Фотореле для освещения: особенности конструкции (20 фото)

Появившиеся в последние годы электронные технологии привели к созданию большого количества ранее недоступных для обычных граждан приборов, облегчающих многие виды работ и создающих дополнительные удобства и комфорт в жизни человека. Среди таких устройств находится и фотореле, называемое иногда сумеречным переключателем, которое сегодня представлено на рынке во множестве модификаций, отличающихся и набором имеющихся у них функций, и величиной мощности коммутируемой нагрузки, и ценой.

По сути, такое устройство представляет собой обычное реле, но «включаемое» солнцем. Оно с успехом может использоваться не только на производственных объектах, например, для автоматического включения вечером освещения цехов и территории предприятия. Во многих городах установка фотореле для уличного освещения позволила обеспечить включение фонарей именно с наступлением темноты, а не по времени или по команде диспетчера.

Применение фотореле уже и на бытовом уровне, когда его подсоединение можно сделать своими руками, становится все более популярным. При этом некоторые владельцы этого устройства используют его для управления и световыми приборами, находящимися снаружи дома, и теми, которые находятся внутри помещений, а нередко и для включения ночного полива газона, клумбы, огорода или сада. Наличие сумеречного переключателя в схеме питания вашей лампочки обеспечит ее загорание с наступлением темноты и погасание с рассветом.

Что включает в себя конструкция фотореле?

Прежде всего, это:

• фотодатчик;
• печатная плата с микроэлектронными элементами;
• пластмассовый корпус;
• наружные контакты (или провода) для подключения нагрузки.

Функционирование фотореле как датчика освещенности обеспечивается встроенными в него выносными элементами, чувствительными к воздействию солнечного света:

• фотодиодами;
• фоторезисторами;
• фототранзисторами;
• фототиристорами;
• фотосимисторами.

Виды фотореле

Все подобные реле, снабженные фотоэлементами, в зависимости от особенностей конструкции и присущего им функционала могут быть разбиты на несколько ниже представленных типов.

Реле, имеющие фотоэлемент внутри своего корпуса

Такие устройства наиболее часто используют в качестве автоматических переключателей освещения в помещениях или на улицах. Они выглядят в виде небольшой пластмассовой коробки (полностью прозрачной или имеющей прозрачное окошко), обеспечивающей как защиту внутренних элементов электрической схемы от дождя, так и доступ световых лучей к фотоэлементу.

Фотореле, снабженное выносным фотоэлементом

Устройство отличается от ранее описанного тем, что фотоэлемент не располагается внутри этого прибора, а может размещаться на значительном удалении от него (до 150 метров). При этом блок, в котором находится электроника и рабочий механизм, может устанавливаться в любом защищенном от непогоды месте, например, в специальном электрическом шкафу.

Реле с таймером и внутренним или выносным фотоэлементом

При этом у большинства продаваемых моделей просто вручную задается время, на которое включается освещение. Есть и более сложные устройства, имеющие специальный блок программирования, с помощью которого возможна регулировка длительности подачи напряжения на нагрузку в зависимости от времени суток, дня недели и месяца года.

Фотореле с регулировкой уровня порога включения

Подавляющее большинство подобных реле, которые сегодня можно приобрести, имеют на корпусе поворотный механизм, дающий возможность самостоятельно изменить уровень срабатывания этого устройства. Если регулятор установлен в крайнее положение «+», то освещение будет включаться даже вечером при незначительном уменьшении освещенности, а если он повернут до конца в сторону минуса, то электрическое питание на осветительные приборы будет подано лишь с наступлением ночи. Наличие функции регулировки порога срабатывания фотореле крайне важно, так как всегда есть необходимость настройки уличного или иного освещения в зависимости от времени года, состояния погоды или от степени затемнения помещения, если реле установлено внутри здания.

Кроме вышеперечисленных видов фотореле существует также специальные реле, разработанные для использования в очень специфических случаях, например, для применения в условиях крайнего севера или в других нестандартных ситуациях.

От места установки фотореле и способа его размещения, а также угла поворота зависит чувствительность датчика. Если реле закрыто посторонним предметом или повернуто так, что, например, ствол дерева или его ветки создают над устройством густую тень, то уровень освещенности, при котором происходит срабатывание прибора, может измениться.

Области применения фотореле

Это устройство может применяться:

• для управления освещением улиц;
• для включения наружного освещения в частных домовладениях;
• для включения освещения комнат в квартирах;
• для включения подсветки аквариумов и оранжерей;
• для освещения интерьера квартир и домов;
• для ночной подсветки декоративных изделий, настенных часов, статуэток, картин, наград;
• для подсветки малых архитектурных форм, клумб, беседок, альпийских горок, миниатюрных мостов и других элементов ландшафтного дизайна;
• для освещения зданий и памятников, и вообще любых архитектурных сооружений, представляющих историческую и эстетическую ценность;
• для задания времени включения каких-либо приборов и агрегатов, например, поливочных и т. д.

На какие технические характеристики нужно обращать внимание при покупке фотореле?

Приобретая сумеречный переключатель, особенно если вы хотите установить его своими руками, внимательно изучите его паспортные данные. Каждое такое устройство имеет особенные характеристики, которые и являются главным аргументом его приобретения.

Выбор фотореле должен основываться на знании значения следующих изложенных ниже параметров. Так как они являются важнейшими показателями, при учете которых и правильном их выборе будет обеспечиваться надежность и долговечность функционирования приобретенного вами устройства.

Питающее напряжение

Как известно, на уличные фонари поступает переменный ток с частотой 50 Гц и с напряжением в 220 вольт, поэтому практически все реле с фотоэлементами работают при таком электропитании. Можно найти в продаже и похожие устройства, но работающие на постоянном токе с напряжением, равным 12 вольтам или 24 вольтам, но их использование нецелесообразно, если они нужны только для управления уличным освещением, так как придется купить блок питания, выдающий требуемое напряжение питания, что потребует дополнительных затрат. Кроме того, придется искать для такого блока защищенное от осадков и вандалов место расположения.

Ток коммутации

Чрезвычайно важный параметр, не только в случае управления уличным освещением, но и при использовании фотореле для включения в работу какого-нибудь оборудования. Каждая лампа и каждый электроаппарат потребляет определенный ток и мощность при подключении к электрической сети. Чтобы определить ток коммутации фотореле, нужно суммировать мощность всех ламп и устройств, которыми оно управляет, и разделить ее на напряжение питающей сети.

Порог включения

Этот показатель нужно учитывать во всех случаях практического использования сумеречных переключателей. Измеряется он, как правило, в люменах. Обычно в паспортных данных устройства указан диапазон его регулирования.

Задержка включения

Любое переключающее устройство никогда не срабатывает мгновенно. В паспорте фотореле иногда указывают допустимую максимальную величину задержки срабатывания в секундах.

Задержка выключения

Она также нередко приводится в паспортных данных и также в секундах. Ее величина не должна быть слишком маленькой, иначе фотореле будет срабатывать даже при попадании на него света от фар случайной проезжающей мимо автомашины.

Мощность потребления

Как любое устройство, работающее при пропускании через него электрического тока, фотореле потребляет от сети питания определенную мощность. Обычно в паспорте можно найти два показателя, например:

• потребляемая мощность при активной работе — менее 5 Вт;
• пассивный режим (ожидание) — менее 1 Вт (этот режим соответствует ситуации с невключенным уличным освещением).

Степень защиты

Как известно, все электроприборы подразделяются по степени защищенности их оболочки IP, а для датчиков, устанавливаемых снаружи помещений, этот показатель особенно важен. Например, для фотореле, устанавливаемых на столбах с уличными фонарями, требуется степень защиты не менее IP44. Иногда можно использовать в таких случаях и реле с меньшим значением IP, если для их защиты применяются какие-нибудь дополнительные меры (например, в виде отдельного герметичного ящика).

Фотореле с выносными фотоэлементами могут также иметь низкую степень IP, но только если эти фотоэлементы по месту установки надежно защищены, а сами реле находятся в защищенном от неблагоприятных климатических воздействий помещении.

В этом случае для фотореле с выносными светочувствительными элементами степень защиты указывается в виде двух параметров: отдельно значение IP для фотоэлемента и значение IP для блока.

При покупке фотореле также нужно учитывать:

• размеры устройства;
• способ крепления;
• вариант подключения к электропитанию;
• интервал рабочих температур;
• длину кабеля связи с фотоэлементом (для устройств с выносным фотодатчиком).

Производители

Сегодня фотореле пользуются огромным спросом во многих странах. Основными производителями этого вида продукции являются такие компании:

• «Рубеж»;
• Theben;
• EKF;
• IEK;
• TDM;
• HOROZ.

Стоимость выпускаемых ими устройств определяется, прежде всего, ценой входящего в их состав фоточувствительного элемента, являющегося самой дорогой их деталью. Также она зависит и от других параметров этих изделий, связанных с их качеством, размерам и другими показателями.

Среди встречающихся в продаже фотореле, наибольшим спросом пользуются:

• «ФР-601» (изделие российского производства, коммутируемый ток Iк = 5 ампер, рабочее напряжение Uр = 230 вольт, степень защиты IP44, стоимость 420 рублей);
• «ФР-6» (Украина, Iк = 10 ампер, Uр = 240 вольт, IP54, 150 рублей);
• «День-Ночь» (Украина, Iк = 10 ампер, Uр = 230 вольт, IP54, 200 рублей);
• «Люкс-2» (Россия, Iк = 8 ампер, Uр = 230 вольт, IP44, 800 рублей);
• «Астро-Люкс» (Россия, Iк = 16 ампер, Uр = 230 вольт, IP54, 1600 рублей);
• HOROZ 472 HL (Турция, Iк = 25 ампер, Uр = 230 вольт, IP44, 210 рублей);
• Theben Luna star 126 (Германия, Iк = 16 ампер, Uр = 230 вольт, IP55, 2500 рублей);
• FERON 27 SEN (Китай, Iк = 25 ампер, Uр = 220 вольт, IP54, 250 рублей);
• PS-1 (Узбекистан, Iк = 6 ампер, Uр = 220 вольт, IP44, 200 рублей);
• SOU-1 (Чехия, Iк = 16 ампер, Uр = 230 вольт, IP56, 650 рублей).

Как подключить своими руками фотореле, чтобы оно стало управлять освещением?

Обычно это несложно сделать, так как всегда имеется в комплекте инструкция, а также либо в ней, либо на коробке, в которой находится изделие, приведена схема соединений.

Выводы реле всегда выполняются проводами, имеющими разноцветную изоляцию. При этом провод красного цвета должен присоединяться к нагрузке, черный (или коричневый) — к фазе, а синий (или зеленый) — это ноль. Для соединения проводов необходимо использовать распределительную коробку с клеммами. Коммутирование нагрузки осуществляется прерыванием и подачей тока по фазному проводу.

Как легко увидеть, схема несложная, и можно всю работу выполнить своими руками, поэтому если у вас возникло желание автоматизировать процедуру включения и выключения освещения или полива, или другие работы, привязанные ко времени дня, то с помощью фотореле вы сможете достичь желаемого результата.

Опубликовано 19.05.2017 Обновлено 11.10.2017 Пользователем

Автор статьи

Александр Найден

Эксперт в сфере дизайна, ремонта, промышленного и гражданского строительства. Имеет инженерное образования, в 2006 году закончил Московский Строительный университет.