Interruttore a scheda: a cosa serve, come sceglierlo e collegarlo correttamente

Nelle case moderne ci sono molte stanze e molti elettrodomestici. Lasciando la maggior parte delle apparecchiature elettriche accese quando si esce di casa non è conveniente a causa del consumo inutile di elettricità.

Si deve perdere tempo a girare per le stanze spegnendo gli apparecchi e l'illuminazione. Esiste un dispositivo in grado di disalimentare tutte le reti elettriche "superflue" con un solo gesto: l'interruttore a scheda.

In questo materiale esamineremo in dettaglio i principi di funzionamento degli interruttori a scheda, le loro tipologie e le caratteristiche di installazione.

Principi del risparmio energetico domestico

Fino agli anni '90, gli appartamenti urbani erano dotati del maggior numero di elettrodomestici. Per le case di campagna, le reti elettriche locali semplicemente non avevano abbastanza potenza: anche il frigorifero funzionava a intermittenza.

E inoltre, in quegli anni c'erano pochi elettrodomestici disponibili: televisione, frigorifero, lavatrice, aspirapolvere, stereo e radio.

Infine, il costo del kilowatt elettrico all'epoca era basso: una lampada lasciata accesa in una stanza o una radio aumentavano solo leggermente l'importo della bolletta elettrica.

L'uso di una chiave a scheda per attivare e interrompere l'alimentazione elettrica dei punti di alimentazione domestica disciplina i
componenti della famiglia, contribuendo alla migliore riduzione del consumo energetico. Gli apparecchi lasciati accesi in una casa vuota – una spesa inutile.

Oggi la situazione è diversa: in ogni casa o appartamento non mancano gli elettrodomestici. Una cosa è tenere d'occhio cinque o sei consumatori domestici di elettricità come la televisione o una lampada da camera. Ben diverso è cercare di monitorare 20 o più dispositivi regolarmente collegati alla rete elettrica.

Il ritmo della vita moderna non lo permette, non c'è mai tempo. Ma non c'è nemmeno la voglia di pagare per i kilowatt extra, consumati inutilmente dai gadget "dimenticati".

Gli interruttori a scheda consentono di ottenere un risparmio di energia elettrica domestica. Una volta installato il ricevitore di schede vicino alla porta d'ingresso, basta estrarre la scheda ogni volta che non rimane più nessuno in casa: tutte le linee elettriche superflue verranno disalimentate.

Ovviamente, il dispositivo elettrico a scheda non è in grado di decidere quali reti energetiche interne della casa disalimentare. Tuttavia, è necessario integrarlo correttamente nelle reti di alimentazione elettrica domestica.

Scopo dell'interruttore a scheda

Questo dispositivo di limitazione dell'alimentazione elettrica è utilizzato da molti anni nei complessi alberghieri. La key card della camera viene inserita nel lettore di carte dopo l'apertura della serratura della porta – nelle stanze si accendono l'illuminazione e gli elettrodomestici (condizionatore, televisione, ecc.).

Quando esce dalla camera d'albergo, l'ospite deve estrarre la carta dalla 'tasca' dell'interruttore, disalimentando i sistemi energetici secondari.

L'ottimizzazione dei costi energetici spinge gli albergatori a dotare le camere degli ospiti di questi dispositivi.
I moderni lettori di carte per la gestione attiva dell'alimentazione elettrica garantiscono anche la protezione della proprietà alberghiera da parte del personale (ad esempio, il contenuto del minibar).

In questo modo l'hotel ottimizza le spese energetiche. Gli ospiti devono prendere la key card quando escono dalla camera, quindi non possono lasciare accesa la luce in bagno o in funzione la televisione e il condizionatore.

Valutiamo l'entità del risparmio. Ad esempio, una lampada a LED da 22 W lasciata accesa per 10 ore consumerà 220 Wh di elettricità. In un anno, tale lampada consumerà inutilmente (se nella camera non c'è nessuno) 80,3 kWh.

A Mosca, con una tariffa di 0,0538 €, una lampada lasciata accesa per un anno 'brucerà' 4,32 €. Apparentemente poco, ma in un hotel ci sono decine di tali lampade. E considerando televisori, condizionatori e altri elettrodomestici non spenti, la cifra diventa considerevole.

Oltre alla funzione di disalimentazione della sottorete elettrica, l'interruttore con lettore di carte può essere utilizzato per interrompere l'erogazione idrica durante l'assenza dei residenti.

Basta dotare gli ingressi dell'acqua di speciali valvole di chiusura (normalmente chiuse) e collegare il gruppo di cavi di alimentazione da queste al dispositivo a scheda.

Vantaggio del ricevitore di schede in una casa residenziale

Per gli hotel, dotare le camere di interruttori a scheda è una misura necessaria per risparmiare energia. Ma è altrettanto necessario un dispositivo simile per una casa residenziale?

Oltre agli interruttori a scheda, vengono prodotti dispositivi di risparmio energetico controllati da un portachiavi.
Esistono interruttori a contatto e interruttori con ricevitore per portachiavi. Questi ultimi sono più comodi, poiché l'interruttore funge anche da “luogo di conservazione” del portachiavi con la chiave.

Se in un appartamento o in una villetta ci sono meno di quattro o cinque stanze (inclusi cucina, bagno, ecc.), la divisione della rete elettrica domestica in linee obbligatorie e secondarie, con la disalimentazione di queste ultime in assenza dei residenti, in linea di principio, non è particolarmente necessaria.

Con un numero ridotto di ambienti, è più facile controllare personalmente che realizzare un'alimentazione elettrica separata, 'legata' al lettore di carte.

Tuttavia, la realtà moderna dei servizi pubblici in molte città costringe i proprietari di appartamenti a rinunciare al riscaldamento centralizzato, installando scaldabagni elettrici e montando pavimenti riscaldati con elementi elettrici.

Lasciando la casa per molte ore e mantenendo i sistemi di produzione di energia termica in modalità attiva, il proprietario, anche di una piccola abitazione, spreca denaro.

Per quanto riguarda gli immobili residenziali con superficie superiore a 80 m² – l'uso di un interruttore a scheda in tale casa è sicuramente vantaggioso. Ma il collegamento delle linee elettriche domestiche disattivabili all'interruttore a scheda è appropriato solo in situazioni in cui i membri della famiglia sono assenti per lunghi periodi.

Ad esempio, se l'appartamento rimane vuoto dalla mattina (i membri della famiglia vanno al lavoro/studio) fino alla sera, o una villa di campagna visitata dai proprietari di tanto in tanto.

Sottoreti di apparecchi elettrici disattivabili e non disattivabili

Il moderno impianto elettrico delle abitazioni è formato da diversi gruppi indipendenti, ciascuno collegato a un interruttore automatico separato nel quadro.

Obiettivi principali: semplificare futuri interventi di manutenzione e consentire l'uso di cavi di differenti sezioni (richieste). L'estensione di questi obiettivi sarà la suddivisione dei gruppi di cablaggio in due sottoreti: principale (non disattivabile) e secondaria (disattivabile).

La suddivisione degli utilizzatori di corrente e dei punti di alimentazione in gruppi collegati a interruttori automatici separati è comoda per molti
motivi, inclusa la possibilità di controllare l'alimentazione elettrica per i gruppi non essenziali (sottoreti). Nell'immagine
è mostrato uno schema esemplificativo della formazione dei gruppi della rete elettrica domestica.

Sottorete non disattivabile. Include i punti di alimentazione degli elettrodomestici che necessitano di alimentazione continua – frigorifero, piano cottura elettrico e microonde. L'alimentazione per questi ultimi due tipi di elettrodomestici è solitamente necessaria per il funzionamento degli orologi integrati.

Inoltre, l'alimentazione elettrica continua è utile per la lavatrice automatica – può funzionare in modalità 'lavaggio differito' senza l'intervento del proprietario. È possibile che in assenza dei proprietari sia necessario far funzionare il computer.

Ad esempio, per scaricare file di grandi dimensioni da Internet. I gruppi di cablaggio della sottorete non disattivabile della casa sono collegati agli interruttori automatici nel quadro elettrico.

Sottorete disattivabile. Include tutti i gruppi di apparecchi di illuminazione (illuminazione principale, ausiliaria, scenica, ecc.) e i punti di alimentazione (prese) a cui non sono collegati gli apparecchi della sottorete non disattivabile.

Nella sottorete disattivabile sono inclusi anche i gruppi di cablaggio che alimentano elettrodomestici il cui funzionamento non è necessario in assenza dei membri della famiglia – ad esempio, scaldabagno e sistema split, televisione e cappa da cucina, pavimento riscaldante con elementi elettrici, ecc.

I gruppi della sottorete disattivabile sono collegati a un interruttore generale – il lettore di schede.

Tipi di interruttori-ricevitori di schede

Con un principio di funzionamento simile, gli interruttori a risparmio energetico si dividono in semplici e più complessi. I primi sono adatti ad appartamenti e case di superficie relativamente ridotta, i secondi saranno più comodi in complessi residenziali con un gran numero di ambienti dotati di numerose apparecchiature elettrotecniche.

Se nella «tasca» non c'è alcuna carta, i contatti dell'interruttore sono chiusi – l'alimentazione elettrica esterna non arriva alle sottoreti degli ambienti.

Inserendo una carta con determinate caratteristiche, l'utente chiude i contatti del dispositivo, attivando l'erogazione di energia elettrica ai punti di alimentazione negli ambienti. Dimensioni usuali della carta per un interruttore a risparmio energetico: lunghezza da 80 mm; larghezza fino a 54 mm; spessore da 0,8 a 1,2 mm.

Schema di collegamento dell'interruttore passivo a scheda alla rete di alimentazione elettrica della casa (appartamento). La disconnessione
dell'energia elettrica si ottiene interrompendo la rete attraverso il cablaggio di fase.

Interruttori semplici (passivi)

L'attivazione dell'alimentazione nella rete elettrica controllata da tale interruttore può essere effettuata sia con la chiave-carta di serie, sia con qualsiasi altra carta di dimensioni simili. Ad esempio, si può inserire un biglietto da visita o una pagina di calendario a fogli mobili per attivare il lettore di carte per l'erogazione di energia elettrica.

Tali dispositivi sono economici e abbastanza efficaci, pertanto vengono utilizzati in molti complessi alberghieri e residenziali.

La possibilità di sostituire la carta originale con un frammento di cartone della stessa forma semplifica le operazioni di duplicazione della chiave a scheda in caso di smarrimento dei campioni di serie o di necessità di averne un numero maggiore (per la donna delle pulizie, ad esempio).

Interruttori migliorati (attivi)

La chiave-carta per tali dispositivi contiene un chip che attiva gli interruttori solo di un determinato standard – Temic, Emmarin, Mifare e altri.

Essendo un elemento a pieno titolo del complesso del sistema di controllo accessi con possibilità di integrazione in un sistema online di controllo accessi agli ambienti residenziali, il lettore di carte attivo non riconoscerà una carta contraffatta (ad esempio di cartone) come chiave valida.

Possedendo la capacità di riconoscere la priorità della carta, l'interruttore a scheda attivo controlla la rete con
un'organizzazione più complessa. Tuttavia, le sottoreti collegate al lettore di carte devono essere configurate correttamente – tenendo conto dell'uso futuro da parte dei proprietari e del personale di servizio.

Interruttori intelligenti (smart device)

Sono dotati di chiavi-carte in grado non solo di determinare l'appartenenza della chiave a questo sistema, ma anche di riconoscere la gamma delle sue capacità. Cioè, l'attivazione dell'alimentazione in tutta la sottorete avviene solo con la carta del proprietario della casa inserita nel lettore di carte.

Se nel lettore di smart card è inserita la carta del personale delle pulizie, verrà attivata l'alimentazione elettrica solo di specifici gruppi di rete. Con la carta dell'addetta alle pulizie si attiva l'elettricità per l'illuminazione e alcune prese necessarie per collegare l'aspirapolvere, ma, ad esempio, la vasca idromassaggio e il televisore rimarranno senza corrente.

Si noti che, ad eccezione delle carte chiave dei proprietari di casa, tutte le altre carte per il lettore intelligente richiedono una programmazione corretta (è necessario un dispositivo programmatore) con l'impostazione di limitazioni per ciascuna di esse. Naturalmente, anche l'unità ricevente carte necessita di una programmazione che inserisca gli scenari di accesso all'alimentazione di rete per ogni carta chiave.

Caratteristiche dell'installazione degli interruttori ricevitori di schede

È ottimale che i dispositivi a carta destinati al controllo dell'alimentazione elettrica delle sottoreti domestiche siano progettati per una tensione di 220 V e una corrente di 30 A. Ciò consentirà agli interruttori di commutare in sicurezza la corrente del gruppo di rete a cui sono collegati gli elettrodomestici più energivori.

Con caratteristiche operative inferiori, ma con la necessità di gestire gruppi di rete con numerosi consumatori di energia, il carico sull'interruttore di risparmio energetico risulterebbe troppo elevato.

Ad esempio, tra gli elettrodomestici che creano un carico elevato sulla rete elettrica, si possono citare la lavatrice, il sistema split e il bollitore elettrico. Pertanto, i modelli di commutatori con lettore di carte progettati per una corrente inferiore a 30 A devono essere dotati di un contattore supplementare.

L'installazione del lettore di carte deve essere eseguita con maggiore responsabilità rispetto agli interruttori a pulsante. Particolare attenzione va dedicata all'ordine di collegamento dei cavi ai contatti. Nell'immagine – l'interruttore, il cui assemblaggio è descritto di seguito

La struttura di installazione del lettore di carte è composta da due elementi principali: il corpo principale (meccanismo) del dispositivo e il telaio di montaggio. Il corpo del meccanismo principale dei lettori di carte di alcune marche è dotato di un inserto decorativo rimovibile.

Consideriamo la procedura di montaggio dell'interruttore a carta sull'esempio del modello Schneider Electric:

• Agganciare con un cacciavite l'inserto decorativo sul corpo del meccanismo e rimuoverlo. Svitare le due viti di fissaggio;
• Smontare il telaio e il coperchio;
• Fissare i cavi della linea elettrica, inserendo le estremità spelate nei morsetti di contatto corrispondenti allo schema, serrare con le viti;
• Inserire il corpo nella cavità della scatola di montaggio. A seconda del tipo di scatola utilizzata, serrare con due viti le alette di distanziamento oppure avvitare due viti autofilettanti;
• Posizionare il telaio. Allineare il coperchio, spostandolo sul telaio dall'alto verso il basso fino all'innesto delle clip di bloccaggio;
• Serrare le due viti, applicare la copertura decorativa.

L'installazione del dispositivo a carta viene effettuata in scatole di montaggio in plastica, progettate per il distanziamento con alette (GOST 8594-80) o per il fissaggio con viti autofilettanti. In ogni caso, serrare le viti alternativamente e gradualmente.

Interruttore a scheda a risparmio energetico in una casa residenziale

In ambito domestico, è più comodo utilizzare un dispositivo di lettura carte di tipo passivo: non richiede programmazione; le carte sono identiche; è consentito l'uso di carte fatte in casa (ad esempio di cartone) di dimensioni adeguate.

In alternativa, si può non portare via la carta – metterla o appenderla vicino all'interruttore, così la chiave-carta non si perderà e non verrà dimenticata da qualche parte fuori casa.

La rete elettrica locale controllata dall'interruttore a scheda deve contenere interruttori automatici che controllano il funzionamento dei gruppi di rete. Il principio di integrazione degli interruttori automatici è mostrato nell'immagine.

Per i dispositivi attivi e gli interruttori intelligenti sarà necessaria una chiara distribuzione delle chiavi-carte per livello di accesso: carte principali (che attivano tutti i sottosistemi energetici) – per i proprietari di casa; carte limitate (che attivano alcuni punti di alimentazione) – per il personale di servizio (addetti alle pulizie, giardinieri, ecc.).

Ogni tessera attiva viene programmata in un apposito dispositivo in base al livello di accesso, quindi viene marcata per il riconoscimento visivo.

Si deve tenere presente che un giorno il proprietario potrebbe dimenticare la sua chiave-carta attiva fuori casa, e non esiste altro modo per attivare l'alimentazione elettrica dell'abitazione. Pertanto, oltre alle carte di accesso principale portate dai membri della famiglia, in casa è necessario tenere una o due copie delle carte programmate come riserva.

Conclusioni e video utili sull'argomento

Dopo aver estratto la carta dalla «tasca» dell'interruttore, lo spegnimento delle sottoreti domestiche avverrà dopo 30 secondi:

Il tecnico spiega come collegare correttamente un dispositivo a scheda di tipo passivo alla sottorete servita:

L'interruttore controllato da carta, oltre al risparmio energetico, permetterà con un solo gesto di accendere la luce in tutta la casa, il che è comodo. Infatti, al crepuscolo della sera, trovare il tasto dell'interruttore in una stanza può essere difficile. Il lettore di carte è un dispositivo semplice, ma ha molti benefici.

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