Fotosensor (Fotorelais) für Straßenbeleuchtung: Design, Funktionsprinzip und Installationstipps

Durch die Ergänzung der Beleuchtungseinrichtung in Form eines Fotorelais können Sie den Energieverbrauch senken.Dieses kleine und einfache Gerät übernimmt vollständig die Steuerung des Ein- und Ausschaltens der Glühbirnen je nach Beleuchtungsstärke auf der Straße.

In der Abenddämmerung aktiviert ein Fotosensor für die Straßenbeleuchtung die Beleuchtung in der Nähe des Hauses und schaltet sie im Morgengrauen aus. Es ist einfach zu konstruieren und zu bedienen, aber bevor Sie das optimale Modell kaufen, müssen Sie einiges bedenken. Wir verraten Ihnen, wie Sie die perfekte Option auswählen.

Funktionsprinzip des Fotosensors

Die Basis des Fotorelais (Dämmerungsschalter), das die Straßenbeleuchtung steuert, ist ein lichtempfindliches Element, das auf die verfügbare Helligkeit von Sonnenlicht und Kunstlicht reagiert.

Bei Einbruch der Dunkelheit schließt der Fotosensor seine Kontakte und versorgt die auf der Straße in der Nähe des Hauses angebrachten Lampen mit Strom. Und wenn die Intensität des Lichtstroms am Morgen zunimmt, öffnet es den Stromkreis wieder und schaltet die elektrischen Beleuchtungsgeräte aus.

Das lichtempfindliche Relais steuert automatisch den Betrieb des daran angeschlossenen Beleuchtungsgeräts und schaltet es bei Bedarf aus und ein.

Dank des Vorhandenseins eines Fotorelais im Straßenbeleuchtungskreis müssen Hausbesitzer in der Umgebung nicht ständig abends das Licht einschalten und morgens ausschalten – alles geschieht automatisch

Dadurch wird der elektrische Energieverbrauch von Straßenlaternen deutlich reduziert und zudem deren Lebensdauer verlängert.Denn in diesem Fall arbeiten sie nur dann, wenn es wirklich nötig ist, und nicht 8–9 Stunden am Tag.

Im privaten Bereich werden ähnliche Systeme zur Beleuchtung installiert:

• Straßentreppen;
• Bereiche in der Nähe von Ferienhäusern;
• Park- und Gartenwege;
• Pavillons, Grillplätze und offene Terrassen.

Organisationen installieren Fotorelais bei der Beleuchtung von Innenhöfen von Mehrfamilienhäusern, in Einkaufszentren und auf den Treppenabsätzen von Hochhäusern sowie bei der Beleuchtung von Straßenstrukturen mit Werbung. Überall ist das Ziel das gleiche: Energie zu sparen und die Lebensdauer von Beleuchtungsgeräten zu verlängern.

Im einfachsten Aufbau besteht das jeweilige Schaltgerät aus einem Netzteil, einem Lichtsensor, einem Stromverstärker und einem Schaltrelais

Es gibt verschiedene Arten von Fotorelais, das Funktionsprinzip ist jedoch bei allen gleich. Es verfügt über einen lichtempfindlichen Sensor, der an die Stromversorgung angeschlossen ist und die Beleuchtungsstärke im kontrollierten Bereich überwacht.

Bei Einbruch der Dunkelheit schließt dieser Sensor das Relais und schaltet die Straßenbeleuchtung ein. Wenn die Sonne wieder aufgeht, gehen die Straßenlaternen wieder aus.

Haupttypen von Elektrogeräten

Jedes Fotorelais, das die Straßenbeleuchtung steuert, verfügt in seinem Stromkreis über drei Blöcke mit unterschiedlicher Funktionalität:

1. Der Wahrnehmer ist ein Fotosensor auf Halbleiterbasis.
2. Mittelstufe – elektrischer Stromverstärker.
3. Exekutive – als solches Relais (Schalter).

Strukturell kann das erste dieser Elemente aus dem gemeinsamen Körper entfernt werden. Es gibt aber auch Geräte, bei denen dieser lichtempfindliche Sensor in einer einzigen Einheit mit den übrigen internen Schaltkreisen dieses elektrischen Geräts montiert ist.

Aufgrund seiner kompakten Größe kann der lichtempfindliche Sensor sogar an Straßenlaternenmasten, in der Nähe einer Lampe oder direkt darauf montiert werden

Dementsprechend sind alle Modelle von Lichtsteuerungs-Fotorelais unterteilt in:

• Geräte mit eingebauter Fotozelle;
• Geräte mit separatem Fotosensor, der aus dem Gehäuse entnommen wird.

Geräte mit eingebautem Sensor werden direkt auf der Straße installiert. Sein Körper ist besser gegen Feuchtigkeit und Staub geschützt. Im zweiten Fall wird die Schalteinheit auf einer DIN-Schiene im hauseigenen Schaltschrank montiert. Und der Fernsensor ist bereits über normale Kabel damit verbunden.

Zusätzlich zur Überwachung des Lichtniveaus sind solche Steuerungssysteme oft mit eingebauten Bewegungssensoren, Timern und verschiedenen Bedientasten ausgestattet. In Beleuchtungsgeschäften finden Sie auch Fotorelais, die auf digitalen Steuerungen basieren. Allerdings sind diese Geräte um ein Vielfaches teurer als herkömmliche Modelle.

Digitale Geräte sind teuer, ermöglichen aber eine genauere Steuerung von Beleuchtungskörpern. Das Funktionsprinzip von Haushalts-Fotorelais und die Hauptelemente sind identisch mit denen von Standardgeräten.

Ergänzt werden diese Optionen jedoch durch einen Mikrocontroller, der so eingestellt werden kann, dass das Licht nur zu bestimmten Zeiten eingeschaltet wird. Dies ermöglicht eine Feinabstimmung des Relais und verknüpft seinen Betrieb mit den Wetterbedingungen und sogar dem Monat des Jahres.

Auswahl an Fotorelais für die Außenbeleuchtung

Bevor Sie in den Laden gehen, um einen Fotosensor zur Anpassung der Straßenbeleuchtung zu kaufen, sollten Sie sich über die Anzahl und Art der anzuschließenden Lampen entscheiden. Für eine oder zwei Taschenlampen reicht ein Relais, die elektrischen Beleuchtungsgeräte werden direkt daran angeschlossen.

Wenn viele Glühbirnen vorhanden sind, kann das Fotorelais dem durchfließenden Strom nicht standhalten. In diesem Fall ist eine Ausrüstung mit Magnetstarter erforderlich.

Hier löst ein lichtempfindlicher Schalter ein spezielles Gerät aus, über das die Beleuchtungsanlage bereits mit Strom versorgt wird. Diese. Bei der Auswahl eines Fotosensormodells hängt viel von der Leistung des daran angeschlossenen Leuchtenkreises ab.

Die Auswahl der Fotorelais für das System erfordert eine besondere Vorgehensweise und obligatorische Vorberechnungen. Solare Straßenbeleuchtung. Seine Leistung und die Anzahl der angeschlossenen Geräte hängen direkt von der durchschnittlichen jährlichen Anzahl der Sonnentage in der Region sowie von der Anzahl der Solarmodule im Stromkreis ab.

Je mehr Glühbirnen Sie an das Fotorelais anschließen möchten, desto höher müssen die Parameter für den Schaltstrom sein. Mittlerweile gibt es auf dem Markt Geräte mit einer Stromstärke im Bereich von 6 bis 63 Ampere, die Auswahl ist groß

Abhängig von der Art des Anschlusses an das Stromnetz werden Lichtsteuerrelais für die Straßenbeleuchtung unterteilt in:

• einphasig (Haushalt, für 220-V-Netz);
• dreiphasig (für 380-V-Netze).

Das Schaltrelais selbst und der gesamte Stromkreis mit dem Fotosensor werden jedoch von einer Spannung von 12 V gespeist, die vom Abwärtstransformator stammt. Die Entscheidung für ein einphasiges oder dreiphasiges Gerät hängt ausschließlich vom Netzwerk der daran angeschlossenen Glühbirnen und der von ihm verbrauchten Leistung ab.

Um Steuer-Fotorelais für die Straßenbeleuchtung in Privathäusern zu installieren, wählen Sie am besten gewöhnliche Haushaltsmodelle für 220 V. Sie sind mehr als ausreichend, insbesondere wenn sparsame LED-Lampen daran angeschlossen werden.

Technische Parameter – worauf Sie achten sollten

Einige importierte Elektrogeräte sind für 110- oder 127-V-Netze ausgelegt.Selten, aber man kann sie in Beleuchtungsgeschäften finden. Sie können einfach nicht in russischen 220-V-Netzen funktionieren. Sie erfordern die Installation eines zusätzlichen Transformators. Es ist besser, sofort die Geräte zu nehmen, deren Verbindung weniger Probleme bereitet.

Der erste und wichtigste Indikator ist Stärke des Schutzes. Für die Installation im Freien sollten Sie Modelle mit einem versiegelten Gehäuse IP65 oder höher wählen. Und für den Einbau unter einem Dach oder in einer geschützten Abschirmung ist ein Gerät mit IP44 durchaus geeignet.

Zweiter Parameter - Reaktionsschwelle, ausgedrückt in Lux. Typischerweise liegt dieser Bereich zwischen 2 und 50 Lux. Das Fotorelais verfügt über eine Anpassung für diesen Indikator, so dass der Benutzer ihn an seine persönlichen Vorlieben anpassen kann. Nur als letzten Ausweg lohnt sich die Anschaffung eines Gerätes mit ungeregelter Ansprechschwelle.

Der dritte Indikator ist Art der angeschlossenen Lampen. Oftmals ist ein Fotorelais ausschließlich für die Arbeit damit konzipiert Glühlampen, wodurch eine aktive Last entsteht.

Um fluoreszierende Geräte mit einer bereits reaktiven Last anzuschließen, müssen Sie einen anderen Typ von Dämmerungsschaltern verwenden. Und um Quecksilber- oder Natriumlampen anzuschließen, benötigen Sie Geräte mit einer zusätzlichen Schutzbeschaltung, die für Einschaltströme ausgelegt ist.

Bei der Auswahl eines Relais mit externer Fotozelle muss die Länge des Kabels zwischen ihnen berücksichtigt werden. Es gibt bestimmte Einschränkungen und Sie können es nicht gegen ein größeres austauschen

Und die letzten Parameter - Maße Und Gewicht. Der größte Teil des Fotorelais ist das Netzteil mit einem Abwärtstransformator im Inneren. Der Fotosensor selbst (LED) hat sehr kleine Abmessungen.

Der Schütz bzw Magnetschalter, über die Beleuchtungsgeräte angeschlossen sind. All dies sollte in die Schalttafel oder in die Nähe der Lampe passen.

Sind zusätzliche Funktionen wichtig?

Viele Modelle von Lichtsteuerrelais werden durch einen Bewegungssensor und einen Timer ergänzt. Die erste garantiert, dass die Beleuchtung nur dann eingeschaltet wird, wenn sich eine Person durch den kontrollierten Bereich bewegt, und die zweite ermöglicht es Ihnen, das Gerät tagsüber unabhängig von der Menge des natürlichen Lichts vollständig auszuschalten.

Tatsächlich sind alle Fotosensoren werkseitig so konfiguriert, dass sie bei kurzzeitiger Beleuchtung durch die Scheinwerfer eines vorbeifahrenden Autos einfach nicht funktionieren

Die teuersten Modelle sind Fotorelais mit elektronischer Anzeige und programmierbarer Steuerung. Mit diesen Geräten können Sie für jede Jahreszeit und jeden Anlass Ihr eigenes Arbeitsprogramm festlegen.

Beispielsweise schaltet sich die Beleuchtung im Winter früher ein, im Sommer später. Sie können auch dafür sorgen, dass das Relais selbst zusammen mit den Straßenlaternen nach ein Uhr morgens ausgeschaltet wird, damit diese nicht umsonst Energie verbrauchen.

Nuancen der Installation eines Lichtsensors

Das Lichtsteuergerät wird üblicherweise in der Nähe der daran angeschlossenen Leuchte montiert. Für jedes Modell wird der Anschlussplan gemäß den Anweisungen im Datenblatt ausgewählt. Es ist zwingend erforderlich, es vor Arbeitsbeginn zu studieren.

Für die Installation sind keine besonderen Kenntnisse erforderlich. Sie müssen nur alles berechnen, damit elektrische Beleuchtungsgeräte die Leitung nicht überlasten. Das Fotorelais belastet das Netzwerk praktisch nicht. Jedoch RCD im Panel und im Fotosensor selbst müssen anhand der Anzahl und Leistung der angeschlossenen Glühbirnen ausgewählt werden.

Um ein Fotorelais selbst zu installieren, genügt es, über minimale Kenntnisse im Bereich der Elektroinstallation zu verfügen und bei der Umsetzung die einfachsten Sicherheitsregeln zu beachten.

Es gibt mehrere einfache Standards für die Installation lichtempfindlicher Relais:

1. Es wird empfohlen, den Dämmerungsschalter und die gesamte Reihe der darauf folgenden Beleuchtungsgeräte an eine von der Schalttafel getrennte Leitung mit eigenem Leistungsschalter anzuschließen.
2. Es ist strengstens verboten, den Fotosensor verkehrt herum zu installieren. Auf der einen Seite sollte es für Sonnenlicht geöffnet sein und auf der anderen Seite sollte Licht von Kunstlichtlampen darauf fallen.
3. Dieses Elektrogerät darf nicht in der Nähe von brennbaren Materialien, Heizgeräten oder chemisch aktiven Umgebungen installiert werden.
4. Wenn viele Glühbirnen an das Fotorelais angeschlossen sind, muss im Stromkreis ein Magnetstarter vorgesehen werden.

Die Hauptsache ist, dass kein Licht von Lampen auf die Fotozelle fallen darf. Andernfalls funktioniert es ständig nicht wie erwartet. Der Fotosensor reagiert auf jedes Licht. Dabei spielt es keine Rolle, ob die Beleuchtung künstlich oder natürlich durch die Sonne erfolgt.

Der Anschlussplan der Beleuchtungsgeräte an das Fotorelais (direkt oder über einen Starter) wird in Abhängigkeit von der Gesamtleistung der angeschlossenen Lampen ausgewählt

Auf dem Gehäuse des Fotorelais befindet sich ein Plan mit der Farbbezeichnung aller von ihm kommenden Drähte. In der Regel geht Braun zur Phase vom Panel („L“), Blau zur Null („N“) und Rot oder Schwarz zur Straßenbeleuchtung. Sie müssen lediglich die Enden dieser Drähte abisolieren und alles gemäß dem beigefügten Schaltplan anschließen.

Wenn der Fotosensor über zwei Kontakte verfügt, ist einer davon mit der Phase der Abschirmung verbunden und der zweite mit der Lampe. In diesem Fall gibt es keine Null.

Wenn die Straßenbeleuchtung über einen Magnetstarter angeschlossen ist, wird sie wie eine Glühbirne an ein Fotorelais angeschlossen. Und die Beleuchtungsgeräte selbst werden daraus mit Strom versorgt.

In diesem Fall schließt das Relais nicht den Stromkreis, der die Lampe versorgt, sondern nur den Starter. In einem solchen Stromkreis fließt ein Mindeststrom durch den Schalter, sodass ein billigeres Gerät mit geringerer Leistung ausreicht. Dabei wird die gesamte Last auf das externe Schütz übertragen.

Wie Sie Lampen für die Organisation einer solarbetriebenen Straßenbeleuchtung auswählen, wird ausführlich in beschrieben nächster ArtikelWir empfehlen Ihnen, sich damit vertraut zu machen.

Schlussfolgerungen und nützliches Video zum Thema

Bei der Auswahl und Integration eines lichtempfindlichen Sensors in ein Straßenbeleuchtungssystem sollte es keine Schwierigkeiten geben. Alles ist extrem einfach. Mit den folgenden Videomaterialien können selbst unerfahrene Elektriker alle Feinheiten der Installation dieses Geräts verstehen.

Video Nr. 1. Alle Nuancen des Anschlusses eines Tag-Nacht-Fotosensors:

Video Nr. 2. Bewertung des Fotorelais zum Ein-/Ausschalten der Nachtbeleuchtung auf der Straße:

Video Nr. 3. Beschreibung des Anschlussplans für den Dämmerungsschalter über ein externes Schütz:

Lichtsteuerrelais für den Einbau mit Straßenbeleuchtungsgeräten sind einfach in Aufbau und Anschluss. Sie vereinfachen das Leben privater Hausbesitzer erheblich und ermöglichen ihnen, den Energieverbrauch zu senken. Es gibt viele Modelle solcher Geräte im Handel. Sie können jederzeit die für eine bestimmte Situation erforderlichen Parameter auswählen.

Und wenn Sie Kenntnisse und Erfahrung in der Elektrotechnik haben, dann lässt sich ein solches Fotorelais aus einer Fotodiode, einer konventionellen Diode, einem Relais und einem Transistorpaar mit Widerständen zusammenbauen.

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