Hogar inteligente: sistema de control de iluminación y no solo ellos

El contenido del artículo

• Sistema de control de casa inteligente
• Control de iluminación económico
• Tipos de interruptores
• Métodos de control remoto para accesorios de cableado
• Variedad de diseños y propósitos
• Diseño de accesorios de cableado

En este artículo: Smart Home Control System; iluminación simultáneamente cómoda y económica con la ayuda de atenuadores; tipos de interruptores modernos; control remoto de accesorios de cableado; cuál es la diferencia entre enchufes e interruptores de diferentes fabricantes; formas de conectar el cableado con el mecanismo de interruptores y enchufes; diseño de interruptores y enchufes modernos.

La iluminación eléctrica para la mayoría de nosotros se ha convertido durante mucho tiempo en la norma, un atributo familiar de la vida cotidiana. Con el inicio del crepúsculo vespertino, nuestra mano habitualmente busca a tientas la pared en busca de un interruptor, presiona su tecla y la luz de la lámpara inunda la habitación; sabemos que debería ser así y nos sentimos nerviosos si la luz no se enciende por alguna razón. Sin embargo, han pasado más de cien años desde su invención y la introducción de los enchufes e interruptores eléctricos en los edificios residenciales, desde entonces se han mejorado muchas veces. Entonces, ¿cuáles son las capacidades de los productos de cableado modernos en una casa inteligente??

Sistema de control de casa inteligente

El mayor grado de comodidad para los hogares se puede lograr de una sola manera: construyendo un único sistema de control para todos los aparatos eléctricos dentro de un edificio. Para realizar esta tarea, es necesario que estos aparatos eléctricos admitan un «lenguaje» común de control; para ello, se desarrolló en Europa la tecnología KNX o un estándar de receptor único.

Un canal de comunicación común entre todos los aparatos eléctricos existentes en la casa les permite transmitir y recibir información de los dispositivos del sistema controlados por programas especializados. De acuerdo con el principio de funcionamiento, el sistema KNX es externamente similar a una conexión de red local entre computadoras, pero se usa mucho más ampliamente: las señales recibidas de los sensores son procesadas por los dispositivos del sistema, los comandos generados sobre la base del análisis de datos del software se envían a un actuador o varios a la vez, y al recibir un comando, cada ejecutante confirma conseguirlo.

Un sistema de control del hogar basado en la tecnología KNX le permite controlar todos los electrodomésticos al mismo tiempo con solo presionar un botón. Los escenarios, tras los cuales el sistema de control crea el nivel de confort necesario para los miembros del hogar, son programados por ellos de acuerdo con las necesidades personales. Por ejemplo, a una hora preestablecida de la mañana, el sistema abrirá automáticamente las persianas enrollables, activará el calentamiento del agua en la caldera y encenderá la cafetera eléctrica..

El sistema incluye un complejo meteorológico que controla la temperatura del aire en las instalaciones basándose en un análisis del estado actual de la atmósfera fuera del edificio: con el calentamiento, la intensidad de la calefacción disminuye y el suministro de aire externo aumenta. Y viceversa: cuando aumenta el viento, las ventanas se cubrirán automáticamente con persianas enrollables, la entrada de aire se reducirá al mínimo.

Las casas equipadas con dicho sistema de control se pueden dejar de forma segura para descansar: los electrodomésticos seguirán un escenario programado, imitando completamente la presencia de los miembros del hogar..

Además de las ventajas descritas, el sistema KNX le permite reducir los costos de energía y los gastos para su pago en 1/3: los dispositivos se encienden solo cuando es necesario.

Control de iluminación económico

Antes de la llegada de estos dispositivos, la única forma de disminuir o aumentar la intensidad de la luz era disminuir o aumentar el número de lámparas de iluminación de una determinada potencia..

El primero de ellos, los atenuadores, están diseñados para controlar el brillo de la iluminación, con su ayuda puedes cambiar la iluminación por una más cómoda, atenuándola o intensificándola..

Instalados en serie en el circuito de iluminación, los reguladores reducen el consumo de energía de las luminarias al tiempo que aumentan la vida útil de las luminarias. Desventajas de los atenuadores: tienen una especialización limitada y están destinados solo para un cierto tipo de lámparas (incandescentes, halógenas); tienen diferente potencia, y el máximo no supera los 1000 W (el uso de amplificadores especiales le permite aumentar la potencia a 3 kW, pero no más). El uso de lámparas fluorescentes como fuentes de iluminación complica su control mediante un atenuador, porque hay un transformador individual en su diseño. Solo los mayores fabricantes de accesorios de cableado producen atenuadores para tales lámparas..

Según el principio de control, los atenuadores se dividen en teclado, giratorio, giratorio y táctil. Los atenuadores de teclas funcionan de la siguiente manera: un toque corto de la tecla enciende la iluminación, un segundo toque la apaga, mantener los dedos en la tecla cambia el brillo de la iluminación. Los atenuadores giratorios se controlan girando el botón convexo, pulsador giratorio: encender y apagar la iluminación se controla presionando un botón, la intensidad, girándolo. El atenuador táctil activa la iluminación cuando tocas la superficie con el dedo, mantener el dedo cambia el nivel de brillo, tocar repetidamente apaga la luz.

Los sensores de movimiento, cuyo principio de funcionamiento se basa en la radiación infrarroja, abandonarán por completo los interruptores. Por lo general, se instalan en pasajes, como escaleras y pasillos, después de lo cual en la oscuridad hay muchas caídas, y no es tan fácil detectar interruptores de luz. Tan pronto como una persona está en el rango del sensor de movimiento, la luz se enciende instantáneamente, tan pronto como la persona abandona el territorio accesible al rayo infrarrojo, la iluminación se apaga.

Sin embargo, tales sensores no serán efectivos si la persona está inmóvil; la ausencia de movimiento para ellos significa la necesidad de apagar la iluminación. En este caso, los dispositivos especiales son adecuados: sensores de presencia que activan los dispositivos de iluminación durante todo el tiempo mientras uno de los miembros de la familia está en la habitación y apagan la luz cuando no hay personas en el rango de sus sensores. Los detectores de presencia son mucho más sensibles que los detectores de movimiento, encienden la iluminación en cualquier movimiento, incluso el más mínimo, en su rango.

Según el modelo y el propósito, los sensores que controlan la iluminación tienen un ángulo de visión diferente. Modelos para exteriores, cuyo ángulo de visión suele ser de 200-270^{acerca de}, y el rango de acción es de 3-14 m, se colocan en las esquinas de los edificios, la altura de su ubicación es de 2 m.Los sensores domésticos se establecen a una altura de 0,8 a 1,1 m, su ángulo de visión suele ser de 180^{acerca de}, la distancia a la que actúan los rayos infrarrojos es de hasta 12 m.Los modelos más sencillos de sensores de movimiento y presencia tienen una pequeña área de acción de los rayos infrarrojos, activan la iluminación solo cuando aparece una persona, ignorando a las mascotas, lo cual es un plus indudable. Modelos más complejos, cuyas lentes emiten varios haces de rayos infrarrojos en varias direcciones al mismo tiempo, rastrean varios sectores, por ejemplo, escaleras y en parte pasillos del primer y segundo piso..

Los detectores de movimiento y presencia se pueden configurar para el período de tiempo durante el cual permanece la iluminación, a pesar del cese del movimiento en el rango de infrarrojos. Además, es necesario establecerles el nivel de iluminación de la habitación, en el que no es necesario encender las lámparas, lo que excluirá la activación de la iluminación durante el día..

Además de los controles de iluminación descritos, hay accesorios de cableado con temporizadores e interruptores automáticos. El primer tipo está diseñado para suministrar electricidad durante un período de tiempo específico, lo que es conveniente, por ejemplo, cuando se controlan accesorios de iluminación en escaleras. Productos del segundo tipo: enchufes que cortan automáticamente la fuente de alimentación en caso de sobrecarga de la red, cortocircuito y fuga de corriente fuera de la red eléctrica (a tierra).

Las tecnologías modernas de ahorro de energía basadas en estos productos permiten no solo ahorrar energía, sino también crear un ambiente verdaderamente confortable en la casa..

Tipos de interruptores

Según el principio de funcionamiento, todos los interruptores que controlan la iluminación de nuestras casas son iguales: cierran y abren el circuito eléctrico, por lo que las luces de las habitaciones se encienden y apagan. Su diferencia en diseño, hay teclados, pulsadores e interruptores cruzados..

En los interruptores de llave habituales y generalizados, el principio de oscilación está involucrado: presionar un lado cierra el circuito eléctrico, presionar el otro lo abre. Hay modelos de interruptores de llave que se presionan en el mismo lado de la llave; su posición inicial se informa mediante un mecanismo de resorte. Se producen interruptores de una, dos, tres y cuatro teclas, siendo las más extendidas las de dos teclas y las de una tecla. Dependiendo del número de teclas, dichos interruptores le permiten controlar simultáneamente varios dispositivos de iluminación, divididos en grupos y asociados a esta tecla..

Los pulsadores, al presionar que se activa la iluminación, y al presionarlos nuevamente se apaga, están equipados con un mecanismo que devuelve la posición del botón después de cada presión a su posición original. Los interruptores de botón de alta calidad soportan aproximadamente 60.000 clics, es decir, su vida útil mínima será de al menos 20 años.

Los interruptores cruzados (interruptores) están diseñados para controlar la iluminación de encendido y apagado simultáneamente desde varios puntos dentro de las instalaciones, por ejemplo, representando un conjunto de habitaciones con un pasillo común. Con su ayuda, puede encender la iluminación en la entrada de un grupo de habitaciones de este tipo, recorrerlas por completo y apagar la iluminación con otro interruptor, es decir, no es necesario volver al interruptor original.

Todos los tipos de interruptores descritos pueden equiparse con dos tipos de retroiluminación LED: el primer tipo le permite ubicar fácilmente el interruptor en una habitación oscura y se apaga cuando el circuito eléctrico está cerrado, el segundo tipo de luz de fondo actúa al revés y se enciende cuando se activa el interruptor, lo que le permite asegurarse de que algún aparato eléctrico ubicado en un lugar remoto esté encendido (sótano o alumbrado público, bomba, ventilador, etc.). Como regla general, los LED de retroiluminación se montan en interruptores de llave, iluminando así parte de la llave, su contorno o toda su superficie. Dependiendo del fabricante, la retroiluminación utiliza de 2 a 5 colores..

Métodos de control remoto para accesorios de cableado

Casi todos los productos modernos permiten controlarlos desde un mando a distancia, cuya señal se transmite mediante un haz de infrarrojos o una onda de radio. Los controles remotos con control por radio tienen una ventaja indudable: las ondas de radio penetran libremente en las paredes, lo que le permite controlar el complejo de accesorios de cableado del sistema de «casa inteligente» sin levantarse de su silla e incluso de forma remota utilizando Internet y un comunicador (computadora portátil).

Variedad de diseños y propósitos

El mecanismo de contacto, la placa de la pinza y el panel exterior: este es el dispositivo de productos de cableado, cuya invención tardó más de 20 años en el siglo pasado. Hoy, manteniendo el principio general del dispositivo, sus elementos estructurales se han vuelto más diversos..

La principal diferencia entre los enchufes eléctricos y los interruptores de diferentes fabricantes está en la forma en que el cableado está conectado al mecanismo de contacto. La fijación clásica de cables a los terminales del mecanismo se lleva a cabo con una conexión por tornillo y ciertamente es confiable si nadie usó estos enchufes: las vibraciones mecánicas que ocurren al instalar o quitar el enchufe del enchufe, con el tiempo, debilitan la abrazadera de tornillo. Además, el cobre más utilizado en el cableado eléctrico es un metal muy dúctil y a medida que se usa se deforma y comprime. Por estas razones, el contacto entre el cable eléctrico y el mecanismo de salida se debilita, aparecen espacios, como resultado, el cuerpo de la toma de corriente se calienta significativamente..

Para resolver este problema, los fabricantes de productos de cableado han modificado el diseño del mecanismo de contacto de los enchufes: la conexión permanece atornillada, mientras que los cables desnudos se insertan en una ventana especial y luego se aprietan con un tornillo.

Hay otra forma de conectar los cables al mecanismo del zócalo, diferente de la fijación con tornillos: un conjunto de abrazadera, en el que los cables se sujetan firmemente mediante terminales especiales con resortes. La fuerza con la que se fija el cableado en la abrazadera se calcula con precisión, es decir, es imposible apretar demasiado o insuficientemente tal conexión. Además, la unidad de sujeción rápida, a diferencia de la conexión por tornillo, es capaz de amortiguar las vibraciones mecánicas debido a los resortes instalados en ella. Porque no es necesario aflojar y apretar las conexiones del mecanismo de contacto del zócalo con la unidad de sujeción rápida, luego se reduce la cantidad de operaciones realizadas al instalar una toma de corriente, lo que significa que el tiempo de instalación se reduce: presionamos el terminal, iniciamos el cable, debilitamos la presión y el cable se fija de forma segura. Dichos enchufes son más convenientes si el cableado eléctrico está hecho con un cable rígido de un solo núcleo; no será fácil colocar un cable flexible desnudo en la abrazadera.

La mayoría de los modelos de accesorios de cableado de varios fabricantes están diseñados para una profundidad estándar de 50 mm de una caja de instalación (un hueco cilíndrico en la pared); tienen un mecanismo de aproximadamente 30 mm de grosor. Al mismo tiempo, los modelos de enchufes eléctricos se producen con un mecanismo de menor espesor, dentro de los 20 mm, lo que facilita enormemente el trabajo de instalación, ya que hay más espacio en la cavidad de la caja para colocar el cable.

El mecanismo de contacto de los enchufes e interruptores modernos se fija sobre una base de plástico, cuyo material contiene una serie de aditivos especiales que aumentan la resistencia al calor, la resistencia, la resistencia a los rayos UV, se autoextinguen en caso de incendio y evitan la acumulación de polvo. Cuanto mayor sea el costo de un producto en particular, más posee las propiedades descritas. Dependiendo del fabricante, los cepillos (las partes conductoras de los productos) están hechos de latón ordinario, estañado o plateado; este último tiene las características más altas, sin embargo, el costo del producto en el diseño del cual se incluyen es el más alto. A menudo, los cepillos en los enchufes eléctricos están hechos de dos partes: es necesario que su diseño contenga medios para conectar firmemente estas partes, sin embargo, los enchufes baratos no tienen tales medios. Las tomas de corriente de los fabricantes más importantes están equipadas con protección adicional de los elementos conductores de corriente: están cubiertas con una capa de aislamiento, lo que garantiza una seguridad total para las personas, incluso si el panel exterior decorativo de las tomas de corriente se desmonta, por ejemplo, al empapelar o pintar paredes.

Un soporte de metal o plástico asegura una fijación confiable de los accesorios de cableado en la caja de conexiones; después de sujetar con tornillos, sus patas con dos dientes en cada una se expanden en ranuras verticales hechas alrededor del perímetro de la caja. En términos de confiabilidad, un soporte metálico es más efectivo, especialmente para enchufes..

La línea de productos de los mayores fabricantes de enchufes eléctricos necesariamente incluye productos para habitaciones de niños: enchufes equipados con cortinas protectoras que bloquean los orificios de contacto cuando no se usan. Las contraventanas se abren cuando el contacto especial del enchufe entra en contacto con el contacto de la toma correspondiente, o cuando los enchufes se insertan simultáneamente en ambos orificios de contacto. Hay dos tipos de contraventanas de seguridad: push-up; girando en sentido horario. En ambos casos, se utiliza un resorte especial para devolver el obturador cuando se quita el tapón..

Además de los enchufes habituales para conectar la energía a los aparatos eléctricos, existen los llamados enchufes de señal diseñados para transmitir una señal a un televisor, teléfono o computadora. El representante clásico de los dispositivos de cableado de este tipo fueron los enchufes para radio, ampliamente conocidos en los días de la URSS, que ya no se usan en la actualidad. Dichos productos pueden diseñarse para transmitir solo una determinada señal, por ejemplo, televisión o teléfono, o ser multifuncionales, es decir, Poseen simultáneamente salidas para enchufes de teléfono o televisión. Las tomas de señal pueden equiparse con contraventanas que protegen su mecanismo de contacto de la penetración de partículas de polvo.

Diseño de accesorios de cableado

Como se mencionó anteriormente, el material para sus cuerpos, botones, teclas y placas frontales es plástico, cuyos aditivos aumentan la resistencia al desgaste mecánico y térmico, la resistencia a los rayos ultravioleta..

Los colores principales del plástico son el blanco y el blanco con un tono crema, también llamado «marfil». Además de la gama de colores principal, se producen modelos de productos de varios colores, desde pasteles hasta brillantes, por ejemplo, zafiro o platino. Los mayores fabricantes incluyen en la línea de productos productos fabricados en madera – arce, haya, cerezo, roble, etc. – con su tratamiento con retardadores de fuego. La llave y el marco del interruptor pueden estar hechos de cerámica, vidrio y metal, y los productos de plástico pueden revestirse con cuero natural y piedra artificial (por ejemplo, mármol)..

La forma estándar de los productos de cableado es un marco cuadrado o redondeado, una llave redonda o cuadrada. Sin embargo, hay modelos con una llave ovalada, varios anchos del marco a su alrededor, el panel frontal puede ser no solo plano, sino también convexo, en forma de vela..