Общее описание и назначение

Уличный фонарь может включать в конструкцию фотореле или сумеречные выключатели, которые и являют собой традиционные датчики света. Фотореле состоит из фотодатчика, реагирующего на появление/исчезание световых лучей. Под их воздействием изменяются свойства веществ, составляющих функциональную основу главных элементов фотодатчика, например, сопротивление, или происходит эмиссия электронов из отрицательно заряженного электрода лампы.

Нередко фотореле используются в частных секторах в качестве более удобной и экономичной замены стандартному уличному освещению, которая за счет автоматизации исключает необходимость в ручном управлении его режимами. Датчики света и более продвинутые их вариации — с датчиками движения — обеспечивают бесперебойную подачу искусственного светового потока в течение долгих лет.

Датчик освещения

Сумеречный выключатель, датчики освещения (освещенности) – это устройство для автоматического управления источниками искусственного (электрического) света. В зависимости от степени освещения окружающего пространства, датчик способен подавать сигнал для включения/выключения ламп, прожекторов, фонарей и других осветительных приборов. Правильно установленное и запрограммированное оборудование работает без участия человека. Иными словами, датчик света (сумеречное реле) представляет собой автоматический выключатель, который отслеживает и контролирует яркость освещения определенной территории или помещения. При возникновении сумерек он включит свет, а после восхода солнца – выключит. При использовании данного оборудования можно получить экономию электроэнергии до 10-15%.

Устройство, установка и принцип работы датчика освещения

Основная область применения датчиков освещенности – автоматическое управление светом. Их используют для автоматизации освещения в гаражах, подъездах жилых домов, на автодорогах, приусадебных территориях частных коттеджей и в других местах, где днем пространство освещается естественным светом, а при наступлении сумерек – электрическим.

Принцип работы датчиков освещенности заключается в отслеживании уровня светового излучения, попадающего в поле «видимости» прибора. Лучи света фокусируются с помощью фотоэлемента (светового реле) и направляются к детектору. Когда достигается определенный порог яркости (минимальный или максимальный), детектор создает напряжение, которое используется прибором в качестве сигнала для замыкания цепи и блокировки электрических устройств. Именно этот сигнал, получаемый в результате создаваемого напряжения, включает светильник при возникновении сумерек, а с наступлением рассвета – выключает его. С целью экономии в ночные часы возможно отключение датчика на определенное время.

Таким образом, любой датчик освещения (уличный, домашний) является фотодатчиком – первичным преобразователем, элементом регулирующего, сигнального, измерительного или управляющего устройства системы. Он преобразует отслеживаемую и контролируемую величину в сигнал, удобный для использования.

Требуемая освещенность, при которой срабатывает датчик света, составляет 5 – 50 люкс. Она может регулироваться в зависимости от места и условий установки.

Классификация оборудования

Датчики для автоматического включения освещение различаются по нескольким показателям:

• по размерам – бывают малогабаритными (встраиваются в осветительные приборы) и стандартными (устанавливаются самостоятельно);
• по способу управления – делятся на программируемые, автоматические, с функцией ночного энергосбережения, с возможностью принудительного отключения;
• по мощности нагрузки – до 1000, до 2000, 3000 Вт;
• по типу нагрузки – энергосберегающие, светодиодные, люминесцентные или лампы галогеновые 220В, накаливания 220В, галогеновые 12В с электронным трансформатором (либо с обмоточным трансформатором);
• по варианту исполнения – накладные (настенные), внутренней (встраиваются в электрощит на DIN-рейку) или наружной установки;

Датчики освещения могут быть влагостойкими, а также с выносным фотоэлементом.

В некоторых случаях для управления лампами также используется подключение датчика движения для освещения, который реагирует на присутствие человека.

В настоящее время распространены датчики освещенности таких марок, как CAREL, HAGER, ELTAKO, GIRA THERMOKON и других. Цена на датчик освещения зависит от типа, функций оборудования и производителя.

Достоинства и недостатки использования

Продолжая отмечать достоинства фотореле, следует выделить следующие:

• регулировка параметров включения/выключения;
• настройка индивидуального режима освещения (в моделях со встроенным таймером);
• запуск освещения в ответ на фиксацию движения (в моделях со встроенным датчиком движения).

Последнее особенно активно применяется в охранных системах. Уровень безопасности значительно повышается, когда имеется устройство, включающее свет автоматически при обнаружении перемещения в определенном радиусе. Так создается иллюзия присутствия людей, что отпугивает воров.

Световой датчик не обладает сколь-нибудь значимыми недостатками. Некоторое увеличение расходов на приобретение полностью компенсируется экономичностью при эксплуатации в быстрые сроки.

Устройство и принцип действия

Когда на светочувствительную деталь (фотоэлемент), входящую в схему фотореле, попадает свет, ее сопротивление изменяется, после чего через регулировочную схему на запускающий транзистор поступает сигнал. Роль фотоэлемента обычно играет фоторезистор, фотодиод или фототранзистор, но в зависимости от сложности устройства могут попадаться и фотосимисторы, фототиристоры. Транзистор подключен к реле, которое коммутирует нагрузку, то есть замыкает контакты подсоединенных к датчику лампочек.

Индикатор для дома

Датчик освещенности или света – это специальное автоматическое устройство, которое в зависимости от настроек и типа помогает контролировать работу осветительных систем. Существует несколько видов такого оборудования. Классифицировать их можно по принципу работы и месту установки. Бывают:

1. Ультразвуковые;
2. Инфракрасные;
3. Микроволновые;
4. Комбинированные.

Встраиваемые ультразвуковые модели работают по принципу отражения ультразвука от определенного предмета в диапазоне своего действия. Их редко используют для дома, т. к. они обладают сверхвысокой чувствительностью, поэтому такие датчики света в основном используются для улицы. Частота работы – от 20 до 60 кГц, такой диапазон необходим, чтобы исключить включение света при появлении в области действия животного.

Автоматический датчик движения инфракрасного типа использует для определения объекта в диапазоне своего действия инфракрасные лучи. Каждый ивой объект имеет собственное излучение, но датчик реагирует только на определенный их диапазон, который можно настроить по собственному усмотрению.

Фото — сенсор инфракрасного типа

Микроволновый, как и акустический датчик включения света, реагирует на движение в области своей работы. Но для определения он использует радиоволны. Такая модель может быть установлена как в бытовых условиях, так на улице: в туалете, ванной комнате, гостиной.

Комбинированные представляют собой сочетание нескольких датчиков, принцип их действия совмещает в себе несколько озвученных выше технологий.

Также в уличных датчиках дневного света часто используется чувствительный элемент. Такие модели называются фотореле и реагируют на снижение уровня солнечных лучей. С наступлением темноты они автоматически регистрируют уменьшение солнечной активности и включают свет. Эту систему очень удобно использовать для освещения улицы и промышленных объектов.

Еще любой датчик присутствия для включения света может характеризоваться двумя принципами действия:

1. Активным;
2. Пассивным.

Активный чаще всего представлен в настенном исполнении. Его подключение производится при помощи двух деталей – приемника и передатчика. Во время работы осуществляется постоянное сканирование пространства. Если поток звука и инфракрасного излучения нарушается, то контакты замыкаются, начинает работать освещения.

Потолочный пассивный не производит постоянную проверку помещения, он реагирует непосредственно на объект в зоне действия. Они регистрируют излучение объекта. Такой принцип считается более экономным, но при этом они подвержены ложному включению.

Фото — подключение фотореле

Каждый датчик включения света имеет свои технические характеристики, рассмотрим основные параметры для всех:

1. Однофазная сеть 220/50, трехфазная – 380/50;
2. Воспринимают объект, скорость движения которого не более2 км/ч;
3. Потребляемая мощность от 0,3 Вт;
4. Максимальная нагрузка до 1200 Вт;
5. Защита IP20 – IP44;
6. Диапазон распознавания ультразвука 30-90 Дб, но при этом учитывается уровень шума на улице, который может являться помехой для нормальной работы сенсора.

По типу установки еще бывают проводные и беспроводные индикаторы. Проводными моделями удобнее пользоваться в помещении, т. к. нет вероятности замыкания кабелей из-за высокого уровня влаги. Уличный датчик преимущественно выбирается беспроводной – такой сенсор света легче использовать в экстремальных условиях и установить на проблемные участки.

Фото — подключение датчиков для дома

Видео: тестирование и подключение датчика света

Разновидности

Первичная классификация сумеречных выключателей разделяет их на две группы:

• Со встроенным фотоэлементом. В таких моделях все детали объединены в одном корпусе, устанавливаемом непосредственно на улице. Корпус наделен хорошей защитой от воздействий внешней среды (повышенные или, наоборот, пониженные температуры и так далее), схема часто ограничена по коммутации токов 16-ю амперами.
• С выносным фотоэлементом. Эти фотореле включают коммутационный прибор, устанавливаемый в распределительный щиток, и отдельный фотоэлемент, располагаемый на открытом пространстве. Оба компонента соединяются между собой проводами. Данные модели могут быть рассчитаны на номинальные токи до 63 А (и даже более высокие).

Фотореле с таймером

Обладает одним явным преимуществом, которое заключается в возможности выставить время активности. Выходы фотореле будут активированы только тогда, когда степень освещения будет ниже заданного порога. В противном случае они отключатся и будут оставаться неактивными, что касается также значений, выходящих за пределы заданного диапазона освещения.

Фотореле с датчиком движения

Усложнено наличием в конструкции специальных фотоэлементов с мультилинзой, выполняющих функцию фотоприемника. Мультилинза составлена из 20-60 линз, фокусирующих инфракрасный свет на сенсорном фотоэлементе. При пересечении человеком сектора оптической системы, на фотоэлементе возникает импульс, усиливающийся и преобразовывающийся в цифровой формат. Затем он передается исполнительному механизму, который производит включение/отключение лампочек.

Фотореле с программируемыми настройками

Наиболее дорогостоящий тип сумеречных выключателей с дополнительными настраиваемыми режимами освещения по дням недели, сезону.

Разновидности датчиков освещенности

В системах освещения используются различные типы фотореле. В зависимости от условий эксплуатации, их датчик освещенности может быть встроен в основной прибор или вынесен наружу.

Существуют модификации устройств, оборудованные таймерами. Эта функция дает возможность выключать свет в строго установленное время, выставляемое по желанию. Обычно такие приборы используются для отключения декоративных подсветок на прилегающей территории, не нужных в ночное время.

В последнее время все чаще используются так называемые умные устройства – астрономические таймеры. Они обладают собственной памятью, в которую закладываются все необходимые данные по освещению, в том числе время восхода и заката солнца в различных климатических зонах. Во время настройки достаточно установить нужный часовой пояс и прибор самостоятельно выполнит включение или отключение освещения в соответствии с введенными данными.

В наиболее простых ситуациях можно обойтись обыкновенным прибором стандартной конструкции. При необходимости к нему можно всегда подключить и датчик движения и таймер. Это обойдется значительно дешевле, чем использование дорогих навороченных устройств. Когда выходит из строя дорогой прибор, его нужно менять полностью, тогда как в цепи отдельных элементов потребуется замена лишь одного из них.

Технические характеристики

Паспорт любого фотореле содержит сведения о его характеристиках. Среди них важнейшими являются следующие:

Напряжения питания

Частный случай — 220 вольт при 50-ти герцах. Существуют модели на 12 В и 24 В, но они не пользуются широким спросом по причине возникающей необходимости дополнительно обустраивать и защищать соответствующие блоки питания.

Максимально допустимый ток

Параметр крайне важен, если речь заходит об управлении большим количеством лампочек. Напротив, для освещения небольшой парковой зоны, одного подъезда он не существенен — с такими задачами легко справится любая модель.

Наличие настроек движения

Если фотореле совмещено с датчиком движения, тогда оно будет срабатывать только во время темноты при обнаружении передвигающегося объекта.

Температурный режим использования

Чем больше диапазон рабочих температур, тем лучше. Вполне приемлемым считается от -20-ти до +50°C.

Степень защиты корпуса от попадания воды и влаги

Поддержка стандартов IP65, IP40 и других. Первый позволяет установить фотореле под открытым небом, второй разрешает использовать устройство только при наличии защитного кожуха либо в помещении. Степень защиты может быть указана отдельно для клеммника и основной части датчика света.

Габаритные размеры и вес

Также немаловажные характеристики, которыми руководствуются согласно условиям монтажа.

Основные критерии выбора

Разные виды фотореле служат для конкретных целей, которые определяют их характеристики, эксплуатационные параметры и дизайн. Это могут быть устройства, предназначенные для работы в закрытых помещениях, как-то лестничные клетки подъездов, либо специализированные на открытые пространства, где на них постоянно воздействуют атмосферные осадки.

Технические характеристики

Так кроме вышеописанных основных технических характеристик, на выбор сумеречного выключателя влияют следующие дополнительные:

• чувствительность фотоэлемента, выражаемая в отношении сгенерированного фототока к показателю светового потока, принятого световым элементом (мкА/лм);
• максимальная мощность, потребляемая нагрузкой — создается всеми осветительными приборами, подключаемыми к выводам реле (у упомянутой ранее модели SNS L 07 она составляет 3500 Вт).

Важно: выбрать импортный датчик по номинальному напряжению не всегда просто, поскольку указанные в инструкции и на корпусе значения не соответствуют стандартам для стран СНГ. В целом, отечественная фоторелейная продукция не уступает зарубежным аналогам по качеству и больше подходит для условий работы в наших электросетях.

Место размещения

Зависимо от рабочей среды, в которой будет работать датчик света, должны изменяться и его физические параметры. На открытом воздухе нужен прибор с герметичным корпусом, защищающим внутренние детали от осадков, грязи. С понижением температуры появляется необходимость в обогреве — он применяется в некоторых моделях. А для устройств, которые служат для освещения жилых помещений, это не актуально.

Возможные схемы подключения

Подключить датчик света к осветительной системе можно воспользовавшись подсказками, нанесенными на коробку или на само устройство. От корпуса может отходить 3 или 2 проводка — с заземлением и без. Схема, по которой подключается фотореле с заземлением представлена ниже:

Фазовый провод с маркировкой L обычно имеет красный цвет, нулевой с маркировкой N — синий, а заземляющий с маркировкой PE — зеленый.

В моделях с 2-мя выводами проводок заземления отсутствует. Они используются прежде всего в случаях с отдельно оборудованной системой заземления и подключаются еще проще — входной кабель вешается на клеммы L и N (фазой и нолем соответственно), а к выходу подключается только фазовый кабель. Ноль подается на прожектор через пускатель КМ в обход датчика:

Схема подключения датчика освещенности и его установка

Его основные характеристики такие:

— Размеры 99 x 74 x 37 мм — Питание 230 – 240 В, 50 Гц — Мощность макс. 1000 Вт (активная нагрузка, напр. лампа накаливания) макс. 500 Вт (некомпенсированная, индуктивная, cos φ = 0,5, напр. люминисцентные лампы — Установка светового порога с силой света примерно в 2 – 10 лк. — Потребляемая мощность < 0,8 Вт — Класс защиты IP 54 / II

Схема подключения датчика освещенности

Схема подключения датчика освещения аналогична схеме подключения обыкновенного выключателя, не зря одно из его названий – «сумеречный выключатель». Обычно датчик освещенности ставится в «разрыв» фазного провода идущего к светильнику. Главное различие электропроводки для него, от проводки обычного выключателя, заключается в том, что для работы сумеречного выключателя требуется подвод к нему и нулевого провода, который в обычных выключателях не используется.

При этом электропроводка для датчика освещения может выполнятся двумя основными способами, это:

Схема подключения датчика освещенности через распределительную коробку

В случае, если вы делаете электропроводку для сумеречного выключателя во время ремонта, лучше всего коммутацию проводов сделать через распределительную коробку как показано на изображении ниже. Здесь к светильнику подведен нулевой провод и земля (нулевой защитный провод) прямо из распред. коробки, а фазный провод приходит пройдя через датчик освещения. К самому же датчику подводится соответственно – фазный провод, провод идущий к светильнику и нулевой провод.

Схема подключения датчика освещенности с коммутацией проводов в датчике освещения.

Коммутация проводов в датчике освещенности применяется обычно в тех случаях, когда проводка делается уже при чистовой отделке и нет возможности сделать распределительную коробку. Схема показана ниже. Тут к сумеречному выключателю подходят фаза, ноль и земля, а уже от него идет вывод этих проводников на светильники.

Датчик освещенности | подключение.

В нашем примере установки датчика освещенности, мы будем использовать вторую схему, без использования распределительной коробки. Более подробно о выборе места установки и настройке читайте в статье «Датчик освещенности (освещения) | сумеречный выключатель».

Для большей наглядности, мы произведем установку на стенде. Для этого крепим рядом друг с другом датчик освещенности и лампу в патроне, которая будет символизировать светильник.

Теперь проделываем отверстия в нижней части корпуса датчика освещенности под прокладку проводов, для удобства они изначально намечены производителем. После этого вставляем в готовые отверстия резиновые пробки-уплотнители, из комплекта поставки датчика освещения, которые предотвратят попадание пыли и влаги внутрь.

Важно: Обязательно при установке ориентируйте датчик освещенности вниз вводными проводами, это значительно повысит его пыле и влагозащищенность.

Отключаем подачу электричества и подготавливаем входящий питающий провод, который, согласно схеме, к сумеречному выключателю должен подходить трехжильный: фазный провод – коричневый, рабочий ноль – синий, защитный ноль (земля) – желто–зеленый. Отмеряем необходимую для подключения длину проводов, после чего обрезаем их, а концы зачищаем приблизительно на 10мм.

После этого, просовываем провод через уплотнительную пробку и подсоединяем к датчику освещения в следующем порядке: в клемму с маркировкой L – фазный провод (коричневый), с маркировкой N – нулевой провод (синий), желто-зеленый провод – защитный ноль (Землю) – подводим в отдельно стоящую винтовую клемму, с обозначением заземления, как показано на изображении ниже.

Аналогичным образом поступаем с проводом идущем непосредственно к светильнику – обрезаем по длине и зачищаем концы примерно на 10мм. После этого помещаем так же через уплотнительную пробку, провод в датчик освещения и помещаем в клеммы. Коричневый провод будет питающий, фазный, его помещаем в клемму L со стрелкой, в N со стрелкой клемму помещаем синий провод – это будет рабочий ноль, желто-зеленый провод помещаем в винтовую клемму заземления, где зажимаем ее вместе с уже помещенным туда защитным нулем (землей) питающего кабеля.

Второй конец этого провода, подключаем к светильнику, в нашем случае фазный – коричневый и синий – нулевой провод, непосредственно к клеммам патрона для лампы, а желто-зеленый провод заземления должен подключаться на корпус светильника если он токопроводящий. В нашем случае оставляем его не подключенным.

Осталось сделать необходимую настройку сумеречного выключателя, с помощью регулятора, расположенного над клеммами слева, и одеть защитную крышку на датчик освещения, после чего закрутить крепежные болты на ней. На этом установка датчика освещенности завершена. Включаем подачу электрического тока и тестируем.

Теперь зная, как подключить датчик освещенности на стенде, вы легко сможете проделать это самостоятельно, уже в условиях вашего ремонта, пользуясь любой из схем подключения.

Монтаж и подключение

Совет: для создания надежной и обеспечивающей безопасность системы освещения иногда нужно одновременно подключить фотореле и датчик движения, как два отдельных устройства. Совместное их использование вместо одного цельного датчика света с определителем движения дает определенное преимущество в плане экономии — в случае выхода из строя одного из них не придется заменять все.

Выбор места установки

В непосредственной близости от сумеречного выключателя не должно находиться никаких других фонарей, а также высоких заборов, деревьев. Любые преграждения нужно устранить, либо стоит подыскать для фотореле более подходящий уголок. Еще важно расположение фотоэлемента, который время от времени следует протирать от пыли — оно не должно быть через чур высоким.

Монтажные работы

В процессе монтажа нужно предусмотреть для датчиков движения малозаметные места или вовсе зоны за пределами досягаемости. На них не должны воздействовать электромагнитное излучение и высокая температура. В случае с датчиками движения расположение также имеет строгое нижнее ограничение по высоте — не меньше 1-го метра от поверхности земли, что исключит их реагирование на кошек, собак и так далее.

Важно: нельзя монтировать сумеречные выключатели «вниз головой». Основание направляют вниз, для предотвращения неисправностей, связанных с попаданием воды, пыли и прочего.

Настройка датчика освещенности

Точная настройка параметров сумеречного выключателя позволяет избежать ситуаций, когда он включается раньше положенного и горит при свете дня.

Порог срабатывания

Регулировка данного параметра выполняется круглой ручкой, находящейся под колпаком фотореле. В начале эксплуатации ее нужно выкрутить в крайнее правое положение (со значком минуса). На этом этапе, чтобы прибор включился, нужна полная темнота. Подключаем его к сети и в то время суток, когда по плану он должен включаться, открываем корпус и поворачиваем ручку до тех пор, пока не прозвучит сигнал включения. Если ручка останется на той же позиции, запуск системы будет происходить при аналогичной степени освещения.

Важно: световые лучи, отраженные от снега, ускоряют отключение освещения, поэтому зимой порог срабатывания уменьшают, а весной увеличивают

Задержка на включение и отключение.

В продвинутых фотореле с выносными датчиками можно устанавливать отсрочку на включение и выключение. На это выделена соответствующая ручка не с плавной прокруткой, а с позиционной, при чем каждая из позиций подписана на корпусе.

Виды датчиков движения

Нужно помнить о соответствии мощности, на которую обращалось внимание в начале статьи. Итак, для того, чтобы самому подключить фотореле к светильнику, Вы должны выполнить следующие пункты: Отключаем электроэнергию на вводном щитке и проверяем наличие тока в распределительной коробке, от которой будем вести провод. Автоматический контроль позволит создать максимально экономичную систему, а для управления ею не потребуется оператор сети.

В большинстве случаев реле крепится прямо к столбу с фонарем на высоту не более 3 м. Для внутреннего использования защищенность от пыли и влаги, материал корпуса менее значимы, чем для наружного монтажа.

Такое оборудование имеет силу тока более 10 А. Первый вариант принято использовать тогда, когда происходит замена электропроводки в доме. При наступлении сумерек дожидаетесь такого состояния, когда вы бы желания чтобы освещение включилось.

По этим данным система определяет наличие движения в определенной части помещения. Рабочее напряжение составляет В.

Вот, как проходит процесс выключения света при наступлении темноты: уровень освещения падает, начинает расти сопротивление фоторезисторов, напряжение на базе транзистора растет. Это значит, что внутрь устройства не могут попасть предметы размером более 1 мм, а также что водяные брызги ему не страшны. Наглядный поэтапный процесс подключения фонаря к фотореле на обычном стенде Схема подключения датчика освещения для уличного освещения небольшой территории будет описана ниже.

Датчик света для уличного освещения своими руками должен собираться по той же схеме, что и обычное фотореле. Чтобы изделие было компактным, нужно исключить применение габаритных элементов.

В данной статье речь как раз пойдёт о том, как подключить фотореле, и будет представлена подробная схема подключения фотореле для уличного освещения. С его помощью задается освещенность, при которой фотореле для уличного освещения подает питание нижняя граница и отключает его верхняя. Выбор места установки Для корректной работы фотореле важно правильно выбрать его местоположение. Единственная разница в том, что нулевой провод должен заводиться еще и в сам фотодатчик. Для этого необходимо подключить зеленый провод, который обозначает ноль, к обычной потребительской сети с напряжением в В. КАК ОТПУГНУТЬ НОЧНОГО ВОРА.ОДИН ИЗ СПОСОБОВ!!!