Interruptor de cartão: para que serve, como escolher e conectar corretamente

Nas casas modernas há muitos cômodos e muitos eletrodomésticos. Ao sair de casa, deixar a maior parte dos equipamentos elétricos ligados é desvantajoso devido ao desperdício desnecessário de eletricidade.

É preciso gastar tempo percorrendo os cômodos, desligando aparelhos e iluminação. Existe um dispositivo capaz de desligar todas as redes elétricas 'desnecessárias' com um único movimento – o interruptor por cartão.

Neste artigo, examinaremos detalhadamente os princípios de funcionamento dos interruptores de cartão, seus tipos e características de instalação.

Princípios de economia de energia doméstica

Até os anos 90, os apartamentos urbanos eram equipados com o maior número de eletrodomésticos. Para as casas de campo, as redes elétricas locais simplesmente não tinham capacidade suficiente – até a geladeira funcionava com interrupções.

E também havia poucos eletrodomésticos disponíveis naquela época – televisão, geladeira, máquina de lavar, aspirador de pó, aparelho de som estéreo e rádio.

Finalmente, o custo do quilowatt elétrico naquela época era baixo – lâmpadas deixadas acesas em um cômodo ou rádio ligado aumentavam apenas ligeiramente o valor da conta de eletricidade.

O uso de um cartão-chave para ativar e interromper o fornecimento de energia aos pontos de alimentação da casa disciplina
os moradores, contribuindo para a melhor redução dos gastos de energia. Aparelhos deixados ligados em uma casa vazia – são gastos sem propósito.

Hoje a situação é diferente: em cada casa/apartamento não há poucos aparelhos elétricos. Uma coisa é monitorar cinco ou seis consumidores domésticos de eletricidade como televisão ou lâmpada de quarto. Outra coisa é tentar rastrear 20 ou mais dispositivos regularmente conectados à rede elétrica.

O ritmo da vida moderna não permite isso, sempre falta tempo. Mas também não há vontade de pagar por quilowatts extras, consumidos em vão por gadgets 'esquecidos'.

Os interruptores de cartão permitem economizar energia elétrica doméstica. Instalando o receptor de cartão perto da porta de entrada, resta apenas retirar o cartão dele cada vez que não houver mais ninguém em casa – todas as linhas de energia desnecessárias serão desligadas.

Claro que um dispositivo de instalação elétrica com cartão não é capaz de decidir quais redes internas de energia da casa devem ser desligadas. No entanto, é necessário integrá-lo corretamente nas redes de fornecimento elétrico da casa.

Finalidade do interruptor de cartão

Este dispositivo de limitação de fornecimento de energia é utilizado há muitos anos em complexos hoteleiros. O cartão-chave do quarto é inserido no leitor de cartões após abrir a fechadura da porta – nos quartos, a iluminação e os eletrodomésticos (ar condicionado, televisão, etc.) são ligados.

Ao sair do quarto do hotel, o hóspede deve retirar o cartão do 'bolso' do interruptor, desligando os sistemas de energia secundários.

A otimização dos custos de eletricidade incentiva os hotéis a equiparem os quartos dos hóspedes com esses dispositivos.
Os modernos leitores de cartão de gerenciamento ativo de energia também garantem a proteção da propriedade do hotel contra a equipe (por exemplo, o conteúdo do bar).

Assim, o hotel otimiza os gastos com eletricidade. Os hóspedes devem levar o cartão-chave ao sair do quarto, o que significa que não poderão deixar a luz do banheiro acesa ou a televisão e o ar condicionado ligados.

Vamos avaliar a escala da economia. Por exemplo, uma lâmpada LED de 22 W deixada acesa por 10 horas consumirá 220 Wh de eletricidade. Em um ano, essa lâmpada desperdiçará (com o quarto vazio) 80,3 kWh.

Em Moscou, com a tarifa de 0,0538 €, uma lâmpada deixada acesa durante o ano consumirá 4,32 €. Aparentemente pouco, mas em um hotel existem dezenas dessas lâmpadas. E considerando televisores, condicionadores de ar e outros aparelhos elétricos não desligados, o total se torna considerável.

Além da função de desligar a sub-rede elétrica, o interruptor com leitor de cartão pode ser usado para interromper o fornecimento de água durante a ausência dos moradores.

Basta equipar as entradas de água com válvulas especiais (normalmente fechadas) de corte de abastecimento de água e conectar um grupo de fios de alimentação elétrica delas ao dispositivo de cartão.

Benefício do receptor de cartão em uma casa residencial

Para hotéis, equipar os quartos com interruptores de cartão é uma medida necessária para economizar energia. Mas será que um dispositivo semelhante é necessário em uma residência?

Além dos interruptores de cartão, são produzidos dispositivos de economia de energia controlados por chaveiro.
Existem interruptores de contato e com receptor de chaveiro. Os últimos são mais convenientes, pois o interruptor serve também como “local de armazenamento” do chaveiro com a chave.

Se em um apartamento ou casa houver menos de quatro ou cinco cômodos (incluindo cozinha, banheiro, etc.), então a divisão da rede elétrica doméstica em linhas obrigatórias e secundárias, com o desligamento destas na ausência dos moradores, em princípio, não é especialmente necessária.

Com um número pequeno de cômodos, é mais fácil controlar por si mesmo do que configurar um fornecimento de energia dividido, 'amarrado' ao leitor de cartão.

No entanto, a realidade atual dos serviços públicos em muitas cidades força os proprietários de apartamentos a abandonar o fornecimento central de energia térmica – instalar aquecedores elétricos, montar pisos aquecidos com resistências elétricas.

Ao sair de casa por muitas horas e deixar os sistemas de geração de energia térmica em funcionamento ativo, o proprietário, mesmo de uma pequena residência, gasta dinheiro desnecessariamente.

Quanto aos imóveis residenciais com área superior a 80 m² – o uso de um interruptor de cartão nessa casa é certamente vantajoso. Mas conectar as linhas elétricas domésticas que podem ser desligadas a um interruptor receptor de cartão só é adequado em situações em que os moradores ficam muito tempo ausentes.

Por exemplo, se o apartamento fica vazio da manhã (quando os moradores vão para o trabalho/escola) até a noite, ou uma casa de campo visitada pelos proprietários de vez em quando.

Sub-redes desligáveis e não desligáveis dos aparelhos elétricos

O conjunto moderno de fiação elétrica em residências é formado por vários grupos independentes, conectados a disjuntores individuais no quadro de distribuição.

Os principais objetivos: simplificar futuras tarefas de reparo e permitir o uso de cabos de diferentes seções (conforme necessário). A expansão desses objetivos será a divisão dos grupos de fiação em duas sub-redes – a principal (não desligável) e a secundária (desligável).

A divisão dos consumidores de corrente e pontos de alimentação em grupos com conexão a disjuntores individuais é conveniente por muitas
razões, incluindo a possibilidade de controlar a alimentação elétrica para grupos opcionais (sub-redes). A imagem
mostra um esquema exemplar de formação dos grupos da rede elétrica doméstica

Sub-rede não desligável. Inclui os pontos de alimentação de aparelhos domésticos que precisam de fornecimento constante de energia – geladeira, fogão elétrico e micro-ondas. A alimentação para os dois últimos tipos de eletrodomésticos geralmente é necessária para o funcionamento dos relógios embutidos.

Além disso, a alimentação elétrica contínua será útil para a máquina de lavar automática – ela pode funcionar no modo de "lavagem programada" sem a intervenção do proprietário. Talvez, na ausência dos donos, o computador precise funcionar.

Por exemplo, para baixar arquivos grandes da internet. Os grupos de fiação da sub-rede não desligável da casa são conectados aos disjuntores no quadro elétrico.

Sub-rede desligável. Inclui todos os grupos de luminárias (iluminação principal, auxiliar, cênica etc.) e pontos de alimentação (tomadas) aos quais não estão conectados aparelhos da sub-rede não desligável.

Na sub-rede desligável também são incluídos os grupos de fiação que alimentam aparelhos domésticos cujo funcionamento não é necessário na ausência dos moradores – por exemplo, aquecedor e sistema de ar condicionado split, televisão e coifa de cozinha, piso aquecido com resistências elétricas, etc.

Os grupos da sub-rede desligável são conectados a um interruptor geral – o receptor de cartão.

Tipos de interruptores-receptores de cartão

Tendo um princípio de funcionamento semelhante, os interruptores economizadores de energia variam entre simples e mais complexos. Os primeiros são adequados para apartamentos e casas de área relativamente pequena, os segundos serão mais convenientes em complexos residenciais com um grande número de ambientes equipados com numerosos equipamentos elétricos.

Se não houver cartão no 'bolso', os contatos do interruptor ficam fechados – a alimentação elétrica externa não chega às sub-redes dos ambientes.

Ao inserir um cartão com características específicas, o usuário fecha os contatos do dispositivo, ativando o fornecimento de energia elétrica aos pontos de alimentação nos ambientes. Tamanhos comuns de cartão para interruptor economizador de energia: comprimento a partir de 80 mm; largura até 54 mm; espessura de 0,8 a 1,2 mm.

Esquema de ligação do interruptor de cartão passivo à rede de alimentação elétrica da casa (apartamento). O desligamento
da energia elétrica é alcançado interrompendo a rede através da fiação de fase.

Interruptores simples (passivos)

A ativação do fornecimento de energia na rede elétrica controlada por esse interruptor pode ser feita tanto com o cartão-chave padrão quanto com qualquer outro cartão de tamanho semelhante. Por exemplo, pode-se inserir um cartão de visita ou uma folha de calendário de mesa para que o leitor de cartão ative o fornecimento de energia.

Tais dispositivos são baratos e bastante eficazes, por isso são usados em muitos complexos hoteleiros e residenciais.

A possibilidade de substituir o cartão original por um fragmento de papelão da mesma forma simplifica as tarefas de reprodução da chave de cartão em caso de perda das amostras padrão ou necessidade de um número maior delas (para a faxineira, por exemplo).

Interruptores aprimorados (ativos)

O cartão-chave para tais dispositivos contém um chip que ativa interruptores apenas de um padrão específico – Temic, Emmarin, Mifare e outros.

Sendo um elemento completo do complexo SKUD com possibilidade de integração em um sistema online de controle de acesso a ambientes residenciais, o leitor de cartão ativo não aceitará um cartão falso (por exemplo, de papelão) como chave válida.

Possuindo a capacidade de reconhecer a prioridade do cartão, o interruptor de cartão ativo gerencia a rede com
uma organização mais complexa. No entanto, as sub-redes conectadas ao leitor de cartão devem ser configuradas corretamente – pensando no uso futuro pelos proprietários e pela equipe de manutenção.

Interruptores inteligentes (dispositivos smart)

São equipados com cartões-chave capazes não apenas de determinar a pertença da chave a este sistema, mas também de reconhecer a faixa de suas capacidades. Ou seja, a ativação da alimentação em toda a sub-rede ocorre apenas com o cartão do proprietário da casa inserido no leitor de cartão.

Se um cartão de funcionário da limpeza for inserido no leitor de cartão inteligente, o fornecimento de energia de grupos de rede estritamente específicos será ativado. Com o cartão da faxineira, a alimentação elétrica da iluminação e de várias tomadas necessárias para conectar o aspirador é ativada, mas, por exemplo, a banheira de hidromassagem e a televisão permanecerão desligadas.

Observe que, com exceção dos cartões-chave dos proprietários da casa, todos os outros cartões para o leitor de cartão inteligente requerem programação correta (é necessário um dispositivo programador) com definição de restrições para cada um deles. Naturalmente, o bloco leitor de cartão também precisa da inserção programável de cenários de acesso à alimentação da rede para cada cartão-chave.

Características da instalação de interruptores receptores de cartão

Idealmente, se os dispositivos de cartão destinados ao controle da alimentação elétrica de sub-redes domésticas forem projetados para tensão de 220V e corrente de 30A. Isso permitirá que os interruptores realizem com segurança a comutação de corrente do grupo de rede ao qual os aparelhos domésticos mais energeticamente exigentes estão conectados.

Com características de trabalho menores, mas com a necessidade de gerenciar grupos de rede com numerosos consumidores de energia, a carga no interruptor de economia de energia será muito alta.

Por exemplo, entre os aparelhos domésticos que exercem uma carga elevada na rede elétrica, podemos destacar a máquina de lavar roupa, o sistema split e a chaleira elétrica. Portanto, os modelos de comutadores com leitor de cartão projetados para corrente inferior a 30A devem ser equipados com um arrancador adicional.

A instalação do leitor de cartão deve ser realizada com mais responsabilidade do que a dos interruptores de tecla. Atenção especial é dada à ordem de conexão da fiação aos contatos. Na imagem – o interruptor, cuja montagem é discutida abaixo

A estrutura de instalação do leitor de cartão é formada por dois elementos principais – o corpo principal (mecanismo) do dispositivo e o quadro de montagem. O corpo do mecanismo principal dos dispositivos leitores de cartão de algumas marcas é fornecido com um inserto decorativo removível.

Vamos considerar a ordem de montagem do interruptor de cartão usando o exemplo do modelo Schneider Electric:

• Enganchando com uma chave de fenda o inserto decorativo no corpo do mecanismo, remova-o. Desaparafuse os dois parafusos de fixação;
• Desmonte o quadro e a tampa;
• Fixe os fios da linha elétrica, inserindo suas extremidades descascadas nos terminais de contato correspondentes ao esquema, aperte com parafusos;
• Insira o corpo na cavidade da caixa de montagem. Dependendo do tipo de caixa de montagem utilizada, aperte as presilhas de expansão com dois parafusos ou aparafuse dois parafusos auto-roscantes;
• Coloque o quadro. Posicione a tampa, deslizando-a no quadro de cima para baixo até que os ressaltos de fixação se engatem;
• Aperte os dois parafusos, coloque o revestimento decorativo.

A instalação do dispositivo de cartão é feita em caixas de montagem plásticas, projetadas para expansão por presilhas (GOST 8594-80) ou para fixação com parafusos auto-roscantes. Em qualquer caso, aperte os parafusos alternadamente e gradualmente.

Interruptor economizador de energia por cartão em casa residencial

No uso doméstico, o mais conveniente é usar um dispositivo de recepção de cartão do tipo passivo: não requer programação; cartões idênticos; é permitido o uso de cartões caseiros (por exemplo, de papelão) de tamanho adequado.

Como alternativa, você pode não levar o cartão consigo – colocá-lo ou pendurá-lo perto do interruptor, assim o cartão-chave não se perderá nem será esquecido em algum lugar fora de casa.

A rede elétrica local sob controle do interruptor com cartão deve conter disjuntores que controlam o funcionamento dos grupos de rede. O princípio de integração dos disjuntores é mostrado na imagem.

Para dispositivos ativos e interruptores inteligentes, será necessária uma distribuição clara dos cartões-chave por nível de acesso: cartões principais (que ativam todos os subsistemas de energia) – para os proprietários da casa; cartões limitados (que ativam alguns pontos de alimentação elétrica) – para o pessoal de serviço (faxineiras, jardineiros, etc.).

Cada cartão ativo é programado em um dispositivo especial para o nível de acesso e, em seguida, marcado para reconhecimento visual.

Deve-se considerar que um dia o proprietário pode esquecer seu cartão-chave ativo fora de casa, e não há outra maneira de iniciar o fornecimento de energia da residência. Portanto, além dos cartões de acesso principal, que os moradores carregam consigo, é necessário manter em casa uma ou duas cópias dos cartões programados como reserva.

Conclusões e vídeo útil sobre o tema

Após a remoção do cartão do 'bolso' do interruptor, o desligamento das sub-redes domésticas ocorrerá após 30 segundos:

O mestre explica como conectar corretamente um dispositivo passivo com cartão à sub-rede servida:

O interruptor controlado por cartão, além de economizar energia, permitirá ligar a luz em toda a casa com um único movimento, o que é conveniente. Afinal, ao anoitecer, pode ser difícil encontrar a tecla do interruptor em outro cômodo. O receptor de cartão é um dispositivo simples, mas tem muitos benefícios.

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