Tento článek si klade za cíl představení různých způsobů ovládání a řízení osvětlení od klasické instalace světelných okruhů s možností zapnout a vypnout, přes konektorový systém WINSTA^®, radiový přenos, digitální sběrnici DALI až po komplexní navázání osvětlení na řízení technologií v budovách (chlazení, vytápění, větrání, žaluzie apod.). Ovládání světelných okruhů rozumíme situaci, kdy světelný okruh zapínáme a vypínáme. Na rozdíl od řízení světelných okruhů, kdy nejen dáváme povely pro zapnutí či vypnutí svítidla, je ale i možné zjistit aktuální stav daného světelného zdroje, intenzitu osvětlení v daném prostoru (zpětná vazba).

U každého způsobu ovládání se zaměříme i na možnost úspory elektrické energie, kde bereme v úvahu obecnou nectnost člověka: svícení i když to není potřeba (dostatečný sluneční svit, opomenutí zhasnutí, apod).

Klasická elektroinstalace
používá pro ovládání 230VAC, které jsou přímo spínané vypínači. Při těchto rozvodech se velmi rozšířily krabicové svorky (viz. obr.1).

Klik pro větší náhled.
Obr. 1. Krabicová svorka

Tento systém snadného spojení pevných vodičů se od roku 1974 stal de facto standardem, obecně nazývány „Wago svorky“. Rozšířením sortimentu krabicových svorek o krabicovou svorku s pružinou CAGE CLAMP^®, došlo k pokrytí připojení všech typů vodičů v elektroinstalaci (pevné a slaněné). Snadné otevření pružiny pomocí páčky umožňuje připojení i slaněných vodičů o průřezu až 4mm² pro proudy do 32A (viz. obr. 2).

Klik pro větší náhled.
Obr. 2.  Páčková svorka řada 222

Tento nový patent firmy WAGO si našel široké uplatnění při připojení halogenových svítidel, lustrů, či pro jakékoliv spojení dvou, tří až pěti vodičů.

Pro ušetření elektrické energie je v podstatě nejdůležitější centrální vypnutí světelných okruhů dle časového automatu (např. od 20:00-06:00 a So, Ne, svátky). Problémem tohoto řešení je nemožnost ovládání světel v této době.

Elektroinstalace s konektorovým systémem WINSTA^®
si nachází uplatnění u velkých projektů (odbavovací a spojovací hala nového terminálu Sever 2, Letiště Praha Ruzyně), tak i u menších projektů. Při použití konektorového systému jsou svítidla opatřena konektory s kódováním, a proto je instalace velmi rychlá a drahá svítidla mohou být osazena na poslední chvíli těsně před dokončením stavby. Navíce se svítidlo dá za provozu vyměnit, bez nutnosti vypnutí ostatních funkčních svítidel.

V konektorovém systému WINSTA^® existuje široký výběr funkčních „kostiček“ (viz. obr.3), které již mají jednotlivé spínací funkce přímo v sobě (spínač, schodišťový přepínač,…).

Klik pro větší náhled.
Obr. 3. WINSTA^® – funkční „kostička“ pro ovládání světelných okruhů ze dvou míst

Vlastní instalace se pak již stává s pouhého zasunutí konektorů do sebe a připojení vypínače. Můžou ji tedy provádět i méně kvalifikovaní pracovníci. Schematické zapojení je na obr. 4, je přivedeno 230VAC přes jištění do prvního WINSTA^® boxu (vlevo dole), do kterého je připojena kostička pro rozbočení 230VAC a vypínač.

Klik pro větší náhled.
Obr. 4. WINSTA^® – připojení svítidel a vypínače

Celkem je ovládáno 6 svítidel z jednoho místa, která mají integrovaný konektore SNAP-IP, detailně na obr.5.

Klik pro větší náhled.
Obr. 5. WINSTA^® – připojení svítidla

Systém WINSTA^® umožňuje i libovolné propojení WINSTA^® boxů pro dosažení vlastních funkcí spínání, např.: box pro dva světelné okruhy s možností ovládání ze dvou míst. WINSTA^® boxy je možné doplnit o bezdrátový příjem systému Enocean (viz. obr.6), který podporují i další výrobci.

Klik pro větší náhled.
Obr. 6. WINSTA^® box s Enocean

Bezbateriový systém Enocean je založen na vysílačích, které mají velmi nízkou spotřebu a proto je dostačujícím zdrojem piezo element integrovaný do tlačítek standardních rozměrů. Je tedy velmi jednoduché zvolit umístění vypínače až po zařízení místností nebo ho připevnit na skleněné přepážky. Instalace je pak jednodušší, stačí přivést 230VAC do WINSTA^® boxu a k němu přiřadit až 4 světelné okruhy pomocí WINSTA^® konektorů (max. spínací proud 16A). Přiřazení tlačítka spínanému okruhu se provede pomocí šroubováku. Přidání tlačítka pro ovládání z jiného místa, či přendání tlačítka při změně dispozice, je otázkou chvíle opět pouze za pomoci šroubováku.

Pro ušetření elektrické energie lze použít principu jako u klasické instalace viz. výše.

Řídicí systém pro ovládání a řízení
využijeme pro komfortní ovládání a řízení osvětlení, kdy chceme zaintegrovat různé systémy v budově (např. chlazení, vytápění, ventilace, žaluzie, záložní zdroje, parkovací systém) do jednotného systému řízení budovy. WAGO-I/O SYSTEM 750 (viz. obr.7) se také používá samostatně pro řízení osvětlení se snadnou návazností na další zařízení komunikujících přes Ethernet, LON, KNX/EIB, BacNet a další. Požadavky na snadné překonfigurování světelných scén je možné tímto systémem splnit.

Klik pro větší náhled.
Obr. 7. Řídicí systém: WAGO – I/O-SYSTEM 750

Připojení světelných okruhů
Instalace je provedena buď hvězdicovitě, kdy jednotlivé spínané světelné či stmívané okruhy jsou připojeny v rozvaděči na výstupy řídicího systému WAGOI/O-SYSTEM 750, a nebo pomocí sběrnice DALI (Digital Addressable Lighting Interface), která umožňuje připojení až 64 svítidel po sběrnici (www.dali-ag.org). V případě DALI sběrnice je možno připojit do WAGO-I/O-SYSTEM 750 až 5 modulů DALI Master (každý pro 64 svítidel, celkem 320 svítidel). Při použití více navzájem komunikujících stanic, můžeme vytvořit rozsáhlé aplikace. V české republice patří k nejrozsáhlejší aplikaci WAGO-I/O-SYSTEM 750 centrální sklad Kauflandu (přes 7000 svítidel) a další technologie z oblasti měření a regulace (kotelna, vzduchotechnika,...).

Připojení tlačítek do řídicího systému
Pro připojení tlačítek existuje také více možností: klasické 230V AC, 24VDC, Enocean, KNX/EIB. V první a druhý způsob jsou téměř totožné a liší se v použitých modulech v řídicím systému, 230V AC či 24VDC, častěji se používá 24VDC pro snadnější kabeláž (vícežilové sdělovací kabely) a bezpečnější napětí. Pro funkčnost systému je snazší vybrat standardní tlačítka oproti vypínačům (možnost vyhodnocovat: jeden, dva, dlouhý a krátký stisk). Existují i tlačítka na 24VDC se zpětnou vazbou, kdy je možné pomocí LED prosvětlit jednotlivá tlačítka (např. potvrzení zadané funkce, či hlášení poruchy). Druhým způsobem je použití bezdrátové technologie Enocean s piezo tlačítkem (odpadá nákladná výměna baterií), pro WAGO-I/O-SYSTEM 750 existuje modul pro příjem technologie EnOcean. Tento modul dokáže přijmout až 100 tlačítek. Poslední zmíněnou možností připojení tlačítek je využití modulu KNX/EIB, který může komunikovat se sběrnicí EIB (European Installation Bus) (tlačítka od různých výrobců připojena pomocí dvou vodičů). Modul může zasílat i dané hodnoty zpět na displej s EIB komunikací.

Celkový koncept s řídicím systémem WAGO
Po připojení vstupů (tlačítka) a výstupů (světelné okruhy) do řídicího systému je možné libovolné ovládání jednotlivých okruhů tlačítky. Při nutnosti změny, přiřazení jednotlivých tlačítek daným okruhům, jde pouze o přeprogramování funkčnosti v řídicím systému bez nutnosti zásahu do elektroinstalace. Jakákoliv změna je tedy velmi snadná a lze je provést na dálku přes Ethnernet či Internet. Toto řešení nabízí další výhody, jakými jsou např.: integrace ostatních technologií do jednoho systému (řízení osvětlení i řízení teploty, ventilace, žaluzií apod.). Spojení řízení těchto technologií umožňuje ušetření investičních nákladů (jeden systém pro více aplikací) a následně i provozních nákladů. Zhasnutí či ztlumení osvětlení na základě času, přítomnosti osob, venkovní intenzitě osvětlení je snadné a záleží pouze na požadavcích dané aplikace a schopnostech programátora.

Připojení světelných okruhů v rozvaděči
V poslední době se začínají používat vícepatrové svorky TOPJOB S ^® (viz. obr. 8) pro připojení světelných a zásuvkových okruhů v rozvaděči. Při použití třípatrové svorky TOPJOB S ^® se připojí jeden okruh do jedné svorky o šířce pouze 5,2mm.

Klik pro větší náhled.
Obr. 8. TOPJOB S ^® – třípatrová svorka pro připojení světelných a zásuvkových okruhů

Žlutozelený vodič je připojen k DIN liště, fázový vodič prochází svorkou pro vnitřní zapojení v rozvaděči a nulový vodič je přichycen na oddělenou měděnou sběrnici s možností snadného od/při/pojení pomocí výsuvného nože. Celková instalace se velmi zpřehlední a zvláště u hvězdicového zapojení je téměř nutností (viz. obr. 9).

Klik pro větší náhled.
Obr. 9. TOPJOB S ^® – jednoduché připojení vodičů (zatím chybí)

Jednotlivá patra svorky TOPJOB S ^® jsou mezi sebou snadno propojitelná pomocí můstků, které jsou opět uchycené v pružině pro bezpečné spojení. Samozřejmostí u firmy WAGO jsou pružinové svorky pro připojení vodičů, které u této řady doznaly zásadní inovace. Pružiny jsou nyní tlačné oproti původnímu WAGO systému CAGE CLAMP^®, kdy pružina daný vodič táhne směrem k proudové sběrně. Díky této inovaci je možné připojovat pevné vodiče pouhým zasunutím do svorky, bez nutnosti použití nástroje (většina elektroinstalací v budovách v ČR používá pevné vodiče). Vyjmutí vodiče zůstává stejné jako u systému CAGE CLAMP^®, tzn. pomocí nástroje.

Shrnutí
Článek představuje různé možnosti ovládání světelných okruhů od klasické elektroinstalace až po modulární řešení. Využití WAGO-I/O-SYSTEM pro řízení umožňuje změnu chování celého systému během používání. Systém si nachází uplatnění i v nových rodinných domech, administrativních centech, hotelích a nemocnicích. Někde mezi těmito způsoby řešení ovládání světelných okruhů stojí konektorový systém WINSTA^®, který poskytuje rychlou montáž a připojení vypínačů pomocí vodičů či bezdrátových pomocí technologie Enocean. Další informace či školení k jednotlivým systémům viz. kontakt níže.

Ing. Ondřej Dolejš, Ph.D.,
WAGO Elektro spol. s r.o.