Stmívání (3) v.... klasických i systémových instalacích EIB

Stmíváme, protože požadujeme vyšší komfort
V obývacích pokojích, ale i v ložnicích nebo dětských pokojích je vhodné mít možnost upravit intenzitu osvětlení podle okamžité potřeby. Stmívání zde prvotně není vyvoláno požadavkem na úspory elektrické energie (i když určité úspory přináší), ale prvořadým důvodem je potřeba nastavení osvětlenosti v závislosti na dané situaci.
V obývacím pokoji nastavíme plné osvětlení během návštěvy příbuzných a známých, při domácích pracech, při četbě novin, časopisů či knih apod. Tlumené osvětlení použijeme při sledování televizního programu, pro vytvoření určité nálady, při posezení s přáteli. Požadované osvětlení můžeme nastavit ručně jedním nebo několika otočnými nebo lépe krátkocestnými stmívači. Čím vyšší počet samostatně ovládaných spínaných i stmívaných svítidel máme v jednom společném prostoru, tím náročnější je ruční nastavování určité, předem zvolené kombinace jejich provozních stavů. Vzhledem k tomu, že krátkocestné stmívače jsou stavebnicovou součástí vnitřních elektrických instalací, s možností volby několika druhů ovládacích částí, lze namísto tlačítkového ovládacího elementu použít náročnějšího typu tlačítkového ovládacího prvku kombinovaného s infračerveným rozhraním pro dálkové ovládání. Všechny spínače i stmívače mohou být vybaveny designově shodnými ovladači, dovolujícími nejen ruční krátkocestné spínání a stmívání, ale i dálkové ovládání vícekanálovým ručním vysílačem. Ten může být vybaven i pamětí pro uložení například dvou scén...

 Obr. 3.1: Přístroje dálkového infračerveného ovládání kombinací provozních stavů spínaných i stmívaných světelných okruhů, ale třeba i žaluzií).

Nákres desetikanálového dálkového ovladače, pomocného nástěnného vysílače a přijímačů pro ovládání různých typů zátěže je na obr. 3.1. V jednom společném prostoru lze zcela nezávisle na sobě ovládat až deset různých spotřebičů, v případě vytváření scén musí být rozdělené na dvě skupiny po pěti kanálech. Pro každou pětici kanálů mohou být uloženy dvě scény, vyvolávané stiskem příslušného tlačítka a jedna centrální funkce (pro vypnutí všech těchto pěti kanálů).
Přiřazení příslušných kanálů přijímačů k odpovídajícím tlačítkům ručního vysílače je velmi jednoduché – na rubové části přijímače je desetipolohový přepínač, který se nastaví do požadované polohy – viz obr. 3.2.

Obr. 3.2: Volba kanálů na IR přijímači

Přenos signálu v infračervené oblasti elektromagnetického spektra
Dlouhovlnné infračervené záření představuje část vlnového spektra vnímanou lidským organismem jako sálavé teplo. Infračervené záření se šíří obdobným způsobem jako viditelné světlo. Platí pro ně omezení na prostor ohraničený neprůhlednými překážkami.
Pro infračervené ovládání se využívá elektromagnetického vlnění v krátkovlnné infračervené oblasti (vlnových délek kolem 950 nm). Omezení dosahu jeho působnosti může být dáno dosahem vysílače, případně citlivostí přijímače. Signál se přitom může šířit i odrazy od pevných předmětů nepohlcujících světlo.

Pro uskutečnění bezdrátového přenosu v infračerveném pásmu potřebujeme na jedné straně vysílač, na straně druhé přijímač. Ten přijme vyslaný příkaz a zabezpečí jeho vykonání. Vysílací polovodičová dioda LED vyzařuje infračervené světlo, modulované předávanou zprávou.

Stejně jako jiná vlnová pásma, je i infračervené pásmo pro účely dálkového ovládání rozděleno pro jednoznačně stanovené úkoly. Takto je pásmo vlnových délek kolem 950 nm rozděleno na 32 kanálů. V každém z nich je vymezeno 64 kódů na nosném kmitočtu 36kHz. Znamená to celkem 2048 různých kódů, což odpovídá stejnému počtu možných funkcí. Mezinárodními dohodami jsou přiřazeny kanály pro ovládání jednotlivých skupin elektronických a elektrických zařízení. V těchto skupinách lze pro ovládání funkcí využít libovolného počtu z možných 64 kódů. Jen jako příklad lze uvést některé z kanálů v závislosti na svém určení:

0 – televizní přijímače,
2 – videotextová zařízení,
5 – videorekordéry,
17 – rozhlasové přijímače,
18 – kazetové magnetofony,
20 – CD přehrávače,
29 až 31 – přístroje v elektrických instalacích.

Systém je vytvořen s rezervou pro další rozšiřování funkcí, s maximální délkou telegramu 16 bytů. Pak je možné jeden kanál obsadit 512 různými příkazy.

Jiný systém používá pulsní modulace kmitočtem 450 kHz. Předávaný telegram může obsahovat informace o velikosti až 30 bytů, což v souhrnu představuje až 65.536 příkazů. Pro infračervené ovládání přístrojů v elektrických instalacích platí ČSN EN 61920 z ledna 2000.

Přiřazením úzkopásmových kanálů pro ovládání jednotlivých funkcí je odstraněno vzájemné rušení nebo ovlivňování. Bohužel však těmto požadavkům nevyhovují na trhu se vyskytující levná jednokanálová zařízení neodpovídající ustanovením evropských norem pro přidělení kmitočtových pásem infračerveného záření pro dálkové ovládání. Přístroje totiž nejsou vybaveny úzkopásmovými přijímači, naopak velice jednoduchými širokopásmovými přijímači, reagujícími na jakýkoliv infračervený modulovaný signál. Je tedy možné používat jakéhokoli infračerveného dálkového ovladače ke spínání či stmívání osvětlení v elektrické instalaci. Pak ovšem nutně musí docházet k chybným sepnutím ať již elektronického zařízení nebo elektroinstalačního přístroje. Z vlastní zkušenosti lze uvést příklad, kdy při přednášce v jednom salonku restaurace v Karlových Varech, bylo znemožněno plnohodnotné použití moderního prezentačního prostředku – dálkově ovládaného dataprojektoru. Při každém stisku ovladače bylo totiž spínáno také osvětlení v tomto salonku, vybavené relativně levným, širokopásmovým jednokanálovým stmívacím zařízením. Nezbylo, než se uchýlit k ovládání projekce myší. Pokud by někomu vadilo, že pro TV přijímač používá jeden ovladač, pro videomagnetofon druhý, pro satelitní přijímač třetí, pro elektroakustickou soupravu čtvrtý, pro ovládání elektroinstalačních přístrojů pak pátý samostatný ovladač, má možnost pořídit si jeden společný, multifunkční ovladač, který je schopen naučit se veškeré potřebné telegramy ze všech ostatních ovladačů.

Mimo dálkově ovládaných přístrojů pro zapuštěnou montáž existují i přístroje vhodné pro zabudování do podhledů či svítidel. U nich již není umožněno ruční ovládání, lze je ovládat pouze dálkově. Při stmívání soustavy zářivkového osvětlení mohou být přijímací jednotky s výhodou namontovány ve svítidlech. To má dopad na zjednodušení silové elektrické instalace, obdobně jako při použití vestavných akčních členů v instalaci systémové.
Kromě infračerveného systému ovládání se v poslední době začal rozšiřovat i systém vysokofrekvenčního ovládání v pásmu kolem 433 MHz. Systém lze využít pro libovolný počet kanálů, omezení je dáno dosahem vysílačů kolem 30 až 40 m, zpravidla v závislosti na stavební konstrukci.

Vyšší komfort, ale i úspory na chodbách a schodištích
Především z úsporných důvodů používáme pasivních infračervených spínačů pro časově omezený provoz osvětlení na chodbách, schodištích a podobných prostorách, v nichž se osoby zpravidla zdržují jen krátkodobě. Pro tyto účely bývají instalovány snímače pohybu nebo snímače přítomnosti, kombinované s elektronickými spínači (s kontaktem relé na výstupu – pro třívodičové zapojení anebo s triakem – pro dvouvodičové zapojení). Vyššího komfortu lze dosáhnout při kombinaci těchto snímačů se stmívači.

Mikroprocesorem řízený stmívač lze ve spojení se snímačem pohybu naprogramovat pro postupné stmívání po ukončení zpožďovacího cyklu. Chceme-li naopak osvětlení postupně rozsvěcovat po vstupu do místnosti (například v noci vyjdeme na chodbu a světelný náraz by mohl působit nepříznivě na zrakové vjemy), využijeme snímače přítomnosti, dovolujícího nastavení této funkce. Snímač přítomnosti (obr. 3.3) je navíc

Obr. 3.3: Snímač přítomnosti

vybaven přijímačem infračerveného ovládání, takže je možné jej využívat v mnohých dalších místnostnech, přičemž velikost osvětlení lze měnit dálkovým ovladačem. Kromě toho je vybaven i snímačem osvětlenosti, takže při postačujícím denním osvětlení snímač nevysílá příkaz k sepnutí ani při přítomnosti osob. Dosah snímače při montážní výšce 2,5 m ja na obr. 3.4. Pracovní dosah lze upravovat nalepovacími clonami. V klasických instalacích jej lze využít nejen pro ovládání osvětlení, ale i pro řízení režimu topení v závislosti na přítomnosti. Nastavení časového zpoždění vypínání osvětlení a přepnutí režimu topení je na sobě vzájemně nezávislé. Snímač přítomnosti je určen pro stropní montáž (ve spojení s elektronickým spínačem nebo stmívačem v zapuštěné nebo nástěnné krabici). Podrobněji se pozastavíme nad možnosti využití snímačů přítomnosti v aplikacích pro systémové elektrické instalace.

Obr. 3.4: Pracovní dosah snímače přítomnosti

Stmívání v ložnicích a dětských pokojích
Také v těchto místnostech je výhodným využití stmívačů. V ložnicích to mohou být přístroje s možností ručního i dálkového ovládání. Zajímavým může být postupné stmívání v dětských pokojích, především v systémové instalaci, kdy lze nastavit prakticky libovolný časový režim. Zatímco v klasických instalacích lze nastavit dobu stmívání na asi 5 s, systémové instalace dovolují nastavit téměř libovolnou délku stmívání. Takže osvětlení v dětském pokoji se bude postupně stmívat například po dobu 30 min. Přitom tlačítkový snímač umístěný v této místnosti může být systémově zablokován, takže dítě si již nemůže znovu rozsvítit. Tato blokace může být časově omezená a nebo ručně ovládaná jiným tlačítkovým snímačem, umístěným v jiné místnosti či mimo dosah dítěte.