Умная система управления освещением

Большие затраты на электроэнергию заставляют задуматься о доступных способах экономии. Тем, кто хочет рационально распоряжаться семейным бюджетом, на помощь приходит система «умное освещение», объединяющая множество прогрессивных разработок. Ее состав и возможность могут существенно отличаться. Выбор компонентов осуществляется с учетом места установки и желаемого результата. Это позволяет подобрать наилучший сценарий для каждого помещения.

Где востребовано

Умное освещение имеет широкую область использования. С его помощью может быть реализовано управление в автоматическом режиме приборами, установленными внутри и снаружи дома. Благодаря этому становится возможным включение наружного освещения по мере того, как будут надвигаться сумерки.

Смарт система актуальна не только для жилых домов, но и общественных зданий. Очень часто ее устанавливают в торговых залах, производственных помещения, офисных и общественных зданиях. Комплектация выбирается с учетом потребностей конкретного потребителя.

Как устроена и работает система

Управление освещением в системе умный дом осуществляется в автоматическом режиме. Система позволяет:

• контролировать освещение;
• управлять осветительными приборами с помощью штатных стационарных выключателей;
• регулировать интенсивность светового потока при помощи дистанционного пульта;
• изменять параметры устройств через локальную сеть либо, находясь на значительном расстоянии от квартиры, через интернет.

Система управления функционирует таким образом, чтобы не только проконтролировать нагрузку, но и обеспечить ее оптимальное распределение. Это:

• увеличивает продолжительность эксплуатации электроприборов;
• сокращает эксплуатационные затраты;
• позволяет отказаться от использования приборов, выключателей, теплого пола, если в них временно отсутствует необходимость.

Изменение уровня освещенности осуществляется путем плавного изменения параметров. Для удобства пользователей предусмотрено выполнение сразу нескольких сценариев, ориентированных на различные временные рамки и ситуации:

• вечер;
• просмотр кино;
• уборка;
• ужин;
• дежурное освещение.

Реализовать подобные возможности и режимы работы позволяет комплектация системы различным оборудованием. В ее состав могут входить не только точечные светильники и лампы, но фонари, регулируемые при помощи централизованного устройства. Осветительные приборы могут комплектоваться светодиодными, ксеноновыми и лампами другого вида.

Для регулирования осуществляемых действий и отправки сигналов на центральный пульт используются специальные датчики, контроллеры и детекторы. Получив информацию и обработав значения, контроллер принимает решение о необходимости включения определенного прибора. Комплексное использование датчиков делает возможным управление освещением в различных точках.

Управление приборами осуществляется из одного места с помощью единой панели. Работа осветительного оборудования синхронизируется с оборудованием другого типа. Если помещение укомплектовано автоматизированными жалюзи, может быть реализован сценарий, при котором закрытие окон сопровождается включением света.

Внешне умные торшеры, светильники и другое осветительное оборудование ничем не отличается от стандартных моделей. Их особенностью является наличие специального модуля, делающего возможным отправку управляющего сигнала через интернет.

Виды смарт-светильников

Комплектация осветительной системы напрямую зависит от предъявляемых к ней требований. Смарт-светильники принято делить на виды в зависимости от места и порядка их установки. С учетом данного критерия осветительные приборы могут быть:

• Подвесными. Это современный аналог люстры. Крепятся к потолку. Многие модели имеют встроенный модуль, обеспечивающий прием управляющих сигналов через Wi-Fi. Могут работать в нескольких режимах, выполняя роль основного освещения, подсветки или ночника. Большинство позволяют отрегулировать яркость, обеспечив оптимальный уровень яркости. В некоторых создается имитация солнечного или лунного света;
• Настольными. Размещаются на столе. Имеют широкие функциональные возможности. Функционал зависит от конкретной модели. Используются не только для освещения, но и как зарядка для телефона, радио;
• Уличными. Монтируется снаружи здания. Имеет повышенный уровень защиты от воздействия неблагоприятных факторов. Помогает подсветить дорожку или отдельные элементы фасада. Некоторые современные устройства комплектуются астрономическим таймером, обеспечивающим включение освещения по мере наступления темноты.

Функциональные возможности

Функционал системы выбирается с учетом требований, предъявляемых конкретным потребителем. В зависимости от комплектации позволяет:

• Отрегулировать уровень и порядок освещения в каждом помещении;
• Обеспечить автоматическое включение при наступлении темноты. Изделия комплектуются специальными датчиками, отправляющими управляющий сигнал по мере наступления сумерек;
• Связать освещение в помещении с датчиками движения. Светильники будут включаться по мере продвижения человека по помещению либо вокруг дома;
• Обеспечить выполнение светового сценария;
• Красиво оформить фасад здания, прилегающую к зданию территорию. Подсветку используют для обозначения дорожек, сада. Сценарий изменения светового потока выбирается с учетом желаемого эффекта;
• Изменять яркость света при включении телевизора. Интеллектуальная система может выполнять роль будильника. Пользователи программируют оборудование таким образом, что лампы в спальне включались в назначенное время. Возможно плавное нарастание освещенности во время перемещения по дому в ночное время;
• Создать иллюзию восхода или захода солнца;
• Использовать резервные источники питания. Это особенно актуально для районов с нестабильной подачей электроэнергии. При отключении основного источника лампы начинают работать от резервного;
• Защитить оборудование от перегрузки. При ее возникновении интеллектуальная система отключит часть сети. На протяжении всего периода эксплуатации будет стабилизировано напряжение, чтобы исключить выход электроприборов из строя из скачка напряжения.

При организации интеллектуального освещения в доме меняются выключатели. Вместо них, как правило, устанавливается единая панель, имеющая сенсорное или кнопочное управление. Она позволяет:

• Активировать эффект регулирования яркости;
• Реализовать адаптивное определение степени яркости;
• Настроить режим работы оборудования в каждом отдельном помещении;
• Активировать режим присутствия в доме.

Как выбрать

Чтобы обеспечить качественное и своевременное управление освещением в системе умным дом, надо правильно подобрать комплектацию. При выборе стоит обратить внимание на:

• Товарный знак. На рынке присутствует продукция различных производителей. Несмотря на имеющийся ассортимент, доверять стоит проверенным производителям. Активное внедрение инновационных разработок позволяет им предложить модели, использующие в своей работе современные технологии;
• Стоимость. Явно заниженная стоимость является признаком невысокого качества комплектующих, использовавшихся при изготовлении изделий;
• Наличие гарантии. На качественное оборудование производитель, как правило, предоставляет гарантию;
• Функционал. Возможности системы могут существенно отличаться. Выбирать подходящий вариант стоит с учетом имеющихся возможностей. Так, например, приглушенный свет может быть не у каждой системы.

Сопоставив возможности интеллектуальной системы и свои финансовые возможности, всегда можно выбрать оптимальный вариант для конкретного здания.

Преимущества и недостатки использования

В отличие от традиционного способа умная система управления освещением имеет ряд неоспоримых преимуществ:

• Существенное сокращение расходов на оплату электроэнергии за счет оптимального распределения светового потока. Грамотно подобранный режим работы позволяет уменьшить расходы на электричество приблизительно на 30 %;
• Управление светом с помощью пульта, панели на расстоянии. При использовании специального мобильного приложения можно изменить настройки настенной панели или диммера, адаптировав их для выполнения конкретной задачи. Передача управляющего сигнала осуществляется через интернет либо посредством Wi-Fi, находясь на расстоянии около 100 м. В радиусе 10–20 м управление осуществляется посредством Bluetooth. В этом случае можно отказаться от использования маршрутизатора. Управляющие сигналы направляются напрямую;
• Выбор оптимального режима работы в зависимости от требований, предъявляемых к монтируемой системе. Она позволяет создавать наиболее подходящие условия для чтения или отдыха;
• Повышение уровня комфортности. Обычные светильники имеют ограниченные функциональные возможности. Они допускают только включение или выключение в ручном режиме. Интеллектуальные системы позволяют отрегулировать яркость и температуру светового потока. Холодный световой поток способствует повышению производительности. Теплый помогает расслабиться. Систему можно запрограммировать таким образом, чтобы утром световой поток был холодным, а вечером — теплым;
• Реализация сложного дизайнерского проекта. Грамотно подобранная подсветка, включаемая в определенное время суток, позволяет правильно расставить акценты в интерьере. В некоторых случаях используются лампы с различным свечением и цветом.

Оборудование, отвечающее за интеллектуальное управление освещением, может входить в состав системы, обеспечивающей охрану дома. Расставленные на охраняемой территории датчики движения обеспечат автоматическое включение света при малейшем движении по участку. Как правило, неожиданное включение света пугает злоумышленников, и они оказываются от своих намерений.

Главным недостатком подобных систем является их высокая стоимость. Однако активное развитие технологий способствует тому, что появляются бюджетные аналоги, доступные широкому кругу потребителей. Это позволяет подобрать оптимальный вариант в зависимости от существующей потребности и финансовых возможностей семьи.

Еще одним недостатком является сложность конструктивного исполнения. При малейшей поломке эксплуатация многих осветительных приборов становится невозможной. Приходится их ремонтировать либо приобретать новые.

Однако с неполадками пользователи встречаются редко. Основной проблемой является потеря сигнала. При правильной расстановке элементов и выборе качественных изделий с подобной ситуацией никто практически не сталкивается. При этом обеспечивается достаточно высокий уровень комфорта. Некоторые производители позволяют управлять освещением в комнате с помощью браслетов. Благодаря им можно отключить свет на расстоянии или изменить уровень освещенности.

Умный свет: интеллектуальные системы управления освещением

Интеллектуальная система освещения — это комплекс устройств, позволяющих осветительным приборам работать автономно или с дистанционным управлением. Скажем, чтобы дистанционно зажечь или погасить свет, вместо клавиши настенного выключателя используют панель управления, планшет или сенсорный экран смартфона. При автономной работе систему освещения обычно контролируют с помощью различных управляющих датчиков. Например, устанавливают датчик движения, дополненный датчиком уровня освещённости в помещении. Эти устройства включают свет, когда одновременно выполняются два условия: в комнате находится человек и уровень освещённости падает ниже определённого значения.

Компоненты «умного дома»: центральный контроллер Insyte на DIN-рейку

Если дополнить систему диммером и светильниками соответствующей конструкции, то автоматика сможет не только включать и выключать свет, но и задавать уровень яркости ламп. Такое решение удобно (комфортное, не слишком яркое или тусклое освещение) и экономически оправданно, ведь система будет потреблять на 20–30 % меньше электроэнергии.

Помимо вышеупомянутых устройств, системы освещения комплектуются самыми разными датчиками и детекторами. Скажем, элементами охранных систем, когда освещение включается «по тревоге» — при разбивании окна или подозрительном шуме. «Не вовремя» включающийся свет способен деморализовать непрошенных гостей.

Панели управления (сенсорный экран на стене) используются всё реже, так как при желании можно установить на стену планшет с креплением, что обойдётся гораздо дешевле, а функционал устройства даже расширится

О пользе хорошего сценария

Универсальный KNX LED диммер JUNG, рассчитанный на подключение до четырёх групп осветительных приборов

Другое популярное направление интеллектуализации — использование так называемых сценариев, по которым будет работать система освещения. При этом элементы управления настраиваются таким образом, чтобы при одном нажатии на кнопку «умный дом» выполнял сразу несколько действий. Если ограничиться только освещением, то светильники объединяются в группу и одновременно срабатывают при нажатии на клавишу настенного выключателя: «верхний свет», «рабочее освещение», «ночное освещение» и т. д. Исходя из поставленной задачи, задаются также яркость и время работы каждого элемента.

При разработке «умного дома» кабельная система будет пригодна к использованию даже через 10–15 лет, а беспроводная, скорее всего, устареет

Самые распространённые сценарии — «Гости», «День», «Ночь», «Кинотеатр», «Выключить всё». Режим «Гости» включает весь свет, музыку, телевизоры, аудиосистему. «День» открывает шторы и выключает освещение. «Ночь» выключает основное освещение и включает ночное, закрывает шторы. «Кинотеатр» — свет медленно выключается, открывается экран, шторы закрываются, автоматически включаются проектор и вся остальная техника. Ну а сценарий «Выключить всё», соответственно, отключает все приборы и всё освещение в жилище. Он используется, когда вы уходите из дома.

Беспроводной модуль управления нагрузками мощностью до 1000 Вт

Очень часто к системе освещения подключают и другие устройства, например механизм управления шторами. Вы включаете свет — и шторы автоматически опускаются в гостиной (или, наоборот, опускаются в домашнем кинозале при выключении света). При активизации механизма дистанционного управления воротами срабатывает освещение гаража. Или, скажем, систему настраивают на включение света при открывании входной двери. Очень удобно, особенно когда вы заходите в дом, а руки заняты, например, покупками.

Среди «антикриминальных» сценариев широко распространены различные алгоритмы имитации нахождения жильцов в доме. С этой целью управляющий компьютер время от времени включает и выключает разные группы светильников в тех или иных помещениях, вводя в заблуждение внешних наблюдателей.

Сметный расчёт системы освещения сенсорной панелью Jung для небольшой квартиры (две-три комнаты)

Система Jung: сенсорная панель управления (16 точек на восемь каналов). Диммерный четырёхканальный актуатор позволяет управлять яркостью и выключением света.

Шлюз для совмещения устройств KNX-Dal

Релейная станция на восемь каналов используется, когда нужен обычный выключатель, импульсная кнопка либо жалюзийный выключатель. Для каждого канала можно запрограммировать необходимую функцию. Сенсорная панель представляет собой механизм с подсвечивающимися точками (16 шт). На каждую точку программируется своя функция либо набор функций (сценарий). Панели допустимо стыковать. Они соединяются с актуаторами витыми парами, актуаторы устанавливаются на DIN-рейки.

Примерная стоимость оборудования Jung

Важные детали

Система интеллектуального освещения помимо исполнительных механизмов (осветительных приборов, электроприводов штор и т. д.) включает в себя центральный блок управления (переносная либо настенная панель), комплект устройств, подающих на него сигналы (датчики, детекторы), и набор контроллеров, которые приводят в действие исполнительные механизмы. К таким устройствам относятся диммеры, актуаторы для управления шторами и жалюзи, контроллеры для элементов систем отопления и кондиционирования, активизирующие фанкойлы, вентиляторы, отопительные котлы и др.

Контроллер «умного дома» Loxone Miniserver (восемь цифровых выходов)

Все контроллеры различаются по количеству каналов, то есть устройств, которые можно к ним подключить. Скажем, для систем освещения часто применяют двух- и четырёхканальные диммеры. Цена варьируется в зависимости от количества каналов, используемого алгоритма обмена данных (протокола управления), возможности подключения по проводной или беспроводной связи и наличия дополнительных функций. Например, в диммер может быть встроен секвенсор (переключатель) световых сцен, позволяющий реализовывать сложнейшие сценарии освещения. Для некоторых моделей требуется отдельный блок питания. Поскольку каждый многоканальный контроллер стоит до нескольких десятков тысяч руб­лей, то имеет смысл поручить их подбор специалистам.

Четырёхклавишная панель управления KNX HDL со светодиодной подсветкой

Протокол. Для обмена данными между элементами «умного дома» используются определённый компьютерный алгоритм и метод кодирования сообщений. Существуют десятки вариантов кодирования, среди который наибольшее распространение в Европе получил протокол KNX, в России очень популярен протокол Modbus. Лучше всего подбирать такие компоненты системы, которые поддерживают тот или иной протокол. Если такой возможности нет (например, вы хотите интегрировать в систему уже установленный кондиционер, однако он поддерживает, допустим, протокол LON), то для коммутации практически всех распространённых протоколов применяют дополнительные устройства — шлюзы.

Беспроводная или кабельная система? Сегодня оба варианта доступны и стоят примерно одинаково. Кабельная система, конечно, гораздо сложнее для монтажа и практически не даёт права на ошибку. Её необходимо предусмотреть на самых ранних стадиях строительства или проектирования. Если же вы задумались об интеллектуальной системе освещения уже после окончания строительных работ, то практичнее выбрать беспроводной вариант.

https://vashumnyidom.ru/osveshhenie/umnoe-osveshhenie.html
https://www.ivd.ru/stroitelstvo-i-remont/gazo-i-energosnabzenie/umnyj-svet-intellektualnye-sistemy-upravlenia-osveseniem-9319