Dotykowy włącznik światła: po co jest potrzebny, rodzaje, oznaczenia, wybór i podłączenie

Postęp technologiczny nie stoi w miejscu i z czasem dotyka wszystkich dziedzin życia ludzkości. Nie inaczej jest z wyposażeniem domu. Na przykład wyłącznik dotykowy światła, który pojawił się całkiem niedawno, już zdążył zająć godne miejsce w codziennym użytku.

Urządzenie podnosi nie tylko poziom komfortu, ale także wydłuża żywotność opraw oświetleniowych, a także należy do stylowych elementów designerskich.

Wspólnie przyjrzyjmy się zasadom działania i cechom konstrukcyjnym tych urządzeń. Na jakie kwestie należy zwrócić uwagę przy wyborze i jak prawidłowo przeprowadzić montaż wyłącznika dotykowego.

Cechy konstrukcji i zasada działania

Wygląd klasycznego modelu elektronicznego urządzenia łączeniowego jest praktycznie identyczny z panelem dotykowym i stanowi ekran z połyskującego materiału elektrochromowego (szkło kryształowe) z naniesionymi oznaczeniami. W szerokiej gamie dostępne są warianty wzornictwa, koloru i konfiguracji urządzeń.

Niezależnie od cech zewnętrznych i liczby podłączonych odbiorników, konstrukcyjnie urządzenie dotykowe składa się z następujących głównych części:

1. Kontroler lub jednostka sterująca. Za dekoracyjnym ekranem przednim znajduje się aktywna powierzchnia elementu czułego, reagująca na różne bodźce. W zależności od rodzaju wyłącznika dotykowego bodźcami są: dotknięcie obiektu, w niektórych modelach zbliżenie, klaskanie w dłonie, komenda głosowa.
2. Półprzewodnikowy przetwornik. W poprzednim bloku generowany jest sygnał, który w tym miejscu jest przekształcany na sygnał elektryczny o wystarczającej mocy do zadziałania.
3. Część łączeniowa. Za pomocą przełącznika realizowane są podstawowe czynności w obwodzie elektrycznym: rozwieranie, zwieranie lub płynna regulacja stopnia obciążenia dostarczanego do oprawy oświetleniowej.

Biorąc pod uwagę budowę urządzenia elektronicznego, jego zasada działania jest oczywista: po lekkim dotknięciu palcami panelu generowany jest sygnał, który jest przekształcany i powoduje załączenie przekaźnika.

Dodatkowe funkcje wbudowane w uniwersalny wyłącznik dotykowy są często używane do wyposażenia systemu inteligentnego domu: kontrola pracy urządzeń grzewczych, otwieranie/zamykanie rolet okiennych i inne.

Charakterystyczne cechy urządzenia dotykowego

Elektroniczne urządzenie należy do wysokotechnologicznego pokolenia urządzeń, których głównym przeznaczeniem jest sterowanie oświetleniem. Zasada jego działania opiera się na regulacji prądu za pomocą układu scalonego, natomiast w zwykłych przełącznikach stosuje się standardowe styki ślizgowe.

Dzięki takiej płycie wyklucza się powstawanie zwarcia. Oznacza to, że znacznie wydłuża się żywotność lamp, a także trwałość samego wyłącznika.

Domowe wersje elektronicznych urządzeń przełączających są używane w sieciach o napięciu 220 V. Służą do podłączania kinkietów, sterowania i regulacji podświetlenia lub głównego oświetlenia.

Maksymalna wygoda sterowania urządzeniami oświetleniowymi — główna zaleta wyłącznika dotykowego (elektronicznego).

Różni się od zwykłego obecnością specjalnego czujnika, który posłużył jako podstawa do nazwania tego typu. Czujnik umieszczony w konstrukcji rejestruje emitowane ciepło dłoni, reaguje na dotyk lub sygnał dźwiękowy.

Mechanizmy dotykowe można spotkać w codziennym życiu praktycznie wszędzie. Ten nowoczesny czujnik umożliwia kontrolowanie różnych działań.

Ponieważ samodzielnie czujnikowy element odbierający nie jest w stanie wytwarzać sygnałów wystarczających do bezpośredniego rozpoczęcia regulacji oświetlenia, w urządzeniu stosuje się wzmacniacze. Takimi przewodnikami są tranzystory lub inne alternatywne elementy.

Do rozmieszczenia wzmacniaczy stosuje się metodę kaskadowego umiejscowienia:

1. Pierwsze miejsce w obwodzie, zaraz za czujnikiem, zajmuje tranzystor o wysokiej czułości i niskiej mocy.
2. Następnym w obwodzie oscylacyjnym jest podobny mechanizm, jednak o niższej czułości, ale o mocy wystarczającej do przenoszenia dużego obciążenia na element.

Dość często w elektronicznych przełącznikach stosuje się izolację galwaniczną obwodu sterującego, gdzie sygnał kontrolny jest przesyłany za pomocą promieniowania optycznego — optoizolatora. W ten sposób oddziela się delikatną część mechanizmu, a mianowicie czujniki od części zasilającej.

Możliwe jest również zastosowanie zakresu radiowego, gdzie wysyłanie poleceń odbywa się za pomocą protokołów łączności wykorzystanej sieci bezprzewodowej, na przykład BlueTooth lub Wi-Fi.

Czujnik ma natężenie prądu zaledwie kilku miliamperów, co jest niewystarczające nawet do przesłania sygnału do bazy tranzystora. Dlatego do wysyłania polecenia w wyłączniku dotykowym stosuje się wzmacniacze.

Zasilanie aktywnych elementów wchodzących w skład wyłącznika elektronicznego może odbywać się za pomocą baterii lub sieci elektrycznej. Jednak w drugim przypadku konieczne będzie wykonanie określonych czynności w celu wyprostowania napięcia sieciowego, a następnie jego obcięcia do wymaganego poziomu.

Najprostszym przykładem jest półprzewodnikowa dioda Zenera. W rzadkich przypadkach można spotkać wbudowany pełnowartościowy impulsowy zasilacz.

Rodzaje elektronicznych urządzeń łączeniowych

Pomimo że wyłączniki dotykowe dzielą się na sześć głównych rodzajów, w użytku domowym stosuje się tylko trzy, a mianowicie: pojemnościowe, optyczne i wysokoczęstotliwościowe. Omówmy je bardziej szczegółowo.

Urządzenia pojemnościowe – luksus czy konieczność?

Typ pojemnościowy działa jako czujnik oświetlenia i jest w stanie rejestrować obecność obiektu w określonej odległości. Urządzenie montuje się zamiast standardowych przełączników światła, jednak do jego działania nie jest wymagane naciskanie mechanizmu przyciskowego/klawiszowego.

Zasada działania opiera się na następującym algorytmie: gdy ręka zbliża się do strefy czułości ekranu dotykowego, zazwyczaj na odległość 40-50 mm, urządzenie wykonuje zadaną komendę – reguluje oświetlenie, włączając je lub wyłączając. Niektóre warianty wymagają lekkiego dotknięcia aktywnego panelu wyłącznika.

Chińska firma Suntruth Electrical jest jednym z nielicznych przedstawicieli rynku specjalizujących się w produkcji wyłączników dotykowych montowanych w miejsce standardowych

Dla niektórych taka funkcjonalność będzie postrzegana jako luksus, jednak wielu konsumentów, zwłaszcza żeńska ich połowa, odpowiednio docenia istotę takiego mechanizmu.

Na przykład, jeśli podczas gotowania w kuchni konieczne jest włączenie dodatkowego oświetlenia, to lekkie poruszenie ręką, przy czym nie ma znaczenia, czy jest mokra czy brudna, bez problemu steruje elektronicznym łącznikiem.

Głównymi przedstawicielami pojemnościowych akcesoriów elektrotechnicznych do sterowania oświetleniem są firmy: Jung, Berker, Livolo i Steinel. Pomimo popularności wielu producentów zrezygnowało z tego rodzaju wyrobów i przestawiło produkcję na oddzielnie montowane typy urządzeń.

Komfort i oszczędność wyłączników optycznych

Przełącznik wyposażony w czujnik podczerwieni odbiera wyłącznie promieniowanie cieplne w zakresie podczerwieni emitowane przez ciało podczas ruchu. Jego alternatywną nazwą jest czujnik ruchu lub obecności.

Optyczne modele z pirodetektorem są przeznaczone do działania promieniowania podczerwonego o długości fali nie większej niż 9 µm. Urządzenia z serii Delta reflex firmy Siemens są uniwersalne. Można je zamontować zarówno na suficie, jak i na ścianie, a nawet na zewnątrz.

Działanie tego urządzenia opiera się na pracy czułego piroelementu. Układ optyczny przekierowuje promienie cieplne do półprzewodnikowego odbiornika otoczonego soczewką akumulacyjną z tworzywa sztucznego.

Ostatni element jest podzielony na segmenty. Dzięki temu obszar przed czujnikiem podczerwieni dzieli się na kolejno ułożone strefy czułe i nieczułe, a odpowiednio na sektory widoczne i ślepe.

Zasada działania urządzenia jest następująca: gdy tylko poruszający się obiekt cieplny znajdzie się w strefie kontrolowanej przez soczewkę, w pirodetektorze wytwarzany jest impuls napięcia. Za pomocą wzmacniacza sygnał ten wzrasta, a łącznik włącza lampy.

Przy wyborze inteligentnego regulatora oświetlenia warto zwrócić uwagę na jego część techniczną. Jednym z ważnych elementów jest mechanizm umożliwiający opóźnienie wyłączenia oświetlenia. Czas trwania fazy opóźnienia wyłączenia można ustawić na kilka sekund lub minut.

Funkcja timera jest niezbędna do wyeliminowania problemu przemieszczania się osoby w strefę ślepą czujnika, gdy piroodbiornik nie odbiera promieniowania podczerwonego i wydaje polecenie wyłączenia.

Jeśli wyłącznik jest eksploatowany w trybie czujnika rejestrującego ruch, wybiera się krótki czas opóźnienia wyłączenia, jeśli w trybie obecności – okres będzie dłuższy.

Aby zablokować działanie przełącznika podczerwieni w okresie naturalnego światła dziennego, prawie wszystkie modele są wyposażone w regulowany fotoczujnik, który ustawia się w jednej z pozycji – zadziałanie o zmierzchu lub w całkowitej ciemności.

Ponadto producenci wyeliminowali prawdopodobieństwo reakcji urządzeń czujnikowych na małe obiekty, takie jak zwierzęta domowe – gama modeli została rozszerzona o urządzenia podczerwieni z dodatkowym elektronicznym kontrolerem siły promieniowania cieplnego, reagującym tylko na ruch obiektu o wadze powyżej 20 kg.

Nie mniej interesujący jest wariant o skomplikowanej konstrukcji, reprezentowany przez czujniki ruchu B.E.G. Podobne urządzenia przewidują akustyczny kanał sterowania. Przy odtwarzaniu określonych sygnałów dźwiękowych – klaśnięcie, komenda głosowa itp., włącza się oświetlenie.

Więcej o tym, jak wybrać i zainstalować czujnik ruchu, przeczytaj dalej.

Najwygodniejsze do użytku domowego są wyłączniki na podczerwień z czułym, wąsko skierowanym elementem umieszczonym na zawiasie, z jedną, dwiema lub trzema wolnymi fazami. Dzięki temu można ustawić wymagany poziom wysokości i nachylenia widoku soczewek.

Stosunkowo niedawno firma Siemens zaprezentowała nową serię optycznych wyłączników dotykowych Delta Reflex. Są to uniwersalne urządzenia montowane w dowolnych strefach pomieszczeń, w tym również zewnętrznych, o stopniu ochrony przed niekorzystnymi czynnikami zewnętrznymi IP 55.

Wysokotechnologiczne modele wyposażone są w pilot, za pomocą którego programuje się różne funkcje, na przykład ustawienie timera opóźnienia wyłączenia lub symulację obecności w określonym czasie.

Wygoda i praktyczność wwysokoczęstotliwościowych urządzeń

Wysokoczęstotliwościowe przełączniki dotykowe reprezentowane są przez czujniki aktywnego typu (oświetlenia) i czujniki objętości. Konstrukcyjnie urządzenia te są dość podobne do poprzedniej wersji, jednak zasada reagowania znacznie się różni.

Podstawą działania detektora jest zastosowanie fotodiod. W momencie padania fotonów na obszar światłoczuły urządzenie wyłącza oświetlenie. Ponadto w jego obudowie znajduje się specjalny mechanizm regulacyjny, za pomocą którego ustala się wymagany poziom natężenia oświetlenia.

Takie inteligentne mechanizmy są używane głównie do oświetlania fasad. O zmierzchu włączają lampy na terenie posesji, a o świcie wyłączają.

Pomimo wysokiego stopnia ochrony, czujniki oświetlenia po przyklejeniu się śniegu mogą działać nieprawidłowo – uznając, że nastał zmierzch, urządzenie wyłącza oświetlenie, dlatego śnieg należy regularnie usuwać.

Do popularnych modeli należą czujniki niemieckich firm Steinel i Osram. Dostępne są zarówno produkty montowane w miejsce starej żarówki, jak i osobne urządzenia.

Montaż odbywa się w przerwanie obwodu elektrycznego zasilającego oprawy oświetleniowe. Urządzenie ma wysoki stopień ochrony, nie mniejszy niż IP 44.

Zasada działania czujnika objętości opiera się na emitowaniu słabych impulsów wysokiej częstotliwości, które odbijają się od różnych elementów mebli i dekoracji, podłogi i ścian.

Po utworzeniu pełnego obrazu pomieszczenia w polu odbijanych mikrofal, urządzenie regulujące oświetlenie sprawdza go z określoną częstotliwością. Jeśli w strefie pojawi się nowy obiekt, generowane jest polecenie i światło włącza się; jeśli nic się nie zmienia, urządzenie pozostaje wyłączone.

Czujnik mikrofalowy składa się z podobnych elementów co wszystkie inne rodzaje wyłączników czujnikowych. Nawet zewnętrznie te urządzenia są podobne, ale tutaj nie ma soczewek, a czuły element jest zakryty plastikową nakładką.

Głównym producentem takich urządzeń jest wciąż ta sama firma Steinel. Są one produkowane jako wyłączniki instalowane zamiast standardowych, lub też droższe modele w postaci lamp stołowych.

Oznaczenia i szczegóły podłączenia

Analizę oznaczeń przeprowadzimy na przykładzie elektronicznego przełącznika modelu VL C701R firmy Livolo. Modyfikacja urządzenia oznaczana jest literami łacińskimi C6, C7 itd. Następnie znajduje się dwucyfrowa liczba wskazująca liczbę podłączanych grup żarówek: 01, 02 i 03.

Dekodowanie oznaczeń modelu VL C701R: VL – skrócona nazwa producenta; C7 – seria; 01 – jedna sterowana linia; R – radiowe sterowanie pilotem

Ostatnie litery oznaczają dodatkową funkcjonalność przełącznika dotykowego:

• R – sterowanie radiowe;
• D – mechanizm ściemniacza umożliwiający płynną regulację natężenia oświetlenia;
• S – funkcja wyłącznika schodowego;
• T – timer wyłączania.

Schemat podłączenia przełącznika dotykowego jest analogiczny, jak dla standardowego urządzenia jednoprzyciskowego lub ściemniacza.

Wystarczy spojrzeć na schemat i staje się oczywiste, że do podłączenia przełącznika dotykowego nie jest wymagane dodatkowe prowadzenie przewodów. Na przykładzie VL C701R widać, że instalacja odbywa się zamiast zwykłego ściemniacza.

Zgodnie z powyższym schematem, czerwoną linię biegnącą od rozdzielnicy podłączamy do zacisku L (In).

Następnie, fazę komutacyjną, na rysunku koloru pomarańczowego, podłączamy do zacisku L1 (Load). Ten przewód następnie kierowany jest do jednej lub kilku grup lamp.

Wszystkie konfigurowalne parametry przełącznika i pilota zdalnego sterowania zostaną zachowane nawet przy braku zasilania i wyczerpanych bateriach, co jest istotnym aspektem.

Przewody neutralne (N) są łączone w jeden węzeł za pomocą listew zaciskowych. W podobny sposób wykonuje się przewody ochronne (PE).

Jeśli to możliwe, lepiej stosować puszki podtynkowe z wystarczającą głębokością do prawidłowego ułożenia przełącznika i wszystkich przewodów.

Po starannym ułożeniu przewodów w niszy puszki podtynkowej przystępuje się do mocowania podstawy przełącznika i jego szklanej płyty czołowej.

Wybór optymalnego modelu

Głównym wyznacznikiem prawidłowej eksploatacji czujnikowego urządzenia przełączającego jest charakterystyka sieci elektrycznej. Wymagane napięcie 220 V nie jest odpowiednie dla wszystkich modeli. Istnieją warianty z odchyleniem 20-30%.

Dlatego przy wyborze należy zwrócić uwagę na wartości progowe napięcia podane w specyfikacji urządzenia. W przypadku znacznych odchyleń konieczne będzie dodatkowe zainstalowanie stabilizatora, za pomocą którego zostanie wyrównane wahanie napięcia.

Aby zakup elektronicznego wyłącznika spełnił wszystkie oczekiwania, a urządzenie znacznie podniosło komfort w pomieszczeniu, przy wyborze należy uwzględnić niezbędną funkcjonalność, którą powinien posiadać przyrząd.

Aby określić odpowiedni model urządzenia czujnikowego, należy wziąć pod uwagę priorytetowe funkcje, których posiadanie jest niezbędne:

1. Liczba grup żarówek podłączanych do regulatora – może być jedna, dwie lub trzy.
2. Intensywność. Niektóre urządzenia są dodatkowo wyposażone w ściemniacz, za pomocą którego zmienia się natężenie prądu dostarczanego do żarówek.
3. Wbudowany timer. W modelach przejściowych instalowany jest automatyczny timer wyłączający, który uruchamia się po zadanym czasie. Urządzenia te są w większym stopniu używane w korytarzach i na klatkach schodowych.
4. Metoda sterowania. Tutaj wszystko zależy wyłącznie od preferencji kupującego. Są urządzenia sterowane pilotem, dotykiem, dźwiękiem itp.

Po określeniu zestawu niezbędnych funkcji, należy wybrać jednego z przedstawionych producentów. Kategoria cenowa urządzeń nie należy do tanich, dlatego kupując produkt o niskiej cenie, można natknąć się na niskiej jakości odpowiednik.

Belgijska marka Basalte jest ukierunkowana na produkty klasy premium. Model Deseo – ucieleśnienie wielofunkcyjności i wyrafinowanego designu. Praktycznie wszystkie produkty posiadają podświetlenie LED.

W belgijskim przedsiębiorstwie Basalte produkuje się czujnikowe urządzenia regulacyjne wysokiej jakości. W pracach projektowych skupiają się na konsumentach o najwyższych wymaganiach.

Elitarne modele wyróżniają się nie tylko oryginalnym designem, ale także jedną z najwyższych kategorii cenowych. Niemniej jednak cena jest w pełni rekompensowana łatwością obsługi, obecnością różnych funkcji i prostym sterowaniem.

Mimo że wielu kupujących ma uprzedzenia do chińskich produktów, firma Livolo udowodniła wysoką jakość swoich wyrobów.

Wśród chińskich przedstawicieli wyróżnia się firma Livolo. Główne zalety dotykowych przełączników tej marki to przystępna cena produktów oraz oryginalne rozwiązania projektowe do aranżacji domu, które podkreślają indywidualność.

Jednocześnie asortyment nie ogranicza się do technicznie prostych modeli. Warto również zauważyć ciągłe uzupełnianie oferty.

Zalecamy również przeczytanie innego naszego materiału, w którym szczegółowo opisaliśmy, jak samodzielnie złożyć dotykowy przełącznik.

Podsumowanie i przydatny film na ten temat

Jeśli Państwo zdecydowali się przekształcić swój dom w inteligentny, warto skorzystać z porad dotyczących wyboru modeli elektronicznych. O tym w materiale:

Po określeniu modelu i potrzebnych funkcji ważne jest, aby zrozumieć, jak przeprowadzić podłączenie:

Pomimo wysokiej kategorii cenowej, dotykowe urządzenia przełączające są wyposażone w tak potężną funkcjonalność, która jest w pełni wystarczająca do urządzenia systemu inteligentnego domu. Wybierając i kupując odpowiedni model, odpowiadający potrzebom, można przeprowadzić podłączenie samodzielnie.

Czy Państwo mają osobiste doświadczenie w używaniu dotykowych przełączników do światła? Prosimy podzielić się nim z odwiedzającymi naszą stronę. Opowiedzcie o zaletach i wadach takich urządzeń, które Państwo zauważyli. Piszcie komentarze w sekcji pod artykułem.