Датчик освещенности для уличного освещения: как подключить и настроить уличные фонари (светильники) освещения

Задачи уличного освещения

Когда солнце уходит за горизонт, его место занимает уличное освещение

Было бы проще вообще отказаться от регулирования, просто оставлять постоянно включенным уличное освещение, но это нерентабельно. Поэтому устанавливают системы управления освещением.

У них несколько задач:

1. В конце светового дня включайте свет, выключайте на рассвете.
2. Те же операции производить при ухудшении естественного освещения улиц из-за различных природных факторов.

50 лет назад выполнялись только эти функции, об экономии электроэнергии никто не заботился, а решение более сложных задач было сложно реализуемо и дорого. Современные системы управления освещением более функциональны, они тоже многое умеют.

Энергосбережение – одна из основных задач электронных систем управления уличным освещением

1. Выключите все или часть осветительного оборудования для экономии энергии.
2. Определить работоспособность системы.
3. Проверьте потребляемую мощность.
4. Удаленная передача данных системы на пульт управления уличным освещением.

Методы управления уличным освещением

Существует три метода управления освещением. Поговорим о них подробнее.

Ручное управление

Лампы включаются вручную, каждая лампа или их группа контролируется оператором на месте.

На самом деле это самый древний способ. Когда фонарщик шел по улице и зажигал каждую масляную или газовую лампу, а затем гасил их, это было первым и очевидным применением метода. Во дворе своего дома мы также чаще управляем освещением вручную (подробнее об автоматизации ниже).

В зажигалке реализовано ручное управление газовой лампой (кстати на фото современный работник Брест Сити Лайт)

Сегодня в коммунальном хозяйстве ручное управление используется только в аварийных ситуациях, либо при выполнении ремонтных работ.

Дистанционное управление

Когда все электричество в поселении или его части проводилось от отдельной электростанции, функции фонарщиков передавались их работникам. Ответственное лицо, решив, что на улице достаточно темно или рассвело, включало или выключало выключатель, подающий напряжение в сеть уличного освещения.

Автоматическое управление

При этом отдельные части уличного освещения в зависимости от состояния датчиков и заложенного в них алгоритма включаются и выключаются сами. Переход на автоматическую систему обусловлен тем, что напряжение стало поступать к потребителям с помощью местных трансформаторных подстанций, преобразующих высоковольтное напряжение в нормативное.

Это создало два фактора, предопределивших переход к автоматизации:

1. Ставить (за исключением некоторых случаев) отдельные сетевые станции только для уличного освещения невыгодно. Трансформаторы теперь преобразуют напряжение для всех потребителей энергии на территории.
2. Кроме того, для централизованного управления включением и выключением уличного освещения потребуется провести отдельную линию к каждому отдельному сетевому узлу, питающему освещение, что еще больше увеличит затраты.

Поэтому в 1950-х и 1960-х годах была внедрена система автоматического управления освещением. Она работала по простейшему доступному в то время принципу. На каждом сетевом узле установлена ​​автоматика, работающая от датчиков освещенности. Стемнело — включили напряжение на фонари, стало светло — выключили.

Однако в некоторых случаях датчики выходили из строя:

1. при неправильной калибровке они работали нечетко;
2. из-за фар или даже полной луны ночью может погаснуть свет;
3. при покрытии датчика снегом, льдом, грязью или пылью свет включается днем;
4. может датчик все-таки вышел из строя.

Потом нашли еще один существенный минус, проявившийся в тот момент, когда стали задумываться об экономии — почему ночью, если нет движения людей и транспорта, зря горит электричество. Поэтому датчики света стали блокировать реле времени. Таймер отключал либо весь свет полностью, либо его часть во дворах и малолюдных улицах в промежутке, например, с часу до четырех утра.

Позже появились и так называемые астрономические реле (на фото ниже). В них программа вычисляет по заданным координатам время заката и рассвета в заданном месте и на основе расчета дает сигналы для переключения. В реле также реализована функция выключения и включения в заданные часы.

Читайте также: Светильники ЖКХ с датчиками оптом и в розницу от производителя с доставкой по РФ в Москве

Совет. Если использовать астрономическое реле, проще всего узнать координаты места не с помощью обычных карт, а с помощью навигатора. Это свяжет вашу позицию с точностью до доли секунды.

Датчики света остались только для контроля непредвиденного снижения естественного освещения, например из-за тумана. Идеальной кажется система на основе астрономического таймера (на их основе работает большинство систем уличного освещения в небольших городах).

Но у него все же есть недостатки:

1. Для перепрограммирования системы на другое время срабатывания (например, в праздничные дни) необходимо обойти все подстанции. Это занимает много времени (знаю по опыту).
2. Также необходимо присутствие человека для определения неисправностей, снятия показаний со счетчиков электроэнергии.

Поэтому сегодня все больше людей используют автоматизированные системы управления, основанные на современных цифровых технологиях. Они сочетают в себе автоматическое и ручное управление. Рассмотрим реализацию одной из типовых систем.

Принцип работы датчика света для уличного освещения

Датчик освещенности является одним из управляющих элементов электрических цепей. По сути, это автоматический выключатель, который под действием света подает определенные команды.

Принцип действия реле основан на реакции вещества на силу светового тока. Основным элементом устройства является фоторезистор (фотодиод, фототранзистор). Изменение сопротивления (или других показателей) отражается на параметрах электрической цепи, в состав которой входит реле, подающее ток на нагрузку.

Основная задача устройства – оптимизировать режим работы источников света, что способствует экономии электроэнергии.

Какие бывают фотореле для уличных осветительных приборов

По выполнению определенных функций реле с датчиком освещенности различаются:

• степень защиты. Он определяется индексом IP, числовой код которого указывает на возможность использования устройства при определенных условиях. Первая цифра информирует о защите от физического воздействия, пыли. Второе – влажность. Агрегаты с индексом от IP23 предназначены для установки внутри помещений. Датчик наружного освещения подразумевает степень защиты не ниже IP44;
• тип лампы. Простейшие трехвыводные устройства рассчитаны на работу с резистивной нагрузкой, которая представлена ​​лампами накаливания. Для управления энергосберегающими источниками света используются устройства со специальными переходниками. Уличные светильники на ртутных и натриевых лампах нуждаются в фотореле с защитой от пускового тока; Напряжение. Фотореле 12В применяются в цепях постоянного тока с питанием от аккумуляторов. Датчики 220В рассчитаны на работу с бытовым сетевым напряжением;
• метод управления. Отличаются способом отключения (принудительное, автоматическое). Энергосберегающие модели начинают работать, реагируя на движение или звук, а в остальное время находятся в режиме ожидания. Программируемые фотореле предполагают возможность настройки, множество функций, работу с несколькими индикаторами.

Кроме того, фотореле могут иметь встроенные или внешние фотодатчики.

Классификация по мощности

По этому параметру фотореле делятся на бытовые и мощные. Нагрузка первого не превышает 2 кВт (6А, 10А). Компоновка мощных устройств освещения крупных объектов (16А, 25А) дополнена магнитными пускателями, а также защитой от перегрузок. К недостаткам последних можно отнести высокое энергопотребление.

Как выбрать

От правильного выбора датчика освещенности зависит целесообразность покупки. Несоблюдение указанных параметров снизит экономический эффект, либо приведет к преждевременному выходу агрегата из строя. При покупке датчика уличного освещения необходимо обратить внимание на:

• Власть. Недостаточный ток повредит устройство. Слишком мощное фотореле при малой нагрузке вместо экономии увеличивает энергопотребление.
• Напряжение питания. Зависит от источника, которым может быть бытовая сеть, электрогенератор или аккумуляторная батарея.
• Возможность регулировки. Позволяет регулировать чувствительность сенсора в диапазоне от 50 до 2000 лк. Расширенный выбор подразумевает более высокую цену, что не всегда оправдано.

• Степень защиты. Исходя из расположения фотореле. Наружные устройства пылевлагозащиты должны соответствовать индексу с минимальным показателем IP44.

При выборе фотореле также учитывается его соответствие условиям эксплуатации, габариты, способ крепления, производитель и популярность модели.

Эксплуатационные характеристики уличного датчика освещенности

Эксплуатационные характеристики датчиков уличного освещения определяются:

• номинальное напряжение;
• частота сети;
• коммутируемые сети;
• сектор срабатывания;
• потребляемая мощность;
• допустимые колебания сетевого напряжения;
• диапазон температур;
• габариты, вес.

В зависимости от индивидуальных характеристик количество характеристик увеличивается на некоторые единицы.

Варианты настроек подключения датчика света

За исключением простейших фотореле, большинство датчиков освещенности оснащены автоматической регулировкой. Режим работы выбирается вручную. Регулировка осуществляется с помощью специальных регуляторов, расположенных на передней панели устройства.

Возможности настройки

Контроллеры датчиков уличного освещения позволяют управлять:

• порог ответа. Управляет чувствительностью устройства. Требует опускания в условиях яркого уличного освещения, а также зимой из-за отражающих свойств снега;
• другая задержка вкл/выкл. Исключает ложные срабатывания, вызванные случайными изменениями светового потока (свет фар, молнии, облака и т.п.);
• светлый участок. Нижний предел отвечает за включение датчика, а верхний – за его выключение. Измеряется в люксах. Полная темнота — 2 лк, сумерки — 20-80 лк и т.д.

Благодаря настройкам потребитель получает возможность оптимизировать работу реле под конкретные условия, добиться комфорта и экономического эффекта.

Примечание. При регулировке органов управления необходимо соблюдать осторожность, чтобы не повредить органы управления. Особенно когда холодно.

Достоинства и недостатки использования

Преимущества датчиков наружного освещения:

• высокая скорость отклика;
• бесшумная работа;
• долгий срок службы;
• компактность;
• простота установки и эксплуатации
• эффективность и энергосбережение.

Недостатков у устройств практически нет, за исключением случаев, когда приобретаются некачественные устройства.