Stmievanie LED svietidiel - ďalší krok k vyššej úspore elektriny. Systémy regulácie intenzity svetla LED svietidiel.
V dnešnej dobe je už asi zbytočné rozvádzať ako nasadenie LED žiaroviek a LED svietidiel šetrí elektrinu.
Málo sa však hovorí o tom, že regulácia jasu - stmievanie LED žiaroviek alebo LED svietidiel môže priniesť ďalšie nezanedbateľné úspory elektrickej energie. Okrem toho, stmievanie výrazne zvýši úžitkovú hodnotu svietidla, " za jedny peniaze" totižto získate jednoduchý nástroj ako podstatne meniť svetelnú atmosféru v miestnosti.
Príklad:
LED žiarovka má spotrebu 8W a nahráza 60W žiarovku. To je 7,5x nižšia spotreba. Stmavením, znížením jasu LED žiarovky na tretinu je to však až cca 15-20x nižšia spotreba!
Vo firme DILIGHT vieme prakticky hociktoré nami vyrábané svietidlo dodať aj ako stmievateľné.
V tomto článku nájdete prehľad systémov stmievania.
Akýkoľvek systém stmievania LED Vám môže priniesť dodatočné úspory nákladov na elektrinu, ako bolo povedané, samozrejme za predpokladu, že budete svietidlá naozaj aj stmavovať, keď potrebujete alebo chcete aby dané svietidlo svietilo plnou intenzitou.
Pozrime sa na dva bežne používané fyzické systémy stmievania LED svietidiel a LED žiaroviek a jeden menej obvyklý systém:
Triakové stmievanie (orezávanie, osekávanie fázy)
Najjednoduchší a najlacnejší systém stmievania LED, dá sa realizovať na hociktorom, aj už existujúcom prívode 230 V k žiarovkovému svietidlu, netreba žiadne vodiče navyše.
Jediná absolútne nutná podmienka podmienka je, že musíte mať stmievateľné LED žiarovky. Tieto musia byť výrobcom vyslovene označené ako stmievateľné, dimmable, dim a podobne (na rozdiel od starých vláknových žiaroviek, ktoré išli týmto systémom stmievať z princípu). Nestmievateľné LED žiarovky pri pokuse o reguláciu v určitom bode jednoducho zhasnú, určite nebudú plynule meniť intenzitu.
Vymeníte staré žiarovky za stmievateľné LED žiarovky a vypínač v stene za triakový stmievač a máte stmievateľné svietidlo.
Takýto systém je možné realizovať aj diaľkovým ovládaním, bezdrôtovo. Namiesto výmeny vypínača za stmievač domontujete do svietidla triakový stmievač na rádiové diaľkové ovládanie. Je možné, že takýto stmievač nájdete aj v ovládacích systémoch/protokoloch stmievania ako DALI, Casambi a pod.
Tento systém má však svoje úskalia. Pri nastavených nízkych úrovniach intenzity svietenia zvyknú žiarovky poblikávať (flickering). Deje sa to aj v prípadoch, keď býva na žiarovkách uvedené „dimmable - no flickering“. A deje sa to aj so značkovými žiarovkami. Väčšinou treba otestovať s daným stmievačom viac druhov žiaroviek.
PWM stmievanie
Spoľahlivý systém stmievania bez blikania používaný na jednosmerne napájané svetelné zdroje, teda hlavne na LED pásy 12 a 24V ale aj LED žiarovky 12 a 24V.
Netreba žiadne špeciálne stmievateľné LED pásy, akýkoľvek napäťovo napájaný pás je PWM stmievateľný z princípu. Žiarovky ale už musia byť vyslovene označené ako stmievateľné.
PWM stmievanie je vlastne akoby prerušované napájanie. Chvíľu je napätie povedzme 24V, chvíľu 0 V. Táto „chvíľa“ je u stmievačov typicky okolo 1/2000 sekundy. To je už taká vysoká frekvencia zmeny, že ľudské oko už túto zmenu nevníma ako rušivú, vníma iba želaný výsledok, teda vyššiu alebo nižšiu intenzitu svetla. Viac o tomto stmievaní v tomto mojom článku.
LED pásy sú týmto systémom stmievateľné úplne bez problémov. Horšie to býva s LED žiarovkami na 12-24V. Aj keď sú označené ako stmievateľné, stáva sa, že pri stmievaní na nízke úrovne poblikávajú alebo bzučia.
Samotné PWM stmievače sa vyskytujú v dvoch formách, buď ako dodatočná „krabička“ ktorá sa zaradí medzi napájací zdroj, driver (ľudovo trafo) a LED pás alebo natrafíte na LED zdroj, ktorý je už rovno vyrobený ako PWM stmievateľný. Táto vlastnosť však musí byť na zdroji vyslovene uvedená.
CCR (constant current regulation)
Málo rozšírený systém, ktorý priamo reguluje prúd cez diódy a tým mení ich jas. Najdokonalejší systém stmievania bez rizika produkcie rušivých signálov. Preto nájde využitie v medícínskych zariadeniach, laboratóriach, audiovizuálnych štúdiách a podobných technicky komplikovaných prevádzkach s citlivým vybavením.
Toto boli vymenované všetky tri fyzické systémy stmievania. K samotnému stmievaču alebo stmievateľnému zdroju ešte potrebujeme priviesť riadiaci signál, teda povedať stmievaču, čo má robiť. To je tzv. riadiaci protokol. Riadiaci signál dostaneme k stmievaču buď drôtmi alebo vzduchom. Platí pravidlo, že drôtmi je to vždy spoľahlivejšie. Pozrime sa na najbežnejšie stmievacie protokoly:
Push systém
Super jednoduchý, lacný a spoľahlivý systém riadenia stmievača pomocou tlačítka na stene. Tlačítko vyzerá ako bežný vypínač, len nemá dve stabilné polohy, iba jednu. Potrebujete jeden vodič navyše. Systém neexistuje v bezdrôtovom prevedení. Pridržiavaním alebo mačkaním tlačítka riadite intenzitu svetla a zapínanie/vypínanie svietidla.
Systém 0/1-10V
Jeden z najrozšírenejších riadiacich protokolov. Intenzitu svetla regulujete dodatočným zdrojom napätia 0/1 -10V. Tento zdroj môže byť riešený ovládačom na stene, napr. firmy ABB alebo Niko majú takéto ovládače vo svojich produktových líniách. Tieto ovládače-stmievače majú gombík. Stlačením gombíka svietidlo zapínate/vypínate, otáčaním gombíka regulujte intenzitu. Existujú aj rôzne dotykové konzoly, ktoré generujú riadiace napätie 1-10V, nevýhodou však je, že dizajnovo nezapadajú k ostatným bežným vypínačom na stene.
Pri systéme 0/1-10V vždy potrebujete dva vodiče navyše.
Ak tieto dva vodiče nemáte, pri tomto protokole existuje veľa bezdrôtových možností. Zakúpite si 0/1-10V prijímač a príslušný rádiový diaľkový ovládač. Prijímač nainštalujete ku stmievaču alebo stmievateľnému zdroju a spárujete ho s ovládačom. Takéto systémy umožňujú jedným ovládačom ovládať nezávisle na sebe viac stmievačov, 4 alebo aj 8. Výhodou je spoľahlivosť a jednoduchosť, aj relatívne nízka cena. Rádiový signál bez problémov prestupuje aj cez steny, ovládačom nemusíte mieriť na prijímač.
Existujú aj ďalšie varianty tohto systému, namiesto špeciálneho diaľkového ovládača môžete používať mobil alebo tablet. Potrebujete mať nainštalovanú príslušnú aplikáciu. Mobil spárujete so stmievačom pomocou bluetooth. Alebo sú aj stmievače, ktoré pripojíte k wifi sieti, samozrejme rovnakej v akej máte mobil. Stmievate mobilom, tabletom pomocou aplikácie. Výhodou je oproti diaľkovým ovládačom to, že mobilné apky majú prepracované užívateľovi prívetivé grafické rozhranie, ovládanie je príjemnejšie a presnejšie, než mačkanie tlačítok na ovládačoch. Nevýhodou bývajú problémy pri párovaní, jednoducho stmievač napríklad nevie nájsť wifi, mobil nevie nájsť cez bluetooth stmievač, po aktualizácii OS mobilu niečo nejde a pod.
DALI
Profesionálny komplexný riadiaci systém, využíva sa aj v rozľahlejších domácnostiach. Potrebuje dva vodiče navyše, tzv. DALI zbernicu, neexistuje v bezdrôtovom prevedení. Existujú prevodníky z DALI systému na PWM systém, takže môžete stmievať aj PWM žiarovky, aj LED pásy. Dajú sa nájsť aj prevodníky z DALI na triakové stmievanie, na stmievanie 230V žiaroviek.
DMX, KNX, Zigbee, Casambi
Komplexné systémy riadenia nielen LED. DMX náchadza desiatky rokov (presne od 1986) využitie hlavne pri koncertných a divadelných show a samozrejme nočných kluboch, riadi svetlá a vôbec všetky efekty. KNX bol vyvinutý ako protokol na komplexné riadenie domácností a budov vôbec. Zigbee je špecializovaná sieť na prepojenie domácich inteligentných zariadení. Casambi je bluetooth sieť, na prepojenie rôznych BT zariadení, teda aj stmievačov.
Proprietálne riadiace systémy
Existuje množstvo rôznych riadiacich systémov, či už vyslovene na svietidlá alebo aj komplexných, na riadenie celej domácnosti. Pre stmievanie svetiel je pre Vás podstatné jedno, aby v danom systéme existoval PWM stmievač (ak potrebujete stmievať iba LED pásy) alebo triakový LED stmievač (ak potrebujete stmievať žiarovky na sieťové napätie). Alebo aby aspoň existoval prevodník daného protokolu na nejaký bežný riadiaci signál napr. 0/1-10V. Pozor ale na ceny, takéto prevodníky stávajú vyššie desiatky až niečo cez sto Eur. Na LED pásy dostať naozaj nepreberné množstvo úplne jednoduchých systémov v prostej zostave stmievateľný zdroj-ovládač. K stmievateľnému zdroju pripojíte LED pás, k tomu máte nejaký ovládač, či už vo forme tlačítkového ovládača alebo dotykovej konzoly na stenu, ktorá je nejako bezdrôtovo, nevedno väčšinou ako, prepojená so stmievačom.
Odporové stmievanie
Na záver veľmi špecifický riadiaci „protokol“. Veľmi malé množstvo stmievateľných PWM zdrojov umožňuje pripojiť na riadiaci vstup odporový trimer. Ideálny superspoľahlivý a lacný systém, ak potrebujete nejaké svietidlo iba trvalo stmaviť na nejakú úroveň a nepotrebujete ho ďalej priebežne regulovať. Pozor, nezamieňať si so sériovo zaradeným odporom!!!