Articol extras din referatul “Sisteme de control al iluminatului” intocmit in cadrul programului de master „Ingineria Instalațiilor” din cadrul UTCN, la Activitatea de cercetare I.

Explozia pietei de solutii IoT (Internet of Things) ne forteaza sa lasam uitarii solutiile clasice, banale pentru controlul iluminatului electric. Pana acum recent un intrerupator basculant cap-scara sau cruce si un variator de tensiune era cam maximul de “lux” ce il gaseai intr-o locuinta obisnuita din punct de vedere al iluminatului. Insa lucrurile s-au schimbat si acum avem la dispozitie milioane de solutii care mai de care mai “smart”. Partea buna e ca sunt din ce in ce mai ieftine si disponibile chiar si pe rafturile magazinelor universale, ceea ce inseamna ca nu trebuie neaparat sa ajungem la un anumit magazin specializat pe solutii de iluminat pentru a putea renunta la intrerupatorul nostru de plastic, care s-a cam si ingalbenit putin intre timp.

Chiar acum recent un supermarket cunoscut a introdus in oferta lor diverse produse IoT, cum ar fi: becuri colorate (RGB+CCT), benzi led, senzori de miscare(PIR) si usi/ferestre, care pot comunica intre ele printr-un gateway, pot fi monitorizate si controlate de la distanta de pe telefonul mobil. Astfel oricine poate sa isi modifice „radical” sistemul de control al iluminatului din propria locuinta chiar dupa ce se intoarce de la shoppingul saptamanal.

Totusi, consider ca e foarte important sa diferentiem asa zisele gadget-uri, care de obicei sunt folosite la proiectele DIY (do it yourself) de catre persoane „nu chiar calificate” in domeniu, de solutiile profesionale pentru controlul iluminatului. Acestea din urma pot fi folosite la cu totul alta scara (de exemplu iluminat comercial, cladiri de birouri, hoteluri, stadioane, etc.), sunt mult mai stabile din orice punct de vedere, nu depinde de un serviciu extern (de exemplu cloud), dar necesita un proiect, un montaj si o configurare de catre persoane „super-calificate”. Din acest motiv am decis sa impart acest studiu in 2 categorii mari: sisteme de control al iluminatului care intra in categoria „gadget-uri” si sisteme de control al iluminatului care intra in categoria „solutiilor profesionale”.

Sisteme de Control al iluminatului – „Gadget-uri”

Faptul ca stilul de viata modern are nevoie de mult mai multe optiuni decat un simplu buton „on-off” se poate observa foarte bine in imaginile de mai jos. Da, un simplu bec chinezesc (Yeelight Xiaomi), care costa aproximativ 20 euro vine cu atatea optiuni.

Are diferite moduri de iluminat predefinite pentru: rasarit, apus, seara, petrecere, vizionare TV si are moduri predefinite chiar si pentru situatii romantice, pentru a economisi timpul utilizatorului modern.

Poate fi programat pentru a porni sau opri la o anumita ora in fiecare zi. Am observat ca e o functie indragita de catre persoanele care pleaca des de acasa si doresc sa „simuleze” o prezenta umana in imobil pentru a evita eventualele situatii neplacute cu spargatorii de locuinte.

Are si functia de temporizator pentru a stinge lumina automat dupa timpul setat, astfel se poate reduce consumul de energie electrica.

Are si modul „flow” cu ajutorul caruia se schimba diferite culori presetate cu o viteza configurabila. Si Music Mode in care, cu ajutorul microfonului din telefon, culorile se schimba dupa sunetele din jur.

Dimming-ul e deja ceva comun la aceste becuri, utilizatorul trebuie sa poata seta neaparat temperatura culorii (la acest bec poate fi setata intre 1700K si 6500K), optional sa aleaga si dintre miile de culori disponibile.

Pe langa modurile predefinite se poate crea orice fel de scenariu dupa placul utilizatorului. Se pot grupa mai multe becuri pentru a le putea controla dintr-o singura apasare si se pot crea diferite scenarii care se declanseaza la o singura apasara de buton sau de la diferiti senzori (miscare, usa/fereastra, prezenta, luminozitate, etc.).

Se pot face mult mai multe lucruri „smart” cu aceste dispozitive atunci cand le conectezi intre ele, dar cred ca au fost suficiente exemple pentru a exemplifica ce se poate face in ziua de astazi cu doar 20 euro pe partea de iluminat intr-o casa obisnuita fara a modifica instalatia electrica clasica.

O alta solutie de control a iluminatului pe care o consider demna de mentionat in acest studiu vine de la un producator relativ nou pe piata, de la vecinii nostri din Bulgaria: Shelly.

Cu acest produs IoT de dimensiunea unui biscuite se poate inlocui teleruptorul clasic, astfel transformand circuitul de iluminat intr-unul smart.

E important de mentionat ca se gaseste si varianta „dimmer” (variator de tensiune) deoarece am auzit de la foarte multi electricieni ca „nu exista dimmer cap scara”. Cu cateva intrerupatoare cu revenire si un dimmer Shelly se poate controla becul dimabil (care suporta variatii de tensiune) din mai multe puncte.

Daca privim doar partea aceasta produsul nu e neaparat impresionant, fiindca exista si alte produse, de la producatori mai renumiti, care fac exact acelasi lucru. Daca luam in calcul controlul de pe telefonul mobil de absolut oriunde din lume prin cloud, da, pare putin mai interesant.

Insa, daca luam in calcul si faptul ca putem folosi un senzor de usa/fereastra Shelly, care are si un senzor de lumina integrat, impreuna cu „teleruptorul” nostru smart, deja putem sa spunem ca avem un sistem de control a iluminatului destul de impresionant pentru „niste gadget-uri”.

Cu cateva sute de lei putem avea un sistem automat care sa compenseze variatia iluminatului natural. Astfel putem avea lumina perfecta pe toata durata zilei in incaperea noastra, deoarece dimmerul va regla intensitatea luminii in functie de lucsii masurati de catre senzorul nostru. Cu aceasta configuratie putem reduce consumul de energie electrica cu pana la 30-40% in comparatie cu un sistem clasic cu intrerupator on-off.

Pe partea de gadget-uri ar mai trebui mentionate si produsele Hue, de la renumitul producator Philips. In ultima vreme aceste produse si-au gasit locul si in proiecte mai mari, integrate in diverse sisteme dedicate automatizarilor (de exemplu KNX), prin urmare le-am putea numi „gadget-uri profesionale”.

Produsele Philips Hue comunica prin ZigBee, necesita un Gateway care face legatura cu reteaua locala din casa si ar mai fi multe de zis despre aceste lucruri, dar consider ca aceste informatii sunt irelevante in cazul de fata.

E important cum controlam de fapt aceste dispozitive! Si din cate am observat majoritatea utilizatorilor le controleaza complet gresit. Aceste becuri sunt gandite pentru a fi controlate wireless (fara fir), nu ar trebui intrerupta alimentarea lor niciodata. Din moment ce majoritatea utilizatorilor DIY stiu schimba un bec, dar prefera sa nu intervina asupra instalatiei electrice (si e foarte bine asa!) in care intrerupatorul de perete intrerupe faza, se ajunge la o multime de situatii in care becul Philips Hue e controlat gresit si mai mult e offline decat online. Tot ce ar trebui facut e sa se inlature intrerupatorul existent, sa se lege faza in doza de aparat astfel incat becul Philips sa fie alimentat tot timpul, iar doza de aparat sa se acopere cu un „intrerupator” Philips care de fapt e o telecomanda cu baterie si trimite comanda wireless catre becurile noastre. In acest fel toate dispozitivele vor fi controlabile absolut tot timpul din aplicatia Hue (si nu numai), din moment ce vor fi alimentate tot timpul. Astfel evitam situatiile in care dispozitivele noastre compatibile Hue apar „Unreachable” in aplicatie.

Din fericire problema bateriilor din intrerupatoarele Philips a fost rezolvata de catre alti producatori, putin mai indrazneti, care ofera produse Friends of Hue. (Se pare ca Philips „iubeste” solutiile pe baterii, din moment ce recent a lansat un modul care e conectat la reteaua electrica, dar necesita si o baterie pentru a compensa lipsa nulului.)

Sursa: www.vimar.com

Producatori precum Vimar ofera produse Friends of Hue, fara baterie, care utilizeaza energia cinetica generata din apasarea tastei intrerupatorului. Practic din apasarea aceea cu degetul se genereaza atata energie incat se alimenteaza partea electronica din intrerupator si se trimite comanda wireless catre un bec, un grup de becuri sau chiar toate becurile din casa.

Aceasta tehnologie kinetic („green energy”) este folosita si in alte sisteme de control a iluminatului, nu numai in sistemul Philips Hue. De exemplu, Finder a lansat recent seria Yesli pe Bluetooth si intrerupatoarele folosesc exact aceasta tehnologie pentru „alimentarea” lor. Vimar foloseste aceasta tehnologie pentru alimentarea intrerupatoarelor care folosesc ca protocol de comunicare ZigBee, enocean sau Bluetooth.

Sursa: www.vimar.com

Din testele mele a reiesit ca aceasta tehnologie este foarte stabila chiar si in produsele chinezesti, presupun ca e la fel si la producatorii de renume. Din pacate cam putini utilizatori „se risca” sa foloseasca sisteme wireless in toata locuinta, dar cei care aleg aceasta solutie se bucura pe deplin de avantajele ei:

• Se reduc costurile cu instalatia electrica din moment ce se cableaza doar corpurile de iluminat, nu si intrerupatoarele
• Instalatia e foarte flexibila, se pot muta intrerupatoarele existente sau se pot adauga altele noi in doar cateva minute
• Exista si variante smart, cu dimming, control scenarii, etc.

Sursa: www.intrerupatoare-tactile.ro

Sisteme de Control al iluminatului – Solutii Profesionale

Principala diferenta intre solutiile de tip „gadget” si cele profesionale e faptul ca cele din urma comunica pe fir (bus) si nu wireless. Evident am mai putea discuta despre diferente din punct de vedere al calitatii, al pretului, a duratei de viata, al proiectelor in care se pot folosi unele si altele, etc., dar principala diferenta e ca dispozitivele (butoane de comanda, actuatoare, corpuri de iluminat, etc.) comunica intr-un mediu izolat, pe fir. Din acest motiv solutiile acestea sunt mult mai stabile. De exemplu daca intr-o incapere avem un intrerupator care comunica wireless cu un bec si cineva muta un dulap metalic intre accestea sau porneste niste dispozitive care functioneaza pe aceeasi frecventa pe care comunica acestea e posibil ca sistemul de control al iluminatului sa nu mai functioneze corespunzator. Acest lucru evident nu se intampla daca sistemul de control e cablat, se pot muta dulapurile metalice dupa bunul plac, ca nu incurca cu absolut nimic sistemul de iluminat.

Din moment ce dispozitivele profesionale comunica pe fir inseamna ca e nevoie de fire in plus fata de instalatia clasica, unde de obicei doar se intrerupe continuitatea firului de faza pentru a stinge becul. Cam asta ar fi si motivul pentru care aceste produse nu sunt foarte populare in randul utilizatorilor casnici. Pentru a implementa o solutie de iluminat profesionala intr-o casa obisnuita ar fi nevoie de un proiect intocmit dupa specificatiile produselor, de un specialist care cableaza sistemul si de un specialist care configureaza sistemul, ulterior il optimizeaza, eventual il dezvolta. Pe cand la aceste proiecte instalatiile electrice rareori sunt executate de catre electricieni calificati, proiectul de obicei nu exista sau daca totusi exista nu e de nici un folos. Prin urmare utilizatorii acestia chiar daca ar dori un sistem profesional, nu prea ar avea cum sa il implementeze fara sa refaca integral instalatia electrica. Solutiile profesionale de obicei isi au locul in proiectele mai mari, unde se fac investitii considerabile, unde exista specialisti si lucrurile sunt gandite inainte de a fi executate.

Sa nu uitam totusi ca exista solutii wireless de control al iluminatului si la sistemele profesionale, de exemplu KNX RF sau Loxone Air, care sunt ideale pentru renovari, dar cumva farmecul acestor sisteme este in „bus”. […]

Concluzii

Putem sa concluzionam ca lucrurile au evoluat destul de rapid in ultimii ani, de la becul cu filament si intrerupatorul din bachelita la sisteme de control al iluminatului cu leduri si senzori. Aceste sisteme inteligente de iluminat devin din ce in ce mai populare si incep sa faca parte din tot mai multe locuinte. O data cu dezvoltarea accelerata a tehnologiei si cresterea cererii pentru sistemele de control al iluminatului consider ca in curand majoritatea productorilor echipamente electrice se vor orienta spre dezvoltarea unor sisteme de control al iluminatului cat mai atractive pentru utilizatori, oferind solutii avantajoase in functie de nevoi. Gadgeturile deja au ajuns la indemana oricui, insa avantajele solutiilor profesionale care se preteaza pentru uz casnic ar trebui optimizate si pentru publicul larg.

Articol extras din referatul “Sisteme de control al iluminatului” intocmit in cadrul programului de master „Ingineria Instalațiilor” din cadrul UTCN, la Activitatea de cercetare I.