Gniazdka z timerem: rodzaje, zasada działania, które lepiej wybrać i dlaczego

W warunkach kryzysu energetycznego koncepcja inteligentnego domu, według której zarządzanie wszystkimi procesami odbywa się za pomocą elektroniki, jest niezwykle aktualna. Za pomocą urządzeń działających na zasadzie przekaźnika czasowego, bez trudu można wdrożyć jej poszczególne elementy.

Opowiemy Państwu, jak działa gniazdko z timerem. W przedstawionym do zapoznania artykule szczegółowo opisano, jakie typy produktów oferuje współczesny rynek, czym się różnią. Korzystając z naszych porad, łatwiej będzie wybrać inteligentne urządzenie.

Dla lepszego zobrazowania inteligentnych gniazdek tekst uzupełniono prezentacjami wideo i zestawami zdjęć.

Zasada działania inteligentnych gniazdek

Automatyzacja pojedynczej funkcji lub całego procesu wymaga zastosowania czujników, które reagują i przekazują do centralnego mechanizmu sterującego informacje o parametrach pracy. Jednak na zakup tego kosztownego sprzętu stać niewielu.

Częściowo rozwiązać kwestię automatyzacji i zarządzania zasilaniem elektrycznym pomaga instalacja wyłączających się gniazdek.

Sposób komutacji styków elektrycznych w takich urządzeniach opiera się na tym, że przy zadziałaniu przekaźnika przewody zamykają się.

W zależności od typu wybranego modelu i jego parametrów technicznych, inteligentne gniazdo może zapewnić konfigurację dwóch rodzajów programów:

1. Dobowego – gdy proces jest ograniczony do 24 godzin.
2. Tygodniowego – umożliwia zaprogramowanie startu i zakończenia pracy urządzeń elektrycznych osobno na każdy dzień tygodnia.

W każdym domu jest mnóstwo urządzeń, które mogą wymagać opóźnionego włączenia za pomocą timera 220 V. Gniazda z timerem pomagają rozwiązać jednocześnie kilka zadań, tj. umożliwiają:

• Zarządzanie urządzeniami elektrycznymi. W tym pralką, pompą, bojlerem, multicookerem… Gniazda z automatycznym włączaniem mogą być również używane do włączania światła i ogrzewania akwarium, kurnika lub szopy ze zwierzętami.
• Zarządzanie oświetleniem. Automatyczne włączanie muzyki i światła pomoże stworzyć wrażenie i efekt obecności właścicieli domu w pomieszczeniu, co pozwoli ochronić mieszkanie przed wtargnięciem nieproszonych „gości”.
• Automatyzacja prac rolniczych. Wszystkie procesy, które nie wymagają bezpośredniego udziału człowieka, mogą być skutecznie zautomatyzowane, np. wentylacja szklarni, opieka nad zwierzętami domowymi, podlewanie roślin.

Korzystanie z inteligentnych gniazd przy instalacji dwutaryfowego licznika energii elektrycznej pozwala obniżyć miesięczne opłaty o 30-40%.

W okresie szczytowych godzin taryfowych, w których cena za kilowat zużywanej energii jest półtora raza wyższa niż normalna, konsument będzie po prostu wyłączał urządzenia, zużywając energię elektryczną w nocy w godzinach o minimalnej taryfie.

Gniazdo z timerem pomoże na terenach przydomowych automatycznie uruchomić urządzenie ochronne, podświetlenie szklarni i oświetlenie terenu w nocy

Urządzenia tego typu są bardzo przydatne dla miłośników oglądania telewizji do późna, którzy często zasypiają przed ekranem. Poza tym, że włączony telewizor przez kilka godzin będzie nieprzerwanie zużywał energię elektryczną, będzie on również generował fale elektromagnetyczne, które bardzo negatywnie wpływają na jakość snu.

Gniazdo z timerem pod względem zasady działania jest w dużej mierze podobne do przekaźnika czasowego: po upływie zadanego przez program przedziału czasowego zamyka/rozwiera styki

Klasyfikacja gniazdek-timerów

Zasadniczo gniazd z timerem nie można traktować jako takie w potocznym rozumieniu. W przeciwieństwie do stacjonarnych wbudowanych bloków lub gniazd natynkowych, bardziej przypominają one przejściówkę blokową. Urządzenie łączy w sobie zarówno gniazdo, jak i timer.

W obudowie takiego przełącznika przewidziano wyjściowe gniazdo zasilające umożliwiające podłączenie wtyczki urządzenia elektrycznego, a także wtyczkę niezbędną do zasilania ze stałego punktu.

Na obudowie urządzeń znajdują się dwa bolce, podobne do tych w elektrycznej wtyczce. Zasilanie na styki wyjściowe w takich urządzeniach nie jest podawane w sposób ciągły.

Programowalne punkty łączeniowe, działające na zasadzie przekaźnika, mają zapewniać podłączenie zarówno sprzętu domowego, jak i profesjonalnego urządzenia do 220 V.

Podstawowym kryterium klasyfikacji urządzeń jest zakres regulacji i rodzaj używanego przewodu. W zależności od sposobu ustawiania interwału, gniazda z wyłącznikiem dzielą się na dwa typy: mechaniczne i cyfrowe. Każdy typ ma swoje istotne zalety i charakterystyczne wady.

#1: Tradycyjne urządzenia mechaniczne

Modele produkowane pół wieku temu działały dzięki ruchowi mechanizmu składającego się z kół zębatych. Były one napędzane przez spiralną sprężynę. Na tej samej zasadzie działają zegarki mechaniczne.

Modele nowoczesne są wyposażone w impulsowy, wolnoobrotowy silnik elektryczny.

Dzięki impulsowemu, wolnoobrotowemu silnikowi elektrycznemu nowoczesne modele są mniej hałaśliwe, ale bardziej zależne od zewnętrznego źródła energii elektrycznej.

Podstawą działania urządzeń jest tradycyjny mechaniczny schemat organizacji sterowania i kontroli pracy punktu elektrycznego. Zapewnia on nieprzerwany ruch obrotowy tarczy, pod wpływem którego następuje zwarcie i rozwarcie styków.

Wprowadzanie programowych danych pracy urządzenia odbywa się za pomocą poszczególnych segmentów-klawiszy umieszczonych na skali czasowej na obudowie. Każdy klawisz odpowiada za przypisany mu interwał 15 lub 30 minut.

W ciągu doby timer można włączać nawet co kwadrans. Liczba cykli jest ograniczona dyskretnością ustawiania czasu, średnio w ciągu doby może osiągnąć 96 razy.

Zadaniem timera jest organizacja dostarczania energii elektrycznej do urządzenia po naciśnięciu jednego z segmentów. W sprzedaży dostępne są modele, w których do wyłączenia urządzenia przyciski łączeniowe należy „wciskać”, a także takie, w których klawisze należy podnosić.

Większość modeli mechanicznych jest wyposażona w okrągłą skalę czasową, na której zewnętrznym obwodzie znajduje się szereg przycisków łączeniowych.

Za pomocą przełącznika pozycyjnego urządzenie można przełączyć z trybu programowalnego na zwykły. Zazwyczaj jest on umieszczony z boku i wyposażony w urządzenie sygnalizacji świetlnej.

Zasada sterowania gniazd z timerami kategorii mechanicznej określiła ich kluczową wadę. Nie można w nich zaprogramować czasu dłuższego niż 24 godziny. Wynika to z faktu, że prędkość obrotowa tarczy wyposażonej w styk zależy bezpośrednio od przełożenia reduktora, które zmniejsza liczbę obrotów wału silnika impulsowego na minutę.

Teoretycznie istnieją sposoby, aby dysk wykonawczy wykonał obrót nie w ciągu doby, ale w ciągu 48 godzin. Na przykład: w tym celu zwiększa się liczbę kół zębatych, komplikując w ten sposób reduktor, albo zwiększa się średnicę samego dysku. Ale taka modernizacja wpływa na masywność urządzenia, dlatego w praktyce prawie nie jest używana.

Kolejną istotną wadą mechanicznych gniazd wyposażonych w timer jest zależność ich dysku wykonawczego od prawidłowego działania zewnętrznego źródła zasilania.

Jeżeli częstotliwość prądu przemiennego z jakiegoś powodu będzie się różnić od wartości nominalnej 50 Hz, mechanizm zaczyna „wyprzedzać” lub przeciwnie – „opóźniać się”.

Chociaż zależność urządzenia mechanicznego od napięcia sieciowego można rozpatrywać także jako zaletę. Nawet po awaryjnym odłączeniu zasilania mechanizm i tak wykona zadany program, tylko zrealizuje zadanie nieco później.

Jak samodzielnie wykonać przekaźnik czasowy do zwykłego gniazda, szczegółowo opisano w jednym z popularnych artykułów na naszej stronie.

#2: Elektroniczne modele cyfrowe

Modele elektroniczne mają szerszy zakres programowania. Liczba wariantów może przekraczać sto.

Urządzenia typu elektronicznego działają za pomocą układów przekaźnikowych, którymi steruje wbudowany programowalny mikrokontroler.

Programowanie działania urządzenia odbywa się poprzez naciskanie przycisków na bloku, których liczba może wynosić od sześciu do dziesięciu. Kontrolę stanu urządzenia i jego trybu pracy przeprowadza się przez wyświetlacz.

Silnik wykonawczy w modelach elektronicznych nie jest zależny od zewnętrznego źródła zasilania, ponieważ jest wyposażony w akumulator, który pełni rolę rezerwowego źródła. Akumulator może zapewnić autonomiczną pracę urządzenia przez 100 lub więcej godzin.

Następnie, aby naładować taki akumulator, wystarczy na 12-14 godzin podłączyć urządzenie do sieci bez obciążenia.

W sytuacji awaryjnego wyłączenia zasilania dzięki włączeniu akumulatora łącznik nie zauważa różnicy, w każdym razie zamykając styk w ustalonym okresie.

W przeciwieństwie do mechanicznych modeli, w których interwał włączania jest ograniczony parametrami 15 i 30 minut, w urządzeniach elektronicznych można programować włączanie z dokładnością do dwóch sekund.

Główne funkcje klawiszy programowych:

• „Timer” – do wprowadzania i zatwierdzania danych przy 12- i 24-godzinnej pracy urządzenia;
• „Hour, minute” – ustawianie czasu w połączeniu z klawiszem „Timer”;
• „Week” – wybór i ustawienie dla tygodnia;
• „Rst/Rcl” – powoduje anulowanie i przywracanie programu;
• „On/auto/off” – wybór ręcznego lub automatycznego trybu pracy.

W większości modeli dostępna jest funkcja „Random”. Funkcja z płynnym wyprzedzeniem czasowym pozwala na włączanie obciążenia gniazdka od dwóch minut do pół godziny w dowolnej kolejności, tym samym symulując obecność osoby w pomieszczeniu.

Włączanie podłączonych przez urządzenie odbiorników elektrycznych nie jest związane z konkretnym czasem, co może zmylić „obserwatorów”, którzy próbują ustalić, czy w domu są ludzie.

Na rynku dostępne są również modele, które obsługują ustawianie i zapamiętywanie trybów wyłączania/włączania dla poszczególnych dni tygodnia. Na przykład model TM-22 firmy „Feron”.

Kryteria właściwego wyboru

Praktycznie we wszystkich produktach tego typu obciążalność wynosi 16 A przy częstotliwości 50 Hz dla prądu przemiennego 230 V. Jednak niektórzy nieodpowiedzialni producenci, dążąc do oszczędności, stosują rozłączniki niskiej jakości. W nich przewody nie są przystosowane do dużego prądu rozruchu, ponieważ charakteryzują się małym przekrojem.

Gniazdek z timerem wątpliwej produkcji nie należy używać do sterowania półtorakilowatowymi podgrzewaczami wody i innymi odbiornikami dużej mocy

Przy wyborze gniazdka z timerem należy kierować się szeregiem parametrów:

1. Maksymalny czas programowania lub zakres przedziałów czasowych.
2. Dokładność chodu zegara urządzenia i maksymalny limit błędu czasowego przy wykonywaniu operacji łączenia.
3. Rozdzielność ustawiania czasu przełączania (parametr może wynosić od dwóch sekund do pół godziny).
4. Obciążalność urządzenia (jakie maksymalne dopuszczalne prądy komutowane).
5. Maksymalna liczba programowanych przełączeń na dobę.

Wszystkie parametry techniczne są określone w paszporcie produktu. Należy pamiętać, że obciążenie czynne i bierne urządzeń podłączonych przez łącznik nie może przekraczać wartości podanych przez producenta w dokumentacji dołączonej do gniazdka.

Przykład: przy włączeniu urządzenia grzewczego o mocy 5 kW natężenie prądu wyniesie około 25 A, co dla gniazdka 16-amperowego będzie szkodliwe.

Każde z takich gniazdek wyposażone jest w parametry zapewniające niezbędny poziom ochrony. W sprzedaży dostępne są modele wyposażone w pyło- i wodoodporną obudowę, zaopatrzone w ochronne pokrywki i przesłony.

Wybierając model, zwracaj uwagę na liczbę i czas trwania interwałów włączania/wyłączania, na które są zaprojektowane

Planując używanie przełączników na zewnątrz, warto wybierać produkty z wodoodporną obudową, których parametr IP wynosi 44, 54 lub 65. Kieruj się zasadą – im wyższe IP, tym lepsza ochrona. Dzięki termo- i wilgocioodpornej powłoce obudowy takie urządzenia mogą pracować w zakresie temperatur od -10 do +40°C.

Wybierając gniazdko do mieszkania, w którym są małe, ciekawskie domownicy, warto rozważyć zakup urządzenia wyposażonego w funkcję „blokada dziecięca”. Urządzenia tego typu są wyposażone w specjalne zasuwki, które zapobiegają bezpośredniemu kontaktowi obcych przedmiotów z kontaktami elektrycznymi.

Jeśli chodzi o producentów, to na rynku rosyjskim największą popularnością cieszą się produkty wiodących marek: «Legrand», «ABB», «Berker», «Wessen», «Schneider Electric».

Z bardziej budżetowych modeli warto rozważyć produkty marek «Feron Company» i «Expert», które jakością w niczym nie ustępują europejskim producentom

Zakres cenowy automatycznie wyłączających się gniazdek jest szeroki. Koszt modeli mechanicznych zaczyna się od 10 zł i więcej. Cyfrowe automatyczne gniazdka z timerem będą kosztować od 20 zł i więcej.

O inteligentnych gniazdkach z zdalnym sterowaniem i wskazówkach dotyczących ich wyboru możesz przeczytać tutaj.

Cechy instalacji wyłączających się gniazdek

Aby zaprogramować mechaniczne gniazdko, należy wykonać kilka czynności:

1. Poprzez obracanie pokrętła ustaw aktualny czas.
2. Kierując się tarczą, za pomocą segmentów ustaw żądany czas włączenia urządzenia.
3. Uruchom i podłącz do zasilania samo urządzenie, aby rozpoczęło realizację powierzonego mu zadania.

Zasada ustawiania mechanicznego gniazdka z timerem wyłączającym jest identyczna.

Proces programowania gniazdka z elektronicznym timerem jest bardziej skomplikowany.

Przed użyciem urządzenia należy szczegółowo zapoznać się z jego instrukcją, ponieważ przełączniki o tym samym przeznaczeniu mogą się znacznie różnić sposobem programowania

Programowanie urządzenia wykonuje się w następującej kolejności.

1. Urządzenie podłącza się do sieci, aby wbudowany akumulator mógł się naładować. Czas ładowania zależy od producenta. Jest on podany w instrukcji.
2. Aktywuje się włączanie i ustawia bieżący czas oraz dzień tygodnia, a także sposób ich wyświetlania. W razie potrzeby czyści się pamięć urządzenia za pomocą funkcji «Master Clear».
3. Za pomocą systemu programowania 24/7 ustawia się timer. Przy ustawianiu czasu włączania i wyłączania można ustawić każdy dzień lub dowolne inne kombinacje.
4. Aby zakończyć ustawianie trybu, naciska się ponownie klawisz «Time» i wraca do wyświetlacza z bieżącym czasem.
5. Podłącza się gniazdko do sieci i podłącza do niego obciążenie.

Podczas konfiguracji należy upewnić się, że ustawione programy nie nakładają się na siebie. W przeciwnym razie przy ustawieniu dwóch wykluczających się opcji priorytet będzie miała ta, która odpowiada opcji «Off» nad opcją «On».

Na przykład, ustawiając w pierwszym bloku włączenie gniazdka na okres od 12:00 do 22:00, a w drugim na ten sam dzień, ale od 15:00 do 19:00, w rezultacie timer włączy się o 12:00 w południe i wyłączy o 19:00 wieczorem, mimo że zgodnie z programem drugiego bloku powinien działać do 22:00 w nocy.

Ogólnie ustawianie automatycznych gniazdek nie sprawia szczególnych trudności. Aby urządzenia działały poprawnie, należy tylko pamiętać o przestawianiu w nich czasu na zimowy i letni tryb eksploatacyjny.

Podsumowanie i przydatny film na ten temat

Film #1. Zasady działania dobowego mechanicznego gniazdka wyposażonego w timer:

Film #2. Przegląd dostępnych w sprzedaży popularnych modeli gniazdek z timerem:

Automatyczne gniazdko z timerem to niedroga, a zarazem skuteczna opcja automatyzacji trybów zasilania w prywatnym gospodarstwie domowym. Zakup cyfrowego urządzenia jest uzasadniony, gdy naprawdę trzeba ustawić złożone algorytmy włączania i automatycznie realizować program tygodniowy.

Przy wykonywaniu tego samego harmonogramu codziennie, nie warto przepłacać, wystarczy ograniczyć się do instalacji mechanicznego urządzenia z dobowym zegarem elektromechanicznym.

Czekamy na Państwa opowieści o doświadczeniach z używaniem inteligentnych gniazdek. Komentarz można napisać w bloku znajdującym się poniżej. Prosimy również zadawać pytania i dzielić się świeżymi wiadomościami z zakresu produkcji gniazdek z timerem.