Fotosensor (fotorelé) til udendørsbelysning: konstruktion, funktionsprincip og monteringsråd

Et fotorelé som tilbehør til en lysarmatur kan reducere elforbruget. Denne lille og enkle enhed styrer helt automatisk tænd/sluk af pærerne baseret på udendørs lysniveau.

Ved skumring aktiverer fotocellen til udendørsbelysning lyset omkring huset, og ved daggry slukker den det. Den er enkel i konstruktion og betjening, men før du køber den optimale model, bør du overveje flere ting. Vi forklarer, hvordan du vælger den ideelle løsning.

Fotocellens funktionsprincip

Grundlaget for et fotorelé (skumringsafbryder) til styring af udendørsbelysning er en lysfølsom komponent, der reagerer på den aktuelle lysstyrke fra sol og kunstigt lys.

Når skumringen falder på, lukker fotocellen kontakterne og tilfører strøm til lysarmaturer monteret udendørs ved huset. Og om morgenen, når lysintensiteten øges, åbner den igen kredsløbet og slukker belysningsenhederne.

Et lysfølsomt relæ styrer automatisk den tilsluttede lysarmatur ved at tænde og slukke efter behov.

Takket være fotocellen i udendørsbelysningen behøver husejerne ikke konstant at tænde lyset om aftenen og slukke om morgenen – alt sker automatisk

Dette reducerer markant strømforbruget fra udendørslamper og forlænger deres levetid. De fungerer nemlig kun, når det er nødvendigt, og ikke 8–9 timer i døgnet.

I private hjem installeres sådanne systemer til belysning af:

• udendørs trapper;
• områder omkring villaer;
• parkstier og havestier;
• lysthuse, grillområder og åbne terrasser.

Organisationer installerer fotoceller ved belysning i gårdhaver til etageejendomme, i indkøbscentre og på trappeopgange i højhuse, samt ved belysning af udendørs reklamekonstruktioner. Overalt er målet det samme – at spare på strøm og forlænge lysarmaturernes levetid.

I sin enkleste form består den pågældende omskifterenhed af en strømforsyning, en lysfølsom sensor, en strømforstærker og et omskifterrelæ

Der findes flere typer fotoceller, men arbejdsprincippet er det samme. Der er en lysfølsom sensor tilsluttet strømforsyningen, som overvåger lysniveauet på det overvågede område.

Når skumringen indtræffer, aktiverer sensoren relæet og tænder udendørsbelysningen. Når solen står op igen, slukkes udendørslamperne.

De vigtigste typer af elapparater

Enhver fotocelle, der styrer udendørsbelysning, indeholder tre enheder med forskellige funktioner:

1. Føler – fotosensor baseret på halvledere.
2. Mellemliggende – strømforstærker.
3. Aktuator – selve relæet (kontakten).

Konstruktionsmæssigt kan det første af disse elementer være placeret uden for hovedhuset. Men der findes også enheder, hvor denne lysfølsomme sensor er monteret i samme enhed som resten af det interne kredsløb.

Takket være kompaktheden kan den lysfølsomme sensor monteres selv på udendørs lysmaster, ved siden af lygten eller direkte på den

Følgelig opdeles alle fotocellemodeller i:

• enheder med indbygget fotocelle;
• enheder med separat fotosensor, der er placeret uden for kabinettet.

Udstyr med indbygget sensor installeres direkte udendørs. Dets kabinet har højere beskyttelse mod fugt og støv. I det andet tilfælde monteres omskifterenheden på en DIN-skinne i husets eltavle. Den udvendige sensor tilsluttes derefter via almindelige ledninger.

Ud over at overvåge lysniveauet er sådanne kontrolsystemer ofte udstyret med indbyggede bevægelsessensorer, timere og forskellige betjeningsknapper. I lysbutikker kan man også finde fotoreleer, der er baseret på digitale controllere. Disse enheder er dog flere gange dyrere end almindelige modeller.

Digitale enheder er dyre, men de giver mulighed for mere præcis styring af belysningsarmaturer. Funktionsprincippet for husholdningsfotoreleer og hovedkomponenterne er identiske med dem i standardenheder.

Men disse varianter er suppleret med en mikrocontroller, som kan justeres, så lamperne kun tændes på bestemte tidspunkter. Dette gør det muligt at finjustere releet og tilpasse dets funktion til vejrforhold og endda måneden på året.

Valg af fotorelé til udendørsbelysning

Før du går i butikken for at købe en fotosensor til at regulere udendørsbelysningssystemet, skal du beslutte dig for antallet og typen af de tilsluttede lamper. For en eller to lygter er et rele, som belysningsapparaterne tilsluttes direkte, tilstrækkeligt.

Hvis der er mange pærer, kan fotoreleet ikke modstå den strøm, der løber gennem det. I så fald kræves udstyr med en magnetisk starter.

Her aktiverer en lysfølsom kontakt en speciel enhed, som derefter forsyner belysningsudstyret med strøm. Dvs. meget i valget af fotosensormodel afhænger af effekten af det tilsluttede lampesystem.

Valg af fotorele til et system med udendørsbelysning med solceller kræver en særlig tilgang og obligatoriske forberedende beregninger. Dets effekt og antallet af tilsluttede enheder afhænger direkte af det gennemsnitlige årlige antal solskinsdage i regionen samt antallet af solpaneler i systemet.

Jo flere pærer der planlægges tilsluttet fotoreleet, desto højere skal dets omskiftbare strømparametre være – på markedet findes der i øjeblikket enheder med en mærkestrøm i området 6–63 ampere, så der er meget at vælge imellem.

Efter type af tilslutning til elnettet opdeles lysstyringsreleer til udendørsbelysning i:

• enfasede (husholdnings, til 220 V net);
• trefasede (til 380 V net).

Men selve omskifterreleet og hele kredsløbet med fotosensoren forsynes med 12 V, som kommer fra en step-down transformer. Valget af en enfaset eller trefaset enhed afhænger udelukkende af det tilsluttede lampenetværk og dets strømforbrug.

Til installation af fotorelé til gadebelysning på private huse er det bedst at vælge almindelige husstandsmodeller på 220 V. De vil være mere end rigelige, især hvis der tilsluttes energibesparende LED-lys.

Tekniske parametre – hvad skal du kigge efter?

Nogle importerede elektriske apparater er designet til 110 eller 127 V net. Det er sjældent, men man kan støde på dem i butikker med belysningsudstyr. De kan simpelthen ikke fungere på 220 V russiske net. De kræver en ekstra transformer. Det er bedre straks at vælge udstyr, som giver færre problemer med tilslutningen.

Den første og vigtigste parameter er beskyttelsesgraden. Til udendørs installation bør man vælge modeller med tæt kapsling på IP65 eller derover. Til montering under tag eller i et beskyttet skab er en enhed med IP44 helt tilstrækkelig.

Den anden parameter er tærsklen for aktivering, som udtrykkes i Lux. Typisk er dette et område fra 2 til 50 lux. Fotoreléet har justeringsmulighed for denne værdi, så brugeren kan indstille den efter egne præferencer. Det er kun i yderste nødstilfælde, man bør købe en enhed uden justerbar tærskel.

Den tredje parameter er typen af tilsluttede lamper. Ofte er fotoreléet udelukkende beregnet til brug med glødepærer, som giver en aktiv belastning.

Til tilslutning af lysstofrør med reaktiv belastning kræves en anden type skumringskontakt. Og til tilslutning af kviksølv- eller natriumlamper er det nødvendigt med udstyr med et ekstra beskyttelseskredsløb, der er designet til at håndtere startstrømspidser.

Ved valg af relæ med ekstern fotocelle skal man tage højde for kabellængden mellem dem – den har visse begrænsninger, og man kan ikke erstatte den med en længere kabel.

Og de sidste parametre er dimensioner og vægt. Den største del af fotoreléet er strømforsyningen med en step-down transformer indeni. Selve fotosensoren (LED) har meget små dimensioner.

Meget mere plads optages af kontaktoren eller magnetstarteren, som belysningsenhederne tilsluttes gennem. Alt dette skal kunne være i elskabet eller ved lampen.

Er ekstrafunktioner vigtige?

Mange modeller af lysstyringsrelæer er udstyret med en bevægelsessensor og en timer. Den første sikrer, at lyset kun tændes, når en person bevæger sig på det overvågede område, og den anden gør det muligt at slukke enheden helt om dagen uafhængigt af dagslysniveauet.

Faktisk justeres alle fotosensorer på fabrikken, så de simpelthen ikke aktiveres ved kortvarig belysning fra forbipasserende bils forlygter.

De dyreste modeller er fotoreleer med elektronisk display og programmerbar controller. Disse enheder gør det muligt at indstille en arbejdsprogram for hver sæson og situation.

For eksempel vil belysningen tænde tidligere om vinteren og senere om sommeren. Man kan også planlægge at slukke selve releet sammen med udendørslamperne efter klokken et om natten, så de ikke spilder energi.

Nuancer ved installation af lyskontakt

Lysstyringsenheden monteres typisk i nærheden af den tilsluttede lampe. For hver model vælges tilslutningsskemaet i overensstemmelse med instruktionerne i databladet. Det skal studeres grundigt inden arbejdet påbegyndes.

Der kræves ingen særlige færdigheder for at udføre monteringen. Man skal blot beregne alt, så belysningsenhederne ikke overbelaster kredsløbet. Fotorele belaster næsten ikke nettet. Dog skal HFI-relæ i tavlen og selve fotosensoren vælges ud fra antallet og effekten af de tilsluttede lamper.

For selv at montere et fotorele er det tilstrækkeligt at have minimale kendskaber inden for elektroinstallation og overholde de enkleste sikkerhedsregler ved udførelsen.

Der findes flere enkle normer for montering af lysfølsomme releer:

1. Det anbefales at tilslutte skumringskontakten og hele linjen med belysningsenheder efter den til en separat linje fra eltavlen med sin egen beskyttelsesafbryder.
2. Det er strengt forbudt at montere fotosensoren på hovedet. Den ene side skal være udsat for sollys, og den anden side skal modtage lys fra kunstige lyskilder.
3. Dette elektriske apparat må ikke monteres nær brandfarlige materialer, i nærheden af varmeudstyr eller kemisk aktive miljøer.
4. Hvis der tilsluttes mange lamper til fotoreleet, skal der indgå en magnetstart i kredsløbet.

Det vigtigste er, at lys fra enhver lampe ikke må falde på fotocellen. Ellers vil den konstant fungere forkert. Fotosensoren reagerer på ethvert lys, uanset om det er kunstig belysning eller naturligt sollys.

Tilslutningsskemaet for belysningsenheder til fotoreleet (direkte eller via start) vælges afhængigt af den samlede effekt af de tilsluttede lamper.

På fotoreleets kabinet er der et diagram med farvekoder for alle ledninger, der kommer ud fra det. Som regel går brun til fase fra tavlen ('L'), blå til nul ('N'), og rød eller sort til udendørsbelysningen. Det er nok at afisolere enderne af ledningerne og tilslutte alt i henhold til det medfølgende elektriske skema.

Hvis fotosensoren har to kontakter, tilsluttes den ene til fasen fra tavlen, og den anden går til lampen. I dette tilfælde er der ingen nul.

Ved tilslutning af udendørsbelysning via en magnetkontakt forbindes den til fotoreleet på samme måde som en pære. Selve belysningsarmaturerne forsynes derefter fra kontakten.

I dette tilfælde slutter relæet ikke kredsløbet, der forsyner lamperne, men kun kontaktoren. Gennem kontakten i et sådant kredsløb går minimal strøm, så en billigere og mindre kraftig enhed kan bruges. Hele belastningen overføres her til den eksterne kontaktor.

Om hvordan man vælger armaturer til udendørsbelysning med solceller, er beskrevet i detaljer i den følgende artikel, som vi anbefaler at læse.

Konklusioner og nyttig video om emnet

Der bør ikke opstå vanskeligheder med at vælge og tilslutte en lysfølsom sensor til udendørsbelysningssystemet. Alt er ekstremt enkelt. Videoerne nedenfor gør det muligt for selv begynderelektrikere at forstå alle finesser ved montering af denne enhed.

Video #1. Alle detaljer om tilslutning af fotosensor 'dag-nat':

Video #2. Oversigt over fotorele til tænd/sluk af nattebelysning udendørs:

Video #3. Beskrivelse af tilslutningsdiagram for skumringsafbryder via ekstern kontaktor:

Lysstyringsrelæer til montering med udendørsbelysning er enkle i konstruktion og tilslutning. De forenkler i høj grad livet for private boligejere og muliggør reduceret energiforbrug. Der findes mange modeller af sådanne enheder i butikkerne. Man kan altid finde en med de nødvendige parametre til den specifikke situation.

Og hvis man har viden og erfaring inden for elektroteknik, kan et sådant fotorele samles af en fotodiode, en almindelig diode, et relæ og et par transistorer med modstande.

Skriv venligst kommentarer i boksen nedenfor. Stil spørgsmål om kontroversielle eller vanskelige punkter. Del din egen mening, nyttig information og fotos om emnet for artiklen.