Modernizacja instalacji elektrycznej jest zwykle większym wyzwaniem niż wykonanie jej w powstającym budynku. W niektórych miejscach, w których nie można ruszyć ścian szlachetnie wykończonych lub zabytkowych, wydaje się być niewykonalną. Aby dokonać „niemożliwego” trzeba sięgnąć po nowoczesną technologię – po sterowanie radiowe. Dzięki komunikacji radiowej wyłączniki nie muszą być galwanicznie połączone z odbiornikami. Dzięki takiemu rozwiązaniu zbędne staje się prowadzenie wielu przewodów. A czas pracy wydatnie się skraca.

Fot. 1. Inteligentny, dwukierunkowy system radiowy e-Net służy nie tylko do sterowania
oświetleniem. Można go również wykorzystać do obsługi rolet
i żaluzji. Idealny do modernizacji instalacji. Fot.: JUNGFot. 1. Inteligentny, dwukierunkowy system radiowy e-Net służy nie tylko do sterowania oświetleniem. Można go również wykorzystać do obsługi rolet i żaluzji. Idealny do modernizacji instalacji. Fot.: JUNG

Za pośrednictwem fal radiowych można realizować wszystkie funkcje znane z tradycyjnych instalacji oświetleniowych, tj. załączanie, ściemnianie i załączanie na zapamiętaną wartość. Dodatkowo można łatwo korzystać z funkcji typowych dla inteligentnych instalacji: sterowania grupowego, centralnego oraz scenami oświetleniowymi. A w przypadku wyposażenie instalacji w serwer, możliwa staje się obsługa za pomocą komputerów i urządzeń mobilnych.
Pomimo wielu zalet instalacje radiowe wzbudzają wiele kontrowersji. Niefachowo dobrany osprzęt, niekorzystne usytuowanie, błędne przyporządkowania mogą sprawić dużo kłopotów. Zwykle brak kompetencji jest przyczyną rozpowszechniania negatywnych opinii. Przy planowaniu instalacji radiowych należy brać pod uwagę moc nadajników, wzajemne oddziaływanie, zakłócenia elektromagnetyczne oraz przeszkody tłumiące fale radiowe. Mądrze zaplanowana instalacja radiowa jest równie niezawodna jak instalacja tradycyjna. A dodatkowo ma znacznie większą funkcjonalność.

Gdzie warto zastosować radiowe sterowanie oświetleniem?

Radiowe sterowanie oświetleniem jest dedykowane wszędzie tam, gdzie układanie przewodów jest kłopotliwe. Jest kilka typowych miejsc, w których radiowe sterowanie oświetleniem jest uzasadnione ekonomicznie. Pierwszym przykładem są lokale, w których modernizacja instalacji przebiega w trakcie normalnej eksploatacji. Rozkuwanie idealnie gładkich ścian wykończonych szlachetnymi materiałami zniechęca niemal każdego inwestora. A zastosowanie bezprzewodowej technologii całkowicie lub niemal całkowicie eliminuje takie prace. Wystarczy wymienić wyłącznik na radiowy i do lampy wstawić odbiornik radiowy. Szybko i bez problemów. Ważną grupą obiektów, w których sprawdza się sterowanie radiowe są obiekty zabytkowe. Wszelka ingerencja w zabytkową substancję powinna być ograniczona do minimum. Wykorzystując istniejące już przewody można zaprojektować skomplikowaną iluminację sterowaną radiowo.

Fot. 2. EXTA FREE umożliwia sterowanie oświetleniem tradycyjnym oraz oświetleniem
LED. Sterowanie możliwe jest zarówno z poziomu urządzeń mobilnych, jak i nadajników
EXTA FREE. Fot.: ZamelFot. 2. EXTA FREE umożliwia sterowanie oświetleniem tradycyjnym oraz oświetleniem LED. Sterowanie możliwe jest zarówno z poziomu urządzeń mobilnych, jak i nadajników EXTA FREE. Fot.: Zamel

Innym, niemniej ważnym aspektem instalacji oświetleniowej w obiektach zabytkowych jest jej dopasowanie do czasów ich świetności. Jakim dysonansem są np. wyłączniki oświetleniowe w wawelskim zamku? O ile same lampy można stylizować na świeczniki, łuczywa itp., to wyłączników nie da się stylizować na średniowieczne. Każdy wyłącznik szpeci romańskie czy gotyckie wnętrze. A można je ukryć. Płaskie bateryjne przyciski można przyklejać do ścianek mebli, dyskretnie mocować pod blatami stołów lub używać noszonych ze sobą pilotów. Wtedy na ścianie nie ma nic z czasów późniejszych o kilkaset lat.

Fot. 3. Gira Esprit szkło, trójklawiszowy
bezprzewodowy przycisk jest
stacjonarnym pilotem. Umożliwia
sterowania 3 grupami lamp lub 6
scenami. Fot.: GIRAFot. 3. Gira Esprit szkło, trójklawiszowy bezprzewodowy przycisk jest stacjonarnym pilotem. Umożliwia sterowania 3 grupami lamp lub 6 scenami. Fot.: GIRA

Kolejnym przykładem sensownego wykorzystania fal radiowych do sterowania oświetleniem są obiekty sakralne. Wielka kubatura, duże wysokości i brak wewnętrznych przegród. Zamiast do każdej grupy lamp ciągnąć osobne przewody można puścić jeden zasilający całe oświetlenie. Lampy wyposażone w odbiorniki radiowe będą reagować na przyciśnięcia łączników radiowych. Kolejną zaletą takiego rozwiązania jest możliwość kreowania scen. A w kościele wciąż powtarza się kilka typowych sytuacji. Suma, pogrzeb, ślub, nabożeństwo różańcowe czy grupowe przyjmowanie sakramentów. Każde z tych wydarzeń wymaga odpowiedniej oprawy świetlnej. Zamiast „pstrykać” wieloma wyłącznikami, wystarczy nacisnąć radiowy przycisk opatrzony odpowiednim napisem. Np. RORATY. Zaraz po naciśnięciu załączy się minimalne oświetlenie umożliwiające jedynie ostrożną komunikację. A potem, w odpowiednim momencie kościół zostanie zalany falą światła. Od prezbiterium do najdalszych zakątków zawędruje blask. Podobnie warto sterować radiem w ogrodach. Konieczne jest rozprowadzenie zasilania, ale już aranżację oświetlenia można zostawić na później. Zbędne są wyłączniki i skomplikowana sieć przewodów sterowniczych. Pilot lub przycisk oświetleniowy można przyczepić rzepami do drzewa. Zawsze w miejscu, w którym będzie potrzebny i tylko na czas, w którym będzie używany. Później na tych samych rzepach można go zamocować w dyskretnym miejscu, za zasłoną, przy oknie wychodzącym na ogród. W każdym z tych przypadków dodatkową zaletą jest możliwość zmieniania aranżacji oświetleniowej. Zupełnie bez nakładów finansowych. Wystarczy przeprogramować komponenty radiowe. Ustawić nową scenę i ją zapamiętać w miejsce poprzedniej. A zwolennicy ajfonów i smarfonów mogą używać ich, jako pilotów do swoich instalacji oświetleniowych. Nowoczesne i bardzo praktyczne zarządzanie oświetleniem.

Budowa instalacji radiowej

Fot. 4. Pilot Gira eNet działa dwukierunkowo.
Steruje lampami i podaje ich
aktualne stany. Od razu wiadomo,
co gdzie jest załączone. Fot.: GIRAFot. 4. Pilot Gira eNet działa dwukierunkowo. Steruje lampami i podaje ich aktualne stany. Od razu wiadomo, co gdzie jest załączone. Fot.: GIRA

Instalacja radiowa, zasadniczo, składa się z dwóch grup urządzeń: nadajników oraz odbiorników. Nadajniki mogą być instalowane tam, gdzie zwykle umieszcza się łączniki. Ale decydując się na taki sposób sterowania oświetleniem warto skorzystać z jego unikalnych zalet. Bezprzewodowy łącznik można umieścić w każdym miejscu. Na szafce nocnej, na kuchennej witrynie lub przylepić do lustra w łazience. Małe płaskie przyciski doskonale sprawdzają się na elementach ruchomych, np. przesuwanych drzwiach. Można je też ukrywać w różnych miejscach. Pod blatami stołów, czy za szafami. Można je umieszczać tam, gdzie najwygodniej, np. na ściance łóżka, aby bez zbędnego wyginania ciała móc załączyć lub ściemnić lampy. Niemal każdy producent systemu radiowego oferuje kilka różnych rodzajów nadajników – przycisków. Można podzielić je na trzy podstawowe grupy: przyciski zasilane z sieci 230 V, przyciski zasilane bateriami, przyciski piezoelektryczne, wejścia binarne na 230 V oraz bateryjne (do wejść binarnych przyłączane są zwykłe wyłączniki lub przyciski) oraz nadajniki ręczne, czyli piloty. Najczęściej, ze względu na swą uniwersalność, wybierane są przyciski bateryjne. Płaskie, jedno- lub wieloklawiszowe nie wymagają przygotowywania puszek podtynkowych. Bogactwo ich różnorodności, kolorystyki i stylistyki zasadniczo nie odbiega szerokością od asortymentu zwykłych łączników. W razie potrzeby przyciski radiowe można łączyć w szeregi z podobnymi lub innymi urządzeniami elektrycznymi montowane we wspólnych, wielokrotnych ramkach. Osoby przywiązane do tradycji wolą korzystać z klasycznych wyłączników przyłączonych do radiowych wejść binarnych. Zwykle są one w formie pastylek umieszczanych wewnątrz puszek podtynkowych pod właściwymi łącznikami. Radiowe wejścia binarne są nadajnikami radiowymi emitującymi sygnały sterownicze po użyciu przyłączonych do nich łączników. Ten sam nadajnik może być używany do załączania i do ściemniania, a także do sterowania scenami lub grupami lamp. Nadajniki – pastylki mogą być zasilane bateriami lub napięciem sieciowym 230 V. Jeśli nowy przycisk jest montowany w miejscu starego, to z pewnością lepiej skorzystać z zasilania 230 V, gdyż odpada wtedy konieczność okresowej wymiany baterii. Wprawdzie nie jest to uciążliwe, gdyż wymiana konieczna jest raz na kilka lat, ale wiadomo, że bateria kończy swój żywot zawsze wtedy, gdy jest najbardziej potrzebna. Zaradzić kłopotowi można trzymając w domu jeden komplet zapasowych baterii. Do radiowych wejść binarnych można przyłączać także kontaktrony, mikroprzełączniki lub dowolne czujki wyposażone w bezpotencjałowe styki.

Fot. 5. W systemie radiowym eNet oprócz
sterowania można zarządzać
zużyciem energii, ograniczając jej
zużycie. Fot.: GIRAFot. 5. W systemie radiowym eNet oprócz sterowania można zarządzać zużyciem energii, ograniczając jej zużycie. Fot.: GIRA

Trzecią grupą nadajników są piloty. Wart je posiadać pomimo tego, że większość osób narzeka na ich nadmiar. Jednak piloty radiowe nie powinny zajmować miejsca na stoliku obok kawy i pilotów do sprzętu audio, wideo i klimatyzacji. One powinny leżeć spokojnie na dnie szuflady i być używane tylko wtedy, gdy trzeba coś przeprogramować, zmienić sceny lub użyć obwodu używanego wyjątkowo lub okresowo, np. oświetlenie choinki świątecznej. Piloty, podobnie jak wcześniej opisane nadajniki mogą być wielokanałowe. Dodatkowymi urządzeniami, które także da się wykorzystać do sterowania oświetleniem są komputery i różnorodne urządzenia przenośne, smartfony, ajfony, tablety... Jedyny warunkiem jest wyposażenie instalacji w serwer. A to uczynić można zawsze. Nadajniki wysyłają rozkazy sterownicze do swojego otoczenia. Ich zasięg w otwartej przestrzeni wynosi zwykle ok. 100 m. Sygnały te są odbierane przez, odpowiednio dostrojone, odbiorniki radiowe. Nie ma obawy, że swoim pilotem załączymy światło u sąsiada. I vice versa. Nadajnik współpracuje wyłącznie z dedykowanym odbiornikiem. A odbiorniki są odpowiedzialne za wszelkie procesy łączeniowe. Sygnał docierający do odbiornika jest najpierw sprawdzany na zgodność z zapamiętanym wzorcem. Dopiero, gdy zostanie rozpoznany właściwy nadajnik, odbiornik będzie mógł zareagować na otrzymany sygnał. W zależności od otrzymanej informacji odbiornik załączy przyłączoną lampę. Sygnał sterowniczy może zawierać różne informacje: załącz na pełną jasność, załącz na określoną wartość, wyłącz, ściemniaj (szybko lub powoli), rozjaśniaj (np. z ustaloną prędkością). Odbiorniki, podobnie jak nadajniki, można podzielić na kilka rodzajów pod względem ich budowy. Najczęściej eksploatowane są odbiorniki – układy wykonawcze podtynkowe, do wbudowania (w formie pastylek) oraz tablicowe. Zastosowanie pierwszych dwóch rozwiązań, z reguły nie wymaga żadnej ingerencji w trasy przewodów. Natomiast urządzenia tablicowe wymagają specyficznego rozprowadzenia przewodów. Z tego powodu odbiorniki podtynkowe i do wbudowania są powszechnie wykorzystywane przy niewielkich modernizacjach, a tablicowe, z reguły, w nowych instalacjach.

Fot. 6. Bramka radiowa eNet pozwala na
wykorzystywanie urządzeń przenośnych,
smarfonów, tabletów czy
ajfonów, jako pilotów do posiadanej
instalacji sterowniczej. Fot.: GIRAFot. 6. Bramka radiowa eNet pozwala na wykorzystywanie urządzeń przenośnych, smarfonów, tabletów czy ajfonów, jako pilotów do posiadanej instalacji sterowniczej. Fot.: GIRA

Odbiorniki podtynkowe zbudowane są z trzech elementów: klawisza z wbudowaną anteną radiową, podtynkowego układu wykonawczego i ozdobnej ramki. Klawisz jest nasadzany na element komutacyjny i połączony z nim za pomocą wieloszpilkowego złącza. Radiowe ściemniacze i wyłączniki podtynkowe mogą być obsługiwane ręcznie, identycznie jak wyłączniki i ściemniacze podtynkowe, a także zdalnie za pomocą dowolnych nadajników radiowych. Odbiorniki takie są zasilane z sieci 230 V, do której przyłączone są ich układy wykonawcze. Zazwyczaj są to urządzenia jednokanałowe. Drugim typem są urządzenia w postaci pastylek. Elektronika jest zasilana z sieci 230 V. Są one przeznaczone do wbudowania w lampy, sufity podwieszane, puste ściany lub puszki rozgałęźne. Układy te powinny mieć możliwość odprowadzania ciepła. W szczególności dotyczy to ściemniaczy. Wraz ze wzrostem temperatury spada moc lamp, które mogą być regulowane. Zwykle są to układy jedno- lub dwukanałowe. Odbiorniki tablicowe są przystosowane do montażu na ZSM (znormalizowanej szynie montażowej). Odbiorniki modułowe nie są wyposażone w żadne układy wykonawcze. Są połączone z nimi za pomocą dwużyłowego przewodu sterowniczego. Jeden odbiornik może Przekazywać sygnały sterownicze do kilkudziesięciu urządzeń wykonawczych. Wyłączniki i ściemniacze na ZSM są najczęściej jedno- i czterokanałowe. Niektórzy wytwórcy oferują aparaty o większej ilości kanałów. Przy planowaniu tablicowych urządzeń wykonawczych należy wziąć pod uwagę, że każda lampa lub grupa jednocześnie sterowanych lamp musi być połączona z układem wykonawczym bezpośrednim przewodem. Szczególnym aspektem doboru urządzeń jest dobór ściemniaczy. Ze względu na wydajność preferowane są energooszczędne źródła światła. Często są one zamiennikami tradycyjnych żarówek. O ile zamiana zwykłej żarówki na halogen 230 V nie nastręcza żadnych kłopotów, to wykorzystanie w ich miejsce energooszczędnych świetlówek (tzw. żarówek energooszczędnych) lub ledówek na 230 V może spowodować uszkodzenie ściemniacza (odbiornika ściemniającego) i wywoływać zakłócenia w sieci zasilającej. Każde z tych źródeł światła jest wytwarzane także w wersji nadającej się do ściemniania za pomocą ściemniaczy fazowych (przyspieszone gaszenie lub opóźniony zapłon). Najlepiej, gdy do ściemniania LED używać się będzie specjalnych ściemniaczy do LED. Są one rzadkością. Natomiast coraz częściej, zwłaszcza w instalacjach radiowych oferowane są uniwersalne ściemniacze radiowe posiadające kilka charakterystyk ściemniania. Każda z nich dostosowana jest do innego typu źródeł światła. Dla każdego elektryka oczywistym jest, że ściemniacz czy wyłącznik musi być dostosowany mocą do sterowanej lampy. Przy ściemniaczach należy dokładnie wczytywać się w instrukcje. Podana na opakowaniu moc znamionowa dotyczy niemal zawsze mocy odbiorników o charakterze rezystancyjnym. Tam gdzie występuje składowa bierna moc ta ulega pewnemu ograniczeniu. Natomiast w przypadku świetlówek i ledówek moc ta jest kilkakrotnie niższa. Przekroczenie tych mocy może spowodować uszkodzenie ściemniacza. A niebezpieczeństwo awarii wywołanej niedopasowanie lampy do ściemniacza jest bardzo duże, gdyż wszystkie źródła światła wykorzystywane w mieszkalnych wnętrzach są zaopatrzone w takie same trzonki: E27, E14 lub GU10. Dlatego warto, gdy nie ma się pewności, zwrócić się do Fachowego Elektryka z prośbą o pomoc.

Planowanie instalacji

Fot. 7. Uniwersalny nadajnik schowany
w puszce pod łącznikiem bezprzewodowo
steruje dowolną ilością
lamp. Fot.: GIRAFot. 7. Uniwersalny nadajnik schowany w puszce pod łącznikiem bezprzewodowo steruje dowolną ilością lamp. Fot.: GIRA

Przy planowaniu instalacji należy zwrócić szczególną uwagę na propagację fal radiowych w danym obiekcie. Teoretyczny zasięg jest ograniczany przez ściany i meble. Szczególną przeszkodą są duże elementy metalowe. Gęste zbrojenie betonu, konstrukcje ścianek gipsowych, a także duże lustra i szyby termoizolacyjne stanowią poważne przeszkody na drodze rozchodzenia się fal radiowych. Z tego powodu urządzeń radiowych nie można montować wewnątrz metalowych opraw lamp, ekranowanych puszkach, stalowych rozdzielnicach oraz na dużych elementach metalowych, np. stalowych futrynach. Urządzenia tablicowe znajdujące się w rozdzielnicy mogą komunikować się z resztą instalacji za pośrednictwem anteny wyprowadzanej na zewnątrz. Właściwe rozłożenie w obiekcie urządzeń jest warunkiem sine qua non prawidłowego działania instalacji. Przy dużym tłumieniu można zastosować wzmacniacze, tzw. repeatery. W wielu instalacjach radiowych każde z urządzeń może być wzmacniaczem. Jednak to rozwiązanie może być praktycznie stosowane wyłącznie w instalacjach obejmujących dużą przestrzeń, ale zawierających niewielką ilość komponentów. Przy dużej ilości urządzeń wzmacniane sygnały powodują zakłócenia podstawowych sygnałów sterowniczych.

Fot. 8. Serwer eNet rozszerza znacznie
funkcjonalność o sterowanie za
pomocą urządzeń mobilnych, wizualizację,
funkcje logiczne, matematyczne,
czasowe i wiele innych. Fot.: GIRAFot. 8. Serwer eNet rozszerza znacznie funkcjonalność o sterowanie za pomocą urządzeń mobilnych, wizualizację, funkcje logiczne, matematyczne, czasowe i wiele innych. Fot.: GIRA

Dodatkowym rozszerzeniem instalacji radiowej jest wyposażenie jej w serwer lub bramkę do innego systemu - np. KNX. W ten sposób można łączyć dwie instalacje wykorzystując zalety każdej z nich. Instalacje hybrydowe pozwalają na znaczne skrócenie czasu pracy i osiągnięcie ciekawej funkcjonalności. Radiowe sterowanie oświetleniem jest możliwe do zastosowania niemal wszędzie. Uruchamianie jej nie wymaga kończenia żadnych kursów czy szkoleń. Wystarczy uważne przeczytanie instrukcji lub kilkunastominutowa rozmowa z dostawcą systemu.

Andrzej Dubrawski

Więcej na temat: