Tomadas com temporizador: tipos, princípio de funcionamento, qual escolher e por quê

No contexto da crise energética, o conceito de casa inteligente, segundo o qual o controle de todos os processos é realizado por eletrônicos, é extremamente relevante. Com a ajuda de dispositivos que funcionam com base no princípio de relé de tempo, é possível implementar alguns de seus elementos sem dificuldade.

Vamos explicar a você como funciona uma tomada com timer. No artigo apresentado para leitura, é detalhado quais tipos de produtos o mercado moderno oferece e como eles diferem. Com base em nossos conselhos, será mais fácil escolher o dispositivo inteligente.

Para uma representação visual das tomadas inteligentes, o texto é complementado com apresentações em vídeo e seleções de fotos.

Princípio de funcionamento das tomadas inteligentes

A automação de uma função específica ou de um processo como um todo envolve o uso de sensores que reagem e transmitem informações sobre os parâmetros de operação ao mecanismo central de controle. No entanto, a aquisição deste equipamento caro está ao alcance de poucos.

A instalação de tomadas desligáveis ajuda a resolver parcialmente a questão da automação e do gerenciamento da energia elétrica.

O método de comutação dos contatos elétricos nesses dispositivos baseia-se no fato de que, quando o relé é acionado, os condutores são fechados.

Dependendo do tipo de modelo escolhido e de seus parâmetros técnicos, a tomada inteligente pode oferecer a configuração de dois tipos de programas:

1. Diário – quando o processo é limitado a um período de 24 horas.
2. Semanal – prevê a possibilidade de programar o início e o fim do funcionamento dos aparelhos elétricos separadamente para cada dia da semana.

Em qualquer casa, há muitos aparelhos que podem precisar de ligação retardada com o uso de um temporizador de 220 V. As tomadas com temporizador ajudam a resolver várias tarefas ao mesmo tempo, ou seja, realizar:

• Controle de equipamentos elétricos. Incluindo máquina de lavar, bomba, aquecedor, multicooker… As tomadas que ligam automaticamente também podem ser usadas para acender luzes e aquecer aquários, galinheiros ou celeiros com animais.
• Controle de iluminação. A ativação automática de música e luz pode ajudar a criar a impressão e o efeito de presença dos proprietários no ambiente, permitindo assim proteger a residência contra a invasão de 'convidados' indesejados.
• Automação de trabalhos agrícolas. Todos os processos que não exigem participação humana direta podem ser automatizados com sucesso, por exemplo, ventilação de estufas, cuidado com animais domésticos, irrigação de plantas.

O uso de tomadas inteligentes com a instalação de um medidor de eletricidade de duas tarifas permite reduzir o valor das contas mensais em 30-40%.

Durante os horários de pico das tarifas, em que o preço por quilowatt de energia consumida é uma vez e meia maior que o normal, o consumidor simplesmente desligará, consumindo eletricidade durante a noite nos horários de tarifação mínima.

A tomada com temporizador ajudará em terrenos particulares a ligar automaticamente um dispositivo de segurança, a iluminação da estufa e a iluminação da área durante a noite

Dispositivos deste tipo são muito relevantes para quem gosta de assistir TV até tarde e muitas vezes adormece em frente à tela. Além de a TV ligada consumir energia continuamente por várias horas, ela também atua como um gerador de ondas eletromagnéticas, que afetam muito negativamente a qualidade do sono.

A tomada com temporizador, em termos de princípio de funcionamento, é muito semelhante a um relé de tempo: após o término do intervalo de tempo programado, ela fecha/abre os contatos

Classificação das tomadas com timer

Na verdade, as tomadas que se desligam não podem ser consideradas como tais no sentido habitual. Ao contrário dos blocos embutidos fixos ou pontos de superfície, elas se assemelham mais a um adaptador de bloco. O dispositivo combina em si uma tomada e um temporizador.

No corpo desse comutador, há um soquete de força de saída para conectar o plugue de um aparelho elétrico, bem como um conector de tomada necessário para alimentação a partir de um ponto fixo.

No corpo dos dispositivos, há dois pinos semelhantes aos de um plugue elétrico. A alimentação elétrica para os contatos de saída nesses dispositivos não é fornecida continuamente.

Pontos de comutação programáveis, que funcionam com base no princípio do relé, destinam-se a conectar tanto eletrodomésticos quanto equipamentos profissionais em 220 V

O principal critério para classificar os dispositivos é a faixa de ajuste e o tipo de fio usado. Dependendo do método de definição do intervalo, as tomadas temporizadoras são divididas em dois tipos: mecânicas e digitais. Cada tipo tem suas próprias vantagens significativas e desvantagens inerentes.

#1: Dispositivos mecânicos tradicionais

Os modelos fabricados há meio século atrás funcionavam pelo movimento de um mecanismo composto por engrenagens. Eles eram acionados por uma mola espiral. Os relógios mecânicos funcionam pelo mesmo princípio.

Os modelos modernos são equipados com um motor elétrico de impulso de baixa velocidade.

Graças ao motor elétrico de impulso de baixa velocidade, os modelos modernos são menos ruidosos, mas mais dependentes de uma fonte de energia externa.

O funcionamento dos dispositivos baseia-se no esquema mecânico tradicional de organização do controle e monitoramento do ponto elétrico. Ele garante o movimento rotativo contínuo do disco, sob o qual ocorre o fechamento e a abertura dos contatos.

A inserção dos dados programáticos de operação do equipamento é definida por meio de segmentos-chave individuais na escala de tempo montada no corpo. Cada chave é responsável pelo intervalo de 15 ou 30 minutos atribuído a ela.

Em um dia, o temporizador pode ser ligado a cada quinze minutos. O número de ciclos é limitado pela discretização da configuração de tempo; em média, pode chegar a 96 vezes por dia.

A função do temporizador é organizar o fornecimento de energia elétrica ao dispositivo quando um dos segmentos é pressionado. Existem modelos à venda nos quais, para desligar o dispositivo, os botões de comutação precisam ser pressionados, e outros em que as teclas precisam ser levantadas.

A maioria dos modelos mecânicos é equipada com uma escala de tempo circular, ao longo do contorno externo da qual há uma série de botões de comutação.

Com a chave seletora de posição do dispositivo, é possível alternar do modo programável para o modo normal. Geralmente, é instalada na lateral e equipada com um dispositivo de indicação luminosa.

O princípio de funcionamento das tomadas-temporizadores da categoria mecânica determinou sua principal desvantagem. Nelas não é possível programar além de 24 horas. Isso se deve ao fato de que a velocidade de rotação do disco equipado com contato depende diretamente da relação de transmissão do redutor, que reduz o número de rotações do eixo do motor elétrico de impulso por minuto.

Teoricamente, existem maneiras de fazer o disco atuador girar não em um dia, mas em 48 horas. Por exemplo: para isso, aumenta-se o número de engrenagens, complicando assim o redutor, ou aumenta-se o diâmetro do próprio disco. Mas essa modernização reflete na robustez do aparelho e, portanto, praticamente não é usada na prática.

Outra desvantagem significativa das tomadas mecânicas equipadas com temporizador é a dependência do seu disco atuador do funcionamento normal da fonte de alimentação externa.

Se a frequência da corrente alternada por algum motivo diferir do valor nominal de 50 Hz, o mecanismo começa a "adiantar" ou, ao contrário, "atrasar"

Embora a dependência do dispositivo mecânico da tensão da rede também possa ser considerada um ponto positivo. Mesmo em caso de corte de energia de emergência, o mecanismo ainda executará o programa programado, só que realizará a tarefa um pouco mais tarde.

Como fazer você mesmo um relé de tempo para uma tomada comum, está descrito em detalhes em um dos artigos populares do nosso site.

#2: Modelos eletrônicos digitais

Os modelos eletrônicos têm uma faixa de programação mais ampla. O número de variações pode chegar a mais de cem.

Os dispositivos do tipo eletrônico funcionam por meio de circuitos de relé, cujo controle é feito por um microcontrolador programável embutido.

A programação do funcionamento do dispositivo é feita pressionando teclas no bloco, cujo número pode variar de seis a dez. O controle do estado do aparelho e seu modo de operação é feito através do display.

O motor atuador nos modelos eletrônicos não depende da fonte de alimentação externa porque é equipado com uma bateria que atua como um análogo de reserva. A bateria pode garantir o funcionamento autônomo do dispositivo por 100 horas ou mais.

Posteriormente, para recarregar essa bateria, basta conectar o dispositivo à rede elétrica sem carga por 12 a 14 horas.

Em situação de corte de energia elétrica, graças ao acionamento da bateria, o comutador não sente diferença, fechando o contato no período programado.

Ao contrário dos modelos mecânicos, nos quais o intervalo de ativação é limitado a parâmetros de 15 e 30 minutos, nos dispositivos eletrônicos é possível programar a ativação com precisão de até dois segundos.

Funções principais das teclas de programa:

• «Timer» – para inserir e confirmar dados durante o funcionamento do dispositivo em 12 ou 24 horas;
• «Hour, minute» – ajuste da hora em conjunto com a tecla «Timer»;
• «Week» – seleção e ajuste para a semana;
• «Rst/Rcl» – realiza a anulação e restauração do programa;
• «On/auto/off» – seleção do modo manual ou automático de funcionamento.

Na maioria dos modelos, está presente a função «Random». A função com avanço flutuante do temporizador permite ligar a carga da tomada de dois minutos a meia hora em ordem aleatória, simulando assim a presença de uma pessoa no ambiente.

A ativação dos aparelhos elétricos conectados através do dispositivo não está vinculada a um horário específico, o que pode confundir os «observadores» que tentam descobrir se há pessoas em casa.

Também estão disponíveis no mercado modelos que suportam a configuração e memorização dos modos de desligar/ligar para dias específicos da semana. Por exemplo, o modelo TM-22 da empresa “Feron”.

Critérios para uma escolha adequada

Em praticamente todos os produtos deste tipo, a capacidade de carga é de 16 A a 50 Hz para corrente alternada de 230 V. Mas alguns fabricantes inescrupulosos, na tentativa de economizar, utilizam dispositivos de comutação de baixa qualidade. Neles, os condutores não são dimensionados para alta corrente de partida, pois possuem seção transversal pequena.

Tomadas com temporizador de produção duvidosa não devem ser usadas para controlar aquecedores de água de 1,5 quilowatts e outros consumidores de alta potência.

Ao escolher uma tomada com temporizador, deve-se considerar uma série de parâmetros:

1. Tempo máximo de programação ou intervalo de períodos de tempo.
2. Precisão do relógio do dispositivo e o limite máximo de erro de tempo ao executar operações de comutação.
3. Discretização do ajuste do tempo de comutação (o parâmetro pode variar de dois segundos a meia hora).
4. Capacidade de carga do dispositivo (quais são as correntes comutáveis máximas permitidas).
5. Número máximo de comutações programáveis por dia.

Todas as especificações técnicas estão descritas no manual do produto. Tenha em conta que a carga ativa e reativa do equipamento conectado através do comutador não deve exceder os valores indicados pelo fabricante na documentação anexada à tomada.

Exemplo: ao ligar um aparelho de aquecimento com potência de 5 kW, a corrente será de aproximadamente 25 A, o que será prejudicial para uma tomada de 16 A.

Cada uma dessas tomadas possui parâmetros que garantem o nível de proteção necessário. Existem modelos à venda equipados com corpo à prova de poeira e corpo repelente à umidade, dotados de tampas protetoras e persianas.

Ao escolher um modelo, preste atenção à quantidade e duração dos intervalos de ligar/desligar para os quais eles são projetados

Ao planejar usar interruptores ao ar livre, é aconselhável escolher produtos com corpo à prova d'água, cujo parâmetro IP seja 44, 54 ou 65. Siga o princípio: quanto maior o IP, melhor a proteção. Graças ao revestimento térmico e resistente à umidade dos corpos, esses dispositivos podem trabalhar em uma faixa de temperatura de -10 a +40°C.

Ao escolher uma tomada para uma casa onde há crianças pequenas e curiosas, vale a pena considerar a compra de um dispositivo equipado com a função 'proteção infantil'. Dispositivos desse tipo são equipados com travas especiais que impedem o contato direto de objetos estranhos com os contatos elétricos.

Se considerarmos os fabricantes, no mercado russo os produtos das principais marcas são os mais populares: «Legrand», «ABB», «Berker», «Wessen», «Schneider Electric».

Entre os modelos mais econômicos, vale a pena considerar os produtos das marcas «Feron Company» e «Expert», que em qualidade não perdem em nada para os fabricantes europeus.

A faixa de preço das tomadas com desligamento automático é ampla. O custo dos modelos mecânicos começa a partir de 2,5 € e acima. As tomadas-timer digitais automáticas custam a partir de 5 € e acima.

Sobre tomadas inteligentes com controle remoto e orientações para sua escolha, você pode ler aqui.

Características da instalação de tomadas desligáveis

Para programar uma tomada mecânica, é necessário realizar uma série de manipulações:

1. Girando o botão, ajuste a hora atual.
2. Orientando-se pelo mostrador, use os segmentos para definir o horário programado para ligar o dispositivo.
3. Colocar o dispositivo em movimento e conectá-lo à alimentação para que ele comece a realizar a tarefa que lhe foi atribuída.

O princípio de configuração de uma tomada mecânica com timer de desligamento é idêntico.

O processo de programação de uma tomada com timer eletrônico é mais complexo.

Antes de usar o dispositivo, é necessário estudar detalhadamente o manual, pois interruptores com a mesma finalidade podem diferir drasticamente no método de programação.

A programação do dispositivo é realizada na seguinte sequência.

1. O dispositivo é conectado à rede para que a bateria interna carregue. O tempo de carga depende do fabricante. Está indicado no manual.
2. Ative a alimentação e ajuste a hora atual, o dia da semana e o modo de exibição. Se necessário, limpe a memória do dispositivo usando a função «Master Clear».
3. Usando o sistema de programação 24/7, ajuste o timer. Ao definir os horários de ligar e desligar, é possível configurar para todos os dias ou qualquer outra combinação.
4. Para finalizar a configuração do modo, pressione novamente a tecla «Time» e volte ao visor com a hora atual.
5. Conecte a tomada à rede elétrica e conecte a carga a ela.

Ao realizar a configuração, certifique-se de que os programas definidos não se sobreponham. Caso contrário, ao definir duas configurações mutuamente exclusivas, a prioridade será da que corresponde à opção «Off» sobre a configuração «On».

Por exemplo, definindo no primeiro bloco a ativação da tomada das 12h às 22h, e no segundo no mesmo dia, mas das 15h às 19h, o timer ligará às 12h e desligará às 19h, apesar de, pelo programa do segundo bloco, ele dever funcionar até as 22h.

Em geral, a configuração de tomadas automáticas não apresenta grandes dificuldades. Para um funcionamento mais correto dos dispositivos, basta não esquecer de ajustar o horário de verão e inverno nelas.

Conclusões e vídeo útil sobre o tema

Vídeo #1. Princípios de funcionamento de uma tomada mecânica diária equipada com timer:

Vídeo #2. Visão geral dos modelos populares de tomadas com timer disponíveis para venda:

A tomada automática com timer é uma opção barata e eficaz para automatizar os modos de fornecimento de energia em residências particulares. A compra de um dispositivo digital é justificada quando é realmente necessário definir algoritmos complexos de ativação e executar automaticamente um programa semanal.

Ao executar o mesmo cronograma diariamente, não vale a pena pagar mais, bastando optar por um dispositivo mecânico com relógio eletromecânico diário.

Aguardamos seus relatos sobre a experiência com tomadas inteligentes. Você pode escrever um comentário no bloco abaixo. Aqui, por favor, faça perguntas e compartilhe as novidades sobre o lançamento de tomadas com timer.