Энергосберегающее фотореле. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Освещение

 Комментарии к статье

Одна из причин перерасхода электроэнергии - бесцельное горение светильников в утреннее и дневное время, когда естественного света достаточно. Причина этого в том, что при медленном нарастании освещенности человек не может своевременно определить момент, когда пришла пора выключить искусственный свет. Особенно часто такая ситуация встречается в учреждениях. Авторы предлагают фотореле, выключающее освещение автоматически и лишенное, по их мнению, многих недостатков предыдущих разработок.

Перерасход электроэнергии трудно оценить количественно. Если предположить, что искусственный свет выключают на 30 мин позже момента наступления достаточной естественной освещенности, а система освещения состоит из 20 ламп ЛБ-40, что примерно соответствует обычному рабочему или учебному помещению, то за год будет перерасходовано около 144 кВт ч электроэнергии. На самом деле свет зачастую не выключают до самого вечера, поэтому такую оценку можно считать оптимистичной, перерасход гораздо больше.

Чтобы предотвратить перерасход, обычно применяют автоматические системы управления освещением. Сложные централизованные системы такого рода часто оказываются недоступными из-за их высокой цены и трудоемкости установки. Те, что включают и выключают освещение в заданное время суток независимо от реальной освещенности, требуют, как правило, систематического обслуживания - корректировки моментов срабатывания. Устройства на базе датчиков присутствия чувствительны к помехам, кроме того, они работают только при условии постоянного перемещения людей по помещению или создания ими достаточно громкого акустического шума. Традиционные фотореле с наступлением сумерек включают освещение повторно, когда в нем в большинстве случаев уже нет необходимости.

Предлагаемое фотореле автоматически выключает электрический свет, когда естественного света стало достаточно, и не включает вечером, даже если выключатель оставлен во включенном состоянии. При всем этом устройство позволяет включить свет вручную, если в этом есть необходимость. Фотореле не требует установки дополнительных органов управления, довольно легко встраивается в существующую электропроводку, может, в принципе, управлять лампами любой мощности. Пороговый уровень освещенности, на которую оно реагирует, регулируют при его установке.

Рис. 1 (нажмите для увеличения)

Схема фотореле показана на рис. 1. Переменное напряжение сети 220 В подают на него через не показанный на схеме имеющийся в электропроводке штатный выключатель освещения. Узел питания выполнен по классической схеме с балластным конденсатором С5. Резистор R5 ограничивает амплитуду импульса тока зарядки конденсатора С5 в момент включения. После выключения сетевого напряжения этот конденсатор разряжается через резистор R7.

На диоде VD6 собран однополупериодный выпрямитель, а диод VD5 пропускает. через себя полупериоды обратной для VD6 полярности. Это предотвращает зарядку конденсатора С5 постоянной составляющей выпрямленного тока. После сглаживания пульсаций конденсатором С7 выпрямленное напряжение поступает на стабилизатор индуктивностью 100...200 мкГн, он должен быть рассчитан на суммарный ток ламп, коммутируемых фотореле.

Так как включение и выключение симистора происходят при нулевых значениях напряжения сети, дроссель в большинстве случаев можно заменить перемычкой. Он нужен только в том случае, если поступают жалобы на создаваемые фотореле помехи. При суммарной мощности ламп более 150 Вт следует установить симистор VS1 на тепло-отвод достаточной площади. Светодиод АЛ307БМ можно заменить любым другим, желательно повышенной яркости.

Рис. 2

Примененный авторами фотодиод не имел маркировки. В этом устройстве может работать практически любой из них, требуется лишь подобрать номинал резистора R1. Следует отметить, что правильная работа фотореле во многом зависит от места и способа установки фотодиода. Какие-либо четкие критерии выбора этого места указать трудно из-за большого разнообразия геометрии помещений, характера их естественного освещения, конфигурации, размещения и мощности искусственных источников света. Поэтому место установки придется подбирать опытным путем по наиболее уверенному срабатыванию фотореле в нужные моменты времени. Чтобы исключить влияние помех, светодиод следует соединять с платой свитыми вместе проводами минимальной длины. Следует учесть, что он гальванически соединен с сетью.

Программа микроконтроллера фотореле написана на языке PIC Basic Pro. Для загрузки программы в микроконтроллер использовалась компьютерная программа IC-Prog. Поскольку информация о необходимой конфигурации микроконтроллера имеется в НЕХ-файле программы (это одно из отличий микроконтроллеров РІС от AVR), программатор устанавливает ее автоматически.

Фотореле, собранное из исправных деталей, как правило, начинает работать сразу после включения. Для того чтобы установить порог освещенности, выше которого электрическое освещение должно быть выключено, необходимо добиться, чтобы освещенность в помещении стала равной этому значению (например, дождаться соответствующего времени суток). Замкнув контакты выключателя SA1, следует установить движок подстроечного резистора R2 в положение, максимально близкое к тому, при переходе через которое включается и выключается светодиод HL1.

Если при эксплуатации устройства потребуется включить освещение, которое выключило фотореле, достаточно кратковременно разомкнуть и тут же замкнуть выключатель, имеющийся в цепи его сетевого питания.

Программу микроконтроллера можно скачать с ftp://ftp.radio.ru/pub/2013/05/1.zip.

Литература

1. Айзенберг Ю. Б. (ред.) Энергосбережение в освещении. - М.: Знак, 1999.
2. Вернер В. Интеллектуальная система управления внутренним освещением. - Светотехника, 1993, № 4, с. 15-19.

Автор: Б. Поезжалов, Ю. Мартынюк

Смотрите другие статьи раздела Освещение.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Эффективная защита от коррозии 21.06.2025

Коррозия - один из главных врагов железа и его сплавов, ежегодно причиняющий ущерб на миллиарды долларов в инфраструктуре, транспорте и промышленности. Существующие антикоррозионные решения, такие как цинковое покрытие, со временем теряют эффективность: они отслаиваются, повреждаются или дают микротрещины, открывая путь влаге и соли. На этом фоне ученые активно ищут способы сделать защиту от коррозии более стойкой, долговечной и экономичной. Группа исследователей из Института химии Еврейского университета в Иерусалиме предложила новый подход к решению этой задачи. В отличие от традиционных защитных покрытий, которые опираются лишь на физическую адгезию к металлу, их метод включает создание прочной химической связи на молекулярном уровне. Основа разработки - двухслойная структура, где первым наносится слой N-гетероциклических карбенов, а вторым - полимер высокой прочности. Карбены играют роль своеобразного "молекулярного суперклея", надежно соединяя металл и полимер в единую систе ...>>

Открыт p-волновый магнетизм 21.06.2025

Современная физика постоянно расширяет горизонты нашего понимания материи, и одним из самых перспективных направлений сегодня остаются исследования в области спиновых и магнитных состояний. В мире, где стремительно растут вычислительные нагрузки и потребность в энергоэффективных решениях, ученые ищут принципиально новые подходы к хранению и обработке информации. Одним из таких прорывов стало открытие нового типа магнетизма - так называемого p-волнового магнетизма, зафиксированного в лабораторно выращенном кристалле никелия йодида (NiI2). Международная команда исследователей, в которую вошли ученые Массачусетского технологического института (MIT), сумела создать сверхтонкие слои кристалла в условиях высокотемпературной печи. Как отмечает физик Риккардо Комина, никелий йодид оказался идеальной модельной системой для проверки теоретических предположений о существовании этого необычного состояния материи. При помощи поляризованного света исследователи наблюдали спиральную организацию эл ...>>

Социальные сети вредят здоровому сну 20.06.2025

В эпоху смартфонов и постоянного подключения ко всему, все больше людей сталкиваются с проблемами сна. Усталость по утрам, сложности с засыпанием и ощущение "разбитости" - частые жалобы, с которыми сталкиваются даже молодые и здоровые пользователи. Ученые давно предостерегают от употребления кофеина, алкоголя и использования гаджетов поздним вечером. Однако новое исследование добавило в этот список еще один вредный фактор: активность в социальных сетях перед сном. Команда исследователей из Университета Дюка под руководством специалиста по данным доктора Уильяма Мейерсона проанализировала поведение более 50 тысяч пользователей социальных сетей. Целью было выяснить, как время публикаций влияет на привычки сна. Результаты оказались неожиданно тревожными: люди, публиковавшие посты менее чем за час до сна, засыпали в среднем на три часа позже, чем те, кто этого не делал. Особенно заметным оказался эффект среди тех, кто размещал по нескольку постов подряд. Эти участники оставались акти ...>>

Случайная новость из Архива Электрические пули 07.09.2004 Помнится, моряки с "Наутилуса" стреляли в морских чудовищ электрическими пулями, представлявшими собой миниатюрные лейденские банки. Подобный, но не смертельный, боеприпас разработала американская фирма "Текносис". Электрические пули предназначены в основном для полиции и заменят резиновые пули, нередко наносящие довольно серьезные травмы. Под резиновой оболочкой электрической пули скрывается ядро из пьезокерамики. При ударе о мишень пуля развивает кратковременный электрический разряд в 50-250 киловольт, на несколько десятков секунд обездвиживающий злоумышленника. За это время полиция успевает его скрутить. Стрельба эффективна на расстояние до ста метров. Промышленное производство электрических пуль должно начаться весной 2005 года.

Другие интересные новости:

▪ Открыта еще одна форма льда

▪ Bluetooth 5.0 радиомодули STMicroelectronics BlueNRG-M2SA и BlueNRG-M2SP

▪ Рекордный трос

▪ Чип MediaTek Helio P22

▪ Турбулентность выявляется лидаром

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Студенту на заметку. Подборка статей

▪ статья Кох Роберт. Биография ученого

▪ статья Что такое лесоводство? Подробный ответ

▪ статья Битенговый узел. Советы туристу

▪ статья Приставка к осциллографу. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Нормы испытаний электрооборудования и аппаратов электроустановок потребителей. Допустимые значения сопротивлений постоянному току элементов КРУ. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2025