Smart home – sistema di controllo dell’illuminazione e non solo loro

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In questo articolo: Smart Home Control System; illuminazione contemporaneamente comoda ed economica con l’aiuto di dimmer; tipi di interruttori moderni; controllo remoto degli accessori di cablaggio; qual è la differenza tra prese e interruttori di diversi produttori; modi di collegare il cablaggio con il meccanismo di interruttori e prese; progettazione di moderni interruttori e prese.

Smart home - sistema di controllo dell'illuminazione e non solo loro

L’illuminazione elettrica per molti di noi è diventata a lungo la norma, un attributo familiare della vita di tutti i giorni. Con l’inizio del crepuscolo serale, la nostra mano abita abitualmente lungo il muro in cerca di un interruttore, preme il suo tasto e la luce della lampada inonda la stanza – sappiamo che dovrebbe essere così e sentirsi nervosi se la luce non si illumina per qualche motivo. Tuttavia, sono trascorsi più di cento anni dalla sua invenzione e dall’introduzione di prese elettriche e interruttori negli edifici residenziali, da allora sono stati migliorati molte volte. Quindi quali sono le capacità dei moderni prodotti di cablaggio in una casa intelligente??

Sistema di controllo domestico intelligente

Il massimo grado di comfort per le famiglie può essere ottenuto in un solo modo – costruendo un unico sistema di controllo per tutti gli apparecchi elettrici all’interno di un edificio. Per svolgere questo compito, è necessario che questi apparecchi elettrici supportino un “linguaggio” comune di controllo – a tal fine, la tecnologia KNX o uno standard unico ricevitore è stato sviluppato in Europa.

Un canale di comunicazione comune tra tutti gli apparecchi elettrici esistenti in casa consente loro di trasmettere e ricevere informazioni da dispositivi di sistema controllati da programmi specializzati. Secondo il principio di funzionamento, il sistema KNX è esternamente simile a una connessione di rete locale tra computer, ma viene utilizzato molto più ampiamente – i segnali ricevuti dai sensori vengono elaborati da dispositivi di sistema, i comandi generati sulla base dell’analisi software dei dati vengono inviati a un attuatore o più contemporaneamente, e alla ricezione di un comando, ogni esecutore conferma ottenerlo.

Il sistema di controllo domestico basato sulla tecnologia KNX consente di controllare tutti gli apparecchi elettrici contemporaneamente premendo un solo pulsante. Gli scenari, a seguito dei quali il sistema di controllo crea il necessario livello di comfort per le famiglie, sono programmati da essi in base alle esigenze personali. Ad esempio, ad una mattina prestabilita, il sistema aprirà automaticamente le tapparelle, attiverà il riscaldamento dell’acqua nella caldaia e accenderà la caffettiera elettrica..

Il sistema include un complesso meteorologico che controlla la temperatura dell’aria nei locali in base all’analisi dello stato attuale dell’atmosfera all’esterno dell’edificio – con il riscaldamento, l’intensità del riscaldamento diminuisce e la fornitura di aria esterna aumenta. E viceversa: quando il vento aumenta, le finestre saranno automaticamente coperte da tapparelle, la presa d’aria è ridotta al minimo.

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Le case dotate di tale sistema di controllo possono essere tranquillamente lasciate a riposo – gli elettrodomestici seguiranno uno scenario programmato, imitando completamente la presenza dei membri della famiglia.

Oltre ai vantaggi descritti, il sistema KNX consente di ridurre i costi e le spese energetiche per il suo pagamento di 1/3: i dispositivi vengono accesi solo quando necessario.

Controllo economico dell’illuminazione

Prima dell’avvento di questi dispositivi, l’unico modo per ridurre o aumentare l’intensità della luce era ridurre o aumentare il numero di lampade di illuminazione di una certa potenza.

I primi – dimmer – sono progettati per controllare la luminosità dell’illuminazione, con il loro aiuto puoi cambiare l’illuminazione in una più confortevole, attenuandola o intensificandola.

Installati in serie nel circuito di illuminazione, i dimmer riducono il consumo di energia degli apparecchi mentre aumentano la durata degli apparecchi di illuminazione. Svantaggi dei dimmer: hanno una specializzazione ristretta e sono destinati solo a un certo tipo di lampade (a incandescenza, alogene); hanno una potenza diversa e il massimo non supera i 1000 W (l’uso di speciali amplificatori consente di aumentare la potenza a 3 kW, ma non di più). L’uso di lampade fluorescenti come fonti di illuminazione complica il loro controllo usando un dimmer, perché c’è un trasformatore individuale nel loro design. Solo i maggiori produttori di accessori di cablaggio producono dimmer per tali lampade..

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Secondo il principio di controllo, i dimmer sono suddivisi in tastiera, rotary, push-push e touch. I dimmer chiave funzionano in questo modo: un breve tocco di un tasto accende l’illuminazione, un secondo tocco lo spegne, tenendo le dita sul tasto cambia la luminosità dell’illuminazione. I dimmer rotativi sono controllati ruotando il pulsante convesso, la rotazione-spinta – l’accensione e lo spegnimento dell’illuminazione è controllata premendo un pulsante, l’intensità – ruotandolo. Il dimmer tattile attiva l’illuminazione quando si tocca la superficie con un dito, tenendolo premuto si cambia il livello di luminosità, il tocco ripetuto spegne la luce.

I sensori di movimento, il cui principio di funzionamento si basa sulla radiazione infrarossa, abbandoneranno completamente gli interruttori. Di solito sono installati in passaggi, come scale e corridoi, a seguito dei quali al buio è pieno di cadute e non è così facile rilevare interruttori della luce. Non appena una persona si trova nel raggio del sensore di movimento, la luce si accende all’istante, non appena la persona lascia il territorio accessibile al raggio infrarosso, l’illuminazione si spegne.

Tuttavia, tali sensori non saranno efficaci se la persona è immobile – l’assenza di movimento per loro significa la necessità di spegnere l’illuminazione. In questo caso, sono adatti dispositivi speciali: sensori di presenza che attivano i dispositivi di illuminazione per tutto il tempo mentre uno dei domestici è nella stanza e spegne la luce quando non ci sono persone nella gamma dei loro sensori. I rilevatori di presenza sono molto più sensibili dei rilevatori di movimento, accendono l’illuminazione a qualsiasi, anche il minimo, movimento nella loro portata.

A seconda del modello e dello scopo, i sensori che controllano l’illuminazione hanno un angolo di visione diverso. Modelli per esterni, il cui angolo di visione è generalmente di 200-270di, e il raggio d’azione è di 3-14 m, sono posizionati agli angoli degli edifici, l’altezza del loro posizionamento è di 2 m. I sensori domestici sono impostati ad un’altezza da 0,8 a 1,1 m, il loro angolo di visione è di solito 180di, la distanza alla quale agiscono i raggi infrarossi è fino a 12 M. I modelli più semplici di sensori di movimento e di presenza hanno una piccola area di azione per i raggi infrarossi, attivano l’illuminazione solo quando appare una persona, ignorando gli animali domestici, che è senza dubbio un vantaggio. Modelli più complessi, le cui lenti emettono contemporaneamente diversi raggi di raggi infrarossi in diverse direzioni, tracciano diversi settori, ad esempio le scale e in parte i corridoi del primo e del secondo piano.

I rilevatori di movimento e presenza possono essere impostati per il periodo di tempo durante il quale rimane l’illuminazione, nonostante la cessazione del movimento nel raggio infrarosso. Inoltre, è necessario impostare loro il livello di illuminazione della stanza, a cui non è necessario accendere le lampade, che eliminerà l’attivazione dell’illuminazione durante il giorno..

Oltre ai controlli di illuminazione descritti, ci sono accessori di cablaggio con timer e interruttori automatici. Il primo tipo è progettato per fornire elettricità per un determinato periodo di tempo, il che è conveniente, ad esempio, quando si controllano gli apparecchi di illuminazione nelle trombe delle scale. Prodotti del secondo tipo: prese che interrompono automaticamente l’alimentazione in caso di sovraccarico della rete, corto circuito e dispersione di corrente all’esterno della rete (a terra).

Le moderne tecnologie di risparmio energetico basate su questi prodotti consentono non solo di risparmiare energia, ma anche di creare un’atmosfera davvero confortevole in casa..

Cambia tipi

Secondo il principio di funzionamento, tutti gli interruttori che controllano l’illuminazione delle nostre case sono gli stessi: chiudono e aprono il circuito elettrico, grazie al quale le luci nelle stanze vengono accese e spente. La loro differenza nel design, ci sono tastiere, pulsanti e interruttori a croce.

Nei soliti e diffusi interruttori a chiave, è coinvolto il principio di oscillazione: premendo un lato si chiude il circuito elettrico, premendo l’altro si apre. Esistono modelli di interruttori a chiave con pressione sullo stesso lato del tasto: la sua posizione iniziale è segnalata da un meccanismo a molla. Vengono prodotti interruttori con uno, due, tre e quattro tasti, il più diffuso è a due e uno. A seconda del numero di tasti, tali interruttori consentono di controllare contemporaneamente più dispositivi di illuminazione, divisi in gruppi e associati a questo tasto..

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Gli interruttori a pulsante, premendo per attivare l’illuminazione e premendoli di nuovo per spegnerli, sono dotati di un meccanismo che riporta la posizione del pulsante dopo ogni pressione nella posizione originale. Gli interruttori a pulsante di alta qualità resistono a circa 60.000 clic, ad es. la loro durata minima sarà di almeno 20 anni.

Gli interruttori a croce (interruttori) sono progettati per controllare contemporaneamente l’illuminazione accesa e spenta da diversi punti all’interno dei locali, ad esempio, rappresentando una suite di stanze con un corridoio comune. Con il loro aiuto, puoi accendere l’illuminazione all’ingresso di un tale gruppo di stanze, attraversarle completamente e spegnere l’illuminazione con un altro interruttore, ad es. non è necessario tornare allo switch originale.

Tutti i tipi di interruttori descritti possono essere dotati di due tipi di retroilluminazione a LED: il primo tipo consente di individuare facilmente l’interruttore in una stanza buia e si spegne quando il circuito elettrico è chiuso, il secondo tipo di retroilluminazione agisce al contrario e si accende quando l’interruttore è attivato, il che consente di assicurarsi che un apparecchio elettrico posizionato a distanza sia acceso (seminterrato o illuminazione stradale, pompa, ventilatore, ecc.). Di norma, i LED di retroilluminazione sono montati in interruttori a chiave, illuminando così parte della chiave, il suo contorno o l’intera superficie. A seconda del produttore, la retroilluminazione utilizza da 2 a 5 colori.

Metodi di controllo remoto per accessori di cablaggio

Quasi tutti i prodotti moderni consentono loro di essere controllati da un telecomando, il cui segnale viene trasmesso da un raggio infrarosso o un’onda radio. I telecomandi con radiocomando hanno un indubbio vantaggio: le onde radio penetrano liberamente nelle pareti, il che consente di controllare il complesso di accessori di cablaggio del sistema “casa intelligente” senza alzarsi dalla sedia e persino in remoto utilizzando Internet e un comunicatore (laptop).

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Varietà di disegni e scopi

Il meccanismo di contatto, la piastra della pinza e il pannello esterno: questo è il dispositivo per il cablaggio dei prodotti, la cui invenzione ha richiesto oltre 20 anni nel secolo scorso. Oggi, pur mantenendo il principio generale del dispositivo, i loro elementi strutturali sono diventati più diversi..

La differenza principale tra prese elettriche e interruttori di diversi produttori sta nel modo in cui il cablaggio è collegato al meccanismo di contatto. Il classico fissaggio dei fili ai terminali del meccanismo viene eseguito con un collegamento a vite ed è certamente affidabile se nessuno usasse queste prese – le vibrazioni meccaniche derivanti dall’installazione o dalla rimozione della spina dalla presa, nel tempo, indeboliscono il morsetto a vite. Inoltre, il rame, più spesso utilizzato nei cablaggi elettrici, è un metallo molto duttile e, quando viene utilizzato, si deforma e si comprime. Per questi motivi, il contatto tra il filo elettrico e il meccanismo di uscita si indebolisce, appaiono degli spazi vuoti, di conseguenza, il corpo della presa elettrica si riscalda in modo significativo.

Per risolvere questo problema, i produttori di prodotti di cablaggio hanno modificato il design del meccanismo di contatto delle prese: la connessione rimane avvitata, mentre i fili scoperti vengono inseriti in una finestra speciale e quindi serrati con una vite.

Esiste un altro modo di collegare i fili al meccanismo della presa, diverso dal fissaggio a vite: un gruppo di morsetti, in cui i fili sono tenuti saldamente da terminali speciali con molle. La forza con cui viene fissato il cablaggio nel morsetto viene calcolata con precisione, ad es. è impossibile stringere troppo o stringere troppo una connessione del genere. Inoltre, l’unità di serraggio rapido, contrariamente al collegamento a vite, è in grado di smorzare le vibrazioni meccaniche a causa delle molle installate al suo interno. Perché non è necessario allentare e serrare nuovamente le connessioni del meccanismo di contatto della presa con il gruppo a sgancio rapido, quindi il numero di operazioni eseguite durante l’installazione di una presa elettrica è ridotto, il che significa che il tempo di installazione è ridotto – premiamo sul terminale, avviamo il filo, indeboliamo la pressione e il filo viene fissato saldamente. Tali prese sono più convenienti se il cablaggio elettrico è realizzato con un filo unipolare rigido – non sarà facile portare un filo flessibile nudo nel morsetto.

La maggior parte dei modelli di accessori di cablaggio di vari produttori sono progettati per una profondità standard di 50 mm della scatola di giunzione (cavità cilindrica nel muro) – hanno un meccanismo di circa 30 mm di spessore. Allo stesso tempo, i modelli di prese elettriche sono prodotti con uno spessore del meccanismo inferiore – entro 20 mm, il che facilita notevolmente il lavoro di installazione, poiché c’è più spazio nella cavità della scatola per la posa del filo.

Il meccanismo di contatto delle prese e degli interruttori moderni è fissato su una base di plastica, il cui materiale contiene una serie di additivi speciali che aumentano la resistenza al calore, la resistenza, la resistenza ai raggi UV, autoestinguente in caso di incendio e prevengono l’accumulo di polvere. Maggiore è il costo di un particolare prodotto, più possiede le proprietà descritte. A seconda del produttore, le spazzole (le parti conduttive dei prodotti) sono realizzate in ottone ordinario, stagnato o argentato – questi ultimi hanno le caratteristiche più elevate, ma il costo del prodotto nel design di cui sono inclusi è il più alto. Spesso, le spazzole nelle prese elettriche sono costituite da due parti: è necessario che il loro design contenga mezzi per collegare saldamente queste parti, tuttavia le prese economiche non dispongono di tali mezzi. Le prese di corrente dei più grandi produttori sono dotate di una protezione aggiuntiva degli elementi portanti corrente: sono coperte con uno strato isolante, che garantisce la completa sicurezza per le persone, anche se il pannello esterno decorativo delle prese viene smontato, ad esempio, durante la tappezzatura o la pittura di pareti.

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Un supporto in metallo o plastica assicura un fissaggio affidabile degli accessori di cablaggio nella scatola di montaggio – dopo averlo bloccato con viti, le sue gambe con due denti su ciascuna si espandono in scanalature verticali realizzate lungo il perimetro della scatola. In termini di affidabilità, un supporto in metallo è più efficace, soprattutto per le prese.

La linea di prodotti dei maggiori produttori di prese elettriche include necessariamente prodotti per camerette per bambini: prese dotate di tende protettive che bloccano i fori di contatto quando non vengono utilizzate. Le persiane si aprono quando il contatto speciale della spina viene a contatto con il corrispondente contatto della presa, o quando le spine vengono contemporaneamente inserite in entrambi i fori di contatto. Esistono due tipi di persiane di sicurezza: push-up; rotazione in senso orario. In entrambi i casi, viene utilizzata una molla speciale per restituire l’otturatore quando viene rimossa la spina..

Oltre alle solite prese per il collegamento dell’alimentazione agli apparecchi elettrici, ci sono le cosiddette prese di segnale progettate per trasmettere un segnale a TV, telefono o computer. Il classico rappresentante dei dispositivi di cablaggio di questo tipo erano prese per radio, ampiamente conosciute ai tempi dell’URSS, che non sono più utilizzate oggi. Tali prodotti possono essere progettati per trasmettere solo un determinato segnale, ad esempio televisione o telefono, oppure essere multifunzionali, ad es. hanno contemporaneamente uscite per prese telefoniche o televisive. Le prese di segnale possono essere dotate di tapparelle che proteggono il loro meccanismo di contatto dalla penetrazione di particelle di polvere.

Progettazione di accessori per il cablaggio

Come accennato in precedenza, il materiale per i loro corpi, pulsanti, chiavi e frontali è di plastica, i cui additivi aumentano la resistenza all’usura meccanica e termica, la resistenza ai raggi ultravioletti.

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I colori principali della plastica sono bianco e bianco con una tonalità crema, chiamata anche “avorio”. Oltre alla gamma di colori principale, vengono prodotti modelli di prodotti di vari colori, dal pastello al brillante, come lo zaffiro o il platino. I maggiori produttori includono nella linea di prodotti prodotti in legno – acero, faggio, ciliegio, quercia, ecc. – con il loro trattamento con ritardanti di fiamma. La chiave e il telaio dell’interruttore possono essere realizzati in ceramica, vetro e metallo, mentre i prodotti in plastica possono essere rivestiti in pelle naturale e pietra artificiale (ad esempio, marmorizzata).

La forma standard dei prodotti di cablaggio è una cornice quadrata o arrotondata, una chiave rotonda o quadrata. Tuttavia, ci sono modelli con una chiave ovale, diversa larghezza del telaio attorno ad esso, il pannello frontale può essere non solo piatto, ma anche convesso, a forma di vela.

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