Автоматическое включение освещения в темное время суток. Датчик освещения дома. Мощность устройства также играет большую роль. Лучше выбрать датчики освещения с запасом по мощности
Датчик света для уличного освещения – устройство, с помощью которого фонарь, лампа или любой другой источник освещения будет включаться автоматически при наступлении сумерек. Принцип работы его заключается в реагировании на уровень освещенности. Основа такого устройства – это фоторезистор, полупроводник, сопротивление которого меняется в зависимости от уровня освещения (количества света, которое на него попадает).
Один из самых распространенных типоразмеров датчика освещения
Самый простой вариант – подключение фонаря, который будет автоматически включаться, когда на улице становится слишком темно (в вечернее или ночное время суток). Если добавить к нему ещё и датчик движения, то получится автоматизированное освещение с функцией экономии электроэнергии. Второй вариант – монтаж освещения в подъезде. Но здесь фотореле потребуется «вынести» на улицу в то место, на которое не будет попадать тень.
Почему не заменить такое фотореле обычным таймером или системой, которая будет включать освещение «по будильнику»? Потому что период наступления сумерек каждый месяц наступает на 30 минут раньше или позже. В апреле, к примеру, в 18:30, а в августе – уже в 21:30. Так что пришлось бы ежемесячно (если не еженедельно) корректировать работу таймера и выставлять другое время для включения. С датчиками освещения такого недостатка нет – они реагируют именно на яркость, поэтому подстраиваются автоматически.
Принцип работы датчика света для уличного освещения
В основе датчика света – фоторезистор . Точно такой же устанавливается, например, в современных смартфонах – с его помощью гаджет определяет уровень яркости освещения и подстраивает интенсивность подсветки (экономит заряд аккумулятора). В датчиках света фоторезистор включен в схему автоматического тумблера – он включается или выключается при наступлении темноты. Использовать его можно не только для уличного освещения, а и, к примеру, для включения автоматического полива (в вечернее время суток).
Современные фотореле, реагирующие на интенсивность освещения, которые продаются в строительных магазинах, также снабжаются реостатом – с его помощью можно отрегулировать чувствительность фоторезистора. Такие модели и рекомендуется использовать, так как в зимнюю пору освещение на улице менее яркое. Без настройки чувствительности датчик будет срабатывать и днём.
Какие бывают фотореле
В магазинах встречаются два типа фотореле:
- Классические фотореле. Простая конструкция, минимум функционала. Стоят дешево, но во многих из таких не предусмотрено даже корректировки реакции по интенсивности внешнего освещения.
- Сумеречное реле. Под этим названием продаются «умные» датчики, где можно настраивать уровень срабатывания, сам индикатор освещенности может быть выносным с подключением через само реле. В сумеречных нередко имеется возможность подключения сразу до 5 дополнительных индикаторов, причем, для каждого из них можно задавать индивидуальные настройки срабатывания. Стоят в разы дороже простых фотореле.
Какие степени защиты бывают у фотореле
Обозначается как IP 44, IP67, IP 69 . Обращать внимание следует на последнюю цифру: чем она выше, тем лучше защита от влаги (первая цифра – это степень защиты от проникновения посторонних предметов). Соответственно, для установки датчика на улице следует отдавать предпочтение тем, у которых класс защиты 45 или выше. Более низкий класс подойдет только для установки в тех местах, которые тщательно защищены от попадания влаги.
Таблица 1. Степени защиты.
Класс защиты | Для каких случаев подойдет |
---|---|
IP45 | Защита от попадания влаги под любым углом и проникновения предметов диаметром 1 мм или больше |
IP67 | Защита от проникновения внутрь корпуса пыли, выдерживает кратковременные погружения в воду на глубину до 1 метра |
IP69 | Полная защита от проникновения пыли, постоянное нахождение в воде не навредит устройству |
IP33 | Защита от попадания внутрь объектов диаметром 2,5 мм или больше, защищает от попадания капель внутрь корпуса |
Ещё следует обращать внимание на температурный диапазон, при котором датчик срабатывает корректно. В большинстве моделей рабочая температура – от -20 до +50 градусов по Цельсию. При более низких температурах он может срабатывать некорректно. Связано это с изменением сопротивления полупроводникового фоторезистора при снижении температуры окружающей среды (будет включаться, даже если на улице очень ярко). В более современных датчиках для нивелирования такого недостатка имеются переключатели типа «зима-лето» — он включает в цепь дополнительный резистор.
По типу ламп
Простые фотореле с 3 контактами подходят для подключения только ламп накаливания. Энергосберегающие (светодиодные, галогенные, газоразрядные, люминесцентные) к таким подключаются только через специальный адаптер (для светодиодных – с преобразованием в постоянный ток, для люминесцентных или газоразрядных – с пусковым реле, повышающим «стартовый» ток). Во многих современных энергосберегающих лампах имеются встроенные блоки управления – если таковой имеется, то их подключать можно напрямую.
Обратите внимание! С какими лампами работает тот или иной датчик освещения, указывается производителем на самой упаковке. Там же имеется обозначение допустимой нагрузки на датчик (в Ваттах или Вольт-амперах). Что будет, если подключить несовместимую лампу к датчику? В лучшем случае – ничего не произойдет, включаться освещение не будет. В худшем – лампа или реле попросту сгорит из-за несовместимых токов (превышение допустимой нагрузки или вольтажа).
По напряжению
Самые распространенные – на 12В и 220В . Первые рассчитаны на работу с постоянным током (можно запитать от автомобильного или любого другого аккумулятора), вторые – с переменным (подключаются к бытовой электросети или бензогенератору). Реле на 12В может понадобиться, к примеру, если в качестве уличного освещения будет использоваться лента. В остальных случаях, как правило, используется датчик на 220В .
По методу управления
По методу управления датчики бывают:
- С принудительным выключением. То есть, после срабатывания они продолжают работать до тех пор, пока не отключат питание или вручную не выключат реле.
- С автоматическим отключением. В плане устройства – такие же, как и с принудительным выключением.
- С функцией энергосбережения. Такие дополнительно снабжены датчиком движения или датчиком звука. Включаются только при обнаружении движения или стороннего шума. В отличии от остальных – позволяют освещению работать короткими сессиями, что позволит сэкономить на электроэнергии. Такие следует брать, если все уличное освещение потребляет свыше 300 – 500 Ватт*час.
- Программируемые. Это те самые сумеречные реле с множеством настроек и корректировок. Такие датчики нередко снабжаются дисплеем, несколькими дополнительными реостатами и тумблерами.
Классификация по мощности
Обозначается в киловаттах (кВт). В некоторых датчиках обозначается в ВА (вольт-ампер). Преобразовывается по формуле: 1000 ВА – это 1 кВт. Так как на вход датчика подают фазу – через него в буквальном смысле проходит весь ток, подаваемый на осветительные приборы. Указывается в кВт*ч. Чаще всего встречаются датчики с ограничением до 1,2,3, и 5 кВт. Для бытового применения применяются в большинстве случаев с ограничением до 1 и до 2 кВт.
Как правильно подобрать датчик по этому параметру? Суммировать потребление всех ламп освещения, которые планируется подключить к датчику освещения. Для «запаса мощности» рекомендуется оставить примерно 30 – 40% от исходной мощности. То есть, если у датчика предел в 1 кВт , то не рекомендуется его нагружать более 600 – 700 Вт*ч . В противном случае – он прослужит гораздо меньше времени из-за постоянного перегрева фоторезистора и диодного моста.
Узнайте, а также ознакомьтесь с его описанием и разновидностями, в специальной статье на нашем портале.
Цены на датчики включения света
Датчик света
Где размещать датчик освещения
Подключенный датчик освещения размещать рекомендуется в том месте, где круглые сутки (имеется ввиду, весь световой день) попадают солнечные лучи. Если расположить его там, где от близ расположенных деревьев попадает тень, то датчик может срабатывать некорректно, особенно в пасмурные дни.
Видео — Устройство сумеречного датчика и фотоэлемента
Если датчик не имеет влагозащиты, то располагать его следует только в герметичной капсуле, но прозрачной. Пластиковая бутылка отлично подойдет на этот счет, можно использовать специализированные уличные боксы для электропроводки – в них предусмотрено крепление под кирпичную или бетонную стену. Если же класс защищенности IP67 или выше, то беспокоиться о влагозащите не нужно.
Ещё следует придерживаться следующих советов:
- не размещать вблизи датчика искусственные источники света, подальше от ламп и фонарей;
- не размещать на высоте менее 2 метров , в противном случае – на него может попадать от фар автомобилей;
- в доступном месте (датчик, а точнее – сенсор, необходимо регулярно очищать от загрязнений, снега для его корректной работы).
Как сделать датчик освещения самостоятельно
Датчик света для уличного освещения сделать самостоятельно вполне реально, потребуются лишь базовые навыки работы с паяльником, а также умение читать электрические схемы. Самый простой датчик состоит из двух транзисторов (типа КТ315Б ), фоторезистора, переменного резистора (он же выступает в качестве реостата для регулировки уровня срабатывания), а также реле (3-контактный, 2-х контактный подойдет для реле с ручным выключением). Единственный недостаток такого датчика освещения – это высокая вероятность ложного срабатывания из-за самоиндукции. Устранить такой недочет можно с помощью диода, которые будет «обрывать» возникающий индукционный ток.
Совет! Где найти схемы таких устройств? Их полно на тематических форумах радиолюбителей. В качестве примера можно привести самые распространенные датчики для их сборки в домашних условиях.
Если с чтением схем дела обстоят не лучшим образом, то можно приобрести готовую плату, но без фоторезистора, приобрести в Китае – на том же Aliexpress таковых предлагается огромное количество по цене от 10 – 15 рублей и выше. Останется добавить только необходимый вариант фоторезистора и припаять 3 входных проводника (можно провод или клеммник – что кому удобней).
Также для датчика необходимо смастерить защитный корпус, обязательно прозрачный, чтобы пропускать солнечные лучи к фоторезистору. Опять же – для этой цели подойдет пластиковая бутылка или стеклянная банка.
Такие платы фотореле можно купить на Алиэкспресс. Средняя цена — 25 рублей
Видео — Датчик света своим руками из комплектующих
Схема подключения датчика освещения — пошаговая инструкция
В датчиках освещения, как правило, имеется всего 3 контакта. Обозначаются тремя цветами: черный, красный, желтый (его могут менять на синий, коричневый, розовый, белый). На черный необходимо подавать фазу, на красный – ноль. Третий контакт – выходной, с него подается фаза на осветительный прибор (или распределительную коробку, с которой подключается уличное освещение). Дополнительный ноль для освещения берется непосредственно с щитка, его также можно вывести с любой другой электрической цепи дома.
Есть модели датчиков, у которых имеется 4 и 5 проводов. Они позволяют подключить сразу несколько линий, то есть, внутри фаза распределяется на 2 или 3 выходных контакта. Маркируются чаще всего аналогично: вход на фазу и ноль соответственно черного и красного цветов, остальные контакты – дополнительным цветом.
Но вышеуказанный принцип маркировки соблюдается далеко не всеми производителями, поэтому перед монтажом обязательно необходимо ознакомиться с приложенной инструкцией. В датчиках, где вместо входных проводов стоят клеммники вообще никаких обозначений может не быть.
В сумеречных реле принцип подключения аналогичный, но в большинстве моделей предусмотрен также выход на ноль. То есть, подводить его отдельно к освещению не нужно – провода выводятся непосредственно из реле. Но это является одновременно и недостатком – сам датчик получается массивным, под него приходится выделять отдельную распределительную коробку.
Внимание! Если производится подключение мощного фонаря (прожекторы, лампы накаливания мощностью 250 Ватт или более), то в схему добавляется магнитный пускатель – он как раз и рассчитан на прохождение через датчик пускового тока. Во многих сумеречных реле он предустановлен (указано в инструкции).
После установки останется только отрегулировать работу датчика. В большинстве моделей для этого предусмотрен регулятор под крестовую отвертку. Выполнять корректировку срабатывания следует в то время суток, когда и необходимо включать освещение.
Цены на аккумуляторные отвертки
Аккумуляторная отвертка
Итого, алгоритм подключения датчика будет следующим:
Шаг 1. Подвести электролинию в место установки датчика. Потребуется фаза и ноль. Не обязательно заводить с щитка, если общая нагрузка не будет превышать 0,5 — 1 кВт.
Шаг 2. Развести электропроводку для подключения освещения (если фотореле одно, то вывод с одной линии следует пускать на распределительную коробку). С места подключения фотореле выводится фаза, ноль заводится с щитка или другой линии электропроводки.
Шаг 3. Подключить фотореле по схеме, указанной в инструкции (предварительно обесточив линию).
Шаг 4. Подключить выход с датчика к линии освещения (выход — это фаза).
Шаг 5. Тестовое включение линии.
Шаг 6. Проверка работоспособности датчика, если необходимо — регулировка степени срабатывания.
Обзор популярных моделей датчиков уличного освещения
Что касательно производителей, то спросом пользуется продукция следующих брендов:
- Elko-EP;
- Euroelectric;
- Hager;
- Theben;
- ПромАвтоматика.
Во многих интернет-магазинах самыми продаваемыми являются следующие модели:
- Euroelectric 10А NEW. Пластиковый корпус, есть настенное крепление, подходит для подключения одной линии. Максимальная сила тока – 10А, рабочая – до 6А (1,3кВт). Из настроек – только регулятор чувствительности. Одна из самых простых моделей, но весьма надежная. Средняя цена – 600 рублей.
- ПромАвтоматика ФРА 1-10. Универсальное реле, подходит не только для уличного освещения, а для включения любых электрических приборов. Максимальная сила тока – 10А , стоимость – 400 рублей.
- Theben LUNA 122 top2. Сумеречное реле с креплением под DIN-рейку. Профессиональная модель, масса настроек (чувствительность, отсрочка срабатывания, подключение дополнительных датчиков, функция таймера и так далее). Может использоваться для контроля уличного освещения на огромных участках с подключением в несколько раздельных линий. Средняя цена – 17 тысяч рублей.
- Eurolamp ST-303WSR. Есть регулировка порога срабатывания, максимальная сила тока – 25А . Но обладает низкой защитой от проникновения влаги, поэтому устанавливается только в сухих местах или в защитный корпус. Средняя цена – 350 рублей.
Кстати, если изготавливать фотореле самостоятельно , то обойдется оно всего в 50 – 100 рублей – именно столько стоят все необходимые комплектующие в магазинах радиотоваров.
Заключение
Итого, датчик освещения с конструктивной точки зрения – достаточно простой прибор. Это тот же самый автоматический включатель, но в качестве индикатора в нем используется фоторезистор, реагирующий на степень окружающего освещения. При его правильном использовании (с добавлением энергосберегающего режима и датчика движения) на постоянном уличном освещении в течение года можно сэкономить свыше 2 тысяч рублей , так что устройство окупается достаточно быстро.
Продолжаю рассказывать про датчики в автомобиле, и знаете, сегодня он касается не двигателя, а поговорим мы о датчике света (или освещенности). Многие задают мне вопросы — что это такое, как он работает и возможно ли сделать самому. Нужно отметить, что вещь действительно «прикольная», я бы даже сказал полезная, как обычно расскажу все простыми словами, а в конце сможете посмотреть небольшое видео. НУ что же начнем …
Датчик света (освещенности) – это небольшой фотоэлемент (с небольшим реле), при помощи которого автоматически включаются или выключаются фары автомобиля – как правило, это передний ближний свет. Этот элемент замеряет уровень освещенности и принимает решение о включении или отключении ламп. Устройство полностью автономно и очень удобно, оно точно знает когда необходимо зажечь свет, например — вы заехали в долинный подземный переезд, сами можете не догадаться о свете, а вот датчик уже через несколько секунд среагирует. Также это происходит и в сумерках, сами водители, как правило — плохо ориентируются в этом времени суток, а электроника никогда не ошибается.
Что и говорить, машины становятся все более компьютеризированы, уже никого не удивить коробкой – робот, автоматическим поддержанием климата, автоматическим поиском радиостанций и т.д. Если честно — то скоро машины сами смогут ездить без водителя (у GOOGLE) уже есть такие разработки, и думаю это будет на нашем веку. Просто нажал кнопку на смартфоне, ввел координаты, и она за тобой приехала, что-то типа такси.
Датчик света это еще один шаг к электронному управлению машиной, работа по включению фар за вас!
Принцип работы
Как я уже писал это своего рода чувствительный фотоэлемент (с реле), он устанавливается под или на лобовое стекло автомобиля. Этот элемент замеряет освещение рядом с собой и принимает решение о включении или выключении фар, которое в свою очередь , либо на прямую в систему выключения. При пороговом значении, действия происходят практически мгновенно – обычно задержка 2 – 3 секунды. Вот почему если вы заехали в темный туннель, или подземный гараж, датчик сработает примерно через это время.
Если сказать простым и понятным языком – то это своего рода выключатель, который работает автоматически и замеряет уровень освещенности вокруг себя.
Обычно настройка ведется только на ближний свет фар автомобиля, дальний вам нужно включать самим. Потому как это просто не безопасно, он может ослепить машину, идущую вам на встречу.
Как работает
Если честно, то настроек всего две:
1) Это темный режим суток. Когда фары зажигаются только в темноте.
2) Сумерки. Когда лампы начинают работать при сумерках, когда не так темно.
Также можно настроить «включение-выключение» фар – например только ближний, ближний + противотуманки. Это реально удобно.
Обычно реализация работы таких датчиков на панели около руля. Если специальный режим «AUTO», а также обычные режимы для ручного включения.
Для активации переводим ручку в AUTO и все, он будет работать согласно заложенным в него настройкам.
Хочется отметить, что в некоторых машинах, применяется система задержки отключения фар. Например, вы заглушили машину в гараже вышли из нее, закрыли дверь, поставили на сигнализацию — а освещение еще работает! Сделано это специально для того чтобы осветить вам дорогу, например вы закрываете гараж ночью – чтобы было видно. После 3 – 5 минут фары автоматически выключатся. Также очень удобная система.
Например у моего друга нет освещения в гараже, и он часто ей пользуется в осенне – зимнее время, когда темнеет рано.
Кстати вот небольшое видео про тот который стоит у меня на автомобиле.
Какие бывают еще?
Нужно отметить, что датчики света, сейчас применяются не только в ближнем свете фар, но и в салоне или например в габаритных огнях грузовиков.
В салоне – он напрямую может регулировать уровень света, зажигать одну или обе лампы салона (спереди и сзади). Также удобно, если на улице светло, то зачем зря жечь лампы!
Специальные габаритные огни применяются в основном для подсветки грузовиков. То есть днем они не работают, даже когда включена подсветка – но стоит стемнеть, весь грузовик начинает светиться. Сделано для безопасности!
Можно ли установить своими руками
ДА конечно можно — вообще без проблем. Если у вас иномарка, в «бедной» комплектации в которой нет датчиков света, то посмотрите их в более «богатых». Если там они присутствуют, то просто вам нужно их купить и самому установить, ну или в крайнем случае на СТО.
Зачастую в панели приборов уже есть место для его крепления. Также, скорее всего вам понадобится другая ручка включения фар, в ней будет присутствовать режим AUTO. Или просто нужно будет сменить декоративную подложку, под ручкой. Как правило, режим также уже заложен.
Поэтому вся установка сводится к покупке датчика – если надо ручки – и подключению в специальную плату. На форумах по вашей модели эту информацию уже сто раз переживали, я в этом уверен.
По принципу работы, датчик освещения устроен так : фоточувствительный элемент, который установлен в датчики, способен изменять свое сопротивление , в зависимости от освещения. В виде этого элемента, обычно выступает фоторезистор.
Потом, в действие вступает схема калибровки, через которую сигнал от фоторезистора переходит на транзистор.
В цепи транзистора имеется реле. Транзистор, с помощью реле замыкает сеть и лампа или прожектор, который подключен к сети, начинает светиться. В статье, принцип работы, будет описан более подробно.
Как подключить датчик освещения.
Стоит отметить, что схема подключения датчика освещения, идентична схеме подключения датчика движения.
Правильный монтаж датчика освещения.
Конечно, подключить и настроить дело не трудно, куда труднее, определить правильно место для установки датчика. Рассказывал мне знакомый историю, как у него в районе уличный фонарь, то включался, то выключался.
А после наступления полной темноты на улице, он, наконец, начинал нормально работать. Знаете, в чем было дело?
Датчик освещенности установили прямо под фонарь. Из-за этого, при наступлении темноты, он включал фонарь, распознавал, что светло и выключал. Подобная ситуация может случиться у всех. Но, чтобы такого не было, нужно не устанавливать датчики освещенности, рядом с источником света.
Настройка датчика движения.
Когда будете калибровать датчик, то используй черный мешочек, он идет в комплекте.
Единственное, что можно настроить у этого датчика, это регулятор освещенности. Им можно установить уровень, когда будет срабатывать реле. Подробности регулировки и настройки описываются ниже.
Датчик освещенности LXP-01, можно отнести к простейшим. Он не дает возможности ничего в нем изменить и настроить. Существуют более продвинутые датчики, в них можно настроить задержку срабатывания.
Внешний вид датчика движения.
Датчик LXP-02.
Назначения выходов датчика:
1. Красный нужен для подведения нагрузки
2. Синий, может быть зеленым, это ноль
3. Коричневый (черный) - датчик питания.
Если убрать белый корпус, то под ним увидим схему датчика, расположенную на печатной плате.
Для простого расчета необходимого числа ламп воспользуйтесь Калькулятором расчета количества ламп .
В датчике расположено реле DE3F-N-A на 24 VDC. Ток контактов 10А. Это значение определяет максимальную нагрузки, на которую способен датчик. То есть, 10 на 220, будет 2,2кВт. Точно также заявлено в инструкции.
Но мое мнение: к этому датчику, не стоит подключать больше 4 ампер. Все, что выше, только через промежуточный пускатель.
Фотография платы датчика движения.
Вот этим дорожки, со слоем припоя на них, именно они - чаще остальных горят при перегрузке, неправильно подключенного K3. Если такое произойдет, то заменять придется и реле.
По инструкции, датчик освещения LXP-03 в состоянии коммутировать токи 25А. На плате указано, что ток реле 30А, скорее всего производители решили перестраховаться, и я, в этом плане, от них не далеко ушел. Решил ограничить ток на 16А.
Для освещения - это ещё и с запасом.
Ну и на десерт - все самое интересное:
Представленная схема взята именно с той платы, которая показана в начале статьи. Сейчас производитель активно улучшает и изменяет свое устройство, поэтому некоторые данные могут измениться.
В принципе, все одинаково:
Напряжение питания 220V поступает через ноль и клеммы. Ноль - N, клеммы - L.
Если вы измените местами фазу и ноль , или вообще выключите ноль, а не фазы, то ничего страшного не случится. Но делать это крайне не рекомендуется, безопасность ещё некто не отменял.
Выпрямляется напряжение при помощи диодного моста, 4 диода типа 1N4007. За фильтрование напряжения отвечает электролитический конденсатор, стабилизация происходит на уровне +22…24V, для этого, установлен стабилитрон типа 1N4748.
Оставшаяся часть схемы питается от постоянного напряжения. Устроена она следующим образом: На выходе резистивного делителя 68к — VR — Фоторезистор создается напряжение, которое полностью обратно идентично уровню освещения. То устройство, которым настраивается уровень срабатывания - это подстроечный резистор VR с сопротивлением 1 МОм.
Что именно ставят в такие схемы: фоторезистор или фотодиод - неизвестно. Вероятнее фоторезистор, но похожий фотодиод тоже может там стоять.
Если вы хотите экономно и эффективно расходовать электроэнергию, то крутите контролер по часовой стрелке до максимума, так датчик освещения будет срабатывать только при наступлении полной темноте. Выкрутив регулятор в обратную сторону, то будьте готовы кто тому, что свет будет включаться даже днем, если над вами нависнет большая туча.
Вот, как проходит процесс выключения света при наступлении темноты: уровень освещения падает, начинает расти сопротивление фоторезисторов, напряжение на базе транзистора растет. Когда напряжение достигает определенного уровня, транзистор открывается и через коллектор начинает протекать ток, который активирует реле К1. Контактами реле включает нагрузку. Нагрузка подключается через вывод LOAD.
Для обозначения рабочего состояния загорается светодиод . Чтобы реле слишком часто не переключало датчик, например, от колеблющейся ветки дерева, на схеме установлен конденсатор 47 мкФ, который сглаживает все процессы.
Более мощная схема датчик освещения LXP-03:
Она идентична первой схеме в статье, отличия перечислю:
1. Схема питания в состоянии ограничивать напряжение в фазной цепи.
2. Тут диодный мост с фильтрами. Такой же и в предыдущей схеме, просто я не очень удачно её изобразил.
3. Вместо одного стабилитрона, как на первой схеме, тут их установлено два последовательно. Притом, напряжение осталось прежнее - +24В.
4. Здесь установлено более мощное реле, с соответственно более мощным током катушки. Также, здесь используется составная схема на два комплементарных транзистора.
Если вы знаете, как работает схема, то её будет легко отремонтировать.
Каждый из нас мечтает, чтобы собственный дом был автоматизирован и для включения света или телевизора достаточно было просто войти в комнату. Если с бытовой техникой в плане автоматизации дела обстоят не очень, то с системой освещения все намного лучше. И сегодня в доме или квартире можно с помощью специальных устройств относительно просто создать систему для автоматического освещения.
Наша статья расскажет вам, каким образом можно своими руками организовать в любом помещении дома качественную систему освещения, работающую в автоматическом режиме.
Автоматизация подсветки: преимущества и назначение
Создание системы для автоматического управления освещения в домашних помещениях является той мечтой, которая сегодня легко воплощается в жизнь с помощью специального оборудования. Такие системы в доме имеют следующие преимущества:
- эффективное и комфортное управление работой осветительных приборов без непосредственного участия человека;
- возможность установить автоматическое устройство системы управления света своими руками;
- автоматическое включение света в темное время суток;
- экономия на электричестве. Устройство (датчик движения, реле и т.д.), которое используется в той или иной ситуации, позволяет добиться разной степени экономии электроэнергии.
Автоматическая подсветка помещения
Стоит отметить, что системы автоматического освещения, применяемые внутри помещения, входят в понятие «умный дом» или «умный свет». Подключая такие системы, вы получаете возможность быстрого, комфортного и эффективного управления уровнем освещения в любом помещении дома, где установлена необходимая аппаратура.
В зависимости от того, какое устройство имеет тот или иной прибор (датчик, реле и т.д.), включение света может осуществляться следующим образом:
- через регистрацию прибором в заданной области движения. Здесь устройство содержит специальный сенсор, улавливающий любые изменения в контролируемой области. Тут для выключения/включения освещения необходима установка датчика движения;
- через звуковые эффекты. Например, для включения света нужно похлопать в ладони. Здесь нужен специальный звуковой выключатель;
- через степень освещенности. В данной ситуации используется реле, устройство которого способно оценивать уровень освещенности в доме и при падении ее ниже определенного показателя, производить включение света.
Обратите внимание! Все перечисленные выше способы включения и выключения освещения в темное время суток могут использоваться как в доме, так и на улице. Но те аппараты, которые способны реагировать на звуковой сигнал, стоит устанавливать именно в помещениях, чтобы снизить риск ложного срабатывания.
В некоторых ситуациях можно даже комбинировать приборы, имеющие разное устройство, чтобы достичь максимально полной автоматизации системы автоматического включения света в любом помещении дома или квартиры.
Теперь рассмотрим более детально каждый тип аппаратов, применяемых для организации системы автоматического освещения.
Датчики движения – самый распространенный вариант
Чаще всего в доме система автоматического освещения организовывается путем установки датчиков движения. Такие приборы бывают самыми разнообразными:
- инфракрасными. Являются самыми безопасными в плане длительной эксплуатации в жилых помещениях. Они проводят оценку изменений теплового сигнала и при обнаружении разницы между посланным и принятым сигналом могут включать или выключать свет в комнате;
Инфракрасный датчик движения
- микроволновой и ультразвуковой датчик. Такие изделия чаще используются для автоматизации системы освещения на улице. Это связано с тем, что микроволновое управление светом, особенно при длительном использовании, может негативно сказываться на состоянии здоровья людей. Принцип работы микроволнового и ультразвукового датчика практически аналогичен. Разница заключается только в типе принимаемого и испускаемого сигнала: микроволны или ультразвук. Схемы организации таких устройств почти идентичны;
Микроволновой датчик движения
Комбинированный датчик
- комбинированный датчик. Такое управление светом, как и инфракрасное, является наиболее оптимальным для дома. Устройство комбинированного датчика содержит два типа сенсора, которые анализируют сигналы в контролируемой области.
Обратите внимание! Комбинированные и инфракрасные датчики дают минимальное количество ложных срабатываний.
Для правильной работы прибора нужны схемы подключения, которые обычно предоставляются производителями и находятся либо в инструкции к прибору, либо нанесены на бок упаковки. Схемы подключения могут иметь разный вид. Все зависит от модели прибора, с помощью которого планируется организовывать управление светом.
Монтаж датчиков движения возможен в любых помещениях дома, включая ванную комнату и туалет. Свет в такой ситуации будет включаться при вхождении человека в комнату, и выключаться при его выходе.
Кроме этого подобные устройства часто комбинируют с таким элементом, как автоматический выключатель света. Он может дополнять и другие типы устройств данной системы.
Умный выключатель — хлопаем в ладоши
Умный выключатель
Еще одним довольно оригинальным, но, тем не менее, популярным способом включения света в помещении является установка выключателя, реагирующего на хлопки ладонями.
Такое устройство оснащено микрофоном, для которого характерна высокая избирательность. Этот микрофон способен различать определенный звук и отделять его от других звуковых колебаний. Кроме этого, умный выключатель оснащен специальной автоматикой, которая способна анализировать полученный звуковой спектр и вычленять из него необходимый сигнал.
Обратите внимание! Умный выключатель может реагировать не только на хлопок ладоней, но и на специальное слово. При желании в качестве сигнала можно использовать любую вариацию звуковых колебаний. Здесь главное грамотно все настроить.
Для установки такого выключателя также используют специальные схемы. Это нужно обязательно учитывать при монтаже аппарата в доме.
Использовать выключатель лучше всего в таких комнатах, как спальня, гостиная, кухня, коридор. А вот для ванной комнаты с туалетом умный выключатель не подойдет.
Фотореле и их роль в системе автоматической подсветки дома
Фотореле
Все устройства, которые применяются для организации в доме автоматической системы подсветки, могут в той или мере реагировать на степень освещенности. Но есть специальные изделия, которые реагируют на уровень естественной подсветки. Это реле разных модификаций.
Управление светом здесь происходит при снижении уровня естественного света ниже установленного показателя. Для того чтобы управление было правильным, реле такого плана нужно устанавливать, используя правильные схемы. Реле устанавливается в осветительный прибор. Только после этого управление будет доступно. Поэтому, если неправильно подключить хотя бы один провод, реле не будет функционировать как нужно.
Схема подключения фотореле
Вместе с тем стоит отметить, что при организации системы автоматического освещения внутри жилого сооружения, фотореле или другие его модификации используются редко. Чаще они входят в систему наружной подсветки, где их размещение будет наиболее актуальным и эффективным. Здесь, как правило, используется фотореле, которое имеет вид датчика. Он имеет определенную чувствительность к световым лучам. Попадая на реле, солнечные лучи способствую переходу устройства в режим изолятора. А вот в темное время суток, когда световой поток ослабевает, реле преобразуется в проводник. В результате такого преобразования происходит включение света ночью и вечером. Запитка прибора идет от электросети дома.
Заключение
Для того чтобы организовать в доме качественную и эффективную систему автоматического включения света, можно использовать три группы устройств. Каждая из них обладает своими преимуществами и недостатками, которые следует учитывать при выборе для дома. Есть некоторые приборы (микроволновые датчики движения), длительная работа которых вблизи людей недопустима по причине нанесения значительного вредя здоровью. И эта статья поможет вам сделать взвешенный выбор в пользу того или иного вида автоматического прибора для освещения жилых комнат.
Как подобрать и установить датчики объема для автоматического управления светом
Датчики для автоматического управления освещением можно классифицировать по типу срабатывания:
- Датчики освещенности. Включают свет, когда на улице темнеет. Преимуществом является то, что не будет ложных срабатываний в светлое время суток, а недостаток один – бесполезный расход электроэнергии при освещении, когда рядом нет людей.
- Акустические датчики. Реагируют на звуки и шумы поблизости, например, на шаги и голос.
- Датчики движения или присутствия. Срабатывают, когда кто-то проходит рядом или появляется в поле зрения другим.Что и является преимуществом - свет включается только тогда, когда есть движение в поле зрения датчика, но это же и недостаток - нужно предусмотреть возможность его отключения днём (и не забывать включать его ночью).
- Комбинированные устройства срабатывают по двум вышеперечисленным факторам. Например, комбинированный датчик движения включает освещение при наличии движения в его зоне контроля только при недостаточной освещенности, а при достаточном уровне освещенности включение света происходить не будет, таким образом устраняется главный недостаток датчика движения.
Из приведенного выше обзора можно сделать следующие выводы:
Для решения проблемы с автоматическим включением и отключением света нужно определиться должен ли быть свет включен постоянно в темное время суток или должен включаться и выключаться в темноте при появлении человека или другого объекта.
У датчиков одного типа может быть разный принцип работы, от чего и зависит точность его срабатывания. Рассмотрим их подробнее.
Датчик освещенности (фотореле)
Датчики освещенности или как их ещё называют фотореле нашли широкое применение в области управления наружным освещением. Например, там, где желательно чтобы свет горел постоянно. Принцип их работы основан на том что светочувствительный элемент изменяет свою проводимость в зависимости от степени освещенности. В качестве такого элемента используют:
- Фоторезисторы (чаще и дешевле всего);
- Фотодиоды;
- Фототранзисторы.
Все три типа светочувствительных элементов объединяет то, что их проводимость возрастает вместе с освещенностью. Простым языком, они проводят ток тогда, когда на них попадает свет. Отличием является лишь чувствительность. Сигнал с датчика освещения приходит на усилитель, который в свою очередь управляет силовым коммутационным прибором – электромагнитным реле или симистором. В дешевых малогабаритных устройствах в качестве усилителя используется 1 транзистор. А в дорогих – микросхемы.
Чаще всего их называют «фотореле» или «сумеречный выключатель». Распространенные модели этих датчиков маркируются так – ФР-601, ФР-01 и т.д.
По конструкции фотореле выпускают трёх типов:
- Со встроенным датчиком;
- С выносным (внешним) датчиком (одним или несколькими);
- Встроенные в светильники.
Для того, чтобы сформировать направленное поле зрения используются линзы Френеля. Они наносятся на одной пластине, что легко заметить, если посмотреть на внешний вид такого устройства. Количество линз в мультилинзе может варьироваться в районе 20-60 штук, в некоторых случаях и более.
Датчики с круговым полем зрения содержат в себе несколько чувствительных элементов и мультилинзу в форме купола или его сектора.
Достоинства ИК датчиков :
- Низкая стоимость;
- Распространённость;
- Простота настройки.
Недостатки ИК датчиков :
- Слепнут в жаркое время года – возможны ложные срабатывания, например от потоков тёплого воздуха (ветер), испарений от обогревателей и даже сквозняков.
- Могут не срабатывать на человека, который зашёл в помещение из улицы в жаркую погоду, а также на фоне окон и прочих источников тепловых излучений. Исходя из этого – не слишком высокая точность обнаружения движения.
4.2 Ультразвуковые и микроволновые датчики движения
В основе принципа работы ультразвуковых датчиков лежит эффект Доплера. Это явление, при котором волна изменяет свою длину при движении излучателя или приёмника. Такие устройства состоят из двух элементов – излучателя и приёмника. Они закреплены неподвижно на стене или потолке.
В нормальном состоянии, когда ничто в поле действия не движется – посылаемые и принятые отраженные волны одинаковы, при возникновении движений – волны изменяются.На это реагирует схема приема сигнала УЗ-датчика, после чего включается исполнительный (силовой) элемент – реле или симистор.
Кстати, таким же образом в пространстве ориентируются некоторые птицы и животные, например, летучие мыши. В технике такой же принцип используется и для обнаружения преград при движении автомобилей (система «парктроник») и других механизмов.
Важно! Учтите, что животные реагируют на ультразвук, поэтому если ваш кот или собака стали себя ненормально вести после установки такого устройства – просто поменяйте его на ИК-датчик, например.
Достоинства УЗ датчиков :
- в отличие от приборов предыдущего типа не страдают от ложных срабатываний на перемещение тепловых воздушных масс;
- большая точность срабатывания.
Недостатки УЗ датчиков :
- Срабатывают на любые движущиеся предметы, а не только на человека.Это значит, что занавески или качающиеся ветви деревьев (если использовать на улице) станут причиной включения света.
- Не всегда реагируют на плавные движения.
- Могут раздражать животных.
4.3 Микроволоновые (радиоволновые) датчики
Микроволновые или, как их еще называют, радиоволновые датчики действуют по тому же принципу – есть приёмник и излучатель (обычно у них одна общая антенна), которые реагируют на изменение характера волн. Только в этом случае используются не звуковые, а радиоволны. Их принцип работы вы видите на рисунке ниже.
В отличие от ультразвуковых, микроволновые датчики движения не раздражают животных. При этом могут улавливать движения через стены и двери, что может быть как полезно, так и вредно в эксплуатации. Также существует мнение, что электромагнитные высокочастотные излучения могут быть вредны для живых организмов.
Акустические (шумовые) датчики
Как можно догадаться по названию акустические датчики реагируют на появление шумов и звуков. Самое близкое устройство к ним – хлопковый выключатель света. Отличием от последнего является лишь большая чувствительность и шире диапазон настроек. Чаще всего встречаются в составе комбинированных устройств, работая в паре с фотореле — так называемый светошумовой или фотоакустический датчик (выключатель). Отдельно акустические датчики используются чаще не в схемах управления освещением, а в охранных системах.
Пример фотоакустического выключателя (ФАВ):
Схемы подключения фотореле:
Цветовая маркировка проводов и схемы могут незначительно отличаться, поэтому уточняйте в инструкции к конкретной модели. Чтобы сделать принудительное включение или отключение света схему можно дополнить как показано на рисунках ниже.
При такой схеме, фотореле управляет освещением, однако имеется возможность принудительно включить освещение выключателем независимо от освещенности.
Так же может применяться схема, при которой выключатель способен принудительно отключать освещение, даже при недостаточной освещенности:
В случае если нагрузка освещения превышает номинальный ток реле можно использовать схему подключения освещения через .
При такой схеме фотореле управляет не осветительными приборами, а контактором, а он, в свою очередь, осуществляет включение и отключение освещения, таким образом ток нагрузки проходит не через контакты фотореле, а через контакты контактора.
Примечание : На рисунке приведен пример для трёхфазной цепи, для однофазной подключать таким же образом, отличаться будет лишь то что в силовой цепи будет 2 провода, а не 4.
Как уже говорилось выше существуют фотореле для монтажа в электрощит на дин-рейку с внешним светочувствительным датчиком. Схема их подключения несколько иная, но в целом особых отличий нет. У вашего прибора могут быть другие назначения клемм, проверяйте это в паспорте завода-изготовителя.
Чтобы свет включался вечером и горел до утра – используйте датчики освещенности (фото- или сумеречное реле). Если нужно чтобы свет включался только тогда, когда вы подходите к дверям или заходите в комнату – используйте один или несколько датчиков движения любого типа либо акустические (светошумовые) датчики. Подключаются они, в большинстве своём, аналогично фотореле.
Схемы подключения датчиков движения и фотоакустических (светошумовых) датчиков:
При такой схеме управление освещением осуществляется только датчиком движения. Так же можно применять и схемы с выключателем:
В случае если необходимо, чтобы свет включался, когда вы захотите в небольшую комнату с разных дверей (например, коридор или прихожая) – самым оптимальным будет установка двух ИК-датчиков движения в противоположных углах или на стенах:
Чтобы датчик движения не включал свет днём – либо подключите его последовательно с выключателем, либо используйте в паре с сумеречным реле. Для этих же целей разработаны комбинированные датчики света.
Такие устройства в себе совмещают фотореле и ИК-датчик движения. Ярким примером являются светошумовые датчики – их используют совместно или в составе светильников для ЖКХ. Часто их устанавливают в подъездах и других общественных местах, пример такого светильника вы видите на рисунке ниже.