Ljusrelä (fotosensor) för utomhusbelysning: konstruktion, funktionsprincip och monteringsråd

Ett tillägg till belysningsarmaturen i form av ett fotorelä minskar elförbrukningen. Denna lilla och enkla enhet tar helt över styrningen av tändning/släckning av lampor beroende på ljusnivån utomhus.

När skymningen faller aktiverar fotosensorn för utomhusbelysning belysningen nära huset och på morgonen stänger den av den. Den är enkel i konstruktion och användning, men innan du köper den optimala modellen måste du tänka på mycket. Vi berättar hur du väljer det idealiska alternativet.

Funktionsprincip för fotosensor

Grunden för fotoreläet (skymningsomkopplaren) som styr utomhusbelysning är ett ljuskänsligt element som reagerar på den befintliga ljusstyrkan från sol och artificiellt ljus.

När skymningen faller sluter fotosensorn kontakterna och levererar el till armaturerna som är installerade utomhus nära huset. Och när ljusflödets intensitet ökar på morgonen öppnar den kretsen igen och stänger av belysningsapparaterna.

Ett ljuskänsligt relä styr automatiskt en ansluten ljuskälla, och slår av eller på den efter behov.

Tack vare fotoreläet i utomhusbelysningen behöver husägarna inte längre manuellt tända lamporna på tomten på kvällen och släcka dem på morgonen – allt sker automatiskt.

Detta minskar avsevärt elförbrukningen för utomhuslampor och förlänger även deras livslängd. De arbetar ju bara när det verkligen behövs, inte 8–9 timmar per dygn.

Inom bostadsområden installeras sådana system för att belysa:

• utomhus trappor;
• områden nära villor;
• park- och trädgårdsgångar;
• paviljonger, grillplatser och öppna terrasser.

Organisationer installerar fotoreläer vid belysning av gårdar i flerbostadshus, i köpcentrum och i trapphus i höghus, samt vid belysning av utomhusreklam. Målet överallt är att spara energi och förlänga ljuskällornas livslängd.

I sin enklaste form består denna strömställare av en strömförsörjning, en ljuskänslig sensor, en strömförstärkare och ett kopplingsrelä.

Det finns flera typer av fotoreläer, men alla fungerar på samma sätt. De har en strömansluten ljuskänslig sensor som övervakar ljusnivån på det övervakade området.

När skymningen faller sluter sensorn reläet och tänder utomhusbelysningen. När solen går upp igen, stängs lamporna automatiskt av.

Huvudtyper av elektriska apparater

Varje fotorelä som styr utomhusbelysning har tre block med olika funktioner i sin krets:

1. Mottagande – en fotosensor baserad på halvledare.
2. Mellanled – en strömförstärkare.
3. Verkställande – själva reläet (kopplaren).

Konstruktionsmässigt kan det första elementet vara placerat utanför den gemensamma höljet. Men det finns också enheter där denna ljuskänsliga sensor är monterad i samma block som de övriga delarna av enhetens inre krets.

Tack vare sin kompakta storlek kan den ljuskänsliga sensorn monteras även på gatlyktstolpar, nära lyktan eller direkt på den.

Följaktligen delas alla modeller av ljusstyrningsreläer in i:

• enheter med inbyggd fotocell;
• apparater med separat fotosensor som är placerad utanför höljet.

Utrustning med inbyggd sensor installeras direkt utomhus. Dess hölje har högre skydd mot fukt och damm. I det andra fallet monteras kopplingsenheten på en DIN-skena i inomhus elcentralen. Och den externa sensorn ansluts till den med vanliga ledningar.

Förutom att övervaka ljusnivån är sådana styrsystem ofta utrustade med inbyggda rörelsesensorer, timer och olika kontrollknappar. I ljusteknikbutiker kan man också hitta fotoreläer som är byggda på digitala kontroller. Dessa apparater kostar dock flera gånger mer än vanliga modeller.

Digitala enheter är dyra, men de gör det möjligt att styra belysningsarmaturer mer exakt. Arbetsprincipen för hushålls fotoreläer och de grundläggande elementen är identiska med dem som finns i standardenheter.

Men dessa varianter är kompletterade med en mikrokontroller som kan justeras så att lamporna tänds endast vid vissa tider. Detta gör det möjligt att finjustera reläet och koppla dess funktion till väderförhållanden och till och med månaden på året.

Val av fotorelä för utomhusbelysning

Innan du går till affären för att köpa en ljussensor för att reglera utomhusbelysningssystemet, bör du bestämma antalet och typen av anslutna armaturer. För en eller två lampor räcker det med ett relä som belysningsapparaterna direktansluts till.

Om det finns många lampor klarar fotorelät inte den ström som går genom det. I så fall krävs utrustning med magnetstartare.

Här startar en ljuskänslig omkopplare en speciell enhet som i sin tur strömförsörjer belysningsutrustningen. Med andra ord beror mycket av valet av fotosensormodell på effekten i den anslutna lampschemat.

Val av fotorelä för system för utomhusbelysning med solceller kräver ett särskilt tillvägagångssätt och obligatoriska förberedande beräkningar. Dess effekt och antal anslutna apparater beror direkt på det genomsnittliga årliga antalet soltimmar i regionen samt antalet solpaneler i schemat.

Ju fler lampor som planeras att anslutas till fotoreläet, desto högre måste parametrarna för den ström som kopplas vara – på marknaden finns nu apparater med märkström i intervallet 6–63 Ampere, det finns mycket att välja mellan.

Efter typ av anslutning till elnätet delas ljusstyrningsreläer för utomhusbelysning in i:

• enfasiga (hushålls, för 220 V-nät);
• trefasiga (för 380 V-nät).

Däremot matas själva kopplingsreläet och hela kretsen med fotosensorn med 12 V spänning från en transformator. Valet mellan enfas eller trefas beror enbart på det anslutna nätverket av lampor och dess effektförbrukning.

För installation av fotorelä för utomhusbelysning på privata hus bör du välja vanliga hushållsmodeller på 220 V. De räcker mer än väl, särskilt om du ansluter energisnåla LED-lampor.

Tekniska parametrar – vad man ska titta på

Vissa importerade elektriska apparater är avsedda för nät på 110 eller 127 V. Det är sällsynt, men du kan hitta dem i butiker för ljusteknik. De kan helt enkelt inte fungera i ryska nät på 220 V. De skulle kräva en extra transformator. Det är bättre att direkt välja utrustning som orsakar färre problem vid anslutning.

Den första och viktigaste indikatorn är skyddsgrad. För installation utomhus bör du välja modeller med tät kapsling med IP65 eller högre. För montering under tak eller i ett skyddat elskåp duger en enhet med IP44.

Den andra parametern är tröskelvärde, som uttrycks i Lux. Vanligtvis är det ett intervall på 2 till 50 lux. Fotoreläet har justering av detta värde så att du kan ställa in det efter dina personliga preferenser. Du bör endast köpa en enhet med icke justerbart tröskelvärde som en sista utväg.

Den tredje indikatorn är typ av anslutna lampor. Ofta är fotoreläet endast avsett för glödlampor, som skapar en aktiv belastning.

För anslutning av lysrör med reaktiv belastning krävs en annan typ av skymningsbrytare. Och för anslutning av kvicksilver- eller natriumlampor behövs utrustning med en extra skyddskrets som är dimensionerad för startströmsstötar.

När du väljer ett relä med extern fotocell måste du ta hänsyn till kabellängden mellan dem – den har vissa begränsningar, du kan inte byta ut den mot en längre.

Och de sista parametrarna är mått och vikt. Den största delen av fotoreläet är strömförsörjningsenheten med en nedtrappningstransformator inuti. Själva fotosensorn (lysdioden) är mycket liten.

Mycket mer plats tar kontaktorn eller magnetstartaren som belysningsarmaturerna ansluts via. Allt detta måste få plats i elskåpet eller nära armaturen.

Är ytterligare funktioner viktiga?

Många modeller av ljusstyrningsreläer kompletteras med en rörelsesensor och en timer. Den första garanterar att belysningen tänds endast när en person rör sig på det övervakade området, och den andra gör det möjligt att helt stänga av enheten under dagen oavsett nivån av naturligt ljus.

I praktiken är alla fotosensorer redan från fabrik inställda så att de helt enkelt inte aktiveras vid tillfällig belysning från strålkastarna på en förbipasserande bil.

De dyraste modellerna är fotoceller med elektronisk display och programmerbar styrenhet. Dessa enheter låter dig lägga in ett eget arbetsprogram för varje säsong och tillfälle.

Till exempel kommer belysningen att tändas tidigare på vintern och senare på sommaren. Man kan även förbereda att reläet stängs av tillsammans med utomhuslamporna efter klockan ett på natten, så att de inte förbrukar energi i onödan.

Installationsnyanser för ljussensor

Ljuskontrollenheten monteras vanligtvis i närheten av den lampa som ska anslutas. För varje modell väljs anslutningsschema enligt instruktionen i databladet. Detta måste studeras noggrant innan arbetet påbörjas.

Inga speciella färdigheter krävs för monteringen. Man behöver bara räkna ut så att belysningsapparaterna inte överbelastar ledningen. Fotocellen belastar nätet praktiskt taget inte. Dock måste jordfelsbrytaren i elcentralen och själva ljussensorn väljas baserat på antalet och effekten av de anslutna lamporna.

För att själv montera en fotocell räcker det med minimala kunskaper inom elinstallation och att följa de enklaste säkerhetsreglerna.

Det finns flera enkla regler för montering av ljuskänsliga reläer:

1. Anslut skymningsomkopplaren och hela ledningen för belysningsenheterna efter den till en separat ledning från elcentralen med egen skyddsbrytare.
2. Det är strängt förbjudet att montera ljussensorn upp och ner. Ena sidan måste vara exponerad för solljus, och den andra sidan måste få ljus från artificiella lampor.
3. Denna elektriska apparat får inte monteras nära lättantändliga material, i närheten av värmeutrustning eller kemiskt aktiva miljöer.
4. Om många lampor ansluts till fotocellen måste en magnetstartare finnas med i kretsen.

Huvudsaken är att ljus från någon lampa inte får träffa fotocellen. Annars kommer den ständigt att fungera felaktigt. Ljussensorn reagerar på allt ljus, oavsett om det är artificiellt eller naturligt från solen.

Anslutningsschema för belysningsenheter till fotocell (direkt eller via startare) väljs beroende på den totala effekten hos de anslutna armaturerna.

På fotocellens hölje finns en plan med färgkodning för alla kablar som kommer från den. Som regel går brun till fas från elcentralen (”L”), blå till nolla (”N”), och röd eller svart till utomhuslampan. Det är bara att skala ändarna på dessa ledare och ansluta allt enligt medföljande elschema.

Om ljussensorn har två kontakter, ansluts den ena till fas från elcentralen och den andra till lampan. Nolla saknas i detta fall.

Vid anslutning av utomhusbelysning via en magnetstartare ansluts den till fotoreleet på samma sätt som en glödlampa. Själva belysningsarmaturerna matas sedan från den.

I detta fall sluter reläet inte lampornas matningskrets, utan endast startaren. Genom brytaren i en sådan krets flyter en minimal ström, så en billigare och mindre kraftfull enhet duger. Hela belastningen överförs här till den externa kontaktorn.

Om hur man väljer armaturer för utomhusbelysning med solceller beskrivs detaljerat i följande artikel, som vi rekommenderar att du läser.

Slutsatser och användbar video om ämnet

Det borde inte uppstå några svårigheter med att välja och koppla in en ljuskänslig givare i utomhusbelysningssystemet. Allt är extremt enkelt. Videomaterialet nedan gör att även nybörjarelektriker kan förstå alla nyanser av installationen av denna enhet.

Video #1. Alla nyanser av anslutning av fotogivare 'dag-natt':

Video #2. Översikt över fotorelä för på/av av nattbelysning utomhus:

Video #3. Beskrivning av anslutningsschema för skymningsbrytare via extern kontaktor:

Ljuskänsliga reläer för installation med utomhusbelysning är enkla i konstruktion och anslutning. De förenklar livet avsevärt för ägare av privata hus och gör det möjligt att minska energiförbrukningen. Det finns många modeller av sådana enheter i butikerna. Man kan alltid välja en med nödvändiga parametrar för en specifik situation.

Och om man har kunskaper och erfarenhet inom elektroteknik, kan ett sådant fotorelä monteras ihop av en fotodiod, en vanlig diod, ett relä och ett par transistorer med motstånd.

Skriv kommentarer i blocket nedan. Ställ frågor om kontroversiella eller svåra punkter. Dela din egen åsikt, användbar information och fotografier om artikelns ämne.