Oświetlenie schodowe i korytarza z czujnikiem ruchu - jak działa?

Oświetlenie schodowe i korytarza z czujnikiem ruchu - jak działa?

Oświetlenie schodowe i korytarzowe to nie tylko designerska ozdoba, ale także praktyczne rozwiązanie zapewniające bezpieczeństwo i oszczędność energii. Oświetlenie korytarza, schodów czy też podjazdu samochodowego zrealizowane profesjonalnie, podnosi prestiż inwestycji i staje się efektownym, a zarazem gustownym wykończeniem inwestycji.

Zastosowane w łazience lub przestrzeni SPA zapewni relaksującą atmosferę przestrzeni. Przy okazji remontu mojego domu zdecydowałem się podjąć to wyzwanie i zrealizować profesjonalne oświetlenie schodów i korytarza na piętrze. W tym artykule pokażę wam jak zabrałem się do tematu. Wskażę także z jakich elementów skorzystałem i dlaczego.

Oświetlenie korytarza z czujnikiem ruchu - sterowanie 

Myśląc o realizacji oświetlenia komunikacyjnego w pierwszym kroku należy zastanowić się nad miejscem jego instalacji. Jest to istotne ponieważ w zależności od wyznaczonych nam przez przestrzeń możliwości, będziemy poszukiwali zupełnie innych parametrów źródeł światła oraz zastosowanej automatyki. W pierwszej kolejności zabrałem się za oświetlenie korytarza. W moim przypadku przedstawia się on następująco:

Oświetlenie korytarza to dwa obwody składające się odpowiednio z jednej oraz trzech opraw świetlnych. Oświetlenie schodowe, do tej pory uruchamiane było za pomocą łączników schodowych. Ponieważ w przeszłości zdarzało się mi zapomnieć o jego wygaszeniu, planuję łączniki schodowe zastąpić klawiszami sterującymi automatem schodowym. Wówczas automatyka zadba sama o wygaszenie oświetlenia bez mojej ingerencji. 

Automatyczne oświetlenie klatki schodowej

Na piętrze przebywam głównie popołudniami i wieczorem. Pomieszczenie posiada tylko jedno okno,  a zatem nie należy do najjaśniejszych. Wraz ze zbliżającym się zmierzchem potrzebuję doświetlać korytarz w sposób automatyczny. Nie chodzi tu o duży strumień świetlny, a wyłącznie o nastrojowe oświetlenie podłogi by uchronić się przed niepotrzebnym upadkiem. Dodatkowo w nocy oświetlenie takie nie będzie powodowało efektu olśnienia, a zarazem w znacznym stopniu ułatwi poruszanie się i przejście np. do toalety. Z możliwości jakimi dysponowałem należy wyróżnić:

  • oświetlenie kinkietowe– to rozwiązanie odrzuciłem, ponieważ zależy mi na podświetleniu podłogi i jedynie delikatnym rzucie oświetlenia w przestrzeń korytarza. Rozwiązanie ma być energooszczędne, a w tym przypadku pojedyncza lampa pobierałaby średnio ok. 2,5 W (w zależności od jej typu i typu zastosowanego źródła światła). Kinkiety dodatkowo ograniczyłyby dostępną przestrzeń oraz możliwość zabudowy ścian. 
  • oświetlenie led wpuszczane w profile i zamontowane w ścianach – to rozwiązanie efektowne, ale nie pasowałoby do mojego wykończenia wnętrza. Dodatkowo wiąże się z koniecznością bruzdowania dużych przestrzeni, a to pochłonęłoby zdecydowanie za dużo czasu. Na domiar złego nie byłoby to oświetlenie energooszczędne, ponieważ paski pobierają zdecydowanie za dużą ilość energii.
  • oprawy schodowe – są niewielkie gabarytowo i pozwalają na łatwą instalację. Doświetlają przestrzeń podłogi oraz są bardzo energooszczędne. To właśnie na to rozwiązanie się zdecydowałem. Teraz pozostaje wybór odpowiedniego modelu.

Oprawy schodowe z czujnikiem ruchu - jak je wybrać?

Uznałem, że w tym przypadku najbardziej praktycznym rozwiązaniem będzie zastosowanie opraw rozpraszających światło zarówno na powierzchni podłogi ale także w przestrzeni korytarza. 

Rozwiązanie powinno zapewnić nastrojową atmosferę ale także odpowiednią ilość światła. Ponieważ po zmroku przez korytarz często przechodzi cała moja rodzinka i oświetlenie będzie uruchamiane bardzo często, to będę szukać rozwiązania konsumującego minimalną ilość energii. 

Zdecydowałem się na zastosowanie oprawy schodowej typu INGA LS-IWC, produkcji polskiej firmy F&F. Przekonała mnie jakość wykonania oraz polskie pochodzenie produktu. Jej parametry także cieszą. Oprawa schodowa zapewnia strumień świetlny na poziomie 100 lumenów przy poborze mocy na poziomie 1,2W. Jest więc estetycznym oraz energooszczędnym rozwiązaniem. 

Co ważne: zastosowane materiały zapewniają odporność na przypadkowe uderzenia w oprawę schodową. Dodatkowo bezpieczeństwo użytkowania podnosi fakt zasilania opraw niskim napięciem (12VDC). Jest to dla mnie bardzo ważne ponieważ korytarzem często przemieszczać będą się małe dzieci oraz mój pies.

Oświetlenie schodowe - rozmieszczenie

Oprawy schodowe planuję rozmieścić równomiernie, wzdłuż całej długości korytarza. Chciałbym uzyskać efekt podświetlenia dokładnie tam, gdzie oświetlenie będzie potrzebne. Nie obejdzie się więc bez automatyki. 

Pomocny będzie czujnik ruchu na schodach zapalający odpowiednią sekcję opraw: A lub B. Zapewni on także automatyczne ich wyłączenie po odliczonym czasie. Uruchomienie oświetlenia warunkowane będzie wykryciem ruchu w monitorowanym obszarze, ale także niskim poziomem oświetlenia zewnętrznego. 

Wybierając właściwe urządzenie zwróciłem uwagę na dyskretny sposób montażu czujnika – nie chcę by był on elementem rzucającym się w oczy. Doskonale sprawdzi się urządzenie montowane w puszce elektrycznej, jak zwyczajny osprzęt. Do zasilenia czujnika wykorzystam zasilanie obecnych obwodów oświetlenia schodów. Całość powinna zatem wyglądać następująco:

Oświetlenie na czujnik ruchu - działanie

Dzieląc powierzchnię korytarza na kilka stref, uzyskujemy efekt podświetlenia dokładnie tej strefy w której aktualnie przebywamy. Jest to efektowne oraz energooszczędne rozwiązanie. Do dyspozycji mamy całą rzeszę rozwiązań: czujniki podczerwieni, mikrofalowe oraz laserowe. Ja wybrałem czujnik mikrofalowy. 

Jego zasada działania oparta jest o wiązkę mikrofal, czyli fal radiowych o bardzo wysokiej częstotliwości. Fale te są generowane przez czujniki i wypuszczane w monitorowaną przestrzeń. Po dotarciu do przeszkody fale częściowo są odbijane. Detektor odbiera odbitą falę i notuje czas przelotu fali od generatora do przeszkody, a następnie jej powrotu do detektora. 

Wynik jest odnotowywany w pamięci urządzenia. Następnie generowana jest kolejna wiązka fal, która ponownie wraca do detektora. Jeżeli czas przelotu pierwszej i drugiej fali był identyczny to oznacza, że odległość od przeszkód pozostaje stała. W przypadku przemieszczenia się przeszkód urządzenie odnotuje różnice w zmierzonych wynikach. Na tej podstawie wykrywany jest ruch.

Stosując czujnik ruchu o konstrukcji mikrofalowej uzyskamy efekt bardzo czułej detekcji uniezależnionej od temperatury. Ponieważ na korytarzu zamontowane są grzejniki, jest to najlepsza opcja. 

Korytarz to miejsce w którym często zatrzymujemy się na dłużej, dlatego będę rozważać czujnik ruchu posiadający funkcję czujnika obecności. Wszystkie te cechy posiada czujnik ruchu przeznaczony do zabudowy w puszkach 60mm typu DRM-07. 

Po wykryciu ruchu urządzenie uruchamia oświetlenie korytarza lub schodów pod warunkiem, że poziom natężenia oświetlenia zewnętrznego jest na niskim poziomie. Czujnik nie wygasi oświetlenia gdy zatrzymamy się by np. wyjąć ubrania z szafy. Nie będzie także czuły na zmiany temperatury powodowane obecnością grzejnika w korytarzu. 

Regulacja i montaż czujnika ruchu

Urządzenie zadba o właściwe oświetlenie strefy w której przebywamy i do której zmierzamy. Czujnik posiada możliwość regulacji:

  • czasu świecenia opraw
  • poziomu natężenia oświetlenia po przekroczeniu którego urządzenie automatycznie uruchomi oświetlenie
  • zasięgu pracy czujnika (czułości sensora). 

Ten ostatni parametr będzie dla mnie bardzo ważny. Ponieważ czujniki mikrofalowe ruchu generują zawsze falę radiową o tej samej częstotliwości, nie można montować ich zbyt blisko siebie. Może się bowiem zdarzyć, że pierwszy z czujników wykryje falę generowaną przez drugi czujnik i zinterpretuje jako echo własnej fali odbitej od przeszkód. W takim przypadku uruchomi oświetlenie korytarza, gdy tak naprawdę ruchu na korytarzu nie było. Ustawiając czułość czujnika na korytarzu, która przekłada się na obszar wykrywania ruchu, zachowam margines bezpieczeństwa ok. 1m pomiędzy strefami detekcji czujników A i B. 

Pozostaje jeszcze kwestia zasilania oraz okablowania. Ponieważ poszczególne oprawy schodowe będą zasilane niskim napięciem, konieczne jest zastosowanie zasilacza. Będzie on uruchamiany za pomocą czujników ruchu. W moim przypadku planuję zamontowanie obwodów składających się z 4 i 7 opraw schodowych o mocy 1,2W każda. Potrzebuję zatem zastosować zasilacz o minimalnej mocy znamionowej:

Obwód Liczba opraw Moc pojedynczej oprawy Wymagana minimalna moc zasilacza
A 4 1,2 4,8 W
B 7 1,2 8,4 W

 

Zasilacz chciałbym umieścić w puszce elektrycznej, bezpośrednio pod czujnikiem ruchu. W ofercie firmy F&F odnalazłem zasilacz o niewielkich gabarytach (48mm x 43mm) i mocy znamionowej na poziomie 10W. Jest to urządzenie ZI-10-12P. 

Żeby zapewnić odpowiednią przestrzeń montażową zdecydowałem się zastosować puszkę kieszeniową. Do kieszeni bocznej trafi zasilacz oraz łączki montażowe, w frontowej części puszki umieszczę czujnik ruchu. Wybrałem model super głęboki typu: SE2x60G:

Puszka ta zapewni wygodę podczas montażu urządzeń. Same oprawy schodowe umieszczę w puszce pogłębianej. Okablowanie całości będzie przedstawiać się następująco:

Samoczynne uruchomienie oświetlenia na korytarzu pozwala nam na swobodne przemieszczanie się i przenoszenie różnorakich przedmiotów. Jest to wygodne, energooszczędne oraz efektowne rozwiązanie. 

Z całą pewnością będę z pracy tego systemu korzystał najczęściej, jednak czasem potrzebna będzie większa ilość światła. Jak wspomniałem na początku, zdecydowałem się by wymienić łączniki schodowe sterujące obwodami 1 i 2 na przyciski dzwonkowe współpracujące z automatem schodowym. 

Umożliwi on sterowanie czasowe i automatyczne wyłączenie oświetlenia na schodach. Stawiam zdecydowanie na prostotę i niezawodność tego rozwiązania. Zdecydowałem się na zastosowanie automatu schodowego ASO-205

Umożliwi on montaż bezpośrednio pod przyciskiem sterowania oświetleniem schodowym, współpracuje z przyciskiem podświetlanym oraz posiada możliwość nastawy czasu opóźnienia wyłączenia oświetlenia na poziomie 10 minut, z czego z całą pewnością skorzystam. 

Do realizacji pozostaje już tylko oświetlenie schodów. Pod rozważania poddaję dwie opcje:

- zastosowanie centralnego sterowania ze sterownikiem umieszczonym w szafie pod schodami. 

- zastosowanie systemu rozproszonego 

Jako źródła światła świetnie spełnią się oprawy LED tej samej serii. Jako alternatywę rozważam zastosowanie pasków LED wbudowanych w profile umocowane pod poszczególnymi stopniami. Zależy mi na osiągnięciu efektu światła podążającego za osobą przemieszczającą się po schodach. Zrealizuje to sterownik kaskadowy.

Sterowanie oświetleniem schodów: sterownik kaskadowy jako rozwiązanie rozproszone

Sterownik oświetlenia schodowego to idealne rozwiązanie jeżeli chcemy zrealizować efektowne i płynne sterowanie oświetleniem korytarza, łazienki czy też schodów. 

Urządzenie współpracuje z wszystkimi typami ściemnialnych opraw schodowych produkcji F&F, ale także pozwala na współpracę z paskami LED o napięciu 9-30V DC. Można zatem zastosować paski 12V, ale także paski 24V. 

Zasada działania urządzenia sterującego oświetleniem oparta jest o połączenie funkcji ściemniacza LED, automatu schodowego oraz sterownika kaskadowego. Urządzenie po wyzwoleniu uruchamia płynnie oświetlenie schodów, dzięki temu unikamy efektu olśnienia, jaki towarzyszy nam w nocy, gdy przemieszczamy się z ciemnego pomieszczenia do korytarza. 

Jednocześnie sterownik przekazuje informację do kolejnego urządzenia, które uruchamia się automatycznie. Następnie odmierzany jest czas świecenia. Po jego upływie oświetlenie schodów wygasza się stopniowo i efektownie. Jednocześnie kolejny stopień rozświetlany jest poprzez pracę kolejnego sterownika kaskadowego. 

W urządzeniu AS-225 drzemie jednak zdecydowanie większa siła. Sterownik idealnie sprawdza się w przypadku realizacji oświetlenia schodów przy współpracy z czujnikiem ruchu. Wówczas można uzyskać efekt płynnego przesuwania się oświetlenia schodów i podążania za przechodzącym człowiekiem. Właśnie takie działanie jest mi potrzebne. Chciałbym jednak, by oprawy schodowe uruchamiały się wyłącznie gdy ktoś będzie wchodził na schody. Całość efektu psułoby uruchamianie się oświetlenia schodów gdy wykryje się ruch na przestrzeni korytarza. Na szczęście z pomocą kolejny raz przychodzi mi dobrze przemyślana oferta firmy F&F. Odnalazłem tam czujnik ruchu laserowy. 

Laserowy czujnik odległości - zasadza działania

Najistotniejszą zaletą czujnika laserowego jest bardzo wąski, liniowy, obszar detekcji czujnika. Laserowy czujnik odległości DRL-12 firmy F&F pracuje w oparciu o emisję wąskiej wiązki światła laserowego o długości fali niewidocznej dla człowieka. 

Fala ta odbijając się od przeszkód powraca do detektora wbudowanego w czujnik. Urządzenie mierzy czas przelotu fali świetlnej. Jeżeli w kolejnych pomiarach czas ten ulega zmianie oznacza to, że jakiś obiekt przeciął wiązkę lasera. 

W odpowiedzi urządzenie wystawia potencjał „-” co umożliwia wprost sterowanie aparatami AS-225. W moim przypadku zastosuję dwa takie czujniki na schodach: jeden umieszczony u góry, drugi u dołu schodów. Schemat elektryczny systemu rozproszonego będzie zatem wyglądał następująco:

Zasada działania systemu obrazowana jest na filmie producenta:

 

Czujnik laserowy współpracuje także idealnie ze sterownikiem schodowym modułowym.

Centralne sterowanie oświetleniem schodów - sterownik AS-225D 

AS-225D to także sterownik kaskadowy, ale 12-kanałowy, montowany na szynie TH-35 (DIN). Jest to rozwiązanie wymagające sprowadzenia okablowania do jednego punktu. W takim przypadku, stosując sterownik AS-225D, możemy zrealizować płynne i automatyczne sterowanie oświetleniem schodowym, ale także uruchomić oświetlenie na stałe. 

Pod naszą kontrolą są m.in. czas świecenia każdej z opraw schodowych, poziom do jakiego oświetlenie na schodach jest ściemniane, a także opóźnienie z jakim uruchomiane są poszczególne oprawy schodowe. 

Urządzenie posiada także zabezpieczenie przed przegrzaniem możliwym wskutek nadmiernego przeciążania sterownika. AS-255D posiada 12 wyjść o obciążalności prądowej na poziomie 4A na każdy z kanałów. 

Ja wykorzystam je do sterowania oświetlenia schodów, jednak automat idealnie sprawdzi się także np. do sterowania oświetleniem podjazdu samochodowego: uruchamiając kolejne oprawy dla podjeżdżającego samochodu. Efekt pracy sterownika potrafi naprawdę oczarować. Prezentuje go film przygotowany przez firmę F&F:

 

Ponieważ sterownik zapewnia obciążalność na poziomie 4A/kanał mogę spokojnie zdecydować się na zastosowanie pasków LED zabudowanych w profilach aluminiowych. Po rozmowie z żoną uznaliśmy jednak, że lepszym rozwiązaniem będzie zachowanie pełnej spójności oświetlenia komunikacyjnego i zamontujemy oprawy schodowe identyczne jak na oprawy oświetleniowe na korytarzu. 

Ustaliliśmy także, że ze względu na możliwość stałego załączenia oświetlenia na schodach oraz łatwiejszy montaż i konserwację elementów zabudowanych w rozdzielnicy, właśnie sterownik AS-225D zrealizuje wraz z czujnikiem laserowym sterowanie oświetlenia naszych schodów. Zanim jeszcze na swoje miejsce trafią oprawy i automatyka, należy właściwie przygotować okablowanie oraz miejsce montażu poszczególnych elementów systemu oświetlenia na schodach.

Montaż oświetlenia schodowego - przygotowanie

Przede wszystkim, już na etapie okablowania, należy przewidzieć zastosowany rodzaj sterowania oraz źródeł światła. Jeżeli decydujemy się na zastosowanie opraw schodowych należy umieścić nad oświetlanymi stopniami puszki 60mm, pogłębiane. 

Posłużą one do mocowania opraw schodowych, a także do przechowywania sterowników AS-225. Zatem należy zapewnić w nich właściwą przestrzeń roboczą. Dobrze by pierwsza z puszek została wykonana jako puszka kieszeniowa. Wówczas w jej kieszeni można wygodnie zabudować zasilacz 12V służący do zasilenia całej instalacji. Jeżeli do automatycznego sterowania oświetleniem wykorzystamy czujnik laserowy, to należy pamiętać, że montowany jest on w puszce kinkietowej o wymiarach fi=35mm i głębokości 45mm. Puszka dostarczona jest wraz z czujnikiem DRL-12. 

Następnie przygotowujemy okablowanie. W przypadku oświetlenia zarządzanego za pomocą automatu schodowego AS-225. Będzie ono zgodne z wyżej wstawionym schematem. 

A zatem poszczególne puszki łączymy przewodem 3 żyłowym typu linka. Należy dobrać przekrój przewodu do obciążenia prądowego generowanego przez oprawy. Do tak przygotowanej instalacji można zamontować finalne urządzenia. 

My jednak, jak już wspominałem, decydujemy się na centralne sterowanie oświetleniem. Pod schodami dysponujemy miejscem, gdzie umieścimy niewielką rozdzielnicę. Do niej trafia zasilacz modułowy. Przy określeniu jego mocy bierzemy pod uwagę ilość opraw schodowych (ich moc) oraz wartość prądu pobieranego przez sterownik AS-225D i czujniki laserowe.

W naszym przypadku jest to:

Typ urządzenia Liczba urządzeń w systemie Moc znamionowa urządzenia (pobór własny) Wymagana minimalna moc zasilacza
Oprawa INGA LS-IWC 17 1,2 W 20,4 W
Sterownik AS-225D 2 4 W (w czasie pracy) 8 W
Czujnik laserowy DRL-12 2 0,3 W 0,6 W

 

Łączne zapotrzebowanie na moc to 29 W. Zastosuję zatem zasilacz 30W typu ZI-22 produkcji F&F:

Zasilacz zabezpieczę za pomocą wyłącznika różnicowoprądowego typu A np. typu EFI6  produkcji ETI:

oraz wyłącznikiem nadprądowym z członem zwarciowym o charakterystyce B i prądzie znamionowym na poziomie 10A. Ponieważ w instalacji przewiduję zastosowanie 17 opraw pracujących niezależnie, a pojedynczy sterownik AS-225D pozwoli mi na sterowanie 12 oprawami, to konieczne będzie zastosowanie dwóch takich sterowników. Trafią one także na listwę DIN. Połączenie sterowników powinno być zgodne ze schematem producenta:

Do tak przygotowanej skrzynki trafia oprzewodowanie w postaci przewodów dwużyłowych, typu linka 2x0,5mm2 prowadzone z punków rozmieszczenia każdej z opraw niezależnie. Zasilę nimi poszczególne oprawy schodowe LED

Montaż opraw schodowych LED odbędzie się wewnątrz puszek pogłębianych 60mm.  Dodatkowo przygotowujemy się do montażu czujników laserowych i z puszek 35mm umieszczonych u góry i na dole schodów. 

Z nich prowadzimy przewody 3-żyłowe typu linka 3x0,75mm2 do rozdzielnicy. Zasilą one czujniki ruchu oraz umożliwią kontrolę całości oświetlenia schodowego poprzez automatykę sterownika. Wszystkie przewody powinny być właściwie zaprasowane za pomocą odpowiednich tulejek. Właściwy ich zasób znajdę przeszukując drzewo katalogów hurtowni TIM.

Tak przygotowaną instalację oświetlenia łączymy zgodnie ze schematem proponowanym przez firmę F&F, jaki znajduje się w instrukcji obsługi:

W moim przypadku włączniki oznaczone strzałkami zastąpią czujniki ruchu laserowe. Na schemacie zaznaczono także możliwość sterowania ręcznego oświetleniem poprzez łącznik ON i OFF. Za jego pomocą możemy na stałe załączyć lub wyłączyć oświetlenie. Rozwiązanie to przypadło mi szczególnie do gustu, ponieważ umożliwi mi dłuższe uruchomienie oświetlenia schodowego gdy np. będę mył schody. 

Przyciski szklane dotykowe - gustowne wykończenie instalacji

Remont jaki przeprowadzam ma na celu odświeżenie design wnętrza. Dlatego zdecydowałem się zamiast klasycznych przycisków dzwonkowych na zastosowanie szklanych przycisków dotykowych produkcji F&F. 

Będą one kontrolowały pracę automatu schodowego oraz posłużą do stałego załączenia oświetlenia opraw schodowych podłączonych pod sterownik AS-225D. Ich design współgra z nowoczesnym stylem wnętrza, a także świetnie uzupełnia wykończenie dekoracyjne płyt czołowych czujników laserowych. Tak właśnie łączy się technika ze sztuką. Pięknie prezentuje to film:

 Podsumowanie

Zaplanowałem realizację nowoczesnego, energooszczędnego, w pełni zautomatyzowanego systemu oświetlenia ciągów komunikacyjnych mojego remontowanego domu. Rozwiązania zapewnią mi komfort i wygodę. Będą łatwe w obsłudze i w pełni dopasowane do moich potrzeb. Ich trwałość i niezawodność gwarantuje rodzime pochodzenie i renoma firmy F&F.