S delom na komára? (Recenzia Aeotec Heavy Duty Smart Switch Gen5)

Každý, kto to myslí s domácou automatizáciou vážne, skôr alebo neskôr narazia na prúdové obmedzenie zásuvkových spínačov (rôzne moduly od rôznych výrobcov). Pýtate sa aké obmedzenia? Keď výrobca v manuáli uvádza trvalý prúd 11 A pri napätí 110-230 V, 50/60 Hz a nárazový prúd až 13 A? Veď to sú hodnoty, ktoré umožňujú pripojenie spotrebičov s trvalým výkonom okolo 2,5 kW?

To áno, to je pravda, ale má to háčik, a to dosť veľký. Výrobca totiž predpokladá predovšetkým pripojenie tzv. odporovej záťaže, tj. typicky klasické vláknové žiarovky, pripojenie nástenného alebo podlahového kúrenia v kúpeľni alebo podobné "jednoduchých" spotrebičov. Aby som bol korektný, na jednom mieste v manuáli sa skrýva malá poznámka, ktorá naznačuje, že pri použití inej, než odporové záťaže nemôžeme pripojiť zariadenie s vyšším prúdovým odberom ako 8 A. A to je prekliato málo! Prečo? Drvivá väčšina zariadení a spotrebičov, ktoré sa v bežnej domácnosti nachádza, totiž predstavuje kapacitné alebo indukčné typy záťaže, prípadne ich kombináciu. Akýkoľvek spínaný zdroj, takmer akákoľvek LED žiarovka, každý počítač alebo nabíjačka mobilného zariadenia predstavuje záťaž, ktorá môže vašu zásuvku poškodiť! Ide len o to, za ako dlho.

Čitatelia s elektrotechnickým vzdelaním už majú jasno, ostatní technicky zdatnejší čitatelia už tiež asi tušia. Príčina sa volá nábehový prúd (INRUSH current).

Domácu automatizáciu založenú na protokole Z-Wave už prevádzkujem niekoľko rokov a vo svojej domácnosti nemám jediný spotrebič, ktorý by nebol do tejto automatizácie zapojený. Na 100 m2 našlo miesto takmer 100 fyzických prvkov, z toho asi 10 zásuviek Fibaro Wall Plug. Tieto zásuvkové moduly používam okrem iného na odpojovanie trvalo pripojených veľkých spotrebičov (samozrejme okrem chladničky a mrazničky), spotrebnej elektroniky, počítačov, nabíjačiek a podobne od napájania v dobe, kedy nie je nikto doma alebo keď nie sú tieto spotrebiče používané. Dôvody sú v zásade dva, bezpečnosť a úspora elektrickej energie.

Aké bolo moje prekvapenie, keď po prvých šiestich mesiacoch používania zásuvky Fibaro Wall Plug sa prestal pripojený počítač odpájať od napájania. Kontakty spínacieho relátka sa proste spiekly vysokým nábehovým prúdom napriek tomu, že sa počítač pripájal len do "stand-by" režime, teda bez akokoľvek veľkej záťaže. Do roka dopadol rovnako ďalší zásuvkový modul, ku ktorému bol pripojený zosilňovač pre domáce kino vybavený oneskorovacími napájacími obvodmi. Ale ani to nebolo všetko. Za ďalšie dva mesiace sa to isté udialo u obyčajnej LED lampičky napájané spínaným zdrojom o výkone 12 W!

Neveriacim Tomášom aj záujemcom o problematiku nábehového prúdu odporúčam prečítať populárno-náučný článok "TECO: Nasazení LED žárovky zvyšuje nároky na spínací kontakty ovládacího relé i obyčejného vypínače".

Tak čo s tým? Buď môžete pristúpiť k špecializovaným obmedzovačom rozbehového prúdu, čo je trochu drahšie riešenie, a nie vždy prakticky použiteľné, alebo použijete modul, ktorý je vybavený skutočne odolnými spínacími kontaktami. Príkladom takéhoto spínacieho modulu je Aeotec Heavy Duty Smart Switch, Z-Wave Gen5, u ktorého výrobca garantuje trvalý prúd 40 A, a hlavne špičkový prúd až 1 440 A po dobu 10 ms.

Aeotec Heavy Duty Smart Switch, Z-Wave Gen5

Na prvý pohľad upúta tento výkonový spínač nezvyčajne veľkým telom a masívnymi terminály pre pripojenie káblov, resp. vodičov s veľkým prierezom. To je dané tým, že modul bol vyvinutý predovšetkým pre spínanie naozaj výkonných spotrebičov typu miešačka na betón, cirkulárka, žmýkačka alebo bojler. Na kryte modulu sa nachádza tlačidlo, s ktorého pomocou sa modul prihlasuje alebo odhlasuje k riadiacej jednotke, resp. do Z-Wave siete, prípadne resetuje do továrenského nastavenia.

Modul som testoval v spolupráci s riadiacou jednotkou Fibaro HC2, ktorá, podľa môjho názoru, patrí medzi najvydarenejšie zariadenie svojho druhu, a to nielen čo do funkčnosti a univerzálnosti, ale tiež čo do vzhľadu (čo ocenia predovšetkým tí estetiky znalí). Prihlásenie spínača do siete prebehlo (aj opakovane) úplne bez problémov. Modul ani nebolo nutné prihlasovať v bezprostrednej blízkosti riadiacej jednotky, čo signalizuje dostatočne výkonný rádiový vysielač modulu. Ako by aj nie, keď modul má byť v prevádzke použiteľný až do vzdialenosti 150 metrov!

Fibaro HC2 modul detekovala a priradila mu vlastnú šablónu prednastavovania parametrov modulu. Ako sa však následne ukázalo, šablóna nebola celkom k ničomu, pretože sekcia "konfigurácia parametrov" nemala žiadna ovládacie tlačidlá, ktorými by bolo možné vložiť číslo parametra a priradiť požadovanú hodnotu. Navyše, užívateľské rozhranie HC2 zobrazilo tiež podriadené zariadenie typu "teplomer", ktorý ale nemeral žiadnu teplotu, čo som vyhodnotil ako nepoužiteľné aj s ohľadom na to, že v užívateľskom návode o meraní teploty modulu nebola ani zmienka.

Riešenie problému so šablónou v HC2 je celkom jednoduché, proste v užívateľskom rozhraní module vypnete voľbu: "Použitie šablóny pre nastavenie parametrov". Následne môžete nastaviť parametre modulu úplne bežným a transparentným spôsobom, ako je tomu u všetkých Z-Wave zariadenie, ktoré nemajú dostupnú žiadnu šablónu od Fibara.

V manuáli výkonového spínača (verzia 3.26) je popísaná celá rada parametrov, praktický význam má ale len niekoľko z nich (v prípade, že modul používate s riadiacou jednotkou), a síce:

• parameter 3 umožňuje nastaviť maximálny prúd záťažou, čo slúži ako ochrana proti preťaženiu modulu;
• parameter 20 dovoľuje nastaviť správanie modulu bezprostredne po pripojení k napájaniu (nielen LED, ako uvádza manuál);
• parametre 91 a 92 slúži na nastavenie okamihu, kedy modul ohlási riadiacej jednotke zmenu záťaže vo Wattoch, a to ako absolútnou hodnotou (parameter 91), tak relatívne v percentách tech (parameter 92).

Ak budete chcieť využívať tento výkonný modul okrem spínanie záťaže tiež na meranie odoberaného výkonu, potom nie je nedôležité vedieť , že tento modul reaguje na zmenu záťaže mierne pomalšie, než je obvyklé u zásuvkových modulov Fibaro. Zmenu odoberaného výkonu vyhodnotí Fibaro HC2 až po niekoľkých sekundách, typicky po 3 až 7 sekundách, čo znamená, že modul si dáva na čas, než informáciu o zmene výkonu riadiacej jednotke odošle. Hlavnú funkciu, pre ktorú bol modul vyvinutý, tj. spínanie vysokých trvalých záťaží a vysoká odolnosť proti poškodeniu nábehovým, resp. špičkovým prúdom, tak túto úlohu plní modul na jednotku.

Modul som inštaloval do obývacej izby, ktorý v našej rodine predstavuje predovšetkým audiovizuálne centrum domácnosti ( k občasnej nevôli manželky). K modulu je zapojený zosilňovač pre domáce kino vrátane aktívneho subwoofera, satelitný prijímač, multimediálny prehrávač, HTPC (špecializovaný počítač pre domáce kino) a plazmový TV na stene. Druhý spínací modul nahradil súčasné Fibaro zásuvky, ku ktorým bola pripojená audio časť mojej domácej zábavy, tj. výkonový zosilňovač triedy "A", predzosilňovač a celé batérie najrôznejších prevodníkov a zdrojov zvuku.

Domáca automatizácia ľahko rozpozná, akej zábave sa práve venujem a podľa toho zapne alebo vypne príslušnú časť audiovizuálnej výbavy. V mojom prípade (celkom 13 pripojených prístrojov) tak ušetrím denne takmer jednu kilowattov, čo ide do tisícov korún úspor ročne. A hlavne, keď nie som doma, som v pokoji, všetko je odpojené od napájania.