Vlákno je uzamčené. V této sekci možná naleznete druhé vlákno určené pro diskuzi
THomas 27.04.2025 13:54 Bydliště: Pod Horů
46
12
78
Chytrá instalace?? NE!! Inteligentní..
Úvod
Už před rekonstrukcí bytu v roce 2006 (po vyhoření hliníkového přívodu k zásuvce ledničky [samozřejmě s pravidelným dotahováním hliníkových drátů]), jsem se zajímal o takzvané "chytré" domácnosti. Prakticky všechny se snažily dokázat ovládat vše a hlavně odevšad (po Internetu). V té době se ještě moc o ergonomii nemluvilo... U nás bylo téměř vždy řešení na míru pro novostavby od velkých instalačních firem. Cenově ovšem také na mnohem vyšší úrovni.
Nakonec jsem pro byt zvolil klasickou instalaci [1] s hlavním přívodem do rozvodnice poblíž vstupních dveří bytu (vpravo), světelný okruh s odbočkami k vypínačům (vlevo), ledničkový, varný okruh, nějaké zásuvkové a koupelnový okruh chráněný proudovým chráničem.
Instalace probíhala s drobnými vylepšeními - obyvák, děcák a ložnice ovládací dvojrámeček na výšku - nahoře vypínač světel a dole zásuvka například na vysavač, nabíječku [2] (zásuvky na stěně se často zastaví nábytkem, vypínače většinou ne...). V obyváku použití hnízd dvojzásuvek pod pracovištěm [3], pod televizí a u okna (zde se manželka divila proč dvě dvouzásuvky - bývala tam jedna jednoduchá... Lampička, nabíječka mobilů, žehlička, vánoční stromeček...). Ovládání svítidla v kuchyni na menší výkon dvojitým vypínačem a diodou (s nevýhodou blikáním vlákna žárovky v rytmu 50Hz, nyní přeneseno do ložnice - třísegmentové LED svítidlo ovládané dvojitým vypínačem pomocí čtyř diod a dvou LED driverů) [4]. Ovládání svítidel na kuchyňské lince vypínačem vedle zásuvek a ne tím na svítidle [5]. Záchod a koupelna odvětrávána časovačem a napěťovým řízením 12V ventilátorů optosnímači s TTL logikou. Zvlášť zásuvky pro PC a server - zálohované pomocí online UPS APC. A k tomu ethernetové rozvody po bytě. Zároveň bylo zrušeno vylepšení pro malé děti - ovládání světla na záchodě otevřením dveří. (Synátor řekl "E-E", bylo nutno vše upustit, utíkat na záchod a rožnout [pro neznalé: rozsvítit]...)
Postupem doby se vyvíjely nové a novější systémy pro ovládání elektroinstalace (Teco Kolín a mnoho dalších). Vždy tam je jeden řídící systém PLC se vstupně/výstupními jednotkami (u rozsáhlých instalací i několik vzájemně propojených) s obrovským rozvaděčem a šílená kabeláž. Dalo by se říct - ani jeden systém v dané době nevyhovoval mým potřebám.
Bývalý kolega z práce pro svůj barák navrhl systém s centrálním Linuxovým Raspberry PI 4, v tlačítkových vypínačích kruhová destička s procesorem, v rozvaděči každá zásuvka ovládaná relátkem... [6]
Vše pospojované ethernet kabely pro napájení 24V a komunikace CAN Busem. Dost si s tím pohrál, ale musel začít bydlet -> přešel na systém UNIPI z Brna, kterým reguluje kotel a pokračuje dále ve vývoji.
V tomto vlákně shrnu své znalosti a zkušenosti z mé práce na elektroinstalacích (doma, u dcerky a na baráku), z programování v jazyce C (též pro STM32), programování PLC (Unitronics, Siemens, Teco, Schneider, Hitachi) a zaměstnání ve firmě LIVIN'IN a.s.
Líbil by se mi systém decentralizovaný, v případě poruchy jednoduše opravitelný. Základem je ovládání zapínání spotřebičů hlavně světel, ventilace a topení, rozšiřitelný o snímání analogových veličin - teplota, vlhkost... Spolupráce se zabezpečovacím zařízením musí být samozřejmostí.
[1] Klasická elektrorekonstrukce (Dostupné jen pro přihlášené uživatele)
[2] Vylepšení (Dostupné jen pro přihlášené uživatele)
[3] Hnízdo (Dostupné jen pro přihlášené uživatele)
[4] Schéma ovládání pomocí diod (Dostupné jen pro přihlášené uživatele)
[5] Kuchyňská linka (Dostupné jen pro přihlášené uživatele)
[6] Rozvaděč kolegy (Dostupné jen pro přihlášené uživatele)
Obrázky není povoleno jakkoli šířit bez souhlasu jejich autora, a to ani v jakékoli upravené formě
0
2
THomas 01.05.2025 14:31 Bydliště: Pod Horů
46
12
78
Principy zapojení elektoinstalací
Důležitá je ergonomie použití ovládacích prvků, intuitivní ovládáni. Samozřejmě existují nějaké normy (slavné staré ČSN), které jsou vlastně jenom doporučením, nutná je však bezpečnost.
Ovládání domácnosti je z více než 90% ovládáním svítidel, proto se zaměřím hlavně na ně. (Vynechávám ovládání zábavy - v pátek jsem viděl u kolegy zapnutí "čumbedny" z mobilu pomocí aplikace, která vynutila zapnutí zásuvky TV pomocí relé v rozvaděči)
Vycházím ze standardní elektroinstalace, kdy ovládání osvětlení bývá u každých dveří v místnosti (dle logiky zhasnu u prvních dveří a nebudu odcházet potmě druhými - samozřejmě vyjímky potvrzují pravidlo - samostatná malá místnost skladu nebude mít z logiky bezprodlevové obslužnosti ovládání hlavní místnosti...).
Po staru bylo řešeno ovládání z jednoho místa použitím vypínače s polohami nahoře zapnuto a dole vypnuto. Ovšem už při ovládání ze dvou míst použitím dvou přepínačů je ovládání rozhozeno - oba dva nahoře je také vypnuto... tedy ve tmě napřed nahmatat přepínač a přepnout [1]. Tato nevýhoda byla odstraněna tlačítkovým ovládáním impulsního (paměťového) relé - tedy stiskem zapnu, stiskem vypnu [2].
Jenže to je jenom zapínání a vypínání. Co řízení jasu světel?? U žárovkových svítidel se pomocí diody uřízla jedna půlvlna střídavého proudu a byl nižší jas [minulý příspěvek]. A větší rozsah regulace? Fázové řízení. Jako mladý kluk jsem si hrál s integrovaným obvodem Tesla MAA436. Potenciometrem se řídilo spínání triaku v žárovkovém okruhu. Výhody - plynulé řízení jasu. Při 100Hz spínání bez blikání jako u ořezu jedné půlvlny diodou. Nevýhody - neustále pod napětím s občas minimálním jasem, spínáním velkých proudů způsobené rušení a ovládání jenom z jednoho místa [3].
Nevýhody byly vyřešeny stmívačem s impulsním relé, kdy po stisku tlačítka došlo k zapnutí, dalším stiskem k vypnutí a případným stiskem s držením svítidlu postupně nabíhal jas [4].
Další ovládací prvky, jako řízení topení, ventilace, spouštení žaluzií umístit tak, aby ovládání bylo vždy "po ruce" a hlavně intuitivní.
Shrnu moje požadavky:
Ovládání světel z více míst, ode všech dveří v místnosti. V ložnici dále od postele, v pokoji další ovládání u pracoviště. Plné řízení výkonu ovládáním pomocí dvojic tlačítek - horní zapíná (přidává jas) a dolní vypíná (ubírá jas). Ovládání více (skupin) svítidel jen intuitivně dle rozmístění - nelíbí se mi popisování tlačítek (návštěva napřed vytáhne brýle, v noci si posvítí mobilem, přečte a pak stiskne...). Pokud je tma, zapínání osvětlení klidně i stiskem vypínacího tlačítka (první, co ve tmě nahmatám, zareaguje). Obdobně ovládání žaluzií nejenom od oken, ale i tam, kde je potřeba.
Zavrhl jsem ovládání pomocí "chytrého" mobilu, případně tabletu (návštěvy s tlačítkovým mobilem udělají co?? ti s plackou si stáhnou aplikaci/připojí se na web?? nebo budou muset furt nosit místní tablet a bez něj se ani nevyse...??). Počítač bude použit jenom v případě servisu nebo do budoucna vzdálené monitorování baráku a na řešení hlasového ovládání...
[1] Klasické ovládání žárovek (Dostupné jen pro přihlášené uživatele)
[2] Ovládání tlačítky (Dostupné jen pro přihlášené uživatele)
[3] Fázové řízení (Dostupné jen pro přihlášené uživatele)
[4] Stmívač s impulsním relé (Dostupné jen pro přihlášené uživatele)
Obrázky není povoleno jakkoli šířit bez souhlasu jejich autora, a to ani v jakékoli upravené formě
1
0
THomas 29.06.2025 16:09 Bydliště: Pod Horů
46
12
78
Dnešní doba je dobou LEDkovou
Historický úvod
Od té doby, kdy si spousta lidí hrála s elektřinou, a byla vynalezena oblouková lampa, uplynulo více než 175 let. Pokoušeli se nalézt nějaký stabilnější zdroj světla. Již před 150ti lety byly vyrobeny žárovky, první patent získal až roku 1879 THomas Alva Edison. No a 125 let tomu nazad (1897) rus Alexandr Nikolajevič Lodygin patentoval žárovku s wolframovým vláknem, která se vyrábí i v dnešní době.
Výhodou žárovek je přirozené teplé bílé světlo, nevýhodou jsou tepelné ztráty až 95% výkonu elektrické energie.
28 roků od patentu vláknové žárovky byla pozorována elektroluminiscence na polovodiči, dalších 60 let ale trvalo, než se dostaly první červené LED (Light Emitting Diode - světloemitující = elektroluminiscenční diody) do výroby (1968), rychle následované oranžovou, žlutou a zelenou barvou diod.
Modré a bílé jsou vyráběny od roku 1992.
Princip LED
Polovodič (galium, germánium, křemík, selén...) v krystalové mřížce se zadotuje prvkem s větším počtem valenčních elektronů (dusík, fosfor), který vytvoří polovodič typu N s přebytkem volných elektronů. Opačným způsobem vznikne polovodič typu P s děrami pro elektrony.
Spojením polovodiče N s polovodičem P dostaneme diodu. Proud teče jedním směrem.
Speciálně namíchané polovodiče N s P dávají LED diody. Při průchodu proudu vydávají světlo.
Výhodou LED je vysoká účinnost převodu elektrické energie na světlo, malá napětí s malým proudem diod. Super velkou výhodou je rychlost reakce - vlákno žárovky se ze studena musí nahřát, aby začalo svítit, u LED stačí pustit proud a ona okamžitě svítí... Proti barevným filtrům u žárovek disponují LED v kombinacích RGB(Y) miliónových možností barev[1].
Nevýhodou LED při náhradě žárovek je nutnost použití elektroniky (integrované většinou do standardní patice nebo spodní části LED žárovky[2], nebo při použití třeba stropního panelu [stropního svítidla] přímo do desky plošných spojů[3][zde došlo k úpravě - k vyhození zdroje z 230V...] nebo externě[4] za použití tzv. LED driverů).
Barvy, barevné podání
Odkážu se na Adamův příspěvek https://www.omforum.cz/p.php?idx=34117 . Existují LED diody základních barev RGB(Y), tedy červené, zelené, modré (a případně žluté pro jasnejší barvy). Kombinací svitů těchto barev dostaneme prakticky neomezený rozsah barev. A kde?? V prakticky všech barevných zobrazovacích jednotkách - od starých barevných CRT televizorů a monitorů (velkých beden se zobrazováním pomocí luminoforů = látek, vydávajících světlo pomocí dopadu paprsku elektronů), přes moderní LCD televize a monitory. A některá svítidla (a LED žárovky) jsou též RGB, a mají dokonce dálkový ovladač na řízení jasu a svitu jednotlivých barevných složek...
A bílá světla??
Opět Adam https://www.omforum.cz/p.php?idx=32642 ... Ty mají tzv. barevnou teplotu - údaj v Kelvinech, označující barevné podání bílé. Není to přesný údaj, stačí si zapamatovat:
teplá bílá = dožluta méně než 3000K - ideální barva světla pro večer, odpočinek a zklidnění
denní bílá = neutrální kolem 4000K - pro práci ideální
studená bílá = domodra více než 5000K - barva modré oblohy, méně přirozenější, více únavnější pro oči.
Nevhodné pro večer a noc.
No a regulace LED svítidel?? Příště...
Další moje požadavky:
Pro svícení použít jenom LED svítidla, ne klasické žárovky.
Ovládání pomocí relé - zapnuto/vypnuto bude realizováno použitím běžných svítidel na 230V. A to tam, kde se nepotřebuje regulace jasu, například ve skladu.
[1] Klasická žárovka X LED (Dostupné jen pro přihlášené uživatele)
[2] LED žárovka (Dostupné jen pro přihlášené uživatele)
[3] LED svítidlo na 230V (Dostupné jen pro přihlášené uživatele)
[4] LED svítidla (denní a teplé) s driverem (Dostupné jen pro přihlášené uživatele)
Obrázky není povoleno jakkoli šířit bez souhlasu jejich autora, a to ani v jakékoli upravené formě
0
3
THomas 16.04.2026 18:52 Bydliště: Pod Horů
46
12
78
Regulace jasu
Vraťme se k zapojení LED diod. Dioda nejlépe svítí pokud pracuje v mezích svých katalogových údajů - za daného napětí a proudu. Např. malá, červená, vývodová LED má při svícení v propustném směru napětí kolem 2,0V při proudu 20mA. [1,2]
Existují dva základní druhy zapojení - proudové a napěťové.
K diodě připojujeme konstantní napětí (např. 12V LED pásky) [3]
Napětí NELZE připojit přímo na diodu !!! Vycházím z VoltAmpérové charakteristiky [4], postupným zvětšováním napětí do rozsvícení diodou protéká nepatrný proud, který se postupně zvětšuje - strměji a strměji. Po překročení mezního proudu dojde teplem až k poškození polovodičového PN přechodu - LED se zničí. Toto byl v dávných dobách můj první pokus se svítivostí červené LED, která v posledních chvílích zářila jasně bíle a následně explodovala.
Jednu až několik (podle napětí) diod zapojených sériově zapojíme ještě za odpor. Jeho hodnotu určíme tak, aby na něm vzniklý úbytek napětí odpovídal dle Ohmova zákona R=U/I R=(Napájecí_napětí - Napětí_na_diodách)/Proud_protékající_diodou.
V tomto konkretním případě jediné červené LED 2V/20mA při napájení 12V bude mít odpor hodnotu (12-2)/0.02=500 Ohm.
A regulace? Existují dvě možnosti.
• snížováním napětí v hranicich <Napájecí_napětí : Napětí_na_diodách> Tímto způsobem se ovšem posune změnou procházejícího proudu pracovní bod svícení diod a parametry světla (nejen jasu) se změní.
• pulsním napájením PWM. Diody rychle reagují, oko je pomalejší. Pokud bliknou diody minimálně 100/s dle poměru PWM se změní jas. [5]
K diodám připojujeme zdroj konstantního proudu (např. 230V driver LED svítidla) [6] Toto je nejlepší práce s diodami. Sériově zapojenými diodami prochází proud nastavený přesně dle parametrů výrobce diod.
Regulace je podobná té napěťové.
• snižováním proudu - opět s posuvem pracovních bodů diod, tedy změnou jasu a barevného podání svitu diod.
• PWM je ideální pro stmívání - mění se jenom jas, barva zůstává stejná - nemění se totiž hodnota proudu diodami, tento se jenom rychle přerušuje.
![[1] Klasická elektrorekonstrukce](./soubory-m/sfo25/m66843nodl9.jpg)
![[2] Vylepšení](./soubory-m/sfo25/m1579uid4yv.jpg)
![[3] Hnízdo](./soubory-m/sfo25/m812713qksc.jpg)
![[4] Schéma ovládání pomocí diod](./soubory-m/sfo25/m9077tud7xp.jpg)
![[5] Kuchyňská linka](./soubory-m/sfo25/m98960t64ov.jpg)
![[6] Rozvaděč kolegy](./soubory-m/sfo25/m42768rto1a.jpg)
![[1] Klasické ovládání žárovek](./soubory-m/sfo25/m3898o165rq.jpg)
![[2] Ovládání tlačítky](./soubory-m/sfo25/m7922o0diu5.jpg)
![[3] Fázové řízení](./soubory-m/sfo25/m69771ekb8i.jpg)
![[4] Stmívač s impulsním relé](./soubory-m/sfo25/m7206dspan6.jpg)
![[1] Klasická žárovka X LED](./soubory-m/sfo25/m6924wrmtau.jpg)
![[2] LED žárovka](./soubory-m/sfo25/m1975al6a74.jpg)
![[3] LED svítidlo na 230V](./soubory-m/sfo25/m41741y7j0u.jpg)
![[4] LED svítidla (denní a teplé) s driverem](./soubory-m/sfo25/m23544g8gz9.jpg)
![[1] web TME](./soubory-m/sfo26/m864954udj2.jpg)
![[2] katalog výrobce](./soubory-m/sfo26/m2001r64da3.jpg)
![[3] konstantní napětí](./soubory-m/sfo26/m5463u1adsj.jpg)
![[4] voltampérová charakteristika LED](./soubory-m/sfo26/m7381j0933j.jpg)
![[5] PWM](./soubory-m/sfo26/m5126jzud2v.jpg)
![[6] konstantní proud](./soubory-m/sfo26/m9395zumzx3.jpg)
Podpořte chod fóra 