системы «умный дом». Эта система разрабатывается для того чтобы сделать пребывание человека в доме (и на придомовой территории) более удобным, практичным и комфортным.

Вся суть такой системы сводится к автоматизации определенных домашних процессов, чтобы человек не отвлекал свои силы на их исполнение. Например, автоматическое включение света, когда день уже закончился и наступила ночь.
Если установить у себя фотореле для уличного освещения, вы получите массу преимуществ.

Среди них стоит отметить следующие моменты:

• автоматизация процесса включения света на приусадебной территории;

Автоматизированное освещение приусадебной территории

• значительная экономия потребления электроэнергии;
• увеличение срока службы лампочек, установленных в осветительные приборы (фонарь и другие уличные светильники);

Обратите внимание! Многие источники света сегодня могут начать неправильно работать при частом их включении и выключении. Исключением в данной ситуации являются светодиодные лампы, на продолжительность работы которых этот фактор не оказывает такого пагубного влияния, как для галогеновых, люминесцентных источников света и ламп накаливания.

• автоматическая подсветка лужаек и декоративных элементов сада;
• любая лампа со встроенным фотоэлементом сможет автоматически включаться и выключаться при наличии для этого соответствующих условий;
• возможность самостоятельно подключить электрическую схему сборки в щит дома. Обязательно помните, что собираясь подключить провода в щит, нужно предварительно отключить электричество. Щит в доме является самым важным элементом электрической системы. Лучше всего вообще не трогать шит, если вы слабо разбираетесь в электронике, а доверить это дело профессиональному электрику. Распределительный щит – не место для халатности.

Установка изделия в систему освещения и подключение его к электросети дома (в щит) откроет перед вами возможности хотя бы частично обустроить свое жилище по принципу «умный дом». Любая лампа или фонарь с таким фотодатчиком позволят вам комфортно и безопасно перемещаться не только по дому, но и улице в вечернее и ночное время.

Разновидности прибора

Фотореле для уличного освещения делится на несколько видов:

• модели со встроенным датчиком для автоматического отслеживания уровня освещенности. Такие изделия обладают специальным чувствительным элементом – датчиком освещения. Этот датчик размещен внутри герметичного прозрачного корпуса. Устройства характеризуется полностью автономной работой;

Модель со встроенным датчиком освещения

Модель со встроенным фотодатчиком и таймером

• модели, имеющие встроенный таймер и фотодатчик. Данный тип изделий позволяет проводить достаточно гибкую и тонкую настройку параметров работы прибора, а также менять режимы автоматического включения света в зависимости от конкретных потребностей;
• фотореле с выносным датчиком. Здесь электронная начинка прибора локализована в отдельном модуле, а сам светочувствительный элемент находится изолированно от нее. Благодаря подобной конструкционной особенности такой светодатчик более востребован, так как его срок службы значительно выше, чем у предыдущих моделей.

Обратите внимание! Подключение такого изделия к сети электропитания (в щит) будет иметь несколько иную схему при организации наружного освещения. В этом случае электронный блок нужно устанавливать внутри помещения (для защиты от неблагоприятных климатических условий), а уже сам датчик монтируется на улице в фонарь или другой осветительный прибор.

Обратите внимание, что установить и подключить в щит любую модель можно только по соответствующей схеме. Она приводится в инструкции к каждому отдельному прибору.

Какой вид должен иметь фотодатчик, нужно определять по тому, какие у каждой модели имеются технические характеристики.

Как выбираем

Важным моментом в приобретении фотодатчиков является правильный выбор необходимой модели. Как мы уже выяснили из предыдущего раздела, модели бывают с выносным и встроенным датчиком. При этом каждая разновидность обладает своими техническими характеристиками.
Чтобы подобрать необходимую модель, нужно опираться на следующие критерии выбора:

Прибор с высокой степенью защиты

• производитель. Прибор зачастую работает на улице, поэтому он должен быть собран из качественных материалов, которые смогут выдерживать любые погодные условия;
• наличие или отсутствие возможности проводить точную настройку. От данного условия зависит насколько точно можно будет настроить прибор для работы в той или иной местности;
• наличие или отсутствие таймера;
• защищенность корпуса от пыли, влаги и механических повреждений. Чем выше будет этот показатель, тем дольше прослужит изделие.

Конечно же, самым главным критерием для многих людей является стоимость покупаемой продукции, а уж потом ее технические характеристики. Но это не всегда верный подход. Купить дешевое изделие можно всегда, а вот будет ли оно качественно работать, тот еще вопрос. Поэтому в данной ситуации рекомендуется отдавать предпочтение моделям средней и высокой ценовой планки. Это не тот случай, когда можно сэкономить без последствий.

Разбираемся в характеристиках

Стоить отметить, что модели фотодатчиков даже схожей конструкции могут иметь различные технические характеристики. Это обязательно следует учитывать при выборе такого рода датчиков.
Самыми оптимальными считаются следующие технические характеристики:

• рабочее напряжение – 220 В, а частота 50Гц. Иногда нужны модели с напряжением 12 или 24 В;

Обратите внимание! Импортные одели могут иметь показатель в 110 или 127 В

• максимальный ток нагрузки – в диапазоне от 6 до 16 А. По этому показателю можно определить, на какой тип освещения рассчитана модель;
• порог срабатывания. Этот параметр должен находиться в диапазоне от 5 до 50 люкс. Если используется регулируемая модель, то порог срабатывания будет обладать гораздо большим диапазоном;
• потребляемая мощность. Данный параметр обозначается двумя цифрами. Первая отображает собственную мощность потребления. Она должна быть в пределах от 2 до 5-10 Вт. Вторая цифра будет отражать мощность дежурного режима. Современные изделия в дежурном режиме работают в диапазоне от 0,1 до 1 Вт;
• параметр возможной задержки от кратковременного затемнения. Эта величина демонстрирует имеющуюся у фотодатчика защиту от возможных ложных срабатываний. Она варьируется в диапазоне от 15 до 30 секунд.

Также немаловажным параметром является степень защиты. От этой величины напрямую зависит возможность проникновения внутри прибора воды и грязи. Данный аспект очень важен для приборов, применяемых в системах наружного освещения.Кроме этого нужно не забывать про такой параметр, как допустимая рабочая температура. Необходимо чтобы она была в диапазоне от -20 до +50°С.

Подбирая по таким критериям светодатчик, вы сможете выбрать наиболее подходящую модель для своего дома. А сама покупка будет радовать вас качеством работы и длительным периодом службы.

Заключение

Как видим, фотодатчик будет отличным помощником в модернизации системы подсветки и частичного использования системы «умный дом». Залогом успешной установки и дальнейшей работы является оптимальный выбор модели, который должен делаться по техническим характеристикам приобретаемой продукции.

Источник: https://1posvetu.ru/ustrojstva/fotorele-kak-vybrat.html