Vai jūs kādreiz domājat, kā āra gaismas Vai komerctelpas vai tumša iela ieslēdzas uzreiz? Visticamāk, tās bija automatizētas ar fotoelementiem.
Fotoelementi vai foto vadība var atvieglot jūsu dzīvi, ja tie ir integrēti ar viedajām gaismām. Tad jums nemaz nebūs jāuztraucas par papildu enerģijas patēriņu! Šie fotoelementi automātiski ieslēgs vai izslēgs gaismas atkarībā no pieejamā apkārtējā apgaismojuma. Turklāt šo piederumu var izmantot garastāvokļa apgaismojums, ielaušanās signalizācijas un automātiskās durvis, lai nodrošinātu jums maksimālu ērtību.
Tāpēc turpiniet lasīt un uzziniet dažas no labākajām pārveidošanas iespējām, lai atrastu savai iekārtai piemērotāko fotoelementu.
Kas ir fotoelements?
Fotoelements ir mazs, mazjaudīgs un viegli lietojams gaismjutīgs modulis. Tas ir sensors, kas maina elektriskās ķēdes pretestību atkarībā no apkārtējās gaismas daudzuma. Tādējādi tas palīdz automātiski vadīt viedās gaismas un citas ierīces. Turklāt tas ir pieejams dažādās formās un izmēros, lai to varētu izmantot dažādiem apgaismes ķermeņiem.
No kā izgatavots fotoelements?
Pusvadītāju materiāls
Pusvadītāju materiāls ir fotoelementa galvenā sastāvdaļa. Fotoelementa mehānisms ir atkarīgs no pusvadītāju materiāla veida, kas maina elektrisko pretestību, reaģējot uz gaismas intensitāti.
Fotoelementos visbiežāk izmanto kadmija sulfīdu (CdS). Patiesībā fotoelementus dažreiz sauc par CdS elementiem. Tie ir jutīgi pret redzamo gaismu un maksā salīdzinoši mazāk. Papildus tam specializētiem lietojumiem tiek izmantots kadmija selenīds (CdSe), silīcijs (Si), germānijs (Ge) un cēzijs (Cs).
Iekapsulēšana
Korpuss vai apvalks tiek izmantots, lai iekapsulētu jutīgo pusvadītāju materiālu no skarbajiem vides faktoriem. Šī iekapsulēšana palielina fotoelementa kalpošanas laiku un veiktspēju.
elektrodi
Divi elektrodi ir savienoti ar pusvadītāju, kas gaismas ietekmē veicina strāvas plūsmu. Viens elektrods ir izgatavots no vadošiem materiāliem, piemēram, metāliem, bet otrs ir izgatavots no caurspīdīgiem vadītājiem, piemēram, indija alvas oksīda (ITO).
Savienojuma vadi
Elektrodiem ir piestiprināti vadi, ko sauc par savienojuma vadiem. Kā norāda nosaukums, tie izveido savienojumu starp fotoelementu un apgaismojuma sistēmu. Caur šiem vadiem tiek pārraidīts elektriskais signāls.
Aizsargājošs pārklājums
Dažreiz pusvadītāju materiālam tiek uzklāts aizsargpārklājums papildu aizsardzībai. Tas pasargā pusvadītāju no ārējiem faktoriem un palielina tā izturību.
Apvalks
Korpuss ir izturīgs korpuss vai apvalks, kurā atrodas fotoelements. Tas ir nepieciešams, lai fotoelementu varētu viegli uzstādīt un piestiprināt apgaismes ķermeņos un vadības sistēmās.
Optiskais filtrs (pēc izvēles)
Dažos gadījumos fotoelementā tiek izmantots optiskais filtrs, lai ierobežotu gaismas viļņu garumus, kas var sasniegt pusvadītāju. Tas kontrolē fotoelementa reakciju uz konkrētiem gaismas avotiem vai apkārtējās vides apstākļiem.
Kā darbojas fotoelements?
Fotoelements jeb gaismas sensors atdarina Alberta Einšteina 1905. gadā aprakstītā fotoelektriskā efekta darbības principu. Šeit fotoelements izmanto gaismas atkarīgu rezistoru (LDR), kas satur pusvadītāju materiālu. Parasti šim materiālam izmanto kadmija sulfīdu.
Kad gaisma nonāk fotoelementā, gaismas enerģija ierosina elektronus, lai tie kustētos un radītu elektrisko strāvu. Vienlaikus fotoelementa pretestība samazinās, kas ļauj palielināt elektronu plūsmu. Šī elektronu plūsma izslēdz gaismu. Sensors var noteikt gaismas intensitātes līmeni. Dienas laikā tas ļaus elektronu plūsmai, un gaisma tiks izslēgta.
Kad ir tumšs, fotoelementa pretestība palielinās, elektriskā strāva apstājas un sensors ieslēdz gaismu. Šī automātiskā darbība nodrošina energoefektīvu apgaismojuma vadību bez jebkādas manuālas darbības.
Fotoelementu veidi
Pamatojoties uz nozares standartu un pielietojumu
1. NEMA fotoelementi
NEMA fotoelementi ir saīsinājums no Nacionālās elektroierīču ražotāju asociācijas (National Electrical Manufacturers Association) fotoelementiem, kas aprīkoti ar ievada fotokontroli un pagriežamu gaismas vadības sistēmu. Biežāk tos izmanto apgaismojuma pamata ieslēgšanai un izslēgšanai. 3, 5 un 7 kontaktu NEMA ligzdas parasti izmanto ielu apgaismojumam vai prožektoriTomēr tā funkcionalitāte ir ierobežota saderības ziņā ar viedas gaismas.
2. Žaga fotoelementi
Zhaga fotoelementi sastāv no Zhaga kontaktligzdas un sensora. To izmanto arī modernās un viedās LED apgaismojuma sistēmās. Tas ir elastīgs un nodrošina dažādas funkcijas, piemēram, aptumšošanu, sensoru integrāciju, uzlabotu vadību utt. Turklāt, uzstādot šo fotoelementu, nav nepieciešama elektroinstalācija.
Pamatojoties uz darbības principu
1. Fotovadošās šūnas
Šī elektriskā ierīce darbojas kā gaismjutīgs rezistors. To sauc arī par gaismas atkarīgu rezistoru (LDR) vai fotorezistoru. Šī pusvadītāju ierīce maina elektrisko pretestību atkarībā no gaismas intensitātes izmaiņām. Jo vairāk gaismas ietekmē šūnu, jo mazāka pretestība un lielāka strāvas plūsma. Turpretī, vāja apgaismojuma un mazākas strāvas plūsmas gadījumā pretestība palielinās.
2. Fotoelementi
Fotoelektriskās šūnas pārveido saules enerģiju elektriskajā enerģijā. Vienkāršoti izsakoties, šūnu pusvadītāju materiāls absorbē saules gaismas fotonus un ģenerē elektronu plūsmu. Rezultātā rodas elektriskā strāva, ko sauc par saules elektrību.
3. Fotoizstarojošās šūnas
Fotoemitējošās šūnas ir pazīstamas kā fototubi, kuru mehānisms ir līdzīgs fotoelektriskajam efektam. Turklāt, kad materiālam tiek pievadīta enerģija, šīs šūnas materiāls emitē elektronus. Vispirms materiālā esošie elektroni tiek ierosināti un lec uz augstākām orbītām. Pēc tam tas atbrīvo enerģiju un atgriežas sākotnējās orbītās.
4. Golay šūnas
Golay šūnas darbojas, uztverot infrasarkano starojumu. Piemēram, melna metāla plāksnes cilindrs vienā galā ir piepildīts ar ksenona gāzi. Pēc tam infrasarkanā enerģija krīt uz melnās plāksnes un uzsilda gāzi. Uzkarsētā gāze saliec elastīgo diafragmu cilindra otrā galā. Šī kustība pēc tam regulē izejas enerģijas līmeni.
5. Lādiņsavienotas ierīces (CCD)
Lādiņsavienotajām ierīcēm ir maksimāla precizitāte salīdzinājumā ar citiem fotoelementiem. Kad objekts atstaro fotonus, šī ierīce tos uztver un sadala attēlu pikseļos.
6. Fotoelektronu pavairotājs
Tas ir ļoti jutīgs detektora veids. Šis fotoelektronu pastiprinātājs var reizināt neskaidru gaismu 100 miljonus reižu.
Pamatojoties uz izvades veidu
1. Analogās fotoelementu sistēmas
Analogie fotoelementi ģenerē nepārtrauktu spriegumu vai strāvu, kas mainās proporcionāli uztvertās gaismas daudzumam. Šie fotoelementi nodrošina precīzus gaismas intensitātes mērījumus. Tāpēc tos izmanto kamerās un zinātniskos instrumentos, lai kontrolētu ekspozīcijas laiku un gaismas līmeni. Fotorezistors ir analogā fotoelementa piemērs.
2. Digitālie fotoelementi
Digitālie fotoelementi parasti ģenerē bināro izeju, pamatojoties uz iestatīto gaismas slieksni. To izmanto komutācijas uzdevumos, kas ieslēdz vai izslēdz gaismas, kad gaismas līmenis nokrītas zem noteikta līmeņa. Šo fotoelementu izmanto arī automatizētās ielu apgaismošanas un signalizācijas sistēmās.
Fotoelementu pielietojums
Āra apgaismojums
Fotoelementus parasti izmanto, lai kontrolētu dārza, terases, piebraucamā ceļa, ejas, durvju u.c. āra apgaismojumu. Fotoelementu izmantošana šajās zonās automātiski palielinās redzamību un drošību atbilstoši vajadzībām. apkārtējais apgaismojums līmenī.
Ielu apgaismojums
Ielu apgaismojumā izmantotie fotoelementi veicina mazāku enerģijas patēriņu. Piemēram, tie ieslēdz apgaismojumu krēslā un izslēdz to rītausmā bez jebkādas manuālas darbības.
Iekštelpu apgaismojums
Fotoelementus var integrēt iekštelpu apgaismojuma sistēmā, lai automātiski pielāgotu spilgtuma līmeni.
Drošības sistēmas
Fotoelementi tiek izmantoti arī dažādās drošības sistēmās, piemēram, signalizācijās, lai iedarbinātu trauksmi, konstatējot gaismas stara pārtraukumus. Papildus tam tos izmanto, lai uzraudzītu piekļuvi telpām vai ēkām. Tie reģistrē ieejas un izejas notikumus no vietas, kad gaismas stari tiek pārtraukti.
Automātiskās durvis
Vēl viens plašs fotoelementu pielietojums ir durvju atvēršanas un aizvēršanas automatizācija ar to palīdzību. Kad gaismas stars tiek pārtraukts, ķēde atveras un relejs aktivizējas. Šis notikums nodrošina pietiekamu jaudu, lai durvis automātiski atvērtu vai aizvērtu. Citiem vārdiem sakot, automātisko durvju fotoelementi nodrošina darbību bez roku palīdzības.
Camera Control
Ekspozīcijas mērītāju fotoelementi tiek izmantoti kamerās, lai uzlabotu fotografēšanas kvalitāti. Lai iegūtu labu fotoattēlu, ir svarīgi zināt pareizo ekspozīcijas laiku.
Gaismas mērītāji
Gaismas mērītājos esošie fotoelementi mēra gaismas intensitāti. Šeit fotoelementi darbojas kā sensori, kas pārveido gaismas intensitāti elektriskos signālos. Pēc tam šis signāls palīdz automātiski vadīt apgaismojuma sistēmas.
Taimeri
Izmantojot fotoelementus taimeros, sacīkstēs tiek aprēķināts braucēju laiks un ātrums.
Kā var apiet fotoelementu?
Ja vēlaties, lai gaisma būtu ieslēgta visu laiku vai arī to varētu kontrolēt, izmantojot esošo slēdzi vai taimeri, apejiet fotoelementu, izmantojot šādas metodes.
1. metode: īsslēguma vāciņa izmantošana
Ja fotoelementi tiek uzstādīti ārēji, izmantojot grozāmās ligzdas vai adapterus, nomainiet fotoelementu ar īsslēguma vāciņu. Pēc tam varat iestatīt gaismu vienmēr ieslēgtā stāvoklī, vienlaikus saglabājot LED gaismas armatūras ķēdi noslēgtu. Turklāt jūs varēsiet vadīt gaismas ārēji, izmantojot centrālo fotoelementu vai slēdžu sistēmu.
2. metode: DIP slēdža vai bīdāmā slēdža izmantošana
DIP slēdzi vai bīdāmo slēdzi atradīsiet nojumes apgaismojumā un šķūņa apgaismojumā, kas darbojas no krēslas līdz rītausmai. Izmantojot tos, jūs varēsiet ieslēgt vai izslēgt fotoelementa sensoru atbilstoši savām vajadzībām. Faktiski, izmantojot šo metodi, nav nepieciešama neviena komponenta atkārtota elektroinstalācija vai nomaiņa.
3. metode: Vadu atvienošana
Sienas paneļos esošos fotoelementus var viegli apiet, atvienojot vadus. Tāpēc atvienojiet fotoelementu un kontrolējiet apgaismojumu, kā vēlaties.
4. metode: sensora īslaicīga pārklāšana
Pastāvīgas apiešanas vietā fotoelementu var īslaicīgi apiet, pārklājot sensoru. Vispirms atrodiet mazo apaļo vai kvadrātveida melno sensoru uz gaismekļa. Pēc tam pārklājiet to ar melnu izolācijas lenti vai biezu audumu. Tādā veidā sensors domās, ka ir nakts, un ieslēgsies gaismas.
Kā izvēlēties pareizo fotoelementu?
Montāžas veidi
Izvēloties fotoelementu, jāņem vērā, kā tas tiks uzstādīts. Piemēram, fotoelementa veids atšķirsies atkarībā no tā montāžas pozīcijas uz staba, sienas vai armatūras. Tāpēc izvēlieties saderīgu fotoelementu, pamatojoties uz montāžas vietu.
Apgaismojuma tips
Fotoelementa dizains mainās atkarībā no spuldžu veidiTāpēc pirms fotoelementa izvēles padomājiet par to, ar kāda veida apgaismojumu strādājat, piemēram, LED, kvēlspuldzi vai citu.
Spektrālā reakcija
Katram fotoelementam ir noteikts fotovadītāja materiāls ar savu unikālo spektrālo reakciju. Tāpēc, izvēloties fotoelementu konkrētam pielietojumam, jāņem vērā spektrālā reakcija.
Saderības un sprieguma prasības
Pirms fotoelementu iegādes pārliecinieties, vai tie ir saderīgi ar jūsu esošo apgaismojuma sistēmu. Piemēram, pārliecinieties, vai jūsu fotoelements atbilst jūsu sistēmas sprieguma prasībām, lai izvairītos no bojājumiem vai darbības traucējumiem.
Vides novērtējumi
Ir ultravioletā (UV) starojuma izturības vērtējumi un Iekļūšanas aizsardzības (IP) vērtējumi fotoelementu vides aizsardzības vērtējumu kategorijā. Pirmkārt, IP vērtējums norāda, cik lielā mērā fotoelements ir aizsargāts pret putekļiem un ūdeni. Tas sastāv no diviem cipariem, kur pirmais cipars norāda aizsardzību pret cietām vielām, piemēram, putekļiem, gružiem utt. Turklāt otrais cipars apzīmē aizsardzību pret šķidrumiem, piemēram, ūdeni. Jo lielāks vērtējums, jo augstāks aizsardzības līmenis. Piemēram, IP65 vērtējums nozīmē, ka fotoelements ir aizsargāts pret putekļiem un zema spiediena ūdens strūklām no jebkura virziena. Turklāt IP67 vērtējums nozīmē, ka tas ir aizsargāts pret putekļiem un iegremdēšanu ūdenī līdz pat 30 minūtēm.
Otrkārt, UV izturības vērtējumi nozīmē, vai fotoelementi var izturēt ultravioletā gaisma iedarbība āra telpās. Fotoelementi ar atbilstošu UV izturību var izturēt ilgstošu saules gaismas iedarbību, nemazinot veiktspēju.
Cenu un izmaksu un ieguvumu analīze
Jums jāņem vērā sākotnējā iegādes cena un citas ar fotoelementiem saistītās ilgtermiņa izmaksas, tostarp apkopes izmaksas, iespējamās nomaiņas izmaksas utt. Pēc tam nosakiet, vai šī izmaksu summa ir tā vērta, ņemot vērā tās sniegto vērtību un ieguvumus.
iepakojums
Fotoelementu iepakojumā tiek izmantoti dažādi pārklājumu veidi, piemēram, stikla, metāla vai plastmasas pārklājumi. Apsveriet visu iepakojuma veidu plusus un mīnusus un izvēlieties sev piemērotāko. Piemēram, izvēlieties metāla pārklājumu, lai iegūtu maksimālu aizsardzību. Alternatīvi, ja jums ir ierobežots budžets un ielu apgaismojumam ir nepieciešami fotoelementi, izvēlieties plastmasas pārklājumu.
Temperatūras diapazons
Fotovadošie materiāli labāk darbojas temperatūras diapazonā no –40 °C līdz 75 °C. Tāpēc pirms fotoelementu iegādes ņemiet vērā atrašanās vietas temperatūru.
Kā uzstādīt fotoelementu?
Šeit ir profesionāls ceļvedis par to, kā viegli un droši uzstādīt fotoelementu:
01. solis: fotoelementa uzstādīšanas vietas izvēle
Fotoelementi tiek uzstādīti dažādās vietās dažādiem mērķiem. Piemēram, pie sienas montējamie fotoelementi tiek uzstādīti āra apgaismojumam, pie griestiem montējamie fotoelementi ir paredzēti iekštelpām, bet pie staba montējamie fotoelementi ir paredzēti ielu apgaismojumam. Tāpēc pirmais uzdevums ir izvēlēties fotoelementa uzstādīšanas vietu. Tāpat pārliecinieties, ka vieta nav pakļauta ekstremālām temperatūrām, mitrumam vai tiešiem saules stariem.
02. solis: Augstuma un leņķa izvēle uzstādīšanai
Izvēlieties atbilstošu augstumu un leņķi fotoelementa uzstādīšanai. Parasti fotoelementa uzstādīšanai ieteicams 6–8 pēdu augstums. Turklāt fotoelementa leņķim jābūt vienā līmenī ar apgaismojamo zonu.
03. solis: ķēdes pārtraucēja izslēgšana
Tagad izslēdziet ķēdes pārtraucēju, lai izslēgtu apgaismojuma sistēmas barošanas avotu.
04. solis: Apgaismojuma korpusa izjaukšana
Šajā brīdī izjauciet korpusa sastāvdaļas, kas tur gaismekļus. Atvienojiet arī melno vadu, kas savieno māju un gaismekli.
05. solis: fotoelementa pievienošana
Fotoelementiem ir divi melni vadi. Tagad pievienojiet vienu no šiem vadiem melnajiem vadiem, kas nāk no ēkas. Sagrieziet atklāto vara vadu, lai nodrošinātu ciešu savienojumu. Pēc tam pievienojiet fotoelementa otro vadu gaismekļa melnajam vadam.
06. darbība: Jauno savienojumu aptveršana
Tagad izmantojiet elektrības vāciņus, lai nosegtu jaunos savienojumus. Drošības labad pārliecinieties, ka nav atsegts vara vads. Pēc tam pārbaudiet fotoelementu, ieslēdzot strāvu pie drošinātāja. Ar rokām nosedziet fotoelementu. Ja gaismas ieslēdzas, tas darbojas pareizi. Visbeidzot, pabeidziet darbu, saliekot atpakaļ kopā gaismekli.
Fotoelementu apkopes padomi
Regulāra tīrīšana
Fotoelementa virsma jānotīra ar mīkstu, sausu drānu, lai noņemtu virspusējos netīrumus. Nelietojiet spēcīgas ķīmiskas vielas, kas var sabojāt sensoru.
Šķēršļu noņemšana
Pārbaudiet, vai fotoelementu neaizsedz kādi fiziski objekti. Noņemiet to, lai nodrošinātu fotoelementa pilnīgu darbību gaismas uztveršanā.
Elektrisko savienojumu pārbaude
Pārbaudiet, vai visi elektriskie savienojumi ir droši un bez korozijas. Nekavējoties salabojiet vaļīgos savienojumus, lai novērstu turpmākus bojājumus.
Pareizas izlīdzināšanas nodrošināšana
Ja jūsu apgaismojuma sistēmai ir atsevišķas raidītāja un uztvērēja vienības, pareizi tās novietojiet, lai nodrošinātu labāku fotoelementa darbību.
Biežākās problēmas un problēmu novēršanas padomi
Neuztraucieties, ja rodas problēmas ar fotoelementu. Vienkārši iepazīstieties ar tālāk sniegtajiem problēmu novēršanas padomiem un saņemiet tūlītēju risinājumu!
Problēma 01: Gaismas neieslēdzas vai neizslēdzas
Risinājums: Vispirms pārbaudiet, vai kaut kas neaizsedz fotoelementa skatu uz gaismas avotu. Noņemiet šķērsli un pārbaudiet vēlreiz. Turklāt izmantojiet multimetru, lai pārliecinātos, ka vadu savienojumi ir droši. Papildus tam pārbaudiet, vai nav plaisu vai ūdens bojājumu. Smagu bojājumu gadījumā var būt nepieciešama nomaiņa.
02. problēma: mirgojošas gaismas
Risinājums: Pārbaudiet, vai nav vaļīgu vai nepareizu vadu, un attiecīgi salabojiet to. Turklāt pārliecinieties, vai fotoelements neuztver gaismu no citiem avotiem. Vietās ar svārstīgu apgaismojumu izmantojiet fotoelementu ar iebūvētu aizkavi.
Problēma 03: Fotoelementi nereaģē uz gaismas izmaiņām
Risinājums: Pielāgojiet fotoelementu jutības iestatījumus atbilstoši videi. Tāpat, uzstādot, izvairieties tos pavērst tieši pret gaismu, ko tie kontrolē.
Problēma 04. Pārmērīga klikšķoša skaņa
Risinājums: Ja fotoelements rada pārmērīgu klikšķēšanas troksni, pārbaudiet, vai nav kāda iekšēja kļūme, un attiecīgi novērsiet to. Turklāt šo problēmu var atrisināt, nostiprinot barošanas avotu un pievienojot slodzi.
Problēma 05: Gaismas ieslēdzas nepareizā laikā
Risinājums: Uzstādot fotoelementu, izvairieties no tiešas mākslīgās gaismas. Tam paredzēts pakļaut tikai atstarotai gaismai. Tāpēc izvēlieties vietu, kas ir pasargāta no tiešiem gaismas avotiem.
Biežāk uzdotie jautājumi
Bottom Line
Fotoelementi ir būtisks papildinājums automatizētajai apgaismojuma sistēmai. Tie ir piemēroti gan iekštelpām, gan āra lietošanai. Tagad, kad esat iepazinies ar fotoelementu izmantošanas priekšrocībām viedajās LED apgaismojumā, izvēlieties LED apgaismojuma iespējas, sākot no mūsdienīgi lineāri stieņi, LED sloksnesLīdz LED Neon Flex no LEDYi apgaismojums.
Turklāt jūs saņemsiet vēlamos produktus atbilstoši savām vajadzībām, kā arī dažādas pielāgošanas iespējas. Turklāt mēs piedāvājam 3 līdz 5 gadu garantiju mūsu armatūrai. Tātad, sazinieties ar mums ASAP, lai veiktu pasūtījumu!
