Фотореле для уличного освещения: выбора, схема подключения, настройка

С наступлением вечера вдоль городских улиц сами по себе зажигаются фонари, автоматизация этого процесса уже никого не удивляет. Сегодня фотосенсоры, управляющие уличным освещением, доступны не только коммунальным службам, но и рядовым владельцам загородных домов. Сделать своё жилище более комфортным и умным можно без особых финансовых затрат и электромонтажных навыков, надо только учесть несколько важных нюансов: знать схему подключения фотореле и правила работы с ним.

Как работает датчик освещённости

Задача фотореле — включить осветительный прибор, когда во дворе становится сумеречно и выключить его с наступлением рассвета. В основе прибора — светочувствительный элемент (фотодиод, газоразрядник, фототиристор, фоторезистор), который на свету изменяет свои характеристики. Например, в фоторезисторе уменьшается сопротивление, ток легко проходит через этот элемент и замыкает контакт, выключающий освещение.

Дополнительные элементы прибора помогают избежать ошибочного включения/выключения, настроить чувствительность сенсора, усилить сигнал от датчика и т. д.

Зачем нужно фотореле

Система уличного освещения может работать и без фотосенсоров. Но датчик день-ночь придаёт ей дополнительные преимущества:

• Удобство. Стандартная система освещения предусматривает установку включателя возле входной двери на улице, или в самом доме. Это удобно для того, кто решил выйти из дома поздним вечером. Но при возвращении домой в тёмный период суток приходится идти к выключателю с фонариком, или даже открывать замок в полной темноте. С датчиком можно настроить включение подсветки с наступлением сумерек и владелец приедет на уже освещённую площадку у калитки или перед гаражом.
• Экономия электроэнергии. Жильцы загородных домов нередко забывают выключить свет на улице перед сном или уходом из дома. С датчиком такого не случится. Стандартный выключит свет с первыми лучами солнца, комбинированный с датчиком движения — как только все уйдут со двора, а программируемый — в точно указанное время.
• Имитация присутствия. Воры не рискуют пробираться в дом, пока хозяева дома, а основной признак их присутствия — включённый свет. Уличная подсветка с сенсором создаёт видимость присутствия и таким образом защищает дом от вандалов и грабителей, пока семья на отдыхе или в командировке.

Датчики освещённости хорошо показали себя в городских осветительных системах, их нередко используют коммунальные службы, владельцы торговых центров, автостоянок, рекламных щитов и т. д. В частных загородных домах фотореле тоже выгодны и уместны, поэтому приобретают всё большую популярность.

Выбираем модель фотосенсора с учётом технических характеристик

При покупке обратите внимание на:

• Напряжение (вольты). Производители выпускают приборы, питающиеся от сети с напряжением 12В, 24В и 220В. Рекомендуем выбирать последние, так как их можно подключить к бытовой сети. Для других устройств придётся приобретать преобразователи напряжения, что сделает конструкции более дорогой и менее надёжной.
• Ток коммутации (амперы). Если этот параметр выбрать неправильно, срок службы датчика значительно снизится. Поэтому с количеством подключаемых к фотореле осветительных приборов и типом используемых ламп (диодные, экономки, накаливания) нужно определиться до выбора датчика. Для получения максимального тока коммутации нужно сумму мощностей всех ламп разделить на 220 (напряжение в сети). Цифра, указанная в паспорте прибора, должна быть больше полученной в результате вычислений.
• Порог включения (люмены). Параметр определяет чувствительность датчика к свету. Если сенсор будет малочувствительным, освещение начнёт включаться слишком рано, а слишком чувствительный помешает включению в зимний период из-за отражения света снегом. Посмотрите в паспорте на параметры регулировки порога, диапазон должен составлять 2–100 Лк или 5–100 Лк.
• Задержка включения/выключения (секунды). Диапазон регулировки также указывается в паспорте прибора. Должна быть возможность установить задержку в 5–7 секунд, чтобы освещение не выключалось каждый раз, когда мимо проезжает машина.
• Мощность (ваты). Чем меньше этот показатель, тем экономнее будет прибор. В паспорте устройства указывается энергопотребление в активной фазе (до 5 Вт) и в режиме ожидания (до 1 Вт).
• Степень защиты. Поскольку датчики уличного освещения монтируют под открытым небом, в корпус не должны проникать капли и пары влаги, он не должен деформироваться из-за ультрафиолета и т. д. Устойчивость прибора к атмосферным воздействиям обязана составлять IP44. В случае если датчик размещается в защитном коробе или под навесом, цифра может уменьшаться. Если вы подбираете модель с выносным фотореле, степень защиты можно снизить только для фотодатчика, но не для основного блока.

Если в вашем регионе очень суровые зимы, обратите внимание на диапазон рабочих температур, а если на фасаде мало места, отдайте предпочтением компактным моделям.

Разновидности датчиков освещённости

Обычные недорогие световые сенсоры позволяют автоматизировать освещение и подстроить его под продолжительность светового дня. Но поскольку в таком случае свет горит всю ночь, производители начали создавать модели с более широкими возможностями.

Среди них:

• Фотореле с датчиком движения. Включают свет, когда в подконтрольной зоне начнёт что-то двигаться. Благодаря фотодатчику, сигнал на включение срабатывает только в тёмный период. Прибор недорогой, надёжный и компактный. Но если по территории бегают домашние животные, или в поле зрения датчика есть ветки растений, существует высокая вероятность ложного срабатывания сенсора.
• Фотореле, оснащённое и датчиком движения, и таймером. Прибор можно тонко настроить так, чтобы он срабатывал только когда нужно. Например, с 20.00 до 22.00 когда к калитке подходит гость либо возвращается хозяин.
• Фотореле с таймером. Прибор даёт возможность экономить электроэнергию, выключая свет в неиспользуемое время. Если привычки семьи устоялись и привязаны к определённому времени, такой вариант может быть очень удобным. Многие предпочитают этот вид приборов, поскольку их не обязательно монтировать на улице, таймер может подать сигнал к включению прямо из дома.
• Программируемые фотореле. Приборы этого типа самые дорогие, но превосходят другие типы по функциональности. Они дают возможность настроить включение/выключение освещение в зависимости от природной освещённости, периода времени, дня недели, сезона.

Оптимальными по цене и функционалу являются устройства день-ночь с датчиком движения и встроенным таймеров. Для абсолютного большинства бытовых задач реализуемых ими сценариев вполне достаточно.

Ещё один подход к классификации фотосенсоров — вид исполнения. Различают:

• Фотореле для наружного монтажа. Устройство устанавливается на улице, чаще всего — на стене дома. Такой фотодатчик должен обладать герметичным корпусом и изготовляться из термо- и УФ-стойкого пластика.

  

• Фотореле для внутреннего монтажа. Прибор монтируется в основной электрощит дома на DIN-рейку. К нему прилагается выносной датчик, который необходимо закрепить на фасаде и соединить с блоком двумя проводами. Требования по защите основного корпуса в таком случае снижаются, но фотосенсор необходимо защитить от влаги и случайных ударов. Поскольку для прокладки провода придётся штробить стены, фотореле внутреннего монтажа лучше устанавливать на этапе ремонта.

  

Если у вас мало опыта в монтаже электроприборов, или вы опасаетесь повредить новые обои, лучше предпочесть фотореле наружного монтажа.

Производители фотореле: страны и цены

Изготовление таких приборов не требует уникального оснащения или сложных технологических процессов, поэтому наравне с западными изделиями рынок предлагает немало отечественных фотодатчиков. При этом у каждой страны есть как бюджетные, так и недорогие модели с разной степенью защиты.

Сравнительная таблица фотореле разных производителей

Если вы нашли модель с подходящим током коммутации, степенью защиты и другими параметрами среди изделий русских производителей, не стоит переплачивать за немецкий аналог. Но и слишком экономить не стоит, так как это скажется на долговечности датчика.

Фотореле IEK

В нашей стране очень популярны фотореле российского производителя IEK.

Таблица характеристик фотодатчиков марки IEK

Все модели датчиков этой марки изготовлены из негорючего пластика (поликарбоната), который защищает дом от случайного возгорания. По своим техническим характеристикам приборы подходят для Европы и средней полосы России, исключением могут стать только очень жаркие регионы и крайний Север.

Выбор места для монтажа

Если неправильно разместить сенсор, вся система будет работать неадекватно. Поэтому месторасположения фотодатчика должно располагаться:

• далеко от высоких заборов, деревьев, навесов и других препятствий для естественного света;
• в зоне, освещаемой только солнечными лучами, а не фонарями;
• далеко от горючих и легковоспламеняющихся материалов (на случай короткого замыкания);
• на участках, которые не подвергаются химическим воздействиям и механическим ударам.

Также желательно, чтобы сенсор находится не слишком высоко, тогда его время от времени можно будет протирать от пыли, не пользуясь лестницей.

Схемы подключения фотореле к фонарю

Для монтажа датчика день-ночь не понадобятся специализированные познания, а подсказки наносятся либо на упаковку, либо на сам прибор. В зависимости от модели, из корпуса фотосенсора выходит два или три провода.

Из универсального устройства выходит три провода:

• фазовый (красный, маркировка L);
• нулевой (синий, маркировка N);
• заземляющий (зелёный, маркировка РЕ).

На фотопримере видно, что в прибор должны войти два кабеля, в каждом из них по три цветных провода. Кабель 1 предназначен для подключения к лампочке. Его синий вывод соединяется с клеммой N, а красный — с клеммой L, аналогичным образом они подключаются и к патрону лампочки. Заземляющий провод соединяется с зелёным проводком кабеля 2 и фиксируется винтом. Кабель 2 необходим для питания прибора, его красный и синий провод подсоединяются аналогично, к соседним клеммам N и L.

Существуют модели с двумя выводами, там отсутствует заземляющий провод. Такие фотодатчики подходят для домов, где система заземления оборудована отдельно.

Способ подключения у них ещё проще, входящий кабель присоединяется к клеммам L и N (фаза и ноль соответственно), а для выхода подсоединяется только фазовый кабель. Ноль подаётся на светильник через пускатель КМ, мимо фотосенсора.

Если фотосенсор должен управлять несколькими лампочками, нужно добавить к нему контроллер.

Контроллер присоединяется к выходным клеммам фотодатчика и добавляет ещё одну контактную пару. С его помощью лампы можно подсоединить параллельно, а не последовательно (как в ёлочной гирлянде). Подсоединение нескольких потребителей через контроллер делает цепь надёжнее и позволяет лампам гореть даже когда одна из них вышла из строя.

Видеоинструкция по подключению и настройке фотореле

Изготовление своими руками

Имея минимальные навыки использования паяльника можно собрать простейшее реле самостоятельно. Для начала стоит воспользоваться схемой с минимумом составляющих.

Вам понадобятся:

• PR1 — фоторезистор;
• R1 — электролитический конденсатор на 10K;
• VD1 КД522 — защитный теплоэлектрический диод;
• VT1 и VT2 — транзисторы структуры n-p-n;
• КТ315Б — транзистор;
• К1 — электролитический конденсатор на 10 000 микрофарад;
• К1.1 — включатель/выключатель;
• нулевой и фазовый провода.

Эти детали можно купить в магазине радиотоваров, или выпаять из старой ненужной техники.

В данной схеме транзисторы VT1 и VT2 формируют эмиттерный повторитель, благодаря которому сигнал от фотодатчика усиливается и оказывается достаточно мощным для размыкания электрической цепи. Благодаря диоду VD1 предотвращается течение обратного тока. А реле полностью заменяет транзисторный каскад, используемый в более сложных схемах.

Для сборки фотодатчика необходимо последовательно спаять ножки используемых элементов, или воспользоваться платой с контактами. Чтобы удостовериться в работоспособности изделия желательно проверить его на стенде с одной лампой. Дабы установить подходящую чувствительность прибора, необходимо впаять в схему резистор переменной величины. Изменяйте сопротивление резистора, пока прибор не начнёт подавать сигнал включения/выключения при правильном уровне освещённости (эксперименты можно проводить вечером при выключенных светильниках). Как только нужный уровень сопротивления будет найден, вместо регулируемого резистора надо впаять постоянный. В качестве корпуса для изделия можно использовать распределительную коробку для наружного монтажа электропроводки, только в ней надо сделать окошко для фоторезистора.

Поскольку реле позволяет использовать схему в сети 220В, подключать его можно так же, как покупное.

Видеоинструкция по изготовлению фотодатчика для диодного освещения

Настройка

Если вы купили фотосенсор готовым, понадобится отрегулировать его параметры, чтобы свет не включался слишком рано и не горел, когда на улице уже стало светло.

Заглянув под колпак фотосенсора легко заметить круглую ручку, поворотом которой устанавливается светочувствительность прибора. Для начала установить её в крайнее правое положение (обозначено значком минус). Это значит, что для включения освещения понадобится кромешная тьма. Подключите датчик к сети и во время, когда вам хотелось бы включить уличную подсветку откройте корпус и поворачивайте рычажок, пока сенсор не подаст сигнал включения. Оставьте рычажок в этом же положении и система всегда будет запускаться при таком же уровне освещения.

Поскольку свет, отражённый от снега, может приводить к слишком быстрому отключению света на зиму светочувствительность датчика стоит уменьшать, а весной снова увеличить по описанной схеме.

В более сложных фотореле с выносными датчиками также регулируется время отсрочки включения/выключения. Для изменения также нужно переключить соответствующий рычажок, только он поворачивается не плавно, а с одной позиции на другую. Позиции и рычажки подписаны прямо на корпусе, поэтому с настройкой проблем не возникнет.

Возможные неисправности механизма для уличного освещения

Если фотодатчик работает неправильно, причина чаще всего кроется в ошибках монтажа или настройки.

Для начала удостоверьтесь, что перед устройством день-ночь не появился уличный фонарь, высокий забор, может дерево со времени установки стало значительно выше, или начало больше затенять участок, когда на нём появились листья. Такие преграды необходимо устранить или перенести фотореле на более подходящее место.

Также возможно, что кто-то из жильцов дома случайно изменил настройки, или они стали неактуальными со сменой сезона. Проследите за установленной светочувствительностью и установите задержку срабатывания не менее 5 минут.

Если в систему недавно добавили датчик движения, ложное включение может объясняться передвижением домашних животных или прохожих на улице.

Когда простые методы не помогают, необходимо заглянуть внутрь прибора. Возможно, в корпус попала влага и контакты окислились либо в результате скачка напряжения в сети один из элементов платы сгорел. Если повреждения не слишком значительны, стоит отнести прибор в мастерскую и проконсультироваться насчёт ремонта. Но в случае когда плата заметно повреждена, придётся заменить устройство полностью (или только выносной датчик). В самостоятельно изготовленном приборе следует в первую очередь проверить качество пайки, а при необходимости — заменить вышедший из строя элемент.

Когда прибор полностью исправен и правильно настроен, причина может крыться в подключённых к нему проводах. Тщательно проверьте целостность изоляции на каждом участке и при необходимости замените повреждённый кабель.

В случае когда неисправность самостоятельно обнаружить не удаётся необходимо обратиться к продавцу (если прибор на гарантии) или представителю производителя.

Стоит ли использовать фотореле на своём участке

Таблица достоинств и недостатков датчиков день-ночь

Люди, которые уже решились установить на своём участке фотореле, ни за что не откажутся от этого прибора. Ведь настраивать и подключать его нужно только один раз, а весь срок службы датчик день-ночь исправно включает свет тогда и там, где это удобно владельцу.

Похожие записи:

Способы подключения звука от компьютера к телевизору

Подключение датчика движения для освещения — инструкция

Усилитель для Wi-Fi роутера: виды, характеристики и настройка