Опыт инсталлятора Z-Wave. Управление освещением

Мы давно разрабатываем Z-Wave устройства и тестируем устройства других производителей. Более чем за 5 лет накопился большой опыт по их настройке, установке и нюансам работы, которым и хотим поделиться.
В этой статье речь пойдет о:

• типах устройств управления освещением 220В — реле, диммер
• типах ламп — LED, CFL, накаливания/галогенная
• схемах подключения — 2-х проводная, 3-х проводная
• использование шунта
• типах выключателей — моностабильный (звонкового типа), бистабильный (классический), моностабильный для жалюзи
• полезных сценариях управления освещением

Если вы уже знаете как перевести диммер в режим работы реле, зачем нужен шунт и чем плоха двухпроводная схема подключения, то для вас таблица — памятка, с какими лампами работает диммер. Реле работает только в 3-х проводной схеме подключения и может управлять любыми типами ламп.

Таблица 1. Диммер в 2-х и 3-х проводной схеме подключения

Для тех кто хочет ознакомиться с особенностями установки Z-Wave оборудования по управлению освещением, прошу под кат.

Типы ламп с которыми работают Z-Wave устройства — LED, CFL, накаливания/галогенная

1. Лампа накаливания/галогенная — работает с реле и диммером
2. Не диммируемая LED — работает с реле и диммер+шунт
3. Не диммируемая CFL — работает с реле и диммер+шунт
4. Диммируемая LED — работает с реле и диммером
5. Диммируемая CFL — работает с реле и диммером

Рис. 1 — Слева-направо: Лампа накаливания, LED, CFL

Типы схем подключения — 2-х и 3-х проводная

При установке Z-Wave реле или диммера в подрозетник стоит обратить внимание на схему подключения выключателя. Обычно в подрозетник заводят только фазу, которую разрывает выключатель, а ноль подводят по потолку, в этом случае в подрозетнике 2 провода: фаза и провод на лампу, такую схему подключения называют 2-х проводной, в ней может работать только диммер. Если в подрозетник заведена фаза, ноль и провод на лампу, такую схему подключения называют 3-х проводной, в ней могут работать реле и диммер.

Рис. 2 — Слева-направо: Схема подключения реле в 3-х проводной схеме и Схема подключения диммера в 2-х проводной схеме

Реле, диммер

Реле разрывает провод питания лампы. С реле можно использовать любой тип ламп: LED, CFL, накаливания/галогенная. Z-Wave реле, устанавливаемое в подрозетник, может управлять нагрузкой до 3000Вт. Само устройство Z-Wave реле должно питаться, чтобы работать. Питается Z-Wave реле от 220В, поэтому в месте установки реле должна быть фаза, ноль и провод на лампу, т.е. 3-х проводная схема подключения. Если у вас используется двухклавишный выключатель, то у вас в подрозетнике фаза и 2 провода на лампы, один из проводов на лампу можно задействовать под ноль, таким образом 2-х проводная схема превращается в 3-х проводную.

Рис. 3 — Слева-направо: Реле Z-Wave.Me, Philio, Fibaro

Диммер плавно регулирует яркость лампы с помощью ШИМ, обрезая задний или передний фронт фазы (более подробно тут). Диммеры Fibaro универсальные — они могут управлять нагрузкой и по переднему, и по заднему фронту фазы. Плавно регулировать яркость можно у ламп накаливания, галогенных, диммируемых LED и диммируемых CFL. Диммер может работать как в 2-х проводной, так и в 3-х проводной схеме. Если подключить к диммеру недиммируемую лампу, например LED, то во включенном состоянии она будет работать нормально, а в выключенном будет мигать. Мигает LED лампа потому, что в 2-х проводной схеме диммер питается через лампу, и соответственно через лампу течет маленький ток, который и включает её на короткое время.

Рис. 4 — Слева-направо: Диммер Z-Wave.Me, Qubino, Fibaro

Если хочется использовать недиммируемые LED, а реле поставить нельзя, т.к. 2-х проводная схема подключения, то можно использовать диммер в режиме реле с шунтом. В настройках диммера нужно указать, чтобы включался только на 0 и 100%. А чтобы лампы не мигали в выключенном состоянии, нужно использовать шунт.

Рис. 5 — Схема подключения Fibaro Dimmer в 2-х проводной схеме с шунтом

Шунт

Шунт — маленькое устройство с двумя выводами, работает в паре с диммером, подключается параллельно лампе и служит для того, чтобы недиммируемые лампы не мигали в выключенном состоянии. Через себя шунт пропускает небольшой ток, который нужен для питания диммера, включенного в разрыв фазы. Сопротивление шунта меньше, чем сопротивление лампы в выключенном состоянии, поэтому ток течет через него, а не через LED или CFL лампу т.к. обладают нелинейной вольт-амерной характеристикой. Во включенном состоянии, через шунт тоже течет ток, но т.к. он ограничен, остальной ток течет через лампу LED или CFL.
Шунт можно использовать с выключателями с подсветкой, чтобы лампы не мигали.

Рис. 6 — Fibaro Bypass

Типы выключателей — моностабильный, бистабильный, моностабильный для жалюзи

Z-Wave реле и диммером можно управлять по радио и с помощью клавиш подключенных к ним напрямую. В настройках реле и диммера можно выбрать тип используемого выключателя: бистабильный/моностабильный.
Бистабильный выключатель — классический выключатель с двумя фиксированными положениями — включено/выключено. Такой выключатель можно использовать для реле или для диммера в режиме реле, но для диммирования он не подходит.
У Z-Wave реле есть настройка — «Как реагировать на нажатия бистабильного выключателя»:

• Нажатие клавиши переключит устройство в противоположное состояние [Вкл/Выкл]
• Нажатие клавиши Вверх, включит свет. Нажатие клавиши Вниз, выключит свет

Рис. 7 — Классический выключатель. Бистабильный

Моностабильный выключатель — выключатель звонкового типа имеет возвратный механизм. При нажатии на клавишу контакты замыкаются, после отпускания контакты размыкаются. При работе с диммером, короткое нажатие — включает/выключает, удержание — диммирует вверх, если до этого диммировали вниз или выключили, диммирует вниз, если до этого диммировали вверх или включили. При работе с реле каждое нажатие переключает реле в противоположное состояние Вкл/Выкл.

Рис. 8 — Выключатель звонкового типа. Моностабильный

Моностабильный выключатель для жалюзи — моностабильный выключатель звонкового типа с двумя клавишами. При работе с диммером одна клавиша диммирует вверх, другая — вниз. При работе с реле на вторую клавишу можно повесить функцию отправки радио команды другому Z-Wave реле или диммеру.

Рис. 9 — Выключатель для жалюзи. 2 моностабильные клавиши

Полезные сценарии управления освещением

Классическое автовыключение — Датчик движения, связанный напрямую через ассоциации с реле или диммером, включает свет и через некоторое время, когда нет движения, выключает свет.

RaZberry SmartLight — стандартный модуль контроллера RaZberry интеллектуально управляет освещением. Если датчик сработал днем (с 7:00 до 0:00), то диммер включится на 100%, если датчик сработал ночью (с 0:00 до 7:00), то диммер включится на 20%, чтобы не слепить. Если выключить свет с выключателя, то контроллер будет игнорировать датчик в течении минуты и свет не будет включаться при движении. Если включить свет с выключателя ночью, то он включится на 100% и будет включен, пока срабатывает датчик, так что вы спокойно сможете принять гостей в позднее время.

Выключить все — У входной двери можно расположить выключатель или сенсорную панель с помощью которой одним нажатием можно выключить весь свет в квартире.

Перенос выключателя в удобное место — Если ваш родной выключатель находится в неудобном месте: высоко, далеко от дивана, за шкафом, вы можете его перенести в другое место с помощью связки из реле и выключателя на батарейках. Реле устанавливается на место родного выключателя, выключатель на батарейках приклеивается в удобном месте, между ними нужно настроить прямую ассоциацию.

Проходные выключатели — К лампе на лестнице подключить Z-Wave реле, а снизу и сверху лестницы поставить по выключателю на батарейках.

Автор: Z-Wave.Me

Источник