Jak vybrat ovládání osvětlení v chytrém domě – on/off, push dim, triak nebo DALI?

Úvod

V praxi se během realizace instalace často setkáváme se změnami v osvětlení. Změnu obvykle iniciuje investor, ale někdy i projektant nebo dodavatel svítidel. Typickým příkladem je situace, kdy majitel po natažení kabeláže řekne, že konkrétní světla chce mít stmívaná. U klasické instalace se v takovém případě jednoduše zvolí vhodné svítidlo a stmívač. Pokud ale chceme přidat chytré prvky a vzdálené ovládání, začne se to komplikovat – a je dobré to vědět předem. Tento článek pomůže běžnému stavebníkovi zorientovat se v aktuálních typech svítidel, jejich možnostech a vhodnosti použití při budování chytrého osvětlení, včetně kabeláže a elektroinstalace pro chytrý dům, kterou je dobré promyslet už při hrubé stavbě.

Základní způsoby ovládání světla

Klasický on/off vypínač

Zlatý standard ovládání světla – nejběžnější a nejjednodušší způsob, jak svítidlo zapnout nebo vypnout. Vhodný především pro praktická místa, jako je chodba, předsíň, schodiště, technická místnost, garáž, sklep, spíž, šatna, dílna nebo venkovní osvětlení. V klasické instalaci vypínač přímo spíná/vypíná 230 V okruh vedoucí ke svítidlu. Můžete mít jednoduchý vypínač, dvojitý vypínač atd.

Existující klasickou instalaci lze v jednotlivých případech „vytunit" jedním z chytrých vypínačů – Wi-Fi spínačem pod vypínač, například Shelly 1 Mini, který umí spínat světlo vzdáleně a přizpůsobit se způsobu ovládání vypínačem (módy Toggle nebo Edge). Zároveň má ale svá omezení – zejména závislost na Wi-Fi (výpadky spojení), obvyklý požadavek na spínaný nulák v krabici vypínače a relé trvale pod napětím za vypínačem. Pokud byste takových spínačů měli v domě padesát, stoupá riziko a správa se stává nepřehlednou. Alternativou je i chytrá žárovka se zabudovaným Wi-Fi/Zigbee modulem, tam ale musí vypínač zůstat trvale sepnutý. Lze také použít dvojité relé* nebo odporový stmívač – u stmívače je pak lepší vypínač vyměnit za tlačítko.

*Relé? Relé je vlastně elektricky ovládaný spínač. Když do relé přivedete řídicí signál, uvnitř se sepne cívka, ta přitáhne kovový kontakt a ten sepne (nebo rozepne) hlavní elektrický obvod – třeba přívod 230 V k žárovce, aniž by to někdo musel fyzicky mačkat. Dělá to elektronika.

Tip: V opravdových chytrých domech se ale místo klasických vypínačů používají tlačítka bez pevného stavu zapnuto/vypnuto. Zmáčknutí tlačítka je prostě impulz: zapnout, zhasnout, podržením stmívat, dvojklik atd. Aby byla tlačítka univerzální a šlo u nich funkci kdykoli změnit, nejsou spojená přímo s 230 V okruhem, ale typicky předávají pouze signál po nějakém druhu sběrnice. V našem systému PiHome je konkrétně v tlačítkách pouze 5 V a signál se spíná oproti zemi (GND) po jednom UTP kabelu (4× kroucený pár) – můžeme tak zapojit typicky 4, ale klidně i 7 tlačítek (7× signál vs. společná zem GND). Je to bezpečné, můžete si to jako laik rozebrat a děti na to mohou sahat i mokrýma rukama. Navíc se vše dá ovládat automatizací nebo mobilem.

Stmíváná světla

Proč vůbec stmívat? Stmívání světla nám umožní regulovat světelný tok podle situace. Přes den chceme dostatek světla, večer naopak oceníme nižší intenzitu a příjemnější atmosféru. Stmívání se hodí například pro sledování filmu, relaxaci nebo večerní osvětlení, kdy nechceme mít celý dům osvětlený na 100 %.

Největší smysl má stmívání tam, kde trávíme více času a kde pracujeme s atmosférou – například v obývacím pokoji, jídelně, ložnici, dětském pokoji, pracovně, koupelně nebo na terase.

Pravidlo: ON/OFF = funkce. Stmívání = komfort a atmosféra.

Se stmíváním často přichází i další požadavek – změna barvy světla. Nejde přitom pouze o intenzitu, ale také o nastavení teploty bílé (Tunable White) nebo o barevné osvětlení RGB/RGBW. Způsob, jakým je světlo stmívané, proto výrazně ovlivňuje cenu, možnosti budoucího rozšíření i způsob instalace.

Triakové stmívače - fázové stmívání

TRIAC, tedy triakový stmívač, je klasický způsob stmívání 230V světel pomocí fázového řezu. U starších žárovek a halogenů fungoval tento princip velmi dobře. TRIAC byl třeba rovnou jako TRIAC vypínač a reguloval přímo okruh. Lze to instalovat do klasické elektroinstalace.

U LED je situace složitější. Ne každé LED svítidlo nebo LED žárovka je pro TRIAC stmívání vhodná. Je potřeba hlídat kompatibilitu LED se stmívačem – konkrétně mezi triakovým stmívačem, LED zdrojem a samotným svítidlem. Při nevhodné kombinaci se může objevit blikání LED, omezený rozsah stmívání nebo slyšitelné bzučení.

Cenově jsou triaky nejlevnější. U klasických žárovek a halogenů stačí odporový stmívač ve vypínači. U LED si musiíte pohlídat jakou LED budete stmívat a případně u LED panelů zvolit TRIAC driver. Cena TRIAC driveru pro LED panel začínají kolem 500 Kč. 

Tip: V opravdových chytrých domech můžeme také použít TRIAC. V PiHome používáme na menší počty světel (do 16 ks) Shelly Pro 2PM, který každý ovládá až dva nezávislé okruhy, do 160W/kanál. Tlačítka jsou univerzální a tedy zvolíme si zda chceme opakovanými stisky snižovat jas nebo měnit scény. Tam už je to čistě na nás jak to chceme. 

PUSH-DIM - tlačítkové stmívání

Push-Dim je nejjednodušší způsob digitálního stmívání. Na zdi není klasický stmívač, ale obyčejné tlačítko. Krátkým stiskem světlo zapneme nebo vypneme, podržením měníme jeho intenzitu. Po uvolnění tlačítka se stmívání zastaví. Potřebujeme alespoň 4-žilový kabel takže toto je vhodné pro novostavby a rekonstrukce.

Samotné tlačítko je levné, může být jakékoliv klasické. Inteligence je umístěna v LED driveru, který musí funkci Push-Dim podporovat. Výhodou je proto velmi jednoduché ovládání a možnost použít stejný design tlačítek jako v celém domě.

Cenově jsou PUSH DIM drivery dražší než TRIAC. Častou jsou dnes spojené s DALI funkci. Výhoda, je že k tomu nepotřebujete už žádný další hardware ani v klasické elektroinstalaci.

Tip: V opravdových chytrých domech můžeme také použít PUSH-DIM. V PiHome používáme na menší až střední počty světel. V PiHome při stisku tlačítka promítneme impulz do relé. Krátke sepnutí -> zapnout/vypnout. Dlouhé -> stmívání. 2PM, který každý ovládá až dva nezávislé okruhy, do 160W/kanál. Tlačítka jsou univerzální. Výhodou je, že můžeme řídit světla i automatizací a vzdáleně přes relé. Nevýhoda je, že si driver pamatuje poslední nastavení a v noci třeba není možné ihned spustit 50 nebo 25% intenzitu. Vždy je tam skok ze 100% intenzity pokud poslední intenzita byla 100%.

DALI 

Pokud plánujete v domě větší počet barevných a stmívaných okruhů - tím myslím desítky, začne se vyplácet nasadit profesionální adresovatelné stmívání přes DALI protokol (Digital Addressable Lighting Interface). DALI umí v základu až 64 svítidel. V chytrém domě je základem kvalitní master gateway, která se pohybuje cenově kolem 15 000 - 20 000 Kč. Dále počítejte, že DALI světla obsahují DALI drivery, které jsou taky dražší než klasické stmívače. Podobně jako u DALI existuje pro rozsáhlejší chytré domy i sběrnicový systém KNX osvětlení, který kombinuje ovládání světel s dalšími prvky domácí automatizace.

Dalším specifikem jsou tlačítka - potřebujete DALI Input - trěba 4 tlačítka, aby je systém zaznamenal jako DALI a šlo nimi stmívat nebo musíte mít speciální DALI tlačítka. DT6 umí bílou a DT8 pak i barvu. DT8 jsou většinou nejdražší. Vodiče +DA a -DA na svorkovnici pak tvoří takzvanou DALI sběrnici, po které signál putuje ke všem svítidlům a ovladačům.

Tip: V opravdových chytrých domech můžeme také použít DALI jako nejdražší variantu. V PiHome doporučujeme až na větší počty světel a hodně RGBW. Tam to dáva největší smysl. V PiHome při stisku tlačítka promítneme příkaz . Krátke sepnutí -> zapnout/vypnout. Dlouhé -> stmívání, scény osvětlení atp. Tlačítka mohou být univerzální nebo speciální DALI v případě RGBW. 

PWM 0–10V a další analogové systémy 

Používájí se zejména v komerčním prostředí a nebudeme se jim tu věnovat

Shrnutí a doporučení

Souhrn hlavních vlastností jednotlivých typů ovládání a stmívání osvětlení – orientační cena, potřebná kabeláž a to, zda technologii nasadíte i do stávající klasické elektroinstalace, nebo je potřeba počítat s rekonstrukcí či novostavbou.