Как подключить фотоэлемент – Подключение фотореле для уличного освещения: видео, схема, инструкция

Фотореле для уличного освещения: секреты подключения

Ссылка на статью успешно отправлена!

Отправим материал вам на e-mail

Самым оптимальным решением для управления светом является фотореле для уличного освещения. Данный механизм не только помогает эффективно управлять осветительными приборами, но и помогает легко включать труднодоступные устройства. Кроме того, фотореле позволяет экономить электричество и включать светильники только по мере необходимости.

Оформление уличного освещения требует использования дополнительных устройств

Содержание статьи

Основные принципы работы фотореле для уличного освещения

Принцип работы разных фотореле для уличного освещения во многом похож. Важнейшим элементом устройства считается фоточувствительный элемент, который меняет свойства под воздействием светового потока. Фотоэлемент соединяется с управляющей платой, которая выполняет контроль за всех параметров устройства. Также в конструкции присутствует реле и компаратор.

Внутреннее устройство прибора

Реле или симистор представляет собой специальное устройство на выходе, которое распределяет нагрузку. Компаратор – это порог запуска конструкции.

Схема функционирования механизма

При переменах уровня освещения меняются [характеристики фотоэлемента и подается напряжение к реле. При этом замыкаются и размыкаются провода электрической цепи. Некоторые образцы включаются, при каком-либо движении напротив места установки.

Работа датчика освещения

Стоит выделить следующие преимущества устройства:

• увеличивается уровень безопасности, так как автоматика регулирует включение светильников в темное время суток;
• экономия электроэнергии;
• прибор отличается длительным сроком службы, небольшим весом и бесшумной работой;
• повышается комфорт условий проживания;
• автоматическое включение используется в роли отпугивателя.

Фотореле требуется для оформления осветительных композиций в ландшафтном дизайне

Статья по теме:

Технические параметры

Прежде, чем купить фотореле для уличного освещения, нужно ознакомиться с основными характеристиками данного устройства:

• показатель напряжения должен быть 220В;
• максимальное значение тока важно при большом количестве используемых светильников;
• порог запуска отображается в люменах;
• задержка отключения и включения измеряется в секундах;
• параметры мощности обозначаются значением для режима работы и режима ожидания;
• степень защиты, механизм монтируется в уличных условиях или в закрытом здании.

Модель ФРТ-16 управляет системами освещения

Уровень нужной освещенности устанавливается при помощи регулятора снизу прибора. При перемещении в строну плюс, светильник будет включаться даже при незначительном потемнении. Если рычажок переставить в направлении минус, то механизм будет работать только после захода солнца.

Настройка чувствительности прибора

Полезная информация! Важно обратить внимание на параметры габаритов, способ установки и показатели рабочих температур.

Основные разновидности устройств

Востребованы фотореле для уличного освещения следующих разновидностей:

• с фотоэлементом в корпусе. Подходят для полноценной автоматизации систем освещения на улице;

• со специальным таймером и фотодатчиком. Устройство способствует выключению освещения по окончании выделенного временного промежутка;

• с отдельным фотоэлементом характеризуются надежностью.

Прибор FR-135 имеет выносной фотодатчик и оснащено схемой помехозащиты

Выбор подходящего устройства зависит от бюджета и возможностей коммуникаций. Кроме обычных фотореле могут использоваться комбинированные варианты: временные датчики и датчики движения. При наличии таймера времени механизм срабатывает не только от уровня освещения, но и от времени сутки.

Устройство ФР-31 АС230В УХЛ4

Приборы с датчиком, встроенным таймером и датчиком движения встречаются редко. Они оборудуются специальным экраном и являются программируемыми для задания определенной программы освещения.

Нюансы схемы подключения

Стоит выделить следующие схемы подключения фотореле для уличного освещения, которые размещаются в соответствии с монтируемыми модулями. Модели отличаются наличием нескольких выводов.

Особенности подсоединения с тремя выводами

Если есть в агрегате три вывода, то запитывание выполняется так: коричневый провод состыкуется с выводом фазы в корпусе монтажного короба, синий к нулевому элементу, а красный к клемме, к которой выходит фаза на осветительный прибор.

Пример трехвыводного изделия

Подключение с двумя выводами

Ввод фазы подводится к элементу на корпусе прибора, также подсоединяется нулевой провод. Таким же образом производится подключение приборов освещения. Если на выходе пара клемм, то можно регулировать несколько приборов освещения. При этом провода монтируются к регулятору в параллельном направлении.

Есть модели фотореле, которые могут использоваться в линиях с заземлением. Они характеризуются вспомогательными клеммами, куда подсоединяются заземляющие провода.

Полезная информация! Чтобы выполнить правильное подключение, нужно ориентироваться в схеме подключения, которая указывается в техническом паспорте.

Монтажные работы

Подключение можно выполнить своими руками по схеме фотореле для уличного освещения. Герметичные модели крепятся при помощи выносного кронштейна.

Устройство крепления прибора

Установка производится винтами с помощью отверстий в корпусе. Датчик выносного типа монтируется на улице. При выборе места стоит придерживаться определенных правил. Монтаж выполняется в солнечном месте. Не должно быть тени от заборов, навесов или высоких стен.

Схема монтажа устройства

Полезная информация! Нельзя проводить установку поблизости от горючих и воспламеняющихся материалов, а также возле нестабильных сред. Запрещается выполнять монтаж устройства основанием вверх.

Выгода от использования фотореле для уличного освещения: цены

Установка фотореле выгодна в различных случаях. Отпадает необходимость в самостоятельном контроле за системами. Так как уменьшается время работы ламп, то экономится электричество. Появляются охранные функции. Установка прибора практически ничем не отличается от монтажа других электроприборов.

Пример смонтированного и подключенного реле

Кроме того, система освещения выполняется функцию охраны, так как может включать свет при отсутствии хозяев. Установить подобное оснащение можно самостоятельно, без помощи электриков.

В таблице указаны цены на некоторые модели.

Таблица 1. Модели фотореле и средняя цена

Полезные советы

Важное значение имеет регулировка фотореле для уличного освещения, а также особенности выбора механизмов. При покупке регулятора освещения помогут следующие рекомендации:

• стоит просчитывать реальные параметры прилегающей к дому территории;
• для обустройства на загородном участке можно использовать реле с функцией регулировки порога срабатывания датчика. Подобные устройства очень просто настраиваются;
• приборы с встроенными фотоэлементами позволят произвести монтаж своими силами;
• для обустройства конструкций с выносными элементами потребуются определенные навыки;
• оборудование с включенным таймером обладает более высокой стоимостью, но позволит обеспечить бесперебойную работу.

Прибор с таймером позволит экономит на расходе электричества, так как устройство можно подстроить под свои нужды и запрограммировать время освещения.

Разные производители предлагают огромный ассортимент конструктивных решений, которые позволят подобрать подходящий механизм под определенные условия.

Видео: фотореле включения и выключения освещения

Экономьте время: отборные статьи каждую неделю по почте

homemyhome.ru

Как подключить фотореле для уличного освещения? Схемы подключения.

Что такое фотореле?

Фотореле — это устройство, снабженное с выносным или встроенным сумеречным датчиком, которое встроено в электрическую цепь для осветительых приборов. Датчик, реагирующий на освещение, подает сигнал на схему реле, замыкая – включая освещение в сумерки и размыкая — выключая освещение в светлое время суток.

Как правильно выбрать фотореле?

Для правильного выбора фотореле, нужно знать какой вид датчика будет удобней использовать в конкретных условиях, выносной или встроенный и обязательно учесть токовые характеристики фотореле. Они, как и во всяком электрическом приборе, имеют ограничение по коммутации тока в амперах.

Принцип работы фотореле

Светочувствительное устройство, постоянно подключенное к электрическому питанию, замеряет уровень естественной освещенности контролируемого пространства. Датчик, реагирующий на освещение, подает сигнал на схему реле, замыкая – включая освещение в сумерки и размыкая — выключая освещение в светлое время суток.

Структурная схема фотореле

В состав сумеречного выключателя могут входить:

• светочувствительный элемент, реагирующий на колебания освещенности;
• датчик фотоэлемента, воспринимающий изменения тока;
• усилитель электрического тока;
• коммутирующий прибор в виде реле.

Схемы фотореле (сумеречный выключатель)

Схема фотореле с выносным датчиком

Особенности конструкций сумеречных выключателей

Современные простые фотореле для небольших светильников выпускаются в едином пластмассовом корпусе с возможностью крепления на стену или непосредственно на фонарь тыльной стороны.

В случае превышаемой мощности подключаемых через фотореле осветительных приборов коммутировать его в цепь следует через магнитный пускатель или контактор соответствующей нагрузки.

Сложные приборы сумеречного освещения выпускаются двумя составляющими (внешнего датчика фотоэлемента и измерительно-коммутационного устройства), расположенных в щитовой и соединяемых проводами.

Монтаж фотодатчика,  реагирующего на движение, выполняется с учетом обеспечения обзора контролируемой территории.

Подключение нескольких осветительных приборов на одну выходную группу сумеречного выключателя проводится по параллельной схеме.

Большинство фотореле, защищены системой помехозащитой (выдержка времени) от ложных срабатываний. Но, все равно, датчики устройства нужно располагать в дали от возможных попаданий посторонних источников света, чтобы исключить эффект мигания ламп.

Фотодатчик замеряет естественную освещенность по одному из принципов

• фоторезистора;
• фотодиода;
• фототранзистора;
• фототиристора;
• фотосимистора.

Чувствительным элементом, воспринимающим световой поток во всех этих конструкциях работает p-n переход, созданный на стыке двух различных полупроводниковых металлов с р- и n- проводимостью, который .способен вырабатывать электрический заряд при облучении светом.

Электрическое сопротивление фоторезистора зависит от интенсивности падающего светового потока.

Фотодиод формирует электрический заряд, соответствующий интенсивности света за счет фотовольтаического эффекта.

Фототранзистор устроен как оптоэлектронный полупроводник, является аналогом обычного биполярного транзистора, в котором область базы облучается светом для регулирования электрического сигнала.

Фототиристор предназначен для работы в цепях постоянного тока, сконструирован оптоэлектронным полупроводником со структурой обыкновенного тиристора, включаемого в работу током от потока света, направленного на светочувствительную матрицу,.

Фотосимистор сконструирован для работы с переменным током. Его можно представить упрощенной конструкцией из двух фототиристоров. Каждый из них реагирует на положительную или отрицательную составляющую полупериода гармоники. Синхронизацией тока для подачи на управляющий электрод занимается специальная схема.

Технические характеристики фотореле

К основным параметрам, влияющим на выбор сумеречного выключателя, относят:

• номинальное напряжение питания.

Внимание! Электронные приборы, выпускаемые за рубежом, предназначены для работы с напряжениями, стандартизированными в чужих странах. Они могут составлять величину 127 или 110 вольт, что не обеспечит их стабильную работу в электросети 220 вольт.

• мощность потребления электроэнергии и тепловую нагрузку светильников, которую должны надежно выдерживать выходные контакты сумеречного выключателя;
• условия эксплуатации прибора, влияющие на конструкцию и выбор степени защиты корпуса:
  • работа при атмосферных осадках;
  • возможность засорения пылью и посторонними предметами;
  • поддержание температурного режима;
  • светочувствительность датчика и настройки порога срабатывания по освещенности;
  • типы коммутируемых светильников. Простые сумеречные выключатели предназначены для работы с активными нагрузками, создаваемыми разогревом нити накаливания обычных ламп Ильича и галогенных конструкций. Все остальные виды, включая люминесцентные и энергосберегающие, создают реактивную составляющую нагрузки.

У метало-галогенных, натриевых и ртутных ламп при запуске создается бросок пускового тока, который может выжечь контакты.

Конструкция фотореле

Элементная база

Первые фотоэлементы создавались исключительно на аналоговых элементах с электромеханическими реле. Такие устройства успешно работают со 2-й половины 20-го века до настоящего времени.

По мере развития науки, послужившей бурному производству робототехники, стали массово выпускаться полупроводниковые устройства, на базе которых создавались конструкции статических фотореле.

Освоение микропроцессорной техники позволило управлять сложными осветительными установками посредством контроллеров, учитывающих специфические условия местности, включать датчики, реагирующие на движение или другие факторы.

Фотореле с выносным датчиком

Оцените качество статьи:

electric-tolk.ru

Как подключить фотореле своими руками: схема, пошаговая инструкция

В одной статье мы уже рассматривали с вами, как подключить датчик движения, в этой мы поговорим о том, как подключить фотореле. Это два разных прибора их не стоит путать их между собой. Фотореле включается в темное время суток автоматически, и позволяет существенно экономить на освещении. Устанавливать его можно на даче, в подъезде и т.д. В статье мы поговорим о том, как установить фотореле и подключить все между собой, покажем схемы и рассмотрим целую пошаговую инструкцию с видео.

Принцип работы

Изначально поговорим о том, как вообще работает это устройство. Конструкция включает в себя простые элементы: фотоэлемент, фототранзистор, компаратор и реле.

Основная задача заключается в том, что создавать следить за интенсивностью света и в случае чего замыкать цепь. Как только интенсивность освещения уменьшается, на это реагирует фотоэлемент, об этом он дает знать компаратору, который имеет порог срабатывания. Если напряжение больше установленного, подключается реле, оно и включает светильник. Узнайте о том, как подключить светильники на улице.

Как работает фотореле: видео

Схемы подключения

Перед тем как приступать к ответу на вопрос, как подключить фотореле к светильнику, нужно разобраться, какие вообще существуют схемы подключения. Сейчас можно выделить две основных, они схожи друг с другом, но имеют существенные отличия в плане установки.

Первая схема

Первая схема подключения фотореле для уличного освещения заключается в том, что присоединить фотореле нужно через распределительную коробку, такой вариант подойдет только в том случае, когда вы готовы полностью поменять проводу в доме.

Вторая схема

Такая схема подключения подойдет в том случае, если вы не готовить штробить стену, своими руками можно будет подключить все напрямую. Все три провода заводятся внутрь корпуса и поджимаются клеммами.

Каждый их этих вариантов считается правильным, первый практически ничем не отличается от подключения выключателей.

Как подключить фотореле: пошаговая инструкция

Сразу хотелось бы дать совет, оптимально подключить фотореле фр-75а и датчик движения. Приборы тесно связанны друг с другом, если вы собрались устанавливать датчик, тогда вы конкретно упростите установку.

Пошаговая инструкция с фото:

1. Отключаем УЗО.
2. Протягиваем провод к месту установки фотореле, вещаем его рядом с прибором. Рекомендуем использовать провод ПВС, он лучшим образом зарекомендовал себя.
3. Снимаем изоляцию, можете использовать специальный прибор для снятия изоляции.
4. Делаем отверстия в корпусе фотореле, только внизу, это спасет от попадания влаги.
5. Повышаем герметичность корпуса, можно использовать обычные резиновые уплотнители или герметический клей. Лучше остановится на первом варианте.
6. Подключаем фотореле, для уличного освещения используя схему. Не забываем соблюдать цветовую маркировку.
7. Подключаем фотореле к прожектору или лампе, вот так это выглядит на фото.
8. Переходим к настройке, здесь все довольно просто, есть вот такой регулятор. Его нужно настроить на желанную интенсивность включения. Если поставить на максимум, свет будет включаться только в полной темноте. Чтобы все отрегулировать, можно использовать обычный черный пакет или лист бумаги, так вы поймете, при каком освещении он будет срабатывать.
9. Проверяем, как все работает.

Подключение фотореле фр-601: видео

Также узнайте: Как подключить датчик движения для освещения.

vse-elektrichestvo.ru

Схема фотореле и правила подключения

Автоматизация подачи освещения в квартире, в доме или на улице достигается за счет применения фотореле. При правильной настройке оно будет включать свет при наступлении темноты и отключать в светлое время суток. Современные устройства содержат настройку, за счет которой можно устанавливать срабатывание в зависимости от освещенности. Они являются составной частью системы «умного дома», берущей на себя значительную часть обязанностей хозяев. Схема фотореле, прежде всего, содержит резистор, изменяющий сопротивление под действием света. Ее легко собрать и настроить своими руками.

Принцип действия

Схема подключения фотореле для уличного освещения включает датчик, усилитель и исполнительный механизм. Фотопроводник PR1 под действием света изменяет сопротивление. При этом изменяется величина проходящего через него электрического тока. Сигнал усиливается составным транзистором VT1, VT2 (схема Дарлингтона), а с него поступает на исполнительный механизм, которым является электромагнитное реле K1.

В темноте сопротивление фотодатчика составляет несколько мОм. Под действием света оно снижается до нескольких кОм. При этом открываются транзисторы VT1, VT2, включающие реле K1, управляющим цепью нагрузки через контакт K1.1. Диод VD1 не пропускает ток самоиндукции при выключении реле.

Несмотря на простоту, схема фотореле обладает высокой чувствительностью. Чтобы ее выставить на необходимый уровень, используется резистор R1.

Напряжение питания подбирается по параметрам реле и составляет 5-15 В. Ток обмотки не превышает 50 мА. Если необходимо его увеличить, можно применить более мощные транзисторы и реле. Чувствительность фотореле повышается с увеличением напряжения питания.

Вместо фоторезистора можно установить фотодиод. Если необходим датчик с повышенной чувствительностью, используются схемы с фототранзисторами. Их применение целесообразно с целью экономии электричества, поскольку минимальный предел срабатывания обычного прибора составляет 5 лк, когда окружающие предметы еще различимы. Порог 2 лк соответствует глубоким сумеркам, после которых через 10 мин наступает темнота.

Фотореле целесообразно применять даже при ручном управлении освещением, поскольку можно забыть выключить свет, а датчик самостоятельно «позаботится» об этом. Установить его несложно, а цена вполне доступна.

Характеристики фотоэлементов

Выбор фотореле определяют следующие факторы:

• чувствительность фотоэлемента;
• напряжение питания;
• коммутируемая мощность;
• внешняя среда.

Чувствительность характеризуется как отношение образующегося фототока к величине внешнего потока света и измеряется в мкА/лм. Она зависит от частоты (спектральная) и интенсивности света (интегральная). Для управления освещением в быту важна последняя характеристика, зависящая от суммарного светового потока.

Величину номинального напряжения можно найти на корпусе прибора или в сопроводительном документе. Устройства зарубежного производства могут иметь другие стандарты напряжения питания.

От мощности светильников, к которым подключено фотореле, зависит нагрузка на его контакты. Схемы фотореле освещения могут предусматривать прямое включение ламп через контакты датчика или через пускатели, когда нагрузка велика.

На открытом воздухе сумеречный выключатель помещается под герметичной прозрачной крышкой. Она является защитой от влаги и осадков. При работе в холодный период применяется подогрев.

Модели заводского изготовления

Раньше схема фотореле собиралась своими руками. Сейчас в этом нет необходимости, так как устройства стали дешевле, а функциональность расширилась. Их применяют не только для внешнего или внутреннего освещения, но также для управлением поливом растений, системой вентиляции и др.

1. Фотореле ФР-2

Модели заводского изготовления широко используются в устройствах автоматики, например, для управления уличным освещением. Часто можно видеть днем горящие фонари, которые забыли выключить. При наличии фотодатчиков нет необходимости в ручном управлении освещением.

Схема фотореле фр-2 промышленного изготовления применяется для автоматического управления уличным освещением. Здесь также коммутационным устройством является реле К1. К базе транзистора VT1 подключены фоторезистор ФСК-Г1 с резисторами R4 и R5.

Питание производится от однофазной сети 220 В. Когда освещенность мала, сопротивление ФСК-Г1 имеет большую величину и сигнала на базе VT1 недостаточно для его открывания. Соответственно закрыт и транзистор VT2. Реле K1 включено, и его рабочие контакты замкнуты, поддерживая лампы освещения горящими.

Когда освещенность увеличивается до порога срабатывания, снижается сопротивление фоторезистора и открывается транзисторный ключ, после чего реле K1 отключается, размыкая цепь питания ламп.

2. Виды фотореле

Выбор моделей достаточно велик, чтобы можно было выбрать подходящую:

• с выносным датчиком, расположенным вне корпуса изделия, к которому подводятся 2 провода;
• люкс 2 — устройство с высокой надежностью и уровнем качества;
• фотореле с питанием 12 В и нагрузкой не выше 10 А;
• модуль с таймером, монтирующийся на ДИН-рейку;
• устройства ИЭК отечественного производителя с высоким качеством и функциональностью;
• AZ 112 — автомат с высокой чувствительностью;
• ABB, LPX — надежные производители устройств европейского качества.

Способы подключения фотореле

Перед приобретением датчика необходимо подсчитать потребляемую светильниками мощность и взять с запасом 20 %. При значительной нагрузке схема уличного фотореле предусматривает дополнительную установку электромагнитного пускателя, обмотка которого должна включаться через контакты фотореле, а силовыми контактами коммутировать нагрузку.

Для дома такой способ применяется редко.

Перед установкой проверяется напряжение сети питания ~220 В. Подключение производится от автоматического выключателя. Фотодатчик устанавливается таким образом, чтобы свет от фонаря не попадал на него.

На приборе применяются клеммы для подключения проводов, что делает монтаж проще. Если они отсутствуют, применяется распределительная коробка.

За счет применения микропроцессоров схема подключения фотореле с другими элементами приобрела новые функции. В алгоритм действий внесли таймер и датчик движения.

Удобно, когда светильники автоматически включаются при прохождении человека по лестничной площадке или по дорожке сада. Причем срабатывание происходит только в темное время суток. За счет применения таймера фотореле не реагирует на свет фар от проезжающих автомобилей.

Простейшая схема подключения таймера с датчиком движения — последовательная. Для дорогих моделей разработаны специальные программируемые схемы, учитывающие различные условия эксплуатации.

Фотореле для уличного освещения

Для подключения фотореле схема наносится на его корпус. Ее можно найти в документации на прибор.

Из прибора выходят три провода.

1. Нулевой проводник — общий для светильников и фотореле (красный).
2. Фаза — подключается на вход прибора (коричневый).
3. Потенциальный проводник для подачи напряжения от фотореле на светильники (синий).

Устройство работает по принципу прерывания или включения фазы. Цветовая маркировка у разных производителей может отличаться. Если в сети есть проводник «земля», его к прибору не подключают.

В моделях со встроенным датчиком, который находится внутри прозрачного корпуса, работа уличного освещения автономна. К нему нужно только подвести питание.

Варианты с выносом датчика применяются в случае, когда электронную начинку фотореле удобно разместить в щите управления с другими приборами. Тогда нет необходимости в автономной установке, протягивании электропроводки питания и обслуживании на высоте. Электронный блок размещается внутри помещения, а датчик выносится наружу.

Особенности фотореле для уличного освещения: схема

При установке фотореле на улице надо учитывать некоторые факторы.

1. Наличие питающего напряжения ~220 В и соответствие мощностей контактов и нагрузки.
2. Не допускается установка приборов рядом с легко воспламеняющимися материалами и в агрессивной среде.
3. Основание прибора размещается внизу.
4. Перед датчиком не должны находиться качающиеся предметы, например, ветви деревьев.

Подсоединение проводов выполняется через распределительную коробку для улицы. Она закрепляется рядом с фотореле.

Выбор фотореле

1. Возможность регулирования порога срабатывания позволяет производить подстройку чувствительности датчика в зависимости от времени года или при пасмурной погоде. В результате обеспечивается экономия электричества.
2. Минимум трудозатрат требуется при монтаже фотореле со встроенным чувствительным элементом. При этом не требуются особые навыки.
3. Реле с таймером хорошо программируется для своих потребностей и работы в установленном режиме. Можно настроить прибор для отключения в ночное время. Индикация на корпусе прибора и кнопочное управление позволяют легко производить настройку.

Заключение

Применение фотореле позволяет автоматически контролировать период включения ламп. Теперь уже отпала необходимость в профессии фонарщика. Схема фотореле без участия человека по вечерам зажигает свет на улицах и выключает его утром. Устройства могут управлять системой освещения, что повышает ее ресурс и делает эксплуатацию проще.

fb.ru

Схемы монтажа и способы подключения солнечных батарей

Альтернативный источник энергии на базе солнечных батарей – отличный вариант для организации независимого энергоснабжения. Он обеспечит высокую энергетическую эффективность не только в знойные деньки, но и в пасмурную погоду. Было бы неплохо иметь такое устройство у себя дома, не так ли?

Для этого нужно лишь грамотно подобрать технические компоненты и произвести монтаж. Сделать это может каждый, зная схемы и способы подключения солнечных батарей. Мы расскажем, как сооружается производительная система, перерабатывающая “зеленую энергию” в электричество, необходимое для питания бытового оборудования.

Кроме того, вы узнаете, как выбрать место для установки гелиопанелей и как совместить их со стационарной электросетью. Полезные советы и важные рекомендации окажут действенную помощь домашним мастерам. Для упрощения восприятия приведены тематические фотографии, схемы и видеоролики.

Содержание статьи:

Устройство солнечной батареи

Планируя выполнить подключение солнечных панелей собственноручно, необходимо иметь представление, из каких элементов состоит система.

Солнечные панели состоят из комплекта , основное предназначение которых – преобразовывать солнечную энергию в электрическую. Сила тока системы зависит от интенсивности света: чем ярче излучения, тем больший ток генерируется.

Помимо солнечного модуля в устройство такой электростанции входят фотоэлектрические преобразователи – контроллер и инвертор, а также подключенные к ним аккумуляторы

Основными конструктивными элементами системы выступают:

• Солнечная батарея – преобразует солнечный свет в электрическую энергию.
• Аккумулятор – химический источник тока, который накапливает сгенерированную электроэнергию.
• Контроллер заряда – следит за напряжением аккумуляторов.
• Инвертор, преобразующий постоянное электрическое напряжение аккумуляторной батареи в переменное 220В, которое необходимо для функционирования системы освещения и работы бытовой техники.
• Предохранители, устанавливаемые между всеми элементами системы и защищающие систему от короткого замыкания.
• Комплект коннекторов стандарта МС4.

Помимо основного предназначения контроллера – следить за напряжением аккумуляторов, устройство по мере необходимости отключает те или иные элементы. Если показатель на клеммах аккумулятора в дневное время достигает отметки в 14 Вольт, что указывает на их перезарядку, контроллер прерывает зарядку.

В ночной период, когда показатель напряжения аккумуляторов достигает предельно низкой отметки в 11 Вольт, контроллер останавливает работу электростанции.

Где лучше установить панели?

Первое, что необходимо сделать перед тем, как установить и подключить солнечную батарею – определиться с местом размещения агрегата.

Для установки фотоэлектрических модулей удобно использовать стационарные конструкции, выполненные из металлических профилей, либо же более модернизированные поворотные аналоги

Солнечные батареи можно размещать практически в любой хорошо освещаемой точке:

• на крыше загородного коттеджа;
• на балконе многоквартирного дома;
• на прилегающей к дому территории.

Главное – обеспечить необходимые условия для получения максимальной выработки электроэнергии. Одним из таковых является ориентация и угол наклона относительно горизонта. Так светопоглощающая поверхность агрегата должна быть направлена в южную сторону.

В идеале солнечные лучи должны падать на нее под 90°. Чтобы добиться этого эффекта, необходимо подобрать оптимальный угол уклона в зависимости от климатических условий региона. Для каждого региона этот показатель свой.

Чтобы обеспечить максимальную производительность солнечных батарей, угол наклона устройств рекомендуется менять 2-4 раза в год: 18 апреля, 24 августа, 7 октября и 5 марта

К примеру, в московском регионе угол наклона размещения поверхности солнечных батарей для летних месяцев составляет 15-20°, а в зимние месяцы изменяется до отметки в 60-70°.

При размещении солнечных батарей на прилегающей к дому территории, панели лучше приподнять над поверхностью почвы как минимум на полметра – на случай выпадения большого количества снега. Такое решение правильно и в том плане, что обеспечивает достаточное расстояние для циркуляции воздуха.

Стоит помнить, что даже небольшая тень пагубно влияет на выработку электричества агрегатом. Панели нужно размещать лишь в местах, которые не подвержены даже малейшему затенению.

Некоторые «умельцы» с целью защиты батарей устанавливают сверху панелей дополнительное стекло, но даже при видимой прозрачности стеклянная прослойка способна снизить КПД панелей на 30%

Существует несколько способов фиксации панелей:

• посредством задействования прижимных фиксаторов;
• путем болтового соединения через сквозные отверстия, расположенные в нижней части рамки.

Опорная конструкция должна быть выполнена из корозионностойких материалов. Независимо от способа монтажа в конструкцию панелей нельзя самостоятельно вносить изменения и просверливать дополнительные отверстии.

Задача домовладельца – поддерживать панели в чистом виде. Скопления на экране пыли, снега и птичьего помета как минимум на 10% уменьшает количество электроэнергии, произведенной системой.

Варианты соединения гелиобатарей

Солнечные батареи состоят из нескольких отдельных панелей. Чтобы увеличить выходные параметры системы в виде мощности, напряжения и тока, элементы присоединяют друг к другу, применяя законы физики.

Соединение нескольких панелей между собой можно выполнить, применив одну из трех схем монтажа солнечных батарей:

• параллельная;
• последовательная;
• смешанная.

Параллельная схема предполагает подключение одноименных клемм друг к другу, при котором элементы имеют два общих узла схождения проводников и их разветвления.

При параллельной схеме «плюсы» соединяются с «плюсами», а «минусы» с «минусами», в результате чего выходной ток увеличивается, а напряжение на выходе остается в пределах 12 Вольт

Величина максимально возможного тока на выходе при параллельной схеме прямо пропорциональна . Принципы расчета количества приведены в рекомендуемой нами статье.

Последовательная схема предполагает подключение противоположных полюсов: «плюс» первой панели к «минусу» второй. Оставшийся незадействованный «плюс» второй панели и «минус» первой батареи подключают к расположенному дальше по схеме контроллеру.

Такой вид соединения создает условия для протекания электрического тока, при котором остается единственный путь для передачи энергоносителя от источника к потребителю.

При последовательной схеме подключения напряжение на выходе увеличивается и достигает отметки в 24 Вольт, чего бывает достаточно для запитки портативной техники, светодиодных ламп и некоторых электроприемников

Последовательно-параллельную или смешанную схему чаще всего используют при необходимости соединения нескольких групп батарей. Посредством применения этой схемы на выходе можно увеличить и напряжение и ток.

Такой вариант выгоден и в том плане, что в случае выхода из строя одного из конструктивных элементов системы, другие связующие цепи продолжают функционировать. Это существенно повышает надежность работы всей системы.

При последовательно-параллельной схеме подключения напряжение на выходе достигает отметки, характеристики которой наиболее подходят для решения основной массы бытовых задач

Принцип сборки комбинированной схемы построен на том, что устройства внутри каждой группы соединяются параллельно. А подключение всех групп в одну цепь осуществляется последовательно.

Комбинируя разные типы соединений, не составит труда собрать батарею с необходимыми параметрами. Главное – число соединенных элементов должно быть таким, чтобы подводимое к аккумуляторам рабочее напряжение с учетом его падения в зарядной цепи превышало напряжение самих , а нагрузочный ток батареи при этом обеспечивал необходимую величину зарядного тока.

Схема сборки солнечной электросистемы

Подключение солнечных панелей осуществляется посредством задействования встроенных соединительных проводов сечением в 4 мм². Лучше всего для этой цели подходят одножильные медные провода, изоляционная оплетка которых устойчива к ультрафиолетовому излучению.

В случае использования провода, изоляция которого не устойчива к воздействию УФ-лучей, его наружную прокладку рекомендуется выполнять гофрорукаве.

Конец каждого провода соединен с разъемом стандарта МС4 посредством пайки или обжима, благодаря чему обеспечивается герметичное соединение

Независимо от выбранной схемы перед в обязательном порядке необходимо проверить правильность электромонтажа.

При подключении панелей не рекомендуется превышать технические требования по допустимому току и максимальному напряжению других устройств. Важно придерживаться указанных производителем технических требований контроллера заряда и инвертора.

Стандартная схема сборки самой простой солнечной электростанции выглядит следующим образом.

Схема подключения панелей к аккумулятору, инвертору и контроллеру имеет простое исполнение, а потому особых сложностей в подключении не вызывает

Чтобы избежать поломки , при подключении элементов системы важно соблюдать последовательность.

Монтажные работы выполняют в несколько этапов:

1. Аккумулятор подключают к контроллеру, задействуя для этого соответствующие разъемы и не забывая соблюдать полярность.
2. К контроллеру через разъемы при соблюдении все той же полярности присоединяют солнечную батарею.
3. К разъемам контроллера подключают нагрузку в 12 В.
4. Если необходимо преобразовать электрическое напряжение с 12 до 220 В, то в схему включают инвертор. Его подключают только к аккумулятору и ни в коем случае не напрямую к контроллеру.
5. К свободному выходу инвертора подключают электроприборы, рассчитанные на напряжение в 220 В.

Выполнив соединение, нужно проверить полярность и измерить напряжение холостого хода панелей. Если показатель отличается от паспортного значения – соединение выполнено неправильно.

Для подключения устройства к системе нет необходимости вскрывать распаечную монтажную коробку – все соединительные разъемы расположены в доступности

На завершающем этапе солнечную батарею необходимо заземлить. Чтобы минимизировать вероятность короткого замыкания, в местах соединения между аккумулятором, инвертором и контроллером устанавливают предохранители.

Желающим соорудить солнечную батарею собственноручно поможет информация, приведенная .

Подключение разнонаправленных элементов

Применяя последовательную схему монтажа солнечных батарей, чтобы не снизить эффективность работы устройств, все панели общей цепи следует размещать под одним углом и на одной плоскости.

Если же панели будут располагаться в различных плоскостях, это может привести к тому, что ближняя или более освещенная станет работать мощнее расположенных чуть дальше.

Это значит, что ближняя панель будет генерировать электричество, часть которого будет отходить для нагрева дальних панелей. И причина кроется в том, что ток течет по пути наименьшего сопротивления. Чтобы минимизировать потери, для каждой панели лучше задействовать отдельный контроллер.

Основные требования при задействовании контроллера – мощность подключаемых панелей свыше 1 кВт и удаленность между батареями на достаточно большое расстояние

Решить вопрос можно и путем установки отсекающих диодов. Их размещают внутри между пластинами. Благодаря этому, выдавая максимальный показатель мощности, пластины не перегреваются.

Немаловажное значение имеет и падение напряжения в соединениях, а также самих проводах низковольтной части системы.

Таблица несоответствия передаваемой мощности сечению провода, красным указывающая параметры, при которых возникает риск сильного пожароопасного нагрева

В качестве примера может служить тот факт, что на метровый отрезок кабеля сечением 4 мм² при прохождении тока показателем 80А (напряжение 12 В) значения падают на 3,19%, что составляет 30,6 Вт. При задействовании скруток падение напряжения может варьироваться в пределах от 0,1 до 0,3 В.

Совмещение гелиоэнергии и стационарной сети

Планируя использовать электроэнергию от солнца параллельно с обустроенной централизованной стационарной сетью, схему подключения делают несколько иной. И основная причина такого решения в том, что у частного потребителя нет возможности «сбрасывать» оставшуюся энергию.

А это может спровоцировать перепады напряжения длительностью до одной секунды.

При совмещении солнечной электроэнергии со стационарной централизованной сетью руководствуются все тем же правилом: чем больше источников подключается, тем сложнее становится схема

Согласно выше приведенной схеме, напряжение от гелиополя первым делом направляется в сторону АКБ, а уже оттуда и передается на нагрузку.

Проектируя такой вариант монтажа в расчет стоит брать два вида нагрузки:

• не резервируемая – свет в доме, бытовая техника и пр.;
• резервируемая – аварийное освещение, холодильник, электрический котел.

Учитывайте: чем больше емкость аккумулятора, тем больше проработают в автономном режиме резервируемые электроприборы.

Выбирая такой способ генерации энергии в сеть, будьте готовы к тому, что придется оформлять разрешение в местных энергосетях.

Несмотря на то, что вырабатывают напряжение, качество которого порой выше того, что в централизованной сети, местные энергосети не дают добро на то, чтобы электросчетчик вращался в обратную сторону.

По этой причине согласно схеме солнечные инверторы прекращают работу в момент пропадания напряжения в сети. А резервируемая нагрузка начинает «запитываться» от АКБ.

Выводы и полезное видео по теме

Авторы видеоматериала, который предоставлен ниже, делятся личным опытом и разбирают нюансы монтажа гелиопанелей.

Видео #1. Пример сборки и монтажа системы заводского образца:

Видео #2. Как правильно установить панели:

Ничего сложного в процессе соединения нескольких панелей с другими элементами системы нет. Но для начинающего мастера процесс может стать затруднительным. Поэтому при отсутствии опыта в расчетах и навыков монтажа стоит обратиться к специалисту, владеющему необходимыми знаниями.

Хотите рассказать, как собирали собственную солнечную электростанцию для дачи или загородного дома? Возможно, вам известны тонкости процесса, не описанные в статье? Пишите, пожалуйста, комментарии в находящемся ниже блоке, задавайте вопросы, делитесь мнением и фото по теме статьи.

sovet-ingenera.com

Схема подключения фотоэлемента – особенности разработки

Содержание:

• Что представляет собой фотоэлемент?
• Фотодатчик на основе элемента – принцип действия
• Преимущества использования фотоэлементов
• Как подключить фотореле?

Сложность создания уличного освещения на частных и приусадебных участках состоит в том, что оно должно быть ярким и комфортным для человека. Еще одно важное условие – рациональный расход электроэнергии. С целью оптимизировать систему фонарей и светильников, многие владельцы домов предпочитают использовать фотоэлемент. Правильная схема установки фотоэлемента обеспечит яркий и качественный свет при минимальных затратах.

Что представляет собой фотоэлемент?

Фотоэлемент регулирует яркость и направленность уличного освещения, что позволит эффективно расходовать электроэнергию. Эти устройство созданы из полупроводниковых материалов, которые способны преобразовывать солнечную или световую энергию в электрическую.  В качестве полупроводников выступают такие материалы как кремний или сульфид камния.

Фотоэлемент устанавливают не только в системы уличного освещения, он также монтируется:

1. На солнечные батареи.
2. В комплекте с реле на турникеты в метро и другие автоматические системы.
3. На приемники радио.
4. На приемники изображения и видео.
5. В устройства, которые читают компакт-диски и другие электронные носители информации.

Внешне современный фотоэлемент выглядит как обычная световая лампочка. Они имеют малые габариты и характеризуются простотой в установке.

Фотодатчик на основе элемента – принцип действия

Фотоэлементы используются совместно с реле и ламповым усилителем. При объединении этих составляющих можно получить фотодатчик (или фотореле).

Фотореле часто устанавливают в системах уличного освещения, оно делает процесс розжига и выключения ламп автоматическим, а также следит за уровнем напряжения в сети. Принцип работы такого датчик сводится к тому, что после того, как подключение произведено и на катод попали солнечные лучи, элемент преобразует световую энергию в электрическую. Электроэнергия отправляется на ламповый усилитель, что приводит в действие реле. Реле срабатывает, подключенные к нему устройства загораются.

Любые такие датчики настроены на определенную волну – ультрафиолетового или инфракрасного излучения. Каждый из приборов имеет собственный диапазон чувствительности, его можно регулировать в зависимости от назначения приспособления и места расположения элемента.

В  большинстве современных моделей, схема предусматривает также защиту от помех – она необходима для того, чтобы датчик не реагировал на свет фар и другие посторонние источники.

Большое преимущество подключения фотоэлемента в сеть уличного освещения состоит в том, что он позволяет создать полностью автоматизированный свет на участке. Например, можно сделать так, чтобы элементы уличного освещения в саду включалось сразу после захода солнца, а на террасе – с первыми сумерками.

Преимущества использования фотоэлементов

Правильно составленная схема подключения таких элементов в датчики обладает множеством преимуществ для владельцев приусадебного участка. Среди них можно выделить:

• Экономия электроэнергии. Особенно большая экономия наблюдается при установке фотоэлемента с датчиком движения.
• Дает возможность управлять светом на территории.
• Позволяет регулировать яркость свечения.
• Низкая стоимость.
• Доступность монтажа.
• Длительный срок эксплуатации ламп.

Такие элементы устанавливаются не только в фотореле, они также являются частью выключателя и фиксируют изменения тока. Именно на этом основана работа выключателя – при падении тока в сети свет гаснет.

Как подключить фотореле?

Фотоэлемент в составе фотореле обеспечит стабильную работу систем уличного освещения на участке. Любое фотореле состоит из:

1. Фотоэлемента.
2. Датчика тока.
3. Реле с выходными контактами.
4. Силового повторителя контактов, работающего при мощных нагрузках.

Наиболее популярными моделями сегодня являются ФР 601 и ФР 602 – бюджетные варианты. Схема подключения устройства расположена на упаковке товара, каждый производитель снабжает элемент бумагами, где есть схема установки. На корпусе элемента есть несколько цветных проводов, цвет необходим, чтобы в процессе установки не удалось провести подключение неправильно.

Зеленый цвет показывает «ноль», черный – «фазу»,  а красный – коммутирующую фазу, для подключения светильника. Подключать провода нужно будет к соединительной коробке, расположенной на стене. Подключение «ноль» необходимо для электропитания сети. Как правильно подключить устройство и схема приведены в инструкции. Это несложная процедура, и если у вас есть минимальные навыки работы с электриков, проблем не возникнет. При неправильном подключении проводов также не произойдет ничего опасного – сеть просто не будет работать. Сама коробка устанавливается на стену, согласно той же инструкции.

Чтобы настроить реле на работу в пасмурную погоду, нужно перенести регулятор в сторону «плюса».  Если регулятор включен на «минус» — устройство будет работать только в темное время суток. Настройку можно провести в любой момент.

Установка фотодатчика является очень выгодным решением, что позволит сэкономить не только на электроэнергии, но и на новых светильниках – так как теперь они работают автоматически и только по необходимости, срок службы приборов существенно вырастет.

Подписаться на рассылку

Содержание: