Fotossensor (fotorrelé) para iluminação pública: projeto, princípio de funcionamento e dicas de instalação

Uma adição ao dispositivo de iluminação em forma de foto-relé permite reduzir o consumo de energia.Este pequeno e simples dispositivo assume completamente o controle de ligar/desligar as lâmpadas dependendo do nível de iluminação da rua.

Ao entardecer, um sensor fotográfico para iluminação pública ativa a iluminação próxima à casa e desliga ao amanhecer. É simples de projetar e operar, mas antes de comprar o modelo ideal é preciso considerar muito. Diremos como escolher a opção perfeita.

Princípio de funcionamento do fotossensor

A base do fotorrelé (interruptor crepuscular) que controla a iluminação pública é um elemento fotossensível que responde ao brilho disponível da luz solar e da luz artificial.

Ao anoitecer, o fotossensor fecha seus contatos e fornece eletricidade para lâmpadas montadas na rua perto da casa. E quando a intensidade do fluxo luminoso aumenta pela manhã, ele abre novamente o circuito, desligando os dispositivos de iluminação elétrica.

O relé fotossensível controla automaticamente o funcionamento do dispositivo de iluminação a ele conectado, desligando e ligando conforme necessário.

Graças à presença de um foto-relé no circuito de iluminação pública, os proprietários não precisam acender constantemente as luzes à noite no local e desligá-las pela manhã - tudo acontece automaticamente

Isto reduz significativamente o consumo de energia elétrica dos postes de iluminação pública e também prolonga a sua vida útil.Afinal, neste caso, eles funcionam apenas quando é realmente necessário, e não de 8 a 9 horas por dia.

No setor privado, são instalados sistemas semelhantes para iluminação:

• escadas de rua;
• áreas próximas a chalés;
• caminhos de parques e jardins;
• gazebos, churrasqueiras e terraços abertos.

As organizações instalam fotorrelés ao organizar a iluminação nos pátios dos prédios de apartamentos, nos shopping centers e nos patamares dos arranha-céus, bem como na iluminação das estruturas das ruas com publicidade. Em todos os lugares o objetivo é o mesmo – economizar energia e a vida útil dos dispositivos de iluminação.

Na sua concepção mais simples, o dispositivo de comutação em questão consiste numa fonte de alimentação, um sensor de luz, um amplificador de corrente e um relé de comutação.

Existem vários tipos de fotorrelés, mas o princípio de funcionamento é o mesmo para todos eles. Possui um sensor sensível à luz conectado à energia que monitora o nível de iluminação na área controlada.

Ao anoitecer, esse sensor fecha o relé, acendendo as luzes da rua. Quando o sol nasce novamente, as luzes da rua se apagam novamente.

Principais tipos de aparelhos elétricos

Qualquer fotorrelé que controle a iluminação pública possui três blocos em seu circuito com funcionalidades diferentes:

1. O percebedor é um fotossensor baseado em semicondutores.
2. Intermediário – amplificador de corrente elétrica.
3. Executivo – como tal um relé (interruptor).

Estruturalmente, o primeiro destes elementos pode ser retirado do corpo comum. Mas também existem dispositivos onde este sensor fotossensível é montado em uma única unidade com o restante do circuito interno deste dispositivo elétrico.

Devido ao seu tamanho compacto, o sensor fotossensível pode ser montado até mesmo em postes de iluminação pública, próximo a uma lâmpada ou diretamente sobre ela

Assim, todos os modelos de fotorrelés de controle de luz são divididos em:

• dispositivos com fotocélula incorporada;
• dispositivos com um fotosensor separado, que é removido da caixa.

Equipamentos com sensor embutido são instalados diretamente na rua. Seu corpo possui maior proteção contra umidade e poeira. No segundo caso, a unidade de comutação é montada em trilho DIN no quadro elétrico interno. E o sensor remoto já está conectado a ele por meio de fios comuns.

Além de monitorar os níveis de luz, esses sistemas de controle são frequentemente equipados com sensores de movimento integrados, temporizadores e vários botões de controle. Nas lojas de iluminação você também pode encontrar fotorrelés construídos em controladores digitais. No entanto, esses dispositivos são várias vezes mais caros que os modelos convencionais.

Os dispositivos digitais são caros, mas permitem controlar as luminárias com mais precisão. O princípio de funcionamento dos fotorrelés domésticos e os elementos principais são idênticos aos encontrados nos dispositivos padrão.

Mas essas opções são complementadas por um microcontrolador que pode ser ajustado para que as luzes acendam apenas em determinados horários. Isso permite ajustar o relé, vinculando seu funcionamento às condições climáticas e até ao mês do ano.

Seleção de fotorrelés para iluminação externa

Antes de ir à loja comprar um sensor fotográfico para ajustar o sistema de iluminação pública, você deve decidir a quantidade e o tipo de lâmpadas a serem conectadas. Para uma ou duas lanternas basta um relé, os aparelhos elétricos de iluminação serão conectados diretamente a ele.

Se houver muitas lâmpadas, o fotorrelé não será capaz de suportar a corrente que passa por ele. Neste caso, é necessário equipamento com partida magnética.

Aqui, um interruptor fotossensível aciona um dispositivo especial, por meio do qual o equipamento de iluminação já é alimentado. Aqueles. muito na escolha de um modelo de fotossensor depende da potência do circuito da luminária conectado a ele.

A seleção de fotorrelés para o sistema requer uma abordagem especial e cálculos preliminares obrigatórios. iluminação pública solar. Sua potência e a quantidade de dispositivos conectados dependem diretamente da média anual de dias de sol na região, bem como da quantidade de painéis solares no circuito.

Quanto mais lâmpadas você planeja conectar ao fotorrelé, mais altos devem ser seus parâmetros de corrente comutada - agora existem dispositivos no mercado com uma corrente nominal na faixa de 6 a 63 Amperes, há muito por onde escolher

Com base no tipo de conexão à rede elétrica, os relés de controle de luz para iluminação pública são divididos em:

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

Porém, o próprio relé de comutação e todo o circuito com o fotossensor são alimentados por uma tensão de 12 V, que vem do transformador abaixador. A escolha por um dispositivo monofásico ou trifásico depende unicamente da rede de lâmpadas a ele ligada e da potência que consome.

Para instalar fotorrelés de controle para iluminação pública em residências particulares, é melhor escolher modelos domésticos comuns para 220 V. Eles serão mais que suficientes, especialmente se lâmpadas LED econômicas estiverem conectadas a eles.

Parâmetros técnicos - o que procurar

Alguns aparelhos elétricos importados são projetados para redes de 110 ou 127 V.Raramente, mas você pode encontrá-los em lojas de iluminação. Eles simplesmente não podem funcionar em redes russas de 220 V. Eles exigirão a instalação de um transformador adicional. É melhor levar imediatamente o equipamento cuja conexão terá menos problemas.

O primeiro e principal indicador é grau de proteção. Para instalação externa, você deve escolher modelos com caixa selada IP65 ou superior. E para instalação sob um telhado ou em uma blindagem protegida, um dispositivo com IP44 é bastante adequado.

Segundo parâmetro - limite de resposta, que é expresso em Lux. Normalmente, esse intervalo é de 2 a 50 Lux. O fotorrelé possui um ajuste para este indicador para que o usuário possa ajustá-lo de acordo com suas preferências pessoais. Vale a pena comprar um dispositivo com limite de resposta não regulamentado apenas como último recurso.

O terceiro indicador é tipo de lâmpadas conectadas. Freqüentemente, um fotorrelé é projetado exclusivamente para trabalhar com lâmpadas incandescentes, criando carga ativa.

Para conectar dispositivos fluorescentes com uma carga já reativa, você precisa usar um tipo diferente de interruptores crepusculares. E para conectar lâmpadas de mercúrio ou sódio, você precisa de equipamento com circuito de proteção adicional projetado para correntes de partida.

Ao escolher um relé com fotocélula externa, é necessário levar em consideração o comprimento do cabo entre eles - ele tem certas limitações, não é possível trocá-lo por um maior

E os últimos parâmetros - dimensões E peso. A maior parte do fotorrelé é a fonte de alimentação com um transformador abaixador em seu interior. O próprio fotosensor (LED) tem dimensões muito pequenas.

O contator ou interruptor magnético, através do qual os dispositivos de iluminação são conectados. Tudo isso deve caber no quadro elétrico ou próximo à lâmpada.

Os recursos adicionais são importantes?

Muitos modelos de relés de controle de luz são complementados por um sensor de movimento e um temporizador. O primeiro garante que a iluminação seja ligada apenas quando uma pessoa transita pela área controlada, e o segundo permite desligar completamente o aparelho durante o dia, independente do nível de luz natural.

Na verdade, todos os fotossensores são configurados de fábrica para que, quando brevemente iluminados pelos faróis de um carro que passa, eles simplesmente não funcionem

Os modelos mais caros são fotorrelés com display eletrônico e controlador programável. Esses dispositivos permitem que você defina seu próprio programa de trabalho para cada estação e ocasião.

Por exemplo, no inverno a iluminação acenderá mais cedo e no verão mais tarde. Você também pode prever o desligamento do próprio relé, junto com as lâmpadas da rua, a partir da uma da manhã, para que não queimem energia em vão.

Nuances da instalação de um sensor de luz

O dispositivo de controle de luz geralmente é montado próximo à luminária a ele conectada. Para cada modelo, o diagrama de conexão é selecionado de acordo com as instruções da ficha técnica. É obrigatório estudá-lo antes de começar a trabalhar.

Nenhuma habilidade especial é necessária para realizar a instalação. Basta calcular tudo para que as luminárias elétricas não sobrecarreguem a linha. O fotorretransmissor praticamente não sobrecarrega a rede. No entanto RCD no painel e o próprio fotossensor devem ser selecionados com base na quantidade e potência das lâmpadas conectadas.

Para instalar você mesmo um fotorrelé, basta ter conhecimentos mínimos na área de instalação elétrica e seguir as regras de segurança mais simples para sua implementação.

Existem vários padrões simples para instalação de relés fotossensíveis:

1. Recomenda-se conectar o interruptor crepuscular e toda a linha de luminárias posteriores a uma linha separada do quadro elétrico com disjuntor próprio.
2. É estritamente proibido instalar o sensor fotográfico de cabeça para baixo. De um lado, deve estar aberto à luz solar e, do outro lado, a luz das lâmpadas de iluminação artificial deve incidir sobre ele.
3. Este aparelho elétrico não deve ser instalado próximo a materiais inflamáveis, próximo a equipamentos de aquecimento ou ambientes quimicamente ativos.
4. Se muitas lâmpadas estiverem conectadas ao fotorrelé, um acionador magnético deverá ser fornecido no circuito.

O principal é que a luz de nenhuma lâmpada não incida sobre a fotocélula. Caso contrário, não funcionará constantemente conforme o esperado. O sensor fotográfico responde a qualquer luz. Não importa se a iluminação é artificial ou natural do sol.

O diagrama de conexão dos dispositivos de iluminação ao fotorrelé (direto ou via starter) é selecionado dependendo da potência total das lâmpadas conectadas

No corpo do fotorrelé há uma planta com a designação da cor de todos os fios que dele saem. Via de regra, o marrom vai para a fase do painel (“L”), o azul para o zero (“N”) e o vermelho ou preto para a luminária pública. Basta descascar as pontas desses fios e conectar tudo de acordo com o diagrama elétrico anexo.

Se o fotossensor tiver dois contatos, um deles é conectado à fase da blindagem e o segundo vai para a lâmpada. Não há zero neste caso.

Numa situação em que a iluminação pública é ligada através de um arrancador magnético, esta é ligada a um foto-relé da mesma forma que uma lâmpada. E os próprios dispositivos de iluminação são alimentados por ele.

Neste caso, o relé não fecha o circuito que alimenta a lâmpada, mas apenas a partida. Uma corrente mínima passa pelo interruptor em tal circuito, portanto, um dispositivo mais barato e de menor consumo de energia servirá. Toda a carga aqui é transferida para o contator externo.

Como escolher lâmpadas para organizar a iluminação pública movida a energia solar é descrito em detalhes em próximo artigo, com o qual recomendamos que você se familiarize.

Conclusões e vídeo útil sobre o tema

Não deverá haver quaisquer dificuldades na seleção e incorporação de um sensor sensível à luz num sistema de iluminação pública. Tudo é extremamente simples. Os materiais de vídeo abaixo permitirão que até mesmo eletricistas novatos entendam todos os meandros da instalação deste dispositivo.

Vídeo nº 1. Todas as nuances de conectar um fotosensor dia-noite:

Vídeo nº 2. Revisão do foto-relé para ligar/desligar a iluminação noturna na rua:

Vídeo nº 3. Descrição do esquema de ligação do interruptor crepuscular através de um contactor externo:

Os relés de controle de luz para instalação com dispositivos de iluminação pública são simples em design e conexão. Eles simplificam muito a vida dos proprietários de residências particulares e permitem-lhes reduzir o consumo de energia. Existem muitos modelos desses dispositivos nas lojas. Você sempre pode escolher os parâmetros necessários para uma situação específica.

E se você tiver conhecimento e experiência em engenharia elétrica, esse fotorrelé pode ser montado a partir de um fotodiodo, um diodo convencional, um relé e um par de transistores com resistores.

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