Пусть дом «поумнеет»

Red Cover Архитекторы А.Канчас, Г.Канчайте
Фото Е.Лучина и Р.Шеломенцева
Согласитесь, удобно: не успеешь подойти к лестнице, а датчик движения уже включил ее подсветку

Универсальный ИК-модуль Ensto может работать в паре с линзой любой геометрической формы

Дизайн ИК-датчиков движения в основном "технический" (в лучшем случае- стиль контемпорари) Заставить садовые фонари "сопровождать" вас светом во время прогулки можно разными способами. Пожалуй, наиболее простой из них- приобрести светильники с встроенным ИК-датчиком движения ИК-датчик движения с шарниром, имеющим одну степень свободы

ИК-датчики движения с шарниром, имеющим две степени свободы ИК-датчики движения с шарниром, имеющим три степени свободы. Чем сложнее шарнир, тем легче приспособить датчик к геометрии зоны контроля

Пластиковые шторки, ограничивающие зону "видимости" датчика, имеют разную форму Компактный прожектор с встроенным ИК-датчиком движения от B.E.G.

Компактные прожекторы с встроенным ИК-датчиком движения от Steinel

Современный рынок предлагает фасадные светильники с встроенным ИК-датчиком практически любой формы и размера BTicino

Legrand
Мультирежимные датчики движения могут работать в автоматическом режиме или управляться вручную

Многие крупные производители выпускают так называемые компакт-модули с ИК-датчиком, которые наряду с другими подобными элементами (выключатели, диммеры, терморегуляторы ит.п.) при необходимости могут включаться в состав сложных "сборных" изделий

Специальные светильники с датчиком движения, высвечивающие номер дома, оригинальны и экономичны Экономичные лампы с датчиком освещенности от Steinel Osram
Экономичные лампы с датчиком освещенности от Osram

В продаже встречаются сумеречные выключатели разнообразной формы. Китайские грубее, зато дешевле Европейские изящнее, но дороже. Особо привлекательны модели, встраиваемые в стену Фото В.Нефедова

Ночники с ИК-датчиком монтировать не надо- расположенную на тыльной стороне прибора вилку нужно просто воткнуть в розетку

Дизайн некоторых фасадных светильников таков, что они хорошо впишутся практически в любые помещения внутри дома или квартиры ИК-датчик движения B.E.G., возможно, не так привлекателен внешне. Зато в нем предусмотрен звуковой канал управления, который вновь включит свет, если в течение 3 с после его выключения данный прибор уловит какой-либо шум Legrand
В ИК-датчиках, монтируемых на место обычного выключателя, регуляторы освещенности, задержки времени выключения, а также дальности срабатывания обычно спрятаны под декоративной панелью. Следует иметь в виду, что с уменьшением дальности срабатывания происходит снижение чувствительности элемента, и в результате он может перестать замечать, например, ребенка На осветительных устройствах с встроенным датчиком движения все регуляторы, как правило, вынесены на корпус прибора. То, что они доступны, и хорошо, и плохо- можно по неосторожности сбить все настройки

Эксклюзив: регуляторы расположены на съемном чувствительном элементе. Любопытно, что, когда он вынут, светильник горит в постоянном режиме

Видимо, понимая, что основные компоненты для создания «умного дома» по-прежнему остаются достаточно дорогим удовольствием, многие фирмы в последнее время начали производить отдельные его элементы, которые не требуют встраивания в единую информационную систему. Однако их автономное применение позволяет жилищу в значительной степени «поумнеть». Подобным электроустановочным изделиям и посвящена наша статья.

Сначала просто перечислим изделия, о которых пойдет речь. Условно их можно разделить на следующие виды: сенсорные выключатели; проходные и перекрестные выключатели; дистанционно управляемые выключатели и устройства, а также различные светорегуляторы. Вэтом материале мы подробно расскажем только о сенсорных выключателях, оставив остальные виды для другой статьи. Выпускают их фирмы "Риэлта" (Россия), "Ноотехника" (Белоруссия), ABB, B.E.G., Berder, Duwi, Elso, Gira, Jung, Kopp, Merten, Siemens, Steinel (все- Германия), Anam, Daewoo, Lighton (все- Корея), BJC, Simon (обе- Испания), BTicino, Vimar (обе- Италия), Eljo, Lexel (обе- Швеция), Legrand, Schneider Eleсtric (обе- Франция), Mongoose (США), Ensto (Финляндия) идр. Атеперь более детально о самих приборах.

Сенсорные- значит без контакта!

Эти оригинальные устройства разрабатывали прежде всего для промышленного применения, и лишь относительно недавно их начали использовать в быту. Поэтому "классическое" определение этих приборов выглядит примерно так: "Сенсорными выключателями называются полупроводниковые устройства, которые в зависимости от положения дистанционно удаленного от них объекта наблюдения управляют состоянием подключенной к ним внешней электроцепи (нагрузки) при помощи встроенного коммутационного элемента". Внашем случае объектом наблюдения устройств являемся мы с вами.

Jung

Jung

Schneider Eleсtric

Датчики движения, устанавливаемые вместо обычного выключателя

Сенсорный выключатель состоит из трех основных частей: чувствительного элемента, полупроводникового преобразователя и коммутатора. При приближении объекта воздействия к активной поверхности чувствительного элемента вырабатывается определенный сигнал, который преобразователь превращает в электрический сигнал такой мощности, чтобы сработал коммутатор. Последний и производит замыкание или размыкание (либо обе операции) цепи постоянного или переменного тока. Всистемах автоматизации технологических процессов сенсорные выключатели чаще всего выполняют функцию контролеров положения рабочих элементов оборудования и деталей, сигнализируя о завершении выполнения команды на перемещение. Вбыту их роль примерно та же, только замыкаемая сеть может быть осветительной (простейший случай), силовой, охранной или управляющей.

Фото 1 Merten	Фото 2 Simon	Фото 3 Steinel
Фото 4 Jung	Фото 5 Berker	Фото 6

1,2.Для изготовления корпусов сенсорных устройств используют те же материалы, что и для привычных выключателей: стекло, цветной ударопрочный пластик и металл
3,4.Дизайн сенсорных выключателей очень разнообразен: от техно до ампира и хайтека. Поиск устройств в темноте облегчают светящиеся точки, кольца и длинные "строчки"
5.Лицевую (рабочую) поверхность одного из сенсорных выключателей Berker украсили кристаллом Swarovski
6.Форма обрамляющего современный ИК-датчик «остекления» может быть самой разнообразной: полусферической, «панорамной» и даже конической

Сложновато? Не пугайтесь! В промышленности применяют шесть типов сенсорных выключателей: индуктивные (регистрируют присутствие металлических объектов на расстоянии до 150мм), оптические (обнаруживают объекты, прерывающие или отражающие видимое или невидимое оптическое излучение в зоне до 16м), ультразвуковые (излучают и принимают отраженный от объекта сигнал), магнитные (обнаруживают наличие магнитного поля), емкостные (регистрируют присутствие объектов из любых материалов на расстоянии до 40мм) и высокочастотные (излучают импульсный сигнал, а потом улавливают его в отраженном виде). Ав быту используют всего три, причем самых безобидных для человеческого организма, из шести перечисленных. Во-первых, это емкостные устройства (их устанавливают вместо привычных выключателей), не требующие обязательного нажатия на кнопку-клавишу. Кстати, именно их в торговых предприятиях чаще всего и называют сенсорными, хотя это определение применимо к любым бесконтактным выключателям. Во-вторых, оптические устройства, работающие в обычном или инфракрасном спектре. Первые из них функционируют как датчики освещенности, вторые- как ИК-датчики движения. В-третьих, высокочастотные устройства, известные как датчики объема или датчики активного типа.

Емкостные выключатели

Работают эти устройства так. Вы подносите руку к так называемой активной поверхности (поверхность, под которой спрятан чувствительный элемент,- это, как правило, лицевая сторона выключателя) на расстояние 40-50мм, и прибор включает или гасит свет. Вслучаях с некоторыми моделями требуется, чтобы вы хотя бы слегка коснулись активной поверхности. Скажете: "Все это излишество!" И будете не правы. Иподдержат нас прежде всего женщины, которые чаще, нежели мужчины, попадают, например, в такую ситуацию. Вы что-то готовите, допустим пирожки, и вам понадобилось включить дополнительный свет. Придется помыть руки с мылом, вытереть полотенцем- и только потом вы сможете нажать клавишу нарядного выключателя. Или другой пример. Вы моетесь в ванной, и вам необходимо включить, например, инфракрасный обогреватель... Да мало ли что еще. Потянетесь ли вы к выключателю мокрой рукой, будь он хоть трижды защищен от проникновения воды и брызг? Конечно, нет! Как минимум руки вытрете. Аесли в их сухости после вытирания сомневаетесь, позовете на помощь кого-то из домочадцев. Ас "сенсором" никаких проблем- вы же до него практически не дотронетесь!

Стоит отметить, что рынок сенсорных выключателей в настоящее время весьма своеобразен. Дело в том, что некоторые известные производители от выпуска отдельно устанавливаемых изделий, монтируемых на место обычных устройств, почему-то отказались. Другие, наоборот, только планируют начать их выпуск. Врезультате в продаже можно найти изделия лишь компаний Jung, Berker и Steinel (стоимость от 1тыс.руб.), да и то не в каждом магазине. Но, как известно, свято место пустовать не может, и сейчас эту нишу на нашем рынке всеми силами пытается заполнить компания Suntruth Electrical (Китай), специализирующаяся на производстве именно таких выключателей. Ее ассортимент представлен широкой гаммой изделий, начиная с простеньких- с внешней панелью из пластика и стали- и заканчивая художественно-декоративными- с серебрением и позолотой, хрусталем и самоцветами. Стоимость- 300-3000руб.

Инфракрасные датчики

Их еще называют датчиками движения или присутствия, а иногда- инфракрасными сенсорными выключателями. Уже само название объясняет принцип действия приборов: замечают они только теплые (испускающие тепловое излучение в инфракрасном диапазоне спектра) тела и технические устройства. Причем исключительно движущиеся, то есть людей и животных или автомобили с нагревшимся при работе двигателем.

Как устроен ИК-датчик. Его основой является чувствительный элемент- так называемый пироприемник (проще говоря, приемник теплового излучения). Это полупроводниковое устройство, весьма похожее на широко известный фотодиод, только реагирует оно не на излучение в видимом диапазоне спектра, а лишь на инфракрасное (настроено на длину волны около 9мкм).

Чтобы помочь чувствительному элементу уловить такое излучение, его окружают собирающей пластиковой линзой, которая может иметь вид полусферического колпачка или же, скажем так, "панорамного остекления". Ив том и в другом случае на пластике выштампованы блоки линз-сегментов, благодаря которым все пространство перед датчиком разбивается на чередующиеся чувствительные зоны (все, что попадает в зону, контролируемую одним из сегментов) и нечувствительные (все, что попадает на стык сегментов,- так называемая «мертвая» зона).

Геометрия "остекления" определяет и форму выштампованных на нем отдельных линзочек. В"панорамном" случае они разделяют "стекло" на узкие вертикальные сегменты, работающие как полуцилиндрические линзы. Вколпачке-полусфере отдельные линзочки тоже полусферические- в результате они образуют так называемую мультилинзу. Геометрия "остекления" в основном и определяет угол обзора датчиков движения- в "панорамном" случае он составляет 110-180 в горизонтальной плоскости, в полусфере же достигает 360 (чаще 180, но в двух плоскостях).

Фото 7

Фото 8

Фото 9 Siemens

7,8.Некоторые модели ИК-датчиков, предназначенных для потолочного монтажа(7,8), могут быть установлены и на стене(7)
9.ИК-датчики движения серии Delta reflex (Siemens) можно установить как на стену, так и на потолок, и даже на угол дома

Как работает датчик. Как и любой сенсорный выключатель, датчик движения состоит из трех частей: чувствительного элемента, преобразователя и коммутатора. Стоит движущемуся тепловому объекту попасть в сектор, контролируемый одной из линз,- на выходных клеммах пироприемника появляется напряжение. Преобразователь усиливает этот сигнал, а коммутатор включает подсоединенный светильник.

Но ведь тепловой объект движется, а значит, при его перемещении в "мертвую" зону пироприемник перестанет его "видеть" и даст команду свет выключить? И еще одна незадача. Датчик перестает "видеть" и теплое тело, даже находящееся в секторе чувствительности, но прекратившее на время двигаться. Он просто начинает воспринимать его как новый объект фонового излучения (проще говоря, принимает за радиатор отопления) и... также выключает свет. Избавиться от такой проблемы позволяет наличие устройства, регулирующего задержку выключения,- ее длительность может колебаться от нескольких секунд до нескольких десятков минут.

Малое время задержки выбирают для использования устройства в режиме датчика движения, включающего свет для проходящих через поле его "зрения" людей. При большом периоде задержки ИК-устройство работает в режиме датчика присутствия, благодаря чему можно поддерживать освещение (работу вентиляции, кондиционера ит.д.) включенным в течение всего времени, пока люди находятся в помещении (в поле «зрения» датчика).

Думается, уже из конструкции понятно, что ИК-выключатели с панорамной линзой предназначены в основном для настенной установки, с мультилинзой- для потолочной, но производители в последние годы этого правила придерживаться перестали, и сегодня в продаже можно найти самые причудливые варианты.

Отличаются разнообразием и конструкции одного вида. Так, среди панорамных ИК-выключателей есть простенькие с виду моноблочные устройства, которые устанавливают вместо обычных выключателей, однако ориентация поля "зрения" датчика такого прибора будет далека от идеальной. Зато устройство просто вписывается в интерьер, поскольку незаметно. Несомненно, более удобны (точнее, более приспосабливаемы к условиям эксплуатации) ИК-выключатели, в которых чувствительный узконаправленный элемент установлен на шарнире, имеющем одну, две и даже три степени свободы. Это дает возможность регулировать направление как по высоте (в результате чего датчик перестает "видеть" мелких домашних животных), так и относительно горизонта, например для установки параллельно наклону лестницы,- в итоге датчик срабатывает при вашем приближении к ней с обеих сторон. Вот только сделать такой датчик в интерьере незаметным уже не получится, поэтому при покупке стоит выбирать тот, что больше подходит по дизайну.

Чтобы блокировать работу ИК-выключателя в светлое время суток, практически все модели снабжают датчиком освещенности с регулятором, который можно установить в любом положении, так что он будет срабатывать либо с приходом сумерек, либо при наступлении полной темноты. Подумали производители и о том, чтобы исключить реагирование приборов на небольших (массой до 20кг) домашних животных,- в продаже есть ИК-устройства с заранее встроенным электронным регулятором мощности теплового потока, которые реагируют только на крупные объекты. Впрочем, "проблему животных" можно решить и другим способом- с помощью специальных шторок, позволяющих исключать из зоны «видимости» датчика определенные секторы или целые зоны.

Впродаже есть и весьма сложные, и даже необычные устройства, такие, как датчики движения B.E.G., в которых предусмотрен звуковой канал управления. Если в течение 3 с после выключения света данный датчик регистрирует какой-либо шум, он вновь включает освещение. Подобные устройства полезны в случаях, когда существует вероятность, что человек по каким-либо причинам (упал, стало плохо ит.п.) не покинул контролируемую зону.

Компания Siemens недавно выпустила три новых датчика движения серии Delta reflex, конструкция которых позволяет устанавливать их как на стену, так и на потолок, на внешний угол дома или внутренний угол в помещении. Устройства предлагаются в двух цветах- титаново-белом и антрацитовом- и имеют степень защиты от внешних воздействий IP 55. Самое "продвинутое" из них- Delta reflex 290 IR (5400руб.). Оно комплектуется дистанционным ИК-пультом управления, с его помощью можно программировать такие функции, как имитация присутствия, изменение освещенности, продолжительность включения, регулировка задержки отключения (до 10 мин). Датчики управляемые и программируемые с ИК-пульта есть и у других фирм, например у B.E.G. и Berker.

Варианты применения. Взагородном доме или квартире удобство использования датчиков движения в качестве автоматических выключателей особенно очевидно в тех помещениях, где вы находитесь непродолжительное время и нередко с занятыми руками. Это в первую очередь лестницы, коридоры и прихожие. Во вторую- туалеты и ванные комнаты, кладовые, подвалы, гаражи. Втретью?.. Например, кухни. Вы утром туда только заглядываете и даже свет не зажигаете, а датчик вас все равно видит- и сразу включает СВЧ-печь, которая начинает разогревать для вас завтрак. Вобщем, ограничений здесь нет- все зависит от ваших желаний.

Очень полезными эти устройства оказываются и вне дома. За городом они понадобятся для автоматизации включения освещения над въездными воротами на участок или в гараж. Ив доме, и в городской квартире- для включения света над входной дверью. Ну а дальше- дело вашей личной фантазии. Хотите, чтобы во время вашей прогулки вокруг дома свет "прогуливался" с вами вместе? Нет проблем. Устанавливаете по периметру дома как минимум четыре датчика и столько же фасадных светильников- и гуляйте хоть до утра.

Иеще одна задача, успешно решаемая датчиками движения, о которой нельзя не упомянуть,- охранные функции. Ночной непрошеный «гость» будет совсем не рад, если уже при его приближении к дому или проникновении в квартиру вдруг включится «иллюминация» (а может быть, заодно и «ревун»), заметив (и услышав) которую, соседи своевременно вызовут милицию, либо сигнал поступит на пульт охраны.

Устройства «два в одном». Не может не радовать, что производители наконец-то начали заботиться о потребителях, плохо разбирающихся в электрике, и избавили их от головоломки- как соединить датчик движения с одним или несколькими светильниками. Сегодняшний рынок во множестве предлагает светильники с уже установленными датчиками движения. Для уличной установки имеются как небольшие прожекторы мощностью 250 или 500Вт (250-3500руб.), так и весьма симпатичные фасадные фонари, стилизованные под старину или вполне современные- шарообразные (1500-4500руб.). Есть свои фонари и светильники и для внутренней установки (800-3000руб.), правда, надо предупредить, что на дизайнерскую изысканность последние, так скажем, не претендуют. Их лозунг: простота и функциональность. Это значит- никаких головоломок: подвел 220В- и все заработало. А«изыски» конструируйте себе сами.

Фото 10

Фото 11

Фото 12

10,11.Светильники с встроенным датчиком объема (10) и устанавливаемый на место обычного моноблок-выключатель с таким датчиком (11), предлагаемые фирмой Steinel

12.Специальный светильник с датчиком движения для ванной комнаты. Он защищен даже от брызг воды, а монтироваться может как горизонтально, так и вертикально. На отечественном рынке такие устройства представляют компании Ensto и Steinel

Датчики освещенности

По конструкции эти полупроводниковые устройства весьма схожи с описанными ранее ИК-датчиками движения, но действие их основано на использовании фотодиодов, реагирующих на световое излучение в видимой части спектра. Вот только реакция на свет у датчиков освещенности прямо противоположная: они не включают его при попадании светового потока на чувствительный элемент, а, наоборот, выключают. Причем уровень освещенности, на который реагирует датчик, можно задать с помощью регулятора, имеющегося на корпусе прибора. Это и позволяет использовать датчики освещенности, например, в освещении фасадов. Стемнело- устройство само включит фасадные фонари. Начало светать- само выключит. Удобно и практично. Самые простые из подобных устройств- энергосберегающие лампы с вмонтированным в них датчиком освещенности. Выпускают их такие фирмы, как Steinel (SensorLight) и Osram (обе- Германия). Стоимость может составлять 600-800руб. Монтаж до предела прост: вывинчиваете из фасадного фонаря обычную лампочку, а на ее место вкручиваете лампу с датчиком. Устанавливаете регулятор в нужное положение- и... Ивсе! Пользуйтесь в свое удовольствие.

Есть в продаже и отдельно устанавливаемые устройства, которые принято называть сумеречными выключателями. Внешне и по конструкции они похожи на датчики движения, да и монтаж их происходит почти так же- в разрыв электрической цепи, питающей фасадные или установленные вдоль садовой дорожки фонари. Дождя такие устройства не боятся, так как имеют степень защиты не ниже IP 44, а вот налипшие на их поверхность снег и лед могут доставить неприятности: прибор решит, что на улице стемнело, и средь бела дня включит фасадное освещение. Выходов два: либо периодически счищать снег, либо устанавливать прибор так, чтобы снег на него не попадал. Цена таких выключателей не столь уж мала- 1300-3300руб. Зато очень удобно.

Датчики объема

Принцип их работы схож с радаром, используемым работниками ДПС для измерения скорости движущегося автомобиля. Но только схож. Радар с определенной периодичностью посылает мощные высокочастотные узконаправленные импульсы (кстати, довольно вредные для организма), а потом ловит их отражение от машины, вычисляет разницу во времени отражения нескольких последовательных импульсов и по ее величине определяет скорость вашего автомобиля.

Датчик объема тоже излучает высокочастотные импульсы (примерно 5,8ГГц), но очень слабые (примерно в 10 раз слабее, чем у мобильного телефона) и ненаправленные. Поймав отраженные от пола, потолка, стен, а также предметов интерьера сигналы, датчик ничего не вычисляет, а просто создает картину поля отраженных сигналов и периодически просматривает ее. Если картинка не изменилась, то ничего не происходит, если поменялась (в поле "зрения" датчика появился человек)- дает команду включить свет.

Состоит датчик объема из тех же частей, что и датчик движения: чувствительного элемента, преобразователя и коммутатора. Ипо внешнему виду они весьма схожи, разве что линзы отсутствуют- чувствительный элемент закрыт непрозрачным пластмассовым колпачком.

Что касается рынка, то на нем датчики объема еще большая редкость, чем сенсорные выключатели. Предлагает их как в виде выключателей, монтируемых на место обычных (цена- 1100-2900руб.), так и в виде настольных декоративных светильников (цена колеблется в диапазоне 3600-4100руб.) в основном компания Steinel.

Немного об экономии

Наш рассказ был посвящен отнюдь не каким-то экзотическим изделиям, а устройствам, позволяющим не только создать удобство, но и сэкономить на оплате электроэнергии. Не верите? Напрасно! По нашей просьбе специалисты Ensto подсчитали: установка ИК-датчиков движения на лестничных площадках двухподъездного 18-этажного дома позволяет за год сэкономить на оплате электроэнергии около 80тыс.руб. Много это или мало- решайте сами. Оплачиваете свет на лестницах в конечном счете вы.

Редакция благодарит фирмы Berker, BTicino, Ensto, Jung, Legrand, Merten, Osram, Schneider Electric, Siemens, Simon, Steinel, Wessen, «Испанский дом электротехники» за помощь в подготовке материала, а также компании «Электроскат» и «ОБИ Белая дача» за помощь в проведении съемок.

• Источник: Журнал «Идеи вашего дома»№116

Материал подготовил

Вадим Ковалев