Sterowanie oświetleniem LED

Sterowanie oświetleniem LED

W ostatnich latach technologia LED stała się popularną w dziedzinie oświetlenia, ze względu na swoją efektywność energetyczną oraz trwałość. Gdy porównamy cenę zakupu oświetlenia LED, w stosunku do standardowych żarówek, czy też energooszczędnych, to zauważymy znaczną różnicę w poniesionych kosztach na korzyść nowej technologii. Dodatkowo, oświetlenie LED potrafi zachować swoją sprawność przez długi czas nawet do kilkunastu lat, co jest imponującym wynikiem.

Regulowanie intensywności oświetlenia – korzyści

Niewątpliwą zaletą oświetlenia LED jest możliwość sterowania intensywnością tego źródła światła, czyli realizowanie funkcji tzw. ściemniania. Zastosowanie światła o zmienianym natężeniu w znacznym stopniu podnosi energooszczędność oświetlenia LED, które i tak już jest pod tym względem konkurencyjne. Przy większej ilości opraw daje to wymierne oszczędności w budżecie.

W biurze, gdzie pracujemy lub w mieszkaniu, do którego wracamy, aby odpocząć daje to możliwość uzyskania spersonalizowanego oświetlenia, zgodnego z preferencjami użytkownika. Oświetlenie może być dostosowane do pory dnia, a także do nastroju, jaki chcemy uzyskać w pomieszczeniu – może to być atmosfera spokoju i wyciszenia lub jaśniejsze światło, które wspomoże w pracy lub w treningu. Regulacja oświetlenia pomaga również dostosować poziom jasności do panujących warunków na zewnątrz, np. w słoneczne dni możemy mieć potrzebę, aby tylko delikatnie doświetlić wnętrze biura.

Zmniejszenie mocy, z jaką pracuje oświetlenie, ma jeszcze jedną zaletę. Przekłada się na mniejsze obciążenie termiczne oraz elektryczne elementów i efektywnie wpływa na zwiększenie żywotności opraw.

Prosty układ do regulacji oświetlenia

Łatwym sposobem na regulowanie intensywności oświetlenia jest zastosowanie gotowych ściemniaczy oświetlenia Finder serii 15.81 – fotografia 1. Do sterowania urządzeniem potrzebny jest zwykły włącznik monostabilny, tzw. dzwonkowy. Po krótkotrwałym przyciśnięciu spowoduje załączenie oświetlenia, a po naciśnięciu przez dłuższy czas będzie ściemniał lub rozjaśniał źródło światła. Możemy sterować oświetleniem LED o mocy do 100 W, a regulowanie jasnością odbywa się w sposób liniowy. Dostępne są dwa tryby pracy – sterowanie z pamięcią ostatniej wartości poziomu oświetlenia oraz bez. Daje to jeszcze większą możliwość spersonalizowania urządzenia i zwiększa komfort obsługi.

Fotografia 1. Ściemniacz oświetlenia Finder 15.81

Urządzenie jest przystosowane do montażu na szynie DIN.

Nie zawsze możemy zastosować kolejną aparaturę w rozdzielni ze względu na brak miejsca lub brak bezpośredniego podłączenia przewodów. W takim przypadku sprawdzi się moduł Finder serii 15.91 – fotografia 2, który może być montowany w puszce instalacyjnej. Pozwala na wysterowanie opraw LED o mocy do 50 W, realizuje ściemnianie liniowe i jest zamknięty w kompaktowej obudowie.

Fotografia 2. Ściemniacz w kompaktowej obudowie – Finder 15.91

Sterowanie wieloma oprawami

W wielu aranżacjach oświetlenie LED nie jest głównym źródłem światła. Są osoby, dla których temperatura barwowa opraw LED jest drażniąca i nie potrafią kilka godzin pracować przy takim oświetleniu, natomiast akceptują ten rodzaj oświetlenia jako dodatkowe źródło światła. Wtedy do dyspozycji mamy urządzenia Finder serii 15.10 (Master) – fotografia 3 oraz 15.11 (Slave) – fotografia 4.

Fotografia 3. Moduł Master Finder 15.10, który odpowiada za odbieranie sygnału z włącznika
Fotografia 4. Moduł Slave – Finder 15.11, który jest sterowany z modułu Master

System bazujący na strukturze Master + Slave pozwala regulować różne rodzaje opraw jednocześnie. Moduł Master 15.10 odpowiada za odbieranie sygnału z włącznika ściennego monostabilnego (dzwonkowego), w przypadku przyciśnięcia włącza i wyłącza oświetlenie, a w przypadku przytrzymania rozjaśnia lub ściemnia oświetlenie. Master jest również odpowiedzialny za komunikację z urządzeniami 15.11 czyli Slave, do których wysyła sygnał standardu 0–10 V lub 1–10 V. Maksymalnie możemy dołączyć do 32 urządzeń Slave. Oczywiście sygnał w standardzie 0–10 V jest uniwersalny, więc równie dobrze może być używany do sterowania statecznika lub innego urządzenia, które obsługuje ten rodzaj sterowania.

Każdy moduł Slave odpowiada za sterowanie oprawami świetlnymi. Istotną zaletą jest to, że każde z tych urządzeń może obsługiwać inny typ oświetlenia. Jeden ściemnia oprawy LED, które są oświetleniem dodatkowym – nastrojowym, a drugi ściemnia główne oświetlenie, którym mogą być lampy halogenowe. Sposób połączenia urządzenia Master i kilku urządzeń Slave pokazuje rysunek 1.

Rysunek 1. Sposób połączenia urządzenia Master z urządzeniami Slave

Oświetlenie ze sterowaniem czasowym

Oświetlenie w ogrodzie, oświetlenie wokół biurowca lub oświetlenie witryny sklepowej wymaga zupełnie innych rozwiązań, niż dotychczas opisane. Potrzebny jest zegar sterujący astronomiczny, dzięki któremu można wysterować oświetlenie z różnym natężeniem o odpowiedniej porze dnia.

Działanie takiego systemu opiszemy na przykładzie witryny sklepowej. Przy użyciu funkcji astronomicznej witryna sklepu rozświetli się w pełni o zachodzie słońca. Ruch po godzinie 24:00 jest mniejszy, dlatego oświetlenie witryny zostaje zmniejszone do 20%, aby zwiększyć energooszczędność, następnie o godzinie 5:00 znowu zostaje uruchomione na 100%. Taki schemat sterowania oświetleniem sprawdzi się także w ogrodzie.

Uzyskanie opisanego efektu umożliwiają urządzenia Finder serii 12.A4 – fotografia 5. Jest to zegar astronomiczny, w którym również można zaimplementować sterowanie z uwzględnieniem dni tygodnia, a na wyjściu do dyspozycji jest sygnał 0–10 V lub PWM, dzięki czemu mamy możliwość sterowania oprawami LED lub innymi źródłami światła. Idealnym połączeniem jest również moduł 15.11 Slave, opisany wcześniej, ponieważ może odbierać sygnał 0–10 V i wysterować oprawy.

Fotografia 5. Urządzenia Finder 12.A4, które realizuje rozbudowane sterowanie czasowe

Urządzenia Finder serii 12.A4 realizują rozbudowane sterowanie czasowe, a ich konfigurowanie jest bardzo proste. Aby określić lokalizację, która jest wymagana do obliczenia wartości wschodów i zachodów słońca, wpisujemy kod pocztowy miejscowości instalacji zegara. Programowanie odbywa się za pomocą intuicyjnej aplikacji w telefonie przy użyciu NFC lub za pomocą miniaturowego joysticka na panelu urządzenia. Użytkownik ma do dyspozycji 50 programów, co daje dużą swobodę w budowaniu schematów oświetlenia.

Podsumowanie

Przy zastosowaniu wyspecjalizowanych urządzeń można w prosty sposób zrealizować sterowanie natężeniem oświetlenia LED w pomieszczeniach, czy też na zewnątrz budynku. Ma to przede wszystkim uzasadnienie ekonomiczne – energooszczędność budynków oraz zwiększenie żywotności opraw (pamiętajmy przy tym, że wymiana wiąże się nie tylko z kosztem opraw ale również pracą włożoną w jej wymianę). Równie istotne dla użytkownika, są także aspekty estetyczne – półmrok, gdy oglądamy nasz ulubiony film z kubkiem czekolady lub sterowanie oświetleniem w biurowcu, aby uzyskać jeszcze lepsze dopasowanie do architektury, która występuje wewnątrz jak i na zewnątrz firmy. Zachęcamy do sprawdzenia naszych rozwiązań na naszej stronie internetowej www.findernet.com oraz do napisania do nas, w jaki ciekawy sposób Wy zastosowaliście sterowanie oświetleniem – być może staniecie się naszą inspiracją?

Marcin Ryba
www.findernet.com/pl

Artykuł ukazał się w
Elektronika Praktyczna
lipiec 2023

Elektronika Praktyczna Plus lipiec - grudzień 2012

Elektronika Praktyczna Plus

Monograficzne wydania specjalne

Elektronik kwiecień 2024

Elektronik

Magazyn elektroniki profesjonalnej

Raspberry Pi 2015

Raspberry Pi

Wykorzystaj wszystkie możliwości wyjątkowego minikomputera

Świat Radio maj - czerwiec 2024

Świat Radio

Magazyn krótkofalowców i amatorów CB

Automatyka, Podzespoły, Aplikacje kwiecień 2024

Automatyka, Podzespoły, Aplikacje

Technika i rynek systemów automatyki

Elektronika Praktyczna kwiecień 2024

Elektronika Praktyczna

Międzynarodowy magazyn elektroników konstruktorów

Elektronika dla Wszystkich maj 2024

Elektronika dla Wszystkich

Interesująca elektronika dla pasjonatów