Система управления уличным освещением

Какие существуют способы управления уличным светом?

Технологии в настоящее время развиваются далеко не семимильными шагами. Теперь существует не только ручное управление, но и система управления уличным освещением с использованием датчиков, реле времени и микропроцессорные механизмы. Расскажем о каждом чуть подробнее.

Ручное управление

Ручное управление осветительными приборами предполагает включение и отключение всех источников света специальными сотрудниками на месте. Управление осуществляется с помощью специального щитка, который располагается в оптимальном месте. Основной недостаток данного метода заключается в необходимости привлечения дополнительной рабочей силы, отсутствие удобства при выполнении операций. Ну и человеческий фактор, который может служить возникновением различных аварий.

Щит ручного управления уличным освещением

Использование специальных датчиков

Управлению при задействовании специальных датчиков освещённости часто используются в качестве элемента охраны окружающей среды. Принцип их работы заключается в передаче сигнала о движении по радиоканалу. Инфракрасный или микроволновый датчик не выносится в специально отведенный щит. Одним из главных недостатков датчика является его реагирование не пыль, грязь и снег. Также при использовании датчиков вы не сможете применить энергосберегающие методы.

Управление при помощи фотореле

Регулирование освещения с применением фотореле можно назвать светочувствительным автоматом. Контактор реле устанавливается в щит для защиты от влажности, а само фотореле относят на улицу. Для соединения этих двух элементов используется катушка. На данный момент, фотореле наиболее эффективно справляется с задачей наружного освещения, нежели другие методы. Помните, что реле необходимо постоянно корректировать, так как его работа зависит от длительности дня и ночи, смены времен года.

Схема управления уличным освещением с помощью фотореле

Таймер в управлении освещением

Использование таймера в управлении светом очень актуально в данный период времени. На рынке световых приборов представлен широкий ассортимент современных таймеров по самым разным ценам. Изначально их нужно запрограммировать на включение света в установленное время суток. Для правильной и эффективной работы нужно создать верную схему реагирования таймера к осветительным приборам.

Использование диммеров в управлении

Применение диммеров эффективно, если требуется освещение для небольшого участка. Для этого используются автономные диммеры. Они способны переключать освещение в режим ночного пониженного энергопотребления. Прибор устанавливается отдельно в каждую световую конструкцию. Существуют диммеры с установкой индивидуального режима работы.

Управление освещением на расстоянии

Дистанционное управление связано с наличием главного сервера и контроллера, который будет формировать сигналы для реакции и включения той или иной группы осветительных приборов. В передаче сигнала участвуют слаботочные сигнальные огни, радиоканалы, GSM-каналы и силовые кабели.

Помощь компьютера при регулировании света

Компьютеризированное управление светильниками хорошо подойдет для дачных участков и частных домов. Домашний ноутбук можно превратить в настоящую базу по управлению уличного освещения. Сигнал будет осуществляться по сети Интернет. На каждый световой прибор должны быть установлены специальные блоки с антеннами или переходники со встроенным модулем Wi-Fi. После назначения IP-адресов в несколько нажатий можно включить или выключить свет на любом участке территории.

Управление наружным освещением дома с помощью смартфона

Достижения техники позволяют управлять освещением не только с компьютера, но и с телефона или смартфона. Для этого используются специальные приставки, которые служат своеобразным «мостом» между сетью и прибором. Блок сети Wi-Fi есть почти в каждом доме, что позволяет управлять светом в зоне охвата роутера. Некоторые фонари, светильники для участка производители уже выпускают с блоками для подсоединения этим методом.

Достижение науки или солнечные батареи

Использование светильников на солнечных батареях является более практичным по сравнению с другими и всегда совмещается с пультами дистанционного управления. С помощью его можно сэкономить немало средств на покупке кабелей и монтировке распределительного щитка. Радиоуправление доступно при расстоянии в 100 метров. Помимо этого, можно использовать усилитель, который поможет в увеличении расстояния.

Виды фотореле

Фотореле выпускаются нескольких типов: одни имеют встроенный датчик освещенности, другие оснащены выносным элементом.

Перечислим основные разновидности датчиков света для уличного освещения:

Фотореле со встроенным датчиком движения. Данные устройства подойдут лишь в том случае, если светильники должны включаться только во время нахождения человека в освещаемой области. Например, в туалете, на заднем дворе, у входных ворот и т. д.
Фотореле с таймером. Если нужно добиться того, чтобы свет горел лишь в течение определенного отрезка времени, используйте данную модель. Установите на ней таймер, после чего встроенный датчик автоматически отключит освещение в указанное время. Отличный вариант для декоративной подсветки сада, клумбы, двора.
Астротаймер – усовершенствованное фотореле, в память которого закладываются продвинутые параметры, например, время заката и восхода в зависимости от климатической зоны. Выполняя преднастройку оборудования, вам нужно установить часовой пояс, после чего прибор будет автоматически включать и отключать освещение в нужное время. Стоимость устройства значительно выше обычных фотореле, но оно позволяет исключить возможные засветки и проблемы с выбором места установки.

Если вас интересует только одна из перечисленных функций, то можно пойти другим путем. Например, купить обычное фотореле и последовательно подключить к нему либо датчик движения, либо таймер. Устройство будет выполнять аналогичные функции, но зато можно будет снизить затраты на обустройство системы, ремонт или замену элементов. Дело в том, что при выходе из строя любого элемента, встроенного в фотореле, придется менять все устройство, но если, к примеру, датчик движения подключен отдельно, то достаточно будет заменить только его.

Традиционные системы управления наружным (уличным) освещением

К управлению светильниками с газоразрядными с лампами используется традиционное управление в виде балласта или балластного сопротивления, применяются такие элементы управления для осуществления элементарных схем управления и основаны на ограничении мощности осветительных приборов до номинала.

Балласт индукционного или магнитного типа

К первому типу балластов относятся балласты индукционного или как его еще называют магнитного типа принцип работы основан на формировании броска электрического тока служащего розжигом для газоразрядной лампы. Индукционный балласт служит для ограничения мощности газоразрядной лампы при помощи сопротивления индуктивности. К недостаткам таких устройств можно отнести сдвиг фаз между током и напряжением за счет чего изменяется световой поток, зависящий от ее мощности. При использовании магнитного балласта иногда применяется ИЗУ (импульсное зажигающее устройство)

Рис 1. Схема включения балласта для газоразрядной лампы с применением ИЗУ

Балласт электронного типа

Применение электронного низкочастотного или высокочастотного балласта относят также к традиционным типам управления, используются без применения стартера. Электронный балласт повышает эффективность лампы, за счет понижения массы устройства снижается расход электроэнергии и понижение температуры, отсутствует шум при работе и мерцание лампы, к недостаткам относится искажение гармоник что приводит влияние на радиоволны.

Рис 2 Внешний вид и схема включения электромагнитного ПРА для газоразрядных ламп высокого давления.

Применение полупроводниковых устройств которыми являются электронные балласты, их применение обеспечивает последовательность подачи тока розжига лампы и поддержания нужного значения напряжения лампы. Электронный балласт зачастую оснащается средствами служащими для дистанционного управления осветительными приборами. Для автоматического управления применяются датчики уровня освещенности, в этом случае происходит обеспечение энергосбережения.

Недостаток таких систем является загрязнение ламп и фотоэлементов, сказывающееся на его чувствительности, проблемы с калибровкой датчика, невозможность использования энергосберегающего алгоритма освещения, заключающегося в выключении освещения вовремя, когда его наличие не требуется, то есть глухой ночью.

Это интересно: Дерево в интерьере загородного дома: распишем во всех подробностях

Самостоятельная сборка

Исходя из того, какой вид светового реле вы избрали, будет определяться и схема его изготовления. Сейчас мы рассмотрим простую схему, по которой можно будет без каких-либо затруднений смонтировать прибор своими руками. В собственной основе фотореле имеет микросхему КР1182ПМ1. Если на улице светло, фоторезистор (фотодиод) VT1 засвечен. Протекающий через его p-n переход электроток закрывает внутри фазового регулятора симисторы. Вследствие этого симистор VS1 окажется закрыт, а лампочка EL1 не станет светиться.

Как только подходит вечер, происходит понижение освещенности фотодиода VT1. Вследствие этого уменьшается и электроток, проходящий через p-n переход. Это влечет за собой то, что в микросхеме открываются транзисторы. Они, как правило, содействуют открыванию симистора VS1 и включению лампочки.

Лишь потому, что схема изготовления подобного датчика не имеет пороговых компонентов, включение лампочки и ее отключение осуществляется размеренно. Помимо этого, большая чувствительность сумеречного выключателя дает возможность включаться осветительному прибору на всю силу исключительно при приходе глубоких сумерек.

В роли конденсатора нужно брать К73-16 либо К73-17 с напряжением не меньше 400 В. Равным образом можно применять конденсаторы К50-35. На теплоотвод с поверхностной платформой в 300 см2 нужно инсталлировать симистор VS1. Катушку индуктивности делаем из 2 склеенных ферритовых фильтров К38×24×7 (можете взять модель М2000НМ). Обмотку накручиваем в один слой, который должен состоять из 70 витков проволоки ПЭВ-2 с сечением в 0,82 миллиметра.

Грамотно собранное световое реле не имеет нужды в отладке. При возникновении потребности увеличить чувствительность в схему следует добавить еще один фотодиод. При его отсутствии можно сделать из старого транзистора МП 39 либо МП 42 – срезать у него оболочку напротив коллектора

При отладке непременно соблюдайте меры предосторожности, поскольку все элементы прибора будут пребывать под напряжением

Настройка параметров

Угол установки

Первое что нужно сделать – правильно отрегулировать зону обнаружения ДД. В современных моделях светильников детекторы представлены отдельными элементами, закрепленными на шарнире. Вот его вы как раз и должны настроить таким образом, чтобы инфракрасные лучи были направлены на максимально возможную площадь обнаружения. Тут важную роль играет не только угол установки, но и высота, на которой вы решите подключить датчик движения. Оптимальные и самые неудачные способы установки рассмотрены на схемах ниже:

Чувствительность

Второй параметр, который вы должны настроить – чувствительность, который обозначается на корпусе «SENS». Как правило, для регулировки используется колесико с диапазоном от min (low или -) до max (high или +). Настройка чувствительности датчика движения наиболее сложная. Вы должны отрегулировать параметр таким образом, чтобы детектор не срабатывал на мелких животных, но в то же время включал свет при обнаружении человека. В этом случае рекомендуется сразу же настроить SENS на максимум, подождать пока фонарь выключиться и проверить, как будет срабатывать сенсор.

Постепенно вам нужно будет уменьшать чувствительность до тех пор, пока не найдете «золотую середину»

Обращаем Ваше внимание на то, что если у вас во дворе есть большая собака, выполнить настройку датчика, чтобы он на нее не реагировал, вряд ли получится

Освещенность

Следующая настройка – порог освещенности, обозначенный на корпусе «LUX». Данный параметр необходим для того, чтобы настроить датчик на включение света только при наступлении темноты. К примеру, зачем освещению включаться при обнаружении движения в светлое время суток, все равно это ничего не даст. При первой настройке рекомендуется выставить максимальное значение LUX и при наступлении вечера отрегулировать подходящее время, при котором будет срабатывать сенсор.

Если на Вашем детекторе нет регулятора LUX, то можно дополнительно подключить датчик освещенности. В этом случае получится все равно настроить прожектор, чтобы он включался только ночью.

Время задержки

Ну и последний параметр – задержка включения, обозначенный «TIME». Время настраивать легче всего, диапазон может колебаться от 5 секунд до 10 минут. Тут Вы уже сами должны решить, на какое время лучше выставить задержку. Существуют датчики, у которых при каждом новом включении время задержки увеличивается. При первоначальной настройке рекомендуется выставить данный регулятор на минимальную отметку, чтобы можно было быстро выполнять проверку параметров.

Также немного полезной информации вы можете узнать, просмотрев данное видео:

Как выполнить регулировку

Вот и все, что хотелось рассказать вам о том, как настроить датчик движения для освещения. Такие детекторы можно устанавливать не только на улице, но даже и в квартире, к примеру, на лестничной площадке в подъезде. Надеемся, что предоставленная инструкция по настройке детектора с двумя и тремя регуляторами была для Вам полезной!

Будет интересно прочитать:

Схема подключения прожектора к сенсору и фотореле
Как сделать освещение забора
Как сделать светодиодный прожектор своими руками

Применение «умного освещения»

Оборудование «умного освещения» предназначено для управления внутренними и наружными осветительными приборами. Сюда подключаются каждая лампа в доме, садовые фонари, точечные светильники и различные подсветки. Также централизованное устройство регулирует работу всех приборов.

Для подключения к сети используются контроллеры, а датчики и детекторы используются для регистрации действий. К примеру, датчик регистрирует любые изменения освещения — наступление вечера и ночи, и в зависимости от того, насколько за окном темно, включает светильники с определенным уровнем яркости. Последнюю операцию выполняет не сам датчик, а контроллер. Датчик отправляет на него сигнал, контроллер его обрабатывает и принимает решение, что и где включать.

Освещенность щита

Освещение электрощитовой

Электрощитовая представляет собой отдельное помещение, где отлично видно, как можно реализовывать нормы освещенности, которые установлены нормативно-правовой документацией.

Нормы, которые существуют для этого помещения, могут реализовываться различными способами. Но для начала обустройства необходимо знать, какие вообще нормы приняты для конкретного типа электрощитовой. И документация, что регулирует их, может быть различной, от государственной до региональной

Но в первую очередь необходимо обращать внимание на те нормы, которые приведены в СП и ТКП

Итак, согласно этим документам, освещение в электрощитовой должно быть:

выполнено по аналогии с рабочим местом или подсветкой безопасности;
в редких случаях его рекомендуется оформлять в виде ламп накаливания. Не рекомендуется выполнение аварийной подсветки с помощью разрядных ламп высокого давления;
питание рабочего (или аварийного) типа подсветки должно быть раздельным, а вот подсветка безопасности или эвакуационного типа может формироваться по общему плану;
осветительные приборы могут питаться от любой сети;
управление уровнем освещенности может производиться с помощью выключателей.

Следуя таким рекомендациям, можно без проблем создать требуемый уровень освещенности в электрощитовой.

Схема управления освещением из 4 мест при помощи импульсного реле

Одним из таких более простых вариантов, является использование так называемых импульсных реле.

В бытовой сфере широко применять их начали относительно недавно, но само реле известно уже давно и успешно применялось на производстве. Оно вполне неплохо зарекомендовало себя, и его применение для управления освещением вполне оправдано.

Что такое импульсное реле?

Теперь давайте разберемся, что такое это импульсное реле, и какой тип освещения должен быть в комнате для его использования? Импульсные реле бывают двух видов – электромагнитное и электронное. Мы рассмотрим принцип работы на примере электромагнитного реле, так как он более нагляден.

Импульсное реле

Как и любое другое реле, импульсное реле имеет катушку и магнитопровод. Магнитопровод в нормальном положении разомкнут.
При подаче напряжения на катушку, магнитопровод замыкается. Благодаря тому, что к магнитопроводу жестко прикреплены подвижные контакты, они так же приходят в движение и замыкаются с неподвижными контактами.

Принцип действия обычного электромагнитного реле

Но в обычном реле при исчезновении напряжения на катушке, магнитопровод отпадает. В результате размыкаются и контакты. В импульсном реле этого не происходит, так как контакты блокируются в сработанном положении.
Для того, чтобы контакты в импульсном реле изменили свое положение, необходима повторная подача напряжения на катушку. При этом они так же зафиксируются в отключенном положении.

Технические характеристики импульсного реле РИО-1

Для подачи напряжения на катушку, используются обычные кнопки. Ведь для перехода реле из одного положения в другое достаточно импульса длиной до 0,3 сек. При этом допускается использование такого реле практически для любых систем освещения. Так Led освещение может быть суммарной мощностью до 460 Вт. А вот количество и мощность люминесцентных ламп в схеме зависит от их cosα, и может варьировать от 8 до 25 штук.

Схема управления освещением от импульсного реле

Ну а подключение импульсного реле на порядок проще, чем схема с проходными и перекрестными переключателями. Но здесь следует быть внимательным и не перепутать точки подключения.

Так как каждый производитель маркирует вывода импульсного реле по-разному, то в качестве образца мы возьмем наиболее распространенную модель РИО-1.

Кнопки для управления реле РИО-1

Так как наши кнопки коммутируют только цепи катушки реле, то начнем с подключения силовой части нашего реле. Для этого подключаем к фазному групповому проводу, кабель, который подключаем к контакту «11» — это один силовой контакт нашего реле.
От второго силового контакта реле – «14» подключаем наши светильники. Кроме того, для работы светильников нам требуется подключить к ним дополнительно нулевой и защитный провод. Делать это следует в соответствии с маркировкой.

На фото схема подключения реле РИО-1

Теперь наша инструкция расскажет вам, как подключить катушку реле. Для этого нам потребуется четыре кнопочных выключателя, которые имеют контакт 1 и 2

Какой из них будет первым, а какой вторым неважно.
От того же фазного группового провода, в распределительной коробке подключаем провод, который монтируем ко всем контактам номер 1 кнопок. Затем соединяем все контакты номер два, и подключаем их к контакту «Y» импульсного реле

Для нормальной работы катушки осталось подключить нулевой провод к контакту «N» импульсного реле — и наша схема готова к работе.

Схема подключения для управления освещением импульсным реле из 4 мест

Теперь при нажатии на любую из кнопок подастся напряжение на катушку реле, и она перебросит силовой контакт. Он замкнется и загорится свет. При повторном нажатии на любую кнопку опять подастся напряжение на катушку, и она разомкнет силовой контакт. Свет соответственно потухнет. И так бесконечное число раз.

Самостоятельное управление освещением

Если говорить о небольшой территории, например, такой как участок возле дома или производственная площадка небольших размеров (не более 100 х 100 метров), то там не нужны сложные системы управления уличным освещением.

Дистанционное управление тоже не обязательно (даже с помощью смартфона). Пока вы будете включать нужное приложение, то можно подойти и включить механический выключатель. На такую территорию редко устанавливается более десятка фонарей. Исключение, когда управление уличными фонарями взаимосвязано с домом или системой охраны.

Поэтому разберем, как устроить своими руками систему управления уличного освещения небольшой территории. Она, как показывает практика, может значительно уменьшить затраты на энергоснабжение.

Что нам нужно осветить

Наиболее распространено разделение на следующие группы светильников:

Светильники, которые горят все темное время суток (все зависит от желания хозяев) обычно их располагают перед парадным входом.
Дороги внутри территории желательно освещать только при появлении людей или техники (см. Освещение сада и дорожек своими руками). Это правило касается и участков, где возможно появления незваных гостей (с целью охраны).
Подсветку фасада, декоративное освещение или праздничную иллюминацию — она должна гореть только вечером.
Площадка перед въездными воротами и гаражом. Можно освещать только при приближении техники, а не людей.

Что нам для этого понадобится

Кроме проводов и арматуры, надо будет приобрести еще некоторые детали. Все не дорогостояще и не дефицитно, приведем примерные цены на них.

Реле времени — цена от 300 рублей.

Реле времени

Астрономическое реле — от 500 рублей.
Световое реле (сумеречный датчик) — от 500 рублей.

Световое (сумерочное) реле с выносным датчиком

Емкостное реле (датчик присутствия или приближения) — от 500 рублей.

Емкостное реле

Замечу, это российские цены, приобрести все можно и дешевле в интернете (не учитывая качества).

Как подключать

Все эти детали (современного исполнения) питаются от стандартной сети 220 вольт и могут коммутировать приличную нагрузку. То есть, промежуточных реле и контакторов, понижающих трансформаторов не надо, стоит только продумать защиту от перегрузок.

Схема подключения почти всегда указана на корпусе, в том числе и выводы для подачи сигнал на блокировку/деблокировку. Дополнительно назначения клемм прописывает инструкция. Даже с минимальными (но уверенными знаниями электротехники) проблем не возникнет.

Собираем схемы

Расскажем, что и как применить для каждого освещаемого объекта (территории):

Перед входом — просто подключаем через астрономическое реле или реле освещения. Сбои из-за различных обстоятельств не критичны, что впрочем, справедливо и для всех остальных случаев.
Пути перемещения внутри территории — тут задача сложнее. Решаем ее так: возле всех входов и выходов устанавливаем датчики присутствия, они дают сигнал на реле времени, которое должно включить освещение, на промежуток которого с запасом хватит на дорогу. Для того чтобы система не включалась днем предусматриваем ее блокировку датчиком освещения или астрономическим реле.
Подсветку и иллюминацию — через астрономическое реле, включаем после заката, тушим, когда все спят. Если речь идет только об освещении на праздники, можно использовать обычный таймер (за несколько дней время заката не сильно измениться).
Въезд для автомобиля — если у вас автоматические ворота, то контроллер управления ими чаще всего имеет выход для управления освещения. Если нет — лучший выход применить датчик освещенности.

Но нужно сделать, так чтобы он реагировал только на фары подъезжающего автомобиля. Для этого — на глазок крепим бленду (трубку небольшой длины и подходящего диаметра), она исключит постороннюю засветку.

Устанавливаем датчик не на щитке, а в месте, где он будет попадать под створ ваших фар при подъезде. Дополнительно можно блокировать включение освещения днем с помощью реле времени.

Вот и все что мы хотели рассказать о том, что такое система управления уличным освещением. Будем рады, если наша статья помогла вам. Живите в безопасности, но не переплачивайте за электроэнергию.

Особенности подключения

Правильное место установки

Фотореле обычно располагают недалеко от источника освещения, работу которого он должен регулировать. Это особенно актуально для уличного типа совещания.

Из корпуса датчика для уличного освещения выходят три проводника. Их нужно правильно подключить к светильнику:

синий проводник. Он предназначен для нуля. Кроме этого к нему возможно подключение проводника от осветительного прибора;

коричневый проводник. Этот проводник необходим для подключения к фазе питания от сети;
красный проводник. Через него происходит управление датчиком. Он ведет к лампе от имеющегося регулятора.

В редких случаях, что иногда характерно для системы уличного освещения, устройство датчика предполагает наличие дополнительного проводника — «земли». С его помощью можно предупредить попадание напряжения на корпус аппарата. В данной ситуации схема для подключения фотореле к уличному освещению будет стандартной. Но «земля» будет подключаться к самой лампе, минуя регулятор.

Поэтому используется принципиальная схема подключения:

фаза всегда подсоединяется к регулятору;