Fotosenzor (fotorelej) za vanjsku rasvjetu: konstrukcija, princip rada i savjeti za montažu

Dodatak rasvjetnom tijelu u obliku fotoreleja omogućuje smanjenje potrošnje električne energije. To je mali i jednostavan uređaj koji u potpunosti preuzima upravljanje uključivanjem/isključivanjem žarulja ovisno o razini osvijetljenosti na otvorenom.

Kada nastupi sumrak, fotosenzor za vanjsku rasvjetu aktivira osvjetljenje u blizini kuće, a u zoru ga isključuje. Jednostavan je u ustroju i radu, ali prije kupnje optimalnog modela treba mnogo toga predvidjeti. Reći ćemo vam kako odabrati idealnu varijantu.

Način rada fotosenzora

Osnova fotoreleja (sumračnog prekidača) koji upravlja vanjskom rasvjetom je osjetljivi element na svjetlo koji reagira na postojeću svjetlinu sunčeve i umjetne svjetlosti.

Kada nastupi sumrak, fotosenzor zatvara kontakte i dovodi električnu energiju na svjetiljke postavljene na otvorenom u blizini kuće. A povećanjem intenziteta svjetlosnog toka ujutro ponovno otvara krug, isključujući rasvjetne električne uređaje.

Fotorelej u automatskom načinu rada upravlja radom priključenog rasvjetnog uređaja, uključujući ga i isključujući po potrebi.

Zahvaljujući fotoreleju u sustavu vanjske rasvjete, vlasnici kuće ne trebaju ručno paliti svjetlo uvečer na okućnici niti ga gasiti ujutro – sve je automatski.

To znatno smanjuje potrošnju električne energije vanjskih svjetiljki, a također produljuje njihov vijek trajanja. Naime, one u ovom slučaju rade samo kada je to stvarno potrebno, a ne 8–9 sati dnevno.

U privatnom sektoru takvi se sustavi postavljaju za rasvjetu:

• vanjskih stubišta;
• područja uz vikendice;
• parkovnih i vrtnih staza;
• sjenica, roštiljnih zona i otvorenih terasa.

Organizacije ugrađuju fotoreleje prilikom uređenja rasvjete u dvorištima stambenih zgrada, u trgovačkim centrima i na stubišnim podestima višekatnica, te za osvjetljenje vanjskih reklamnih konstrukcija. Svugdje je cilj isti – ušteda električne energije i očuvanje resursa rasvjetnih tijela.

U najjednostavnijoj izvedbi, dotični sklopni uređaj sastoji se od napajanja, svjetlosno osjetljivog senzora, pojačala struje i sklopnog releja.

Postoji nekoliko vrsta fotoreleja, ali princip rada svih je isti. Sastoji se od svjetlosno osjetljivog senzora spojenog na napajanje, koji prati razinu osvjetljenja na kontroliranom području.

Nastupom sumraka, ovaj senzor zatvara relej, uključujući vanjsku rasvjetu. Kada sunce ponovno izađe, događa se obrnuto – gašenje vanjskih svjetiljki.

Osnovne vrste električnih uređaja

Bilo koji fotorelej koji kontrolira vanjsku rasvjetu u svom sklopu ima tri bloka s različitim funkcijama:

1. Prihvatni – foto-senzor na bazi poluvodiča.
2. Međublok – pojačalo električne struje.
3. Izvšni – sam relej (sklopnik).

Konstrukcijski, prvi od ovih elemenata može biti izmješten iz zajedničkog kućišta. No postoje i uređaji u kojima je taj fotoosjetljivi senzor ugrađen u jedinstveni blok s ostalim dijelovima unutarnjeg sklopa ovog električnog uređaja.

Zahvaljujući kompaktnosti, svjetlosno osjetljivi senzor može se montirati čak i na vanjske rasvjetne stupove, pored svjetiljke ili izravno na nju.

Sukladno tome, svi modeli fotoreleja za kontrolu osvjetljenja dijele se na:

• uređaje s ugrađenom fotoćelijom;
• uređaje s odvojenim foto-senzorom koji je izmješten iz kućišta.

Oprema s ugrađenim senzorom postavlja se izravno vani. Njegovo kućište ima veću zaštitu od vlage i prašine. U drugom slučaju, sklopni blok montira se na DIN tračnicu u kućnoj razvodnoj ploči. A vanjski senzor se na njega povezuje običnim žicama.

Osim praćenja razine osvjetljenja, takvi upravljački sustavi često su opremljeni ugrađenim senzorima pokreta, mjeračima vremena i raznim upravljačkim gumbima. U trgovinama rasvjetne tehnike također se mogu naći fotoreleji koji su izgrađeni na digitalnim kontrolerima. Međutim, ti uređaji su nekoliko puta skuplji od uobičajenih modela.

Digitalni uređaji su skupi, ali omogućuju točnije upravljanje rasvjetnim tijelima. Način rada kućanskih fotoreleja i osnovni elementi identični su onima u standardnim uređajima.

Ali ove su verzije dopunjene mikrokontrolerom koji se može podesiti tako da se svjetiljke uključuju samo u određenim satima. To omogućuje fino podešavanje releja, povezujući njegov rad s vremenskim uvjetima, pa čak i mjesecom u godini.

Odabir fotoreleja za vanjsku rasvjetu

Prije odlaska u trgovinu radi kupnje fotosenzora za podešavanje sustava vanjske rasvjete, potrebno je odrediti broj i vrstu svjetiljki koje će se priključiti. Za jednu ili dvije svjetiljke dovoljan je relej na koji će se rasvjetni električni uređaji izravno spojiti.

Ako je žarulja puno, fotorelej neće moći izdržati struju koja prolazi kroz njega. U tom slučaju potrebna je oprema s magnetskim pokretačem.

Ovdje svjetlosno osjetljivi prekidač pokreće poseban uređaj putem kojeg se napajaju rasvjetni uređaji. Odnosno, mnogo toga u odabiru modela fotosenzora ovisi o snazi sheme svjetiljki koja se na njega priključuje.

Posebnog pristupa i obveznog izvođenja preliminarnih izračuna zahtijeva odabir fotoreleja za sustav vanjske rasvjete na solarne ploče. Njegova snaga i broj priključenih uređaja izravno ovise o prosječnom godišnjem broju sunčanih dana u regiji, kao i o broju solarnih panela u shemi.

Što se više žarulja planira priključiti na fotorelej, to moraju biti viši parametri sklopne struje – na tržištu su sada dostupni uređaji s nazivnom strujom u rasponu od 6 do 63 ampera, ima se što birati.

Prema vrsti priključka na električnu mrežu, svjetlosno upravljani releji za vanjsku rasvjetu dijele se na:

• jednofazni (kućanski, za mrežu 220 V);
• trofazni (za mreže 380 V).

Međutim, sam sklopni relej i cijela shema s fotosenzorom napajaju se naponom od 12 V koji dolazi iz silaznog transformatora. Odabir u korist jednofaznog ili trofaznog uređaja isključivo ovisi o mreži žarulja koja se na njega priključuje i o snazi koju ona troši.

Za ugradnju foto-releja za kontrolu vanjske rasvjete na privatnim kućama najbolje je odabrati obične kućanske modele od 220 V. Njih će biti i više nego dovoljno, pogotovo ako će se na njih spajati štedljive LED svjetiljke.

Tehnički parametri – na što obratiti pažnju

Neki uvozni električni uređaji dizajnirani su za mreže od 110 ili 127 V. Rijetko, ali se na njih može naići u trgovinama rasvjetne tehnike. U ruskim mrežama od 220 V jednostavno neće moći raditi. Za njih će biti potrebno ugraditi dodatni transformator. Bolje je odmah uzeti onu opremu s čijim će spajanjem biti manje problema.

Prvi i glavni pokazatelj – stupanj zaštite. Za ugradnju na otvorenom treba odabrati modele s hermetičkim kućištem razine IP65 i više. A za montažu ispod krova ili u zaštićenom ormariću sasvim će odgovarati uređaj s IP44.

Drugi parametar – prag djelovanja, koji se izražava u luksima. Obično je to raspon od 2 do 50 lx. Fotorelej ima podešavanje ovog pokazatelja kako bi ga korisnik mogao prilagoditi svojim osobnim preferencijama. Uređaj s nepodesivim pragom djelovanja vrijedi kupiti samo u krajnjem slučaju.

Treći pokazatelj – vrsta priključenih lampi. Nerijetko je fotorelej namijenjen isključivo za rad sa žaruljama sa žarnom niti, koje stvaraju aktivno opterećenje.

Za priključivanje fluorescentnih uređaja s već reaktivnim opterećenjem potrebno je uzeti drugu vrstu sumračnih prekidača. A za spajanje živinih ili natrijevih svjetiljki potrebna je oprema s dodatnim zaštitnim krugom, predviđenim za strujne udare.

Prilikom odabira releja s vanjskim fotoosjetnikom potrebno je uzeti u obzir duljinu kabela između njih – on ima određena ograničenja, ne može se zamijeniti dužim kabelom.

I posljednji parametri – gabariti i težina. Najveći dio fotoreleja po dimenzijama je napajanje s redukcijskim transformatorom unutra. Sam fotosenzor (LED) ima vrlo male gabarite.

Puno više mjesta zauzima kontaktor ili magnetski pokretač, preko kojih se spajaju rasvjetna tijela. Sve to mora stati u električni ormar ili pored svjetiljke.

Jesu li dodatne funkcije važne

Mnogi modeli svjetlosno kontrolirajućih releja opremljeni su senzorom pokreta i timerom. Prvi jamči uključivanje rasvjete samo kada se osoba kreće nadziranim područjem, a drugi omogućuje potpuno isključivanje uređaja danju neovisno o razini prirodnog osvjetljenja.

Zapravo se svi fotosenzori već u tvornici podešavaju tako da jednostavno ne reagiraju na kratkotrajno osvjetljenje farovima automobila u prolazu.

Najskuplji modeli su fotoreleji s elektroničkim zaslonom i programabilnim kontrolerom. Ovi uređaji omogućuju postavljanje vlastitog programa rada za svako godišnje doba i priliku.

Na primjer, zimi će se rasvjeta uključivati ranije, a ljeti kasnije. Također se može predvidjeti isključivanje samog releja zajedno s vanjskim svjetiljkama nakon jedan sat noću, kako ne bi uzalud trošili energiju.

Nijanse montaže senzora osvijetljenosti

Uređaj za kontrolu svjetla obično se montira u blizini svjetiljke koja je na njega spojena. Za svaki model shema spajanja odabire se prema uputama u tehničkom listu. Prije početka rada potrebno ju je obavezno proučiti.

Za izvođenje montaže nisu potrebne posebne vještine. Potrebno je samo sve izračunati tako da rasvjetni električni uređaji ne preopterete liniju. Fotorelej praktički ne opterećuje mrežu. Međutim, RCD u razvodnoj ploči i sam fotosenzor moraju biti odabrani na temelju broja i snage priključenih žarulja.

Za samostalno postavljanje fotoreleja dovoljno je imati minimalno znanje iz područja elektroinstalacija i pridržavati se najjednostavnijih sigurnosnih pravila izvođenja.

Postoji nekoliko jednostavnih pravila za montažu fotoosjetljivih releja:

1. Preporučuje se spojiti sumračni prekidač i cijelu liniju rasvjetnih uređaja nakon njega na zasebnu liniju iz električne ploče s vlastitim zaštitnim prekidačem.
2. Strogo je zabranjeno postavljati fotosenzor naopako. S jedne strane mora biti izložen sunčevoj svjetlosti, a s druge strane na njega mora padati svjetlost iz svjetiljki umjetne rasvjete.
3. Ovaj električni uređaj ne smije se montirati u blizini zapaljivih materijala, u blizini opreme za grijanje i kemijski aktivnih medija.
4. Ako se na fotorelej spaja mnogo žarulja, tada u shemi treba predvidjeti magnetski pokretač.

Glavno je da svjetlost s bilo koje svjetiljke ne smije padati na fotoćeliju. Inače će stalno raditi kako ne treba. Fotosenzor reagira na bilo kakvu svjetlost. Nije važno radi li se o umjetnoj ili prirodnoj sunčevoj svjetlosti.

Shema spajanja rasvjetnih uređaja na fotorelej (izravno ili preko pokretača) odabire se ovisno o ukupnoj snazi priključenih svjetiljki.

Na kućištu fotoreleja nalazi se plan s bojama svih žica koje izlaze iz njega. U pravilu, smeđa ide na fazu iz ploče („L“), plava na nulu („N“), a crvena ili crna na svjetiljku vanjske rasvjete. Potrebno je samo skinuti izolaciju s krajeva tih žila i sve spojiti prema priloženoj električnoj shemi.

Ako fotosenzor ima dva kontakta, tada se jedan od njih spaja na fazu iz ploče, a drugi ide na svjetiljku. Nula u tom slučaju ne postoji.

U slučaju spajanja vanjske rasvjete preko magnetskog pokretača, on se spaja na fotorelej isto kao i žarulja. A sami rasvjetni uređaji napajaju se od njega.

U ovom slučaju relej ne zatvara krug koji napaja svjetiljke, već samo pokretač. Kroz sklopku u takvom krugu prolazi minimalna struja, stoga će odgovarati jeftiniji i manje snažan uređaj. Cjelokupno opterećenje ovdje se prebacuje na vanjski kontaktor.

O tome kako odabrati svjetiljke za organizaciju vanjske rasvjete na solarne baterije, detaljno je izloženo u sljedećem članku, s kojim se preporučujemo upoznati.

Zaključci i koristan video na temu

Poteškoća s odabirom i uključivanjem svjetlosno osjetljivog senzora u sustav vanjske rasvjete ne bi trebalo biti. Sve je krajnje jednostavno. Dolje navedeni video materijali omogućit će čak i početnicima električarima da shvate sve nijanse montaže ovog uređaja.

Video #1. Sve nijanse spajanja fotosenzora «dan-noć»:

Video #2. Pregled fotoreleja za uključivanje/isključivanje noćne rasvjete na otvorenom:

Video #3. Opis sheme spajanja sumračnog prekidača preko vanjskog kontaktor:

Svjetlosno upravljani releji za montažu s uređajima vanjske rasvjete jednostavni su u konstrukciji i spajanju. Oni uvelike olakšavaju život vlasnicima privatnih kuća i omogućuju smanjenje potrošnje energije. Modela takvih uređaja u trgovinama ima mnogo. Uvijek se može odabrati s potrebnim parametrima za konkretnu situaciju.

A ako imate znanja i iskustva u elektrotehnici, onda se takav fotorelej može sastaviti od fotodiode, obične dioda, releja i para tranzistora s otpornicima.

Pišite, molim vas, komentare u bloku koji se nalazi ispod. Postavljajte pitanja o spornim ili složenim točkama. Dijelite vlastito mišljenje, korisne informacije i fotografije na temu članka.