Подключение фотоэлемента — ElectrikTop.ru
Световое излучение независимо от его происхождения (искусственное или естественное) – это фактор, который может быть использован для построения систем автоматики и управления различными процессами. Например, для включения или выключения уличного освещения. Для его регистрации созданы устройства, которые получили название «фотореле» или «сумеречный датчик».
Что такое фотореле
Это радиотехническое устройство, регистрирующее поток фотонов – элементарных частиц, квантов электромагнитного излучения, которые не обладают массой и способны существовать только в движении, а их скорость является максимально возможной в материальном мире. Его схема состоит из двух частей:
- Чувствительной.
- Исполнительной (силовой).
Вкратце алгоритм его действия следующий: фотоны, попадая на чувствительный элемент (фотоэлектрический датчик), вызывают возникновение электрического тока или изменение его параметров. Так формируется управляющий импульс, который усиливается и подается на исполнительный элемент – соленоид – электромеханического реле. Последнее замыкает свои силовые контакты, коммутируя управляемую цепь.
Чувствительные элементы фотореле
Фотоны не обладают зарядом, но возбуждают ионы в атомной структуре веществ и порождают вторичное излучение, сопровождающееся двумя эффектами:
- Волновыми колебаниями на видимой нами частоте спектра.
- Возникновением электрического тока.
Последний феномен наблюдается только в том случае, если вещество обладает так называемой запрещенной зоной – энергетическим диапазоном, в пределах которого электрон не может активироваться – определенного размера.
Для примера: у металлов (проводников) такой зоны нет. А у диэлектриков она настолько велика (не менее 5 электронвольт), что электроны в них не могут активироваться никогда. Промежуточное положение между ними занимают так называемые полупроводники. Величина запрещенной зоны у них от десятых долей до трех электронвольт.
К веществам, которые способны активироваться под воздействием потока фотонов, относятся селенид и сульфид кадмия. На их основе строятся все чувствительные элементы фотореле, которые бывают трех типов:
- Фоторезисторы.
- Фотодиоды.
- Фототранзисторы.
Фоторезисторы
Эти элементы радиотехнической схемы делают из полупроводников с одним типом проводимости – электронным (p) или дырочным (n). Под действием света их электрическое сопротивление уменьшается, они начинают пропускать ток. Этот сигнал поступает на входной каскад транзисторного усилителя, после чего он подается на соленоид силового реле, коммутирующего управляемую цепь.
Фоторезисторы являются наиболее простым и потому часто употребляемым элементом чувствительных схем.
Фотодиоды
Состоят из двух полупроводников – электронного и дырочного типа. Под воздействием света электроны накапливаются в зоне n, а так называемые дырки (положительно заряженные ионы) в зоне p. В результате возникает разность потенциалов и начинает течь постоянный ток. Этот элемент может работать в двух режимах: фотогальваническом и фотодиодном.
Схема включения фотодиода (ФД) в гальваническом и диодном режиме представлена на рисунке ниже.
В первом случае к нему не подводится питающее напряжение и он сам является источником тока. Это свойство используется при создании солнечных батарей, состоящих из сотен и даже тысяч светодиодов. Во втором подается напряжение обратной полярности, которое его запирает. При облучении светом обратное сопротивление элемента резко падает, а сила тока, через него текущего, наоборот, возрастает.
Фототранзисторы
Бывают двух типов: n-p-n и p-n-p, что определяет направление тока, через него текущего. От обычного транзистора отличается не только открытым корпусом, но и отсутствием третьего вывода – базы. Этот элемент делается большего размера, поскольку он воспринимает световое излучение, которое является управляющим.
Может работать в двух режимах: фотоэлектрическом и усилителя. В первом случае коллектору питающее напряжение не подводится, а ток через него возникает вследствие воздействия света на базу. Коэффициент усиления имеет логарифмическую зависимость от силы света и измеряется в децибелах.
Управление фотореле
Для того чтобы иметь возможность регулировать момент замыкания фотореле в зависимости от освещенности, используется два приема:
- В цепь фотоэлектрического элемента вводится переменный резистор, который регулирует ток через него.
- Используется так называемое опорное напряжение.
Первый наиболее прост, но он существенно ослабляет чувствительность прибора. Кроме того, не вполне логично сначала ослабить сигнал, а потом его усиливать для использования. Метод опорного напряжения заключается в том, что светочувствительный элемент включается по гальванической схеме. Возникший в нем ток сравнивается с опорным, текущим по независимой цепи. Для их сравнения используется компаратор.
Компаратор – это логический элемент схемы автоматики, работающий по принципу «Да – Нет». В основе его конструкции лежит операционный усилитель. Опорное напряжение вырабатывается отдельной схемой. Регулируется оно традиционным способом – реостатом.
Подключение фотореле
Стандартная схема подключения фотореле в системе управления освещением представлена на рисунке ниже.
Обратите внимание, что к нему подводится и фазный проводник, и нейтральный. Это делается для того, чтобы обеспечить питанием чувствительную часть схемы.
На практике клеммная коробка фотореле имеет три вывода. Они обозначены символами L – подключение фазы, N – нейтраль и R – нагрузка. Традиционно нагрузочный проводник выполняется черного или темно-коричневого цвета. Нейтраль желтого, а фазная линия – синего цвета. Однако могут быть варианты, поэтому за буквенными обозначениями следить надо обязательно.
Фотореле с магнитным пускателем
Мощность, на которую рассчитано фотореле, ограничивается электрической прочностью силовых контактов. Обычно рабочие токи для этого элемента автоматики не превышают 15 ампер. Например, у популярной модели ФР 601, используемой для управления уличным освещением, максимальная мощность нагрузки 1100 Вт, а рабочий ток 10 ампер.
Как следует поступить, когда требуется включать, например, уличные газоразрядные лампы ДРЛ ДНаТ 1000, токи запуска которых 12,5 ампер? В этом случае управление осуществляется через магнитный пускатель. Схема подключения фотореле ФР 601 с ним приведена на рисунке ниже.
Нагрузочный выход фотореле включается в цепь втягивающей катушки пускателя, к основной контактной группе которого подключается коммутируемая линия.
Фотореле параллельно с выключателем
В ряде случаев имеет смысл включать фотореле вместе с выключателем. Ведь возможно, что включить свет вам понадобится ранее наступления темного времени суток. Сделать это надо так, чтобы контакты силового реле были параллельны контактам выключателя. Главным условием правильной работы этой схемы является то, что к нагрузке должна подводиться одна и та же фаза.
Фотореле вместе с таймером
В сельских населенных пунктах практикуется правило, что уличное освещение включается с наступлением темного времени суток, но работает оно не всю ночь, а до, например, 23:00. Для реализации этого решения нагрузочный контакт фотореле подключается ко входу таймера. А тот, в свою очередь, к управляемому прибору.
Фотоэлектрическая схема является частью многих элементов автоматических систем. Например, датчиков движения. Но на этом ее возможности не ограничиваются. Она также встречается в составе звукозаписывающего оборудования. С помощью света можно дистанционно управлять токами большой силы, для чего используются особые приборы – фототиристоры и симисторы. Вы можете сами придумать оригинальную схему на ее основе, которая будет выполнять специфические задачи.
Схема подключения фотоэлемента – особенности разработки.
Сложность создания уличного освещения на частных и приусадебных участках состоит в том, что оно должно быть ярким и комфортным для человека. Еще одно важное условие – рациональный расход электроэнергии. С целью оптимизировать систему фонарей и светильников, многие владельцы домов предпочитают использовать фотоэлемент. Правильная схема установки фотоэлемента обеспечит яркий и качественный свет при минимальных затратах.
Что представляет собой фотоэлемент?
Фотоэлемент регулирует яркость и направленность уличного освещения, что позволит эффективно расходовать электроэнергию. Эти устройство созданы из полупроводниковых материалов, которые способны преобразовывать солнечную или световую энергию в электрическую. В качестве полупроводников выступают такие материалы как кремний или сульфид камния.
Фотоэлемент устанавливают не только в системы уличного освещения, он также монтируется:
- На солнечные батареи.
- В комплекте с реле на турникеты в метро и другие автоматические системы.
- На приемники радио.
- На приемники изображения и видео.
- В устройства, которые читают компакт-диски и другие электронные носители информации.
Внешне современный фотоэлемент выглядит как обычная световая лампочка. Они имеют малые габариты и характеризуются простотой в установке.
Фотодатчик на основе фотоэлемента – принцип действия.
Фотоэлементы используются совместно с реле и ламповым усилителем. При объединении этих составляющих можно получить фотодатчик (или фотореле).
Фотореле часто устанавливают в системах уличного освещения, оно делает процесс розжига и выключения ламп автоматическим, а также следит за уровнем напряжения в сети. Принцип работы такого датчик сводится к тому, что после того, как подключение произведено и на катод попали солнечные лучи, элемент преобразует световую энергию в электрическую. Электроэнергия отправляется на ламповый усилитель, что приводит в действие реле. Реле срабатывает, подключенные к нему устройства загораются.
Интересное:
Уличное освещение без проблем.
Использование уличных светильников на солнечных батареях.
Любые такие датчики настроены на определенную волну – ультрафиолетового или инфракрасного излучения. Каждый из приборов имеет собственный диапазон чувствительности, его можно регулировать в зависимости от назначения приспособления и места расположения элемента.
В большинстве современных моделей, схема предусматривает также защиту от помех – она необходима для того, чтобы датчик не реагировал на свет фар и другие посторонние источники.
Большое преимущество подключения фотоэлемента в сеть уличного освещения состоит в том, что он позволяет создать полностью автоматизированный свет на участке. Например, можно сделать так, чтобы элементы уличного освещения в саду включалось сразу после захода солнца, а на террасе – с первыми сумерками.
Преимущества использования фотоэлементов.
Правильно составленная схема подключения таких элементов в датчики обладает множеством преимуществ для владельцев приусадебного участка. Среди них можно выделить:
- Экономия электроэнергии. Особенно большая экономия наблюдается при установке фотоэлемента с датчиком движения.
- Дает возможность управлять светом на территории.
- Позволяет регулировать яркость свечения.
- Низкая стоимость.
- Доступность монтажа.
- Длительный срок эксплуатации ламп.
Такие элементы устанавливаются не только в фотореле, они также являются частью выключателя и фиксируют изменения тока. Именно на этом основана работа выключателя – при падении тока в сети свет гаснет.
Как подключить фотореле.
Фотоэлемент в составе фотореле обеспечит стабильную работу систем уличного освещения на участке.
Любое фотореле состоит из:
- Фотоэлемента.
- Датчика тока.
- Реле с выходными контактами.
- Силового повторителя контактов, работающего при мощных нагрузках.
Наиболее популярными моделями сегодня являются ФР 601 и ФР 602 – бюджетные варианты. Схема подключения устройства расположена на упаковке товара, каждый производитель снабжает элемент бумагами, где есть схема установки. На корпусе элемента есть несколько цветных проводов, цвет необходим, чтобы в процессе установки не удалось провести подключение неправильно.
Зеленый цвет показывает «ноль», черный – «фазу», а красный – коммутирующую фазу, для подключения светильника. Подключать провода нужно будет к соединительной коробке, расположенной на стене. Подключение «ноль» необходимо для электропитания сети. Как правильно подключить устройство и схема приведены в инструкции. Это несложная процедура, и если у вас есть минимальные навыки работы с электриков, проблем не возникнет. При неправильном подключении проводов также не произойдет ничего опасного – сеть просто не будет работать. Сама коробка устанавливается на стену, согласно той же инструкции.
Чтобы настроить реле на работу в пасмурную погоду, нужно перенести регулятор в сторону «плюса». Если регулятор включен на «минус» — устройство будет работать только в темное время суток. Настройку можно провести в любой момент.
Установка фотодатчика является очень выгодным решением, что позволит сэкономить не только на электроэнергии, но и на новых светильниках – так как теперь они работают автоматически и только по необходимости, срок службы приборов существенно вырастет.
Как подключить фотореле для уличного освещения к фонарю
Контролировать освещение на улице удобно с помощью фотореле. Устройство практично и имеет простую схему подключения. При этом уличные осветительные приборы будут работать в необходимом режиме.
Фотореле и принцип его работы
Эффективный прибор позволяет контролировать затраты энергии, управлять освещением по необходимому режиму. Фотореле используют для своевременного включения и отключения уличных фонарей, что актуально для частных домов. Для этого в приборе предусмотрен датчик, чувствительный к свету. Элемент соединён с питательной цепью. При попадании лучей света датчик становится изолятором, а тёмное время суток прибор проводит электроэнергию к устройству освещения. Так работает фотореле, отключая фонари при дневном свете и включая их при отсутствии солнечных лучей.
Компактное фотореле обладает простой конструкцией
Освещение: применение фотореле
Прибор контроля освещения используют в частных домах, размещая на фонарях вдоль дорожек или возле входной двери. В парке, загородном большом участке и других просторных территориях также применяют фотореле. Прибор практичен для освещения автостоянок, дворов, рекламных конструкций и зоны видимости видеокамер наружного наблюдения. Во всех случаях создаётся автоматизированная система, которая включает свет при наступлении темноты. Это позволяет экономить энергоресурсы и обеспечивает комфорт нужных зон.
Датчик движения может дополнять фотореле
Характеристики фотореле
При выборе устройства для управления освещением учитывают его характеристики. Производители выпускают обширный ассортимент приборов, отличающихся внешним видом, характеристиками, номинальным напряжением питания и другими параметрами. Поэтому при выборе стоит обратить внимание на следующие особенности фотореле:
- вес и размеры устройства;
- температурные ограничения при эксплуатации;
- сектор срабатывания;
- мощность и уровень потребления энергии;
- частота сети для работы;
- номинальное напряжение для питания.
Приборы также разделяются по типу коммутируемых светильников. Простые модели часто предназначены для работы с обычными лампами накаливания или галогенными устройствами. Для других вариантов ламп следует выбирать фотореле, мощность и характеристики которого соответствуют параметрам источника света.
Виды устройств
Фотореле широко используют в разных областях и в зависимости от этого приборы разделяют на несколько видов. Для частного применения удобно фотореле, имеющее встроенный фотоэлемент. Они представляют собой единый блок, который закрепляется на улице. А также надёжны и более функциональны модели, в которых присутствуют встроенный фотоэлемент и таймер. В таком случае есть возможность управления освещением по заданному режиму времени.
Прибор с выносным элементом прост в эксплуатации
Практичные устройства могут иметь возможность управления порогом срабатывания. Модели с выносным элементом для контроля освещения отличаются удобным управление. Эти виды являются основными, но существуют и варианты, предназначенные для работы в суровых и сложных условиях, например, на севере.
Приборы, в конструкцию которых входит датчик движения/присутствия, позволяют экономить энергию. Фотореле включает свет при приближении объекта, а при длительном отсутствии движения, освещение выключается.
Производители
Качественные датчики освещённости выпускают производители во многих странах мира. При выборе стоит учесть, что в устройства отличаются по номинальному напряжению питания. Оптимальны приборы, которые подключаются в сети в 220 в.
Основными являются такие бренды, как:
- «Рубеж»;
- EKF;
- TDM;
- IEK;
- HOROZ;
- Theben.
Стоимость устройств определяется типом чувствительного элемента, который входит в конструкцию. Именно эта деталь наиболее ценная и обеспечивает качественную работу прибора. На стоимость изделий также влияют габариты, характеристики и марка производителя.
Фотореле IEK ФР-601, 602, 606, 603: сравнение и особенности
Производитель IEK выпускает обширный ассортимент датчиков освещённости, которые отличаются внешним видом, характеристиками и другими параметрами. Сравнить востребованные модели легко с помощью данных, приведённых в таблице.
Модели фотореле отличаются формой и внешним видом. Эти четыре варианты оптимальны для управления освещением на улице и отличаются простой схемой подключения. Приборы устанавливают снаружи, но есть и модели для крепления внутри. При этом на улице располагается лишь датчик.
Как подключить устройство к уличному фонарю: схемы и принципы
При подключении простого устройства нужно ознакомиться с его конструкцией. Главным элементом является фотодиод, который может находиться снаружи или внутри корпуса. В первом случае датчик монтируют на улице, а электронный блок подключают на электрическом щите в помещении. При внутреннем расположении чувствительной детали прибор монтируют на улице.
Прибор имеет небольшие размеры и простое крепление
Знание конструктивных особенностей устройства позволяет подключить его к фонарю максимально эффективно. Поэтому важно определить тип фотореле, приобрести качественный прибор, подобрать схему, а затем приступать к подключению датчика.
Фотореле на схеме
Правильная схема подключения значительно облегчает самостоятельную установку прибора. На электрической схеме фотодиод представлен в виде условного графического обозначения, представляющего собой треугольник на оси симметрии с направленными сверху вниз стрелками. На простых схемах прибор может обозначаться в виде круга или прямоугольника с надписью «ФР».
Стрелки на схеме символизируют отражение света
Подключение
Кронштейн с прибором монтируют в затенённом месте. Листва деревьев, навесы, осадки не должны влиять на работу устройства. После определения места расположения нужно узнать количество светильников, для которых необходимо управление. На один источник света монтируется одно фотореле. Если же используется большое количество фонарей, то лучше всего применить контроллер. Он получает сигнал от фотодатчика и позволяет управлять несколькими светильниками одновременно.
Схема подключения к одной лампе очень проста
Конструкция прибора может включать в себя клеммы, что упрощает подключение. Они необходимы для зажима проводов. Кабель каждого цвета соединяют с соответствующим проводом лампы и цепи питания. Если клеммы отсутствуют, то следует установить распределительную коробку. Корпус устройства должен быть защищён от влаги и осадков. Известные производители указывают на упаковке или в инструкции схему подключения элемента.
Сборка и подключение фотореле своими руками
Создать простой прибор для управления освещением просто своими руками. В зависимости от необходимого уровня функциональности и навыков можно использовать как простые, так и сложные схемы. В любом случае нужно использовать качественные детали и предусмотреть защиту элемента от климатических воздействий.
Компоненты
Для сборки нужно подготовить все необходимые детали. Простой вариант фотореле включает в себя такие компоненты, как:
- фоторезистор;
- прибор Q6004LT;
- резистор обычного типа.
Схема соединения и подключения устройства проста и включает в себя минимум деталей. Аппарат при этом получает питание от сети 220 В, а принцип действия заключается в постепенном увеличении амплитуды напряжения до 40 В. При достижении этой отметки срабатывает фотореле и загорается свет.
Схема
Сборка простого датчика освещённости предполагает определение уровня мощности и характеристик прибора. Предварительно составляют схему соединений и подключения к лампе. Для использования одного фотореле для нескольких фонарей нужно применить контроллер.
Простая схема требует минимальных знаний в области электричества
Сборка и монтаж
В этой схеме отсутствует блок питания, что делает процесс сборки простым. Уровень мощности может быть увеличен за счёт использования прибора, обладающего более высокими характеристиками. Все компоненты соединяются с помощью кабеля, а для настройки используется резистор с сопротивлением в 40 кОм.
Применение мощного прибора Q6004LT даёт возможность подключать к собранному устройству нагрузку с мощностью до 500 Вт. А использование в схеме дополнительного радиатора позволит увеличить мощность до 750 Вт. В дальнейшем можно применять квадрак, который будет обладать рабочими токами 6, 8, 10 или 15 А.
Эксплуатация освещения
В процессе эксплуатации системы освещения, в которой присутствует фотореле, важно обеспечить надёжность корпуса устройства. В противном случае осадки приведут прибор в негодность, а управление освещением будет невозможно. Поэтому важно выбирать качественные фотореле с надёжным корпусом, защищающих электрические элементы от климатических влияний.
Фотореле позволяет создать красивую подсветку
При установке обязательно соблюдать правила работы с электроприборами. Это позволяет избежать травм. В результате легко создать надёжную и экономичную систему освещения на улице.
Для настройки датчика освещённости используют специальный регулятор, расположенный в нижней части прибора. Среднее положение оптимально, но можно и увеличить эффективность. Настройка зависит от личных предпочтений. Например, при максимальном показателе фотореле сработает в начале захода солнца и включится свет.
Неисправности фотореле и их устранение
Правильно подобранный датчик обеспечит комфортное управление освещением, но иногда возникают и неисправности. Одной из распространённых является ситуация, когда свет на улице включается в дневное время суток. Возможная причина скрывается в том, что какие-либо объекты мешают солнечному свету, то создавая тень, то обеспечивая поток света.
Фотореле устанавливается над лампой
Для корректной работы следует установить датчик над прибором освещения. Свет от фонаря не должен попадать на корпус устройства. Попадание воды внутри датчика может спровоцировать самые разные неполадки, например, поломку, мигание элемента. В таком случае нужно заменить прибор на новый, но обязательно учесть надёжность и герметичность корпуса, подобрать месторасположения.
Преимущества и недостатки
Фотореле практично для различных объектов, требующих контроля освещения. Прибор позволяет экономить энергозатраты, в нужное время отключая лампы. Это является главным преимуществом элемента. А также стоит учесть и лёгкий монтаж, возможность подключения к одному датчику нескольких фонарей и простую эксплуатацию. Наличие таймера и датчика движения делает устройство более функциональным. В процессе использования датчик не требует постоянного внимания. Для получения всех преимуществ важно правильно установить фотореле и выбрать качественный элемент.
Прибор с таймером очень удобен
Фотореле является элементов электрической цепи освещения на улице. Поэтому правильный монтаж обязателен при подключении. В противном случае возникнут сбои в работе, поломки и неисправности, которые приведут к дополнительным расходам. И также важно подобрать фотодатчик, соответствующий характеристикам ламп и необходимому уровню функциональности.
Видеорекомендации позволяют более эффективно освоить особенности выбора и работы фотореле. В следующем видео представлен простой прибор, который эффективен для частного применения.
Видео: принцип выбора и работа фотореле
Управление освещением с помощью фотореле — эффективный способ снизить энергозатраты на подсветку улицы или других объектов. Датчик, параметры которого соответствуют потребностям, прост в монтаже и отличается рядом преимуществ. А знание принципа работы устройства позволит совершить правильный выбор.
принцип действия и инструкция по установке своими руками (135 фото + видео)
В последние годы при оборудовании уличного освещения часто используется фотореле. Использование этого элемента позволяет значительно экономить электроенергию. Оно применяется при освещении общественных мест и частных подворий. Польза в его использовании заключается в том, что оно регулирует работу осветительных элементов ночью в автоматическом режиме. Прибор определяет наиболее удобный момент включения или выключения светоосветительных устройств и интенсивность светового потока.
Для обустройства автоматического освещения в настоящее время также используются астротаймеры. Разница между этими устройствами заключается как в техническом исполнении, так и в стоимости. Фотореле значительно дешевле и проще своего собрата по назначению.
В разделах статьи приведены фото фотореле в различных местах применения и отличающихся друг от друга по внешнему виду и техническим характеристикам.
Краткое содержимое статьи:
Устройство и использование прибора
Основу конструкции фотореле составляет фотоэлемент, который может размещаться в корпусе прибора или за его пределами. При использовании прибора по первому варианту он устанавливается на улице, во втором случае фотодатчик устанавливают на улице, а блок управления в электрощитке постройки.
Часто в конструкции приборов на его корпусе устанавливаются выключатель прибора и регулятор степени освещенности для определения момента включения света.
В схемах прибора встраиваются электронные датчики, предотвращающие не преднамеренные срабатывания. Отдельные реле обустраиваются устройствами, регулирующими их время включения и отключения.
Фотореле для включения освещения (выбор, схема подключения)
Установка фотосенсоров сегодня доступна рядовым владельцам загородных домов. Подобное решение позволит повысить комфортность жилища без крупных финансовых вложений. Понадобится только подключить фотореле к светильникам на улице (к фонарю, прожектору), чтобы избавиться от необходимости самостоятельно контролировать процедуру включения и выключения системы освещения.
Основные принципы работы фотореле
Общий принцип действия фотореле аналогичен. Различия между моделями заключаются в функциональности. Ключевой задачей фотореле для уличного освещения является включение осветительного прибора при наступлении темного времени суток и выключение системы с приходом утра. Для начала следует понять, что такое фотореле. Понимание конструктивного устройства прибора позволит узнать, как работает механизм.
Основу оборудования составляет ключевой узел — датчик движения на базе светочувствительного элемента. Фотосенсор подсоединен к управляющей плате с контактами реле, отвечающей за контроль всех параметров прибора. Само реле имеет вид особого устройства на выходе, распределяющего нагрузки. В зависимости от степени освещенности фоторезистор либо фотодиод изменяет свои параметры, что приводит к замыканию контактов электрической цепи и включению-выключению света.
Технические параметры
При выборе подходящего устройства следует обратить внимание на его характеристики. Ознакомиться с информацией можно с помощью приложенного паспорта. Ключевыми параметрами являются:
- Напряжение электропитания. В стандартном варианте устройство работает от сети 220 В. Выбор вариантов с напряжением 12 В либо 24 В — не самый рациональный выбор в силу необходимости дополнительной покупки и размещения блоков питания.
- Максимальное значение коммутируемого тока. Обозначенная характеристика становится важной только при условии применения устройства для управления большим числом осветительных приборов. Для бытовых систем уличного освещения достаточно возможностей самых простых модификаций прибора.
- Порог запуска агрегата измеряется в люменах и приводится в виде интервала значений. Многие модели предусматривают возможность регулировки характеристики.
- Время задержки включения. Измеряется в секундах, указывается в виде интервала значений.
- Время задержки выключения — аналогичный параметр.
- Необходимая мощность. Обозначается в виде двух показателей: для режима ожидания и при активной работе.
- Уровень защиты: IP65 или IP40. Первая категория приборов пригодна для монтажа под открытым небом, вторая — исключительно в сухом помещении.
Важными считаются также следующие параметры: интервал температур работы, габариты, способы установки, подключения электропитания.
Основные разновидности устройств
Наиболее популярны следующие типы фотореле для системы уличного освещения:
- С расположенным внутри корпуса фотоэлементом. Подобный вариант оптимален с позиции полной автоматизации системы внешнего освещения. Устройства комплектуются герметичным корпусом, прозрачная часть которого располагается напротив фотоэлемента.
- С размещенным внутри фотоэлементом и оснащенные таймером. Благодаря наличию таймера обеспечивается возможность автоматического отключения системы осветительных приборов по истечении установленного промежутка времени. В ассортименте представлены фотореле, предполагающие программирование на день, неделю и больше.
- С выносным фотодатчиком. Подобный вариант комплектации надежен в эксплуатации. Электронные компоненты устанавливаются в закрытом помещении, в то время как защищенный от температурных перепадов фотоэлемент ставится на улице.
Выбирать подходящую модель следует в соответствии с вашими требованиями и имеющимся в распоряжении бюджетом. Помимо стандартных фотосенсоров, возможно применение комбинированных вариантов: датчиков движения или временных датчиков. В случае наличия в устройстве таймера срабатывание механизма осуществляется в соответствия с временем суток. Модели, комплектуемые одновременно сенсором, встроенным таймером и датчиком движения, наиболее редки. Приборы оснащаются специальным дисплеем и позволяют устанавливать ту или иную программу освещения.
Нюансы схемы подключения
Доступны несколько вариантов монтажа. Выбор той или иной схемы подключения фотореле для уличного освещения обусловлен конструктивными особенностями применяемых модулей.
Особенности подсоединения с тремя выводами
При наличии на корпусе агрегата сразу трех выводов процесс подключения проводов организовывается следующим образом. Кабель коричневого цвета необходимо подсоединить к вводу фазы монтажного короба. Синий привод подключается к нулевому элементу, в то время как провод красного цвета — к клемме на корпусе монтажного короба, куда выходит фаза на осветительный прибор.
Подключение с двумя выводами
При наличии на корпусе устройства только двух выводов процесс подключения несколько упрощается. Подсоединение ввода фазы осуществляется к подходящему элементу на монтажном коробе. Таким же образом нулевой провод соединяется с клеммой на корпусе фотореле. По аналогии осуществляется подсоединение осветительных приборов.
Наличие на входе одной пары клемм достаточно для получения контроля над несколькими приборами освещения. Подсоединение проводов к регулятору фотореле происходит параллельным способом.
Монтажные работы
Подключение фотореле может быть осуществлено собственноручно, без привлечения к делу профессионалов. В случае с герметичными моделями устройства крепление выполнятся с использованием выносного кронштейна. Установка фотореле для уличного освещения реализуется посредством винтов для соединения элементов, монтируемых в отверстия корпусе прибора. Монтаж датчика выносного типа производится снаружи дома. Существует ряд правил, как подключить фотореле к освещению:
- для монтажа необходимо выбирать освещенное солнцем место;
- следует избегать тени от навесов, заборов, высоких стен;
- нужно учитывать, что в теплое время года распускающаяся листва на деревьях может стать препятствием для нормального функционирования оборудования.
При необходимости любое дооснащение устройства можно сделать своими руками, не прибегая к услугам электриков.
Грамотная регулировка фотореле выполняется следующим образом. Под колпаком фотодатчика имеется круглая ручка — ее поворот изменяет чувствительность датчика. Следует установить ее к в крайнее первое положение. Затем нужно подсоединить фотоэлемент к электросети и в то время, когда требуется включение уличной подсветки, поворачивать рычажок до сигнала сенсора. Оставив рычажок в обозначенном положении, вы обеспечите исправный запуск системы при заданном уровне освещения.
Выгода от использования фотореле для уличного освещения цены
Монтаж фотосенсора как компонента системы освещения выгоден по ряду причин. В результате использования современной технологии повышается комфорт условий проживания на территории.
Те, кто установил на своем придомовом участке фотореле, успели оценить его неоспоримые преимущества:
- Обеспечивает удобство работы с системой внешнего освещения. Включать уличное освещение становится максимально просто — эта задача возлагается на установленное устройство.
- Экономит электричество, потребляемое лампами накаливания — освещение включается только по мере фактической необходимости.
- Продлевает срок службы ламп, установленных в осветительных приборах.
- Быстрое срабатывание — по этому параметру выигрывает в сравнении с механическим выключателем.
- Совместимость устройства практически со всеми типами ламп накаливания — не станет проблемой подобрать элементы для системы освещения.
- Автоматическая система включения освещения выполняет охранную функцию — отпугивает потенциальных злоумышленников.
Очевидные выгоды монтажа фотоэлемента обусловили его популярность. Подключение и настройку потребуется произвести однократно, в то время как смонтированная система будет служить владельцу верой и правдой многие годы.
Возможные неисправности механизма для уличного освещения
В случае появления проблем с функционированием фотодатчика следует проверить регулировки. Необходимо настраивать освещенности осветительных приборов в соответствии с сезоном. При покупке регулятора освещения нужно учитывать:
- общие размеры прилегающего к дому участка;
- наличие встроенного таймера, обеспечивающего исправную работу оборудования и экономию расхода электрической энергии;
- наличие функции настройки порога срабатывания датчика в выбранной модели фотосенсора.
В фотореле без проблем регулируется настройки, что позволит устранить возможные неисправности. Не исключены ложные срабатывания при передвижении домашних животных или случайных прохожих на улице.
Возможны также поломки, вызванные попаданием влаги внутрь прибора или неисправностью элемента платы, сгоревшего вследствие перепада напряжения в сети. Если сам прибор исправен и настроен должным образом, следует проверить провода. Требуется уделить особое внимание вопросу целостности изоляции на каждом из участков. В случае необходимости замена кабеля может решить создавшуюся проблему.
Видео фотореле включения и выключения освещения
Система монтажа фотореле не слишком сложна — справиться с ней можно самостоятельно. Как правильно подключить фотоэлемент для включения освещения, предлагается разобраться с помощью видео. Содержащаяся в нем информация позволит справиться с задачей установки фотореле даже человеку, не располагающему специальными знаниями и навыками.
Фотореле для уличного освещения — подключение своими руками, установка и схема
Для того чтобы автоматизировать уличное освещение, не требуется установки сложных компьютеризированных систем или дорогостоящего оборудования. С этой задачей справятся специальные электрические элементы, которые называются фотореле.
Эти приборы очень компактны, легко могут быть установлены самостоятельно, стоимость таких устройств не превышает стоимости светодиодной лампочки. Такие приборы отличаются высокой надёжностью при эксплуатации и не требуют постоянного ухода и настройки.
Их достоинство также заключается в том, что нет необходимости в контроле, например, над освещением приусадебного участка. Свет включается и отключается автоматически. При этом максимально сокращается время работы осветительных приборов, что положительно отражается на счетах за электроэнергию.
Кроме экономии система включения света с помощью фотореле может выполнять охранную функцию, когда хозяева не находятся дома.
Принцип работы прибора
Фотореле – это электрическое устройство, которое состоит из фоточувствительного элемента и схемы, в которой находится реле. В момент, когда интенсивность освещения становится ниже определённых пределов, происходит автоматическое соединение контактов реле и ток поступает в систему освещения.
Такие устройства могут работать от сети 220 В, но встречаются модели фоторезисторов, работающих на постоянном токе напряжением 12 В. Некоторые импортные модели рассчитаны на напряжение 127 В. Для установки таких приборов потребуется подключить специальный блок питания.
Типы фотореле
Фотореле могут существенно отличаться друг от друга по электронной “начинке” и способу размещения чувствительного элемента.
На сегодняшний день наиболее востребованными и популярными моделями являются:
Фотореле с выносным датчиком – в данных устройствах датчик располагается вне основного корпуса устройства. Таким образом удаётся достичь высокой точности перехода системы из одного режима в другой.
Фотореле 12 В – устройства этого типа работают от источника постоянного электрического тока. Такие системы являются более безопасными. Могут использоваться в дублирующих системах освещения во время отсутствия напряжения в сети 220 В.
Фотореле ФР1 – ФР9 – данные устройства могут функционировать с различными видами фотоэлементов, некоторые приборы рассчитаны на работу при низкой температуре воздуха.
Фотореле ФРЛ02 – устройство имеет высокую степень защиты от поражения электрическим током и отличается очень низким уровнем собственного потребления электроэнергии.
Данные приборы могут отличаться по максимальной мощности нагрузки. Обычно фотореле рассчитано на подключение потребителей электроэнергии с нагрузкой от 6 до 16 А.
Порог срабатывания фотореле находится на уровне от 5 до 50 люкс, и может быть легко отрегулирован с помощью специального винта на нижней плоскости устройства.
Все современные фотореле имею очень малое собственное потребление электроэнергии. Максимальное значение этого показателя не превышает 1 Вт.
Многие устройства защищены от ложного срабатывания и при кратковременном затенении (до 30 секунд), не происходит включения автоматики. Запрещается устанавливать фотореле в местах сильного затенения.
Если установка осуществляется в период с октября по апрель, следует иметь в виду, что рядом расположенные деревья в весенне-летний период могут стать преградой солнечному свету.
Вопрос выбора
Очень сложный вопрос, который возникает перед покупателем фотореле – это вопрос выбора устройства. На рынке представлено огромное количество фотореле различных производителей. Цена на данные электронные компоненты также может существенно варьироваться.
Для того чтобы разобраться в таком многообразии, следует определиться с мощностью подключаемых осветительных приборов. Когда мощность будет точно определена, следует рассматривать модели, только предназначенные для размещения на улице и имеющие соответствующую степень защиты от попадания влаги.
Если точность срабатывания устройства не имеет большого значения, то можно обойтись встроенным фотоэлементом.
Такая конструкция фоторезистора позволит сэкономить время на монтажные работы и существенно сократить финансовые расходы.
Если есть необходимость во включении устройства в особом режиме, то приобретается фотореле оснащённое таймером. Такие модели позволяют экономить электричество за счёт того, что включение может быть запрограммировано на время, когда солнце полностью скроется за горизонтом, а выключение – задолго до появления утренней зори.
При выборе прибора следует обратить внимание на рабочий диапазон эксплуатационной температуры. Не все приборы электрические приборы способны работать при температуре ниже -20 градусов. Для установки прибора для уличного освещения в средней полосе России, а также в северных районах, прибор следует подбирать с рабочей температурой до -50 градусов.
После того как прибор будет выбран и приобретён, необходимо правильно его установить для обеспечения безотказной работы осветительных приборов.
Схема подключения и установка
Установить фотореле можно самостоятельно. Это устройство крепится на вертикальную поверхность в месте, где солнечное освещение пространства находится на достаточном уровне.
При установке этого устройства следует учесть некоторые моменты, которые могут повлиять на нормальное функционирование прибора, а также на его долговечность:
Схема подключения фотореле
- Если рабочее напряжение прибора – 220 В, то его следует подключить к сети, в которой отклонение от номинала не превышает 10%. Двенадцативольтовые устройства устанавливаются через понижающий трансформатор и выпрямитель тока. Если подключается резервная система, то возможно подключение, от аккумуляторных батарей.
- Запрещается установка фотореле в местах рядом с легковозгораемыми предметами, а также возле ёмкостей с химическими реагентами и кислотами.
- Если устанавливается устройство с выносным фотоэлементом, то при покупке устройства необходимо проверить наличие специального кронштейна, на который устанавливается чувствительный элемент.
- Установка датчика фотореле должна быть осуществлена таким образом, чтобы на него не падал свет от освещения, которое включается этим датчиком.
Схема подключения прибора к регулируемой осветительной системе очень проста, но следует учесть некоторые моменты и правила такого подключения.
Фотореле имеет три провода различного цвета:
- Красный – выносной, коммутирующий провод.
- Коричневый – фазный провод.
- Синий – “0”.
Перед проведением работ по подключению реле, необходимо полностью обесточить проводку.
Синий провод соединяется с “0” подводящей проводки и со светильником.
Красный провод выводится из фотореле напрямую на осветительный контур.
Коричневый – подключается только к фазному проводу проводки.
Если прибор имеет только два провода на выходе, то его необходимо подключить следующим образом:
- Подключение “фазы” осуществляется к красному проводу устройства.
- Подключение “0” производится к синему проводу.
- Вывод электрического тока к потребителям осуществляется на плате, и соответствующие провода закрепляются с помощью клемм.
Такие устройства предназначены для подключения одной лампочки. Если необходимо соединение нескольких осветительных приборов, то их следует подключать параллельно.
Некоторые устройства могут быть подключены к заземлению, поэтому при наличии дополнительного провода или контакта, подключение осуществляется стандартным способом, и “земля” подводится к устройству по 3 – жильному кабелю.Для подключения проводов наиболее правильным вариантом, будет использование клемм, но возможна и спайка медных проводов с последующей изоляцией.
Все элементы для автоматического включения освещения, предназначенные для работы на улице, имеют степень защищённости не ниже IP44, но при налипании большого слоя снега возможно серьёзные перебои в работе такого устройства. Поэтому датчик фотореле, желательно установить под небольшим прозрачным навесом. Для изготовления навеса более всего подходит сотовый поликарбонат.
Не стоит размещать фотореле слишком низко. При переносе громоздких предметов, устройство можно легко повредить.
Рекомендуемая высота установки – 2,1 м.
Схема фотореле
Регулировка фотореле
Регулировка этого прибора необходима, чтобы правильно установить порог срабатывания. Если этого не сделать, то в очень пасмурный день освещение может автоматически включиться, а в лунную ночь произойдёт отключение элемента.
Регулировку следует осуществлять в то время суток, когда необходимо его включение. Когда освещённость снизится до требуемого значения, на обратной стороне устройства необходимо медленно поворачивать регулировку до момента включения электричества.
Блиц-советы
- При установке реле следует правильно расположить фоточувствительный элемент. Если датчик установить “вверх ногами”, то правильно работать такое устройство не будет.
- Суммарная мощность всех светильников не должна быть больше рабочей мощности реле. Если нагрузка будет превышать номинальную величину, то прибор будет перегреваться и может выйти из строя.
- При установке элемента на высоте более 2 метров, следует соблюдать осторожность, для подъёма использовать только металлическую лестницу. В противном случае можно получить серьёзные травмы при падении с высоты.
- Для установки фотореле с целью организации освещения на приусадебном участке, следует правильно выбрать устройство, не только по необходимой мощности для запитки всех потребителей, но и по качеству настройки. Универсальными считаются устройства, которые можно дополнительно запрограммировать на включение.
- Только сертифицированные элементы способны работать десятилетиями, без дополнительного обслуживания и ремонта, поэтому при покупке, необходимо требовать от продавца предъявить документы на реализуемый товар.
- Если к фотореле планируется подключение мощных прожекторов, то вся электрическая разводка должна быть осуществлена кабелем, который рассчитан на высокую нагрузку. Несоблюдение этого правила может привести к сильному перегреву проводника, оплавлению изоляции и короткому замыканию.
- В том случае, когда самостоятельная установка вызывает большие затруднения, следует обратиться к профессиональным электрикам, которые установят осветительное оборудование и автоматику качественно и с гарантией.
Статья была полезна?
5,00 (оценок: 1)
Подключение фотоэлементов безопасности к автоматике для ворот своими руками
Фотоэлементы представляют собой инфракрасные сканеры, которые обнаруживают преграды на пути движения створок ворот и предотвращают столкновение.
Устанавливаются парные датчики по разные стороны проезда строго друг напротив друга. При включении автоматики от элемента-передатчика к элементу-приемнику идет инфракрасный луч, не видимый глазу. Если в проезде возникнет какое-либо препятствие, то оно прервет луч, после чего ворота остановятся или начнут открываться (зависит от настроек и направления движения створок).
О чем пойдет речь далее:
- Возможные различия между моделями фотоэлементов.
- Схема подключения к приводу откатных ворот.
- Схема подключения с распашными воротами.
- Схема подключения датчиков безопасности к шлагбауму.
Возможные различия между моделями фотоэлементов
Различия между моделями фотоэлементов бывают по нескольким направлениям:
• Питание элементов
• Особенности монтажа
• Дальность действия датчиков и угол рассеивания луча
Питание элементов
Можно приобрести проводные сканеры проезда или беспроводные модели.
Электропроводку традиционных датчиков прокладывают до монтажа самих элементов. Оптимальной считается скрытая проводка, когда под проездом провода протягивают внутри пластиковой водопроводной трубы сечением 15-25 мм, в грунте и внутри опор – в гофре.
Работа беспроводных фотоэлементов обеспечивается за счет пальчиковых батареек, установленных внутрь корпуса. Такие датчики обычно обходятся в 2-2,5 раза дороже обычных проводных моделей, к тому же требуют постоянного контроля работоспособности и своевременной замены элементов питания.
Особенности монтажа
Рекомендуется устанавливать датчики на высоте 50-100 см от земли. Обычно выбирают отметку в 60 см, чтобы контролировать появление в проеме бампера машины.
Конструктивно датчики бывают встраиваемыми («утапливаются» заподлицо с монтажной поверхностью) или накладными (выступают над основанием).
Чаще всего фотоэлементы устанавливают непосредственно на воротные столбы.
С откатной конструкцией можно установить сканеры на нащельниках, спрятав их от посторонних глаз.
Для повышения уровня безопасности рекомендуется устанавливать вторую пару элементов на стойках с противоположной стороны проезда. С откатными конструкциями датчики можно установить со стороны двора близко к линии ворот – нескольких сантиметров будет достаточно.
С распашными воротами стойки выносятся за линию открытых створок. К примеру, при ширине створки в 2 м, датчики устанавливают на дистанции 2,2-2,5м от линии ворот, чтобы сами створки не перекрывали при движении инфракрасный луч.
Пример установки стоек с датчиками показан на схеме ниже. Ворота в данном случае открываются внутрь двора.
Иногда дополнительную пару фотоэлементов ставят на другой высоте, поближе к земле, чтобы обеспечить безопасность маленьким детям или домашним животным. Кстати, дети вообще могут экспериментировать с проползанием под лучом или перепрыгиванием через него, так что пара сканеров на разной высоте позволит усилить защиту.
Дальность действия датчиков и угол рассеивания луча
Для различных по ширине проемов предназначены разные модели датчиков. Определить подходящую пару позволяет значение дальности действия луча. Чаще всего параметр расположен в диапазоне от 10 до 30 м. Для небольших проездов подойдут любые датчики, а для более широких ворот следует внимательнее выбирать модель с достаточной дальностью луча.
Угол рассеивания луча влияет на требование к точности монтажа парных датчиков. В одних случаях места установки должны выбираться очень тщательно, чтобы соблюдался единый горизонт без каких-либо отклонений, в других требования будут менее жесткие. К примеру, значение 7° говорит о допустимости некоторого небольшого расхождения.
Некоторые модели оснащены поворотной платформой. В этом случае даже установка со значительным перепадом высоты между элементами не будет помехой для датчиков – работа оптики согласовывается за счет корректировки положения платформ.
Схема подключения к приводу откатных ворот
Продемонстрируем включение фотоэлементов в автоматическую откатную систему на примере привода Miller Technics 1000.
Подключение осуществляется между блоком управления и двумя фотоэлементами. Предварительно прокладываются электрокабели от привода к местам крепления датчиков. Оптимально провода в гофре проводить на глубине порядка 70 см, а к дальнему фотоэлементу под проезжей частью – внутри трубы (подойдет пластиковая водопроводная с диаметром 15-20 мм).
Ниже приводится схема разводки проводов с указанием количества жил и размеров сечения:
Сначала необходимо снять крышку привода и добраться к плате управления.
Для подключения ближайшего к приводу элемента к плате соединяют следующие контакты:
• «+» и «-» датчика с питанием 15 В платы;
• «COM» датчика с «GND» платы;
• «NC» датчика с «INFRO» платы.
С дальнего фотоэлемента идут лишь провода от контактов «+» и «-» к питанию 15В на плате.
Обычно в блоке управления предустановлена пара перемычек. При подключении фотоэлементов снимается перемычка с клемм «INFRO-GND», а на паре «STOP-GND» все остается без изменений.
Далее проверяется срабатывание датчиков. С откатной автоматикой остановка с реверсом предусмотрена только для закрывающейся створки. Поэтому следует открыть ворота, а при закрывании оборвать луч (просто встать между датчиками) – створка должна остановиться и начать открывание.
В случае, если ворота продолжают закрываться, не реагируя на прерывание луча, следует поменять местами проводку следующих пар контактов: «L1» с «L2» и «OL» с «CL».
Схема подключения с распашными воротами
Подключение инфракрасных датчиков к автоматической распашной системе проиллюстрируем на популярной модели Miller Technics 4000.
Плата управления размещена в отдельном коробе, который крепится на заборе или иной вертикальной поверхности рядом с одним из приводов. Проводка от фотоэлементов должна вестись к этому блоку.
К плате можно подвести две пары фотоэлементов. Пока они не установлены, DIP-переключатели с маркировкой «Ph_conn1» и «Ph_conn2» остаются в положении «ON». Когда подключается 1 пара фотоэлементов, то устанавливается положение «OFF» на DIP-переключателе с подписьюю «Ph_conn1», второй остается без изменений.
Далее приводятся схемы, как именно производятся подключения.
Ближний к блоку фотоэлемент:
Удаленный датчик:
Схема подключения датчиков безопасности к шлагбауму
Пример подключения сканеров к шлагбауму продемонстрируем на модели Professional 306.
Блок управления шлагбаума расположен внутри тумбы. Открываем дверцу и подключаем фотоэлементы к плате.
Фото ниже показывает узел с клеммами, которые отвечают за подключение датчиков безопасности.
Схема подключения ближнего (Приемник) и дальнего (Передатчик) фотоэлементов выглядит следующим образом:
Важно: Фотоэлементы подключаются после того, как другое воротное оборудование установлено и проверено в работе.
При возникновении дополнительных вопросов по подключению фотоэлементов или иных аксессуаров можно обратиться за бесплатной консультацией к нашему инженеру.