Монтаж фотореле для уличного освещения

Владельцам загородных домов удобно иметь на своем участке устройство, позволяющее автоматически включать свет с наступлением темного времени суток и отключать его утром. Многие могут установить такую систему, не прибегая к услугам специалистов, но для этого требуются некоторые знания. Чтобы сделать это самостоятельно, полезно знать принцип работы таких устройств, существующие модели, правила установки и монтажа.

Фотореле — что это такое

В повседневной жизни человек сталкивается с множеством технических приборов, облегчающих повседневную жизнь. Одним из таких устройств является фотореле, широко используемое во многих современных технических конструкциях.

О назначении данного устройства можно догадаться из его названия: «фото» — слово, связанное со светом, «реле» — переключение, вместе означает — переключение света, световой переключатель. Такая трактовка названия лишь частично соответствует его функциям — при использовании для уличного наружного освещения реле не только переключает свет, но срабатывает от света.

Основное назначение фотореле — замыкать и размыкать контакты в зависимости от уровня освещенности. Это способствует его использованию в любых точках, где необходимо включение света с наступлением темноты. Без светореле невозможно представить городское освещение улиц, удобно использование реле в различных жилых, хозяйственных помещениях для включения электричества с наступлением темноты. Но чаще в частной жизни людей реле используется для организации наружного освещения.

Преимущества фотореле

1. Повышение уровня безопасности. Системы управления освещением всегда точно включают свет с наступлением сумерек, а хозяева, уходя или возвращаясь в свой дом, всегда будут проходить по хорошо освещенной территории, что позволит им избежать травм;
2. Существенная экономия электроэнергии. Наружное освещение будет вовремя включаться или отключаться по заданной программе, также можно менять его интенсивность, программно отключая некоторые источники света;
3. Комфортность. Не требуется постоянное вмешательство человека в процесс управления источниками света, это существенно экономит время;
4. Защита от злоумышленников. Независимая автоматическая система может имитировать присутствие хозяев дома, что отпугивает криминальные элементы от совершения преступных краж.

Устройство, принцип работы

Принцип работы таких устройств основан на способности некоторых материалов изменять свое сопротивление от уровня освещенности. В результате постоянно протекающий через фоточувствительный элемент (фоторезистор) электрический ток изменяет свое значение, переключая режим работы электронных элементов электрической схемы светореле.

Ток, проходящий через них, усиливается, а проходя по катушке электромагнитного реле, вызывает замыкание его контактов, к которым подключены лампы наружного освещения.
Схемы реле предусматривают регулировку порога срабатывания встроенным резистором, некоторые схемы для повышения чувствительности используют фототранзисторы или фотодиоды.

Виды фотореле

Многие виды выпускаемых моделей оснащены не только датчиками освещенности, но могут выполнять дополнительные функции. Выпускается несколько типов комбинированных фотореле для уличного освещения:

• Оснащены датчиками движения. Наиболее распространённые модели — совмещенные с датчиками движения фотоэлементы, реагируют на движение в области действия. Датчик движения работает только ночью, при дневном свете его работа блокируется фотоэлементом;

• Имеют таймер. Реле со встроенным таймером позволяет задавать время включения света в определенном интервале, при настройке можно задать время включения светильников только ночью, при сумерках с определенным интервалом. Еще одним преимуществом таймера является возможность совместить схему включения освещения с системой полива лужаек. При этом орошение газона будет происходить автоматически ночью в заданный временной интервал. Для безопасности можно подключить реле к части осветительной системы дома — свет будет включаться дома в определенное время, имитируя присутствие хозяев;
• Таймер, датчик движения и фотоэлемент — такие комбинации встречаются довольно редко, они оснащены специальным табло. Могут включать свет при движении в любое время суток и в заданном интервале;
• Программируемые устройства — можно задать программу, учитывая разное время года и погодные условия.

Выпускаются два варианта фотореле — наружные (герметичный закрытый корпус, размещаются на улице) и внутренние (установка внутри помещения на электрощите). Внутренние модели имеют переносной фотоприемник на двух длинных проводах для подсоединения к управляющему модулю.

Астротаймер

Астрономический таймер — высокотехнологичный способ автоматизации управления наружным освещением. Как и фотореле, прибор включает и отключает свет вечером или утром, но вся эта процедура осуществляется без какого-либо участия человека. При его установке достаточно всего лишь ввести координаты местонахождения, установить дату и время. Всю дальнейшую работу будет осуществлять электроника, которая через GPS определяет время наступления ночи или рассвета в регионе в определенный день по календарю.

Преимуществом является исключение ложного срабатывания при пасмурной погоде или длительном попадании света на фотоприемник ночью.
Устанавливаться прибор может в любой точке (ему не нужен внешний свет), предусмотрено смещение времени срабатывания в пределах двух часов. Единственный недостаток астротаймера — высокая цена от проверенных производителей.

Технические характеристики

Напряжение питания. Практически все светореле рассчитаны на напряжение питания 220 в. Иногда продаются модели с запиткой от 12 или 24 В постоянного тока или сети переменного тока в 110 В, в этом случае их необходимо подключать через понижающий трансформатор.

Уровень нагрузки. Этот параметр приведен для активных нагрузок в виде обычных ламп накаливания, при использовании люминесцентных осветительных приборов этот параметр ниже. Реже в импортных моделях вместо мощности нагрузки встречается указание максимальной силы тока.

Порог срабатывания. Обычно он регулируется в широком диапазоне 2-300 Лк. Для экономии электроэнергии устанавливается самый низкий порог срабатывания — 2 Лк, соответствующий освещенности глубоких сумерек. Дешевые фотореле (как правило, китайского производителя), не имеют регулировки порога срабатывания, их заложенное значение срабатывания 5-15 Лк.

Время задержки. Бывают ситуации, когда на фотоэлемент попадает кратковременный световой поток (свет фар, зажигалка, фонарик). Во избежание включения света на всей улице предусмотрена задержка времени срабатывания при включении и отключении. Эта величина варьируется в пределах 15-60 секунд, некоторые импортные модели имеют порог срабатывания в 100 секунд.

Потребляемая мощность состояния покоя. Для ждущего режима эта величина мала и колеблется в пределах 0,1-0,5 Вт.

Степень защиты от влаги, пыли. Зависит от модификации реле, отвечающие международным стандартам модели наружного исполнения должны иметь класс защиты IP44. Для модификаций с выносным фотоприемником эти параметры устанавливаются индивидуально к каждой части устройства. Для выносного датчика оптимальное значение параметра защиты IP45 или IP44, электронный блок, встраиваемый в электрощит, может иметь степень защиты IP20.

Температурный диапазон. Фотодатчики или наружные выносные элементы обязаны корректно работать при температурном диапазоне -20 С — + 50 С, некоторые модели зарубежных производителей выпускают устройства более широкого температурного диапазона -40 С — +70 С.

Подключение фотореле

Схема подключения фотореле для уличного освещения бывает двух видов: с двумя проводами или числом проводов, кратным двум при подключении ряда ламп или фонарей к реле непосредственно, или тремя выводами.

Все модификации реле с тремя выводами по международному стандарту имеют три разноцветных провода. Чтобы подключить фотореле к освещению, необходимо произвести соединения проводов согласно чертежу. Обычно происходит это следующим образом при наличии в реле 3-х проводов разного цвета:

• Коричневый. Соединяется с одним из проводов переменного напряжения напрямую в монтажной коробке реле;
• Синий. Является «нулевым» проводом, подключается к нулевому выводу в монтажной коробке, от него идет провод на осветительный прибор;
• Красный. Провод от светореле присоединяется к разъему в монтажной коробке, с него на световой прибор поступает фаза.

При двухпроводной схеме фаза с нулевым проводом подключается к двум соответствующим контактам коробки реле, а осветительные приборы к двум другим, подключить их большее количество можно параллельным соединением.

Существуют модификации фотореле, применяемые для работы в электросетях с заземляющей шиной, для этого монтажная коробка оснащается дополнительным выводом для подсоединения заземляющего провода (зеленый цвет).

Схема, как подключить фотореле, всегда нарисована на самом корпусе устройства, указана в техническом паспорте, так что ошибиться при подключении практически невозможно.

Установка фотореле

На корпусе устройства прорисована схема подключения с указанием максимальной нагрузки, поэтому перед приобретением фотореле следует просчитать мощность всех подключаемых к нему световых приборов с 20% запасом по мощности. Если нагрузка превышает возможности реле, можно использовать дополнительный 3-фазный пускатель. При этом к пускателю присоединяется осветительная линия, а само реле управляет работой пускателя.

При монтаже самого реле необходимо соблюдать несколько несложных правил:

• Не следует устанавливать датчик вблизи активных химических и горючих веществ;
• Запрещается устанавливать датчик основанием вверх или в зоне освещения светильника.

Монтаж наружного освещения загородного участка

Наружная подсветка загородного участка обычно представляет ряд отдельных структур, имеющих различное назначение. Можно выделить наиболее распространенные типовые зоны освещения:

• детские площадки;
• дорожки для людей, подъездные пути транспорта;
• дежурное освещение;
• охранный комплекс наружного освещения по периметру вдоль забора;
• входные точки на территорию участка — ворота, калитки;
• места легкой доступности на территорию (удаленные точки участка, близко стоящие к забору деревья);
• декоративно-художественное освещение (подсветка фасадов, фонтанов).

Очевидно, что каждая из этих зон требует своего режима наружного освещения. При этом обязательно включение и отключение этих комплексов раздельно в ручном режиме, желательно — из разных точек. Для создания автоматического режима понадобится подключение фотоэлементов — свет включается с наступлением темноты и горит всю ночь. Дополнительно возможно использование датчиков движения или таймеров.

Высокотехнологичный таймер может обеспечить программирование работы наружного освещения на любой срок, вплоть до года, включать или отключать группы светильников. Для уменьшения расходов можно предусмотреть двухканальную работу таймеров — первая группа управляет минимальной подсветкой периметра, другая — всем остальным светом участка, возможна совместная работа двух каналов вечером с последующим отключением всех светильников, кроме дежурного освещения.

Определив количество цепей освещения, можно подсчитать необходимое количество светильников для каждой линии, а исходя из этих параметров — силу тока и мощность каждой цепи. Далее выбирается рабочее сечение кабеля (удобно использовать пятижильный проводник), осуществляется его прокладка с необходимыми ответвлениями. Обычно производят подземную прокладку бронированным кабелем с глубиной залегания около 70 см.

Над кабелем по всей протяженности нужно проложить сигнальный шнур с глубиной залегания 20 см.

В помещении устанавливается щит внешнего света, и производятся требуемые подключения и запитка от электрической сети. Обязательно наличие систем автоматического защитного отключения каждой линии. Цепи со щитом должны подсоединяться к главной схеме уравнивания потенциалов.

Основное, что надо учитывать при организации комплексной системы наружного освещения, — все работы должны проводиться согласно грамотному проекту, включающему схемы подключения, характеристики всех составных частей цепи (кабели, светильники, пакетники, электрическая арматура) и их спецификация.

Фотореле своими руками

Тем, кто знаком с электроникой, не составит большого труда собрать простейшую схему фотореле своими руками. Элементов потребуется немного, поэтому не обязательно делать для этих целей специальную печатную плату, можно обойтись простой монтажной, смонтировав на ней подвесные элементы.

Для сборки светореле своими руками понадобится всего лишь два транзистора (КТ-315, КТ-973), диод (КД-105 Б), фоторезистор, реле и регулировочный переменный резистор (10 кОм), регулирующий порог срабатывания. Единственная проблема в том, что для работы реле понадобится источник постоянного напряжения 5-15 В. При разном питающем напряжении используются различные типы реле: для напряжения 6 В — РЕС 9(47), при напряжении 12 В — РЭС 15(49).

Существует простая схема фотореле своими руками всего лишь на трех элементах. Основным элементом является квадрак импортного производства Q6004LT, имеющий рабочее напряжение питания 220 В и ток нагрузки 4 А, к нему подключается фоторезистор любого типа с регулировочным резистором номиналом 47 кОм. Сами осветительные приборы подключаются непосредственно к квадраку, их суммарная мощность может составлять 750 Вт с радиатором.

Марки фотореле

На рынке светореле довольно широко представлены российским производителем. Наиболее известные марка ФР российского производителя, белорусские AWZ, AZ, AZH. Выпускается большая линейка обоих видов устройств, обеспечивающая широкий диапазон подключаемых нагрузок, времени срабатывания, чувствительности.

Фотореле для загородного дома является удобным многофункциональным устройством управления наружным освещением, экономящим электроэнергию, увеличивающим комфортность и безопасность проживания. Устройства просты в работе, монтаже, при желании довольно просто собрать схему фотореле своими руками.