Датчик света для уличного освещения: схемы подключения, самостоятельное изготовление и пошаговая инструкция монтажа

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).

Варианты применения фотореле

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:

1. Классические фотореле. Простая конструкция, минимум функционала. Стоят дешево, но во многих из таких не предусмотрено даже корректировки реакции по интенсивности внешнего освещения.
2. 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.

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 светодиодная лента. В остальных случаях, как правило, используется датчик на 220В.

По методу управления

По методу управления датчики бывают:

1. С принудительным выключением. То есть, после срабатывания они продолжают работать до тех пор, пока не отключат питание или вручную не выключат реле.
2. С автоматическим отключением. В плане устройства – такие же, как и с принудительным выключением.
3. 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.
4. 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, что такое проходной выключатель, а также ознакомьтесь с его описанием и разновидностями, в специальной статье на нашем портале.

Цены на датчики включения 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.

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

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:

1. 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.
2. 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.
3. 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.
4. 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

Также, обратите внимание на материал по теме – Как подключить датчик движения для освещения, где мы рассмотрели простые варианты монтажа, как внутри помещения, так и снаружи.

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.