L'automazione dell'illuminazione in un appartamento, in una casa o in strada si ottiene attraverso l'utilizzo di un fotorelè. Se configurato correttamente, accenderà la luce quando fa buio e la spegnerà durante le ore diurne. I dispositivi moderni contengono un'impostazione in base alla quale è possibile impostare la risposta in base all'illuminazione. Sono parte integrante del sistema della “casa intelligente”, che assume una parte significativa delle responsabilità dei proprietari. Il circuito fotorelè, prima di tutto, contiene un resistore che cambia la resistenza sotto l'azione della luce. È facile da montare e personalizzare a mano.
Principio di funzionamento
Lo schema per il collegamento di un fotorelè per l'illuminazione stradale comprende un sensore, un amplificatore e un attuatore. Il fotoconduttore PR1 sotto l'azione della luce cambia la resistenza. Questo cambia la quantità di corrente elettrica che lo attraversa. Il segnale viene amplificato dal transistor composito VT1, VT2 (circuito Darlington), e da esso va all'attuatore, che è il relè elettromagnetico K1.
Nella resistenza oscurala fotocellula è di pochi mOhm. Sotto l'azione della luce si riduce a pochi kOhm. Allo stesso tempo, i transistor VT1, VT2 si aprono, accendendo il relè K1, che controlla il circuito di carico attraverso il contatto K1.1. Il diodo VD1 non fa passare la corrente di autoinduzione quando il relè è spento.
Nonostante la sua semplicità, il circuito del fotorelè è altamente sensibile. Per impostarlo al livello richiesto, utilizzare la resistenza R1.
La tensione di alimentazione è selezionata in base ai parametri del relè ed è 5-15 V. La corrente dell'avvolgimento non supera i 50 mA. Se è necessario aumentarlo, è possibile utilizzare transistor e relè più potenti. La sensibilità del fotorelè aumenta all'aumentare della tensione di alimentazione.
Invece di una fotoresistenza, puoi installare un fotodiodo. Se è necessario un sensore con maggiore sensibilità, vengono utilizzati circuiti con fototransistor. Il loro utilizzo è consigliabile al fine di risparmiare energia elettrica, poiché il limite minimo di funzionamento di un dispositivo convenzionale è di 5 lux, quando gli oggetti circostanti sono ancora distinguibili. La soglia di 2 lux corrisponde al crepuscolo profondo, dopodiché l'oscurità tramonta 10 minuti dopo.
Si consiglia di utilizzare un fotorelè anche con il controllo manuale dell'illuminazione, poiché puoi dimenticare di spegnere la luce e il sensore "se ne occuperà" da solo. Facile da installare e conveniente.
Specifiche della fotocellula
La scelta del fotorelè è determinata dai seguenti fattori:
- sensibilità fotocellula;
- tensione di alimentazione;
- alimentazione commutata;
- ambiente esterno.
Sensibilitàè caratterizzato come il rapporto tra la fotocorrente risultante e l'ampiezza del flusso luminoso esterno ed è misurato in µA/lm. Dipende dalla frequenza (spettrale) e dall'intensità della luce (integrale). Per controllare l'illuminazione nella vita di tutti i giorni, l'ultima caratteristica è importante, a seconda del flusso luminoso totale.
La tensione nominale può essere trovata sulla custodia del dispositivo o nel documento di accompagnamento. I dispositivi estranei possono avere standard di tensione diversi.
Il carico sui suoi contatti dipende dalla potenza delle lampade a cui è collegato il fotorelè. I circuiti del fotorelè di illuminazione possono prevedere la commutazione diretta delle lampade tramite i contatti dei sensori o tramite gli avviatori quando il carico è elevato.
All'esterno, l'interruttore crepuscolare è posizionato sotto una copertura trasparente sigillata. È protetto dall'umidità e dalle precipitazioni. Quando si lavora nel periodo freddo, viene applicato il riscaldamento.
Modelli realizzati in fabbrica
In precedenza, il circuito del fotorelè era assemblato a mano. Ora questo non è necessario, poiché i dispositivi sono diventati più economici e la funzionalità è stata ampliata. Sono utilizzati non solo per l'illuminazione esterna o interna, ma anche per il controllo di impianti di irrigazione, sistemi di ventilazione, ecc.
1. Fotorelè FR-2
I modelli prefabbricati sono ampiamente utilizzati nei dispositivi di automazione, ad esempio per controllare l'illuminazione stradale. Durante il giorno puoi spesso vedere lanterne accese che ti sei dimenticato di spegnere. Con i sensori fotografici non è necessario il controllo manuale dell'illuminazione.
Il circuito fotorelè fr-2 di produzione industriale viene utilizzato per il controllo automatico dell'illuminazione stradale. Anche qui il dispositivo di commutazione è il relè K1. Alla base del transistor VT1 è collegata una fotoresistenza FSK-G1 con resistori R4 e R5.
L'alimentazione è fornita da una rete monofase a 220 V. Quando l'illuminazione è bassa, la resistenza dell'FSK-G1 è grande e il segnale basato su VT1 non è sufficiente per aprirlo. Di conseguenza, anche il transistor VT2 è chiuso. Il relè K1 è eccitato e i suoi contatti di lavoro sono chiusi, mantenendo le luci accese.
Quando l'illuminazione sale alla soglia di intervento, la resistenza della fotoresistenza diminuisce e l'interruttore del transistor si apre, dopodiché il relè K1 si spegne, aprendo il circuito di alimentazione della lampada.
2. Tipi di fotorelè
La scelta dei modelli è abbastanza ampia da poter scegliere quello giusto:
- con un sensore remoto posizionato all'esterno del corpo del prodotto, a cui sono collegati 2 fili;
- lux 2 - un dispositivo ad alta affidabilità e livello qualitativo;
- fotorelè con alimentazione 12 V e carico non superiore a 10 A;
- Modulo timer montato su guida DIN;
- Dispositivi IEC di produttori nazionali con alta qualità e funzionalità;
- AZ 112 - macchina ad alta sensibilità;
- ABB, LPX sono produttori affidabili di dispositivi di qualità europea.
Metodi di collegamento di un fotorelè
Prima di acquistare un sensore, è necessario calcolare la potenza assorbita dalle lampade e prenderla con un margine del 20%. Con un carico significativo, il circuito del relè fotografico di strada prevede l'installazione aggiuntiva di un avviatore elettromagnetico, il cui avvolgimento deve essere attivato attraverso i contatti del relè fotografico e il carico deve essere commutato con contatti di potenza.
Per la casa, questo metodo è usato raramente.
Prima dell'installazione, viene controllata la tensione di rete ~ 220 V. Il collegamento viene effettuato da un interruttore automatico. Il fotosensore è installato in modo tale che la luce della torcia non cada su di esso.
Lo strumento utilizza terminali per il collegamento dei cavi, il che semplifica l'installazione. Se mancano, viene utilizzata la scatola di giunzione.
Grazie all'utilizzo di microprocessori, il circuito di collegamento del fotorelè con altri elementi ha acquisito nuove funzioni. Un timer e un sensore di movimento sono stati aggiunti all'algoritmo delle azioni.
È comodo quando le luci si accendono automaticamente quando una persona passa attraverso il pianerottolo o lungo il vialetto del giardino. Inoltre, l'operazione avviene solo al buio. A causa dell'uso di un timer, il fotorelè non reagisce ai fari delle auto di passaggio.
Lo schema più semplice per collegare un timer con un sensore di movimento è seriale. Per i modelli costosi sono stati sviluppati speciali circuiti programmabili che tengono conto di varie condizioni operative.
Relè foto per illuminazione stradale
Per collegare il fotorelè, il circuito viene applicato al suo corpo. Può essere trovato nella documentazione dello strumento.
Datre fili escono dal dispositivo.
- Conduttore neutro - comune per lampade e fotorelè (rosso).
- Fase - collegato all'ingresso del dispositivo (marrone).
- Conduttore di potenziale per l'alimentazione di tensione da un fotorelè alle lampade (blu).
Il dispositivo funziona secondo il principio di interruzione o inclusione di fase. La codifica dei colori può variare da produttore a produttore. Se è presente un conduttore di terra nella rete, non è collegato al dispositivo.
Nei modelli con sensore integrato, che si trova all'interno della custodia trasparente, il funzionamento dell'illuminazione stradale è autonomo. Ha solo bisogno di essere alimentato.
Le opzioni con la rimozione del sensore vengono utilizzate quando il riempimento elettronico del fotorelè è convenientemente posizionato nel pannello di controllo con altri dispositivi. Quindi non c'è bisogno di un'installazione stand-alone, tirando il cablaggio di alimentazione e la manutenzione in quota. L'unità elettronica viene collocata all'interno della stanza e il sensore viene estratto.
Caratteristiche di un fotorelè per illuminazione stradale: diagramma
Quando si installa un fotorelè all'esterno, ci sono alcuni fattori da considerare.
- Disponibilità di tensione di alimentazione ~220 V e abbinamento potenze di contatto e carico.
- Non installare i dispositivi vicino a materiali infiammabili e in ambienti aggressivi.
- La base del dispositivo è posizionata in basso.
- Gli oggetti oscillanti come i rami degli alberi non devono essere posizionati davanti al sensore.
Il cablaggio viene eseguito tramite la scatola di giunzione esterna. È fissato accanto al relè fotografico.
Seleziona fotocellula
- La possibilità di regolare la soglia di risposta consente di regolare la sensibilità del sensore a seconda del periodo dell'anno o con tempo nuvoloso. Il risultato è un risparmio energetico.
- È richiesta una manodopera minima quando si monta un fotorelè con un elemento sensibile integrato. Non richiede abilità speciali.
- Il relè temporizzato è ben programmato per le sue esigenze e per il funzionamento nella modalità impostata. È possibile impostare l'apparecchio in modo che si spenga di notte. L'indicazione sul corpo del dispositivo e il comando a pulsante ne facilitano la configurazione.
Conclusione
L'utilizzo di un fotorelè permette di controllare automaticamente il periodo di accensione delle lampade. Ora non c'è più bisogno della professione di lampionaio. Il circuito di fotorelè senza intervento umano la sera accende la luce sulle strade e la spegne al mattino. I dispositivi possono controllare il sistema di illuminazione, che ne aumenta la durata e ne semplifica il funzionamento.
