Fotosensore (fotorelè) per illuminazione stradale: progettazione, principio di funzionamento e consigli di installazione

Un'aggiunta al dispositivo di illuminazione sotto forma di fotorelè consente di ridurre il consumo energetico.Questo piccolo e semplice dispositivo assume completamente il controllo dell'accensione/spegnimento delle lampadine a seconda del livello di illuminazione della strada.

Al crepuscolo, un fotosensore per l'illuminazione stradale attiva l'illuminazione vicino alla casa e la spegne all'alba. È semplice da progettare e utilizzare, ma prima di acquistare il modello ottimale è necessario considerare molto. Ti diremo come scegliere l'opzione perfetta.

Principio di funzionamento del fotosensore

La base del fotorelè (interruttore crepuscolare) che controlla l'illuminazione stradale è un elemento fotosensibile che reagisce alla luminosità disponibile della luce solare e artificiale.

Quando arriva il crepuscolo, il sensore fotografico chiude i suoi contatti e fornisce elettricità alle lampade montate sulla strada vicino alla casa. E quando al mattino l'intensità del flusso luminoso aumenta, riapre il circuito, spegnendo i dispositivi elettrici di illuminazione.

Il relè fotosensibile controlla automaticamente il funzionamento del dispositivo di illuminazione ad esso collegato, spegnendolo e accendendolo secondo necessità.

Grazie alla presenza di un fotorelè nel circuito dell'illuminazione stradale, i proprietari di casa non hanno bisogno di accendere costantemente le luci nell'area locale la sera e spegnerle al mattino: tutto avviene automaticamente

Ciò riduce significativamente il consumo di energia elettrica dei lampioni e ne prolunga anche la durata.Dopotutto, in questo caso funzionano solo quando è veramente necessario e non per 8-9 ore al giorno.

Nel settore privato vengono installati sistemi simili per l'illuminazione:

• scale stradali;
• aree vicine ai cottage;
• percorsi di parchi e giardini;
• gazebo, aree barbecue e terrazze all'aperto.

Le organizzazioni installano relè fotografici quando organizzano l'illuminazione nei cortili dei condomini, nei centri commerciali e sui pianerottoli dei grattacieli, nonché quando illuminano le strutture stradali con la pubblicità. Ovunque l'obiettivo è lo stesso: risparmiare energia e la vita dei dispositivi di illuminazione.

Nella sua struttura più semplice, il dispositivo di commutazione in questione è costituito da un alimentatore, un sensore di luce, un amplificatore di corrente e un relè di commutazione.

Esistono diversi tipi di fotorelè, ma il principio di funzionamento è lo stesso per tutti. Dispone di un sensore sensibile alla luce collegato all'alimentazione che monitora il livello di illuminazione nell'area controllata.

Al crepuscolo, questo sensore chiude il relè, accendendo i lampioni. Quando il sole sorge di nuovo, i lampioni si spengono nuovamente.

Principali tipologie di elettrodomestici

Qualsiasi fotorelè che controlla l'illuminazione stradale ha tre blocchi nel suo circuito con funzionalità diverse:

1. Il percettore è un fotosensore basato su semiconduttori.
2. Intermedio – amplificatore di corrente elettrica.
3. Esecutivo – in quanto tale relè (interruttore).

Strutturalmente il primo di questi elementi è eliminabile dal corpo comune. Ma ci sono anche dispositivi in ​​cui questo sensore fotosensibile è montato in un'unica unità con il resto della circuiteria interna di questo dispositivo elettrico.

Grazie alle sue dimensioni compatte, il sensore fotosensibile può essere montato anche sui pali dell'illuminazione stradale, in prossimità di un lampione o direttamente su di esso

Di conseguenza, tutti i modelli di fotorelè per il controllo della luce sono suddivisi in:

• dispositivi con fotocellula incorporata;
• dispositivi con un fotosensore separato, che viene rimosso dall'alloggiamento.

L'apparecchiatura con sensore integrato viene installata direttamente sulla strada. Il suo corpo ha una maggiore protezione contro l'umidità e la polvere. Nel secondo caso l'unità di commutazione viene montata su guida DIN nel quadro elettrico interno. E il sensore remoto è già collegato ad esso tramite cavi ordinari.

Oltre a monitorare i livelli di luce, tali sistemi di controllo sono spesso dotati di sensori di movimento integrati, timer e vari pulsanti di controllo. Nei negozi di illuminazione puoi anche trovare relè fotografici costruiti su controller digitali. Tuttavia, questi dispositivi sono molte volte più costosi rispetto ai modelli convenzionali.

I dispositivi digitali sono costosi, ma consentono di controllare gli apparecchi di illuminazione in modo più accurato. Il principio di funzionamento dei fotorelè domestici e gli elementi principali sono identici a quelli dei dispositivi standard.

Ma queste opzioni sono completate da un microcontrollore che può essere regolato in modo che le luci si accendano solo a determinate ore. Ciò consente di regolare con precisione il relè, collegandone il funzionamento alle condizioni meteorologiche e persino al mese dell'anno.

Selezione di fotorelè per illuminazione esterna

Prima di recarsi in negozio per acquistare un fotosensore per regolare l'impianto di illuminazione stradale, è bene decidere il numero e il tipo di lampade da collegare. Per una o due torce è sufficiente un relè, ad esso verranno collegati direttamente gli apparecchi elettrici di illuminazione.

Se ci sono molte lampadine, il relè fotografico non sarà in grado di sopportare la corrente che lo attraversa. In questo caso è necessaria un'attrezzatura con avviamento magnetico.

Qui un interruttore fotosensibile aziona uno speciale dispositivo, attraverso il quale l'apparecchio illuminante è già alimentato. Quelli. molto nella scelta di un modello di fotosensore dipende dalla potenza del circuito dell'apparecchio ad esso collegato.

La selezione dei fotorelè per il sistema richiede un approccio speciale e calcoli preliminari obbligatori. illuminazione stradale solare. La sua potenza e il numero di dispositivi collegati dipendono direttamente dal numero medio annuo di giorni di sole nella regione, nonché dal numero di pannelli solari nel circuito.

Quante più lampadine intendi collegare al fotorelè, tanto più alti devono essere i parametri della corrente commutata: ora sul mercato ci sono dispositivi con una corrente nominale compresa tra 6 e 63 A, c'è molto da scegliere

In base al tipo di collegamento alla rete elettrica, i relè di comando luce per illuminazione stradale si dividono in:

• monofase (domestico, per rete 220 V);
• trifase (per reti 380 V).

Tuttavia, il relè di commutazione stesso e l'intero circuito con il fotosensore sono alimentati da una tensione di 12 V, proveniente dal trasformatore step-down. La scelta a favore di un apparecchio monofase o trifase dipende esclusivamente dalla rete di lampadine ad esso collegate e dalla potenza che consuma.

Per installare fotorelè di controllo per l'illuminazione stradale nelle case private, è meglio scegliere i normali modelli domestici per 220 V. Saranno più che sufficienti, soprattutto se ad essi sono collegate lampade a LED economiche.

Parametri tecnici: cosa cercare

Alcuni apparecchi elettrici importati sono progettati per reti da 110 o 127 V.Raramente, ma puoi imbatterti in loro nei negozi di illuminazione. Semplicemente non possono funzionare nelle reti russe a 220 V. Richiederanno l'installazione di un trasformatore aggiuntivo. È meglio prendere subito l'attrezzatura la cui connessione avrà meno problemi.

Il primo e principale indicatore è grado di protezione. Per l'installazione esterna, è necessario scegliere modelli con custodia sigillata IP65 o superiore. E per l'installazione sotto un tetto o in uno schermo protetto, un dispositivo con IP44 è abbastanza adatto.

Secondo parametro - soglia di risposta, che si esprime in Lux. Tipicamente questo intervallo va da 2 a 50 Lux. Il relè fotografico dispone di una regolazione per questo indicatore in modo che l'utente possa adattarlo alle proprie preferenze personali. Acquistare un dispositivo con una soglia di risposta non regolamentata vale la pena solo come ultima risorsa.

Il terzo indicatore è tipologia di lampade collegate. Spesso un relè fotografico è progettato esclusivamente per funzionare lampadine a incandescenza, creando un carico attivo.

Per collegare apparecchi fluorescenti con carico già reattivo è necessario munirsi di un diverso tipo di interruttori crepuscolari. E per collegare lampade al mercurio o al sodio, sono necessarie apparecchiature con un circuito di protezione aggiuntivo progettato per le correnti di spunto.

Quando si sceglie un relè con fotocellula esterna, è necessario tenere conto della lunghezza del cavo tra di loro: ha alcune limitazioni, non è possibile cambiarlo con uno più grande

E gli ultimi parametri - dimensioni E peso. La parte più grande del fotorelè è l'alimentatore con all'interno un trasformatore step-down. Il fotosensore stesso (LED) ha dimensioni molto ridotte.

Il contattore o interruttore magnetico, attraverso il quale sono collegati i dispositivi di illuminazione. Tutto questo dovrebbe adattarsi al quadro elettrico o vicino alla lampada.

Le funzionalità aggiuntive sono importanti?

Molti modelli di relè di controllo della luce sono integrati da un sensore di movimento e un timer. Il primo garantisce che l'illuminazione si accenda solo quando una persona si muove nell'area controllata, mentre il secondo consente di spegnere completamente il dispositivo durante il giorno, indipendentemente dal livello di luce naturale.

In effetti, tutti i fotosensori sono configurati in fabbrica in modo tale che, se illuminati brevemente dai fari di un'auto di passaggio, semplicemente non funzionano

I modelli più costosi sono i fotorelè con display elettronico e controller programmabile. Questi dispositivi consentono di impostare il proprio programma di lavoro per ogni stagione e occasione.

Ad esempio, in inverno l'illuminazione si accenderà prima e in estate più tardi. Si può anche provvedere a spegnere il relè stesso, insieme ai lampioni, dopo l'una di notte, in modo che non brucino energia invano.

Sfumature dell'installazione di un sensore di luce

Il dispositivo di controllo della luce viene solitamente montato vicino all'apparecchio ad esso collegato. Per ciascun modello, lo schema di collegamento viene selezionato secondo le istruzioni nella scheda tecnica. È obbligatorio studiarlo prima di iniziare il lavoro.

Non sono richieste competenze particolari per eseguire l'installazione. Devi solo calcolare tutto in modo che i dispositivi di illuminazione elettrica non sovraccarichino la linea. Il relè fotografico praticamente non carica la rete. Tuttavia RCD nel pannello e il fotosensore stesso deve essere scelto in base al numero e alla potenza delle lampadine collegate.

Per installare un relè fotografico da solo, è sufficiente avere una conoscenza minima nel campo dell'installazione elettrica e seguire le regole di sicurezza più semplici per la sua implementazione.

Esistono diversi standard semplici per l'installazione di relè fotosensibili:

1. Si consiglia di collegare l'interruttore Twilight e l'intera linea di dispositivi di illuminazione dopo di esso su una linea separata dal pannello elettrico con il proprio interruttore.
2. È severamente vietato installare il sensore fotografico capovolto. Da un lato dovrebbe essere aperto alla luce solare e dall'altra parte la luce delle lampade di illuminazione artificiale dovrebbe cadere su di essa.
3. Questo apparecchio elettrico non deve essere installato vicino a materiali infiammabili, vicino a attrezzature di riscaldamento o ambienti chimicamente attivi.
4. Se molte lampadine sono collegate al relè fotografico, è necessario fornire un antipasto magnetico nel circuito.

La cosa principale è che la luce di qualsiasi lampada non dovrebbe cadere sulla fotocellula. Altrimenti, non funzionerà costantemente come previsto. Il sensore fotografico risponde a qualsiasi luce. Non importa se l'illuminazione è artificiale o naturale dal sole.

Il diagramma di connessione dei dispositivi di illuminazione al relè fotografico (diretto o tramite un antipasto) è selezionato a seconda della potenza totale delle lampade collegate

Sul corpo del relè fotografico c'è un piano con una designazione a colori di tutti i fili provenienti da esso. Di norma, Brown va alla fase dal pannello ("L"), azzurro a zero ("N") e rosso o nero al dispositivo di illuminazione stradale. Devi solo spogliare le estremità di questi fili e collegare tutto secondo il diagramma elettrico collegato.

Se il fotosensore ha due contatti, uno di essi è collegato alla fase dallo scudo e il secondo va alla lampada. Non c'è zero in questo caso.

In una situazione in cui l'illuminazione stradale è collegata tramite un avviatore magnetico, è collegata a un fotorelè allo stesso modo di una lampadina. E gli stessi dispositivi di illuminazione ne sono alimentati.

In questo caso il relè non chiude il circuito che alimenta la lampada, ma solo lo starter. Una corrente minima passa attraverso l'interruttore in un circuito di questo tipo, quindi andrà bene un dispositivo più economico e di minore potenza. L'intero carico qui viene trasferito al contattore esterno.

Come scegliere le lampade per organizzare l'illuminazione stradale ad energia solare è descritto in dettaglio in prossimo articolo, con cui ti consigliamo di familiarizzare.

Conclusioni e video utile sull'argomento

Non dovrebbero esserci difficoltà nella scelta e nell'integrazione di un sensore sensibile alla luce in un sistema di illuminazione stradale. Tutto è estremamente semplice. I materiali video di seguito consentiranno anche agli elettricisti alle prime armi di comprendere tutte le complessità dell'installazione di questo dispositivo.

Video n.1. Tutte le sfumature del collegamento di un fotosensore giorno-notte:

Video n.2. Recensione del relè fotografico per accendere/spegnere l'illuminazione notturna sulla strada:

Video n.3. Descrizione dello schema di collegamento dell'interruttore crepuscolare tramite contattore esterno:

I relè di controllo della luce per l'installazione con dispositivi di illuminazione stradale sono semplici nel design e nel collegamento. Semplificano notevolmente la vita dei proprietari di case private e consentono loro di ridurre il consumo energetico. Esistono molti modelli di tali dispositivi nei negozi. Puoi sempre scegliere con i parametri necessari per una situazione specifica.

E se hai conoscenza ed esperienza nell'ingegneria elettrica, un tale relè fotografico può essere assemblato da un fotodiodo, un diodo convenzionale, un relè e una coppia di transistor con resistori.

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