Как работает фотореле для уличного освещения

Организовать правильное управление освещением на улице не так просто. В некоторых ситуациях доступ к выключателям может быть попросту затруднен. В связи с этим приходится искать нестандартные решения. Интересный вариант заключается в установке фотореле для уличного освещения, которое подает электричество к приборам с наступлением темноты.

Устройства оснащены встроенными датчиками ФРЛ-01 и ФРЛ-02

Конструктивные особенности изделий

Более простые приборы для управления освещением изготавливаются в одном корпусе из пластика. Специальные приспособления позволяют фиксировать их на боковых поверхностях зданий или непосредственно на фонарях. Более сложные устройства состоят из измерительно-коммутационного блока и выносного фотоэлемента.

С помощью металлической пластины можно закрепить элемент

Обычно фотореле для уличного освещения включает следующие компоненты:

• светочувствительный датчик, определяющий уровень освещенности;
• фотоэлемент, измеряющий изменения показателей силы тока;
• реле, выступающее в качестве коммутирующего приспособления;
• усилитель.

Обратите внимание! Если предполагается подсоединять осветительное оборудование повышенной мощности, то цепь необходимо коммутировать при помощи магнитного пускателя или контактора с соответствующей нагрузкой.

Как работает фотореле для уличного освещения

Принцип функционирования устройство относительно прост. Когда уровень освещенности становится недостаточным, внутри прибора происходит замыкание контактов, благодаря чему включается лампочка одного или нескольких приборов. При увеличенном режиме освещенности контакты размыкаются.

Так выглядит фотодиод – светочувствительный элемент

Для определения уровня освещения используются:

• фототранзисторы, регулирующие электрический сигнал на выходе при воздействии света;
• фототиристоры, получающие заряд от светового потока, который поступает на специальную матрицу;
• фотодиоды, функционирующие по принципу фотовольтаического эффекта;
• фотосимистор, предназначенный для синхронизации тока и передачи его на электрод.

Прочный корпус позволяет защитить детали от внешней среды

Примечание! Практически все модели имеют специальную защиту от ложных сигналов, заключающуюся в выдержке временного интервала. Однако датчики все равно необходимо располагать вдали от источников искусственного света.

Основные характеристики и дополнительные возможности

Если необходимо автоматизировать процесс управления фонарями возле дома, то лучше приобрести фотореле для уличного освещения. Купить его можно за вполне приемлемую плату, особенно если модель не снабжена дополнительными функциями и имеет невысокую мощность.

Представлена современная модель ФР-04

При выборе нужно учитывать базовые параметры:

• номинальное напряжение и частоту тока;
• разницу рабочих температур;
• потребляемую мощность;
• нагрузку на сеть.

Из полезных функций в первую очередь следует выделить наличие таймера. В этом случае появляется возможность задавать время включения и отключения прибора. Программируемые модели вполне реально подстраивать не только под недельное расписание, но и месячное и даже годовое.

Щит управления освещением с фотореле

Многие современные устройства оснащаются возможностью настройки уровня освещенности. Они могут самостоятельно включать приборы не только с полным наступлением темноты, но и в пасмурную погоду, а также в самом начале сумерек.

Статья по теме:

Датчики движения для включения света. Это нехитрое приспособление позволяет сэкономить значительные денежные средства. Давайте подробнее узнаем об их видах, принципе работы и стоимости.

Процесс установки и настройки устройства

После изучения информации о приспособлении предлагается рассмотреть схему подключения фотореле уличного освещения и настроить ее основные параметры, которые касаются срабатывания. Самостоятельное подсоединение проводов даст возможность избежать лишних затрат.

Места соединения проводов при монтаже

Подключение к основному источнику питания и монтаж

В большинстве случаев схема подключения к питанию отражена непосредственно на корпусе устройства или в прилагающейся документации. Как правило, необходимо подсоединить три проводника. Первый ведет на фазу, второй – на ноль, а третий – на светильник.

При сборке корпуса метки должны быть совмещены

Что касается расположения устройства относительно фонаря, то его следует монтировать выше него. Для крепления к боковой поверхности могут использоваться обычные саморезы и дюбели. Они вставляются в отверстия металлической пластины, которая отходит от корпуса.

Наглядная схема размещения приборов и проводов

При необходимости можно подключить маломощное фотореле на повышенную нагрузку, используя модульный контактор. При срабатывании ток поступает не на устройство, а на катушку вспомогательного элемента.

Схема подключения с использованием контактора

Совет! В хозяйстве может быть лишний магнитный пускатель, оставшийся от другой техники. Его допускается применять вместо покупного контактора. Единственный минус заключается в увеличенных габаритах

Настройка усовершенствованных приборов

Обычно регулировка фотореле для уличного освещения производится, если была приобретена современная модель с дополнительными возможностями. Чаще всего снизу устанавливается специальная ручка, которая позволяет задать порог световой чувствительности. Поворот в плюсовую сторону будет включать устройство даже при незначительном затемнении, а поворот на минус – наоборот.

Ручка для регулировки находится снизу

Если изделие оснащено таймером, то его можно настроить на работу в конкретном режиме. Ввод программы позволяет задать время и дни, в которые будет включаться данный прибор.

Схема для самостоятельно изготовления простейшего приспособления

Сделать по схеме фотореле уличного освещения своими руками вполне реально, но для понимания основного принципа предлагается создать устройство с минимальным количеством деталей. Несмотря на это, оно будет эффективно в эксплуатации. Так как эмиттерный повторитель состоит из транзисторов VT1 и VT2, входной сигнал значительно усиливается.

Расположение составных частей самодельного приспособления

Роль транзисторного каскада играет реле малой мощности, которое подходит для напряжения, соответствующего основному питанию. С помощью диода VD1 удается создать барьер от воздействия обратного тока. С повышением напряжения увеличивается чувствительность прибора к потоку света.

Простейшее фотореле, работающее на одном транзисторе

Рассмотрение цен на фотореле для уличного освещения

Для организации серьезного освещения лучше всего приобрести готовые изделия в магазине, тем более что они вполне доступны многим потребителям. В зависимости от мощности и функциональных возможностей цены на них могут несколько колебаться.

Аналоговое фотореле ФР-24 для низкого напряжения

В таблице рассматриваются одни из самых популярных моделей, которые смогут приобрести даже потребители с небольшими доходами.

Изображение	Модель	Цена, руб.
	Camelion LXP-01	284
	Technolight 6A LXP01	238
	TDMSQ0324-0003 468	468
	TDM SQ0324-0025	619
	Orbis ORBILUX IP55 OB132012 2457	2 457
	Orbis VEGA IP54 OB131712	2 544

Запомните! Так как приборы устанавливаются на улице, температурный диапазон должен подбираться с учетом региона, в котором производится монтаж. В противном случае его срок службы может быть непродолжительным.

Подведение итогов

Нет смысла отказываться от упрощения управления уличным освещением. Фотореле стоит недорого, особенно это касается моделей, которые лишены дополнительных опций и являются маломощными. С помощью этого полезного устройства можно не только обеспечить высокий уровень комфорта, но и сэкономить денежные средства. Практически все модели очень компактны, поэтому не слишком выделяются на общем фоне.

Фотореле ФР-602 от IEK для уличного освещения: схема подключения и принцип работы (видео)

Дополнение к осветительному прибору в виде фотореле позволяет снизить расход электроэнергии. Это небольшое и простое по конструкции устройство полностью берет на себя управление включением/выключением лампочек в зависимости от уровня освещенности на улице.

При наступлении сумерек фотодатчик для уличного освещения активизирует подсветку возле дома, а на рассвете выключает ее. Он прост в устройстве и эксплуатации, но перед приобретением оптимальной модели, надо многое предусмотреть. Мы расскажем, как подобрать идеальный вариант.

Принцип работы фотодатчика

Основа управляющего уличным освещением фотореле (сумеречного выключателя) – это светочувствительный элемент, реагирующий на имеющуюся яркость солнечного и искусственного света.

Когда наступают сумерки, фотодатчик смыкает контакты и подает электроэнергию на светильники, смонтированные на улице возле дома. А при увеличении интенсивности светового потока поутру он снова размыкает контур, выключая осветительные электроприборы.

Светочувствительное реле в автоматическом режиме управляет работой подключенного к нему осветительного прибора, выключая и включая его по мере необходимости.

Это существенно сокращает расход электрической энергии уличными светильниками, а также продлевает срок их службы. Ведь они в этом случае работают только тогда, когда это действительно необходимо, а не по 8–9 часов в сутки.

В частном секторе подобные системы устанавливаются для освещения:

• уличных лестниц;
• территорий возле коттеджей;
• парковых и садовых дорожек;
• беседок, мангальных зон и открытых террас.

Организациями фотореле монтируются при обустройстве освещения во дворах многоквартирных домов, в ТРЦ и на лестничных площадках многоэтажек, а также при подсветке уличных конструкций с рекламой. Везде цель одна – экономия электроэнергии и ресурса осветительных приборов.

Существует несколько видов фотореле, но принцип работы у всех них един. В нем есть подключенный к питанию светочувствительный датчик, который отслеживает уровень освещенности на контролируемой территории.

При наступлении сумерек этот сенсор замыкает реле, включая освещение на улице. Когда солнце опять встает, происходит обратное выключение уличных светильников.

Основные виды электроприборов

Любое контролирующее уличную освещенность фотореле имеет в своей схеме три блока с разным функционалом:

1. Воспринимающий – фотодатчик на базе полупроводников.
2. Промежуточный – усилитель электротока.
3. Исполнительный – как таковое реле (коммутатор).

Конструктивно первый из этих элементов может быть вынесен из общего корпуса. Но есть и устройства, где данный фоточувствительный сенсор смонтирован в едином блоке с остальными частями внутренней схемы этого электроприбора.

Соответственно, все модели фотореле контроля освещенности делятся на:

• устройства со встроенным фотоэлементом;
• приборы с отдельным фотодатчиком, который вынесен из корпуса.

Оборудование, имеющее встроенный сенсор, устанавливается непосредственно на улице. Корпус его имеет более высокую защиту от влаги и пыли. Во втором случае коммутирующий блок монтируется на DIN-рейку во внутридомовом электрощитке. А вынесенный датчик к нему уже подключается посредством обычных проводов.

Помимо отслеживания уровня освещенности подобные контрольные системы нередко оснащаются встроенными сенсорами движения, таймерами и различными кнопками управления. В магазинах светотехники также можно встретить фотореле, которые построены на цифровых контролерах. Однако эти приборы стоят в несколько раз дороже обычных моделей.

Цифровые устройства дороги, но позволяют контролировать осветительные приборы более точно. Принцип работы бытовых фотореле и основные элементы идентичны тем, что имеются в стандартных девайсах.

Но эти варианты дополнены микроконтроллером, который можно отрегулировать так, что светильники будут включаться только в определенные часы. Это дает возможность более тонко настроить реле, увязав его работу с погодными условиями и даже месяцем года.

Подбор фотореле для освещения на улице

Прежде чем идти в магазин приобретать фотодатчик для регулировки системы уличного освещения, следует определиться с количеством и типом подключаемых светильников. Для одного-двух фонарей хватит реле, осветительные электроприборы к которому будут подсоединяться напрямую.

Если лампочек много, то фотореле не сможет выдержать проходящий через него ток. В этом случае требуется оборудование с магнитным пускателем.

Здесь светочувствительный переключатель запускает специальное устройство, посредством которого уже производится запитка аппаратуры освещения. Т.е. очень многое в выборе модели фотодатчика зависит от мощности подключаемой к нему схемы из светильников.

Особого подхода и обязательного выполнения предварительных расчетов требует подбор фотореле для системы уличного освещения на солнечных батареях. Его мощность и число подключаемых приборов напрямую зависит от среднегодового числа солнечных дней в регионе, а также от количества гелиопанелей в схеме.

По типу подключения к электросети светоконтролирующие реле для уличного освещения делятся на:

• однофазные (бытовые, под сеть 220 В);
• трехфазные (для сетей 380 В).

Однако само коммутирующее реле и вся схема с фотодатчиком запитываются напряжением 12 В, которое поступает с понижающего трансформатора. Выбор в пользу однофазного либо трехфазного прибора зависит исключительно от подключаемой к нему сети из лампочек и потребляемой ею мощности.

Для установки фотореле контроля для уличного освещения на частных домах лучше всего выбирать обычные бытовые модели на 220 В. Их с избытком хватит, особенно если к ним будут подключаться экономичные светодиодные светильники.

Технические параметры – на что смотреть

Некоторые импортные электроприборы рассчитаны на сети в 110 либо 127 В. Редко, но на них можно наткнуться в магазинах светотехники. Просто так в российских сетях на 220 В они работать не смогут. Для них потребуется устанавливать дополнительный трансформатор. Лучше сразу брать то оборудование, с подключением которого будет меньше проблем.

Первый и главный показатель – степень защиты. Для установки под открытым небом следует выбирать модели с герметичным корпусом под IP65 и выше. А для монтажа под крышей или в защищенном щитке вполне подойдет устройство с IP44.

Второй параметр – порог срабатывания, который выражается в Люксах. Обычно это диапазон от 2 до 50 Лк. Фотореле имеет регулировку данного показателя, чтобы пользователь мог настроить его свои под личные предпочтения. Приобретать прибор с нерегулируемым порогом срабатывания стоит только в крайнем случае.

Третий показатель – тип подключаемых ламп. Нередко фотореле предназначено исключительно для работы с лампочками накаливания, создающими активную нагрузку.

Для подключения люминесцентных приборов с уже реактивной нагрузкой требуется брать другой вид сумеречных выключателей. А для подсоединения ртутных либо натриевых светильников нужна аппаратура с дополнительным защитным контуром, рассчитанным на броски пускового тока.

И последние параметры – габариты и вес. Самая большая по размерам часть фотореле – это блок питания с понижающим трансформатором внутри. Сам фотодатчик (светодиод) имеет совсем небольшие габариты.

Гораздо больше места занимает контактор или магнитный пускатель, через которые подключаются осветительные приборы. Все это должно уместиться в электрощите или возле светильника.

Важны ли дополнительные функции

Многие модели светоконтролирующих реле дополняются датчиком движения и таймером. Первый гарантирует включение освещения только при перемещении по контролируемой территории человека, а второй позволяет полностью отключать прибор днем независимо от уровня естественной освещенности.

Наиболее дорогие модели – это фотореле с электронным табло и программируемым контроллером. Эти приборы позволяют для каждого сезона и случая заложить свою программу работы.

Например, в зимний период освещение будет включаться раньше, а летом позже. Можно также предусмотреть выключение самого реле вместе с уличными светильниками после часа ночи, чтобы они не жгли энергию попусту.

Нюансы монтажа датчика освещенности

Светоконтролирующий прибор обычно монтируется поблизости с подсоединяемым к нему светильником. Для каждой модели схема подключения выбирается в соответствии с инструкцией в техпаспорте. Ее перед началом работ следует изучить в обязательном порядке.

Особых навыков для выполнения монтаж не требуется. Надо лишь все рассчитать так, чтобы осветительные электроприборы не перегрузили линию. Фотореле нагрузки на сеть практически не дает. Однако УЗО в щитке и сам фотодатчик должны быть подобраны исходя из количества и мощности подключаемых лампочек.

Существует несколько простых норм монтажа фоточувствительных реле:

1. Подключать сумеречный выключатель и всю линию осветительных устройств после него рекомендуется на отдельную линию от электрощитка со своим защитным автоматом.
2. Категорически запрещается устанавливать фотодатчик вверх ногами. С одной стороны он должен быть открыт солнечному свету, а с другой стороны на него должен падать свет от ламп искусственного освещения.
3. Нельзя этот электроприбор монтировать возле легковоспламеняющихся материалов, вблизи нагревательного оборудования и химически активных сред.
4. Если к фотореле подключается много лампочек , то в схеме необходимо предусмотреть магнитный пускатель.

Главное – свет от любых светильников не должен попадать на фотоэлемент. Иначе он постоянно будет работать не так, как положено. Фотодатчик реагирует на любой свет. Неважно, искусственное это освещение либо естественное от солнца.

На корпусе фотореле есть план с цветовым обозначением всех проводов, исходящих из него. Как правило, коричневый идет на фазу со щитка («L»), синий на ноль («N»), а красный или черный – на светильник уличного освещения. Необходимо лишь зачистить концы этих жил и подключить все в соответствии с приложенной электросхемой.

Если у фотодатчика два контакта, то один из них подсоединяется к фазе со щитка, а второй идет на светильник. Ноль в этом случае отсутствует.

Уличное освещение постепенно становится всё более надёжным и простым в обслуживании и управлении. Это достигается благодаря автоматике, которая непрерывно совершенствуется. Кроме того, использование современных разработок обеспечивает экономию, как, в случае использования фотореле для уличного освещения. В зависимости от того, где будет использоваться датчик света, он может обеспечивать непрерывную работу светильника в ночные часы, или управлять работой осветительной установки по определенной программе.

КАК РАБОТАЕТ ФОТОРЕЛЕ

Работа фотореле основана на действии датчика света. Этот прибор представляет собой электронный детектор, реагирующий на изменение освещенности. В нём могут использоваться газоразрядные элементы, фоторезисторы или фотодиоды. При снижении уровня света ниже определённой величины датчик замыкает электрические контакты, тем самым включая освещение. С повышением освещённости происходит размыкание контактов.
Важная характеристика датчика фотореле для уличного освещения — порог чувствительности (он же — порог срабатывания). В зависимости от схемы устройства, порог срабатывания может быть постоянным (в самых простых моделях) или настраиваемым. В последнем случае есть возможность подобрать оптимальный вариант включения и отключения освещения с учётом конкретных требований. Для этого предусмотрен переключатель или регулятор. Настройка параметров срабатывания фотореле производится при первом его включении, а также может корректироваться в последующем. Кроме того, на случай непредвиденных обстоятельств предусмотрены выключатели для ручного управления светильниками.

ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЕ ВОЗМОЖНОСТИ УПРАВЛЕНИЯ

В более сложных моделях имеется возможность регулировать работу фотореле при помощи таймера. То есть он будет управлять освещением по заданному расписанию — на одни сутки, неделю или более продолжительный срок. Конструкция может быть дополнена датчиком движения. В этом случае свет включается, когда датчик фиксирует приближение человека или транспорта. От ложного срабатывания, связанного с различными помехами, предусматривается специальная защита. В последнее время получают распространение модели фотореле для уличного освещения, программировать которые можно через компьютер, то есть дистанционно. С учётом того, что на рынке представлены различные типы фотореле, различающиеся как параметрами, так и возможностями настройки, вам не составит труда подобрать оптимальный вариант.

КАКИЕ БЫВАЮТ ФОТОРЕЛЕ

Фотореле для уличного освещения можно разделить на несколько типов.

Модели со встроенным датчиком освещения. В таких приборах чувствительный элемент — датчик освещения, который находится внутри прозрачного герметичного корпуса. Работа устройства полностью автономна.

Модели с встроенными фотодатчиком и таймером. Позволяют производить гибкую настройку устройства, меняя режим включения освещения в зависимости от конкретных задач.

Модели с выносным фотоэлементом. Благодаря тому, что электронная начинка в них собрана в отдельном модуле, изолированном от светочувствительного элемента, срок службы такой конструкции выше. Схема подключения устройства в таком случае может быть более гибкой: электронный блок размещается в помещении, под защитой от неблагоприятного воздействия окружающей среды, а датчик выносится на улицу.

ПОДБИРАЕМ ХАРАКТЕРИСТИКИ

Подбирая фотореле, нужно внимательно изучить его характеристики

Основные из них следующие:

1. Рабочее напряжение: обычно, 220 в (частота 50Гц), но встречаются модели, рассчитанные на напряжение 12 или 24 В; в импортных моделях также используется напряжение 127 и 110 В (при запитке от централизованной электросети потребуется установка блока питания); в конечном итоге, зависит от того, по какой схеме будет подключено ваше устройство.
2. Максимальный ток нагрузки: от 6 до 16 А; показатель позволяет судить, на какое освещение рассчитано фотореле; параметр важен при использовании на крупных объектах: чем мощнее используемые лампы, тем выше должен быть ток; при освещении отдельных подъездов или дачных участков можно выбрать устройство с небольшими значениями.
3. Порог срабатывания: как правило, от 5 до 50 лк (люкс); в моделях с регулируемой чувствительностью датчика диапазон значений шире.
4. Потребляемая мощность: обозначается двумя цифрами, которые показывают собственную потребляемую мощность при срабатывании устройства (от 2 до 5-10 Вт) и при его работе в дежурном режиме (у современных моделей эта величина в пределах 0,1 до 1 Вт).
5. Задержка от кратковременного затемнения: характеризует защиту фотореле от ложных срабатываний; может варьировать в пределе 15-30 секунд.
6. Степень защиты: показывает надёжность конструкции с точки зрения проникновения внутрь оболочки устройства посторонних предметов и воды; обозначается индексами международной классификации степеней защиты; фотореле, которые могут быть установлены на улице под открытым небом, обычно маркируются индексом IP65; другие часто встречающиеся индексы IP44 или IP40 говорят о том, что устройство должно размещаться в помещении; на улице их допустимо использовать исключительно в защитном кожухе; в фотореле с выносным фотоэлементом для модуля с датчиком зачастую указывается более высокая степень защиты, чем для блока с электронной начинкой.
7. Диапазон допустимых рабочих температур: с учётом больших перепадов между зимними и летними температурами в нашей стране, желательно, чтобы этот диапазон был как можно большим, например, -20 — +50°С.
8. Габариты и вес: современные фотореле компактны и невелики по размерам, тем не менее, они могут существенно различаться по этим параметрам, что может сказаться на их последующем монтаже.

МОНТАЖ ФОТОРЕЛЕ

Подключение фотореле могут затруднить ряд причин: существующая схема размещения осветительных приборов, ограниченность доступа к управляющим элементам, жёсткие нормативы времени включения светильников. Схема подключения фотореле зависит от конструкции используемого устройства. Нередко она изображена на самом приборе. А в техническом паспорте приложена подробная инструкция по подключению фотореле. В общем случае, схема подключения следующая.

Фотореле имеет несколько проводов. Их окраска может быть разной, но чаще всего они промаркированы синим (или зелёным), красным и коричневым (или чёрным) цветом, в некоторых случаях есть и буквенное обозначение: L — провод фазы, N — провод нуля, Load — провод нагрузки. Само устройство запитывается синим проводом (N — «нуль»). Он подключается к «нулю» распределительной коробки, как и нагрузка — осветительные лампы. Коричневый провод (L — «фаза») подводится к вводу фазы. Красный провод (Load — «коммутирующая фаза») предназначен для подключения к фазе, с которой ток идёт на лампы. Если мощность ламп, подключаемых к фотореле, превышает его мощность (например, при запитке протяженной улицы), нагрузка подключается через магнитный пускатель или контактор необходимой мощности.

Фотореле с двумя (или парными) выводами

Ввод фазы замыкают на соответствующую клемму на корпусе фотореле. Аналогично подключают «нуль». Нагрузка подводится к соответствующим выводам для «нуля» и фазы.

Фотореле с двумя выводами предназначено для управления одной лампой. Чтобы оно регулировало работу нескольких ламп, их соединяют в параллельную цепь и подключают, как было указано выше.

Фотореле с клеммами для заземления

Схема их подключения такая же, как у уже описанных с той разницей, что добавляются заземляющие провода.