Современные технологии, направленные на снижение затрат электроэнергии, нашли широкое применение в системах освещения. Среди них следует особо отметить уличный датчик освещенности для включения света, применяемый вместе с наружными светильниками. Подобная схема позволяет существенно экономить электричество, включая свет с наступлением темноты и своевременно отключая его в утренние часы. Для наиболее оптимального функционирования такой системы необходимо правильно выбирать, подключать и настраивать используемые приборы.
Принцип работы автоматических элементов
Данные устройства известны под различными названиями. Наибольшее распространение получило фотореле, хотя встречаются и фотосенсоры, фотодатчики, сумеречные выключатели, датчики освещенности для включения света и другие. Независимо от своего наименования, все устройства выполняют одинаковую функцию включения и отключения света, в зависимости от времени суток.
Действие этих приборов основывается на физических свойствах отдельных элементов, способных к изменению своих параметров под влиянием солнечных лучей. Такие качества присущи фотодиодам, фоторезисторам и фототранзисторам.
При уменьшении светового потока уличный светильник с датчиком, оборудованный светочувствительным элементом начинает изменять свои параметры и технические характеристики. Когда наступает вечер и становится темно, изменения достигают предельной величины. В этот момент происходит замыкание контактов реле и осветительные приборы начинают получать питание. На рассвете освещенность меняется в сторону увеличения и все процессы изменений протекают в обратной последовательности. Это приводит к размыканию контактов и наружное освещение отключается.
Данные устройства рассчитаны на разное напряжение. Определенные модели могут работать от 12 или от 220 вольт. Многое зависит от правильного выбора класса защиты. Минимальным считается IP44, а наиболее оптимальным ip65. Чем выше этот показатель, тем надежнее будет работа прибора. Следует обратить внимание на температурный диапазон и выбирать прибор в соответствии с предполагаемыми условиями эксплуатации.
Какие датчики используются чаще всего
Главная задача автоматических устройств заключается в своевременном включении и отключении света в различное время суток, при разной освещенности. Чаще всего вместе с ними используется датчик движения, что существенно повышает эффективность и функциональность всей системы освещения.
К наиболее востребованным относятся следующие устройства:
- Датчик с таймером. Данная схема обеспечивает настройку не только по степени освещенности, но и в соответствии с требуемым промежутком времени. Таким образом, свет будет отключаться в строго установленное время. Для дежурного освещения такой вариант не подходит, как правило он используется при отключении декоративных подсветок.
- Фотореле и датчик движения. Данная комбинация существенно снижает расход электроэнергии, особенно на территории, прилегающей к дому и в местах, где наблюдается частое перемещение пешеходов. Включение света фотореле с датчиком производит лишь в случае появления крупных объектов в контролируемой зоне.
- Датчик освещенности с возможностью программирования. Известен еще как астрономический таймер. В его память можно заложить времена закатов и восходов в различных климатических зонах. В дальнейшем, достаточно лишь задать часовой пояс, и коммутация будет производиться в соответствии с заложенными данными.
- Светодиодная лампа с датчиком. Здесь регулятор освещения заранее совмещен с источником света.
В самых простых случаях можно вполне подключиться с датчиком освещенности обычной конструкции, подключенным последовательно с датчиком движения, таймером или другим нужным устройством. Такая комбинация обойдется значительно дешевле, поскольку при выходе из строя потребуется замена только одной детали, а не всей дорогостоящей системы.
Основные параметры и технические характеристики
После того как выбрана необходимая модель датчика, нужно привести ее в соответствие с техническими характеристиками.
Основными критериями, на которые следует обратить внимание, являются следующие:
- Питающее напряжение. Может использоваться 12 или 220 вольт. В первом случае устройства эксплуатируются с блоками питания или аккумуляторными батареями. В эту категорию входит и беспроводной датчик.
- Рабочие режимы и условия эксплуатации. Особо учитываются перепады температур, поэтому датчик освещенности день и ночь должен иметь определенный запас прочности на случаи резкого понижения или повышения температурных показателей. В эту категорию попадают и уличные светильники с датчиком движения.
- Корпус устройства должен быть надежно защищен. Особенно это касается приборов, предназначенных для наружной установки, с защитой классом не менее IP44. В таком случае внутрь корпуса не попадут водяные брызги и твердые частицы размерами свыше 1 мм. При необходимости класс защиты на улице может быть еще более высоким. Внутри помещений вполне достаточно уровня IP23.
- Мощность подключаемых нагрузок. Каждая модель датчика освещенности может работать лишь при мощности, определенной заводом-изготовителем. В противном случае прибор просто перестанет функционировать, и схема выйдет из строя. Чтобы этого не произошло, рекомендуется снизить суммарную мощность подключаемых устройств на 20% от номинальной. За счет снижения нагрузки срок службы датчика значительно увеличится.
Окончательно определившись с параметрами и решив как выбрать фотореле, можно приступать к настройкам и регулировкам этого устройства.
Регулировки и настройки
В каждом устройстве предусмотрены различные настройки, дающие возможность отрегулировать рабочие режимы датчика освещенности в соответствии с конкретными условиями эксплуатации. Все необходимое регулируется вручную, с помощью нескольких рукояток. Поэтому работа совершенно одинаковых устройств может отличаться из-за неточностей регулировок.
Одной из основных настроек является порог срабатывания, способствующий снижению или увеличению чувствительности от передвижений. Снижение данного параметра особенно требуется в зимний период, когда наблюдается сильное отражение света от снежного покрова. Чувствительность можно понизить и при наличии объектов с ярким освещением, расположенных рядом.
Другую регулировку нужно выполнить по задержке времени при включении или выключении освещения. При увеличенной задержке можно снизить количество ложных срабатываний при попадании на реле яркого света автомобильных фар. В случае задержки освещение не будет сразу же включено при затемнение тучами или посторонними предметами.
Важное значение имеет регулировка диапазона освещённости. По сути, это верхняя и нижняя границы подачи питания при наступлении определенной степени уличного освещения. Все перечисленные настройки позволяют перевести управление светом полностью в автоматический режим работы, делая этот процесс максимально удобным и комфортным.
Установка и подключение
Корректная работа автоматических устройств во многом зависит от правильного выбора места установки с дальнейшим подключением. Поэтому обязательно должны учитываться следующие факторы:
- Датчик освещенности для включения света на улице должен непременно захватывать световой поток от солнечных лучей, поэтому его нужно устанавливать на открытом пространстве, без каких-либо помех.
- Светодиодные светильники не должны располагаться возле датчика.
- Высота размещения исключает попадание на фотоэлемент света от фар проезжающего автотранспорта.
- Расстояние от земли до прибора выбирается так, чтобы его обслуживание было максимально доступным и удобным. Точно так же устанавливается и датчик движения.
Как показывает практика, правильно выбрать место установки с первого раза не всегда представляется возможным. Постоянно присутствуют какие-то факторы, осложняющие эту задачу и лишь после многочисленных проб и ошибок удается найти наиболее подходящий вариант.
Схема подключения датчика освещенности достаточно простая. На выходе прибора имеется три разноцветных проводника. Среди них, фаза и ноль для подключения питания к реле и отдельная фаза, подключаемая к светильнику.
Все провода проходят через распределительную коробку и соединяются внутри нее. Поэтому она должна быть предназначена специально для использования на улице и обладать хорошей герметичностью. Если планируется подключить лишь один светодиодный фонарь, в этом случае распределительная коробка может располагаться возле реле. Слишком мощную подсветку рекомендуется подключать с помощью пускателя.
Наличие людей в контролируемом пространстве определяет датчик движения, подключаемый в одну цепь после фотореле. Так его сенсоры будут срабатывать только по концу дня, с наступлением темноты. Данная схема подключения дает возможность задержки, чтобы приборы не включались в случае воздействия на сенсор посторонних предметов.
Астрономический таймер
Из всех датчиков освещенности наиболее прогрессивным и дорогим считается астрономический таймер. С его помощью управление системами освещения стало возможно перевести на качественно новый уровень. Данное устройство обладает такими функциями, которые недоступны обычным фотореле. Вместе с ним может также устанавливаться датчик движения.
Принцип действия цифровых астрономических таймеров очень похож на реле времени старого образца, оборудованное часовым механизмом. Однако, на этом их сходство и заканчивается. Современные таймеры способны выполнять астрономические расчеты, учитывая точный заход и восход солнца, и производить включение освещения лишь при действительной необходимости.
Для того чтобы таймер мог успешно выполнять функции датчика освещенности, предварительно во время настройки в его память вводится дата и время, а также широта и долгота того места, где его планируется использовать. То есть, эти приборы пригодны для эксплуатации в любом месте земного шара.
В системе управления освещением отсутствуют светочувствительные элементы. В целях снижения затрат электроэнергии уличный фонарь с датчиком можно запрограммировать на отключение в ночное время. Все временные рамки, касающиеся переключений, отображаются на дисплее. При необходимости астрономические данные можно откорректировать для себя в нужном диапазоне. С помощью специального управляющего входа прибор и лампочка может включаться вне зависимости от запрограммированных параметров.
В некоторых моделях для уличного освещения достаточно ввести название города и текущую дату. В этом случае времена солнечных заходов и восходов определятся автоматически. Кроме того, можно выбрать датчик, конструкция которого дополняется счетчиком отработанного времени и количества включений-выключений нагрузки.