Датчик света для уличного освещения схема подключения

С каждым годом количество новых технологий все увеличивается. С помощью некоторых изобретений можно сделать пребывание в доме более комфортным и удобным. Немалой популярностью сегодня пользуются приборы, которые позволяют автоматизировать некоторые процессы, к примеру, включение света. Чтобы создать такую систему своими руками необходимо фотореле.

Особенно актуальным будет установить такой датчик на улице для создания наружного (уличного) типа освещения. Купив или сделав такой прибор своими руками, вам останется только установить его. Но данную процедуру необходимо провести качественно, чтобы устройство проработало долго в различных климатических условиях улицы.

Для чего нужно

Фотореле представляет собой прибор, в состав которого входит специальный датчик, который считывает уровень освещенности окружающего пространства. Подключив такое устройство в систему наружного освещения, можно автоматизировать включение/выключение света и связать их с уровнем освещенности улицы.

о позволит в разы снизить потребление электроэнергии, добившись включения света только при наличии такой необходимости. Но для этого нужно разобраться с особенностями прибора для его правильного подключения и настройки. Если все сделать правильно, то датчик будет работать только тогда, когда настанет ночь, а когда начнется день – он будет в спящем режиме.
По факту, для подключения такого аппарата необходимо разбираться в следующих моментах:

• что представляет собой данный датчик;
• какой тип фотоэлемента в нем установлен;
• что нужно для его подключения к электрической сети дома.

Рассмотрим каждый пункт более детально.

Особенности устройства

Фотореле имеет вид датчика, который работает благодаря наличию у него фотоэлемента. Через него датчик оценивает уровень освещенности на улице и, при совпадении заданных параметров, активирует включение света в системе уличного типа освещения.

Обратите внимание! При падении света на датчик в день, фотоэлемент становится изолятором, а ночью – проводником.

Схема фотореле не очень сложна и умещается в небольшой компактный корпус, из которого выходят три проводника. Они необходимы для подключения прибора к сети питания. Они также могут использоваться для управления включением аппарата в зависимости от выставленного в настойках уровня освещенности.
Такой датчик может использоваться в разных ситуациях. Но наиболее часто он применяется для создания уличного типа освещения.
Сегодня очень распространены модели, которые имеют регулятор. Он используется для управления работой прибора и более точной его настройки. Благодаря регулятору можно добиться правильной работы устройства в каждой заданной ситуации.

Обратите внимание! Регулятор выносится на внешнюю часть корпуса прибора, что упрощает пользование.

Выставляя регулятор на «-», датчик будет включать освещение только ночью, а при установке на «+» — когда только начинает смеркаться. Многие производители рекомендуют устанавливать регулятор на срединное положение. Это обеспечит более стабильную работу устройства.
Для более эффективного управления работой датчика нужно настроить несколько параметров:

• диапазон чувствительности света. Его надлежит выставлять в пределе от 5 до 50 Люкс;
• мощность — от 1 до 3 КВт;
• максимальная нагрузка сети – 10 А.

Также для правильного подключения важно знать, какие виды фотореле бывают. Самое главное отличие таких датчиков заключается в расположении фотоэлемента:

• датчик со встроенным фотоэлементом. Такие модели могут иметь встроенный регулятор и таймер. В данном случае подключение прибора происходит по обычной схеме. Для подключения подойдет стандартная электрическая схема для фотореле;
• датчик с выносным фотоэлементом. Здесь конструкция устройства состоит из двух частей: фотоэлемент, что выносится на улицу и переключатель, который стоит устанавливать отдельно. Для подключения их между собой нужно использовать кабель.

Обратите внимание! Подобный датчик зачастую используется в сложных системах освещения. Здесь нужна схема щита для подключения.

Для каждой модели характерна своя схема фотореле, которую следует учитывать для дальнейшего подключения прибора.
Еще одним вариантом подключения является способ через таймер. С помощью такого устройства можно легко запрограммировать датчик на отключение или включение регулятора. В результате включение света будет происходить через определенные интервалы времени. Это позволяет значительно сэкономить на потреблении электроэнергии.

Принцип работы

Датчик работает через специальный фотоэлемент. Он может быть различного вида:

• фоторезистор;
• фототранзистор;
• фототиристор;
• фотосимистор;
• фотодиод.

Каждый из перечисленных выше фотоэлементов по-разному реагирует на свет:

• резисторный тип — изменяет величину своего сопротивления, в результате чего и происходит включение света или его выключение;
• транзисторный тип осуществляет регулирование при облучении электрического сигнала светом.
• тиристорный тип — при облучении светом начинает взаимодействовать с постоянным током;
• симисторный тип — включает/выключает свет взаимодействуя с положительной или отрицательной составляющей гармоники. Такой фотоэлемент подает сигнал на схему датчика;
• диодный тип — в ходе облучения световым потоком он выбрасывает специальный импульс, который будет прямо пропорционален интенсивности освещения.

Этой информации будет вполне достаточно для того, чтобы приступить к подключению фотореле. С такой задачей может справиться своими руками каждый. Для этого потребуется всего лишь знать некоторые особенности процесса и алгоритм действий.

Особенности подключения

Фотореле обычно располагают недалеко от источника освещения, работу которого он должен регулировать. Это особенно актуально для уличного типа совещания.

Обратите внимание! Для того чтобы датчик работал как надо, при его подключении нужно предупредить попадание света от светильника на фотоэлемент. Лучше всего будет разместить аппарат в тени осветительного прибора.

Из корпуса датчика для уличного освещения выходят три проводника. Их нужно правильно подключить к светильнику:

• синий проводник. Он предназначен для нуля. Кроме этого к нему возможно подключение проводника от осветительного прибора;

• коричневый проводник. Этот проводник необходим для подключения к фазе питания от сети;
• красный проводник. Через него происходит управление датчиком. Он ведет к лампе от имеющегося регулятора.

В редких случаях, что иногда характерно для системы уличного освещения, устройство датчика предполагает наличие дополнительного проводника — «земли». С его помощью можно предупредить попадание напряжения на корпус аппарата. В данной ситуации схема для подключения фотореле к уличному освещению будет стандартной. Но «земля» будет подключаться к самой лампе, минуя регулятор.

Обратите внимание! Некоторые производители изменяют маркировку проводников.

Поэтому используется принципиальная схема подключения:

• фаза всегда подсоединяется к регулятору;

• ноль подключается к регулятору и идет на лампу;
• фаза идет из регулятора на лампу.

Теперь, зная, как подключается фотореле, вы видите, что все сделать своими руками будет довольно легко.

Процедура подключения

Зачастую датчики с фотоэлементом крепятся к стенам с помощью специальных кронштейнов. Они должны идти в комплекте с купленной моделью.
Чтобы правильно подключить фотореле для автоматизации уличного типа освещения, необходимо поделать следующие манипуляции:

• на корпусе прибора обычно размещается схема подключения, которую следует детально изучить;

• после того как вы ознакомились со схемой, нужно подобрать подходящее место для установки. О том, каким требованиям должно соответствовать место установки, мы говорили несколько выше;
• подключаем провода, выходящие из низа корпуса датчика к осветительному прибору;
• после этого настраиваем фотореле. Вначале устанавливаем порог срабатывания. Для этого перемещаем регулятор в нужное нам положение;
• если вы устанавливаете датчики с выносным фотоэлементом, не забудьте после монтажа подсоединить их между собой с помощью кабеля.

При наличии в конструкции устройства таймера, подключение можно провести через него. Для этого таймер следует запрограммировать на определенные временные промежутки срабатывания. Такая система очень выгодна и удобна для светлого периода дня. Благодаря данному способу подключения можно добиться довольно значительной экономии электроэнергии.

Обратите внимание! Таймер имеет собственную память, которая рассчитана на разный период (от 1 до 12 месяцев). Использование таймера позволяет значительно улучшить работу датчика, сделать ее более корректной с учетом продолжительности светового дня.

Советы по подключению

При установке и подключении фотореле необходимо знать некоторые нюансы, которые могут помочь значительно упростить вашу работу. Вот те из них, которые необходимо знать:

• при подключении в систему сразу нескольких ламп, необходимо использовать специальный контроллер. Он будет получать сигнал от регулятора датчика, управляя таким образом освещением;

• перед подключением фотореле нужно убедиться в том, что его мощностные характеристики подходят к сети. В противном случае датчик может перегореть;


• при покупке устройства обратите внимание на способ его подключения. Так вы сможете выбрать более простой способ установки;
• при монтаже прибора помните, что его минимальный предел срабатывания будет составлять 5 Люкс. Если не изменить параметров настройки, то свет станет автоматически включаться тогда, когда на улице будет еще светло;
• в систему наружного освещения уличного типа вместе с фотореле можно подключать датчики движения и элементы охранной системы.

Руководствуясь такими несложными рекомендациями, любой человек сможет своими руками заняться установкой фотореле для создания у себя дома автоматизированной системы наружного освещения со всеми вытекающими из этого преимуществами.

Источник: 1posvetu.ru

Что такое фотореле: простое и подробное объяснение

Дополнительными названиями этого устройства стали: сумеречный выключатель, датчик освещенности, светоконтролирующий выключатель.

Они создаются для управления искусственными источниками света в зависимости от времени суток с учетом естественного освещения объектов солнцем или луной.

В дневное время электрические источники не работают, отключаются автоматически. За счет этого создается экономия электроэнергии без участия человека.

Уличное освещение дома включается только в темноте.

Когда же оно дополняется датчиками движения и таймерами, то результат экономии увеличивается многократно.

Фотореле позволяют автоматически отключать электрические источники днем и эксплуатировать их исключительно ночью.

Термином реле в электротехнике принято называть техническое устройство, которое в автоматическом режиме контролирует какой-то один электрический параметр и при переходе его значения через заранее заданный уровень, называемый «уставка», изменяет свое первоначальное положение — срабатывает.

При этом происходит переключение положения встроенных контактов. Они могут быть в исходном обесточенном положении замкнутыми или разомкнутыми. При срабатывании реле контакты скачкообразно изменяют свое состояние на противоположное — переключаются.

Приставка «фото» перед словом «реле» означает, что устройство отслеживает величину освещённости светового потока и оценивает его величину встроенным датчиком.

В качестве датчика света работает полупроводниковый элемент различной конструкции.

Фотодатчик: принцип работы и как его проверить

Контроль освещенности может быть возложен на полупроводниковый переход фоторезистора, фотодиода, фототранзистора.

Фоторезистор меняет свое электрическое сопротивление в зависимости от силы попадающего на него светового потока.

В темноте оно составляет порядка 30 МОм, а на свету снижается до нескольких кОм. Его исправность можно проверить любым мультиметром, если перевести его в режим омметра и накрывать или снимать светонепроницаемый чехол на свету.

Фоторезистор применяется в самых бюджетных моделях фотореле.

Фотодиод при облучении светом работает как обычный выпрямительный диод: пропускает электрический ток только в одну сторону, но открывается не в прямом, а обратном направлении. При темноте он закрыт.

На схемах его обозначают как светодиод, но стрелки направляют на полупроводниковый переход, а не на излучение.

Проверку исправности фотодиода осуществляют мультиметром, как и фоторезистора. Но удобнее использовать старенький стрелочный тестер: на нем лучше будет заметен момент срабатывания.

Фототранзистор может иметь такой же корпус, как и у фотодиода с двумя ножками, когда он управляется только световым потоком или с тремя выводами — для дополнительного оперирования его состоянием величиной приложенного электрического напряжения.

Между базой и эмиттером трехконтактных конструкций для облегчения их управления подключают резистор определенной величины (10-100 кОм, Мом). Их еще называют транзисторным оптроном.

Фототранзисторы проверяют так же, как и фотодиоды. Только для них надо учитывать спектр световых волн. Они более чувствительны к нему и настраиваются на определенную длину электромагнитной волны для работы при определенной цветовой температуре источника.

При проверках цифровыми мультиметрами измеряют падение напряжения прямого направления в милливольтах на p-n переходе. Оно должно составить 500-600 милливольт, но зависит от температуры окружающей среды, что учитывает температурный коэффициент сопротивления (ТКС).

Проверку стрелочным тестером выполняют переводом его в режим омметра, а освещают фототранзистор близкорасположенной лампой накаливания.

Фототиристор и фотосемистор имеют более сложную конструкцию, используются в приборах специального назначения.

Конструкция и схема фотореле для уличного освещения с поясняющими картинками

Если разобрать корпус любого фотореле, то внутри него мы увидим механические защитные и крепежные детали, созданные для обеспечения надежной работы электронного блока.

Для подключения его к схеме электроснабжения и осветительным приборам из корпуса выводятся три провода обычно голубого, красного и коричневого цветов.

Внутренняя схема фотореле для уличного освещения состоит из:

• фотодатчика, работающего на базе фоторезистора, фотодиода или фототранзистора;
• встроенного блока питания;
• электронной схемы управления и усилителя сигнала фотодатчика;
• исполнительного органа — силовых контактов реле, коммутирующих нагрузку подключенных осветительных приборов.

Все это вмещается на небольшой электронной плате, конструкция которой у разных моделей и производителей отличается структурой, количеством деталей и применяемыми компонентами.

Принцип работы фотореле представлен на картинке ниже: наличие или отсутствие светового облучения фотодатчика управляет нагрузкой подключенного источника света.

Как схема подключения фотореле для уличного освещения учитывает конкретные условия работы

Самый простейший вариант управления светом лампочки с помощью сумеречного выключателя показан на картинке.

Красный провод, выходящий из корпуса, коммутируется на потенциал фазы распределительного щитка. Синий проводник соединяется с нулем и ближним контактом цоколя лампочки освещения.

Третий коричневый провод — это потенциал фазы, который датчик освещенности подает на лампу для ее свечения.

Эта схема подключения реле для уличного освещения является базовой для всех случаев, которые создаются для разных условий эксплуатации. Ее рекомендую собирать на столе и использовать при проверке только что купленного сумеречного выключателя.

Показываю сборку схемы проводки с выносным фотодатчиком, который выводится в отдельное место с помощью дополнительного кабеля.

Этот прием позволяет эффективно оценивать работоспособность устройства при затемнениях и освещении фотодатчика, выполнять предварительные настройки модуля.

Однако следует учесть, что для современных систем электроснабжения в целях безопасности используется защитный РЕ проводник. Через него все корпуса бытовых приборов подключаются к контуру заземления здания в системах TN-C-S, TT или питающей трансформаторной подстанции для схемы TN-S.

Для этой ситуации все новые модели сумеречных выключателей имеют дополнительный вывод, выполненный проводником желто-зеленого цвета. Он подключается на корпус металлического светильника и к разводке шинки РЕ.

Если корпус светильника выполнен полностью из диэлектрических материалов, то на нем нет контакта для соединения с контуром заземления. Тогда подвод РЕ-проводника делать не нужно.

Схема подключения фотореле для уличного освещения с учетом использования защитного РЕ-проводника имеет следующий вид.

Этот способ применяют чаще всего при монтаже открытой проводки. Если же она выполнена закрыто с прокладкой в штробах, то подключение кабелей производится внутри распределительной коробки.

Обращайте внимание на коммутационную способность выходных контактов сумеречного выключателя. Они должны иметь запас мощности для обеспечения надежной коммутации управляемой нагрузки.

Если контакты слабые, то в схему просто подключается магнитный пускатель, контактор или реле с подходящими характеристиками. Выходная мощность выключателя должна быть достаточной для управления подключенной обмоткой.

Тогда усиленные контакты повторителя нагрузки успешно справятся с ее переключениями, не сгорят.

Иногда у владельцев частных домов возникает необходимость включения дополнительного искусственного освещения на рассвете, а не с наступлением сумерек.

Решить эту задачу можно такой же схемой, только контакты реле повторителя надо использовать не замыкающие, а нормально разомкнутые. Они изменят последовательность работы светильника.

Чтобы ограничить лишнее потребление электроэнергии в определенные промежутки времени в цепь выходной фазы светильника врезают контакт таймера. Он обеспечит включение освещения на период, нужный хозяину.

Если подключить датчик движения, то светильник станет реагировать на появление человека в контролируемой зоне, освещать ему путь. Когда же посетитель уйдет из заданного пространства, то свет выключается.

Подобные технические решения нашли применение в освещении подъездов многоэтажных зданий.

Правда, культура их исполнения довольно часто сильно страдает. Монтаж датчика на изоленту, отсутствие защитного патрона — не единственные недостатки, характеризующие халатную работу электриков ЖКХ.

Наибольший эффект экономии электроэнергии и обеспечения комфортного пребывания человека в зоне работы сумеречного выключателя ночью создает комплексное включение датчика движения и таймера.

Датчик движения реагирует на появление человека в зоне сумеречного выключателя и включает светильник. Таймер своим контактом отключает свет через заранее запрограммированный промежуток времени, необходимый посетителю для прохождения контролируемого участка.

Важно правильно расположить фотодатчик, обеспечить ему оптимальные условия для безошибочной работы.

Как способ монтажа фотодатчика влияет на надежность работы сумеречного выключателя

Светильники для улицы могут выпускаться отдельно или в комплекте со встроенным фотодатчиком, как показано на картинке монтажа светодиодного прожектора.

Здесь фотодатчик расположен в тени от направления основного света прожектора. Подобная конструкция может допускать ложные срабатывания.

Лучше его располагать отдельно и направлять в сторону от светового потока источника, как сделано на этой фотографии.

Высоту установки фотодатчика и его расположение относительно светильника следует рассчитывать исходя из удобства эксплуатации и надежности работы, но учитывать антивандальные мероприятия.

Предохранить попадание света на датчик от светильника, окон дома и других источников можно самодельным экраном темного цвета.

При установке фотореле на мощном светильнике его располагают сзади за экраном в затененной зоне.

При расположении сумеречного выключателя на стенах дома приоритет отдают восточной или западной стороне. Так проще выполнить наладку.

Схема фотореле для уличного освещения своими руками: 4 варианта изготовления из самых доступных деталей

Ниже приведены 4 типа электронной сборки, которые позволят собрать сумеречный выключатель своими руками на базе распространенного фоторезистора СФЗ-1. Считаю, что они доступны для повторения и надежны в работе.

Схема простейшего фотореле: транзисторный каскад на КТ315

Самый доступный вариант для самостоятельной сборки сумеречного выключателя имеет всего два транзистора серии КТ315, электромагнитное реле напряжения с обмоткой на 5-15 вольт, диод и фоторезистор.

Парное включение транзисторов улучшает управление током через обмотку реле. Он появляется при изменении сопротивления фоторезистора с 30 Мом до нескольких кОм, как только дневное освещение сменяется темнотой.

Переменный резистор R1 используется при наладке в качестве подстроечного элемента. Подключенный параллельно обмотке реле диод VD1 разряжает ЭДС самоиндукции катушки при снятии напряжения питания.

Универсальный характер этой сборке придает возможность подбора различных марок транзисторов и реле под рабочее значение используемого блока питания.

Схема простого фотореле: микросхема КР1564ТЛ2

Электрический сигнал, преобразованный пропорционально освещенности фоторезистора, поступает на пороговый детектор микросхемы D1.1. Его уровень регулируют подстроечным резистором R1. Для него лучше подбирать много оборотистые конструкции, например СП5-1.

Вывод 2 D1.1 работает как темно-инвертирующий выход схемы. При появлении на нем напряжения, соответствующего логической единице (1), происходит разряд конденсатора C2 через диод VD1 и резистор R4.

За счет этого при освещении фоторезистора на выводе 2 D1.1 формируется логический 0. Тогда C2 начинает заряжаться и подает напряжение на вход 3 D1.2, пропуская 1 через вывод 4 и резистор R5 на базу транзистора VT1.

Период заряда конденсатора определяет время задержки срабатывания сумеречного выключателя. Его можно регулировать изменением номиналов резистора R3 и емкостью C2 в пределах от пары секунд до нескольких минут.

Наладка устройства сводится к регулировке положения подстроечного резистора R1 и, при желании — задержки его срабатывания.

В качестве транзистора можно использовать КТ801(А, Б), КТ608Б, КТ603(А, Б), КТ312(А, В).

Для работы достаточно установить любой блок стабилизированного питания с напряжением 9-14 вольт.

Фотореле на микросхеме: логические элементы К561ЛА7

Обмотка реле К1 находится под напряжением при затенении фоторезистора PR и своими выходными контактами включает источник света.

При освещении фотодатчика плавно нарастающей освещенностью или ее резким появлением от посторонних приборов триггер Шмидта, собранный на D1.1- D1.3 переключает VT2, обесточивая подключенную обмотку К1.

Транзистор VT1 открывается при освещении PR, выдает сигнал на входы инверторов D1.1, D1.2.

Цепочка R4, R5, C1 создает задержку на включение до трех минут за счет того, что инверторный вход D1.2 открывается позднее, чем D1.1, а D1.3 отработает (лог 0 на 10) только тогда, когда на его входах 8 и 9 появятся логические единицы.

Выход 11 D1.4 открывается и на базу VT2 через VD3 поступает сигнал высокого логического уровня.

Коллекторный ток транзистора плавно подается на обмотку реле. Оно работает практически без дребезга контактов.

Регулировка чувствительности сумеречного выключателя возложена на подстроечный резистор R1.

Сумеречный выключатель своими руками: схема на тиристоре

Это фотореле может управлять несколькими лампами с общей мощностью 100 ватт. Оно не требует создания дополнительного блока питания для работы электроники.

Два фоторезистора СФЗ-1 позволяют повысить чувствительность устройства на входе триггера Шмидта, выполненного транзисторами VT1 и VT2. Они открываются от электрического тока, уровень которого создается совместной работой PR1 и PR2.

Когда напряжение цепочки коллектор-эмиттер VT2 уменьшается, то открывается транзистор VT3. По цепочке диода VD1 на управляющий электрод VS1 поступает ток.

Тиристор открывается и плавно включает лампу HL1 под выпрямленное напряжение диодного моста. Отсутствие мигания и мерцания обеспечивается работой VD2 за счет снижения гистерезиса при переключении пороговых уровней на триггере.

Величину стабилизированного напряжения на электронной схеме обеспечивает стабилитрон VD3. Оно должно быть в пределах 10-14 вольт.

Резистор R8 позволяет регулировать момент срабатывания сумеречного выключателя.

Не работает фотореле: что делать

Представим ситуацию, что новый сумеречный выключатель совместно с лампой проверен под нагрузкой и напряжением после распаковки на столе: замечаний нет.

После этого его смонтировали на выбранном месте, а в процессе постоянной эксплуатации начались чудеса: он перестает включаться, гаснуть или работает как-то странно. Разберем эти случаи подробнее.

Исправный датчик не включает светильник

Смотрим на самую простую схему подключения фотореле с лампочкой. Последняя загорится, если к ней подводится разность потенциалов фазы и рабочего нуля.

Поэтому необходимо проверить исправность обоих проводов. Обычно начинающие электрики ограничиваются проверкой потенциала фазы с помощью простого однополюсного индикатора напряжения в виде отвертки.

Работать надо мультиметром: перевести его в режим вольтметра и замерить величину напряжения на входных контактах светильника.

Когда его не будет, а индикатор показывает наличие фазы, то искать обрыв следует в цепочке подвода нуля. Такое тоже случается. Особенно часто это происходит со старыми алюминиевыми проводами, которые просто переламываются в критических местах после нескольких изгибов.

Вторая причина неисправности: перегорела или стряслась нить накала лампочки. Придется ее заменить.

Третий случай — настройки фотореле и датчика движения. Здесь придется правильно определиться с углами обзора по горизонтали и вертикали, а также учесть дальность действия схемы.

Почему не гаснет свет при исправном датчике

Причинами проявления неисправности могут быть:

1. Перемещения людей или домашних животных в контролируемой зоне.
2. Завышенная задержка времени электронного блока на отключение.
3. Увеличенный уровень настройки регулятора яркости.
4. Образование остаточного напряжения в блоке питания: отключите прибор и через 20 секунд повторно включите.

Произвольные включения

На работу датчиков оказывают влияние:

• сильные электрические и магнитные поля от рядом работающего электрооборудования. Защититься от них можно сплошным заземленным экраном;
• плохой контакт соединительных проводов;
• повышенный нагрев электронных компонентов;
• порывы ветра, воздействующие на ветки дерева, расположенного в зоне контроля;
• атмосферные осадки (снег, град, дождь);
• движение теплого воздуха от кондиционеров, вентиляторов.

Возможны и другие причины внешнего воздействия. Для их выявления придется внимательно оценить конкретные условия местности и расположение сумеречного выключателя.

На этом заканчиваю изложение материала и жду вопросов. Если они у вас остались, то задавайте в комментариях.

Источник: ElectrikBlog.ru

Принцип работы сумеречного выключателя и схема его подключения

Данное устройство имеет простейшее строение. Внутри него устанавливается специальная деталь, называемая светочувствительным элементом. Обычно это фотодиод либо фоторезистор. Каждый из этих элементов способен увеличивать или уменьшать сопротивление внутри датчика, ориентируясь на уровень естественной освещённости. Этот процесс вызывает увеличение или уменьшение напряжения внутри фотореле, и осветительный прибор начинает производить искусственный свет либо отключается.

Говоря простыми словами, датчик света работает как выключатель, но происходит это в автоматическом режиме. Величина светового потока, при котором фотореле (датчик включения) срабатывает, настраивается вручную и не требует особых знаний.

Конструктивные особенности датчиков света

Данные приборы по своей конструкции имеют схожие черты. Как правило, датчики представляют собой небольшую пластмассовую коробку, которая монтируется на стене или на корпусе самого осветительного прибора.

Установка фотореле занимает немного времени и позволяет экономить достаточное количество электрической энергии. Сумеречный датчик окупает себя в минимальные сроки.

Подключение фотореле для уличного освещения в условиях повышенной мощности предполагает небольшие изменения в процессе монтажа. В данном случае прибор подсоединяют через магнитный пускатель.

Если предусмотрена установка нескольких датчиков света, то в таком случае они подключаются параллельно.

Также существуют приборы, имеющие выносной датчик. Такая конструктивная особенность позволяет устанавливать прибор освещения вместе с фотореле в местах недосягаемости естественного света.

Современные технологии не стоят на месте, вместе с ними меняется схема управления освещением. Регулировка яркости света, время освещения и другие показатели могут настраиваться и поддерживаться в автоматическом режиме через компьютер и сеть интернет.

Схема подключения фотодатчика

На рисунке представлена обобщённая стандартная схема подключения датчика освещённости. Производители этих приборов постоянно улучшают конструкцию и вносят корректировки в схемы и режимы работы. Все зависит от соотношения стоимости фотореле к качеству его изготовления.

Принципы замеров уровня освещенности сумеречным датчиком

Выше была описана схема установки датчика фотореле для уличного освещения. Но с помощью чего фотореле определяет тот момент, когда необходимо замкнуть или разомкнуть электрическую цепь? В данных устройствах применяются чувствительные элементы из разных полупроводниковых металлов, которые монтируются на том месте датчика, куда падает естественный свет. В месте соприкосновения этих металлов возникает небольшой электрический импульс, который и даёт дальнейшую команду для замыкания всей цепи. Рассмотрим основные разновидности этих элементов (принцип их работы):

• фоторезистор (сопротивление изменяется в зависимости от окружающего естественного светового потока благодаря содержанию сульфида или селенида кадмия внутри элемента);
• фотодиод (способен генерировать электрический заряд с помощью фотовольтатического эффекта);
• фототранзистор (является оптоэлектронным проводником, реагирующим на естественную освещённость с помощью облучения части своей базы);
• фототиристор (применяют в цепях с постоянным током, регулирует напряжение исходя из естественного луча света, падающего на его матрицу);
• фотосимистор (работает от переменного тока, синхронизирует подаваемый ток из нескольких каналов, например, из 2-ух фототиристоров, и передаёт его на главный электрод, который управляет всей схемой).

Наглядный поэтапный процесс подключения фонаря к фотореле на обычном стенде

Схема подключения датчика освещения для уличного освещения небольшой территории будет описана ниже. Для этого нам понадобится лампа, предварительно вкрученная в патрон, и само фотореле.

Для большей наглядности мы произведём установку на стенде. Для этого крепим рядом друг с другом датчик освещённости и лампу в патроне, которая будет символизировать светильник.

Далее следует подсоединить нулевую и входную фазы к самому датчику света (как правило, на корпусе отмечены места присоединения).

Вставив специальные прорезиненные пробки в эти отверстия, можно подсоединять провода. Данные резиновые заглушки хорошо защищают от пыли и других вредных воздействий извне.

«Совет специалиста»: места соединения входных проводов должны быть направлены вниз при монтаже датчика, что позволит увеличить защиту от влаги и пыли.

Кончики проводов перед присоединением хорошо зачищаем (примерно на величину в 1 см).

Далее подключаем провода к датчику в такой последовательности:

1. входную фазу;
2. нулевую фазу;
3. защитную фазу (заземление).

Аналогичным способом подключаются провода и к самому осветительному прибору. Входную и нулевую фазы подводим к патрону, а фаза заземления подключается к корпусу прибора для освещения.

Последним этапом будет настройка чувствительности регулятора нашего фотодатчика. На этом процесс монтажа заканчивается, осталось только установить на место защитную крышку и закрутить болты.

Вот так выглядит вся процедура подключения датчика освещения и осветительного прибора к электрической цепи. Она не представляет собой ничего сложного, необходимо только соблюдать правильный порядок подключения проводов. В противном случае можно получить негативные последствия, вплоть до короткого замыкания или даже пожара.

Процедура подключение фотореле для уличного освещения к диодным источникам света или прожекторам является аналогичной вышеописанной и не представляет особой сложности.

Технические показатели сумеречных выключателей

Основные параметры для работы фотореле прописаны в ГОСТах и технической документации приборов. Эти показатели подобраны с учетом реалий использования в нашей стране, однако, на рынке присутствуют аналоги данных световых датчиков. Перед покупкой прибора обязательно следует убедиться в том, что прибор будет корректно работать при подключении к нашей электрической цепи.

Основные характеристики датчиков света:

• величина номинального напряжения питания;
• мощностные показатели потребления электрической энергии и уровень тепловой нагрузки на осветительный прибор;
• условия эксплуатации в определённых климатических зонах (осадки, пыль, повышенная или пониженная температура окружающего воздуха и т. д.);
• показатели светочувствительности;
• разновидности и типы приборов (коммутируемые, люминесцентные и энергосберегающие).

Недостатки сумеречных переключателей

Наряду с неоспоримыми преимуществами фотореле имеют и ряд значительных недостатков, о которых тоже стоит упомянуть в данной статье.

В отличие от датчика движения световые датчики не способны освещать определённое место в нужный момент. Свет загорается сразу на всех осветительных приборах, и освещение происходит не совсем рациональным способом. Может работать только одна лампа либо все сразу одновременно.

Данные приборы очень чувствительны к воздействиям извне и погодным условиям. Особенно часто они негативно реагируют на обычную пыль. Также девайс может не совсем адекватно срабатывать при внезапной перемене погоды, например, при наплыве тёмных туч он может «подумать», что наступила ночь и включить освещение.

Фотореле с регулировкой уровня освещения отличаются своим высоким ценником относительно своих аналогов.

Заключение

Подводя итоги к данной статье, хочется отметить неоспоримую выгоду от использования датчиков света. Внимательно прочитав данный текст, вы найдёте рекомендации специалистов о том, как подключить датчик к уличному освещению, как правильно настроить датчик, как подключить это устройство к уличному фонарю либо к лампе на лестничной клетке и многое другое. Устанавливая данное приспособление на осветительные приборы, можно уже начинать подсчитывать прибыль.

Относительная простота всей конструкции фотореле и довольно несложный процесс монтажа не потребуют от человека особых знаний в области электротехники. Необходимо только обладать первоначальными знаниями в этой сфере, внимательно изучить инструкцию по эксплуатации датчика и можно смело устанавливать фотореле своими руками.

Обширное применение светодиодных осветительных приборов в связке с фотореле даёт видимый результат в области экономии денежных средств, особенно на территориях, требующих большой площади освещения. Стоит напомнить, что при выборе подобного рода датчиков и их последующим приобретением, стоит внимательно изучить все данные, указанные на упаковке. Зарубежные аналоги, которых сейчас очень много на рынке РФ, могут быть просто не приспособлены для работы в наших электрических цепях.

Источник: ProFazu.ru

Назначение и сфера применения

Датчиком света или датчиком движения прибор называется в народе. Специалисты могут именовать его светоконтролирующим выключателем или светочувствительным автоматом. Существуют и другие наименования, включая фотодатчик, сумеречный датчик, датчик дня и ночи и т. д. Во всех случаях имеют в виду одно и то же устройство, при помощи которого происходит автоматическое включение и выключение света с наступлением сумерек и рассвета, соответственно.

Для создания фотореле, являющегося основным компонентом датчика, используются специальные фототранзисторы или фоторезисторы, параметры которых изменяются в зависимости от уровня освещенности. Пока на фотоэлемент падает достаточное количество света, цепь питания остается в разомкнутом состоянии. С наступлением темноты происходят изменения параметров, и при достижении заданного уровня цепь замыкается, что приводит к включению светильников. Чувствительность прибора задается индивидуально.

В утреннее время наблюдается обратный процесс: цепь питания разрывается после регистрации достаточного количества естественного света.

Основные технические характеристики

Существует несколько основных технико-эксплуатационных параметров, на которые следует обращать внимание при выборе датчика света. Первым является напряжение. Датчики могут подключаться к сети переменного тока 220 В или постоянного 12 В. Во втором случае устройства являются менее мощными, но безопасными, питание происходит за счет подключаемого аккумулятора или понижающего транзистора, преобразующего переменное электричество в постоянное.

Следующая важная характеристика – класс защиты от попадания пыли и влаги. Поскольку мы говорим об уличном освещении, то прибор должен иметь надежную защиту – не ниже IP44, что указывает на повышенную герметичность (исключается попадание частиц пыли более 1 мм и брызг воды). Можно выбирать датчики с большим классом защиты, но ниже – нельзя. В доме нужно устанавливать приборы классом защиты от IP23.

Рекомендуем ознакомиться с допустимыми нормами температуры при эксплуатации оборудования (режимом эксплуатации). Нужно делать ставку на такие модели, которые с легкостью перекроют средние показатели плюсовой и минусовой температуры в вашем регионе.

Нужно помнить о мощности фотореле – допустимом количестве подключаемых ламп в зависимости от суммарной мощности. Датчик движения может функционировать и при большей нагрузке, чем задано в технической документации, но все-таки лучшим вариантом станет приобретение устройства с определенным запасом мощности (приблизительно 20 %).

Помимо основных параметров, рекомендуется обращать внимание на ряд дополнительных. Многие устройства имеют свой порог чувствительности (срабатывания). Например, при вероятности выпадения осадков (особенно снега) лучше всего понизить чувствительность оборудования, поскольку отраженный от снежинок свет может восприниматься изделием как рассвет. Это приведет к нежелательным включениям и отключениям устройства в течение коротких временных промежутков. Такое световое шоу будет лишним как на улице города, так и на придомовой территории.

Говоря о чувствительности, нужно искать параметры, определяющие верхнюю и нижнюю границу. Например, для одного датчика диапазон может составлять 5-100, для другого – 10-100 лк.

Чтобы исключить возможные ложные включения или отключения света, нужно настроить задержку срабатывания. К примеру, ночью на фотореле может попасть свет от фар машин, проезжающих мимо. Если установлена минимальная задержка, то это, скорее всего, приведет к отключению света. Достаточно установить задержку на 7-10 секунд, чтобы избежать нежелательной ситуации.

Виды фотореле

Фотореле выпускаются нескольких типов: одни имеют встроенный датчик освещенности, другие оснащены выносным элементом.

Перечислим основные разновидности датчиков света для уличного освещения:

1. Фотореле со встроенным датчиком движения. Данные устройства подойдут лишь в том случае, если светильники должны включаться только во время нахождения человека в освещаемой области. Например, в туалете, на заднем дворе, у входных ворот и т. д.
2. Фотореле с таймером. Если нужно добиться того, чтобы свет горел лишь в течение определенного отрезка времени, используйте данную модель. Установите на ней таймер, после чего встроенный датчик автоматически отключит освещение в указанное время. Отличный вариант для декоративной подсветки сада, клумбы, двора.
3. Астротаймер – усовершенствованное фотореле, в память которого закладываются продвинутые параметры, например, время заката и восхода в зависимости от климатической зоны. Выполняя преднастройку оборудования, вам нужно установить часовой пояс, после чего прибор будет автоматически включать и отключать освещение в нужное время. Стоимость устройства значительно выше обычных фотореле, но оно позволяет исключить возможные засветки и проблемы с выбором места установки.

Если вас интересует только одна из перечисленных функций, то можно пойти другим путем. Например, купить обычное фотореле и последовательно подключить к нему либо датчик движения, либо таймер. Устройство будет выполнять аналогичные функции, но зато можно будет снизить затраты на обустройство системы, ремонт или замену элементов. Дело в том, что при выходе из строя любого элемента, встроенного в фотореле, придется менять все устройство, но если, к примеру, датчик движения подключен отдельно, то достаточно будет заменить только его.

Требования к месту установки

При выборе места для установки фотореле, подключаемого к системе уличного освещения, нужно ориентироваться на следующие требования:

1. На фотореле или выносной датчик регистрации света при любых условиях должен попадать дневной свет.
2. Все остальные приборы искусственного освещения, включая фонари, билборды и домашние светильники (свет бьет через окно) должны быть установлены как можно дальше от светового реле, что позволит исключить ложные срабатывания устройства.
3. Вероятность попадания света от автомобильных фар должна быть минимальной.
4. Высота монтажа – 1,5-2 м, что позволит настраивать нужные параметры, находясь на земле. В противном случае придется использовать стремянку или обычную лестницу, чтобы добраться до датчика.

Отыскать такое место, которое удовлетворит всем перечисленным требованиям, довольно сложно. Тем не менее, можно воспользоваться маленькими хитростями, облегчающими задачу:

1. Воспользуйтесь куском пластиковой трубы (желательно черного цвета) длиной 15-20 см с увеличенным диаметром, чтобы оградить фотореле или датчик от света, бьющего из окон или от фонарей. Нижней части нужно задать такой угол, под которым труба будет направлена вверх. То, каким будет данный угол, зависит от места установки и особенностей расположения датчика, но обычно он составляет 30-45 градусов от вертикальной конструкции (стены, столба).
2. Если фотореле устанавливается на мощном светильнике, то в идеале нужно размещать его позади плафона, куда попадает меньшее количество света.

Рекомендуется устанавливать датчики освещения на западной или восточной стороне дома, что существенно упростит настройку рабочих параметров оборудования. Главное условие – отсутствие расположенных поблизости ярких источников света. Если таковые имеются, то монтировать фотореле нужно на той стороне, где вероятность засветки ниже.

Возможные схемы подключения фотореле для уличного освещения

Итак, определено предназначение и принцип действия фотореле, по сути выполняющего функции автоматического выключателя света. Отсюда следует простая схема подключения: на датчик подается фаза, которая уходит из двух выходов и поступает на светильник или другой осветительный прибор. Поскольку устройство нуждается в питании, то один из контактов является нулевым. Для повышения безопасности при эксплуатации изделия в идеале желательно подключить заземление.

Чтобы понять, какой выбрать датчик, учитывается мощность нагрузки (суммарная мощность источников света, ламп). С повышением мощности оборудования возрастает его стоимость. Чтобы сэкономить, питание в цепи можно подавать через магнитный пускатель. Для этого по-прежнему потребуется фотореле, но в данном случае можно будет использовать устройство малой мощности, поскольку при последовательном подключении учитывается мощность магнитного пускателя, а не самого датчика. На выводы изделия подается желаемая нагрузка.

Если в электрической цепи будут использоваться дополнительные датчики (движения, времени), то они подключаются последовательно после фотореле. Порядок, в котором будут расположены датчики движения и времени, не имеет значения. Если в какой-то момент нужно будет избавиться от этих датчиков, достаточно просто изъять их из схемы, она все равно будет функционировать.

Подключение и настройка

Для начала нужно воспользоваться простой схемой подключения фотореле с силовым блоком и уличного светильника. Размещать датчик желательно в непосредственной близости с осветительным устройством. Каждому изделию прилагается инструкция, описывающая пошаговую установку и подключение. В большинстве случаев реле крепится прямо к столбу с фонарем на высоту не более 3 м.

Наличие выносного датчика не меняет последовательность монтажа. Реле крепится в нужном месте таким образом, чтобы на него падали солнечные лучи, и никакие другие объекты не становились между солнцем и изделием. Блок подключается внутри помещения рядом с электросиловой. В идеале нужно использовать устройства, которые способны самостоятельно регулировать рабочие характеристики. Впрочем, большинство моделей оснащены обычными механическими тумблерами, настраивающими порог световой чувствительности.

На корпусе качественного изделия обязательно имеются указатели, упрощающие процесс подключения и регулировки прибора. При вращении тумблера в сторону возрастания фотореле будет срабатывать быстрее и с наступлением сумерек включит фонарь. Если тумблер повернуть в другом направлении, то порог чувствительности уменьшится, что может привести к включению света только с наступлением полной темноты.

Фотореле можно собрать самостоятельно, причем сделать это довольно просто. Чтобы изделие было компактным, нужно исключить применение габаритных элементов. Не стоит брать эмиттерный повторитель в сборе, лучше всего сконструировать его из двух транзисторов для повышения входного тока.

Подключите в схему реле малой мощности, используемое в качестве транзисторного каскада. Чтобы исключить воздействие обратного тока, нужно воспользоваться диодами, проводящими электричество исключительно в одном направлении. Согласно простой истине, если напряжение повышается, изделие становится более чувствительным.

Советы и рекомендации

Процесс выбора усложнен большим разнообразием датчиков движения, характеризующихся разным функционалом. Чтобы выбрать подходящее фотореле, следует учесть ряд факторов. Первый и самый важный – условия будущей эксплуатации. На придомовых территориях загородных домов желательно использовать изделия с возможностью изменения порога светочувствительности. Отличным вариантом станет дополнительный монтаж датчика времени.

Нужно помнить о соответствии мощности, на которую обращалось внимание в начале статьи. Наконец, не стоит забывать о ценовой политике: не следует покупать устройство с лишним функционалом, который даже не будет использоваться. Но это повлияет на стоимость изделия и приведет к ненужной переплате.

Таким образом, фотореле для уличного освещения предназначены для автоматического управления осветительными системами и существенного продления рабочего ресурса отдельных приборов. Свет будет работать лишь в то время, когда это нужно. Автоматический контроль позволит создать максимально экономичную систему, а для управления ею не потребуется оператор сети.

Следует помнить, что схема подключения датчика света имеется на корпусе изделия. Это упрощает процесс ввода прибора в эксплуатацию.

Источник: 220.guru

Устройство фотореле

Датчики движения. Успейте купить со скидкой!

Это приспособление называться по-разному. Например, фотоэлемент, датчик света, фотодатчик или фотосенсор, датчик освещенности. Однако самым распространенным является название «фотореле». С его помощью можно автоматически включать свет в темное время дня и выключать в светлое.

В основе заложены фоторезисторы, фотодиоды и фототранзисторы. Когда освещенность становится слабой и недостаточной, они меняют параметры. При достижении определенных значений контакты в реле замыкаются и начинается подача питания на светильники. Соответственно при усилении освещенности параметры светочувствительных элементов снова начинают меняться, но в обратную сторону, и контакты размыкаются.

При выборе вначале нужно определиться с напряжением, которое будет в сети: 220 В или 12 В. Затем выбрать класс защиты. Минимальным можно считать IP44. Чем выше класс, тем лучше. Эта маркировка защиты означает, что в светореле не попадут предметы размером меньше 1 мм, и он надежно защищен от дождя. Также стоит обратить внимание на то, чтобы температурный режим эксплуатации превышал максимальные и минимальные показатели температуры.

Выходная мощность светореле будет зависеть от суммарной мощности подключаемых светильников и тока. Чтобы избежать перегрузок и поломок, лучше брать устройство с запасом мощности.

В некоторых моделях можно регулировать чувствительность фотодатчика. Это очень удобно, например, зимой, когда выпадает снег. Отраженный свет датчик освещенности может воспринимать как рассвет и будет включать-выключать лампы. Стоит обратить внимание на наличие задержки срабатывания. Выставив ее на 5-7 секунд, вы предотвратите отключение электричества при попадании на датчик света, например, от фар машины.

Где поставить фотореле и как его подключить?

Датчики движения. Успейте купить со скидкой!

Правильно выбранное место для устройства обеспечит его корректное функционирование. Необходимо учитывать следующее:

• на фотореле должны падать солнечные лучи, т.е. его нужно расположить под открытым небом;
• не стоит размещать источники искусственного света рядом с датчиком;
• размещайте его на такой высоте, чтобы свет фар от проезжающих машин не падал на фотоэлемент;
• высота должна быть удобной для обслуживания (мыть и убирать снег).

Подводя итоги можно сказать, что выбор места — это не самое простое. Порой нужно сменить его несколько раз, чтобы подобрать оптимальный вариант. Иногда к реле подключают светодиодные прожекторы или уличный фонарь и вешают устройство на столб. Но это нерациональное решение, т.к. коробку нужно периодически протирать от пыли, каждый раз залезать на столб для этого неудобно.

Подключить датчик света достаточно просто. Из устройства выходит 3 провода: фаза и ноль для питания реле, коммутирующая фаза для подключения светильника. Соединение проводов происходит в распределительной коробке, которая должна быть герметичной, специально для улицы. Если планируется подключать только один светильник, распределительную коробку можно установить рядом с реле. Подключение мощной подсветки лучше делать через пускатель.

Для включения света только в период нахождения человека используется датчик движения. В этом случае датчик подключают после фотореле. Он будет работать только в вечернее время. В датчике движения также можно регулировать задержку включения, чтобы он не срабатывал от движения ветки или пролетаемой мимо птицы.

Фотореле от любого производителя имеет 3 провода для подключения — 1 всегда красного цвета, 2 других могут иметь разную окраску у разных производителей (обычно это синий/темно-зеленый и черный/коричневый). Красный идет на светильники или соединяется с датчиком движения. Синий или темно-зеленый подключаете на нулевой провод питающего кабеля и светильника, а к черному или коричневому подключается фаза. Если реле имеет нестандартные цвета проводов, следует прочитать в инструкции, какой провод куда нужно подсоединять.

Светочувствительность настраивается посредством вращения небольшого пластикового диска на нижней части реле. Рядом с ним всегда находятся указатели, чтобы обозначить, в какую сторону его вращать для увеличения или уменьшения чувствительности фотоэлемента.

Чтобы настроить световой порог срабатывания, обычно используют следующий метод: регулятор ставят на наименьшую чувствительность. Вечером, когда необходима подсветка, плавно подкручивается диск до тех пор, пока реле не заработает. Настройка считается законченной, когда загорается свет.

Несмотря на то что датчики предназначены для автоматического включения и отключения, на них имеется специальный тумблер или кнопка, позволяющие осуществлять ручное управление прибором.

Астрономический таймер

Датчики движения. Успейте купить со скидкой!

Данное устройство по своей сути отличается от фотореле. Автоматическое включение освещения происходит по заданному времени. В астротаймер запрограммировано время, когда темнеет и светает в разных регионах. А подстройку он производит с помощью GPS. Необходимо лишь ввести координаты его расположения, текущую дату и время. Исходя из введенных данных он выбирает подходящую программу и работает.

Это устройство имеет ряд преимуществ перед фотореле. Последнее может срабатывать в пасмурную погоду или наоборот гаснуть посреди ночи из-за попадания на него света. Астрономический таймер же не имеет такого недостатка. Его можно устанавливать в любом месте на улице или в помещении. На нем можно смещать включение и отключение освещения на 2-4 часа. Единственным его недостатком является высокая цена.

Если вы выбирается устройство для освещения улиц или мест, где человек находится непродолжительное время (калитка, туалет и прочее), подойдет фотореле. Но если нет желания зависеть от погодных условий и ухаживать за фотоэлементом, тогда стоит подобрать оптимальную для определенных условий и потребностей модель астротаймера.

Источник: cdelct.ru