Wyłącznik światła z regulatorem jasności: budowa, kryteria wyboru i przegląd producentów

Z biegiem czasu urządzenia techniczne użytku domowego ulegają zmianom, stając się bezpieczniejsze i wygodniejsze w użytkowaniu. Stosunkowo niedawno do powszechnego użytku weszły ściemniacze – urządzenia zmieniające moc lamp.

Szczególną wygodą w użytkowaniu cechuje się wyłącznik światła z regulatorem jasności – urządzenie, które praktycznie nie różni się wyglądem od zwykłego wyłącznika.

Sprawdźmy wspólnie cechy konstrukcyjne urządzeń z regulatorem, ich zalety i wady, a także opcje podłączenia.

Konstrukcja wyłącznika z regulatorem światła

Ściemniacz – specjalne urządzenie, którego zadaniem jest stopniowa regulacja poziomu sztucznego oświetlenia. Za pomocą ściemniacza można przekształcić pomieszczenie, tworząc w nim półmrok lub zalewając je strumieniem światła.

Pierwsze urządzenie o mechanicznym sposobie działania zostało opatentowane w latach 90. XIX wieku w Stanach Zjednoczonych. Służyło do stopniowego przyciemniania sali teatralnej.

Typowymi funkcjami tego rodzaju urządzeń, umożliwiających zmianę napięcia od 0 do 220 woltów, jest włączanie i wyłączanie opraw oświetleniowych, a także zmiana stopnia dostarczania światła.

Zestaw opcji nowoczesnych urządzeń jest znacznie szerszy. Można je zaprogramować na automatyczne wyłączanie, ustawiając czas za pomocą timera, albo ustawić imitację efektu obecności. Obejmuje to włączanie/wyłączanie, a także zmianę jasności światła w określonym czasie, np. doby zgodnie z zadanym trybem.

Rozpowszechnienie uzyskały również warianty urządzeń dopuszczające zdalne lub głosowe sterowanie. Wszystkie te regulatory światła doskonale wpisują się w system „inteligentny dom” i odgrywają w nim ważną rolę.

Modele wyłączników regulujących światło

Na rynku specjalistycznym prezentowany jest szeroki asortyment modeli, które można sklasyfikować na podstawie różnych kryteriów:

• zasady działania;
• cech konstrukcyjnych;
• wyposażenia regulacyjnego;
• kompatybilności z lampami różnych typów.

Przyjrzyjmy się wymienionym klasyfikacjom bardziej szczegółowo.

Ściemniacze termostatowe i symistorowe

Ze względu na zasadę działania cały sprzęt można podzielić na dwie zasadniczo różniące się duże grupy.

Regulatory światła oparte na reostacie

Początkowo dimmery były wytwarzane za pomocą zestawu rezystorów. Zmieniając opór za pomocą dźwigni, można było regulować oświetlenie. Gdy wartość ta rosła, natężenie prądu malało, a światło w lampie stawało się słabsze. I odwrotnie, zmniejszając opór, można było zwiększyć strumień światła.

Podobne urządzenia mają dość prostą konstrukcję, jednak u różnych producentów dimmery różnią się ze względu na jakość montażu i używanych komponentów. Taka zmienność wpływa na stabilność działania (zwłaszcza przy niskim napięciu) i płynność regulacji.

Budowa regulatora światła typu reostatowego. Minusem podobnych urządzeń jest ich niewystarczająca ekonomiczność, zwłaszcza przy używaniu z żarówkami.

Reostatowe dimmery przekształcają energię świetlną w cieplną, dlatego ich użycie praktycznie nie zmniejsza zużycia energii elektrycznej.

Dimmery oparte na triakach

Bardziej nowoczesną opcją są urządzenia wykonane w oparciu o triak – element półprzewodnikowy.

Zasada działania podobnych urządzeń jest następująca. Aby włączyć lampę, konieczne jest, aby przez triak popłynął prąd, czyli należy wytworzyć określone napięcie między elektrodami. Osiąga się to poprzez doładowanie kondensatora z potencjometru R, przy czym zmienia on kąt fazowy.

Na tym schemacie przedstawiono uproszczony schemat dimmera, który może być używany do sterowania oświetleniem w różnych oprawach oświetleniowych.

Gdy tylko wartość napięcia na kondensatorze osiągnie określoną wielkość, triak otwiera się, dzięki czemu może przez niego przepływać prąd. Opór urządzenia wtedy spada, przez co żarówka świeci jaśniej. Podobny proces obserwuje się zarówno dla dodatnich, jak i ujemnych półfali. Wyjaśnia to symetria diaka i triaka, dla których nie ma znaczenia, w którą stronę płynie strumień elektronów.

Napięcie na obciążeniu rezystancyjnym jest naprzemiennością dodatnich i ujemnych półfali, które następują po sobie z częstotliwością 100 Hz. Z powodu bardzo krótkich odcinków przy niskim napięciu może występować migotanie, którego pozbawione są reostatowe dimmery, a także regulatory światła wyposażone w przetwornice częstotliwości.

Cechy konstrukcyjne regulatorów światła

Ze względu na cechy konstrukcyjne można wyróżnić kilka rodzajów urządzeń, z których najpopularniejsze są modułowe, monoblokowe i skrzynkowe.

Modułowe regulatory światła

Dimmery tego typu są zazwyczaj instalowane w rozdzielnicach elektrycznych. Podobne urządzenia doskonale współpracują z żarówkami i urządzeniami halogenowymi wyposażonymi w transformatory obniżające napięcie.

Wygląd i schemat działania ściemniacza modułowego. Najczęściej ten rodzaj regulatorów światła jest używany w miejscach publicznych: do oświetlenia holów, klatek schodowych i podobnych pomieszczeń.

Takie urządzenia są sterowane za pomocą przycisku lub klawisza. Szybko naciskając je, użytkownik włącza lub wyłącza lampę, a przytrzymując palec przez pięć lub więcej sekund, uzyskuje możliwość skorzystania z trybu regulacji strumienia światła.

Ściemniacze do montażu w puszce montażowej

Podobne regulatory światła montuje się w puszkach, które są używane do wyłączników i gniazdek. Urządzenia można łączyć z żarówkami i halogenami, niezależnie od tego, czy są wyposażone w transformatory elektroniczne lub obniżające napięcie, dające obciążenie pojemnościowe lub indukcyjne.

Na rysunku przedstawiono schemat urządzenia do regulacji światła, którego montaż odbywa się w puszce montażowej.

Do sterowania ściemniaczami tego typu wystarczy przycisk montowany na wierzchu zainstalowanego urządzenia. Montaż urządzenia odbywa się analogicznie do tradycyjnego wyłącznika, z zachowaniem ścisłej polaryzacji.

Więcej informacji o tym, jak wybrać ściemniacz do żarówek, można przeczytać w tym materiale.

Urządzenia monoblokowe i ich rodzaje

Takie urządzenia stanowią zintegrowany blok montowany w puszce montażowej, analogicznie do tradycyjnego wyłącznika. Do montażu takiego urządzenia należy najpierw zadbać o gniazdo instalacyjne, którego rozmiar zależy od parametrów regulatora światła (zakres wymiarów zaczyna się od 26 mm).

Producenci oferują szeroką gamę modeli monoblokowych, różniących się rozmiarem, kolorystyką i designem. Pozwala to dobrać urządzenie do każdego, nawet najbardziej wyszukanego wnętrza.

Ściemniacze tego typu są szczególnie polecane do montażu w cienkich ściankach działowych, gdzie ze względu na niewystarczającą grubość ścian trudno umieścić zwykłe urządzenia. Różnica monobloków w porównaniu z poprzednią kategorią urządzeń polega na podłączeniu dwuprzewodowym, przez co włącza się je w przerwę obwodu fazowego obciążenia.

Z kolei, rozpatrując sposób regulacji urządzeń monoblokowych, można również wyróżnić kilka odmian:

• naciskowo-obrotowe;
• klawiszowe;
• obrotowe;
• dotykowe;
• zdalne.

Te warianty przedstawiono poniżej.

Włączenie urządzeń przyciskowo-obrotowych odbywa się poprzez naciśnięcie uchwytu klawisza, natomiast jego obrót pozwala regulować poziom światła.

Kompatybilność ściemniaczy i lamp

Przy wyborze regulatorów światła należy zwracać uwagę na typy opraw oświetleniowych, dla których są przeznaczone.

Dla żarówek, a także halogenowych lamp przewidzianych na standardowe napięcie, nadadzą się praktycznie wszystkie urządzenia. Należy tylko pamiętać, że przy zmniejszaniu napięcia zmienia się barwa strumienia światła. Przy niskim napięciu ma czerwonawy odcień, który jest nie tylko nieprzyjemny, ale także szkodliwy dla oczu.

Do regulacji halogenowych urządzeń niskiego napięcia (12-24 V) nadadzą się urządzenia kompatybilne z transformatorami obniżającymi (RL). Jeśli natomiast przewidziany jest transformator elektroniczny, zaleca się wybór modelu ściemniacza z oznaczeniem C.

Regulowane urządzenia dla niskonapięciowych źródeł światła są z reguły wyposażone w mechanizmy umożliwiające płynne włączanie/wyłączanie. Należy pamiętać, że tego typu urządzenia są szczególnie wrażliwe na wahania napięcia sieciowego, które mogą znacznie skrócić okres eksploatacji.

Urządzenia współpracujące z różnymi typami lamp pozwalają upiększyć pomieszczenie, jednocześnie czyniąc je bardziej komfortowym. Wyłączniki o atrakcyjnym designie są również doskonałym uzupełnieniem wnętrza.

Regulatory światła do obwodów wysokiego napięcia są najczęściej używane do regulacji poziomu jasności w salach teatralnych. Ponieważ w tym przypadku występuje znaczne zużycie energii, ważne jest upewnienie się, że wybrany model ściemniaczy jest zaprojektowany na duże obciążenia.

W konstrukcji wyłączników z regulatorami przeznaczonymi dla świetlówek (lamp fluorescencyjnych) przewidziano specjalne urządzenie rozruchowe do przekształcania częstotliwości zasilania w zakresie 20-59 kHz. Pozwala to zmieniać wartości natężenia prądu płynącego w obwodzie, co umożliwia wpływanie na poziom jasności lamp.

Funkcjonowanie ściemniaczy używanych do lamp LED opiera się na metodzie modulacji szerokości impulsów. Regulacja mocy strumienia świetlnego odbywa się poprzez zmianę czasu trwania impulsów prądu podawanych na diody LED o optymalnie dobranej amplitudzie. Dzięki wysokiej częstotliwości impulsów, sięgającej 0,3 MHz, eliminowane jest migotanie lamp, które szkodliwie wpływa na wzrok.

O cechach ściemniaczy i ich kompatybilności z różnymi urządzeniami oświetleniowymi można dowiedzieć się z oznaczeń umieszczonych na takich urządzeniach:

• Łacińska litera R umieszczona na regulatorze światła świadczy o tym, że można go stosować do regulacji światła w żarówkach żarowych, które mają obciążenie 'Omowe' lub 'Rezystancyjne'.
• Oznaczenie literą L dopuszcza pracę z transformatorami obniżającymi napięcie i obciążeniem indukcyjnym.
• Łacińska litera C świadczy o tym, że urządzenie można łączyć z transformatorami elektronicznymi (obciążenie 'Pojemnościowe').

Specjalny symbol, świadczący o dopuszczeniu regulacji oświetlenia, umieszczany jest również na lampach fluorescencyjnych i energooszczędnych.

Zalety i wady ściemniaczy

Do zalet wyłączników różnego typu z regulatorami można zaliczyć płynny rozruch systemu oświetlenia, co pozwala znacznie wydłużyć żywotność opraw oświetleniowych (w przypadku żarówek żarowych okres eksploatacji zwiększa się nawet o 40%).

Ściemniacze można stosować nie tylko do sterowania światłem, ale także do regulacji napięcia innych urządzeń (czajników, żelazek, grzejników). Ważne jest przy tym zachowanie zgodności między mocą urządzenia a obciążeniem, jakie jest na nie nakładane.

Tego typu urządzenia stwarzają nieograniczone możliwości aranżacji wnętrz. Za ich pomocą łatwo można wykonać punktowe podświetlenie wybranej strefy, stworzyć ciekawe obrazy świetlne. Cenną cechą ściemniaczy jest także możliwość zdalnego sterowania źródłami światła lub za pomocą dźwięku.

Jednak takie urządzenia mają również swoje wady. Regulatory światła można stosować tylko do sterowania źródłami światła, których moc odpowiada analogicznemu parametrowi urządzenia. Ze względu na specyfikę napięcia wyjściowego transformatory obniżające mogą działać nieprawidłowo.

Urządzenia mogą powodować zakłócenia elektromagnetyczne, co będzie utrudniać pracę radia i innych urządzeń. Pewne typy lamp (zwłaszcza wyposażone w dodatkowe urządzenia – stateczniki elektroniczne, sterowniki) w ogóle nie mogą być łączone ze ściemniaczami. Sprawność regulatorów światła przy pracy z żarówkami żarowymi jest dość niska. Zmniejszenie jasności lamp ma niewielki wpływ na zużycie energii elektrycznej, która zamiast światła zamienia się w ciepło.

Trzy podstawowe schematy podłączenia

Ściemniacze wbudowuje się w przerwę obwodu zasilania, co pozwala tym urządzeniom regulować napięcie podawane na urządzenia oświetleniowe. Przy tym możliwych jest kilka schematów montażu.

Typowym wariantem, który jest szczególnie zalecany do podłączania urządzeń reostatowych i czujnikowych, jest urządzenie sterowane z jednego miejsca.

W sypialniach często stosuje się regulację z dwóch miejsc. W tym przypadku jedno urządzenie montuje się przy łóżku, drugie podłącza się przy wejściu, co pozwala zmieniać jasność oświetlenia, leżąc w łóżku.

Na przedstawionym rysunku można zobaczyć dwa warianty podłączenia ściemniacza: zwykły i wieloprzyciskowy, pozwalający sterować urządzeniem z kilku miejsc.

Uniwersalny schemat zakłada regulację z jednego miejsca, a sterowanie z dwóch. W takim wariancie przy wejściu instaluje się wyłącznik, natomiast urządzenia sterujące znajdują się w dwóch różnych strefach pomieszczenia.

W przestronnych pomieszczeniach (szczególnie o wydłużonym kształcie) zaleca się stosowanie schematu, w którym regulacja również odbywa się z jednego miejsca, a sterowanie z trzech. W tym przypadku warto używać przejściowych regulatorów światła, które pozwalają włączyć lampę w określonej strefie pomieszczenia, jednocześnie wyłączając urządzenia oświetleniowe w innych częściach.

Rozważymy kilka najpopularniejszych wariantów podłączenia ściemniaczy: bezpośrednio do wyłącznika, typu wbudowanego i z przyciskiem zewnętrznym.

Regulator światła podłącza się do wyłącznika

Aby wykonać montaż, należy odłączyć prąd elektryczny. Po upewnieniu się, że nie dociera on do zacisków urządzenia, należy zdjąć wyłącznik. Przede wszystkim zdejmuje się pokrywę urządzenia (panel jedno- lub dwuklawiszowy), zakrywający elementy łączące.

Następnie śrubokrętem poluzowuje się śruby mocujące, po czym konstrukcję ostrożnie wyjmuje się ze ściany. Przy tym należy dbać o integralność powłoki izolacyjnej przewodów. Jeśli zostanie przypadkowo naruszona, należy natychmiast owinąć uszkodzenia taśmą izolacyjną. Ostatnim etapem jest odłączenie przewodów od zacisków.

Następnie można zająć się instalacją ściemniacza. Do zacisków urządzenia podłącza się przewody, następnie sprawdza się mocowanie. Należy pamiętać, że odcinek przewodu wystający poza zacisk może być odizolowany nie więcej niż na 0,3 cm. Nadmiar końcówki można odciąć lub zaizolować.

Nie uszkadzając izolacji przewodów, należy umieścić ściemniacz w miejscu, gdzie znajdował się wyłącznik. Urządzenie dociska się do ściany i mocuje śrubami. Wszystkie pozostałe części konstrukcji również podłącza się do ściemniacza.

Po zakończeniu prac należy włączyć dopływ prądu elektrycznego i spróbować procesu regulacji światła, aby sprawdzić poprawność działania urządzenia.

Podłączenie wyłącznika z wbudowanym ściemniaczem

W sprzedaży często można spotkać przełączniki, których konstrukcja zakłada wbudowany element regulujący jasność światła. Ich montaż nie różni się od instalacji zwykłego urządzenia.

W specjalnie wykonany w ścianie otwór wkłada się przełącznik, z którego uprzednio zdejmuje się górną pokrywę. Konstrukcję podłącza się do okablowania i mocuje śrubami. Podobnie jak w poprzednim przypadku, należy skontrolować jakość pracy: po włączeniu prądu urządzenie powinno umożliwiać ściemnianie oświetlenia.

Podłączenie urządzenia z przyciskiem zewnętrznym

Do sypialni bardzo wygodnie jest podłączyć regulator światła jednocześnie z prostym przełącznikiem, przy czym ściemniacz montuje się w pobliżu łóżka, aby regulować poziom oświetlenia bezpośrednio z miejsca do spania.

W zestaw takiego urządzenia wchodzą dodatkowe przyciski regulacyjne, które można montować w odległości do 50 metrów od regulatora.

Pomimo różnorodnych schematów podłączenia regulatorów światła, zawsze należy przestrzegać podstawowej zasady – montaż przeprowadza się kolejno od źródła prądu i przewodu fazowego.

Do montażu urządzenia przewód fazowy podłącza się do zacisku nr 1 regulatora oraz do pierwszych zacisków przycisków zdalnych. Z drugich zacisków przycisków zdalnych przewód przerzuca się na zacisk B regulatora. Obciążenie natomiast podłącza się do zacisku nr 2 ściemniacza i przewodu neutralnego N.

Zalecamy również zapoznanie się z instrukcją krok po kroku dotyczącą podłączenia ściemniacza. Więcej szczegółów – przejdź do linku.

Wiodący producenci regulatorów światła

Przełączniki z funkcją regulacji światła znajdują się w katalogach wielu firm specjalizujących się w produkcji sprzętu elektrycznego. Wymieńmy tylko kilka z nich.

Schneider Electric (Francja). Przedsiębiorstwo energetyczno-maszynowe, założone jeszcze w 1836 roku. Markowe regulatory oświetlenia (Unica, Merten) wyróżniają się zarówno niezłym wykonaniem, jak i efektownym designem (opływowy kształt, szeroka gama kolorystyczna), dzięki czemu stanowią ozdobę wnętrza.

Teco. Czeska firma Teco rozpoczęła działalność w 1919 roku, uruchamiając produkcję sprzętu telegraficznego i telefonicznego. Obecnie jest to wiodący światowy producent czujników, przycisków dotykowych i podobnych urządzeń. Duże miejsce w katalogu zajmują regulatory oświetlenia, które przekonują połączeniem doskonałych parametrów roboczych i przystępnej ceny.

Jung. Rodzinna niemiecka firma z ponad stuletnią historią oferuje szeroki asortyment artykułów elektrycznych i specjalistycznego sprzętu, w tym regulatory oświetlenia. Cała produkcja firmy charakteryzuje się wysokimi parametrami technicznymi, funkcjonalnością, doskonałą jakością wykonania i zastosowanych komponentów, a także przemyślanym designem.

Legrand. Francuska firma, założona w 1886 roku, obecnie jest liderem w produkcji sprzętu elektrotechnicznego. Produkty firmy są używane do celów domowych i przemysłowych, a także wyposaża się w nie budynki administracyjne.

Firma przywiązuje dużą wagę do rozwoju innowacyjnych technologii, prowadząc własne badania naukowe. W przedsiębiorstwie wytwarzane są zaawansowane technologicznie modele regulatorów oświetlenia, które doskonale wpisują się w systemy «Inteligentny dom».

Gira (Niemcy). Założona w 1905 roku niemiecka firma obecnie ma przedstawicielstwa w 37 państwach świata, w tym w Rosji. Dla firmy charakterystyczne jest szybkie reagowanie na zapytania klientów.

Osiągnięcie tego pomaga nieustanny monitoring rynku docelowego, a także posiadana baza produkcyjna i naukowa. Regulatory oświetlenia produkowane przez firmę charakteryzują się uniwersalnym klasycznym designem i nienaganną jakością, co gwarantuje długoletnie użytkowanie.

Ponadto na rynku dostępne są także wysokiej jakości modele innych marek, na przykład niemieckiego koncernu Simens czy polskiej firmy Godiva.

Podsumowanie i przydatny film na ten temat

W filmie można usłyszeć opinię specjalisty o najpopularniejszych modelach przełączników z różnymi rodzajami regulatorów oświetlenia, a także porady dotyczące podłączenia:

Jak zainstalować ściemniacz klawiszowy samodzielnie:

O współdziałaniu ściemniaczy i lamp:

Regulator oświetlenia, za pomocą którego można zmieniać poziom jasności oświetlenia, – to komfortowe urządzenie, pozwalające stworzyć w pokoju przytulną atmosferę i zmniejszyć zużycie energii elektrycznej. Przedstawiony asortyment tego typu produktów jest dość szeroki. Aby nie pomylić się przy wyborze, należy wziąć pod uwagę moc lamp, z którymi będzie współpracował, cechy konstrukcyjne urządzenia, jego planowane umiejscowienie, a także wygląd zewnętrzny urządzenia.

Czy mają Państwo interesujące informacje na temat artykułu, którymi mogą się Państwo podzielić z naszymi czytelnikami? Proszę zostawiać swoje komentarze, dzielić się doświadczeniem, zadawać pytania w poniższym bloku.