Как работает фотореле для уличного освещения?

Фотодатчик (фотореле) для уличного освещения: конструкция, принцип работы и советы по монтажу

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.

Датчик света (фотореле) для уличного освещения

Владельцев частных домов при благоустройстве участка волнует вопрос, как сделать автоматическое включение света в сумерки и выключение его на рассвете. Для этого есть два устройства — фотореле и астротаймер. Первое устройство более простое и дешевое, второе — сложнее и дороже. Более подробно поговорим о фотореле для уличного освещения.

Устройство и принцип действия

Это устройство имеет множество названий. Самое распространенное — фотореле, но называют еще фотоэлемент, датчик света и сумерек, фотодатчик, фотосэнсор, сумеречный или светоконтролирующий выключатель, датчик освещенности или день-ночь. В общем, названий много, но суть от этого не меняется — устройство позволяет в автоматическом режиме включать свет в сумерки и выключать на рассвете.

Схема фотореле для уличного освещения на фоторезисторе

Работа устройства основана на способности некоторых элементов изменять свои параметры под воздействием солнечного света. Чаще всего используют фоторезисторы, фототранзисторы и фотодиоды. Вечером, при уменьшении освещенности, параметры светочувствительных элементов начинают меняться. Когда изменения достигнут определенной величины, контакты реле смыкаются, подавая питание на подключенную нагрузку. На рассвете изменения идут в обратном направлении, контакты размыкаются, свет гаснет.

Характеристики и выбор

В первую очередь выбирают напряжение, с которым будет работать датчик света: 220 В или 12 В. Следующий параметр — класс защиты. Так как устройство устанавливается на улице, он должен быть не ниже IP44 (цифры могут быть больше, меньше — нежелательно). Это значит, что внутрь устройства не могут попасть предметы размером более 1 мм, а также что водяные брызги ему не страшны. Второе, на что стоит обратить внимание — на температурный режим эксплуатации. Ищите такие варианты, которые с запасом перекрывают средние показатели в вашем регионе как по плюсовой, так и по минусовой температуре.

Подбирать модель фотореле также необходимо по мощности подключаемых к нему ламп (выходная мощность) и току нагрузки. Оно, конечно, может «тянуть» нагрузку немного больше, но при этом могут быть проблемы. Так что лучше брать даже с некоторым запасом. Это были обязательные параметры, по которым надо выбирать фотореле для уличного освещения. Есть еще несколько дополнительных.

Пример характеристик фотореле для уличного освещения

В некоторых моделях есть возможность подстроить порог срабатывания — сделать фотодатчик более или менее чувствительным. Уменьшать чувствительность стоит при выпадении снега. В этом случае отраженный от снега свет может быть воспринят как рассвет. В результате свет будет то включаться, то отключаться. Такое представление вряд ли понравится.

Обратите внимание на пределы регулировки чувствительности. Они могут быть больше или меньше. Например, у фотореле AWZ-30 белорусского производства этот параметр — 2-100 Лк, у фотоэлемента P02 диапазон подстройки 10-100 Лк.

Задержка срабатывания. Для чего нужна задержка? Для исключения ложных включений/отключений света. Например, ночью на фотореле попал свет фар проезжающего автомобиля. Если задержка срабатывания мала, свет отключится. Если она достаточна — хотя-бы 5-10 секунд, то этого не произойдет.

Выбор места установки

Для корректной работы фотореле важно правильно выбрать его местоположение. Необходимо учесть несколько факторов:

• На него должен падать солнечный свет, то есть он должен быть под открытым небом.
• Ближайшие источники искусственного света (окна, лампы, фонари и т.д.) должны находится как можно дальше.
• Не желательно чтобы на него попадал свет фар.
• Желательно расположить его не очень высоко — для удобства обслуживания (надо периодически протирать поверхность от пыли и смахивать снег).

Чтобы светочувствительные автоматы работали корректно, надо правильно выбрать местоположение

Как видите при организации автоматического освещения на улице выбрать место для установки фотореле — не самая простая задача. Иногда приходится переносить его несколько раз, пока найдешь приемлемое положение. Часто, если датчик света используют для включения фонаря на столбе, фотореле стараются расположить там же. Это совершенно не обязательно и очень неудобно — счищать пыль или снег приходится довольно часто и каждый раз залезать на столб не очень весело. Само фотореле можно разместить на стене дома, например, а к светильнику дотянуть кабель питания. Это наиболее удобный вариант.

Схемы подключения

Схема подключения фотореле для уличного освещения проста: на вход устройства заводится фаза и ноль, с выхода фаза подается на нагрузку (фонари), а ноль (минус) на нагрузку идет от автомата или с шины.

Если делать все по правилам, соединение проводов необходимо делать в распределительной (монтажной коробке). Выбираете герметичную модель для расположения на улице, монтируете в доступном месте. Как подключить фотореле к освещению на улице в этом случае — на схеме ниже.

Подключение фотодатчика через распределительную коробку

Если включать/отключать необходимо мощный фонарь на столбе, в конструкции которого есть дросселя, лучше в схему добавить пускатель (контактор). Он рассчитан на частое включение и выключение, нормально переносит пусковые токи.

Схема подключения датчика день-ночь с пускателем

Если свет должен включаться только на время нахождения человека (в уличном туалете, возле калитки), к фотореле добавляют датчик движения. В такой связке лучше сначала поставить светочувствительный выключатель, а после него — датчик движения. При таком построении датчик движения будет срабатывать только в темное время суток.

Схема подключения фотореле с датчиком движения

Как видите, схемы несложные, вполне можно справиться своими руками.

Особенности подключения проводов

Фотореле любого производителя имеет три провода. Один из них — красный, другой — синий (может быть темно-зеленым) и третий может быть любого цвета, но обычно черный или коричневый. При подключении стоит помнить:

• красный провод всегда идет на лампы:
• к синему (зеленому) подключается ноль (нейтраль) от питающего кабеля;
• к черному или коричневому подается фаза.

Если посмотрите на все выше приведенные схемы, то увидите, что они нарисованы с соблюдением этих правил. Все, больше никаких сложностей. Подключив так провода (не забудьте, что нулевой провод также надо подключить на лампу) вы получите рабочую схему.

Как настроить фотореле для уличного освещения

Настраивать датчик освещенности необходимо после установки и подключения в сеть. Для регулировки пределов срабатывания в нижней части корпуса имеется небольшой пластиковый поворотный диск. Его вращением и задается чувствительность.

Найдите на корпусе подобный регулятор — им настраивается чувствительность фотореле

Чуть выше на корпусе есть стрелочки, которыми обозначено, в какую сторону крутить для увеличения и уменьшения чувствительности фотореле (влево- уменьшить, вправо — увеличить).

Для начала выставляете наименьшую чувствительность — загоняете регулятор в крайнее правое положение. Вечером, когда освещенность будет такой, что вы решите, что уже надо бы включить свет, начинаете подстройку. Надо плавно поворачивать регулятор влево до тех пор, пока не включится свет. На этом можно считать, что настройка фотореле для уличного освещения закончена.

Астротаймер

Астрономический таймер (астротаймер) — это другой способ автоматизировать уличное освещение. Принцип его работы отличается от фотореле, но он тоже включает свет вечером и выключает его утром. Управление светом на улице происходит по времени. В данном устройстве заложены данные про то, в какое время темнеет/светает в каждом регионе в каждый сезон/день. При настройке астротаймера вводятся GPS координаты его установки, выставляется дата и текущее время. Согласно заложенной программе устройство и работает.

Астротаймер — второй способ автоматизировать свет на участке

Чем оно удобнее?

• Оно не зависит от погоды. В случае с установкой фотореле велика вероятность ложного срабатывания — в пасмурную погоду свет может включаться ранним вечером. При попадании на фотореле света он может гасить свет посреди ночи.
• Устанавливать астротаймер можно в доме, в щитке, в любом месте. Ему не нужен свет.
• Есть возможность сдвигать время включения/выключения на 120-240 минут (зависит от модели) относительно заданного времени. То есть, вы сами сможете выставить время так, как вам удобно.

Недостаток — высокая цена. Во всяком случае, модели, которые есть в торговой сети, стоят довольно солидных денег. Но можно купить в Китае намного дешевле, правда, как он будет работать — вопрос.

Применение фотореле для уличного освещения

Световое реле для уличного освещения – это удобное приспособление для автоматизации осветительного оборудования. Оно постоянно измеряет уровень освещённости на улице и включает лампу при падении этого показателя ниже запрограммированной величины. Выгода от установки фотореле обусловлена не только комфортом, но и экономическими соображениями – электроэнергия на освещение тратится только тогда, когда это действительно необходимо.

Принцип действия и функциональное назначение

Реле, которые работают в зависимости от освещённости, имеют несколько названий. Среди специалистов их называют просто датчиками света, фотодатчиками, сумеречными и т.п. В литературе встречаются определения светочувствительные автомат или выключатель. Все эти названия синонимичны и не зависят даже от конструкции приборов.

Принцип действия фотореле основывается на работе фототранзистора или фоторезистора, параметры которого изменяются при изменении освещённости. Проще говоря, цепь микроприбора находится в разомкнутом положении, пока не него поступает достаточный объём света. При определённом уровне сумерек или темноты цепь замыкается, и подключённый в схему осветительный прибор получает питание. Соответственно, когда начинает светать, происходит обратное – цепь размыкается и отключает подачу тока.

Технические характеристики и отличия моделей

Классифицировать реле данного назначения можно по разным признакам. Одним из ключевых для выбора является принцип размещения датчика. Его либо встраивают внутрь устройства, либо выносят наружу. Второй вариант удобнее тем, что сам фотодатчик имеет небольшие размеры и без проблем устанавливается наружу, а переключатель ставится внутри помещения. В магазинах электротехники сейчас продают модели для крепления на DIN-рейку в распределительном щите. Такая установка отвечает принципам безопасности и лёгкого доступа к оборудованию.

Реле освещённости со встроенным датчиком удобно тем, что располагается в непосредственной близости от источника света. В этом случае важно установить его так, чтобы на него падал только естественный свет. Такие устройства актуальны в системах освещения на солнечных батареях.

Ключевые эксплуатационные характеристики:

1. Номинальное рабочее напряжение. Выпускаются модели на 220 В и 12 В. Выбор зависит от того, под каким напряжением работает осветительная схема. Реле освещённости на 12 вольт запитываются от аккумуляторов. Существуют также модели на 380 В, которые в бытовых условиях применяются редко. Их установка целесообразна на крупных промышленных объектах.
2. Номинальная сила тока. Этот параметр тоже зависит от характеристик тока в сети освещения. Сегодня выпускаются модели, рассчитанные на 6-63 А.
3. Порог регулировки срабатывания – одна из самых важных характеристик, определяющая возможности по настройке реле. Чаще всего, диапазон регулирования равен 2-100 люкс, но встречаются и модели для объектов с особыми требованиями.
4. Степень защиты. Эта характеристика наиболее важна для фотореле наружной установки, которые необходимо защитить от попадания влаги, мусора, пыли. Для устройств, устанавливаемых внутри помещений, достаточно защиты IP40, а для наружных – не ниже IP.
5. Наличие таймера включения. Благодаря этому модулю, можно более тонко отрегулировать режим работы реле. Например, установив задержку в 20 секунд для уличного датчика освещения, можно избежать ситуаций ложного срабатывания, когда на него, например, упал свет от фар проезжающего мимо автомобиля.
6. Потребляемая мощность. У любого датчика есть предел потребляемой мощности. Приборы, работу которых он контролирует, не должно превышать эту цифру. Желательно подбирать устройства с запасом в 15-20%, чтобы защитить его от возможных скачков параметров тока.

Возможности настройки устройства

Современные фотореле для уличного освещения имеют функционал, позволяющий предельно точно настроить режим работы в конкретных условиях. Заданные настройки можно менять своими руками, не прибегая к помощи специалистов. Для этого достаточно повернуть регулятор до нужного положения. В основном, применяются следующие регулировки:

1. Изменение порога срабатывания через подстройку чувствительности. Необходимость данной функции обусловлена тем, что на улице наблюдается разная освещённость в зависимости от времени года. Так, например, зимой света больше за счёт его отражения от снега, поэтому надо выставлять меньшую чувствительность датчика. Кроме того, пониженный порог срабатывания настраивается на фотореле, которые стоят в городах, на относительно близком расстоянии от крупных источников света.
2. Задержка отключения и включения. Как уже было сказано, это защищает устройство от отключения при падении света от посторонних источников. Задержка включения важна, чтобы реле не включало свет, когда попадает в тень от проходящей по небу тучи или пролетающей птицы.
3. Диапазон освещённости определяет условия, в которых фотодатчик сохраняет цепь питания разомкнутой. Нижняя граница может устанавливаться от 2 люкс, соответствующих полной темноте, до 20-80 люксов, которые наблюдаются при сумерках.

Особым вариантом реле для уличного освещения является астротаймер. Это более дорогое и сложное устройство, которое не требует постоянной подстройки и защиты датчиков от стороннего света. Астротаймер настраивается по GPS-координатам места, в котором располагается, времени и дате. Далее устройство автоматически вычисляет соответствующие местности время восхода и заката солнца. Преимущества такого устройства заключается в независимости от погоды, места установки, наличия посторонних источников света. Для дополнительно удобства можно сдвинуть время включения/выключения на конкретный шаг. Например, отключать свет за 1 час до рассвета и включать на 2 часа позже заката.

Порядок подключения

Производители светочувствительного оборудования не пользуются общим стандартом конструирования, поэтому небольшие отличия можно найти не только в самих устройствах, но и в схемах их подключения. Тем не менее, общие принципы одинаковы, поэтому мы рассмотрим две типовые схемы – для устройств с выносным и встроенным фотоэлементом.

Установка фотореле со встроенным датчиком:

1. Это простые устройства типа all-in-box, для подключения которых в цепь нужно правильно подключиться к трём выводам. Два из них – это фаза, а один – ноль. Защитные провода, как правило, не используются в этих приборах.
2. Перед началом установки нужно снять напряжение с того участка цепи, в который встраивается фотореле.
3. Фазные выводы обозначаются символом L (некоторые производители используют другую букву) и цифрами 1 и 2. К первой фазе нужно подсоединить провод питания, идущий от распределительного щита.
4. На вторую фазу «сажается» система освещения, работу которой должно контролировать реле.
5. Нулевой провод, соответственно, подсоединяется к выводу с нейтральным обозначением – N. Подключение этого контакта обязательно для правильной работы фотоэлемента.
6. После изоляции мест соединения можно подавать на цепь напряжение, проверять работу прибора.

Ввиду раздельного расположения компонентов схема включения реле с выносным датчиком чуть сложнее:

1. Сначала к основному силовому блоку подключаются провода питания. Данная процедура аналогична той, что описана выше, однако можно столкнуться с одним нюансом. Дело в том, что переключатели с выносным фотоэлементом часто поддерживают возможность контроля нескольких осветительных групп. По этой причине от них выходят не 2, а 4 и больше фазных выводов. Если такое устройство приобретено для контроля одной группы освещения, то нужно воспользоваться только одной парой фазных выводов: один провод – для входного тока, другой – для питания приборов.
2. После подключения силового блока к сети нужно подсоединить к нему датчик. Маркировка двух соответствующих выводов сильно различается у производителей, но, как правило, эти парные контакты обозначают пиктограммой датчика.
3. После подключения датчика, потребителей и источника тока можно проводить тест работоспособности под напряжением.

Обратите внимание, что для большинства моделей фотореле справедливы следующие правила подключения проводов: красный – на лампы, синий или зелёный – нейтраль (ноль), коричневые и чёрные – фазы питания.

Если в схеме фотореле используется не только фотоэлемент, но и датчик движения или таймер, то все эти компоненты устанавливаются последовательно. Так, фазный провод питания проходит через фотореле, датчик движения, таймер, а после этого попадает на лампу.

Особенности выбора места для размещения реле

Нередко выбор правильного месторасположения фотореле для уличного освещения представляет собой сложный квест, потому что нужно учитывать специальные требования:

• необходимо, чтобы на фотоэлемент падал только дневной свет;
• рекламные щиты, фонари уличного освещения, многоквартирные дома и другие посторонние источники света должны находиться на максимальном удалении от датчика, чтобы не вызывать ложных срабатываний;
• важно минимизировать вероятность падения света от автомобильных фар;
• рекомендуемая высота установки датчика – 180-250 см над землёй, чтобы можно было проводить его настройку с земли, табуретки или лестницы.

Поскольку в условиях современного населённого пункта найти подходящее место сложно, приходится прибегать к одной хитрости. Для ограждения фотоэлемента от постороннего света для него конструируют заслон в виде кулька или прислонённого к стене цилиндра. Для изготовления подходит отрезок чёрной пластиковой трубы с большим диаметром и длиной около 20 см. Нижняя сторона вырезается под углом в 45-30˚, благодаря чему верхний остаётся ровным и обеспечивает беспрепятственное поступление естественного света.

Фотореле для уличного освещения – автоматизируем управление светом

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

1. Конструктивные особенности изделий
2. Как работает фотореле для уличного освещения
3. Основные характеристики и дополнительные возможности
4. Процесс установки и настройки устройства
5. Подключение к основному источнику питания и монтаж
6. Настройка усовершенствованных приборов
7. Схема для самостоятельно изготовления простейшего приспособления
8. Рассмотрение цен на фотореле для уличного освещения
9. Подведение итогов
10. Фотореле ФР-602 от IEK для уличного освещения: схема подключения и принцип работы (видео)

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.

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)

Фотореле для уличного освещения: принцип работы, технические характеристики, схема подключения

Энерговооруженность человечества возросла за последнее столетие настолько, что актуальной стала проблема экономии электроэнергии. Человек уже не в состоянии самостоятельно справиться со всеми электроприборами, поэтому все больше доверяет различным устройствам автоматики. И одним из таких устройств, которое можно легко приобрести в любом магазине электротоваров является фотореле для уличного освещения.

Принцип работы фотореле

Фотореле для уличного освещения предназначено для автоматического включения источника света при низком уровне освещенности, что происходит с наступлением темноты, и выключением освещения с наступлением светлого времени суток. Его можно устанавливать практически на все источники света для уличного освещения. Как их выбрать, рассказывается в этой статье.

В любом фотореле есть светочувствительный элемент, который может быть встроенным или выносным. В качестве такого элемента могут применяться фоторезисторы, фотодиоды, газоразрядные светочувствительные элементы.

Свет попадая на светочувствительный элемент, вызывает в нем определенные физические процессы: изменение сопротивления или появление электрического заряда и ЭДС (электродвижущей силы).

За изменением параметров этих процессов следит электронная схема, настроенная на определенный порог срабатывания.

При снижении уровня освещенности сопротивление фоторезистора возрастает, а ЭДС на выводах фотодиода уменьшается. Когда эти параметры достигнут определенного порога, который может регулироваться, электронная схема приводит в действие электромагнитное реле, включающее уличный светильник.

Уличные фонари включаются при снижении освещенности

С наступлением светлого времени суток уровень освещенности датчика повышается, сопротивление фоторезистора уменьшается, а в фотодиодах увеличивается генерируемая ЭДС. Как только эти параметры достигнут определенного порога, происходит срабатывание реле, отключающего освещение.

Технические характеристики фотореле для уличного освещения

Любое фотореле имеет определенные технические характеристики, в соответствии с которыми можно подобрать его для конкретных задач:

• Напряжение питания. В большинстве случаев фотореле предназначены для работы в сетях 220 В, частотой 50 Гц.
• Максимальный ток нагрузки. Это очень важный показатель, который говорит о том, какой мощности нагрузку может коммутировать фотореле. Чем мощнее нагрузка, тем больше должен быть ток. Обычно этот параметр находится в диапазоне от 5 до 16 А. Производитель может указывать различные токи нагрузки при разных показателях cosϕ, если подключается реактивная нагрузка. Люминесцентные лампы являются реактивной нагрузкой и это нужно учитывать при выборе фотореле.
• Порог срабатывания при определенном уровне освещенности. Большинство фотореле имеют регулируемый порог срабатывания в диапазоне от 5 до 50 лк (люкс). Регулировка производится специальным потенциометром.
• Собственная потребляемая мощность при срабатывании – какую мощность потребляет фотореле во время срабатывания реле. Обычно она составляет от 5 до 10 Вт.
• Собственная потребляемая мощность в дежурном режиме.В современных фотореле она чрезвычайно мала – 0,1—1 Вт.

Внешний вид фотореле

• Задержка от кратковременного затемнения.Большинство фотореле снабжены специальной схемой задержки, которая позволяет избежать ложных срабатываний. Интервал времени составляет обычно от 15 до 30 секунд.
• Степень защиты оболочки.Существует международная система классификация степеней защиты оболочки от проникновения твердых предметов и воды — Ingress Protection Rating. Учитывая, что большинство фотореле устанавливаются на улице, лучше приобретать его со степенью защиты не менее IP44.
• Диапазон рабочих температур.Чем он больше, тем лучше. Хорошее фотореле должно работать в диапазоне от -20 до +50°C.
• Габаритные размеры и вес.

Типы фотореле для уличного освещения

По расположению датчика освещенности фотореле могут быть:

• Со встроенным датчиком освещенности, смонтированным в корпусе прибора.
• С выносным датчиком освещенности. Такие фотореле обычно устанавливаются в электрощиты на DIN-рейку, а датчик располагается снаружи и подключается при помощи кабеля.

Фотореле может совмещаться в одном корпусе с датчиком движения, о нем подробнее тут. Тогда только в темное время суток при наличии движущегося объекта в поле зрения прибора будет срабатывать датчик и включать освещение.

Фотореле может иметь регулятор порога срабатывания и большинство этих умных приборов имеет его. Очень редко, но встречаются модели, не имеющие регулировки. Естественно, при выборе наиболее предпочтительными должны быть фотореле с возможностью регулировки.

Некоторые фотореле могут иметь встроенный таймер, позволяющий задавать интервал времени, в течение которого разрешена работа фотореле. За пределами этого периода освещение включаться не будет.

Некоторые модели имеют на корпусе выключатель, который позволяет принудительно включать или отключать освещение независимо от времени суток, что может быть полезно в некоторых случаях. Например, если нужно вообще отключить освещение на какой-то период, при этом не надо отключать провода от клемм прибора.

Фотореле для уличного освещения

Существуют также и более сложные фотореле, совмещенные с цифровыми контроллерами, работающие по определенной программе. В таких устройствах можно задавать программу включения и отключения освещения на каждый день, на неделю, на сезон и т. д. Эти фотореле могут задавать определенные световые сценарии, которые можно запрограммировать собственным интерфейсом с дисплеем либо подключив к компьютеру. Другими словами обеспечивается дистанционное управление, какое оно может быть и как настроить, рассказывается здесь. Возможности таких устройств практически безграничны, но цена тоже может заставить задуматься о целесообразности их применения.

Схема подключения фотореле

Известно, что любой выключатель освещения, а фотореле по своей сути им и является, должен прерывать фазу, идущую на уличный светодиодный светильник. Поэтому на фотореле присутствуют два фазных провода: входящий питающий, который имеет обычно коричневый цвет и коммутируемый выходящий, имеющий, как правил, красный цвет. Кроме этого, само фотореле должно иметь электропитание для работы электронной схемы, поэтому у него есть еще нулевой провод, который имеет почти всегда синий цвет изоляции. На некоторых моделях цвета проводов могут быть другие, но абсолютно все фотореле снабжены схемой подключения, присутствующей на корпусе прибора и паспорте, который должен быть у каждого прибора.

Для подключения фотореле потребуется:

• Фотореле выбранной модели.
• Распределительная коробка, имеющая степень защиты не менее чем у фотореле.
• Клеммы для коммутации проводов.
• Если применяются многожильные провода (типа ПВС), то потребуются обжимные наконечники.

Внимание! Все работы по подключению фотореле должны производиться только при отключенном питающем напряжении.

Схема подключения фотореле

Установка фотореле обычно не вызывает никаких трудностей и заключается в ряде простых операций.

1. В намеченном месте монтируется уличный светильник.
2. Фотореле монтируется в таком месте, чтобы свет от уличного светильника не попадал на фотоэлемент. Обычно это место выше светильника с направленным светом. Если используется светильник рассеянного света, то придется использовать фотореле с выносным датчиком.
3. Вблизи от фотореле монтируется распределительная коробка, в которую заводятся питающий кабель освещения, провода от фотореле и провода от светильника. Питающий кабель имеет два или три проводника: фазу – L (коричневый цвет), рабочий ноль – N(синий цвет) и защитный ноль — PE, которого может и не быть в некоторых проводках. Изоляция защитного нуля имеет желто-зеленый цвет.
4. С концов всех проводов снимается изоляция при помощи ножа или специального съемника изоляции на длину 10—12 мм. Если провода многожильные, то на них одеваются соответствующие площади их поперечного сечения наконечники, которые обжимаются.
5. При помощи клемм коммутируются провода: фазный питающий соединяется с фазным входящим фотореле, нулевой рабочий соединяется с нулевым фотореле и нулевым светильника, фазный выходящий из фотореле соединяется с фазным светильника. Нулевой защитный провод (при его наличии) просто соединяется с соответствующим проводом светильника.
6. После коммутации закрывается крышкой распределительная коробка, подается напряжение и проверяется работа фотореле. Для этого можно затемнить фотоэлемент рукой, но при этом нужно учесть время задержки включения.

Совет. Для соединения проводов лучше всего использовать пружинные клеммы Wago, которые гарантируют качественный контакт, а также очень удобны в монтаже и демонтаже.

Плюсы и минусы фотореле

Применение фотореле для уличного освещения имеет ряд неоспоримых преимуществ:

• Автоматически включаемое с наступлением темноты уличное освещение повышает уровень безопасности.
• Правильно настроенное фотореле позволяет существенно экономить электроэнергию.
• Отсутствует необходимость самостоятельного включения, о котором можно попросту забыть.
• Уличное освещение создает эффект присутствия человека, что отпугивает от несанкционированного проникновения воров на территорию.

Единственным минусом фотореле является то, что это устройство требует дополнительных расходов. Но, учитывая невысокую цену на эти устройства, этим недостатком можно пренебречь.