Автоматическое включение нагрузки при наличии освещения

Автоматическое включение нагрузки при наличии освещения

Писатель из меня, возможно, не какой, но я постараюсь описать схему устройства автомата включения нагрузки при появлении освещения, и отключении нагрузки при низкой освещенности или вовсе при отсутствии освещения.

На создание данного устройства меня подтолкнул аквариум. Освещение на светодиодной ленте давно сделано и успешно работает, но вот есть одна беда у нас дома, иногда забываем включить освещение в аквариуме. Делать устройство на микроконтроллере в планах на потом, но это уже полноценный умный аквариум и совсем другая история.

В общем, было решено, нужно фотореле, только работающее наизнанку. Взял макетную плату провода и коробки с деталями и приступил к разработке. Получилось следующее.

Не сложная схема, которую можно разделить на три части, это:

  1. Стабилизатор напряжения на 5 вольт, собранный на линейном регуляторе напряжения KA7805(на схеме VR1, C2, C4);
  2. Фотореле, собранное на фотодиоде, конденсаторе, транзисторе, подстроечном резисторе и оптопаре (на схеме VD4, C1, VT1, R1, U1);
  3. Модель включения нагрузки, из транзистора, резистора, диода, конденсатора и реле (на схеме R3, VT2, C3, Rel).

Светодиоды VD2, VD3 с понижающими резисторами R2, R4 ставим по желанию, я поставил. Светодиод VD2 (на фото красный) индицирует о наличии питания (5В) на части фотоприемника. Светодиод VD3 (на фото зеленый) горит, когда реле находится в состоянии покоя, то есть, питание на нагрузку не подается, а также короткое время после подачи нагрузки до выхода устройства в стабильный рабочий режим.

Правильно собранная схема нуждается только в настройке чувствительности к освещению с помощью подстроечного резистора R1. Настройку проще выполнять используя непрозрачный колпачок от ручки, им мы закрываем фотодиод и крутим резистор до состояния отключения питания нагрузки, снимая колпачок питание на нагрузку должно податься, важно поймать это положение резистора. Далее нужно настроить устройство при самом ярком освещении, питание должно быть на нагрузке, по мере снижения освещенности настраивается порог отключения устройства. То есть, одним резистором вам нужно поймать нужное положение срабатывания. Кажется сложно, но могу сказать, что я потратил максимум пол часа с перекурами, это всего один резистор. У вас всё получится.

Стабилизатор KA7805, можно заменить на любой аналогичный, я использовал KA7805. Оптрон EL817 я ставил из того что было в большом количестве, тоже к замене не критичен, можно ставить PC120, проверено. Конденсатором C1 регулируем задержку срабатывания фотореле. Конденсатор C3 избавляет от проблем треска реле при включении нагрузки.

Прошу прошения за качество фото, снимал на тапочек :).

По фотодиоду ничего не скажу, как видно на плате, он черного цвета, к сожалению это все, марку его я не знаю, был снят с видеомагнитофона. Могу дать рекомендацию по фотодиоду, это одеть на него не прозрачную трубку, чтобы свет попадал только сверху, и при сборке внутри корпуса, не ловил свет от светодиодов.

Готовое устройство получается достаточно маленьким. Печатная плата имеет размер 33 * 49 мм. Установка устройства проста, направляем устройство фотодиодом в сторону источника освещения, который для нас является приоритетным.

P.S.

Радиатор на 7805 не нужен. Если у вас греется 7805, значит, вы что-то собрали не так. У меня он греется максимум до 40 градусов.

Плата разведена под реле, которое у меня имелось в наличии, при использовании печатки поправьте разводку под свое реле.

Диод VD1 паять на стороне дорожек, я использовал SMD вариант.

Автоматическое управление освещением – это просто

Реле для автоматического управления освещением, в последнее время приобретают все большую популярность. Ведь они позволяют не только существенно снизить затраты на освещение, но и сделать ваш дом более удобным для проживания. Что уж тут говорить о централизованных системах управления освещением, которые позволят вам вообще не подходить к выключателям.

Но зачастую установка таких систем достаточно дорогостоящая, и по карману далеко не каждому. В то же время, при наличии минимальных познаний в электротехнике, вы вполне можете создать централизованную систему управления, которая по своему функционалу мало в чем будет уступать своим более прогрессивным собратьям. А вот ее стоимость будет на порядок ниже.

  • Устройства применяемые для автоматизации управления освещением
  • Схемы автоматического управления освещением
    • Схемы подключения с одним датчиком
    • Схемы подключения с двумя датчиками
  • Вывод

Устройства применяемые для автоматизации управления освещением

Дабы разобраться с вопросом автоматического управления, давайте сначала рассмотрим, а чем отличается централизованная система управления от установки обычных датчиков. И какие, собственно говоря, датчики для этого могут применяться?

Для ответа на этот вопрос давайте возьмем шкаф управления наружным освещением с централизованной системой, и посмотрим, что к нему подключено. Вы удивитесь, но это обычные датчики освещенности, движения, присутствия, таймеры и концевые выключатели открывания дверей.

Сам процесс управления осуществляется только за счет этих датчиков. А централизованная система лишь обеспечивает их координацию, изменение режимов работы и удобный интерфейс пользователя для настройки и управления.

  • То есть, мы вполне можем своими руками создать подобную систему управления, которая только что и будет не столь удобна в эксплуатации.
  • Но столь ли часто нам необходимо изменять настройки? Может быть раз-два в год – да и то, только на отдельных реле.
  • Это вполне можно сделать и вручную, а не через WEB-интерфейс. Зато стоимость такой системы будет в разы ниже.
  • Что нам для этого необходимо? В первую очередь сами датчики. Поэтому давайте остановимся на них подробнее.

По сути это обычные кнопки, которые монтируются в дверь и фиксируют ее положение.

Они могут быть выполнены по разнообразным технологиям, из-за чего цена на устройство может достаточно сильно отличаться.

Схемы автоматического управления освещением

Подключение приведенных выше датчиков по схеме «и» или «или», позволяет полностью автоматизировать процесс управления освещением:

  • Так называемая логика «и» — это когда включение освещения наступает при срабатывании сразу двух датчиков.
  • Например, при снижении освещенности срабатывает датчик освещенности, и падает питание к датчику движения, при срабатывании которого и включается свет. Таким образом, срабатывание одного из этих датчиков не приведет к включению света.
  • Логика «или» — это когда свет включится по фактору срабатывания одного из нескольких датчиков. Например: свет включится или по факту снижения освещенности, или по фактору наступления времени срабатывания на таймере.

Схемы подключения с одним датчиком

Чтобы разобраться с этим вопросом более детально, давайте рассмотрим разнообразные схемы подключения датчиков. Начнем с наиболее простых схем с одним датчиком.

В качестве примера возьмем схему подключения датчика освещенности, который при снижении уровня естественной освещенности будет давать импульс на включение искусственного освещения. Принцип подключения других датчиков аналогичен.

  • Для этого нам потребуется непосредственно сам датчик освещенности. Он может быть двух типов. В первом случае — это датчик с коммутационным механизмом внутри. Такое устройство способно управлять освещением с токами до 6, 10 или 16А. Более высокие токи приведут к перегоранию контактной части реле.

  • Второй тип реле — это автомат управления освещением с выносным датчиком. Автомат и датчик соединяются при помощи провода. В этом случае, датчик подает лишь управляющий импульс на автомат, а коммутация цепи происходит уже непосредственно автоматом. Такие устройства способны включать и отключать освещение с номинальными токами до 32А, а иногда и выше.
  • В нашем примере мы рассмотрим подключение датчика освещенности первого типа, как более распространенного. Для его работы, нам потребуется подключить к нему фазный и нулевой провод (см. Как прозвонить провода: рассмотрим варианты).

  • Для этого фазный провод подключаем от выключателя сети освещения, которую мы планируем автоматизировать. Причем, подключаем его на приходящий от распределительной коробки или от группового автомата контакт. Нулевой провод подключаем непосредственно в распределительной коробке — или шкафу управления освещением, как на видео.
  • Теперь датчик у нас работоспособен, но пока еще нечего не коммутирует. Для этого нам необходимо к третьему выводу датчика подключить еще один провод. Он так же будет фазным, и подключается либо на уходящий контакт выключателя, либо непосредственно к ближайшему светильнику. Нулевой провод для светильника берется отдельно от распределительного щита или коробки.

Обратите внимание! Наша инструкция не даром делает такой акцент на подключение от выключателя. Дело в том, что согласно нормам ПУЭ, любые сети освещения с автоматическим управлением должны быть оборудованы системой ручного управления, которая шунтирует средства автоматизации. Проще говоря, должен стоять выключатель, который позволит включить свет помимо датчика.

Схемы подключения с двумя датчиками

Теперь давайте рассмотрим вопрос подключения сразу нескольких датчиков. При этом у нас будет два варианта: первый подключение по логике «и», а второй по логике «или».

  • В качестве примера, давайте рассмотрим вариант, когда нам необходимо, чтобы освещение включалось, когда будет достаточно темно, и когда в определенной зоне есть человек. Для этого нам потребуется датчик освещенности и датчик движения. Вместо датчика движения может быть датчик присутствия.

  • Теперь давайте разберем схему подключения – она называется последовательной. Прежде всего, как в варианте с подключением одного датчика, монтируем датчик освещенности. Только провод, который у нас шел к светильникам, подключаем в качестве приходящего фазного к датчику движения. А уже уходящий фазный провод от датчика движения подключаем к светильникам. При этом нулевой провод для датчика движения, мы подключаем в шкаф управления освещением наружным или распределительную коробку. Можно на один контакт с нулевым проводом датчика освещенности.
  • При такой схеме, после того как снизится уровень естественного освещения, сработает датчик освещенности. Он подаст фазу на датчик движения, и тот включится в работу. После того, как в зону действия датчика попадет человек, он сработает и включит освещение.
  • Теперь давайте рассмотрим вариант, когда у нас имеется длинная дорожка. Нам необходимо, чтобы свет зажегся тогда, когда с одной или со второй стороны дорожки появится человек. Зона действия одного датчика движения недостаточна для охвата всей дорожки. Поэтому нам потребуется два, или даже три датчика.
Читайте также  Скрытая проводка в доме из оцилиндрованного бревна

  • Схема такого подключения достаточно проста. Все датчики должны быть включены параллельно. Для этого из одной точки берем нулевой провод, и подключаем его ко всем датчикам. Так же поступаем и с фазным питающим проводом. А вот уходящие от датчиков фазные провода, соединяем между собой и подключаем к нашим светильникам.

Обратите внимание! Если у нас имеется ящик управления освещением 380В, из которого мы подключаем датчики, то крайне важно чтобы все они были запитаны от одного и того же фазного провода. В противном случае, это приведет к короткому замыканию. Поэтому, для исключения ошибок, подключения лучше выполнять в одной точке.

При таком способе подключения, при срабатывании хотя бы одного из датчиков, свет включится вдоль всей дорожки. Комбинируя приведенные выше варианты, можно достичь высочайшей степени автоматизации.

Но для сложных схем, становится достаточно накладно монтировать силовые провода от датчика к датчику. Поэтому в таких случаях, все силовые переключения выполняются в силовом шкафу. А к датчикам подводится только питание, и от них исходят управляющие сигналы.

Вывод

Ящик управления освещением с фотореле — это уже давно не предел автоматизации. Современные технологии позволяют использовать сразу несколько параметров для включения освещения. И далеко не всегда для этого необходима покупка дорогостоящего оборудования.

Вполне возможно создать качественные системы управления и самостоятельно. Для этого достаточно иметь минимальные познания в электротехнике, и правильно продумать условия включения и отключения света.

Таймеры и фотореле включения и выключения света

Таймеры включения и выключения света – электроустройства, которыми возможна организация автоматического управления освещением. Применяются для бытовых и промышленных потребителей. Включение в схему осветительных сетей таймеров позволяет значительно снизить расходы на дорогостоящую электроэнергию, упростить управление наружным освещением, т.к. в данном случае нет необходимости находиться на объекте для включения и выключения света. Существует большое количество моделей таймеров и выключателей, которые применяются для разных сетей освещения.

Выключатель света с таймером

По типу монтажа различают реле автоматического включения света, монтируемые:

  • На стену. Устанавливать необходимо на изоляционном основании, следует предусмотреть защитную прокладку кабельно-проводниковой продукции.
  • В подрозетник. Необходимо выбирать подрозетники соответствующего размера.
  • На ДИН-рейку. Устанавливаются на все боксы, предназначенные для модульного электрооборудования. При этом есть возможность управления светом с нескольких мест.

Таймер освещения типа ТО-2

Таймер включения света серии ТО-2 разработан для постоянного автоматического включения системы освещения (отключая в ночные часы) по автономической таблице движения Солнца. Также используется в качестве реле времени, которое включает осветительные сети в выбранный промежуток времени. Максимальная осветительная нагрузка на 1 прибор – не более 1 кВт.

Применение

  • Охранное освещение территорий объектов, дежурное освещение нежилых зданий. В этом режиме таймер включает светильники после захода солнца, выключает при восходе.
  • Освещение участков домиков садовых товариществ, придомовых территорий. Идентичный первому режим. Также есть возможность отключения осветительной нагрузки в заданный интервал времени.
  • Освещение рекламных щитов. Режим работы – только в обозначенный временной промежуток.

Принцип работы

  1. Контроллер сравнивает показания встроенных часов астрономической таблицей и передает сигналы на два реле.
  2. Реле №1 включает таймер для света только по показаниям строенных часов.
  3. Реле №2 работает аналогично, также есть дополнительная функция отключать нагрузку на определенный промежуток времени (задается настройками).

Настойка прибора

Заключается в выставлении даты и времени для корректной работы сумеречного реле. Управление настройками осуществляется кнопками, расположенными на передней панели прибора.

Преимущества

  • Наличие шестиразрядного индикатора;
  • Возможность установки на DIN-рейку;
  • Снижение финансовых затрат на электроэнергию;
  • Стойкость оборудования к температурным перепадам;
  • Возможность работы в сетях 50…300 В;
  • Быстрое перепрограммирование;
  • Сохранение заданных настроек при отключении внешнего питания;
  • Электронный дисплей, на котором отображаются параметры устройства.

Важно! Для подключения большой нагрузки схему необходимо дополнять контакторами и дополнительными реле.

Подготовительные работы перед включением устройства

  • Выбрать электрическую схему подключения (при больших значениях нагрузки применить контакторы);
  • Установить прибор и выключатель в щит управления освещением;
  • Присоединить кабелями или проводами прибор к питающей сети и светильникам через реле;
  • Подать напряжение на устройство.

Модели серии ТО-2 запрограммированы на возможность сдвига время срабатывания реле (до 127 минут в оба направления).

Техосмотр и плановую диагностику прибора рекомендовано проводить минимум один раз в шесть месяцев. Проверке подлежат клеммники и крепление таймера, места соединений элементов электрической схемы.

Режимы

  • Индикации. Нормальный рабочий режим, на дисплее в текущем времени отображаются все параметры работы таймера.
  • Настройки. Установка текущей даты и времени.
  • Проверки. Тестовый режим проверки работоспособности устройства.
  • Уставки. Корректировка установленных ранее рабочих значений прибора.

Важно! Калибровку и ремонты таймеров необходимо выполнять в специализированных сервисных центрах или на заводах-изготовителях.

Таймер освещения типа ТО-47

Модели серии ТО-47 разработаны для автоматического включения и отключения осветительных сетей с галогенными лампами и лампами накаливания на лестничных площадках, и др. помещений. Прибор включает освещение на промежуток от 1 до 7 минут. Максимальная нагрузка на прибор составляет 3,5 кВ.

Варианты подключений прибора

Таймер выключения света может работать в трех-проводных и четырех-проводных электрических сетях(изделия специально оборудованы переключателем на количество проводов).

  • При выборе схемы №1 (трех-проводные сети) цепь собирается без возможности подключения дополнительной осветительной нагрузки после выключателя;
  • Схема №2 выполняется четырех-проводной с возможностью подключения дополнительных светильников (ламп) через выключатель.

Порядок подключения

  1. Крепление модульного таймера ТО-47 выполнить на ДИН-рейку с помощью специальной защелки (для модульных аппаратов);
  2. Подсоединить внешние кнопки согласно электрическим схемам.

Ручное управление

Управление ТО-47 осуществляется ручкой-переключателем, которая находится на передней панели устройства.

При переведении в положение со значком «Лампа» происходит замыкание контактов и и начинает включаться подсветка (до принудительного перемещения рычага в исходное положение).

При однократном переведении рычага в положение «двойная окружность» включается таймер с заданной уставкой отключения по времени.

В случае управления таймером внешней кнопкой рычаг необходимо перевести в положение «двойная окружность».

Для увеличения режима работы в положении «Включено» предусмотрен переключатель. При включении переключателя таймера происходит постоянное замыкание контактов, размыкание контактов происходит при переводе в положение «Выключено».

Фотореле на таймере 555

Таймер отключения 555 является универсальным, одним из самых распространенных устройств для генерации одиночных и повторяющихся сигналов (импульсов), стабильно привязанных к временным промежуткам. На основе таймера 555 и фототранзистора возможно изготовление фотореле, которое работает от сети 12В.

Применение

Фотореле на базе таймера 555 используют для автоматизации сетей освещения: наружных, внутридомовых и т.д.

Принципиальная схема Фотореле с таймером 555

Где купить

Максимально быстро приобрести устройства можно в ближайшем специализированном магазине. Оптимальным же, по соотношению цена-качество, остаётся вариант покупки в Интернет-магазине АлиЭкспресс. Обязательное длительное ожидание посылок из Китая осталось в прошлом, ведь сейчас множество товаров находятся на промежуточных складах в странах назначения: например, при заказе вы можете выбрать опцию «Доставка из Российской Федерации»:

Видео по теме

Обзор системы автоматического включения света в доме

Каждый из нас мечтает, чтобы собственный дом был автоматизирован и для включения света или телевизора достаточно было просто войти в комнату. Если с бытовой техникой в плане автоматизации дела обстоят не очень, то с системой освещения все намного лучше. И сегодня в доме или квартире можно с помощью специальных устройств относительно просто создать систему для автоматического освещения.

Наша статья расскажет вам, каким образом можно своими руками организовать в любом помещении дома качественную систему освещения, работающую в автоматическом режиме.

Автоматизация подсветки: преимущества и назначение

Создание системы для автоматического управления освещения в домашних помещениях является той мечтой, которая сегодня легко воплощается в жизнь с помощью специального оборудования. Такие системы в доме имеют следующие преимущества:

  • эффективное и комфортное управление работой осветительных приборов без непосредственного участия человека;
  • возможность установить автоматическое устройство системы управления света своими руками;
  • автоматическое включение света в темное время суток;
  • экономия на электричестве. Устройство (датчик движения, реле и т.д.), которое используется в той или иной ситуации, позволяет добиться разной степени экономии электроэнергии.

Автоматическая подсветка помещения

Стоит отметить, что системы автоматического освещения, применяемые внутри помещения, входят в понятие «умный дом» или «умный свет». Подключая такие системы, вы получаете возможность быстрого, комфортного и эффективного управления уровнем освещения в любом помещении дома, где установлена необходимая аппаратура.
В зависимости от того, какое устройство имеет тот или иной прибор (датчик, реле и т.д.), включение света может осуществляться следующим образом:

  • через регистрацию прибором в заданной области движения. Здесь устройство содержит специальный сенсор, улавливающий любые изменения в контролируемой области. Тут для выключения/включения освещения необходима установка датчика движения;
  • через звуковые эффекты. Например, для включения света нужно похлопать в ладони. Здесь нужен специальный звуковой выключатель;
  • через степень освещенности. В данной ситуации используется реле, устройство которого способно оценивать уровень освещенности в доме и при падении ее ниже определенного показателя, производить включение света.

Обратите внимание! Все перечисленные выше способы включения и выключения освещения в темное время суток могут использоваться как в доме, так и на улице. Но те аппараты, которые способны реагировать на звуковой сигнал, стоит устанавливать именно в помещениях, чтобы снизить риск ложного срабатывания.

В некоторых ситуациях можно даже комбинировать приборы, имеющие разное устройство, чтобы достичь максимально полной автоматизации системы автоматического включения света в любом помещении дома или квартиры.
Теперь рассмотрим более детально каждый тип аппаратов, применяемых для организации системы автоматического освещения.

Читайте также  Кнопочный ввод с помощью ацп

Датчики движения – самый распространенный вариант

Чаще всего в доме система автоматического освещения организовывается путем установки датчиков движения. Такие приборы бывают самыми разнообразными:

  • инфракрасными. Являются самыми безопасными в плане длительной эксплуатации в жилых помещениях. Они проводят оценку изменений теплового сигнала и при обнаружении разницы между посланным и принятым сигналом могут включать или выключать свет в комнате;

Инфракрасный датчик движения

  • микроволновой и ультразвуковой датчик. Такие изделия чаще используются для автоматизации системы освещения на улице. Это связано с тем, что микроволновое управление светом, особенно при длительном использовании, может негативно сказываться на состоянии здоровья людей. Принцип работы микроволнового и ультразвукового датчика практически аналогичен. Разница заключается только в типе принимаемого и испускаемого сигнала: микроволны или ультразвук. Схемы организации таких устройств почти идентичны;

Микроволновой датчик движения

  • комбинированный датчик. Такое управление светом, как и инфракрасное, является наиболее оптимальным для дома. Устройство комбинированного датчика содержит два типа сенсора, которые анализируют сигналы в контролируемой области.

Обратите внимание! Комбинированные и инфракрасные датчики дают минимальное количество ложных срабатываний.

Для правильной работы прибора нужны схемы подключения, которые обычно предоставляются производителями и находятся либо в инструкции к прибору, либо нанесены на бок упаковки. Схемы подключения могут иметь разный вид. Все зависит от модели прибора, с помощью которого планируется организовывать управление светом.
Монтаж датчиков движения возможен в любых помещениях дома, включая ванную комнату и туалет. Свет в такой ситуации будет включаться при вхождении человека в комнату, и выключаться при его выходе.
Кроме этого подобные устройства часто комбинируют с таким элементом, как автоматический выключатель света. Он может дополнять и другие типы устройств данной системы.

Умный выключатель — хлопаем в ладоши

Еще одним довольно оригинальным, но, тем не менее, популярным способом включения света в помещении является установка выключателя, реагирующего на хлопки ладонями.

Такое устройство оснащено микрофоном, для которого характерна высокая избирательность. Этот микрофон способен различать определенный звук и отделять его от других звуковых колебаний. Кроме этого, умный выключатель оснащен специальной автоматикой, которая способна анализировать полученный звуковой спектр и вычленять из него необходимый сигнал.

Обратите внимание! Умный выключатель может реагировать не только на хлопок ладоней, но и на специальное слово. При желании в качестве сигнала можно использовать любую вариацию звуковых колебаний. Здесь главное грамотно все настроить.

Для установки такого выключателя также используют специальные схемы. Это нужно обязательно учитывать при монтаже аппарата в доме.
Использовать выключатель лучше всего в таких комнатах, как спальня, гостиная, кухня, коридор. А вот для ванной комнаты с туалетом умный выключатель не подойдет.

Фотореле и их роль в системе автоматической подсветки дома

Все устройства, которые применяются для организации в доме автоматической системы подсветки, могут в той или мере реагировать на степень освещенности. Но есть специальные изделия, которые реагируют на уровень естественной подсветки. Это реле разных модификаций.

Управление светом здесь происходит при снижении уровня естественного света ниже установленного показателя. Для того чтобы управление было правильным, реле такого плана нужно устанавливать, используя правильные схемы. Реле устанавливается в осветительный прибор. Только после этого управление будет доступно. Поэтому, если неправильно подключить хотя бы один провод, реле не будет функционировать как нужно.

Схема подключения фотореле

Вместе с тем стоит отметить, что при организации системы автоматического освещения внутри жилого сооружения, фотореле или другие его модификации используются редко. Чаще они входят в систему наружной подсветки, где их размещение будет наиболее актуальным и эффективным. Здесь, как правило, используется фотореле, которое имеет вид датчика. Он имеет определенную чувствительность к световым лучам. Попадая на реле, солнечные лучи способствую переходу устройства в режим изолятора. А вот в темное время суток, когда световой поток ослабевает, реле преобразуется в проводник. В результате такого преобразования происходит включение света ночью и вечером. Запитка прибора идет от электросети дома.

Заключение

Для того чтобы организовать в доме качественную и эффективную систему автоматического включения света, можно использовать три группы устройств. Каждая из них обладает своими преимуществами и недостатками, которые следует учитывать при выборе для дома. Есть некоторые приборы (микроволновые датчики движения), длительная работа которых вблизи людей недопустима по причине нанесения значительного вредя здоровью. И эта статья поможет вам сделать взвешенный выбор в пользу того или иного вида автоматического прибора для освещения жилых комнат.

Делаем освещение в квартире по датчику движения

Наверняка все слышали про технологию «умный дом». Одно из самых популярных применений этой технологии в автоматическом освещении — например, включение и выключение света при появлении или уходе людей из помещения. В этой статье хотелось бы показать, что ничего сверхествественного в этом нету, и реализовать эту возможность может любой человек. Итак, попробуем подключить к обычной лампочке Ильича в коридоре датчик движения, и заставим освещение работать в зависимости от наличия людей в помещении.

В качестве датчика движения был выбран датчик LX-01, произведенный в Поднебесной. Принцип его работы достаточно прост — при обнаружении движения в заданной области датчик замыкает цепь, благодаря чему включаются подключенные к датчику электроприборы. Как только движение в зоне наблюдения прекращается, датчик размыкает цепь, выключая подключенные приборы. Датчик можно настроить при помощи 3 регуляторов, которые находятся на его корпусе. Первый регулятор отвечает за чувствительность датчика. При максимальной чувствительности датчик будет срабатывать при малейшем движении, при минимальном — только при очень заметном. Второй регулятор устанавливает время, в течение которого датчик «держит» цепь после последнего обнаружения движения. То есть как только движение в помещении прекратилось, датчик не сразу выключит свет, а подождет в течение установленного времени. Последний регулятор отвечает за уровень освещения, при котором датчик будет работать. Ведь нет смысла включать свет по датчику движения, если в помещении и так светло.

Описанный датчик движения не единственный в своем роде. Сейчас существует множество датчиков движения, различных как по внешнему виду, так и по выполняемым функциям. При выборе датчика движения нужно четко представлять, куда и зачем его планируется установить. Например, указанный датчик движения я покупал специально для установки в коридор, где все люди только проходят из одной комнаты в другую, не задерживаясь надолго. А вот например в ванную комнату такой датчик движения не подошел бы. Почему? Да потому что он реагирует только на движение. Поэтому если вы будете лежать в ванне с кучей пены, слушая музыку, то делать это вы будете в темноте — ведь движения-то нету. Так что к выбору комнаты подходите основательно.

После выбора модели датчика движения и помещения для установки нужно также подобрать удачное место расположения датчика. Датчик должен реагировать на все движения в комнате, и при этом не должен срабатывать ложно. Поэтому нужно учесть планировку помещения — двери, окна, пути передвижения людей, крупная мебель — все это влияет на выбор места для установки. Мой коридор имеет следующую планировку:

На плане видно, что в коридоре 4 двери и ни одного окна. Кстати отсутствие окон скорее плюс, чем минус — ведь при этом датчик движения не придется настраивать на различные уровни освещенности в помещении, так как мы знаем, что в комнате всегда темно. Наличие дверей на каждой стороне коридора затрудняет выбор места установки. Если же у вас есть свободная стена, то датчик надо крепить в один из ее углов. Почему обязательно в угол комнаты? Потому что данный датчик имеет обзор 120 градусов. Если же поставить его в середину стены, то ее углы попадут в мертвую зону, что не есть хорошо. Учитывая все эти параметры, получаем такую схему расположения датчика:

Схема подключения датчика к электросети представлена в инструкции к датчику. Выглядит она так:

Проведенные мною опыты показали, что подключать провода иначе, чем на схеме нельзя — датчик с характерным хлопком выходит из строя 🙂

При установке датчика было принято решение чуть усложнить схему, добавив в нее контрольный выключатель, который бы в разомкнутом состоянии не мешал датчику движения, а в замкнутом состоянии включал освещение независимо от датчика. Можно придумать несколько примеров, когда освещение в комнате нужно даже тогда, когда в ней никого нет, но это не суть важно. Поэтому к датчику движения решено было подключить обычный выключатель света. При этом схема примет следующий вид:

Теперь нужно прозвонить все провода и подключить датчик движения к электросети. Берем тестер и прозваниваем каждый контакт. Провод, проходящий от выключателя к лампе подключаем к красному контакту датчика. Коричневый контакт датчика соединяем с проводом, находящемся по другую сторону от выключателя. Теперь берем провод, подходящий к осветительному прибору не со стороны лампы и подключаем к голубому проводу датчика.

Читайте также  Дешевый плк на 16 входов и 16 выходов

Важно! При работе с электропроводкой соблюдайте все меры безопасности. Отключите подачу электроэнергии в квартиру, вооружитесь резиновыми перчатками. В конце работ внимательно осмотрите провода, заизолируйте все оголенные участки.

Когда закончите подключение датчика, останется лишь прикрепить его на стену в выбранном месте. Закреплять датчик нужно почти сразу под потолком, чтобы обзор был лучше. Затем нужно проверить работу датчика — войдите в комнату, свет при этом должен включиться. Затем выйдите из комнаты, оцените интервал до выключения датчика. Если датчик не сработал, то возможно вы допустили ошибку в установке. Если срабатывает не всегда, попробуйте изменить его настройки — например, установить чувствительность на максимум. Время до выключения я рекомендую ставить порядка 6-10 секунд.

Системы автоматического управления освещением зданий

Расход электроэнергии на цели освещения может быть заметно снижен достижением оптимальной работы осветительной установки в каждый момент времени.

Добиться наиболее полного и точного учета наличия дневного света, равно как и учета присутствия людей в помещении, можно, применяя средства автоматического управления освещением (СУО) . Управление осветительной нагрузкой осуществляется при этом двумя основными способами: отключением всех или части светильников (дискретное управление) и плавным изменением мощности светильников (одинаковым для всех или индивидуальным).

К системам дискретного управления освещением в первую очередь относятся различные фотореле (фотоавтоматы) и таймеры. Принцип действия первых основан на включении и отключении нагрузки по сигналам датчика наружной естественной освещенности .

Вторые осуществляют коммутацию осветительной нагрузки в зависимости от времени суток по предварительно заложенной программе.

К системам дискретного управления освещением относятся так­же автоматы, оснащенные датчиками присутствия . Они отключают светильники в помещении спустя заданный промежуток времени после того, как из него удаляется последний человек. Это наиболее экономичный вид систем дискретного управления, однако к побочным эффектам их использования относится возможное сокра­щение срока службы ламп за счет частых включений и выключений.

Системы плавного регулирования мощности освещения по своему устройству несколько сложнее. Принцип их действия поясняет рисунок.

Принцип действия системы плавного регулирования освещения

В последнее время многими зарубежными фирмами освоено производство оборудования для автоматизации управления внутренним освещением. Современные системы управления освещением сочетают в себе значительные возможности экономии электроэнергии с максимальным удобством для пользователей.

Основные функции автоматизированных систем управления освещением

Автоматизированные системы управления освещением , предназначенные для использования в общественных зданиях, выполняют следующие типичные для этого вида изделий функции:

Точное поддержание искусственной освещенности в помещении на заданном уровне . Достигается это введением в систему управления освещением фотоэлемента, находящегося внутри помещения и контролирующего создаваемую осветительной установкой освещенность. Уже только одна эта функция позволяет экономить энергию за счет отсечки так называемого «излишка освещенности».

Учет естественной освещенности в помещениии . Несмотря на наличие в в подавляющем большинстве помещений естественного освещения в светлое время суток, мощность осветительной установки рассчитывается без его учета.

Если поддерживать освещенность, создаваемую совместно осветительной установкой и естественным освещением, на заданном уровне, то можно еще сильнее снизить мощность осветительной установки в каждый момент времени.

В определенное время года и часы суток возможно даже использование одного естественного освещения. Эта функция может осуществляться тем же фотоэлементом, что и в предыдущем случае, при условии, что он отслеживает полную (естественную + искусственную) освещенность. При этом экономия энергии может составлять 20 — 40%.

Учет времени суток и дня недели. Дополнительная экономия энергии в освещении может быть достигнута отключением осветительной установки в определенные часы суток, а также в выходные и праздничные дни. Эта мера позволяет эффективно бороться с забывчивостью людей, не отключающих освещение на рабочих местах перед своим уходом. Для ее реализации автоматизированная система управления освещением должна быть оборудована собственными часами реального времени.

Учет присутствия людей в помещении. При оборудовании системы управления освещением датчиком присутствия можно включать и отключать светильники в зависимости от того, есть ли люди в данном помещении. Эта функция позволяет расходовать энергию наиболее оптимально, однако ее применение оправдано далеко не во всех помещениях. В отдельных случаях она может даже сокращать срок службы осветительного оборудования и производить неприятное впечатление при работе.

Получаемая за счет отключения светильников по сигналам таймера и датчиков присутствия экономия электроэнергии составляет 10 — 25 %.

Дистанционное беспроводное управление осветительной установкой . Хотя такая функция не является автоматизированной, она часто присутствует в автоматизированных системах управления освещением благодаря тому, что ее реализация на базе электроники системы управления освещением очень проста, а сама функция добавляет значительное удобство в управлении осветительной установкой.

Методами непосредственного управления осветительной установкой является дискретное включение/отключение всех или части светильников по командам управляющих сигналов, а также ступенчатое или плавное снижение мощности освещения в зависимости от этих же сигналов.

Ввиду того, что современные регулируемые электронные ПРА имеют ненулевой нижний порог регулирования, в современных автоматизированных системах управления освещением применяется комбинация плавного регулирования вплоть до нижнего порога с полным отключением ламп в светильниках при его достижении.

Классификация систем автоматического управления освещением

Системы автоматического управления освещением, условно можно разделить на два основных класса — так называемые локальные и централизованные .

Для локальных систем характерно управление только одной группой светильников, в то время как централизованные системы допускают подключение практически бесконечного числа раздельно управляемых групп светильников.

В свою очередь, по охватываемой сфере управления локальные системы могут быть подразделены на «системы управлении светильниками» и «системы управления освещением помещений» , а централизованные — на специализированные (только для управления освещением) и общего назначения (для управления всеми инженерными системами здания — отоплением, кондиционированием, пожарной и охранной сигнализацией и т.д.).

Локальные системы управления освещением

Локальные «системы управления светильниками» в большинстве случаев не требуют дополнительной проводки, а ино­гда даже сокращают необходимость в прокладке проводов. Конструктивна они выполняются в малогабаритных корпусах, закрепляемых непосредственно на светильнике или на колбе одной из ламп. Все датчики, как правило, составляют один электронный прибор, в свою очередь, встроенный в корпус самой системы.

Часто светильники, оборудованные датчиками, обмениваются между собой информацией по проходам электрической сети. За счет этого даже в случае, если в здании остался единственный человек, находящиеся на его пути светильники останутся включенными.

Централизованные системы управления освещением

Централизованные системы управления освещением, наиболее полно отвечающие названию «интеллектуальных», строятся на основе микропроцессоров, обеспечивающих возможность практически одновременного многовариантного управления значительным (до нескольких сотен) числом светильников. Такие системы могут применяться либо только для управления освещением, либо также и для взаимодействия с другими системами зданий (например, с телефонной сетью, системами безопасности, вентиляции, отопления и солнцезащитных ограждений).

Централизованные системы выдают также управляющие сигналы на светильники по сигналам ло­кальных датчиков. Однако преобразование сигналов происходит в едином (центральном) узле, что предоставляет дополнительные возможности вручную управлять освещением здания. Одновременно существенно упрощается ручное изменение алгоритма работы системы.

При системах централизованного дистанционного или автоматического управления освещением питание цепей управления разрешается от линии, питающей освещение.

Для помещений, имеющих зоны с разными условиями естественного освещения, управление рабочим освещением должно обеспечивать включение и отключение светильников группами или рядами по мере изменения естественной освещенности помещений.

Существующий ассортимент автоматизированных систем управления освещением (СУО) делится на три класса:

1) СУО светильника — простейшая малогабаритная система, конструктивно являющаяся частью светильника и управляющая только либо одной группой нескольких близлежащих светильников.

2) СУО помещения — самостоятельная система, управляющая одной или несколькими группами светильников в одном или нескольких помещениях.

3) СУО здания — централизованная компьютеризованная система управления, охватывающая освещение и другие системы целого здания или группы зданий.

Большинство компаний-производителей систем управления освещением (СУО) светильников изготовляют эти системы в виде отдельных блоков, которые могут быть встроены в светильники различных типов.

Безусловным преимуществом СУО светильников является простота их монтажа и эксплуатации, а также надежность. Особенно надежны СУО, не требующие электропитания, так как выходу из строя наиболее подвержены блоки питания СУО и энергопотребляющие микросхемы.

Однако если требуется управлять осветительными установками крупных помещений или, например, стоит задача индивидуального управления всеми светильниками в помещении, СУО светильников оказываются достаточно дорогим средством управления, так как требуют установки одной СУО на один светильник. В этом случае удобнее использовать СУО помещений , которые содержат меньше электронных компонентов, чем требуется в предыдущем случае, и поэтому более дешевы.

СУО помещений представляют собой блоки, размещаемые за подвесными потолками или конструктивно встраиваемые в электрические распределительные щиты. Системы этого типа, как правило, осуществляют одну функцию или фиксированный набор функций, выбор между которыми производится перестановкой переключателей на корпусе или выносном пульте управления системы.

Подобные СУО относительно просты в изготовлении и обычно построены на дискретных логических микросхемах. Датчики СУО помещений всегда являются выносными, они должны быть размещены в помещении с управляемыми осветительными установками и к ним необходима специальная проводка, что представляет собой определенное практическое неудобство.

Автор статьи: Sun Cheek

Если Вам понравилась эта статья, поделитесь ссылкой на неё в социальных сетях. Это сильно поможет развитию нашего сайта!

Не пропустите обновления, подпишитесь на наши соцсети: