Zásuvky s časovačem: druhy, princip fungování, kterou lépe vybrat a proč

V podmínkách energetické krize je koncept chytré domácnosti, podle kterého je veškeré řízení prováděno elektronikou, neuvěřitelně aktuální. Pomocí zařízení pracujících na principu časového relé lze snadno implementovat jednotlivé prvky.

Povíme Vám, jak funguje zásuvka s časovačem. V článku určeném k seznámení je podrobně popsáno, jaké typy výrobků nabízí moderní trh a čím se liší. S ohledem na naše rady bude snazší vybrat chytrý přístroj.

Pro názorné představení inteligentních zásuvek je text doplněn videoprezentacemi a fotovýběry.

Princip fungování chytrých zásuvek

Automatizace jednotlivé funkce nebo celého procesu předpokládá použití senzorů, které reagují a předávají řídicímu centrálnímu mechanismu informace o provozních parametrech. Pořízení tohoto nelevného vybavení si však může dovolit jen málokdo.

Částečně vyřešit otázku automatizace a řízení napájení pomáhá instalace vypínacích zásuvek.

Způsob komutace elektrických kontaktů v těchto přístrojích je založen na tom, že při sepnutí relé se vodiče spojí.

V závislosti na typu vybraného modelu a jeho technických parametrech je chytrá zásuvka schopna nastavit dva druhy programů:

1. Denní – když je proces omezen na 24 hodin.
2. Týdenní – umožňuje naprogramovat start a konec práce elektrospotřebičů zvlášť pro každý den v týdnu.

V každém domě je plno spotřebičů, které mohou vyžadovat odložené zapnutí pomocí časovače na 220 V. Zásuvky s časovačem pomáhají současně řešit několik úkolů, tj. provádět:

• Řízení elektrozařízení. Včetně pračky, čerpadla, bojleru, multicookeru… Automaticky spínané zásuvky lze také použít pro zapnutí světla a ohřev akvária, kurníku nebo kůlny se zvířaty.
• Řízení osvětlení. Automatické zapínání hudby a světla pomůže vytvořit dojem a efekt přítomnosti majitelů domu v místnosti, čímž ochrání obydlí před vniknutím nezvaných „hostů“.
• Automatizace zemědělských prací. Všechny procesy, které nevyžadují přímou účast člověka, lze úspěšně automatizovat, například větrání skleníků, péče o domácí zvířata, zalévání rostlin.

Použití chytrých zásuvek při instalaci dvoutarifního elektroměru umožňuje snížit měsíční platby o 30-40 %.

Během špičkových tarifních hodin, kdy cena za kilowatthodinu spotřebované energie je jedenapůlkrát vyšší než obvyklá, se spotřebitel jednoduše odpojí, přičemž spotřebu elektřiny provádí v nočních hodinách při minimálním tarifu.

Zásuvka s časovačem pomůže na zahradních pozemcích automaticky spustit zabezpečovací zařízení, osvětlení skleníku a osvětlení areálu v noční době.

Zařízení tohoto typu jsou velmi aktuální pro milovníky sledování televize do pozdních hodin, kteří často usnou před obrazovkou. Kromě toho, že zapnutá televize bude po několik hodin nepřetržitě spotřebovávat elektřinu, bude také působit jako generátor elektromagnetických vln, které velmi negativně ovlivňují kvalitu spánku.

Zásuvka s časovačem je svým funkčním principem velmi podobná časovému relé: po uplynutí nastaveného časového intervalu sepne/rozepne kontakty.

Klasifikace zásuvek s časovačem

V podstatě zásuvky s časovačem nelze chápat jako takové v obvyklém smyslu. Na rozdíl od stacionárních vestavěných bloků nebo nadpovrchových bodů se spíše podobají blokovému adaptéru. Přístroj v sobě kombinuje zásuvku a časovač.

V tělese tohoto přepínače je výstupní napájecí zásuvka pro možnost připojení vidlice spotřebiče a také zástrčka potřebná k napájení z pevného místa.

Na tělese zařízení jsou dva kolíky podobné těm, které jsou v elektrické vidlici. Elektrické napájení na výstupní kontakty v takových zařízeních není trvalé.

Programovatelné spínací body, pracující na principu relé, mají zajistit připojení jak domácích spotřebičů, tak profesionálního zařízení na 220 V.

Hlavním kritériem klasifikace zařízení je rozsah regulace a typ použitého vodiče. Podle způsobu nastavení intervalu se vypínatelné zásuvky dělí na dva typy: mechanické a digitální. Každý typ má své vlastní významné přednosti a vlastní nedostatky.

#1: Tradiční mechanická zařízení

Modely vyráběné před půlstoletím fungovaly na základě pohybu mechanismu složeného z ozubených kol. Byly uváděny do pohybu spirálovou pružinou. Stejným principem fungují mechanické hodinky.

Modely moderního provedení jsou vybaveny impulzním pomaloběžným elektromotorem.

Díky impulznímu pomaloběžnému elektromotoru jsou moderní modely méně hlučné, ale více závislé na vnějším zdroji elektrické energie.

Základem činnosti zařízení je tradiční mechanické schéma organizace řízení a kontroly práce elektrického bodu. Zajišťuje nepřetržitý rotační pohyb disku, jehož působením dochází k sepnutí a rozepnutí kontaktů.

Zadávání programových údajů činnosti zařízení se provádí pomocí jednotlivých segmentových kláves na časové stupnici umístěné na tělese. Každá klávesa odpovídá za svěřený interval 15 nebo 30 minut.

Během dne lze časovač zapínat i každou čtvrthodinu. Počet cyklů je omezen diskrétností nastavení času, v průměru může za den dosáhnout 96krát.

Úkolem časovače je organizovat dodávku elektrické energie do zařízení při stisknutí některého ze segmentů. V prodeji jsou vzorky, u kterých je pro vypnutí zařízení třeba spínací tlačítka „zatopit“, a jsou i ty, kde je třeba klávesy nadzvednout.

Většina modelů mechanického provedení je vybavena kruhovou časovou stupnicí, na jejímž vnějším obvodu je řada spínacích tlačítek.

Pomocí polohového přepínače zařízení lze přepínat z programovatelného režimu do běžného. Obvykle je umístěn na boku a je vybaven zařízením světelné indikace.

Princip ovládání mechanických zásuvek s časovačem určil jejich klíčovou nevýhodu. Nelze je naprogramovat na více než 24 hodin. Je to způsobeno tím, že rychlost otáčení disku s kontaktem přímo závisí na převodovém poměru reduktoru, který snižuje počet otáček hřídele impulzního elektromotoru za minutu.

Teoreticky existují způsoby, jak přimět akční disk, aby vykonal otáčku ne za 24 hodin, ale za 48 hodin. Například: tím, že se zvýší počet ozubených kol, čímž se reduktor zkomplikuje, nebo se zvětší průměr samotného disku. Taková modernizace se však projeví na objemnosti zařízení, a proto se v praxi prakticky nepoužívá.

Další podstatnou nevýhodou mechanických zásuvek s časovačem je závislost jejich akčního disku na správném fungování externího zdroje napájení.

Pokud se frekvence střídavého proudu z nějakého důvodu odchyluje od jmenovité hodnoty 50 Hz, mechanismus začne „předbíhat“ nebo naopak „zaostávat“.

I když závislost mechanického zařízení na síťovém napětí lze považovat za plus. I při nouzovém výpadku napájení mechanika stejně provede zadaný program, jen úkol splní o něco později.

Jak si vlastnoručně vyrobit časové relé pro běžnou zásuvku, je podrobně popsáno v jednom z populárních článků našeho webu.

#2: Elektronické digitální modely

Elektronické modely mají širší rozsah programování. Počet variací může dosahovat více než stovky.

Zařízení elektronického typu pracují pomocí reléových obvodů, které jsou řízeny vestavěným programovatelným mikrokontrolérem.

Programování činnosti zařízení se provádí stiskem tlačítek na bloku, jejichž počet může být od šesti do deseti. Kontrola stavu přístroje a jeho režimu práce se provádí přes displej.

Akční motor u elektronických modelů není závislý na externím zdroji napájení, protože je vybaven baterií, která slouží jako záložní alternativa. Baterie je schopna zajistit autonomní provoz zařízení po dobu 100 a více hodin.

Následně, pro dobití takové baterie, stačí na 12-14 hodin připojit zařízení k elektrické síti bez zátěže.

V situaci nouzového výpadku elektrického napájení díky aktivaci baterie spínač nezaznamená rozdíl a v každém případě sepne kontakt v nastaveném období.

Na rozdíl od mechanických vzorků, u nichž je interval sepnutí omezen na 15 a 30 minut, u elektronických zařízení lze sepnutí naprogramovat s přesností na dvě sekundy.

Základní funkce programovacích tlačítek:

• «Timer» – pro zadávání a potvrzování údajů při 12 a 24hodinovém provozu zařízení;
• «Hour, minute» – nastavení času v kombinaci s klávesou «Timer»;
• «Week» – výběr a nastavení pro týden;
• «Rst/Rcl» – provádí zrušení a obnovení programu;
• «On/auto/off» – volba manuálního nebo automatického režimu práce.

U většiny modelů je přítomna funkce «Random». Funkce s plovoucím předstihem časovače umožňuje zapínat zátěž zásuvky od dvou minut do půl hodiny v náhodném pořadí, čímž simuluje přítomnost osoby v místnosti.

Zapínání elektrických spotřebičů připojených přes zařízení není vázáno na konkrétní čas, což může zmást «pozorovatele», kteří se snaží zjistit, zda jsou v domě lidé.

Na trhu jsou také modely, které podporují nastavení a ukládání režimů vypnutí/zapnutí pro jednotlivé dny v týdnu. Například model TM-22 společnosti “Feron”.

Kritéria správného výběru

Téměř u všech výrobků tohoto typu je zatížitelnost 16 A s frekvencí 50 Hz pro střídavý proud 230 V. Ale někteří nepoctiví výrobci ve snaze ušetřit používají spínací zařízení nízké kvality. V nich vodiče nejsou dimenzovány na velký zapínací proud, protože mají malý průřez.

Zásuvky s časovačem pochybné výroby by se neměly používat k ovládání jedenapůlkilowattových ohřívačů vody a dalších spotřebičů s vysokým výkonem

Při výběru zásuvky s časovačem je třeba se řídit řadou parametrů:

1. Maximální doba programování nebo rozsah časových úseků.
2. Přesnost chodu hodin přístroje a maximální mez časové odchylky při provádění spínacích operací.
3. Diskrétnost nastavení času přepnutí (parametr může být od dvou sekund do půl hodiny).
4. Zatížitelnost přístroje (jaké maximální povolené spínané proudy).
5. Maximální počet naprogramovaných spínání za den.

Všechny technické parametry jsou uvedeny v pasportu výrobku. Mějte na paměti, že činná a jalová zátěž zařízení připojeného přes spínač nesmí překročit hodnoty uvedené výrobcem v dokumentaci přiložené k zásuvce.

Příklad: při zapnutí topného zařízení o výkonu 5 kW bude proud přibližně 25 A, což je pro 16ampérovou zásuvku zničující.

Každá z těchto zásuvek je vybavena parametry zajišťujícími potřebnou úroveň ochrany. V prodeji jsou modely vybavené prachotěsným a voděodolným krytem, opatřené ochrannými krytkami a clonkami.

Při výběru modelu dbejte na to, na jaký počet a délku intervalů zapnutí/vypnutí jsou navrženy

Pokud plánujete používat spínače venku, měli byste volit výrobky s vodotěsným krytem s parametrem IP 44, 54 nebo 65. Řiďte se zásadou – čím vyšší IP, tím lepší ochrana. Díky tepelně a vlhkosti odolnému povlaku krytů mohou tato zařízení pracovat v teplotním rozsahu od -10 do +40 °C.

Při výběru zásuvky pro domácnost s malými zvídavými členy domácnosti zvažte pořízení zařízení vybaveného funkcí „ochrana dětí“. Tato zařízení jsou vybavena speciálními posuvnými krytkami, které brání přímému kontaktu cizích předmětů s elektrickými kontakty.

Pokud se zaměříme na výrobce, na ruském trhu jsou nejoblíbenější produkty předních značek: «Legrand», «ABB», «Berker», «Wessen», «Schneider Electric».

Z levnějších modelů stojí za zvážení produkty značek «Feron Company» a «Expert», které kvalitou nijak nezaostávají za evropskými výrobci.

Cenové rozpětí automaticky vypínajících zásuvek je široké. Cena mechanických modelů začíná na 50 Kč a více. Digitální automatické zásuvky s časovačem vyjdou na cenu od 100 Kč výše.

O chytrých zásuvkách s dálkovým ovládáním a orientaci při jejich výběru si můžete přečíst zde.

Zvláštnosti instalace vypínacích zásuvek

Pro naprogramování mechanické zásuvky je třeba provést několik úkonů:

1. Otáčením kolečka nastavte aktuální čas.
2. Podle číselníku pomocí segmentů nastavte požadovaný čas pro zapnutí zařízení.
3. Uveďte zařízení do chodu a připojte jej k napájení, aby začalo plnit zadaný úkol.

Princip nastavení u mechanické zásuvky s časovačem pro vypnutí je stejný.

Proces programování zásuvky s elektronickým časovačem je složitější.

Před použitím zařízení je třeba podrobně prostudovat jeho návod, protože spínače stejného určení se mohou výrazně lišit způsobem programování.

Programování zařízení se provádí v následujícím pořadí.

1. Přístroj se připojí k síti, aby se vestavěná baterie dobila. Doba nabíjení závisí na výrobci. Je uvedena v technickém průkazu.
2. Aktivuje se zapnutí a nastaví se aktuální čas a den v týdnu, stejně jako způsob jejich zobrazení. V případě potřeby se vymaže paměť zařízení pomocí funkce „Master Clear“.
3. Pomocí programovacího systému 24/7 se nastaví časovač. Při nastavení času zapnutí a vypnutí lze nastavit každý den nebo libovolné jiné kombinace.
4. Pro dokončení nastavení režimu se znovu stiskne klávesa „Time“ a na displeji se zobrazí aktuální čas.
5. Zásuvka se zapojí do sítě a připojí se k ní zátěž.

Při nastavování je třeba se ujistit, že se nastavené programy nepřekrývají. V opačném případě, při nastavení dvou vzájemně se vylučujících nastavení, bude mít prioritu to, které odpovídá možnosti „Off“ před nastavením „On“.

Tak například, nastaví-li se v prvním bloku zapnutí zásuvky na dobu od 12 do 22 hodin a ve druhém bloku na stejný den, ale od 15 do 19 hodin, časovač se zapne ve 12 hodin a vypne se v 19 hodin večer, přestože podle programu druhého bloku by měl pracovat až do 22 hodin v noci.

Celkově nastavení automatických zásuvek nezpůsobuje zvláštní potíže. Pro správnější provoz přístrojů je třeba nezapomínat přepínat hodiny na zimní a letní provozní režim.

Závěry a užitečné video k tématu

Video #1. Principy fungování denní mechanické zásuvky vybavené časovačem:

Video #2. Přehled prodávaných oblíbených modelů zásuvek s časovačem:

Automatická zásuvka s časovačem – levná a přitom účinná možnost automatizace režimů napájení soukromého bydlení. Pořízení digitálního přístroje je opodstatněné, když je skutečně potřeba nastavit složité algoritmy zapínání a automaticky provádět týdenní program.

Při provádění stejného rozvrhu každý den se nevyplácí přeplácet, a omezit se na instalaci mechanického přístroje s denními elektromechanickými hodinami.

Čekáme na vaše příběhy o zkušenostech s používáním chytrých zásuvek. Napsat komentář můžete v bloku níže. Zde se také prosím ptejte a podělte se o novinky v oblasti výroby zásuvek s časovačem.