Как подключить датчик света для уличного освещения

Датчик света (фотореле) для уличного освещения

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

Устройство и принцип действия

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

Схема фотореле для уличного освещения на фоторезисторе

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

Характеристики и выбор

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

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

Пример характеристик фотореле для уличного освещения

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

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

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

Выбор места установки

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

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

Чтобы светочувствительные автоматы работали корректно, надо правильно выбрать местоположение

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

Схемы подключения

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

Схема подключения фотореле для освещения (фонаря)

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

Подключение фотодатчика через распределительную коробку

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

Схема подключения датчика день-ночь с пускателем

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

Схема подключения фотореле с датчиком движения

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

Особенности подключения проводов

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

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

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

Как настроить фотореле для уличного освещения

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

Найдите на корпусе подобный регулятор — им настраивается чувствительность фотореле

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

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

Астротаймер

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

Астротаймер — второй способ автоматизировать свет на участке

Чем оно удобнее?

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

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

Как подключить уличный датчик освещения для включения света

Автоматизация управления уличным освещением сокращает расходы на электроэнергию, упрощает уход за придомовой территорией. Датчик света подает сигнал для включения и выключения ламп, фонарей, прожекторов. Электронное устройство покупают, учитывая технические параметры нагрузки. Умельцы изготавливают прибор самостоятельно.

Достоинства и недостатки датчика освещения

Датчик освещения называют фотореле или сумеречный выключатель. Он отслеживает яркость освещения на улице или в помещении, при необходимости включает и выключает лампы. Использование уличного датчика света имеет несколько преимуществ:

автоматизация включения уличного освещения;
точность срабатывания, позволяющая сократить время функционирования осветительных приборов и расходы на электричество;
программируемые устройства выставляются по индивидуальным настройкам;
отпугивание воров – система срабатывает, имитируя присутствие владельцев дома.

низкий класс защищенности устройства провоцирует быстрое окисление контактов и поломку;
для корректной работы корпус периодически требует очищения.

В местах, где не требуется постоянное освещение, сумеречный выключатель дополняют датчиком движения. Лампы загораются только при приближении человека. Система повышает экономию электроэнергии.

Устройство и принцип действия фотореле

Датчики освещенности для включения света уличные работают без вмешательства человека. Их используют на придомовых участках коттеджей, автодорогах, стройплощадках. Управление работой фотореле осуществляет светочувствительный фотоэлемент. Это устройство распознает степень естественного или искусственного освещения и подает сигналы на электронный блок.

В темноте интенсивность светового потока падает, меняются параметры фотореле, оно замыкает контакты. Ток поступает к светильнику. Утром контакты размыкаются, подсветка выключается.

Составные части прибора:

фотоэлемент – фоторезистор или фототранзистор, изменяющий собственную электропроводимость в зависимости от яркости светового потока;
управляющая плата – усилитель, электромеханическое реле;
корпус – место размещения всех элементов, выполняет защитную и крепежную функцию.

Сумеречные выключатели питаются от электрической сети. Их клеммы коммутируются с фазой нулевым проводом.

Разновидности датчиков освещения

Классификация сенсоров происходит по нескольким параметрам.

По конструктивному исполнению модели бывают:

Фотоэлемент расположен в одном корпусе с остальными деталями. Сумеречное реле устанавливается рядом с прибором освещения.
Устройство с выносным (наружным) фотоэлементом. Основной блок устанавливается на DIN-рейку, светочувствительный сенсор на улице.

По типу управления:

Устройства с таймером – прибор настраивается на уровень освещенности и задается временной промежуток работы. Например, светильники отключаются с наступлением ночи.
Фотореле с принудительным отключением – при необходимости активируются и выключаются вручную.
Программируемые сумеречные реле – технологически сложные устройства, работающие по заданным настройкам.

По типу нагрузки:

светодиодные;
люминесцентные (энергосберегающие);
лампы накаливания.

Многофункциональное оборудование с таймером и датчиком движения обходится дороже, но эффективнее осуществляет контроль освещения.

Технические характеристики устройств

Сфера использования электронных устройств определяется их техническими характеристиками:

Рабочее напряжение – подключение светового датчика возможно к стандартной сети в 220 В или к источнику постоянного напряжения 12 В.
Степень защиты – устройство для наружного размещения нуждается в изоляции от влаги и пыли. Класс защиты обозначается маркировкой IP. Он должен быть не ниже IP44.
Максимальный ток – параметр показывает допустимую силу тока.
Настройки режима работы – выбирается чувствительность сенсора, время задержки его включения и выключения.
Температурный диапазон – производитель указывает, при какой температуре можно эксплуатировать фотореле. Обычно он достаточно широкий, но стоит уточнить предел отрицательных показателей.
Габариты – размеры устройства учитывают при выборе места размещения.

Специалисты советуют выбирать сумеречное реле с запасом по мощности нагрузки в 20%.

Обзор популярных моделей и критерии выбора

Среди датчиков освещения уличных пользуются спросом российские и китайские производители. Популярные модели:

Фотореле ФР-601 от IEK (Китай) – прибор со встроенным фотоэлементом. Пластиковый корпус, степень защиты IP44. Работает с напряжением 220 В, максимальным током 10 А, нагрузкой 2,2 кВт. Порог срабатывания 5-50 Лк. Рабочая температура -25+45°.
Фотореле ФР-7Н (Россия) – оборудование имеет выносной датчик и кабель длиной 1,5 м. Крепится на DIN-рейку. Номинальное напряжение 220 В, ток 5 А. Диапазон освещенности 10-50 Лк, время срабатывания 15 с.
Сумеречное реле Zamel WZM-01/S1 (Польша) – устройство монтируется на DIN-рейку. Оно рассчитано на напряжение 230 В, нагрузку в 4 кВт, ток 16 А. Класс защиты корпуса IP20.
PS-3 EKF (Россия) – изделие рассчитано на номинальное напряжение 240 В, ток 20 А, нагрузку 4,4 кВт. Сумеречный порог 5-50 Лк. Степень защиты IP44.

Чтобы выбрать датчик освещенности, изучают технические параметры прибора. Также потребуется рассчитать мощность нагрузки и определить место установки. Эти факторы влияют на тип сумеречного выключателя. К основным критериям выбора относятся:

технические параметры;
возможность выполнения индивидуальных настроек предела срабатывания;
наличие дополнительных сенсоров;
место размещения фотореле.

Цена – один из решающих факторов при покупке. Дополнительные функции приводят к удорожанию устройства. Если часть приспособлений не потребуется, не стоит брать дорогую модель.

Распространенные схемы подключения датчика

Схема подключения фотореле зависит от количества выводов. Коммутация происходит в распределительной коробке. Провода устройства различаются по цветам:

коричневый или черный – соединяется с фазой, обеспечивает подачу питания;
синий – направляется к нулевой клемме, к ней же напрямую подключается провод светильника;
красный – выходной провод подает фазу на осветительный прибор.

Если в цепь входит датчик движения, его подключают последовательно, за сумеречным реле. Выключатель, управляющий несколькими светильниками, коммутируется с пускателем. Для самостоятельного подключения прибора производитель дает схему в инструкции.

Монтаж и подключение фотореле для уличного освещения

Способ монтажа зависит от выбранного типа устройства. Проще всего установить фотореле с настенным креплением со встроенным фотоэлементом. Предстоящий объем работ разбивают на 3 этапа: выбор места, монтаж и настройка.

Выбор места

Чтобы сумеречное реле вовремя включало и отключало освещение, важно правильно подобрать место для его установки. Рекомендации по размещению:

На устройство должны падать прямые солнечные лучи.
Следует исключить освещение фарами автомобилей, чтобы избежать ложного срабатывания.
К устройству должен быть свободный доступ для обслуживания.

Если сумеречный выключатель устанавливается на DIN-рейку, подбирается место только для выносного сенсора.

Монтажные работы

Для подключения фотореле можно использовать распределительную коробку светильника. К ней уже подведено питание. При необходимости устанавливается отдельная монтажная коробка. Края цветных проводов очищают от изоляции. Их соединяют с клеммами согласно схеме производителя.

Модели для наружного размещения имеют в комплекте кронштейн. Устройство фиксируется в нужном месте с помощью винтов.

Настройка прибора

После подключения датчика света выполняют настройку его чувствительности. Для этого в нижней части корпуса имеются регуляторы – диски или тумблеры. По нанесенным обозначениям «+» и «-» выбирается, в какую сторону вращать колесико. Настроечные элементы задают порог освещенности, при котором активируется сумеречный выключатель. В некоторых моделях можно выбрать время задержки включения.

Можно ли сделать фотореле своими руками

Изготовление датчика своими руками не составит труда радиолюбителям. Для электронного прибора потребуется:

симистор со встроенным динистром (квадрак) с рабочими параметрами 4 А и 600 В;
фоторезистор типа ФСК-7, ФСК-Г1;
резистор с сопротивлением 47 кОм.

Питание схемы происходит от стандартной сети 220 В. Настройка включения осуществляется резистором. Его сопротивление зависит от желаемого порога включения подсветки. При использовании квадрака можно подключить нагрузку до 500 Вт. Такая схема состоит из небольшого количества деталей, не требует отдельного блока питания. Элементы с помощью паяльника закрепляются на печатной плате.

Стоимость сумеречных выключателей доступна для большинства покупателей. Модели с общим корпусом предлагаются по цене около 400 рублей. Устройства, требующие монтажа на DIN-рейку, обойдутся дороже – 1500-2500 рублей. Установить фотореле можно по инструкции производителя.

Подключаем фотореле – пошаговая инструкция с видеоуроком

Принцип работы устройства

Итак, сначала рассмотрим, как работает сумеречный выключатель, чтобы Вы уловили особенности его подключения, которые мы предоставим ниже.

Конструкция фотореле включает в себя три основных элемента: фотоэлемент, компаратор и реле.

Что касается фотоэлемента (а в основном это фотодиод, фототранзистор либо фоторезистор), его основное назначение – анализ интенсивности света. Если на улице станет темнеть либо светлеть, фотоэлемент даст об этом знать, на основании чего и произойдет включение/выключение света. Компаратор — это так называемый порог срабатывания системы. Если напряжение, подаваемое фотоэлементом, превысит уставку, компаратор включит реле, а соответственно и светильник. Реле (либо симистор) является выходным устройством, которое коммутирует нагрузку (в нашем случае это лампочка).

Проще говоря, принцип работы такой: при снижении уровня освещения изменяется сопротивление на фоторезисторе, в результате чего повышается напряжение и происходит срабатывание реле. Результат – лампа, к которой подсоединено устройство, включается до тех пор, пока не начнет светать.

Видео обзор детектора от фирмы Feron, модель SEN27:

Схемы подсоединения

Перед тем как переходить к установке светоконтролирующего выключателя (еще одно из популярных названий) вместо обычного выключателя света, нужно разобраться с тем, как нужно подключить провода к светильнику и клеммам датчика. Итак, схема подключения фотореле для уличного освещения может быть представлена в двух вариантах: с использованием распределительной коробки и без ее применения. Первый вариант принято использовать тогда, когда происходит замена электропроводки в доме, т.к. в этом случае нужно будет выводить новую линию из монтажной коробки.

Выглядит разводка жил следующим образом:

Как Вы видите, подсоединение фотореле к светильнику практически не отличается от подключения выключателя света. Также как и в обычном варианте, фаза ведется на разрыв, а ноль напрямую к фонарю. Единственная разница в том, что нулевой провод должен заводиться еще и в сам фотодатчик.

Если Вы уже сделали ремонт в доме и не желаете штробить стену под новую линию, можно использовать второй вариант подключения фотореле своими руками – напрямую:

В этом случае все 3 провода: фаза, ноль и заземление заводятся внутрь корпуса и поджимаются клеммами. Как первый, так и второй способ монтажа является правильным. Выбрав подходящий вариант можно переходить далее – к установке фотореле своими руками.

Пошаговая инструкция по монтажу

Сразу же хотелось бы немного отойти от темы и посоветовать Вам одновременно осуществлять подключение фотореле и датчика движения для освещения. В паре эти два устройства позволят включать светильник при наступлении темноты, только в том случае, если в зоне обнаружения появился человек. Если на участке никого не будет, то лампочки загораться не будут, что позволит значительно сэкономить электроэнергию.

Способ установки зависит от того, какой класс защиты и тип крепления сумеречного выключателя света Вы купили.

На сегодняшний день существуют различные варианты изготовления, а именно:

с креплением на DIN-рейку, на стену либо на горизонтальную поверхность;
уличный либо комнатный вариант использования (зависит от класса защиты IP);
фотоэлемент встроенный либо внешний.

В инструкции мы предоставим для примера установку фотореле для уличного освещения с настенным креплением. Подключение осуществляется на стенде для удобства, тем более что это всего лишь пример.

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.
Протягиваем питающий провод к месту установки фотореле (рядом с осветительным прибором). Рекомендуем Вам для подключения сумеречного выключателя использовать трехжильный провод ПВС, который зарекомендовал себя как надежный и не слишком дорогой вариант проводника.
Зачищаем жилы от изоляции на 10-12 мм, чтобы подключить их в клеммы.
Создаем отверстия в корпусе под заведение жил для того, чтобы подключить фотореле к сети и светильнику.
Чтобы повысить герметичность корпуса, крепим в вырезанных отверстиях специальные резиновые уплотнители, защищающие от попадания пыли и влаги внутрь. Кстати, размещать сумеречный выключатель нужно таким образом, чтобы вводные отверстия были снизу, что предотвратит проникновение влаги под крышку.
Осуществляем подключение фотореле для уличного освещения согласно электрической схеме, которую мы предоставили выше. Как видно на фото, вводная фаза подключается к разъему L, а вводная нейтраль к N. Для заземления предназначена отдельная винтовая клемма с соответствующим обозначением.
Отрезаем нужную длину провода для подключения фотореле к лампочке (в реальности это может быть даже светодиодный прожектор). Зачищаем изоляцию также на 10-12 мм и подсоединяем к клеммам N’ и L’ соответственно. Второй конец проводника подводим к источнику света и присоединением к клеммам патрона. Если корпус светильника не проводит ток, заземление подключать не нужно.
Установка и подключение окончены, переходим к настройке фотореле своими руками. Тут ничего сложного нет, в комплекте присутствует специальный черный пакетик, который необходимо для того, чтобы сымитировать ночь. На корпусе датчика освещенности можно увидеть регулятор (подписан аббревиатурой LUX), который служит для выбора интенсивности освещения, при котором произойдет срабатывание реле. Если Вы желаете сэкономить электроэнергию, установите поворотный регулятор на минимум (отметка «-»). В этом случае сигнал о включении будет подаваться при полной темноте на улице. Обычно регулятор находится рядом с винтовыми клеммами, немного левее и выше (как показано на фото).
Последний шаг подключения фотореле – крепление защитной крышки и включение электроэнергии на щите. Как только Вы это сделаете, можно переходить к тестированию устройства.

Вот и все, что хотелось рассказать Вам о том, как установить и подключить фотореле своими руками. Также рекомендуем Вам просмотреть наглядный видео урок, в котором подробно показывается вся сущность электромонтажа.

Напоследок следует сказать о том, какие производители сумеречных выключателей являются наиболее качественными. На сегодняшний день рекомендуется отдавать предпочтение продукции от таких компаний, как Legrand (легранд), ABB, Schneider electric и IEK. Кстати, у последней фирмы есть довольно надежная модель – ФР-601, которая имеет множество положительных отзывов на форумах.

Похожие материалы:

{SOURCE}

Читать еще: Как подключить трансформаторы тока