Kapcsolók

Kapcsolókat nemcsak világítás be- és kikapcsolására használunk, hanem más elektromos, elektronikus fogyasztók üzemállapotának megváltoztatására is.

A kapcsolókat a kapcsolás módja szerint be- és kikapcsolásra alkalmas kapcsolókra és váltóérintkezős (morzeérintkező) átkapcsolókra osztjuk. Szerkezetük és működésük szerint a következő elnevezésű kapcsolók használatosak:

  • billenőkapcsoló (tumler),
  • forgócsapos kapcsoló,
  • nyomógombos ki-be kapcsoló (pl. asztali lámpákban),
  • húzókapcsoló (pl. fürdőszobában).

A nyomógombok kapcsolószerkezetei visszahúzórugókkal vannak felszerelve (pl. csengőnyomógomb). Tehát csak rövid időtartamú kapcsolási impulzusokat gerjesztenek.

Az 5-ös kapcsolási jellegű kétáramkörű váltókapcsoló, közös betáplálással (csillárkapcsoló) lehetővé teszi két lámpa (vagy egyazon lámpa két része) ki-be kapcsolását ugyanarról a helyről.

A 6-os kapcsolási jellegű kapcsolók, amelyeket másképpen váltó-, ill. alternatív kapcsolóknak is neveznek, arra szolgálnak, hogy egy izzólámpát vagy lámpacsoportot két helyről-rendszerint váltakozva- lehessen be- és kikapcsolni. Ha az a cél, hogy világítást több mint két helyről lehessen működtetni, az áramkör elejére és végére váltókapcsolót építünk, közéjük pedig megfelelő számú keresztkapcsolót (7-es kapcsolási jelleg) helyezünk.

Egy másik lehetőség a váltókapcsolók alkalmazására a két ágra oszlott lámpaáramkörök (pl. sokágú csillárnál) működtetése két különböző hely­ről, ugyanúgy, mintha csillárkapcsolót (5-ös kapcsolási jelleg) alkalmaz­nánk. Erre a célra két 6 + 6-os kapcsolási jellegű (korábbi jelölése 5B volt) kombinált kapcsolóra van szükség.

Az önálló (váltóérintkezős, más szóhasználattal morzeérintkezős) váltókapcsoló használható a lámpák egypólusú kapcsolására is, mintha csak egyszerű egypólusú kapcsoló lenne, ül. alkalmas két, közös forrásból táplált áramkör közötti átkapcsolásokra is.

Néha szükség lehet rá, hogy valami jelezze, ha egy fogyasztó bekapcsolt állapotban van, vagy hogy egy kapcsoló hol helyezkedik el a sötét helyi­ségben. Erre szolgálnak a glimmlámpával vagy LED diódával működő kis világítótestek. Ahhoz, hogy kikapcsolt világítás mellett gyorsan megtalál­juk a sötétben a kapcsolót, a jelzőfényt adó izzónak egyáltalán nem kell nagy fényerejűnek lennie (230 V névleges feszültségű glimmlámpánál bőven elég a 0,4 mA körüli áramerősség).

A váltókapcsolót és a keresztkapcsolót is nagyon praktikus módon fel lehet szerelni glimmlámpás jelzőfénnyel, amitől a sötét szobában is gyor­san megtalálható lesz.

Redőnykapcsolók

A lakás komfortját növeli, ha a lakó tetszés szerint bármikor egyszerűen elsötétítheti az ablakokat, ahogy neki az a legjobban megfelel. Ennek köszönhetően az utóbbi években szinte mindenhova reluxát vagy redőnyöket szerelnek. Az árnyékolásnak azonban nemcsak az az értelme, hogy gátolja a közvetlen napsugárzást, vagy nem kívánt bepillan­tásokat; a zárt redőny emellett javítja az épület hőszigetelési tulajdonsá­gait. Arra is van lehetőség, hogy az árnyékolók fémből készült robusztus külső alkotóelemeit bevonjuk az épület teljes körű behatolásvédelmi rendszerébe.

Redőnykapcsolókon olyan elektromechanikus vagy elektronikus keze­lőeszközöket értünk, amelyek a redőnyök, rolók, előtetők, kapuk, ajtók, ablakok, szellőzőnyílások stb. villamos működtetésére szolgáló, rend­szerint egyfázisú váltóáramú (vagy akár egyenáramú) villamosmotorokat kapcsolnak.

A legtöbb redőnyöket és redőnykezelő-rendszereket forgalmazó cég nem­csak többféle típusú elektromos úton vezérelt kezelőszerkezetet kínál az árnyékoló berendezésekhez, hanem az ilyen működtető elemek külön­böző dizájnú széles választékát is. Ebből a kínálatból mindig olyan kezelő­szerkezetet érdemes választani, amelyiknek a külső formája egyezik a többi házi elektromos berendezés dizájnjával.

Fényerővezérlők, fényerő-szabályozók

Az utóbbi időkben egyre jobban elterjedtek az elektronikus fényerőve­zérlők és fényerő-szabályozók (vagyis a fényerő-stabilizátorok). Ha valaki nem elégszik meg a világítás puszta be- és kikapcsolásával, hanem külön­böző alkalmakra más és más erősségű megvilágítást szeretne elérni, a világítótestek hagyományos kapcsolási módszerét fényerősség-változta­tási lehetőséggel kell felváltania. Az ilyen, elterjedt nevén dimmerként ismert vezérlőkészülék lehetővé teszi, hogy a megszokott „kikapcsolva" és „bekapcsolva" állapoton kívül az izzólámpa fényerejét fokozatmentesen a kívánt erősségűre lehessen beállítani. Az ilyen készülékeket fényerő­vezérlőknek nevezzük. A fényerő-szabályozás azonban más. Az egy zárt hatásláncú folyamat. Egy fényerő-szabályozó áramkörnek az a feladata, hogy a fényforrás (pl. izzólámpa) által előállított megvilágítás erősségét a változó követelményeknek megfelelően folyamatosan szabályozza. Ez le­het pl. program szerinti szabályozás vagy a környezet változó megvilá­gításának (napsütés, igen borult ég, naplemente) ellenére az állandó meg­világítási szint biztosítása (fényerő-stabilizálás). Az ilyen „igazi szabályo­zók" egy előre beállítható megvilágítási szint állandó értéken tartására szolgálnak. A stabilizálni kívánt fényerő pl. egy fotóellenálláshoz csat­lakozó fényszűrővel vagy réssel (blende, írisz) állítható be.

A forgatógombos (potenciométer) fényerősség-változtatás(szabályozás, amely helyesen fényerővezérlés) hagyományos koncepciója az 1960-as éveikből származó alapbekötésekből indul ki; csak arra nyújt lehetőséget, hogy egyetlen helyről kapcsolni és változtatni lehessen a világítás fény­erejét. A forgatógombbal működtethető fényerő-beállítókat többnyire váltókapcsolóval látják el, ami lehetővé teszi további elektromechanikus kapcsolók beépítését is. Ezzel a világítás más helyekről is kapcsolható lesz, de fényerő-változtatási lehetőség nélkül - arra egyedül azon a helyszínen van mód, ahová a for­gatógombbal működtethető fényerő-beállító került.

Egyre jobban teret hódítanak az érintkezőkapcsolós és szenzoros fény­erősség-szabályozók (helyesen: vezérlők). Jelentősen megnövelik ugyanis a szabályozás komfortját azzal, hogy egy áramkörbe több párhuzamosan kapcsolt kéthuzalos érintőkapcsoló vagy nyomókapcsoló is iktatható, és nemcsak egy rövid érintéssel, ill. gombnyomással bekapcsolni lehet ezek közül bármelyikkel a világítást, hanem a bekapcsolás után tovább érintve, ill. benyomva tartva a nyomógombot a fényerőt is lehet változtatni.

Elektronikus mozgás- és jelenlétérzékelők

Sokszor célszerű, ha a szürkületet követően este a világítás önműködően be- és kikapcsol attól függően, tartózkodik-e valaki a helyiségben, ill. van-e ott valamilyen mozgás. Erre a célra fejlesztették ki a mozgó „hőforrásokra” reagáló önműködő kapcsolókat. Az ilyen infrakapcsolók fő feladta a világítás kapcsolása. A mozgó személyekre reagáló elektronikus kapcsolók nagyon hamar teret nyertek a villamos hálózatokban. Gyors elterjedésüknek az a magyarázata, hogy hihetetlenül praktikusak. Ezekkel a berendezésekkel a világítás valóban csak a feltétlenül szükséges időre kapcsol be, majd önműködően kikapcsol, amint az illető elhagyja a megfigyelt területet. A kapcsolás ideje tehát egyedül az ott mozgó személyek jelenlétének időtartamától függ.

A műszaki fejlődés ma már lehetővé teszi jelenlét-érzékelők gyártását is, amelyek egészen csekély mozgásra is reagálnak. Általában a mennyezetre szerelik őket; nagyobb területeken egyszerre több ilyen érzékelőt szokás kihelyezni. A jelenlét-érzékelők elektroni­kus kapcsolókkal és fényerő-szabályozókkal is kombinálhatók. Az ilyen berendezések a személyek jelenlétét vizsgáló infraérzékelő mellett a kör­nyezeti megvilágításra reagáló fényérzékelőt is tartalmaznak - meg­felelően erős természetes fénynél az áramkör akkor is lekapcsol, ha van valaki a területen.

A mozgására reagáló kapcsolók elvileg azonnal kikapcsolnak, amint a mozgás abbamarad. Éppen ennek elkerülésére rendszerint ellátják őket egy késleltetett kikapcsolóval. Vásárláskor nem árt ellenőrizni, hogy van-e rá lehetőség, hogy megfelelő természetes fénynél a kapcsoló leblok­koljon, vagyis nappal a világítás ne kapcsolódjon be.

Összefoglalásul elmondható, hogy az ilyen szürkületérzékelős késleltetet­ten is kapcsoló mozgásérzékelők praktikusak a házban több helyen, pl. lépcsőházban, pincében, konyhában, WC-ben stb. Ha éppen nem sza­badok a kezeink, mert viszünk valamit vagy folyamatosan dolgozunk, a világítás automatikusan bekapcsolódik és égve marad, míg a helyiségben teszünk-veszünk, majd a helyiség elhagyásakor a világítás automatikusan kikapcsolódik. Ezzel nemcsak a komfortérzetet tudjuk növelni, hanem pénzt is takaríthatunk meg, ugyanis még véletlenül sem fordulhat elő, hogy a lámpák tovább világítsanak a kelleténél. Két közel azonos tar­tományt figyelő mozgásérzékelő alkalmazásakor elérhetjük, hogy akkor jöjjön létre riasztójelzés, ha a nem kívánt behatolót mindkét érzékelőegyidejűleg jelzi. E módon kialakított soros rendszerrel elkerülhetők a vakriasztások.

Külön jelentősége van annak, hogy a felvett infravörös sugárzást az ablaküveg abszorbeálja (elnyeli). Ezek a mozgásérzékelők így belülről ráirányíthatok egy lakás alaküvegére anélkül, hogy az érzékelné az ablak előtt elhaladó személyeket. Mihelyt azonban betörik az üveget vagy ki­nyitják az ablakot, azonnal működésbe lép a mozgásérzékelő. Ezeknél a típusoknál a készülék nem a világítást, hanem egy ahelyett bekötött riasztószirénát szólalta meg.

Időkapcsolók

Az időkapcsolóknak két fő csoportja létezik. Bizonyos lámpaáramkörö­ket (főként a lépcsőházakban és a folyosókon) vagy pl. a ventilátorokat és még néhány más fogyasztót mindig egy adott ideig célszerű működtetni,a valós külső időtől függetlenül. Példának okáért a fürdőszobában vagy a WC-ben az a megfelelő, ha egy személy távozása után a szellőztető még egy bizonyos ideig működik. Ilyen esetekben késleltető időkapcsolót szokás alkalmazni, amelyet gyakran lépcsőházi automatának is neveznek. Maga a késleltetetten kikapcso­ló elem egy elektromechanikus vagy elektronikus készülék, amelyhez hozzácsatlakoztatják a szükséges indítógombokat. A késleltető berendezéseken egyszerűen beállítható a kikapcsolási idő­tartam mértéke, ami lehet néhány másodperc vagy akár több tíz perc is. A készülékek a megengedett fogyasztói terhelések típusaiban is különböz­hetnek.

A fűtést és hűtést szabályozó készülékek

Az épületek belső terében mindig kellemes hőmérséklethez elengedhe­tetlen a beépített hőmérséklet-szabályozó. Az ilyen készülékek egyik leg­fontosabb alkotórésze a kívánt hőmérsékletre beállítható hőmérséklet­érzékelő, a hagyományos változatban villamos áramköri kapcsolóval kombinálva. Ezeket a berendezéseket nevezzük termosztátnak. Tulajdon­képpen egy olyan szerkezettel felszerelt elektromos kapcsolókról van szó,amelynek működését a hőmérséklet változása határozza meg.

A hagyományos hőmérséklet-szabályozóknál a hőmérséklet beállítása meglehetősen pontatlan, és gyakran jellemző rájuk a bekapcsolási és kikapcsolási hőmérséklet közötti viszonylag nagy különbség. Ezenkívül a beállított kapcsolási érték az idővel is jelentősen változhat. Mindezen okokból a korszerű kiépítéseknél egyre gyakrabban használják a pontosabb és megbízhatóbb elektronikus termosztátokat, amelyeknél ráadásul több hőmérsékleti érték is beállítható; ezenfelül beprogramoz­hatjuk a fűtési üzemmód időbeni váltakozását, amivel még komolyabb hő­energia-megtakarításokat lehet elérni.

Kapcsolók egyéb elektromos fogyasztók működtetésére

Számos lakásban egyes nagyobb energiaigényű, főleg elektrotermikus berendezésekhez (tűzhelyek, víztartályok stb.) külön kapcsoló tartozik. Az ilyen elektromechanikus kapcsolók tűzhelykapcsoló vagy sütőkapcso­ló néven is ismertek. Ezt a funkciót a leggyakrabban három­pólusú kapcsoló tölti be (a villanytűzhely kapcsolásakor egyszerre mind­három fázist kapcsolni kell).

Távvezérlésű kapcsolók

Ha a jól ismert elektromechanikus kapcsolókat elektronikusokra cserél­jük, jelentősen megnöveljük vele a komfortszintet; azontúl nemcsak az egyszerű kézi kapcsolgatásra nyílik mód, hanem beprogramozhatunk kü­lönböző időbeállításokat, esetleg megfelelő érzékelőkkel adatai alapján önműködővé tehetjük a világítás erősségének állítását vagy a redőnyök mozgását. A kényelmet növelő tényezők közé sorolható az elektronikus kapcsolók hangtalan működése is. Az elektronikus szabályozók sokszor nagyon jelentős megtakarítást hozhatnak a működési költségekben, azaz a világításra, fűtésre, hűtésre stb. elhasznált energiamennyiségben. Nem elhanyagolható előny a készülékek élettartamának meghosszabbodása sem.Az érintés nélküli távvezérlés több, egymástól eltérő fizikai elven működ­het. Lényegét nézve két fő csoportját különböztetjük meg, éspedig - az akusztikus vezérlést és az elektromágneses vezérlést.

Az akusztikus vezérlés az ultrahangon alapuló vezérlőrendszerek alkotják. Az emberi fül nem érzékeli az ultrahang tartományába eső hangfrekvenciákat, ennek ellenére ez az átviteli mód nem túlzottan javasolt, például már csak a kutyákra való tekintettel sem, az ő hallószervük ugyanis már érzékeli ezeket a frek­venciákat. Az ultrahangon alapuló távvezérlést ezért csak nagyon ritkán alkalmazzák.

Az elektromágneses vezérlést szintén több csoportra oszthatjuk, az utasí­tásokat hordozó hullámhossz alapján:

  • a rádiófrekvenciájú jelátvitel (a hosszúhullámú területtől kezdve egé­szen az ultrarövid-hullámú átviteli tartományig);
  • jelátvitel infravörös sávba eső elektromágneses sugárzással;
  • jelátvitel a látható fény tartományába eső sugárzással.

A rádiófrekvenciájú elektromágneses hullámok különösebb nehézségek nélkül áthatolnak mindenféle épített akadályon (fal, mennyezet, padló stb.) is. Nagy előnyük tehát, hogy az adó és a vevő között a jel akadályta­lanul terjedhet, szinte teljesen függetlenül az építmény anyagától és szer­kezetétől. Máig nem sikerült viszont véglegesen lezárni az elektromágne­ses sugárzásnak az emberi szervezetre gyakorolt hatásával kapcsolatos vitákat, az ún. elektroszmog kérdését. A rádióhullámú vezérlés jól alkal­mazható ott, ahol egy már meglévő hálózathoz akarunk további funkciót beépíteni, vagy azokban az esetekben, ahol megfelelő vezérlőrendszert más elven vagy csak gazdaságtalanul vagy sehogyan se lehetne kivitelezni. Ilyen lehet az a követelmény, hogy a távirányítás egy adott terület minden pontjáról működtethető legyen, függetlenül a közbeeső akadályoktól, azaz ott is, ahol az adó és a vevő „nem látja” egymást.