Схема подключения фотоэлемента для уличного освещения

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

Технические характеристики световых реле

Прямое назначение фотореле – включение нагрузки при снижении уровня освещенности ниже установленного порога, и ее отключение при увеличении яркости света. Практически во всех существующих моделях этих приборов предусмотрена регулировка пределов порогов срабатывания (чувствительности фотореле) – различаются только (в зависимости от «навороченности» устройства) границы этих пределов.

Основные конструктивные особенности реле

Основной конструктивный элемент любого реле освещения – фотоэлемент (непосредственно «фотодатчик»). В зависимости от способа его подключения к остальным элементам управления различают фотореле со встроенным и с выносным датчиком. Какое лучше? Вторые дороже и немного капризнее в монтаже, но значительно удобнее в эксплуатации.

Второй по очередности, но равнозначный по важности элемент конструкции – исполнительный «механизм», управляющий непосредственно отключением или подключением нагрузки к линии электропитания.

Существует несколько типов таких «ключей»:

• Электромеханические — представляют собой, по сути, обычное электромагнитное реле (катушка с электрически «привязанными» к ней замыкающими-размыкающими контактами) небольшой мощности;
• полупроводниковые – для управления нагрузкой используются тиристоры, симисторы или мощные транзисторы;
• оптоэлектронные, позволяющие электрически «развязать» конструктивные элементы нагрузки и фотоэлемента.

Основные характеристики

Главная техническая характеристика любого фотореле – его нагрузочная способность, определяющая количество одновременно управляемых им осветительных приборов. По сути – обозначение их суммарной потребляемой электрической мощности.

Максимальное значение этой характеристики редко превышает 6 кВт. При необходимости управлять более мощными нагрузками приходится использовать «переходники» — электрические контакторы. Другой возможный вариант – разбивание групп освещения на несколько «подгрупп» с небольшой суммарной потребляемой мощностью светильников, и управление каждой из этих подгрупп отдельным реле – в силу своей экономической нецелесообразности применяется крайне редко.

В любом случае рекомендуется осуществлять подключение фотореле для уличного освещения и управляемой им группы освещения от отдельного автоматического выключателя – это значительно облегчит техническое обслуживание и, при необходимости, ремонт или замену прибора. И следует учитывать, что подавляющее большинство моделей очень не любит короткого замыкания в нагрузке – поэтому, в случае сомнений, лучше включать между реле и нагрузкой пускатель.

Прочие характеристики фотореле

Ещё одна очень важная, но редко принимаемая во внимание характеристика – диапазон рабочих температур фотореле. Важность этого параметра определяется тем, что в большинстве случаев при проектировании и монтаже систем управления уличным освещением, осуществляемом своими руками, датчики устанавливаются на улице, и чаще всего – на относительно большой высоте от поверхности земли.

Устройства из самой доступной ценовой категории способны работать в довольно широком диапазоне температур – от -20 до +45 градусов. При необходимости использовать эти устройства автоматизации в более суровых климатических условиях можно монтировать фотоэлементы в прозрачные пластиковые боксы, которые будут играть роль своеобразных «термосов».

Еще одна значимая техническая характеристика реле – его рабочее напряжение. Самые распространенные модели – рассчитанные на работу с обычной сетью 220 В переменного тока. Намного реже используются приборы с рабочим напряжением 36, 24 или 12 Вольт – они используются в основном для работы в условиях очень высокой влажности.

Последняя характеристика фотореле – время задержки его срабатывания; может варьироваться от 1-2 секунд до нескольких минут и позволяет исключить включение освещения от случайных световых вспышек (например, фар проехавшего автомобиля).

Включение реле в схему

В схемах управления нагрузкой фотодатчик играет, по сути, роль обычного выключателя. Соответственно, и схема его включения в систему аналогичная: на один из проводов подается фазное напряжение, после срабатывания фотоэлемента оно через другой провод «проходит» на нагрузку (светильник) и запитывает его. Третий провод – общий для реле и управляемого устройства.

Цветная схема

Все провода для включения «датчика» в схему имеют стандартную цветовую маркировку:

• белый, коричневый или черный вывод – предназначен для подачи на фотоэлемент электрического питания;
• вывод в изоляции синего или серого цвета – «ноль», к которому подключается второй питающий проводник и один из проводов от нагрузки;
• красный вывод соединяется со вторым «нагрузочным» проводом.
• у некоторых моделей предусмотрен вывод для подключения «земли», имеющий традиционную желто-зеленую раскраску.

Вообще, схема подключения и цветовая расшифровка проводов фотоэлемента обычно указывается либо на корпусе прибора, либо на его упаковку, либо во вкладыше-инструкции. Но если она утеряна – ничего страшного; просто следует всегда помнить о приведенной выше цветовой схеме.

Особенности подключения

Соединение всех проводов следует обязательно делать в герметичной распределительной коробке – в случае неисправности это сильно облегчит замену вышедшего из строя прибора. Кроме того, сделает возможным оперативное изменение своими руками схемы уличного освещения в холодное время года.

При необходимости включения в схему контактора (пускателя) для управления мощной нагрузкой все приборы лучше всего смонтировать в герметичном боксе подходящего размера. В некоторых случаях для осуществления более глубокой автоматизации управления освещением, фотореле «спаривают» с датчиком движения – в таких ситуациях, чтобы вся «связка» корректно работала в темное время суток, датчик следует включать между реле и осветительным прибором.

Являясь по своей сути автоматическим переключателем – то есть устройством для замыкания или размыкания проводов – хорошее световое реле может включаться в схемы управления осветительными приборами любого типа. Единственное ограничение у некоторых моделей – для более надежной работы индуктивных нагрузок (например, «кобры» с дросселями на входе) рекомендуется подключать их через контакторы, играющие в данном случае роль исключающей влияние больших пусковых токов светильника на схемные элементы фотореле гальванической развязки.

Подбор места установки реле

Особого внимания заслуживает выбор места установки фотореле для управления уличным освещением в соответствии с длительностью светового дня. Задача не так проста, как кажется: во время работы реле должно быть исключено влияние на него случайных «подсветок», и уж тем более – постоянных. На возникновение этих засветок влияет множество факторов – мигание фар проезжающих машин, электрический свет из соседского окна, сияние свежевыпавшего снега и даже огонек зажигалки… и каждый из этих факторов вполне может «убедить» фотореле в том, что ночь уже закончилась.

Не высоко, не низко…

Высота установки фотореле выбирается удобной для его технического обслуживания и обычно не превышает 2,5-3 м. Но если есть возможность, прибор лучше монтировать выше управляемых светильников – это значительно снизит вероятность посторонней засветки устройства. Естественно, что при определении места размещения должно соблюдаться и условие удобства «подтягивания» проводов от питающей сети и светильников.

Самая грубая ошибка при выборе места для фотодатчика – его установка в зоне, освещаемой управляемым светильником: в этом случае длящийся всю ночь световой эффект «стробоскоп» обеспечен! Монтировать реле в помещении тоже не рекомендуется — сумерки для него будут наступать слишком рано, а рассвет – слишком поздно. Если других вариантов нет, то нужно предусмотреть для датчика какую-нибудь затеняющую загородку или козырек.

Уровень освещенности, при котором происходит надежное срабатывание фотореле, регулируется после окончательного выбора места и монтажа прибора. Операция эта производится обычно только в случае «суровой необходимости», поскольку после заводских испытаний регуляторы обычно выставлены в среднее положение, обеспечивающее в большинстве случаев приемлемую работу датчика без прибегания к дополнительным регулировкам.

Вывод: дешево и сердито

Современные световые реле – приборы распространенные, достаточно надежные и проверенные многолетней эксплуатацией, в том числе и изделия из минимальной ценовой категории. Однако морально они понемногу устаревают и уступают место более совершенным технически комбинированным устройствам (совмещающим в одном корпусе датчики сразу нескольких типов). Набирают популярность и изделия на основе микроконтроллеров, позволяющие подстраивать работу уличного освещения под реальные погодные и климатические условия, и с легкостью «вписываемые» в управляющие системы типа «умный дом»…

Тем не менее забвение «фотоэлементам» не грозит – благодаря своей дешевизне и простоте использования они еще долго будут играть основную роль в управлении относительно небольшими группами уличного освещения.

Источник: cdelct.ru

Зачем все усложнять?

Практически каждый владелец загородного дома сталкивался с ситуацией, когда, возвращаясь поздно домой, попадал в темный-претемный двор и ориентироваться в нем было весьма затруднительно. Чтобы включить освещение, необходимо добраться до выключателя, найти его в темноте. А если он и вовсе установлен в доме? Тогда придется потратить уйму времени, чтобы найти замочную скважину и открыть дверь, а потом освещение будет уже не нужно.

Установив фото- или, как его еще называют, светореле, вы забудете о подобных проблемах. Такое устройство отвечает за автоматическое включение и отключение уличного освещения в зависимости от видимости. Причем чувствительность прибора можно настроить самостоятельно. По его сигналу фонари могут включаться даже просто в пасмурную погоду или когда уже наступит кромешная темнота, а отключаться с первыми лучами солнца. Также к нему можно подключать и систему полива, чтобы лужайка во дворе орошалась каждую ночь без вашего участия.

Подобное изобретение станет неотъемлемым элементом умного дома, жизнь в котором намного комфортнее. Правильно настроенное светореле позволит экономить электроэнергию и ваш семейный бюджет. К плюсам можно отнести и охранную функцию, ведь даже если никого не будет дома, свет все равно автоматически включится и вероятность того, что кто-то захочет похозяйничать на вашем участке, значительно снижается.

Чтобы схема работы стала чуть понятнее, нужно разобраться с терминологией. Реле означает переключатель. А вот по префиксу «фото» нам становится понятно, что срабатывает это устройство в зависимости от степени освещенности. Рассмотрим более подробно назначение каждого элемента этого прибора.

Состоит светореле из прочного корпуса, электронной платы и датчика. В качестве последнего чаще всего используют фототранзисторы или фотодиоды. Они вырабатывают и передают электрические сигналы на плату, напряжение этих импульсов зависит от степени освещенности. Как только на улице стало темнее, напряжение становится меньше, чем задано в настройках прибора, он сразу срабатывает и замыкает электрическую цепь уличного освещения. Утром, с появлением солнца, уровень посылаемых сигналов опять возвращается в прежние пределы, и прибор автоматически обесточивает светильники.

Какие функции имеет реле уличного освещения?

Сегодня можно найти множество моделей световых реле. Отличаются они страной, фирмой производителя, функциями, да и конструкцией. Например, датчик может находиться в корпусе (для наружного использования) либо быть выносным, тогда он преимущественно устанавливается в помещении. В зависимости от того, используется прибор внутри здания или предназначен для уличного освещения, он имеет различное наружное исполнение. Так, первые крепятся в электрическом щитке, а последние располагаются в надежном герметичном корпусе и предназначены для монтажа на улице.

Наиболее простые устройства состоят из фотоэлемента с реле и срабатывают, ориентируясь на степень освещенности. Но со временем эта конструкция была усовершенствована, и сегодня наибольшим спросом пользуются световые реле с датчиком движения. Такие приборы работают не только в ночное время (порог устанавливаете сами), но и реагируют на перемещение. То есть, с наступлением темноты свет будет включаться, если рядом будет какое-то движение. Днем устройство отключается полностью.

Если вы приобретете для уличного освещения еще и реле времени, тогда появится возможность настраивать точное расписание работы светильников. Например, вы возвращаетесь с работы в 21.00. Задайте в настройках время с 20.00–23.00 и весь этот период во дворе будет светло, а потом освещение отключится автоматически.

А вот приборы, совмещающие в себе все три функции – счетчик времени, датчик движения и фотоэлемент – позволят комбинировать настройки. Самыми последними разработками в этой области можно считать фотореле для уличного освещения с функцией программирования. В этом случае устанавливается любая программа управления. Например, компьютер может откорректировать настройки в зависимости от сезона.

Характеристики реле – чему уделить особое внимание?

Приобретая этот электроприбор, обязательно ознакомьтесь с техническим паспортом, где указаны все необходимые характеристики. Наиболее значимые – напряжение, ток, мощность. В основном устройство работает от сети 220 В и на частоте 50 Гц. Встречаются и варианты, потребляющие 12 или 24 В. Правда, их использование не всегда оправдано, так как придется покупать дополнительно блок питания. На максимальный коммутированный ток обращать внимание следует, если собираетесь подключить к фотореле много светильников, а вот для освещения небольшого садового участка и двора этот показатель особой роли не играет. Мощность всегда обозначается двумя цифрами. Первая обычно не превышает 1 Вт (в режиме ожидания), а вторая составляет около 5–10 Вт (во время работы).

Еще к важным параметрам следует отнести задержку включения и выключения. Этот интервал времени обычно исчисляется в секундах. В люменах указывается порог включения. Его можно регулировать, но шаг и предельные значения у различных приборов индивидуальны. Если будете использовать устройство под открытым небом, то его степень защиты должна быть IP 65. А вот когда в паспорте указана защита IP 40, то прибор предназначен для домашнего пользования, на улице его можно устанавливать только в специальном герметичном кожухе. Качественные светореле имеют достаточно широкий диапазон температур. Они работают при морозах -20 °C и в жару +50 °C. Еще в техническом паспорте обычно указывают габаритные размеры прибора.

Собираем реле и лампы в одну цепь

С установкой фотореле для уличного освещения особых проблем возникнуть не должно. Однако чтобы управлять сразу несколькими светильниками, следует правильно подключить его. Рассмотрим подробно все особенности этого процесса.

Источник: remoskop.ru