Prese con timer: tipi, principio di funzionamento, quale scegliere meglio e perché

In condizioni di crisi energetica, il concetto di casa intelligente, secondo cui la gestione di tutti i processi è affidata all'elettronica, è incredibilmente attuale. Con l'aiuto di dispositivi che funzionano secondo il principio del relè temporizzato, è possibile implementarne singoli elementi senza sforzo.

Le spiegheremo come funziona una presa con timer. Nell'articolo presentato vengono descritti in dettaglio i tipi di prodotti offerti dal mercato moderno e le loro differenze. Seguendo i nostri consigli, sarà più facile scegliere un dispositivo intelligente.

Per una rappresentazione visiva delle prese intelligenti, il testo è corredato da video-presentazioni e gallerie fotografiche.

Principio di funzionamento delle prese intelligenti

L'automazione di una singola funzione o di un intero processo richiede l'uso di sensori che rilevano e trasmettono informazioni sui parametri operativi a un meccanismo centrale di controllo. Tuttavia, non molti possono permettersi l'acquisto di queste costose apparecchiature.

L'installazione di prese a spegnimento automatico aiuta a risolvere parzialmente il problema dell'automazione e della gestione dell'alimentazione elettrica.

Il metodo di commutazione dei contatti elettrici in tali dispositivi si basa sul fatto che quando il relè scatta, i conduttori si chiudono.

A seconda del tipo di modello scelto e dei suoi parametri tecnici, la presa intelligente è in grado di fornire la configurazione di due tipi di programmi:

1. Giornaliero – quando il processo è limitato a un intervallo di 24 ore.
2. Settimanale – prevede la possibilità di programmare l'avvio e la fine del funzionamento degli elettrodomestici separatamente per ogni giorno della settimana.

In ogni casa ci sono molti apparecchi che possono richiedere un'accensione ritardata tramite un timer a 220 V. Le prese timer aiutano a risolvere contemporaneamente diversi compiti, ovvero:

• Gestione delle apparecchiature elettriche. Compresi lavatrice, pompa, boiler, multicooker… Le prese ad accensione automatica possono essere utilizzate anche per accendere le luci e riscaldare l'acquario, il pollaio o la stalla con gli animali.
• Gestione dell'illuminazione. L'accensione automatica della musica e delle luci aiuterà a creare l'impressione e l'effetto della presenza dei proprietari di casa nell'ambiente, permettendo così di proteggere l'abitazione dall'intrusione di «ospiti» indesiderati.
• Automazione dei lavori agricoli. Tutti i processi che non richiedono la partecipazione diretta dell'uomo possono essere automatizzati con successo, ad esempio, la ventilazione delle serre, la cura degli animali domestici, l'irrigazione delle piante.

L'uso di prese intelligenti nell'installazione di un contatore elettrico a due tariffe permette di ridurre la voce delle bollette mensili del 30-40%.

Durante le ore di punta tariffaria, in cui il prezzo per kilowatt di energia consumata supera di una volta e mezzo quello normale, il consumatore si disconnetterà semplicemente, effettuando così il consumo di energia elettrica nelle ore notturne, durante le fasce tariffarie di costo minimo.

La presa timer aiuterà nei terreni adiacenti alla casa ad avviare automaticamente il dispositivo di sicurezza, l'illuminazione della serra e l'illuminazione dell'area durante le ore notturne.

I dispositivi di questo tipo sono molto utili per chi ama guardare la televisione fino a tardi e spesso si addormenta davanti allo schermo. Oltre al fatto che il televisore acceso consumerà continuamente energia elettrica per diverse ore, agirà anche come generatore di onde elettromagnetiche, che hanno un effetto molto negativo sulla qualità del sonno.

La presa con timer, per principio di funzionamento, è molto simile a un relè temporizzato: dopo la scadenza dell'intervallo di tempo impostato dal programma, apre/chiude i contatti.

Classificazione delle prese timer

In sostanza, le prese con timer non possono essere considerate tali nel senso comune. A differenza dei blocchi fissi incassati o delle prese a superficie, assomigliano più a un adattatore a blocchi. Il dispositivo combina sia la presa che il timer.

Nel corpo di tale commutatore è presente una presa di alimentazione in uscita per collegare la spina di un apparecchio elettrico, oltre a un connettore a spina necessario per l'alimentazione da una presa fissa.

Sul corpo dei dispositivi ci sono due perni simili a quelli presenti in una spina elettrica. L'alimentazione ai contatti di uscita in tali dispositivi non viene fornita in modo continuo.

I punti di commutazione programmabili, che funzionano secondo il principio del relè, hanno lo scopo di garantire il collegamento sia di elettrodomestici che di apparecchiature professionali a 220 V.

Il criterio principale di classificazione dei dispositivi è il range di regolazione e il tipo di cavo utilizzato. In base al modo di impostazione dell'intervallo, le prese temporizzate si dividono in due tipi: meccaniche e digitali. Ogni tipo ha i propri notevoli vantaggi e i suoi specifici svantaggi.

#1: Dispositivi meccanici tradizionali

I modelli prodotti mezzo secolo fa funzionavano grazie al movimento di un meccanismo composto da ingranaggi. Erano azionati da una molla a spirale. Lo stesso principio si applica agli orologi meccanici.

I modelli moderni sono dotati di un motore elettrico a impulsi a bassa velocità.

Grazie al motore elettrico a impulsi a bassa velocità, i modelli moderni sono meno rumorosi, ma più dipendenti da una fonte di alimentazione esterna.

Alla base del funzionamento dei dispositivi c'è un tradizionale schema meccanico di organizzazione del controllo e monitoraggio del punto elettrico. Esso garantisce un movimento rotatorio continuo del disco, sotto l'azione del quale avviene la chiusura e l'apertura dei contatti.

L'immissione dei dati programmatici del funzionamento dell'apparecchiatura viene effettuata tramite singoli segmenti-pulsanti sulla scala temporale installata sul corpo. Ogni pulsante è responsabile dell'intervallo di 15 o 30 minuti ad esso assegnato.

Il timer può essere attivato fino a ogni quarto d'ora al giorno. Il numero di cicli è limitato dalla discretizzazione dell'impostazione del tempo; in media al giorno può arrivare a 96 volte.

Il compito del timer è quello di organizzare la fornitura di elettricità al dispositivo quando viene premuto uno dei segmenti. In commercio esistono modelli in cui per disattivare il dispositivo è necessario spingere in dentro i pulsanti di commutazione, e altri in cui i pulsanti devono essere sollevati.

La maggior parte dei modelli a orologeria meccanica è dotata di una scala temporale circolare, lungo il cui contorno esterno si trova una serie di pulsanti di commutazione.

Tramite l'interruttore di posizione del dispositivo, è possibile passare dalla modalità programmabile a quella normale. Di solito viene installato lateralmente e dotato di un dispositivo di segnalazione luminosa.

Il principio di funzionamento delle prese timer di categoria meccanica ha determinato il loro principale difetto. Non è possibile programmarle per più di 24 ore. Ciò è dovuto al fatto che la velocità di rotazione del disco dotato di contatto dipende direttamente dal rapporto di trasmissione del riduttore, che riduce il numero di giri dell'albero del motore elettrico impulsivo al minuto.

Teoricamente esistono metodi che consentono di far compiere al disco esecutivo un giro non in 24 ore, ma in 48 ore. Ad esempio: per fare ciò si aumenta il numero di ingranaggi, complicando così il riduttore, oppure si aumenta il diametro del disco stesso. Ma tale modifica influisce sull'ingombro del dispositivo e pertanto nella pratica non viene quasi mai utilizzata.

Un altro notevole svantaggio delle prese meccaniche dotate di timer è la dipendenza del loro disco esecutivo dal normale funzionamento della fonte di alimentazione esterna.

Se per qualsiasi motivo la frequenza della corrente alternata dovesse discostarsi dal valore nominale di 50 Hz, il meccanismo inizia ad 'anticipare' o, al contrario, a 'ritardare'

Sebbene la dipendenza del dispositivo meccanico dalla tensione di rete possa essere considerata anche un vantaggio. Anche in caso di interruzione di corrente, il meccanismo eseguirà comunque il programma impostato, solo che realizzerà l'operazione un po' più tardi.

Come realizzare da sé un relè temporizzato per una presa normale, è dettagliatamente descritto in uno dei articoli popolari del nostro sito.

#2: Modelli elettronici digitali

I modelli elettronici hanno una gamma di programmazione più ampia. Il numero di variazioni può superare il centinaio.

I dispositivi di tipo elettronico funzionano tramite circuiti a relè, il cui controllo è effettuato da un microcontrollore programmabile integrato.

La programmazione del funzionamento del dispositivo avviene tramite la pressione dei tasti sul blocco, il cui numero può variare da sei a dieci. Il controllo dello stato dell'apparecchio e della sua modalità operativa viene effettuato tramite il display.

Il motore esecutivo nei modelli elettronici non dipende dalla fonte di alimentazione esterna perché è dotato di una batteria che funge da riserva. La batteria è in grado di garantire il funzionamento autonomo del dispositivo per 100 ore o più.

In seguito, per ricaricare tale batteria, è sufficiente collegare il dispositivo alla rete elettrica senza carico per 12-14 ore.

In caso di interruzione di corrente di emergenza, grazie all'attivazione della batteria, il commutatore non nota alcuna differenza, chiudendo comunque il contatto nel periodo stabilito.

A differenza dei modelli meccanici, in cui l'intervallo di attivazione è limitato a parametri di 15 e 30 minuti, nei dispositivi elettronici è possibile programmare l'accensione con una precisione di due secondi.

Funzioni principali dei tasti programmabili:

• «Timer» – per inserire e confermare i dati durante il funzionamento del dispositivo a 12 e 24 ore;
• «Hour, minute» – impostazione dell'ora in combinazione con il tasto «Timer»;
• «Week» – selezione e impostazione per la settimana;
• «Rst/Rcl» – annulla e ripristina il programma;
• «On/auto/off» – selezione della modalità di funzionamento manuale o automatica.

La maggior parte dei modelli è dotata della funzione «Random». Questa funzione con anticipo fluttuante del timer consente di accendere il carico della presa da due minuti a mezz'ora in ordine casuale, simulando così la presenza di una persona nella stanza.

L'accensione degli apparecchi elettrici collegati tramite il dispositivo non è legata a un orario specifico, il che può confondere gli «osservatori» che tentano di scoprire se ci sono persone in casa.

Sul mercato sono presenti anche modelli che supportano l'impostazione e la memorizzazione dei programmi di accensione/spegnimento per singoli giorni della settimana. Ad esempio, il modello TM-22 di “Feron”.

Criteri per una scelta oculata

In quasi tutti i prodotti di questo tipo, la capacità di carico è di 16 A con una frequenza di 50 Hz per corrente alternata a 230 V. Ma alcuni produttori senza scrupoli, nel tentativo di risparmiare, utilizzano dispositivi di interruzione di bassa qualità. In essi, i conduttori non sono progettati per elevate correnti di avviamento poiché hanno una sezione ridotta.

Non è consigliabile utilizzare prese timer di dubbia produzione per controllare scaldacqua da un kilowatt e mezzo e altri carichi di elevata potenza

Nella scelta di una presa con timer è necessario considerare una serie di parametri:

1. Tempo massimo di programmazione o intervallo di tempo.
2. Precisione del movimento dell'orologio del dispositivo e limite massimo di errore temporale durante l'esecuzione delle operazioni di commutazione.
3. Discretezza dell'impostazione del tempo di commutazione (il parametro può variare da due secondi a mezz'ora).
4. Capacità di carico del dispositivo (quali sono le correnti commutabili massime consentite).
5. Numero massimo di commutazioni programmabili al giorno.

Tutte le specifiche tecniche sono riportate nel manuale del prodotto. Tenere presente che il carico attivo e reattivo dell'apparecchiatura collegata tramite il commutatore non deve superare i valori indicati dal produttore nella documentazione allegata alla presa.

Esempio: accendendo un apparecchio di riscaldamento da 5 kW, l'intensità di corrente sarà di circa 25 A, il che sarebbe dannoso per una presa da 16 A.

Ogni di queste prese è dotata di parametri che garantiscono il livello di protezione necessario. In vendita si trovano modelli dotati di un involucro antipolvere e idrorepellente, dotati di coperture e sportelli di protezione.

Scegliendo un modello, presti attenzione al numero e alla durata degli intervalli di accensione/spegnimento per cui sono progettati

Se prevede di utilizzare gli interruttori all'esterno, è consigliabile scegliere prodotti con corpo resistente all'acqua, con grado di protezione IP pari a 44, 54 o 65. Segua il principio: più alto è l'IP, migliore è la protezione. Grazie al rivestimento termo- e idroresistente dei corpi, questi dispositivi possono funzionare in un intervallo di temperature da -10 a +40°C.

Scegliendo una presa per un'abitazione in cui ci sono bambini piccoli e curiosi, vale la pena considerare l'acquisto di un dispositivo dotato della funzione «protezione bambini». I dispositivi di questo tipo sono dotati di speciali otturatori che impediscono il contatto diretto di corpi estranei con i contatti elettrici.

Per quanto riguarda i produttori, sul mercato russo i prodotti dei principali marchi commerciali sono i più popolari: «Legrand», «ABB», «Berker», «Wessen», «Schneider Electric».

Tra i modelli più economici, vale la pena considerare i prodotti dei marchi «Feron Company» e «Expert», che per qualità non sono affatto inferiori ai produttori europei.

La fascia di prezzo delle prese con spegnimento automatico è ampia. Il costo dei modelli meccanici parte da 2,50 € in su. Le prese-timer digitali automatiche costano da 5 € in su.

Informazioni sulle prese intelligenti con controllo a distanza e criteri per la loro scelta potete leggere qui.

Caratteristiche di installazione delle prese a spegnimento automatico

Per programmare una presa meccanica è necessario eseguire alcune operazioni:

1. Ruotando la rotella, impostare l'ora corrente.
2. Facendo riferimento al quadrante, utilizzando i segmenti, impostare l'ora desiderata per l'accensione del dispositivo.
3. Azionare e collegare all'alimentazione il dispositivo stesso, in modo che inizi a svolgere il compito assegnato.

Il principio di impostazione per una presa meccanica con timer per lo spegnimento è identico.

Il processo di programmazione di una presa con timer elettronico è più complesso.

Prima di utilizzare il dispositivo, è necessario studiare attentamente il manuale di istruzioni, poiché interruttori con la stessa funzione possono differire notevolmente nel metodo di programmazione.

La programmazione del dispositivo viene eseguita nel seguente ordine.

1. Il dispositivo viene collegato alla rete in modo che la batteria interna si ricarichi. Il tempo di ricarica dipende dal produttore. È indicato nel manuale.
2. Si attiva l'accensione e si impostano l'ora corrente e il giorno della settimana, nonché la modalità di visualizzazione. Se necessario, si cancella la memoria del dispositivo utilizzando la funzione 'Master Clear'.
3. Tramite il sistema di programmazione 24/7 si imposta il timer. Impostando l'ora di accensione e spegnimento, è possibile selezionare ogni giorno o qualsiasi altra combinazione.
4. Per completare la configurazione della modalità, si preme nuovamente il tasto 'Time' e si torna al display con l'ora corrente.
5. Si collega la presa alla rete e si collega il carico.

Durante la configurazione, è necessario assicurarsi che i programmi impostati non si sovrappongano. In caso contrario, quando si impostano due configurazioni mutualmente esclusive, avrà la priorità quella corrispondente all'opzione 'Off' rispetto all'impostazione 'On'.

Ad esempio, impostando nel primo blocco l'accensione della presa dalle 12:00 alle 22:00, e nel secondo lo stesso giorno, ma dalle 15:00 alle 19:00, il timer si accenderà alle 12:00 e si spegnerà alle 19:00, nonostante secondo il programma del secondo blocco dovrebbe funzionare fino alle 22:00.

In generale, la configurazione delle prese automatiche non presenta particolari difficoltà. Per un funzionamento più corretto degli apparecchi, è sufficiente non dimenticare di cambiare l'ora in base all'ora solare e all'ora legale.

Conclusioni e video utili sull'argomento

Video #1. Principi di funzionamento di una presa meccanica giornaliera con timer:

Video #2. Panoramica dei modelli di prese con timer più diffusi in vendita:

La presa automatica con timer è un'opzione economica ma efficace per automatizzare i regimi di alimentazione elettrica delle abitazioni private. L'acquisto di un dispositivo digitale è giustificato quando è realmente necessario impostare algoritmi di accensione complessi ed eseguire automaticamente un programma settimanale.

Se si esegue lo stesso programma ogni giorno, non vale la pena pagare di più, limitandosi all'installazione di un dispositivo meccanico con un orologio elettromeccanico giornaliero.

Attendiamo i Suoi racconti sull'esperienza d'uso delle prese intelligenti. Potrà scrivere un commento nel blocco sottostante. Qui, per favore, ponga domande e condivida le ultime novità nel settore delle prese con timer.