Senzorový vypínač světla: k čemu je potřeba, druhy, značení, výběr a zapojení

Technologický pokrok nestojí na místě a postupem času zasahuje do všech oblastí lidského života. Výjimkou není ani zařizování domácnosti. Například senzorový vypínač světla, který se objevil teprve nedávno, si již stačil vydobýt důstojné místo v každodenním používání.

Zařízení zvyšuje nejen úroveň pohodlí, ale také prodlužuje životnost osvětlovacích zařízení a patří ke stylovým designovým prvkům.

Pojďme se společně seznámit s principy fungování a konstrukčními vlastnostmi těchto zařízení. Na které body je třeba se zaměřit při výběru a jak správně provést montáž senzorového vypínače.

Konstrukční vlastnosti a princip fungování

Vzhled klasického modelu elektronického spínacího zařízení je prakticky totožný s dotykovým panelem a představuje obrazovku z lesklého elektrochromního materiálu (krystalického skla) s naneseným značením. V široké škále jsou k dispozici varianty designu, barvy a konfigurace přístrojů.

Bez ohledu na vnější charakteristiky a počet připojených spotřebičů se senzorové zařízení konstrukčně skládá z těchto hlavních částí:

1. Kontrolér nebo řídicí jednotka. Za dekorativním předním displejem se nachází aktivní povrch citlivého prvku, který reaguje na různé podněty. V závislosti na typu senzorového vypínače jsou podněty: dotyk objektu, u některých modelů přiblížení, tlesknutí dlaní, hlasový povel.
2. Polovodičový měnič. V předchozím bloku je generován signál, který je v této části přeměněn na elektrický signál dostatečného výkonu pro aktivaci.
3. Spínací část. Pomocí spínače se provádějí základní úkony v elektrickém obvodu: rozpojení, spojení nebo plynulé nastavení stupně zátěže přiváděné na svítidlo.

Na základě konstrukce elektronického produktu je jeho princip činnosti zřejmý: lehkým dotykem prstů na panelu je vygenerován signál, který je přeměněn a způsobí sepnutí relé.

Další funkce zabudované do univerzálního vypínače dotykového typu se často používají pro vybavení systému chytrá domácnost: ovládání topných zařízení, otevírání/zavírání okenních rolet a další

Charakteristické rysy senzorového zařízení

Elektronické zařízení patří do high-tech generace přístrojů, jejichž hlavním účelem je ovládání osvětlení. Princip jeho činnosti je založen na regulaci proudu pomocí mikročipu, zatímco u běžných spínačů se používají standardní kluzné kontakty.

Díky této desce je vyloučen vznik zkratu. To znamená, že se výrazně zvyšuje životnost žárovek a také životnost samotného vypínače.

Domácí modifikace elektronických spínacích zařízení se používají v sítích s napětím 220 V. Používají se k připojení nástěnných svítidel, ovládání a regulaci podsvícení nebo hlavního osvětlení

Maximální pohodlí při ovládání osvětlovacích zařízení je hlavní výhodou dotykového (elektronického) vypínače.

Od běžného se liší přítomností speciálního senzoru, který dal tomuto typu název. Senzor umístěný v konstrukci snímá vyzařované teplo rukou, reaguje na dotyk nebo na zvukový signál.

Dotykové mechanismy lze potkat v každodenním životě prakticky všude. Tento moderní senzor umožňuje ovládání různých činností

Jelikož samotný dotykový snímací prvek není schopen produkovat signály dostatečné pro přímé spuštění regulace osvětlení, jsou v zařízení použity zesilovací prvky. Těmito vodiči jsou tranzistory nebo jiné alternativní prvky.

Pro rozmístění zesilovačů se používá způsob kaskádového uspořádání:

1. První místo v obvodu, hned za senzorem, zaujímá tranzistor s vysokou citlivostí a nízkým výkonem.
2. Další v oscilačním obvodu je podobný mechanismus, avšak s nižší vnímavostí, ale s výkonem dostatečným pro přenos velké zátěže na prvek.

Dosti často se v elektronických spínačích používá galvanické oddělení řídicího obvodu, kde je řídicí signál vysílán pomocí optického záření — optočlenu. Tím se odděluje citlivá část mechanismu, totiž senzory, od silové části.

Také je možné použití rádiového pásma, kde se odesílání příkazů provádí pomocí protokolů vzduchu zapojené bezdrátové sítě, například Bluetooth nebo Wi-Fi.

Senzor má proud pouze několik miliampérů, což je nedostatečné i pro přenos signálu na bázi tranzistoru. Proto se pro odeslání příkazu v dotykovém spínači používají zesilovače.

Napájení aktivních prvků, které jsou součástí elektronického spínače, může být prováděno pomocí baterií nebo elektrické sítě. U druhé možnosti je však nutné provést určité úpravy pro usměrnění síťového napětí a jeho následné oříznutí na požadovanou úroveň.

Nejjednodušším příkladem je polovodičová Zenerova dioda. Ve vzácných případech lze nalézt vestavěný plnohodnotný spínaný zdroj napájení.

Druhy elektronických spínacích zařízení

Přestože se dotykové spínače dělí na šest základních typů, v domácnosti se používají pouze tři, a to: kapacitní, optické a vysokofrekvenční. Pojďme se na ně podívat podrobněji.

Kapacitní přístroje – nadbytek nebo nutnost?

Kapacitní typ funguje jako světelný senzor a je schopen registrovat přítomnost objektu v nastavené vzdálenosti. Zařízení se montuje místo standardních vypínačů světla, ale pro jeho provoz není nutné stisknutí tlačítkového/spínačového mechanismu.

Podstata činnosti spočívá v následujícím algoritmu: když se ruka přiblíží k citlivé zóně dotykové obrazovky, obvykle na 40–50 mm, zařízení provede zadaný příkaz – provádí regulaci osvětlení, zapíná nebo vypíná jej. Některé varianty vyžadují lehký dotyk na aktivní panel spínače.

Čínská společnost Suntruth Electrical je jedním z mála zástupců trhu, který se specializuje na výrobu dotykových spínačů instalovaných namísto běžných.

Někdo takovou funkčnost vnímá jako přepych, ale mnozí spotřebitelé, zejména ženy, ocení podstatu takového mechanismu.

Například pokud je během vaření v kuchyni potřeba zapnout přídavné osvětlení, lehký pohyb ruky, přičemž nezáleží na tom, zda je mokrá nebo špinavá, bez problémů ovládá elektronický spínač.

Hlavními představiteli kapacitních elektrotechnických doplňků pro ovládání osvětlení jsou firmy: Jung, Berker, Livolo a Steinel. Navzdory oblibě se mnozí vývojáři od takových výrobků upustili a přesunuli výrobu na samostatně instalované typy zařízení.

Pohodlí a úspora optických vypínačů

Spínač vybavený infračerveným senzorem vnímá výhradně tepelné záření v infračerveném spektru, vycházející z těla během pohybu. Jeho alternativním názvem je pohybový senzor nebo senzor přítomnosti.

Optické modely s pyrodetektorem jsou určeny pro působení infračerveného záření o vlnové délce nejvýše 9 μm. Přístroje z řady Delta reflex od společnosti Siemens jsou univerzální. Lze je instalovat jak na strop, tak na stěnu, a dokonce i venku.

Činnost tohoto přístroje je založena na práci citlivého pyroprvku. Optický systém přesměrovává tepelné paprsky do polovodičového přijímače, obklopeného akumulační čočkou z plastu.

Poslední prvek je rozdělen na segmenty. Díky tomu se oblast před infračerveným senzorem dělí na postupně umístěné citlivé a necitlivé zóny, a tedy viditelné a slepé sektory.

Princip činnosti zařízení je následující: jakmile se pohybující se tepelný objekt dostane do zóny kontrolované čočkou, v pyrodetektoru se vytvoří napěťový impuls. Prostřednictvím zesilovače tento signál zesílí a spínač provede zapnutí lamp.

Při výběru inteligentního regulátoru osvětlení stojí za to věnovat pozornost jeho technické části. Jedním z důležitých prvků je mechanismus umožňující zpoždění doby vypnutí osvětlení. Délka fáze zpoždění vypnutí může být nastavena na několik sekund nebo minut.

Funkce časovače je nezbytná pro odstranění problému s přesunem osoby do slepé zóny senzoru, kdy pyro-přijímač nevnímá infračervené záření a vydá příkaz k vypnutí.

Pokud je vypínač provozován v režimu senzoru snímajícího pohyb, volí se krátká doba zpoždění vypnutí, pokud v režimu přítomnosti – doba bude delší.

Pro blokování činnosti infračerveného spínače v období přirozeného denního osvětlení jsou téměř všechny modely vybaveny nastavitelným fotosenzorem, který se nastavuje do jedné z poloh – sepnutí za soumraku nebo za úplné tmy.

Výrobci také vyloučili pravděpodobnost reakce senzorových zařízení na malé objekty, jako jsou domácí mazlíčci – modelová řada byla rozšířena o infračervené přístroje s přídavným elektronickým regulátorem síly tepelného záření, reagujícím pouze na pohyb subjektu o hmotnosti větší než 20 kg.

Neméně zajímavá je varianta se složitější konstrukcí, představená senzory pohybu B.E.G. Tyto přístroje zahrnují akustický řídicí kanál. Při reprodukci určitých zvukových signálů – tlesknutí, hlasový povel atd. – se zapíná osvětlení.

Více o tom, jak vybrat a nainstalovat senzor pohybu, si přečtěte dále.

Infračervené vypínače s citlivým úzce směrovým prvkem umístěným na otočném závěsu, s jednou, dvěma nebo třemi volnými fázemi, jsou pro domácí použití nejpohodlnější. Díky tomu lze nastavit potřebnou výšku a sklon průhledu čoček.

Poměrně nedávno společnost Siemens představila novou řadu optických senzorových vypínačů Delta Reflex. Jedná se o univerzální zařízení montovatelná do jakýchkoli prostor místnosti, včetně venkovních, se stupněm krytí proti nepříznivým vnějším vlivům IP 55.

Vysoce technologické modely jsou vybaveny dálkovým ovladačem, pomocí kterého se programují různé funkce, například nastavení časovače zpoždění vypnutí nebo simulace přítomnosti v daném období.

Pohodlí a praktičnost vVysokofrekvenčních přístrojů

Vysokofrekvenční senzorové spínače jsou zastoupeny detektory aktivního typu (osvětlení) a objemu. Konstrukčně jsou tato zařízení poměrně podobná předchozí variantě, ale princip reakce se výrazně liší.

Základem činnosti detektoru je použití fotodiod. V okamžiku, kdy na fotocitlivou oblast dopadnou kvanta světla, zařízení vypne osvětlení. Zároveň je v jeho těle speciální regulační mechanismus, kterým se nastavuje požadovaná úroveň osvětlení.

Takové inteligentní mechanismy se používají převážně pro osvětlení fasád. Za soumraku rozsvítí lampy na pozemku, když se rozední, zhasnou.

Navzdory vysokému stupni krytí mohou detektory osvětlení při nalepení sněhu pracovat nesprávně – když usoudí, že nastal soumrak, zařízení vypne osvětlení, proto je nutné sníh pravidelně odstraňovat.

Mezi oblíbené modely patří detektory německých firem Steinel a Osram. Jsou k dispozici jak výrobky montované na místo staré žárovky, tak samostatná zařízení.

Montáž se provádí do přerušení elektrického obvodu napájejícího osvětlovací zařízení. Zařízení má vysoký stupeň krytí, ne menší než IP 44.

Princip činnosti objemového detektoru je založen na vyzařování slabých vysokofrekvenčních impulzů, které se odrážejí od různých předmětů nábytku a dekorací, podlahy a stěn.

Po vytvoření úplného obrazu místnosti v poli odrážených mikrovln zařízení pro regulaci světla tento obraz v pravidelných intervalech kontroluje. Pokud se v zóně objeví nový objekt, vytvoří se příkaz a světlo se zapne; pokud se nic nezmění, zařízení zůstává ve vypnutém režimu.

Mikrovlnný detektor se skládá z podobných prvků jako všechny ostatní typy senzorových vypínačů. Dokonce i vzhledově jsou si tato zařízení podobná, ale čočky zde nejsou k dispozici a citlivý prvek je zakryt plastovým krytem.

Hlavním výrobcem těchto zařízení je stále stejná firma Steinel. Vyrábějí se jako vypínače, které se instalují místo standardních, nebo dražší modely jako stolní lampy.

Značení a nuance zapojení

Rozbor značení provedeme na příkladu elektronického přepínače modelu VL C701R společnosti Livolo. Modifikace přístroje se označuje latinskými písmeny C6, C7 atd. Dále následuje dvoumístné číslo, které udává počet připojovaných skupin žárovek: 01, 02 a 03.

Dekódování značení modelu VL C701R: VL – zkratka názvu výrobce; C7 – série; 01 – jeden ovládaný okruh; R – dálkové rádiové ovládání.

Poslední písmena označují další funkce dotykového vypínače:

• R – rádiové ovládání;
• D – stmívací mechanismus, umožňující plynulé nastavení intenzity osvětlení;
• S – funkce schodišťového vypínače;
• T – časovač vypnutí.

Schéma zapojení dotykového vypínače je obdobné jako u standardního jednoklíčového zařízení nebo stmívače.

Stačí se podívat na schéma a je zřejmé, že pro připojení dotykového spínače není nutné žádné dodatečné vedení žil nebo vodičů. Na příkladu VL C701R je vidět, že instalace se provádí namísto běžného stmívače.

Podle výše uvedeného schématu připojte červený vodič vedoucí od rozvaděče na svorku L (In).

Dále připojte fázový vodič, na obrázku oranžový, na svorku L1 (Load). Tento vodič pak směřuje k jedné nebo několika skupinám žárovek.

Všechny nastavitelné parametry vypínače a dálkového ovládání zůstanou zachovány i při výpadku napájení a vybitých bateriích, což je důležitý aspekt.

Nulové vodiče (N) se spojí do jednoho uzlu pomocí svorkovnic. Stejným způsobem se připojí i ochranné vodiče (PE).

Pokud je to možné, je lepší použít instalační krabice s dostatečnou hloubkou pro řádné uložení vypínače i všech vodičů.

Po pečlivém uložení vodičů do prostoru instalační krabice se přistoupí k upevnění základny vypínače a jeho skleněného krytu.

Výběr optimálního modelu

Hlavním určujícím ukazatelem pro plnohodnotné používání dotykového spínacího zařízení je charakteristika elektrické sítě. Požadovaná norma napětí 220 V zdaleka nevyhovuje všem modelům. Existují varianty s odchylkou 20–30 %.

Proto při výběru věnujte pozornost prahovým hodnotám napětí uvedeným v parametrech přístroje. Při výrazných odchylkách bude nutné dodatečně nainstalovat stabilizátor, pomocí kterého se vyrovnají kolísání.

Aby nákup elektronického vypínače splnil všechna očekávání a zařízení výrazně zvýšilo úroveň pohodlí v místnosti, je při výběru třeba zohlednit potřebné funkce, kterými by měl přístroj disponovat.

Pro určení vhodného modelu dotykového zařízení je nutné zohlednit prioritní možnosti, jejichž přítomnost je nezbytná:

1. Počet skupin žárovek připojených k regulátoru – může být jedna, dvě nebo tři.
2. Intenzita. Některé přístroje jsou navíc vybaveny stmívačem, pomocí kterého se mění proud dodávaný do žárovek.
3. Vestavěný časovač. U průchozích modelů je nastaven automatický časovač vypnutí, který se spouští po nastavené době. Tato zařízení se používají převážně pro chodby a schodiště.
4. Způsob ovládání. Zde vše závisí výhradně na preferencích kupujícího. Existují zařízení ovládaná dálkovým ovladačem, dotykem, zvukem atd.

Poté, co se rozhodnete pro sadu potřebných funkcí, měli byste se zaměřit na některého z uvedených výrobců. Cenová kategorie zařízení nepatří mezi levné, proto při nákupu výrobku nízké ceny můžete narazit na nekvalitní analog.

Belgická značka Basalte je zaměřena na produkty elitní třídy. Model Deseo – ztělesněním multifunkčnosti a vytříbeného designu. Téměř všechny výrobky mají LED podsvícení.

V belgickém podniku Basalte vyrábějí dotyková regulační zařízení vysoké kvality. Při vývoji se zaměřují na zákazníky s nejvyššími požadavky.

Elitní modely se vyznačují nejen originálním designem, ale také jednou z nejvyšších cenových kategorií. Nicméně cena je plně kompenzována pohodlím při používání, přítomností různých funkcí a snadným nastavením.

I přes to, že mnozí zákazníci mají předsudky vůči čínským výrobkům, společnost Livolo dokázala prokázat kvalitativní vlastnosti svých produktů.

Mezi čínskými zástupci je zmiňována společnost Livolo. Hlavní výhody dotykových vypínačů této značky jsou dostupná cena výrobků a originální designová řešení pro zařízení domácnosti, která dokáží zdůraznit individualitu.

Přitom sortiment není omezen na technicky jednoduché modely. Rovněž je třeba zmínit neustálé doplňování sortimentu.

Doporučujeme také přečíst náš další materiál, kde jsme podrobně popsali, jak si sami sestavit dotykový vypínač.

Závěry a užitečné video k tématu

Pokud jste se rozhodli proměnit svůj dům v inteligentní, vyplatí se využít rady pro výběr elektronických modelů. O tom v reportáži:

Po rozhodnutí o modelu a potřebných funkcích je důležité zjistit, jak provést připojení:

Navzdory vysoké cenové kategorii jsou dotyková spínací zařízení vybavena natolik výkonnou funkcionalitou, která plně postačuje pro zařízení systému chytrá domácnost. Po výběru a zakoupení vhodného modelu odpovídajícího požadavkům lze provést připojení svépomocí.

Máte osobní zkušenost s používáním dotykových vypínačů pro světlo? Prosím, podělte se o ni s návštěvníky našeho webu. Povězte o výhodách a nevýhodách takových zařízení, které jste si všimli právě vy. Pište komentáře do bloku pod článkem.