Fotosensor (fotorrelé) para alumbrado público: diseño, principio de funcionamiento y consejos de instalación.

Una adición al dispositivo de iluminación en forma de relé fotográfico le permite reducir el consumo de energía.Este pequeño y sencillo dispositivo asume por completo el control de encendido/apagado de las bombillas en función del nivel de iluminación de la calle.

Al anochecer, un fotosensor para el alumbrado público activa la iluminación cerca de la casa y la apaga al amanecer. Es sencillo de diseñar y operar, pero antes de comprar el modelo óptimo, hay muchas cosas que considerar. Te contamos cómo elegir la opción perfecta.

Principio de funcionamiento del fotosensor.

La base del fotorrelé (interruptor crepuscular) que controla el alumbrado público es un elemento fotosensible que responde a la luminosidad disponible de la luz solar y artificial.

Cuando llega el anochecer, el fotosensor cierra sus contactos y suministra electricidad a las lámparas montadas en la calle cerca de la casa. Y cuando por la mañana aumenta la intensidad del flujo luminoso, vuelve a abrir el circuito, apagando los aparatos de iluminación eléctrica.

El relé fotosensible controla automáticamente el funcionamiento del dispositivo de iluminación conectado a él, apagándolo y encendiéndolo según sea necesario.

Gracias a la presencia de un relé fotográfico en el circuito de alumbrado público, los propietarios de viviendas no necesitan encender constantemente las luces por la noche en el área local y apagarlas por la mañana: todo sucede automáticamente.

Esto reduce significativamente el consumo de energía eléctrica de las farolas y también prolonga su vida útil.Después de todo, en este caso funcionan sólo cuando es realmente necesario y no entre 8 y 9 horas al día.

En el sector privado se instalan sistemas similares para la iluminación:

• escaleras de calle;
• áreas cercanas a cabañas;
• senderos para parques y jardines;
• cenadores, zonas de barbacoa y terrazas abiertas.

Las organizaciones instalan relés fotográficos al organizar la iluminación en los patios de edificios de apartamentos, en centros comerciales y en los rellanos de edificios de gran altura, así como al iluminar estructuras de calles con publicidad. El objetivo es el mismo en todas partes: ahorrar energía y prolongar la vida útil de los dispositivos de iluminación.

En su diseño más sencillo, el dispositivo de conmutación en cuestión consta de una fuente de alimentación, un sensor de luz, un amplificador de corriente y un relé de conmutación.

Existen varios tipos de relés fotográficos, pero el principio de funcionamiento es el mismo para todos. Dispone de un sensor fotosensible conectado a la corriente que monitoriza el nivel de iluminación en la zona controlada.

Al anochecer, este sensor cierra el relé, encendiendo las luces de la calle. Cuando vuelve a salir el sol, las luces de la calle se apagan nuevamente.

Principales tipos de electrodomésticos.

Cualquier relé fotográfico que controle el alumbrado público tiene tres bloques en su circuito con diferente funcionalidad:

1. El perceptor es un fotosensor basado en semiconductores.
2. Intermedio – amplificador de corriente eléctrica.
3. Ejecutivo – como tal un relé (interruptor).

Estructuralmente, el primero de estos elementos puede eliminarse del cuerpo común. Pero también existen dispositivos donde este sensor fotosensible se monta en una sola unidad con el resto del circuito interno de este dispositivo eléctrico.

Gracias a su tamaño compacto, el sensor fotosensible se puede montar incluso en postes de alumbrado público, cerca de una lámpara o directamente sobre ella.

En consecuencia, todos los modelos de fotorrelés de control de iluminación se dividen en:

• dispositivos con fotocélula incorporada;
• Dispositivos con un fotosensor separado, que se retira de la carcasa.

Los equipos con sensor incorporado se instalan directamente en la calle. Su cuerpo tiene mayor protección contra la humedad y el polvo. En el segundo caso, la unidad de conmutación se monta sobre un carril DIN en el cuadro eléctrico interno. Y el sensor remoto ya está conectado mediante cables normales.

Además de controlar los niveles de luz, estos sistemas de control suelen estar equipados con sensores de movimiento, temporizadores y varios botones de control integrados. En las tiendas de iluminación también puede encontrar relés fotográficos integrados en controladores digitales. Sin embargo, estos dispositivos son varias veces más caros que los modelos convencionales.

Los dispositivos digitales son caros, pero permiten controlar los dispositivos de iluminación con mayor precisión. El principio de funcionamiento de los relés fotográficos domésticos y los elementos principales son idénticos a los de los dispositivos estándar.

Pero estas opciones se complementan con un microcontrolador que se puede ajustar para que las luces se enciendan sólo a determinadas horas. Esto permite ajustar el relé, vinculando su funcionamiento con las condiciones climáticas e incluso con el mes del año.

Selección de relés fotográficos para iluminación exterior.

Antes de ir a la tienda a comprar un fotosensor para ajustar el sistema de alumbrado público, debe decidir la cantidad y el tipo de lámparas que se conectarán. Para una o dos linternas, un relé es suficiente, los aparatos eléctricos de iluminación se conectarán directamente a él.

Si hay muchas bombillas, el fotorrelé no podrá soportar la corriente que lo atraviesa. En este caso se requiere equipo con arrancador magnético.

En este caso, un interruptor fotosensible activa un dispositivo especial a través del cual ya se alimenta el equipo de iluminación. Aquellos. Mucho a la hora de elegir un modelo de fotosensor depende de la potencia del circuito de luminaria conectado a él.

La selección de relés fotográficos para el sistema requiere un enfoque especial y cálculos preliminares obligatorios. alumbrado público solar. Su potencia y el número de dispositivos conectados depende directamente del número medio anual de días soleados en la región, así como del número de paneles solares en el circuito.

Cuantas más bombillas planee conectar al fotorrelé, mayores deben ser sus parámetros de corriente conmutada; ahora hay dispositivos en el mercado con una clasificación de corriente en el rango de 6 a 63 amperios, hay mucho para elegir

Según el tipo de conexión a la red eléctrica, los relés de control de luz para alumbrado público se dividen en:

• monofásico (doméstico, para red de 220 V);
• trifásico (para redes de 380 V).

Sin embargo, el relé de conmutación en sí y todo el circuito con el fotosensor se alimentan con un voltaje de 12 V, que proviene del transformador reductor. La elección a favor de un dispositivo monofásico o trifásico depende únicamente de la red de bombillas conectadas y de la energía que consume.

Para instalar fotorrelés de control para alumbrado público en casas privadas, lo mejor es elegir modelos domésticos comunes para 220 V. Serán más que suficientes, especialmente si se les conectan lámparas LED económicas.

Parámetros técnicos: qué buscar

Algunos aparatos eléctricos importados están diseñados para redes de 110 o 127 V.Rara vez, pero puedes toparte con ellos en las tiendas de iluminación. Simplemente no pueden funcionar en las redes rusas de 220 V. Requerirán la instalación de un transformador adicional. Es mejor llevar inmediatamente el equipo cuya conexión tendrá menos problemas.

El primer y principal indicador es grado de protección. Para instalación en exteriores, conviene elegir modelos con carcasa sellada IP65 o superior. Y para la instalación bajo techo o en un panel protegido, un dispositivo con IP44 es bastante adecuado.

Segundo parámetro - umbral de respuesta, que se expresa en Lux. Normalmente este rango es de 2 a 50 Lux. El fotorelé tiene un ajuste para este indicador para que el usuario pueda ajustarlo a sus preferencias personales. Comprar un dispositivo con un umbral de respuesta no regulado vale la pena solo como último recurso.

El tercer indicador es tipo de lámparas conectadas. A menudo, un relé fotográfico está diseñado exclusivamente para trabajar con bombillas incandescentes, creando carga activa.

Para conectar dispositivos fluorescentes con una carga ya reactiva, debe tomar un tipo diferente de interruptores crepusculares. Y para conectar lámparas de mercurio o sodio, se necesita equipo con un circuito de protección adicional diseñado para corrientes de irrupción.

Al elegir un relé con fotocélula externa, es necesario tener en cuenta la longitud del cable entre ellos; tiene ciertas limitaciones, no se puede cambiar por uno más grande.

Y los últimos parámetros - dimensiones Y peso. La parte más grande del relé fotográfico es la fuente de alimentación con un transformador reductor en su interior. El propio fotosensor (LED) tiene unas dimensiones muy pequeñas.

El contactor o interruptor magnético, a través del cual se conectan los dispositivos de iluminación. Todo esto debe caber en el cuadro eléctrico o cerca de la lámpara.

¿Son importantes las funciones adicionales?

Muchos modelos de relés de control de iluminación se complementan con un sensor de movimiento y un temporizador. El primero garantiza que la iluminación se enciende solo cuando una persona se mueve por el área controlada, y el segundo permite apagar completamente el dispositivo durante el día, independientemente del nivel de luz natural.

De hecho, todos los fotosensores están configurados en fábrica de manera que cuando son iluminados brevemente por los faros de un automóvil que pasa, simplemente no funcionan.

Los modelos más caros son los relés fotográficos con pantalla electrónica y controlador programable. Estos dispositivos te permiten establecer tu propio programa de trabajo para cada temporada y ocasión.

Por ejemplo, en invierno la iluminación se encenderá más temprano y en verano más tarde. También puede prever apagar el propio relé, junto con las farolas, después de la una de la madrugada, para que no quemen energía en vano.

Matices de instalar un sensor de luz.

El dispositivo de control de iluminación suele montarse cerca de la luminaria conectada a él. Para cada modelo, el diagrama de conexión se selecciona de acuerdo con las instrucciones de la hoja de datos. Es obligatorio estudiarlo antes de empezar a trabajar.

No se requieren habilidades especiales para realizar la instalación. Solo necesitas calcular todo para que los dispositivos de iluminación eléctrica no sobrecarguen la línea. El relé fotográfico prácticamente no carga la red. Sin embargo RCD en el panel y el propio fotosensor deben seleccionarse en función del número y potencia de las bombillas conectadas.

Para instalar usted mismo un fotorrelé, basta con tener conocimientos mínimos en el campo de la instalación eléctrica y seguir las reglas de seguridad más simples para su implementación.

Existen varios estándares simples para instalar relés fotosensibles:

1. Se recomienda conectar el interruptor crepuscular y toda la línea de dispositivos de iluminación posteriores a una línea separada del panel eléctrico con su propio disyuntor.
2. Está estrictamente prohibido instalar el fotosensor al revés. Por un lado debe estar abierto a la luz solar y por el otro lado debe incidir sobre él la luz de las lámparas de iluminación artificial.
3. Este aparato eléctrico no debe instalarse cerca de materiales inflamables, cerca de equipos de calefacción o entornos químicamente activos.
4. Si hay muchas bombillas conectadas al fotorrelé, entonces se debe proporcionar un arrancador magnético en el circuito.

Lo principal es que la luz de las lámparas no incide sobre la fotocélula. De lo contrario, constantemente no funcionará como se esperaba. El fotosensor responde a cualquier luz. No importa si la iluminación es artificial o natural procedente del sol.

El diagrama de conexión de los dispositivos de iluminación al fotorrelé (directo o mediante un arrancador) se selecciona en función de la potencia total de las lámparas conectadas.

En el cuerpo del relé fotográfico hay un plano con una designación de color de todos los cables que salen de él. Como regla general, el marrón va a la fase del panel (“L”), el azul a cero (“N”) y el rojo o negro al dispositivo de alumbrado público. Sólo necesitas pelar los extremos de estos cables y conectar todo de acuerdo con el esquema eléctrico adjunto.

Si el fotosensor tiene dos contactos, uno de ellos está conectado a la fase del escudo y el segundo va a la lámpara. En este caso no hay cero.

En una situación en la que el alumbrado público se conecta mediante un arrancador magnético, se conecta a un relé fotográfico de la misma manera que una bombilla. Y los propios dispositivos de iluminación se alimentan de él.

En este caso, el relé no cierra el circuito que alimenta la lámpara, sino sólo el motor de arranque. Una corriente mínima pasa a través del interruptor en dicho circuito, por lo que un dispositivo más barato y de menor potencia será suficiente. Aquí toda la carga se transfiere al contactor externo.

Cómo elegir lámparas para organizar el alumbrado público con energía solar se describe en detalle en próximo artículo, con el que le recomendamos que se familiarice.

Conclusiones y vídeo útil sobre el tema.

No debería haber ninguna dificultad con la selección e incorporación de un sensor sensible a la luz en un sistema de alumbrado público. Todo es extremadamente simple. Los materiales de video a continuación permitirán que incluso los electricistas novatos comprendan todas las complejidades de la instalación de este dispositivo.

Vídeo #1. Todos los matices de conectar un fotosensor día-noche:

Vídeo #2. Revisión del relé fotográfico para encender/apagar la iluminación nocturna en la calle:

Vídeo #3. Descripción del esquema de conexión del interruptor crepuscular mediante contactor externo:

Los relés de control de iluminación para instalación con dispositivos de alumbrado público son sencillos en diseño y conexión. Simplifican enormemente la vida de los propietarios de viviendas particulares y les permiten reducir el consumo de energía. Hay muchos modelos de este tipo de dispositivos en las tiendas. Siempre puedes elegir con los parámetros necesarios para una situación específica.

Y si tiene conocimientos y experiencia en ingeniería eléctrica, dicho relé fotográfico se puede ensamblar a partir de un fotodiodo, un diodo convencional, un relé y un par de transistores con resistencias.

Por favor escriba comentarios en el bloque a continuación. Haga preguntas sobre temas controvertidos o difíciles. Comparta su propia opinión, información útil y fotografías sobre el tema del artículo.