Φωτοαισθητήρας (φωτορελέ) για εξωτερικό φωτισμό: κατασκευή, αρχή λειτουργίας και συμβουλές εγκατάστασης

Η προσθήκη ενός φωτορελέ σε ένα φωτιστικό σώμα μειώνει την κατανάλωση ηλεκτρικής ενέργειας. Αυτή η μικρή και απλή στη σχεδίαση συσκευή αναλαμβάνει πλήρως τον έλεγχο ενεργοποίησης/απενεργοποίησης των λαμπτήρων ανάλογα με το επίπεδο φωτισμού εξωτερικού χώρου.

Με την έλευση του σούρουπου, ο φωτοαισθητήρας εξωτερικού χώρου ενεργοποιεί τον φωτισμό γύρω από το σπίτι και την αυγή τον απενεργοποιεί. Είναι απλός στη δομή και τη χρήση, αλλά πριν αγοράσετε το βέλτιστο μοντέλο, πρέπει να λάβετε υπόψη πολλά. Θα σας πούμε πώς να επιλέξετε την ιδανική επιλογή.

Αρχή λειτουργίας του φωτοαισθητήρα

Η βάση του φωτορελέ (διακόπτης λυκόφωτος) που ελέγχει τον φωτισμό εξωτερικού χώρου είναι ένα φωτοευαίσθητο στοιχείο που αντιδρά στη διαθέσιμη φωτεινότητα του ηλιακού και τεχνητού φωτός.

Όταν πέφτει το σούρουπο, ο φωτοαισθητήρας κλείνει τις επαφές και τροφοδοτεί με ηλεκτρική ενέργεια τα φωτιστικά που είναι εγκατεστημένα έξω κοντά στο σπίτι. Καθώς αυξάνεται η ένταση της φωτεινής ροής το πρωί, ανοίγει ξανά το κύκλωμα, απενεργοποιώντας τις ηλεκτρικές συσκευές φωτισμού.

Το φωτοευαίσθητο ρελέ ελέγχει αυτόματα τη λειτουργία της συνδεδεμένης συσκευής φωτισμού, ενεργοποιώντας και απενεργοποιώντας την ανάλογα με τις ανάγκες.

Χάρη στην παρουσία του φωτορελέ στο κύκλωμα του εξωτερικού φωτισμού, οι ιδιοκτήτες δεν χρειάζεται να ανάβουν συνεχώς τα φώτα το βράδυ στον περιβάλλοντα χώρο και να τα σβήνουν το πρωΐ – όλα γίνονται αυτόματα.

Αυτό μειώνει σημαντικά την κατανάλωση ηλεκτρικής ενέργειας από τους εξωτερικούς λαμπτήρες και παρατείνει τη διάρκεια ζωής τους. Άλλωστε σε αυτή την περίπτωση λειτουργούν μόνο όταν είναι πραγματικά απαραίτητο, όχι για 8–9 ώρες την ημέρα.

Στον ιδιωτικό τομέα, τέτοια συστήματα εγκαθίστανται για φωτισμό:

• εξωτερικών σκαλοπατιών;
• περιοχών κοντά σε εξοχικές κατοικίες;
• διαδρομών πάρκων και κήπων;
• περιπτέρων, χώρων μπάρμπεκιου και ανοιχτών βεραντών.

Οι οργανισμοί τοποθετούν φωτορελέ κατά τη διαμόρφωση φωτισμού σε αυλές πολυκατοικιών, σε εμπορικά κέντρα και σε κλιμακοστάσια πολυώροφων κτιρίων, καθώς και για φωτισμό εξωτερικών κατασκευών με διαφημίσεις. Παντού ο στόχος είναι ένας – εξοικονόμηση ηλεκτρικής ενέργειας και πόρων των φωτιστικών συσκευών.

Στην απλούστερη μορφή του, η εν λόγω συσκευή μεταγωγής αποτελείται από ένα τροφοδοτικό, ένα φωτοευαίσθητο αισθητήρα, έναν ενισχυτή ρεύματος και ένα ρελέ μεταγωγής.

Υπάρχουν διάφοροι τύποι φωτορελέ, αλλά η αρχή λειτουργίας είναι ίδια για όλους. Διαθέτει έναν φωτοευαίσθητο αισθητήρα συνδεδεμένο στην τροφοδοσία, ο οποίος παρακολουθεί το επίπεδο φωτισμού στην ελεγχόμενη περιοχή.

Με την έλευση του λυκόφωτος, αυτός ο αισθητήρας κλείνει το ρελέ, ενεργοποιώντας τον εξωτερικό φωτισμό. Όαν ο ήλιος ανατέλλει ξανά, γίνεται η αντίστροφη απενεργοποίηση των εξωτερικών φώτων.

Βασικοί τύποι ηλεκτρικών συσκευών

Κάθε φωτορελέ που ελέγχει τον εξωτερικό φωτισμό διαθέτει στο κύκλωμά του τρεις μονάδες με διαφορετική λειτουργία:

1. Αντιληπτική – φωτοαισθητήρας βασισμένος σε ημιαγωγούς.
2. Ενδιάμεση – ενισχυτής ηλεκτρικού ρεύματος.
3. Εκτελεστική – το ίδιο το ρελέ (μεταγωγέας).

Δομικά, το πρώτο από αυτά τα στοιχεία μπορεί να βρίσκεται εκτός του κοινού περιβλήματος. Υπάρχουν όμως και συσκευές, όπου αυτός ο φωτοευαίσθητος αισθητήρας είναι τοποθετημένος σε ενιαίο μπλοκ με τα υπόλοιπα μέρη του εσωτερικού κυκλώματος αυτής της ηλεκτρικής συσκευής.

Χάρη στη συμπαγή του διάσταση, ο φωτοευαίσθητος αισθητήρας μπορεί να τοποθετηθεί ακόμη και σε εξωτερικούς στύλους φωτισμού, κοντά στο φωτιστικό ή απευθείας πάνω του.

Αντίστοιχα, όλα τα μοντέλα φωτορελέ ελέγχου φωτισμού χωρίζονται σε:

• συσκευέές με ενσωματωμένο φωτοστοιχείο;
• συσκευές με ξεχωριστό φωτοαισθητήρα, ο οποίος βρίσκεται εκτός του περιβλήματος.

Ο εξοπλισμός που διαθέτει ενσωματωμένο αισθητήρα εγκαθίσταται απευθείας σε εξωτερικό χώρο. Το περίβλημά του παρέχει υψηλότερη προστασία από την υγρασία και τη σκόνη. Στη δεύτερη περίπτωση, η μονάδα μεταγωγής τοποθετείται σε ράγα DIN μέσα στον εσωτερικό ηλεκτρικό πίνακα. Ο εξωτερικός αισθητήρας συνδέεται σε αυτήν με συνηθισμένα καλώδια.

Εκτός από την παρακολούθηση της στάθμης φωτισμού, τέτοια συστήματα ελέγχου συχνά διαθέτουν ενσωματωμένους αισθητήρες κίνησης, χρονοδιακόπτες και διάφορα κουμπιά ελέγχου. Στα καταστήματα φωτιστικών μπορεί κανείς να βρει επίσης φωτορελέ που βασίζονται σε ψηφιακούς ελεγκτές. Ωστόσο, αυτές οι συσκευές κοστίζουν αρκετές φορές περισσότερο από τα συνηθισμένα μοντέλα.

Οι ψηφιακές συσκευές είναι ακριβές, αλλά επιτρέπουν τον πιο ακριβή έλεγχο των φωτιστικών. Η αρχή λειτουργίας των οικιακών φωτορελέ και τα βασικά στοιχεία είναι πανομοιότυπα με εκείνα των τυπικών συσκευών.

Ωστόσο, αυτές οι εκδόσεις είναι εξοπλισμένες με έναν μικροελεγκτή, ο οποίος μπορεί να ρυθμιστεί έτσι ώστε τα φωτιστικά να ανάβουν μόνο σε συγκεκριμένες ώρες. Αυτό επιτρέπει μια πιο λεπτομερή ρύθμιση του ρελέ, συνδέοντας τη λειτουργία του με τις καιρικές συνθήκες και ακόμη και με τον μήνα του έτους.

Επιλογή φωτορελέ για φωτισμό εξωτερικού χώρου

Πριν πάτε στο κατάστημα για να αγοράσετε έναν φωτοαισθητήρα για τη ρύθμιση του συστήματος εξωτερικού φωτισμού, θα πρέπει να καθορίσετε τον αριθμό και τον τύπο των φωτιστικών που θα συνδεθούν. Για ένα ή δύο φανάρια αρκεί ένα ρελέ στο οποίο οι ηλεκτρικές συσκευές φωτισμού θα συνδέονται απευθείας.

Αν υπάρχουν πολλές λάμπες, το φωτορελέ δεν θα αντέξει το ρεύμα που διέρχεται από αυτό. Σε αυτήν την περίπτωση απαιτείται εξοπλισμός με μαγνητικό εκκινητή.

Εδώ, ο φωτοευαίσθητος διακόπτης ενεργοποιεί μια ειδική συσκευή μέσω της οποίας τροφοδοτείται ο εξοπλισμός φωτισμού. Δηλαδή, σημαντικό ρόλο στην επιλογή του φωτοαισθητήρα παίζει η ισχύς του κυκλώματος φωτιστικών που συνδέεται σε αυτόν.

Ιδιαίτερη προσέγγιση και υποχρεωτική εκτέλεση προκαταρκτικών υπολογισμών απαιτεί η επιλογή φωτορελέ για σύστημα εξωτερικού φωτισμού με ηλιακούς συλλέκτες. Η ισχύς του και ο αριθμός των συνδεδεμένων συσκευών εξαρτώνται άμεσα από τον μέσο ετήσιο αριθμό ηλιόλουστων ημερών στην περιοχή, καθώς και από τον αριθμό των ηλιακών πάνελ στο κύκλωμα.

Όσο περισσότερες λάμπες πρόκειται να συνδεθούν στο φωτορελέ, τόσο υψηλότερες πρέπει να είναι οι παράμετροι μεταγωγής ρεύματος – στην αγορά διατίθενται επί του παρόντος συσκευές με ονομαστική τιμή ρεύματος στην περιοχή 6–63 αμπέρ, υπάρχουν πολλές επιλογές.

Ανάλογα με τον τύπο σύνδεσης στο ηλεκτρικό δίκτυο, τα φωτορελέ για εξωτερικό φωτισμό χωρίζονται σε:

• μονοφασικά (οικιακά, για δίκτυο 220 V)
• τριφασικά (για δίκτυα 380 V).

Ωστόσο, το ίδιο το ρελέ μεταγωγής και ολόκληρο το κύκλωμα με τον φωτοαισθητήρα τροφοδοτούνται με τάση 12 V, η οποία προέρχεται από μετασχηματιστή υποβιβασμού. Η επιλογή υπέρ μιας μονοφασικής ή τριφασικής συσκευής εξαρτάται αποκλειστικά από το δίκτυο λαμπτήρων που συνδέεται σε αυτήν και από την ισχύ που καταναλώνει.

Για την εγκατάσταση ενός φωτορελέ ελέγχου για τον εξωτερικό φωτισμό σε ιδιωτικές κατοικίες, είναι καλύτερο να επιλέγετε συνηθισμένα οικιακά μοντέλα στα 220 V. Αρκούν και περισσεύουν, ειδικά αν σε αυτά θα συνδεθούν οικονομικοί λαμπτήρες LED.

Τεχνικές παράμετροι – σε τι να προσέξετε

Ορισμένες εισαγόμενες ηλεκτρικές συσκευές είναι σχεδιασμένες για δίκτυα 110 ή 127 V. Σπάνια, αλλά μπορείτε να τις συναντήσετε σε καταστήματα φωτιστικών. Δεν μπορούν να λειτουργήσουν έτσι απλά σε ρωσικά δίκτυα 220 V. Για αυτές θα χρειαστεί να εγκαταστήσετε έναν πρόσθετο μετασχηματιστή. Καλύτερα να αγοράσετε αμέσως τον εξοπλισμό που θα έχει λιγότερα προβλήματα στη σύνδεση.

Ο πρώτος και κύριος δείκτης είναι ο βαθμός προστασίας. Για εγκατάσταση σε εξωτερικό χώρο, πρέπει να επιλέγετε μοντέλα με στεγανό περίβλημα IP65 και άνω. Για τοποθέτηση κάτω από στέγη ή σε προστατευμένο πίνακα, μια συσκευή με IP44 είναι αρκετή.

Η δεύτερη παράμετρος είναι το όριο ενεργοποίησης, το οποίο εκφράζεται σε Lux. Συνήθως είναι ένα εύρος από 2 έως 50 Lux. Το φωτορελέ διαθέτει ρύθμιση αυτής της παραμέτρου, ώστε ο χρήστης να μπορεί να το προςαρμόσει στις προςωπικές του προτιμήσεις. Η αγορά μίας ςυσκευής με μη ρυθμιζόμενο όριο ενεργοποίησης αξίζει μόνο σε ακραία περίπτωση.

Ο τρίτος δείκτης είναι ο τύπος των συνδεδεμένων λαμπτήρων. Συχνά το φωτορελέ προορίζεται αποκλειστικά για χρήση με λαμπτήρες πυράκτωσης, οι οποίοι δημιουργούν ενεργό φορτίο.

Για τη σύνδεση φθοριζουσών συσκευών με επαγωγικό φορτίο, απαιτείται άλλος τύπος διακοπτών λυκόφωτος. Και για τη σύνδεση λαμπτήρων υδραργύρου ή νατρίου, χρειάζεται εξοπλισμός με πρόσθετο προστατευτικό κύκλωμα, σχεδιασμένο για υπερτάσεις ρεύματος εκκίνησης.

Κατά την επιλογή ρελέ με εξωτερικό φωτοστοιχείο, πρέπει να λάβετε υπόψη το μήκος του καλωδίου μεταξύ τους – έχει ορισμένους περιορισμούς, δεν μπορείτε να το αντικαταστήσετε με μεγαλύτερο σε μήκος.

Και οι τελευταίες παράμετροι – οι διαςτάςεις και το βάρος. Το μεγαλύτερο ςε μέγεθος τμήμα του φωτορελέ είναι το τροφοδοτικό με τον μετασχηματιστή υποβιβασμού στο εςωτεριρχό. Ο ίδιος ο φωτοαισθητήρας (LED) έχει πολύ μικρές διαστάσεις.

Πολύ περισσότερο χώρο καταλαμβάνει ο επαφέας ή ο μαγνητικός εκκινητής, μέσω των οποίων συνδέονται τα φωτιστικά. Όλα αυτά πρέπει να χωρέσουν στον ηλεκτρικό πίνακα ή κοντά στο φωτιστικό.

Είναι σημαντικές οι πρόσθετες λειτουργίες;

Πολλά μοντέλα φωτορελέ ελέγχου φωτισμού συμπληρώνονται με αισθητήρα κίνησης και χρονοδιακόπτη. Ο πρώτος εγγυάται την ενεργοποίηση του φωτισμού μόνο κατά τη μετακίνηση ενός ανθρώπου στην ελεγχόμενη περιοχή, ενώ ο δεύτερος επιτρέπει την πλήρη απενεργοποίηση της συσκευής κατά τη διάρκεια της ημέρας ανεξάρτητα από το επίπεδο φυσικού φωτισμού.

Στην πραγματικότητα, όλοι οι φωτοαισθητήρες ρυθμίζονται ήδη από το εργοστάσιο έτσι ώστε να μην ενεργοποιούνται απλώς από σύντομο φωτισμό των προβολέων ενός διερχόμενου οχήματος.

Τα πιο ακριβά μοντέλα είναι τα φωτορελέ με ηλεκτρονική οθόνη και προγραμματιζόμενο ελεγκτή. Αυτές οι συσκευές επιτρέπουν να ορίσετε ξεχωριστό πρόγραμμα λειτουργίας για κάθε εποχή και περίσταση.

Για παράδειγμα, τον χειμώνα ο φωτισμός θα ανάβει νωρίτερα, ενώ το καλοκαίρι αργότερα. Μπορείτε επίσης να προβλέψετε την απενεργοποίηση του ίδιου του ρελέ μαζί με τους εξωτερικούς λαμπτήρες μετά τη μία το πρωί, ώστε να μην καταναλώνουν άσκοπα ενέργεια.

Λεπτομέρειες εγκατάστασης του αισθητήρα φωτισμού

Η συσκευή ελέγχου φωτός συνήθως τοποθετείται κοντά στο φωτιστικό που συνδέεται με αυτήν. Για κάθε μοντέλο, το διάγραμμα σύνδεσης επιλέγεται σύμφωνα με τις οδηγίες του τεχνικού φύλλου. Πρέπει να το μελετήσετε υποχρεωτικά πριν ξεκινήσετε τις εργασίες.

Δεν απαιτούνται ιδιαίτερες δεξιότητες για την εγκατάσταση. Απλώς πρέπει να υπολογίσετε τα πάντα έτσι ώστε οι φωτιστικές συσκευές να μην υπερφορτώσουν τη γραμμή. Το φωτορελέ ουσιαστικά δεν επιβαρύνει το δίκτυο. Ωστόσο, το RCD στον πίνακα και ο ίδιος ο φωτοαισθητήρας πρέπει να επιλέγονται με βάση τον αριθμό και την ισχύ των συνδεδεμένων λαμπτήρων.

Για την αυτοδύναμη εγκατάσταση ενός φωτορελέ αρκούν ελάχιστες γνώσεις στον τομέα της ηλεκτρολογίας και η τήρηση των απλούστερων κανόνων ασφαλείας κατά την εκτέλεσή της

Υπάρχουν μερικοί απλοί κανόνες για την εγκατάσταση φωτοευαίσθητων ρελέ:

1. Συνιστάται να συνδέετε τον λυκόφωτο διακόπτη και ολόκληρη τη γραμμή φωτιστικών μετά από αυτόν σε ξεχωριστή γραμμή από τον ηλεκτρικό πίνακα με δικό του προστατευτικό αυτόματο διακόπτη.
2. Απαγορεύεται αυστηρά η τοποθέτηση του φωτοαισθητήρα ανάποδα. Από τη μία πλευρά πρέπει να είναι εκτεθειμένος στο ηλιακό φως, ενώ από την άλλη πλευρά πρέπει να πέφτει πάνω του φως από λαμπτήρες τεχνητού φωτισμού.
3. Δεν επιτρέπεται η εγκατάσταση αυτής της ηλεκτρικής συσκευής κοντά σε εύφλεκτα υλικά, κοντά σε εξοπλισμό θέρμανσης και σε χημικά ενεργά περιβάλλοντα.
4. Εάν συνδέονται πολλοί λαμπτήρες στο φωτορελέ, τότε στο κύκλωμα πρέπει να προβλεφθεί ένας μαγνητικός διακόπτης εκκίνησης.

Το κύριο είναι ότι το φως από οποιοδήποτε φωτιστικό δεν πρέπει να πέφτει στο φωτοστοιχείο. Διαφορετικά, θα λειτουργεί συνεχώς λανθασμένα. Ο φωτοαισθητήρας αντιδρά σε οποιοδήποτε φως, είτε είναι τεχνητός φωτισμός είτε φυσικό ηλιακό φως.

Το διάγραμμα σύνδεσης των φωτιστικών συσκευών στο φωτορελέ (απευθείας ή μέσω διακόπτη εκκίνησης) επιλέγεται ανάλογα με τη συνολική ισχύ των συνδεδεμένων φωτιστικών

Στο σώμα του φωτορελέ υπάρχει ένα σχέδιο με χρωματική σήμανση όλων των καλωδίων που εξέρχονται από αυτό. Συνήθως, το καφέ πηγαίνει στη φάση από τον πίνακα («L»), το μπλε στο ουδέτερο («N») και το κόκκινο ή μαύρο στο φωτιστικό εξωτερικού χώρου. Απλώς πρέπει να απογυμνώσετε τα άκρα αυτών των αγωγών και να τα συνδέσετε σύμφωνα με το συνημμένο ηλεκτρικό διάγραμμα.

Εάν ο φωτοαισθητήρας έχει δύο επαφές, τότε η μία συνδέεται στη φάση από τον πίνακα και η δεύτερη στο φωτιστικό. Σε αυτή την περίπτωση, δεν υπάρχει ουδέτερος.

Στην περίπτωση σύνδεσης του φωτισμού δρόμου μέσω μαγνητικού εκκινητή, αυτός συνδέεται στο φωτορελέ όπως ακριβώς μια λάμπα. Τα ίδια τα φωτιστικά τροφοδοτούνται από αυτόν.

Σε αυτήν την περίπτωση, το ρελέ δεν κλείνει το κύκλωμα τροφοδοσίας των λαμπτήρων, αλλά μόνο τον εκκινητή. Μέσω του διακόπτη σε αυτό το κύκλωμα διέρχεται ελάχιστο ρεύμα, επομένως είναι κατάλληλη μια φθηνότερη και χαμηλότερης ισχύος συσκευή. Όλο το φορτίο μεταφέρεται στον εξωτερικό επαφέα.

Το πώς να επιλέξετε φωτιστικά για τη δημιουργία φωτισμού δρόμου με ηλιακούς συλλέκτες περιγράφεται λεπτομερώς στο επόμενο άρθρο, το οποίο σας συνιστούμε να διαβάσετε.

Συμπεράσματα και χρήσιμο βίντεο για το θέμα

Δεν θα πρέπει να υπάρξουν δυσκολίες στην επιλογή και την ενσωμάτωση ενός φωτοευαίσθητου αισθητήρα στο σύστημα φωτισμού δρόμου. Όλα είναι εξαιρετικά απλά. Τα παρακάτω βίντεο θα επιτρέψουν ακόμη και σε αρχάριους ηλεκτρολόγους να κατανοήσουν όλες τις λεπτομέρειες της εγκατάστασης αυτής της συσκευής.

Βίντεο #1. Όλες οι λεπτομέρειες σύνδεσης του φωτοαισθητήρα «ημέρα-νύχτα»:

Βίντεο #2. Επισκόπηση φωτορελέ ενεργοποίησης/απενεργοποίησης νυχτερινού φωτισμού εξωτερικού χώρου:

Βίντεο #3. Περιγραφή σχήματος σύνδεσης δειλικού διακόπτη μέσω εξωτερικού επαφέα:

Τα ρελέ ελέγχου φωτός για εγκατάσταση με συσκευές φωτισμού δρόμου είναι απλά στην κατασκευή και τη σύνδεση. Διευκολύνουν πολύ τη ζωή των ιδιοκτητών ιδιωτικών κατοικιών και επιτρέπουν μείωση της κατανάλωσης ενέργειας. Υπάρχουν πολλά μοντέλα αυτών των συσκευών στα μαγαζιά. Μπορείτε πάντα να επιλέξετε με τις απαραίτητες παραμέτρους για μια συγκεκριμένη περίπτωση.

Αν υπάρχουν γνώσεις και εμπειρία στην ηλεκτροτεχνία, τότε ένα τέτοιο φωτορελέ μπορεί να συναρμολογηθεί από ένα φωτοδίοδο, ένα συνηθισμένο δίοδο, ένα ρελέ και ένα ζευγάρι τρανζίστορ με αντιστάσες.

Παρακαλώ, γράψτε σχόλια στο παρακάτω πλαίσιο. Κάντε ερωτήσεις για αμφιλεγόμενα ή δύσκολα σημεία. Μοιραστείτε τη γνώμη σας, χρήσιμες πληροφορίες και φωτογραφίες σχετικά με το θέμα του άρθρου.