Астрономические таймеры управления приборами освещения

Астрономические таймеры для управления освещением по времени

Астрономические таймеры управления приборами освещения

В наше время для управления освещением на улице и прилегающей к дому территории чаще всего используются фотодатчики ( сумеречные выключатели).

Фотодатчики включают освещение в зависимости от величины естественной освещенности. Как-то так получилось, что все немного подзабыли наиболее популярное техническое решение относительно недавнего прошлого — включение и выключение освещения с помощью суточного реле времени.

Еще до появления фоторезисторов и других фотоэлементов для автоматизации освещения активно применялись различные автоматические устройства с часовыми механизмами. Эти устройства включали и отключали освещения в предварительно заданное время суток. Например, широко распространены были реле 2РВ (однопрограммное) и 2РВМ (двухпрограммное).

Принцип работы этих реле был основан на вращении программного диска с отверстиями, в которые вкручивались специальные штифты по заданной программе. Диск вращался с помощью часового механизма. Пружина часового механизма заводилась под действием электромагнита. При вращении диска штифты нажимали на микровыключатели и при этом включали и отключали освещение.

Астрономические таймеры управления приборами освещения

У этого способа управления освещением есть свои преимущества и недостатки. Преимущества, в основном, связаны с тем, что на работу осветительной установки не влияют никакие случайные засветки. Реле — это относительно простое устройство и его можно размещать абсолютно в любом месте, в том числе и в помещении, в то время, как фотодатчик должен обязательно находится в месте контроля естественной освещенности. Кроме этого, отсутствует необходимость определять необходимый порог освещенности.

Главный недостаток использования суточного реле времени заключается в том, что время восходов и закатов солнца постоянно меняется, что требует регулярной подстройки механизма на новые значения времени восхода и заката солнца что очень не удобно. Если этого не делать, то через определенное время такие реле давали большие погрешности при включении, например включали лампы, тогда когда в этом необходимость полностью отсутствовала из-за достаточно хорошего уровня естественной освещенности.

С бурным развитием электроники и микропроцессорной техники появляются все более умные устройства, которые реализуют напоминают старые проверенные технические решения на более качественном уровне.

Так как в некоторых случаях ограничить обычный датчик освещенности от случайных засветок неимоверно сложно, то на помощь может прейти устройство, в котором необходимость во внешнем датчике освещенности полностью отсутствует — цифровой астрономический таймер.

По своему принципу действия такое устройство похоже на реле времени с часовым механизмом прошлого. Но в отличии от свои предшественников, современные устройства такого типа способны производить автоматический расчет времени восхода и захода солнца и производить переключения в выходных цепях (включая и отключая источники света) только тогда, когда в этом действительно имеется необходимость.

Цифровые астрономические таймеры выпускаются большим количеством производителей и по своим техническим характеристикам они все очень похожи.

Пример такого устройства — астрономический таймер Rex 2000 компании Legrand .

Для того, что бы астрономический таймер Rex 2000 правильно мог определять время восхода и захода солнца в память таймера при его первоначальной настройке необходимо ввести дату, время и локальные координаты (долготу и широту) той местности, где он будет эксплуатироваться. При этом астрономический таймер Rex пригоден для использования в любой точке Земли .

Астрономические таймеры управления приборами освещения

Астрономический таймер Rex2000 компании Legrand

Переключение таймера (управление источниками света) происходит без использования светочувствительного элемента. В целях экономии электроэнергии ночью возможно программированное отключение таймера. Время переключения легко определяется по сегментированному дисплею.

Возможна коррекция времени включения и выключения в пределах +/- 60 мин от рассчитанных астрономическим таймером значений времени восхода и захода солнца. Кроме этого, управляющий вход «S» таймера позволяет включить таймер независимо от текущей программы. Как заявляет фирма-производитель, точность таймера составляет +/- 1 с/сут.

Таймер автоматически совершает переход на «зимнее»/«летнее» время. Имеется пломбируемая крышка. Интерфейс программирования «FACE». Разные модели таймеров могут получать питание от напряжения 230 В или 24 В. Рабочая температура -20…+55 о С. Степень защиты – IP20.

Существует модель астрономического таймера, который может управлять сразу двумя каналами. В таймере имеется 1 или 2 переключающих контакта на 16 А для чисто активной нагрузки или 4 А для индуктивной (при cos фи = 0,6). Если Вам необходимо подключить через таймер более мощные лампы, то в этом случае подключение ламп нужно производить через электромагнитные пускатели. При этом астрономический таймер уже будет управлять не непосредственно линией, а катушкой электромагнитного пускателя.

Астрономические таймеры управления приборами освещения

Схема подключения астрономического таймера Rex2000

У некоторых производителей в астрономический таймер заложена функция автоматического определения времени восходов и закатов солнца по введенному названию города и текущей дате. Кроме этого в таймере может быть встроенный счетчик отработанного таймером времени и количества включения нагрузки, возможность ввода пароля для того, чтобы исключить чужое вмешательство в работу устройства.

Большинство автоматических таймеров выпускаются для монтажа на DIN -рейку (стандартную металлическую рейку шириной 35 мм) и имеют простую схему подключения.

Астрономический таймер сохраняя все достоинства устройства с часовым механизмом (главное преимущество заключается в том, что отсутствует необходимость в монтаже датчика освещенности) управляет источниками света в зависимости от естественной освещенности (правда определенной расчетным путем).

Астрономический таймер. Конструкция, настройка и применение.

Астрономические таймеры управления приборами освещения

Астрономический таймер

Астрономический таймер, или, как иногда называют данные приборы — астрономическое реле и реле с астрономической программой — позволяет автоматически управлять освещением в зависимости от географического местоположения и астрономического времени, т.е. времени года и реального времени.

В наше время для управления освещением на улице и прилегающей к дому территории чаще всего используются фотодатчики . Фотодатчики включают освещение в зависимости от величины естественной освещенности. Как-то так получилось, что все немного подзабыли наиболее популярное техническое решение относительно недавнего прошлого — включение и выключение освещения с помощью суточного реле времени.

Еще до появления фоторезисторов и других фотоэлементов для автоматизации освещения активно применялись различные автоматические устройства с часовыми механизмами. Эти устройства включали и отключали освещение в предварительно заданное время суток.

Принцип работы этих реле был основан на вращении программного диска с отверстиями, в которые вкручивались специальные штифты по заданной программе. Диск вращался с помощью часового механизма. Пружина часового механизма заводилась под действием электромагнита. При вращении диска штифты нажимали на микровыключатели и при этом включали и отключали освещение.

Астрономические таймеры управления приборами освещения

Реле времени 2РВМ

У этого способа управления освещением есть свои преимущества и недостатки. Преимущества, в основном, связаны с тем, что на работу осветительной установки не влияют никакие случайные засветки. Реле — это относительно простое устройство и его можно размещать абсолютно в любом месте, в том числе и в помещении. В то время, как фотодатчик должен обязательно находится в месте контроля естественной освещенности.

Главный недостаток использования суточного реле времени заключается в том, что время восходов и закатов солнца постоянно меняется, что требует регулярной подстройки механизма на новые значения времени восхода и заката солнца что очень не удобно. Если этого не делать, то через определенное время такие реле давали большие погрешности при включении, например включали лампы, тогда когда в этом необходимость полностью отсутствовала из-за достаточно хорошего уровня естественной освещенности.

С бурным развитием электроники и микропроцессорной техники появляются все более умные устройства, которые напоминают старые проверенные технические решения на более качественном уровне.

Астрономические таймеры управления приборами освещения

Современный астрономический таймер

Так как в некоторых случаях ограничить обычный датчик освещенности от случайных засветок неимоверно сложно, то на помощь может прийти устройство, в котором необходимость во внешнем датчике освещенности полностью отсутствует — цифровой астрономический таймер.

По своему принципу действия такое устройство похоже на реле времени с часовым механизмом. Но в отличии от свои предшественников, современные устройства такого типа способны производить автоматический расчет времени восхода и захода солнца и производить переключения в выходных цепях (включая и отключая источники света) только тогда, когда в этом действительно имеется необходимость.

Цифровые астрономические таймеры выпускаются большим количеством производителей и по своим техническим характеристикам они все очень похожи.

Астрономический таймер Legrand

Для того, что бы астрономический таймер Rex 2000 правильно мог определять время восхода и захода солнца в память таймера при его первоначальной настройке необходимо ввести дату, время и локальные координаты (долготу и широту) той местности, где он будет эксплуатироваться. При этом астрономический таймер Rex пригоден для использования в любой точке Земли .

Переключение таймера (управление источниками света) происходит без использования светочувствительного элемента. В целях экономии электроэнергии ночью возможно программированное отключение таймера. Время переключения легко определяется по сегментированному дисплею.

Астрономические таймеры управления приборами освещения

Астрономический таймер Rex2000 компании Legrand

Возможна коррекция времени включения и выключения в пределах +/- 60 мин от рассчитанных астрономическим таймером значений времени восхода и захода солнца. Кроме этого, управляющий вход «S» таймера позволяет включить таймер независимо от текущей программы. Как заявляет фирма-производитель, точность таймера составляет +/- 1 с/сут.

Таймер автоматически совершает переход на «зимнее»/«летнее» время. Имеется пломбируемая крышка. Интерфейс программирования «FACE». Разные модели таймеров могут получать питание от напряжения 230 В или 24 В. Рабочая температура -20…+55 о С. Степень защиты – IP20.

Существует модель астрономического таймера, который может управлять сразу двумя каналами. В таймере имеется 1 или 2 переключающих контакта на 16 А для чисто активной нагрузки или 4 А для индуктивной (при cos фи = 0,6). Если Вам необходимо подключить через таймер более мощные лампы, то в этом случае подключение ламп нужно производить через электромагнитные пускатели. При этом астрономический таймер уже будет управлять не непосредственно линией, а катушкой электромагнитного пускателя.

Астрономические таймеры управления приборами освещения

Схема подключения астрономического таймера Rex2000

У некоторых производителей в астрономический таймер заложена функция автоматического определения времени восходов и закатов солнца по введенному названию города и текущей дате. Кроме этого в таймере может быть встроенный счетчик отработанного таймером времени и количества включения нагрузки, возможность ввода пароля для того, чтобы исключить чужое вмешательство в работу устройства.

Большинство автоматических таймеров выпускаются для монтажа на DIN -рейку (стандартную металлическую рейку шириной 35 мм) и имеют простую схему подключения.

Астрономический таймер сохраняя все достоинства устройства с часовым механизмом (главное преимущество заключается в том, что отсутствует необходимость в монтаже датчика освещенности) управляет источниками света в зависимости от естественной освещенности (правда определенной расчетным путем).

Астрономический таймер. Современные технологии управления освещением.

Астрономические таймеры управления приборами освещения

Астрономический таймер SHT-4, PCZ-524, PCZ-525, PCZ-527 (или, как иногда называют данные приборы — астрономическое реле и реле с астрономической программой) позволяет автоматически управлять освещением в зависимости от географического местоположения и астрономического времени, т.е. времени года и реального времени. Ранее для управления уличным освещением практически везде использовались фотореле. Работа фотореле основана на контроле уровня освещенности по сигналу от фотодатчика, контролирующего её естественную интенсивность. При ее снижении — освещение включается, соответственно при увеличении уровня освещения, – выключается.

Принцип работы астрономических реле времени основан на ежедневном расчете времени включения и выключения уличного освещения программой микропроцессора из годовой таблицы восходов и заходов солнца уже с коррекцией по временам года и, при необходимости, автоматически корректируется на сезонный переход времени.

Что же общего и чем отличаются астрономические таймеры различных производителей с точки зрения потребительских свойств? Определяющим во всех этих названиях является слово «астрономический», в различных его вариантах. Что скрывается под этим названием, и каков принцип работы данного устройства?

Попробуем об этом рассказать уважаемому читателю. Из названия становится понятным, что астрономический таймер – устройство, в режиме своего функционирования, некоторым образом связано с астрономией, а именно, позволим себе сделать уточнение, положением нашей планеты относительно Солнца. От взаимного расположения этих небесных тел в течение года происходит смена его времен, изменение продолжительности светового дня, в результате естественной коррекции времени восхода и захода солнца. Есть ещё один, кроме времени года, фактор, от которого зависит продолжительность дня – это местоположение наблюдателя на поверхности Земли по отношению к небесному небосклону. А именно, его географические координаты — широта и долгота. В самом деле, большинству россиян не надо объяснять что такое «полярная ночь» и «полярный день», и такое, казалось бы, непонятное сочетание слов «белые ночи» не режет нам слух. В факторах, ответственных за продолжительность светового дня, определились. Что дальше?

В настоящее время бурного развития микропроцессорной техники именно астрономический таймер позволяет воедино связать значение введённых географических координат и астрономического времени, то есть реального времени и текущей даты, и вычислив его, дать команду для включения или выключения контактов исполнительного реле в устройстве. Конечно, и несколькими десятилетиями раньше вычислительные машины созданные человечеством вполне справлялись с данной задачей, но это были несоизмеримо большие устройства, и вероятность их применения для целей управления системами или устройствами освещения была крайне низкой, по причине очень высокой её стоимости.

В результате стремительного прогресса в области вычислительной техники и разработки новейших технологий удалось создать малогабаритное устройство, способное осуществлять расчёт указанных функции управления. Значительно снизилась стоимость такого устройства, и, следовательно, повысилась эффективность от управления, в т.ч. источниками света в темное время суток.

Все предлагаемые к продаже астрономические таймеры решают основную задачу управления освещением, но некоторые из них одноканальные PCZ-524, с возможностью отключения в ночной период PCZ-525, при этом таймер PCZ-527 еще имеет два независимых канала.

Астрономический таймер SHT-4 (Чехия), кроме всего указанного, имеет возможность использования второго канала в режиме программируемого реле и производить замену элемента питания (имеется абсолютно у всех моделей для сохранения введённых пользователем данных при отключении внешнего питания) без демонтажа изделия. Поддерживает многоязычный режим текстового интерфейса, различные режимы работы по будням и выходным дням, каникулярный режим, даже подсчет общего, отработанного по каждому каналу, времени нагрузки в часах, очень полезен для подсчёта экономического эффекта применения, режим случайного включения – в общем, довольно многофункциональный прибор. Астрономический таймер SHT-4 (Чехия), не уступающий по качеству и функционалу астрономическому таймеру Legrand или астрономическому таймеру ABB, но значительно выгоднее их в цене.

* по мере продаж и проведения определённых подготовительных работ с данными устройствами, при сходстве основного функционального назначения, есть определённые особенности моделей. Вот о них мы и будем указывать здесь, для полноты картины, для принятия более правильного решения при выборе.

а) У модели SHT-4, в отличии от PCZ-527, время задержки или опережения включения (ofset) устанавливается одинаковое для обоих каналов, а у PCZ-527 индивидуально для каждого.

б) Функция программного (суточной, недельной или годовой цикличности) режима, имеет более высокий приоритет над астрономической программой, и это необходимо учитывать при программировании таймеров SHT-4.

Теперь любой владелец частного домовладения, коттеджа, гостиницы, автозаправочной станции, торгового павильона может для экономически оправданного управления освещением у себя внедрить автоматизированную систему его управлением (АСУ), и значит дополнительно экономить на счетах по оплате за электроэнергию.

Ссылаясь на расчёты одного из производителей астрономических таймеров (http://fif.by/get/file/63) в вопросе возможной экономии денежных средств при использовании данных изделий представим выдержки из него:

« PCZ-524 — астрономическое одно канальное реле для включения и выключения потребителей по установленной программе в следующих циклах: суточном, недельном, по рабочим дням, по выходным;

PCZ-525 — астрономическое одноканальное реле с возможностью отключения освещения ночью в целях экономии электроэнергии (напр. с 24.00 до 5.00 ч);

PCZ-527 — астрономическое двухканальное реле с возможностью отключения освещения ночью в каждом канале…… .

Астрономические реле были разработаны специально для более точного управления освещением (с точностью хода до +/- 1 сек. в сутки) в соответствии с установленной программой в полностью автоматическом режиме, общее время работы освещения в год составляет примерно 4 024 ч, и позволяют исключить так называемый «человеческий фактор». При сбоях питания, записанные данные в программу управления сохраняются в памяти реле в течение 5–7 недель благодаря встроенному аккумулятору. А возможность отключения ночью позволяет дополнительно уменьшить общее время работы уличного освещения в 2–5 раз (общее время работы освещения в год может составить всего 2 442 ч).

Был сделан расчет экономического эффекта при модернизации системы освещения для небольшого города с количеством населения порядка ста тысяч человек. Состояние городской системы освещения перед модернизацией:

· количество распределительных шкафов — 90 шт.;

· улицы освещены лампами суммарной мощностью 1 049 кВт;

· среднее время работы ламп освещения, включенных на протяжении года с управлением от фотореле — 4 224 ч.;

· годовой расход электроэнергии перед модернизацией составляет: 1 049 кВт х 4 224 ч = 4 430 976 кВт, или 4 431 МВт.

В зависимости от типа применяемого астрономического реле времени ( PCZ-524 , PCZ-525 или PCZ-527) и установленной программы (обычная, экономная, с возможностью отключения освещения ночью и т. д.) годовая экономия электроэнергии может составлять до 1 870 МВт, что в денежном выражении при средней цене электроэнергии для уличного освещения 4,50 руб./кВт (с НДС) составляет до 8 415 000 руб., (с НДС).

Затраты на приобретение 90 астрономического реле времени PCZ-525 составляют:

90 шт. х 2 857 руб. = 257 130 руб.

Таким образом, чистая экономия в первый год может составить до 8 157 870 руб. Можно утверждать, что одно астрономическое реле времени серии PCZ позволяет экономить в год до 90 643 рублей в зависимости от состояния и уровня автоматизации системы уличного освещения. В крупных городах эффект от модернизации систем освещения наступает намного быстрее. Рационально организованное время работы уличного освещения позволяет экономить существенные денежные средства в бюджете каждого города. Значительно меньшее время работы самих ламп (почти в 2 раза) позволяет на столько же увеличить их ресурс и уменьшает затраты на организацию мероприятий по замене отработавших ламп. ».

Конечно, астрономическое реле времени более дорогое устройство, чем фотореле, но оно обладает целым рядом неоспоримых преимуществ. Среди них:

· отсутствие фотодатчиков, требующих периодического обслуживания и подверженных загрязнению в виде выпадения осадков снег, пыль, влага и прочее;

· предоставляется возможность значительной экономии на энергоресурсах, по причине точного расчёта времени захода и восхода солнца и возможности временной коррекции включения и отключения;

· устойчивость к вандализму, снижает вероятность хищения астрономического таймера при установке в закрытые и удалённые щиты управления освещением;

· значительное снижение средств на эксплуатационные издержки при эксплуатации, уменьшение времени на проведение ремонтно-профилактических работ;

· низкий уровень собственного энергопотребления;

· точность хода встроенных часов (которая подвергается дополнительной корректировке у некоторых моделей), с возможностью автоматического перехода на зимнее и летнее время;

· возможность принудительной задержки, или опережения, как на включение, так и на выключение нагрузки;

· установление перерывов во время необоснованной работы ламп освещения (например, глубокой ночью с 02-00 до 05-00 часов), установленное пользователем, и как следствие, не только экономия энергоресурсов, но и продления срока службы источников света;

· длительный (не менее 1 года) запас хода для сохранения программы при снятии напряжения питания.

Конечно, при всех указанных достоинствах, есть и минусы применения данных приборов, о которых мы просто не имеем права умолчать:

· более дорогая стоимость по сравнению с теми же фотореле;

· из личного опыта использования, при облачности, во время дождя или оттепелей, особенно в осенне-зимний период, время включения и выключения может значительно (от 30 минут до 1 часа) не соответствовать уровню естественной освещённости.

Все эти преимущества, предлагаемые при использовании астрономических таймеров в освещении городов, автомагистралей, населенных пунктов, парковок, рекламных конструкций, витрин, позволяют техническому персоналу инженерных служб эксплуатации, дизайнерам, экономистам реализовывать свои знания, умения и практический опыт на достижение поставленных целей.

Компания ООО «ЛИАЛ-ЭЛЕКТРО» готова предоставить покупателям возможность выбора и приобретения указанных таймеров различных торговых марок, а именно «Евроавтоматика», «Elko Ep» и «ORBIS». Осуществить необходимую консультацию, в том числе с привлечением технических специалистов производителей, продажу с последующим гарантийным сопровождением и оказать услуги по отправке всех приобретенных реле в адрес заказчика на территории России. Постоянным и оптовым покупателям предусмотрены значительные скидки, которыми мы стимулируем развитие наших партнёров.

Астрономические таймеры управления приборами освещения

быстрый поиск

Источник