La automatización del suministro de iluminación en un apartamento, en una casa o en la calle se logra mediante el uso de un fotorrelé. Cuando está configurado correctamente, encenderá la luz cuando oscurezca y la apagará durante el día. Los dispositivos modernos contienen una configuración mediante la cual puede configurar la respuesta según la iluminación. Son parte integral del sistema de "hogar inteligente", que asume una parte importante de las responsabilidades de los propietarios. El circuito de fotorrelé, en primer lugar, contiene una resistencia que cambia la resistencia bajo la acción de la luz. Es fácil de montar y personalizar a mano.
Principio de funcionamiento
Esquema para conectar un fotorrelé para alumbrado público incluye un sensor, un amplificador y un actuador. El fotoconductor PR1 bajo la acción de la luz cambia de resistencia. Esto cambia la cantidad de corriente eléctrica que pasa a través de él. La señal es amplificada por el transistor compuesto VT1, VT2 (circuito Darlington), y de ahí va al actuador, que es el relé electromagnético K1.
En la resistencia oscurala fotocélula es de unos pocos mOhm. Bajo la acción de la luz, se reduce a unos pocos kOhm. Al mismo tiempo, los transistores VT1, VT2 se abren, activando el relé K1, que controla el circuito de carga a través del contacto K1.1. El diodo VD1 no pasa la corriente de autoinducción cuando el relé está apagado.
A pesar de su simplicidad, el circuito de fotorrelé es muy sensible. Para configurarlo al nivel requerido, use la resistencia R1.
La tensión de alimentación se selecciona de acuerdo con los parámetros del relé y es de 5-15 V. La corriente del devanado no supera los 50 mA. Si necesita aumentarlo, puede usar transistores y relés más potentes. La sensibilidad del fotorrelé aumenta al aumentar la tensión de alimentación.
En lugar de una fotorresistencia, puede instalar un fotodiodo. Si se necesita un sensor con mayor sensibilidad, se utilizan circuitos con fototransistores. Su uso es aconsejable con el fin de ahorrar electricidad, ya que el límite mínimo de funcionamiento de un dispositivo convencional es de 5 lux, cuando los objetos circundantes aún son distinguibles. El umbral de 2 lux corresponde al crepúsculo profundo, después del cual la oscuridad se establece 10 minutos más tarde.
Es recomendable utilizar un fotorrelé incluso con control de iluminación manual, ya que puede olvidarse de apagar la luz, y el sensor "se encargará" de esto por sí solo. Fácil de instalar y asequible.
Especificaciones de la fotocélula
La elección del fotorrelé está determinada por los siguientes factores:
- sensibilidad de la fotocélula;
- tensión de alimentación;
- alimentación conmutada;
- entorno externo.
Sensibilidadse caracteriza como la relación entre la fotocorriente resultante y la magnitud del flujo de luz externo y se mide en µA/lm. Depende de la frecuencia (espectral) y la intensidad de la luz (integral). Para controlar la iluminación en la vida cotidiana, la última característica es importante, dependiendo del flujo luminoso total.
La tensión nominal se encuentra en la caja del dispositivo o en el documento adjunto. Los dispositivos extranjeros pueden tener diferentes estándares de voltaje.
La carga en sus contactos depende de la potencia de las lámparas a las que está conectado el fotorrelé. Los circuitos de fotorrelés de iluminación pueden permitir la conmutación directa de lámparas a través de contactos de sensores o arrancadores cuando la carga es alta.
En el exterior, el interruptor crepuscular se coloca bajo una cubierta transparente sellada. Está protegido de la humedad y la precipitación. Cuando se trabaja en el período frío, se aplica calefacción.
Modelos fabricados en fábrica
Anteriormente, el circuito del fotorrelé se montaba a mano. Ahora esto no es necesario, ya que los dispositivos se han abaratado y la funcionalidad se ha ampliado. Se utilizan no solo para iluminación externa o interna, sino también para controlar plantas de riego, sistemas de ventilación, etc.
1. Fotorelé FR-2
Los modelos prefabricados se utilizan ampliamente en dispositivos de automatización, por ejemplo, para controlar el alumbrado público. A menudo puedes ver linternas encendidas durante el día que olvidaste apagar. Con fotosensores no hay necesidad de control de iluminación manual.
El circuito de fotorrelé fr-2 de producción industrial se utiliza para el control automático del alumbrado público. Aquí, también, el dispositivo de conmutación es el relé K1. Un fotorresistor FSK-G1 con los resistores R4 y R5 está conectado a la base del transistor VT1.
La alimentación se suministra desde una red monofásica de 220 V. Cuando la iluminación es baja, la resistencia del FSK-G1 es grande y la señal basada en VT1 no es suficiente para abrirlo. En consecuencia, el transistor VT2 también está cerrado. El relé K1 está energizado y sus contactos de trabajo están cerrados, manteniendo las luces encendidas.
Cuando la iluminación aumenta hasta el umbral de funcionamiento, la resistencia de la fotorresistencia disminuye y el interruptor del transistor se abre, después de lo cual el relé K1 se apaga, abriendo el circuito de alimentación de la lámpara.
2. Tipos de fotorrelés
La variedad de modelos es lo suficientemente grande como para poder elegir el correcto:
- con un sensor remoto ubicado fuera del cuerpo del producto, al que se conectan 2 cables;
- lux 2 - un dispositivo con alta confiabilidad y nivel de calidad;
- fotorrelé con alimentación de 12 V y carga no superior a 10 A;
- Módulo temporizador montado en carril DIN;
- Dispositivos IEC de fabricante nacional con alta calidad y funcionalidad;
- AZ 112 - máquina de alta sensibilidad;
- ABB, LPX son fabricantes fiables de dispositivos de calidad europea.
Métodos para conectar un fotorrelé
Antes de comprar un sensor, es necesario calcular la potencia consumida por las lámparas y tomarla con un margen del 20%. Con una carga significativa, el circuito del relé fotográfico de la calle proporciona la instalación adicional de un arrancador electromagnético, cuyo devanado debe encenderse a través de los contactos del relé fotográfico, y la carga debe cambiarse con contactos de alimentación.
Para el hogar, este método rara vez se usa.
Antes de la instalación, se comprueba que la tensión de red es de ~ 220 V. La conexión se realiza desde un disyuntor. El fotosensor está instalado de tal manera que la luz de la linterna no incide sobre él.
El instrumento utiliza terminales para conectar cables, lo que facilita la instalación. Si f altan, se utiliza la caja de conexiones.
Debido al uso de microprocesadores, el circuito de conexión del fotorrelé con otros elementos ha adquirido nuevas funciones. Se han agregado un temporizador y un sensor de movimiento al algoritmo de acciones.
Es conveniente que las luces se enciendan automáticamente cuando una persona pasa por el rellano o por el camino del jardín. Además, la operación ocurre solo en la oscuridad. Debido al uso de un temporizador, el fotorrelé no reacciona a los faros de los automóviles que pasan.
El esquema más simple para conectar un temporizador con un sensor de movimiento es en serie. Para modelos caros, se han desarrollado circuitos programables especiales que tienen en cuenta diversas condiciones de funcionamiento.
Fotorrelé para alumbrado público
Para conectar el fotorrelé, el circuito se aplica a su cuerpo. Se puede encontrar en la documentación del instrumento.
Desdesalen tres cables del dispositivo.
- Conductor neutro - común para lámparas y fotorrelé (rojo).
- Fase - conectado a la entrada del dispositivo (marrón).
- Conductor de potencial para suministrar tensión desde un fotorrelé a las lámparas (azul).
El dispositivo funciona según el principio de interrupción o inclusión de fase. La codificación de colores puede variar de un fabricante a otro. Si hay un conductor de tierra en la red, no está conectado al dispositivo.
En los modelos con sensor incorporado, que se encuentra dentro de la caja transparente, el funcionamiento del alumbrado público es autónomo. Solo necesita ser alimentado.
Las opciones con la eliminación del sensor se utilizan cuando el relleno electrónico del fotorrelé se coloca convenientemente en el panel de control con otros dispositivos. Entonces no hay necesidad de una instalación independiente, tendido de cables de alimentación y mantenimiento en altura. La unidad electrónica se coloca dentro de la habitación y se retira el sensor.
Características de un fotorrelé para alumbrado público: diagrama
Al instalar un fotorrelé en exteriores, hay algunos factores a considerar.
- Disponibilidad de tensión de alimentación de ~220 V y coincidencia de potencias de contacto y carga.
- No instale dispositivos cerca de materiales inflamables y en ambientes agresivos.
- La base del dispositivo se coloca en la parte inferior.
- Los objetos que se balancean, como las ramas de los árboles, no deben colocarse delante del sensor.
El cableado se realiza a través de la caja de conexiones exterior. Se fija junto al relé de fotos.
Seleccionar fotocélula
- La capacidad de ajustar el umbral de respuesta le permite ajustar la sensibilidad del sensor dependiendo de la época del año o del tiempo nublado. El resultado es el ahorro de energía.
- Se requiere una mano de obra mínima para montar un fotorrelé con un elemento sensor incorporado. No requiere habilidades especiales.
- El relé temporizador está bien programado para sus necesidades y funcionamiento en el modo de ajuste. Puede configurar el aparato para que se apague por la noche. La indicación en el cuerpo del dispositivo y el botón de control facilitan la configuración.
Conclusión
El uso de un fotorrelé le permite controlar automáticamente el período de encendido de las lámparas. Ahora ya no es necesaria la profesión de farolero. El circuito de fotorrelé sin intervención humana por las tardes enciende la luz de las calles y la apaga por la mañana. Los dispositivos pueden controlar el sistema de iluminación, lo que aumenta su vida útil y facilita el funcionamiento.
