Automaty zmierzchowe, czujniki zmierzchu

Pytania można by jeszcze mnożyć.
Dlatego zaprojektowaliśmy, skonstruowaliśmy i produkujemy automaty zmierzchowe, które odpowiadają pozytywnie na zadane pytania. W tym celu zastosowaliśmy:

CZUJNIKI ELEKTRONICZNE

o charakterystyce logarytmicznej, zbliżonej do charakterystyki ludzkiego wzroku. Jeśli nie zamieścilibyśmy opisanej podziałki na tarczy potencjometru, to można by domniemywać, że jest to charakterystyka liniowa. Można to porównać do urządzeń akustycznych. Do regulacji głośności stosuje się potencjometry o charakterystyce logarytmicznej. Zapewnia to fizyczne odczucie, że kiedy obracamy gałkę głośności, natężenie dźwięku narasta liniowo. Wyobraźmy sobie, że do regulacji siły głosu w odbiorniku radiowym użyty zostałby potencjometr liniowy (lub układ elektroniczny realizujący taką funkcję). Wówczas zmiany natężenia dźwięku przy kręceniu gałką głośności w jednym przedziale byłyby bardzo małe, w innym bardzo duże. Zapewne użytkownik nie byłby zadowolony z takiej regulacji.

Wracając do światła, jeśli przyjmiemy, że zakres regulacji ma wynosić np.: 1…1000 lx, to przy potencjometrze liniowym mamy nastawy:

• koniec skali potencjometru – 1000 lx,
• 1/2 skali potencjometru – 500 lx,
• 1/4 skali potencjometru – 250 lx,
• 1/10 skali potencjometru – 100 lx,
• początek skali – 1 lx.

Aby włączanie i wyłączanie oświetlenia było energooszczędne, należy ustawić próg zadziałania czujnika zmierzchowego w okolicach 10 lx, przy skali liniowej praktycznie nie ma takiej możliwości.
Natomiast jeżeli przyjmiemy skalę logarytmiczną w zakresie 1…1000 lx to mamy nastawy:

• koniec skali – 1000 lx,
• 2/3 skali – 100 lx,
• 1/2 skali – 31,6 lx,
• 1/3 skali – 10 lx,
• początek skali – 1 lx.

Przy tej skali możemy precyzyjnie regulować poziom natężenia oświetlenia, zgodny z naszym odczuciem wzrokowym.
Warto przy tym wiedzieć, że przykładowe wartości natężenia oświetlenia są następujące:

• księżyc w pełni – ok. 0,2 lx,
• pod lampą uliczną w nocy ok. 15 lx,
• pomiędzy lampami ulicznymi w nocy ok. 10 lx,
• w bezchmurny dzień, ok. 30 min po wschodzie i ok. 30 min przed zachodem słońca to ok. 100 lx,
• w pochmurny dzień, ok. 1 godz po wschodzie i ok. 1 godz przed zachodem słońca to ok. 100 lx,
• czasem wieczór lub zmierzch trwają jeszcze dłużej,
• pochmurny dzień to 500 do 1500 lx,
• w bezchmurny letni środek dnia np. w czerwcu to ok. 90 000 lx.

Oczywiście wartości te są orientacyjne, bo każdy dzień jest inny, ale dają wyobrażenie o skali zjawiska.

PRZEKAŹNIKI

renomowanej firmy OMRON typ G5RL-1-E-HR o prądzie 16 A i chwilowym prądzie rozruchowym 100 A, sprawdzonym podczas eksploatacji z różnymi odbiornikami, aby można było być pewnym, że przy załączeniu odbiornika nie zostanie na stałe w tej pozycji („styki przekaźnika skleją się”) i trzeba będzie „stukać śrubokrętem lub szczotką”, aby go wyłączyć.
STEROWANIE PRZEKAŹNIKIEM wykonawczym optymalne z punktu widzenia przekaźnika, przy różnych napięciach zasilania i różnej temperaturze pracy.

INFORMACJE LED

w związku z tym że wschód i zachód słońca są zjawiskami wolno zmiennymi oraz załączenie i wyłączenie przekaźnika odbywa się z pewnym opóźnieniem, należy dostarczyć niezbędnych informacji na temat relacji: aktualne (mierzone za pomocą czujnika) i nastawione natężenie oświetlenia oraz stanu przekaźnika.

OPÓŹNIENIE ZADZIAŁANIA

niezależnie od histerezy, która eliminuje krótkotrwałe, duże zmiany natężenia oświetlenia.

HISTEREZĘ

niezbędną przy wolno zmiennych sygnałach.

LISTWY ZACISKOWE

z „windą” zapewniające pewne i stabilne połączenie z przewodami elektrycznymi.

OBUDOWY

spełniające odpowiedni stopień ochrony w zależności od miejsca zainstalowania i przyjazne dla montera.

OBUDOWY W PUSZKACH:

• czytelny opis podłączeń i informacje LED,
• czujnik „patrzący” w górę, bo takie światło należy analizować,
• możliwie duża przestrzeń w puszce na wprowadzenie przewodów,
• prosty dostęp do listwy zaciskowej,
• proste wprowadzenie przewodów do puszki,
• prosty montaż na ścianie.
  
  

OBUDOWY NA SZYNĘ:

• możliwie najwęższa – czyli jeden moduł,
• czytelny opis podłączeń i jednoznaczne informacje LED,
• łatwy montaż.
  
  

CZUJNIKI ZEWNĘTRZNE

• o charakterystyce zbliżonej do charakterystyki ludzkiego wzroku
• odporne na zakłócenia zewnętrzne elektryczne i atmosferyczne,
• o odpowiednim stopniu ochrony (IP65) i przyjaznym montaż,
• dopuszczalnym możliwie długim przewodem podłączeniowym – do 1000 m,
• pomiarem światła z góry i wyeliminowanym wpływie światła bocznego.

AUTOMATY ZMIERZCHOWE używane są do załączania i wyłączania odbiorników różnego rodzaju.
Ponieważ załączanie i wyłączanie odbywa się cyklicznie raz na dobę, czyli 365(6) razy w ciągu roku, nieprawidłowe sterowanie tymi odbiornikami powoduje konkretne straty finansowe, ekologiczne itp. często większe albo znacznie większe (przy dużej mocy załączanych odbiorników) niż koszt zakupu dobrego AUTOMATU ZMIERZCHOWEGO.

WSZYSTKIE nasze AUTOMATY ZMIERZCHOWE posiadają 3 LATA GWARANCJI.

Instrukcje obsługi Automatów Zmierzchowych

 

Jak działa czujnik zmierzchu i czym różni się od wyłącznika czasowego?

Czujnik zmierzchu reaguje na rzeczywiste natężenie oświetlenia, a nie na godzinę z zegara. Dlatego automat zmierzchowy lepiej uwzględnia zmiany pór roku, zachmurzenie i lokalne zacienienie niż zwykły wyłącznik czasowy, który wymaga ręcznej korekty harmonogramu.

Układ opiera się na światłoczułym elemencie elektronicznym, elektronice sterującej i elemencie wykonawczym. Funkcję czujnika pełni najczęściej fotorezystor LDR albo fotodioda światłoczuła, natomiast za przełączanie odbiornika odpowiada przekaźnik elektromagnetyczny lub inny element wykonawczy. W przypadku układów, w których stosuje się przekaźnik zmierzchowy, element ten musi być dobrany do obciążenia.

Progi załączenia i wyłączenia muszą być rozdzielone

Stabilną pracę daje dopiero rozdzielenie progu załączenia od progu wyłączenia. Histereza, czyli kontrolowana różnica między tymi punktami, zapobiega częstemu przełączaniu styków przy wolno zmieniającym się świetle, a opóźnienie zadziałania około 60 s tłumi krótkie zakłócenia, takie jak błysk czy reflektory auta.

Przy uruchomieniu pomagają diody LED pokazujące relację między aktualnym oświetleniem, nastawą i stanem wyjścia. Dobrze zaprojektowany włącznik zmierzchowy pozwala wielokrotnie korygować próg bez zgadywania, czy urządzenie rozpoznaje już noc, czy jeszcze dzień.

Na jakie parametry patrzeć przy wyborze automatu zmierzchowego?

Dobór zaczyna się od odbiornika, nie od samego sterownika. Automat zmierzchowy do jednej lampy LED, grupy opraw, reklamy, rolet lub żaluzji będzie pracował poprawnie tylko wtedy, gdy jego wyjście wytrzyma moc znamionową oraz prąd rozruchowy, który przy zasilaczach LED bywa wielokrotnie wyższy od prądu pracy.

Najwygodniej porównać kilka parametrów jednocześnie, bo dopiero ich zestaw pokazuje trwałość i wygodę użycia:

• zakres regulacji progu w luksach, najlepiej 1-1000 lx

• charakterystykę regulacji zbliżoną do sposobu widzenia człowieka, najlepiej logarytmiczną

• obciążalność wyjścia na poziomie 16 A oraz odporność na prąd rozruchowy rzędu 100 A

• rodzaj obudowy dopasowany do puszki lub montażu na szynie DIN

• czytelność oznaczeń zacisków, sygnalizację LED i wygodne listwy zaciskowe z windą

Listwy zaciskowe z windą, czyli z dociskiem przewodu, ułatwiają wykonanie pewnego połączenia i zmniejszają ryzyko luźnego styku. Tak dobrany przełącznik zmierzchowy pracuje przewidywalnie przez lata i ogranicza ryzyko sklejania styków przy załączaniu obciążenia.

Dlaczego skala logarytmiczna ułatwia regulację?

Regulacja liniowa 1-1000 lx brzmi dobrze na papierze, ale w codziennym ustawianiu jest mało wygodna. Skala logarytmiczna rozkłada nastawy bliżej sposobu, w jaki widzi człowiek, dlatego punkty około 1 lx, 10 lx, 31,6 lx, 100 lx i 1000 lx dają realnie użyteczne odstępy.

Do energooszczędnego sterowania oświetleniem zewnętrznym próg załączenia często ustawia się w pobliżu 10 lx. Dla orientacji księżyc w pełni daje około 0,2 lx, przestrzeń między lampami ulicznymi w nocy około 10 lx, a jasny dzień około pół godziny po wschodzie lub przed zachodem około 100 lx.

Sonda zewnętrzna i obudowa decydują o montażu

Sonda zewnętrzna czujnika zmierzchu powinna mierzyć światło z góry i ograniczać wpływ światła bocznego. Taki układ lepiej ocenia warunki naturalne i rzadziej reaguje na własną oprawę, sąsiednią lampę albo przejeżdżający samochód.

Przy montażu na elewacji lub w ogrodzie minimum stanowi stopień ochrony IP65, a w trudniejszych miejscach spotyka się także stopień ochrony IP67. Długi przewód podłączeniowy, nawet do 1000 m, ułatwia odseparowanie sterownika od czujnika, a obudowa jednomodułowa na szynę DIN lub odpowiednio dobrana puszka skraca czas montażu. W obudowie do puszki liczą się miejsce na przewody, łatwy dostęp do listwy i czujnik skierowany do góry.

Dlaczego czujnik zmierzchu obniża koszty i jak rozpoznać złą regulację?

Czujnik zmierzchu oszczędza energię tylko wtedy, gdy załącza odbiornik dokładnie wtedy, kiedy trzeba. Ponieważ cykl włączenia i wyłączenia powtarza się raz na dobę, nawet niewielkie przesunięcie progu przez 365 dni powoduje zauważalne straty przy większej mocy oświetlenia.

Objawy problemu zwykle są łatwe do wychwycenia, jeśli obserwuje się godzinę pracy i sygnalizację urządzenia:

• zbyt wczesne załączanie oznacza najczęściej zbyt wysoko ustawiony próg

• zbyt późne załączanie oznacza najczęściej zbyt nisko ustawiony próg

• krótkie przełączenia po błysku lub reflektorach wskazują na brak opóźnienia albo zły montaż sondy

• brak reakcji mimo prawidłowego oświetlenia sugeruje błąd podłączenia, uszkodzenie czujnika lub przekaźnika

• sklejanie styków z czasem wskazuje na niedoszacowany prąd rozruchowy odbiornika

W instalacjach domowych i użytkowych trzyletnia gwarancja na automat zmierzchowy może być dobrym sygnałem, bo obejmuje kilka pełnych sezonów pracy. Stabilne sterowanie przekaźnikiem przy różnych napięciach zasilania i w różnych temperaturach pracy dodatkowo zmniejsza ryzyko przypadkowych przełączeń.

Montaż i uruchomienie bez niespodzianek

Podłączenie ma sens tylko wtedy, gdy przed rozpoczęciem prac dobierze się miejsce montażu czujnika i obciążalność wyjścia. Sterownik montuje się zwykle w rozdzielni albo puszce, a czujnik w miejscu dobrze oświetlanym światłem dziennym, lecz nienarażonym na bezpośredni wpływ własnej oprawy.

Przy pracy na napięciu sieciowym podłączenie powinien wykonać elektryk z odpowiednimi uprawnieniami. W razie wątpliwości co do obciążenia lub rodzaju zasilacza LED warto skonsultować dobór przed zakupem.

Jak podłączyć lampę LED na elewacji krok po kroku?

1. odłączyć zasilanie i potwierdzić brak napięcia

2. zamontować sterownik w puszce lub rozdzielni zgodnie z opisem zacisków

3. zamontować czujnik zewnętrzny w miejscu o dobrym dostępie światła dziennego

4. podłączyć przewody zasilania, przewody czujnika i wyjście do lampy według schematu producenta

5. ustawić potencjometr lx na wstępny próg zadziałania

6. sprawdzić wskazania LED, odczekać czas opóźnienia i skorygować nastawę po obserwacji o zmierzchu

Potwierdzenia jakości, które warto sprawdzić

W zastosowaniach domowych znaczenie mają zgodność wykonania, powtarzalność parametrów i odporność środowiskowa. Oznaczenia CE i RoHS potwierdzają podstawowy poziom zgodności formalnej, ale przy zakupie równie ważne są szczelność obudowy, czytelne zaciski, stabilna praca oraz wyłącznik zmierzchowy dobrany do rodzaju odbiornika.