Odkręcasz łącznik, żeby zamontować w puszce inteligentny przekaźnik, a tam tylko dwa przewody: faza doprowadzona do łącznika i przewód, który idzie dalej do lampy. Niebieskiego przewodu neutralnego brak. W starszych instalacjach to norma, bo zwykły łącznik nigdy go nie potrzebował. Urządzenie sterowane przez sieć potrzebuje, a przynajmniej musi mieć z czego się zasilać, kiedy światło jest zgaszone.
Wyjścia są trzy: zostawić instalację w spokoju i założyć inteligentne żarówki, którym łącznik nie odcina zasilania, zamontować przekaźnik zaprojektowany do puszek bez neutralnego albo przenieść elektronikę tam, gdzie przewód neutralny jest. Każde rozwiązanie ma swój haczyk i większość z nich wychodzi na jaw dopiero po montażu.
Zanim zaczniesz: prace przy instalacji 230 V powinna wykonywać osoba z uprawnieniami, zgodnie z lokalnymi przepisami. Philips Hue pisze o tym wprost w swoim przewodniku po montażu podtynkowym.
Do czego potrzebny jest przewód neutralny
Przekaźnik albo ściemniacz w puszce ma elektronikę, która pracuje bez przerwy. Nasłuchuje poleceń przez Wi-Fi albo Zigbee także wtedy, gdy lampa nie świeci. Przy dostępnym przewodzie neutralnym urządzenie zasila się między fazą a neutralnym, a lampa jest po prostu obciążeniem, które załącza.
Bez przewodu neutralnego jedyna droga powrotna prowadzi przez samą lampę. Przy zgaszonym świetle urządzenie musi przepuszczać przez żarówkę niewielki prąd, a przy zapalonym pobierać energię z tego samego obwodu. Ze zwykłą żarówką żarową to działa bez kłopotu. W przypadku żarówek LED ten mały prąd potrafi wywołać delikatne żarzenie się lub migotanie, a układy zasilające niektórych żarówek LED źle go znoszą. Dlatego urządzenia bez neutralnego mają limity obciążenia i wymagają dodatkowych elementów.
Sposób 1: inteligentne żarówki i łącznik wyjęty z obwodu zasilania
Inteligentne żarówki nie wymagają grzebania w puszce, ale mają własny problem. Wyłączasz stary łącznik i żarówka traci zasilanie. Znika z sieci, a żadna aplikacja ani automatyzacja nie włączy jej, dopóki ktoś znów nie naciśnie łącznika.
W Zigbee dochodzi drugi koszt. Wiele żarówek Zigbee zasilanych z sieci pełni funkcję routera i przekazuje ruch innych urządzeń. Wyłączysz je łącznikiem, a każdy czujnik, który się przez nie komunikował, musi znaleźć inną trasę albo wypada z sieci. Nie każda żarówka jest jednak routerem. Dokumentacja Hubitat podaje, że w odróżnieniu od większości żarówek Zigbee żarówki Sengled działają wyłącznie jako urządzenia końcowe, i zaleca, żeby najpierw zbudować sieć ze stale zasilanych routerów, na przykład inteligentnych gniazdek, a dopiero potem dodawać urządzenia końcowe. Nie da się tego założyć z góry w żadną stronę, więc sprawdź, jak dana żarówka dołącza do sieci.
Rozwiązanie polega na tym, żeby żarówka miała zasilanie cały czas, a łącznik ścienny stał się pilotem. Da się to zrobić na kilka sposobów.
Moduł bateryjny za istniejącym łącznikiem
Philips Hue produkuje moduł Battery Wall Switch Module, który montuje się za obecnym łącznikiem. Według przewodnika Hue:
- zasila go bateria pastylkowa CR2450, a producent podaje jej żywotność na co najmniej pięć lat;
- nie potrzebuje przewodu neutralnego, ale wymaga mostka Hue Bridge;
- współpracuje z łącznikami klawiszowymi, dźwigienkowymi i przyciskowymi, ale nie ze ściemniaczami ani z zestawami łącznika z gniazdem w jednej ramce;
- dotychczasowe przewody fazowe łączy się dołączoną złączką, więc żarówki mają stałe zasilanie;
- ma wymiary 43 x 38 x 10 mm.
Z zewnątrz wygląda to jak zwykły łącznik, tyle że żarówki nigdy nie tracą zasilania, a naciśnięcie klawisza wysyła polecenie przez Zigbee.
Hue ma też moduł Wired Wall Switch Module, zasilany z sieci i nieco większy (41 x 37 x 15 mm). Ten jednak wymaga przewodu neutralnego, więc w opisanej sytuacji nie pomoże.
Przekaźnik z odłączonym wejściem
Wiele inteligentnych przekaźników potrafi oddzielić wejście łącznika od wyjścia. W urządzeniach Shelly Gen3 ten tryb nazywa się „Detached”: łącznik zgłasza swój stan, ale nie steruje już przekaźnikiem. Przekaźnik pozostaje załączony i zasila inteligentne żarówki, a automatyzacja zamienia naciśnięcia łącznika na polecenia dla żarówek.
James Ridgway opisuje dokładnie taki układ: Shelly Plus 1 Mini steruje żarówkami Zigbee przez Home Assistant. Stan po włączeniu zasilania ustawił na „włączony”, żeby po zaniku prądu żarówki wróciły. Wskazuje też słaby punkt: kiedy Wi-Fi albo Home Assistant nie działa, łącznik ścienny nic nie robi.
Podobny tryb, Detach Relay, ma łącznik ścienny SONOFF ZBM5. Według producenta, gdy urządzenie straci połączenie z siecią, łącznik fizyczny wraca do zwykłego sterowania światłem, co łagodzi główną wadę takich układów. Haczyk tkwi w okablowaniu. Dokumentacja SONOFF podaje, że tryb Detach Relay i obsługa inteligentnych żarówek są dostępne tylko wtedy, gdy ZBM5 jest podłączony z przewodem neutralnym.
Odłączone wejście to więc dobre rozwiązanie, gdy masz przewód neutralny, a zależy ci na inteligentnych żarówkach. W puszce bez neutralnego zwykle nie wchodzi w grę.
Powiązanie bezpośrednie jako zabezpieczenie
W Zigbee pilot bateryjny lub moduł łącznika może rozmawiać z żarówkami bezpośrednio, z pominięciem koordynatora. Zigbee2MQTT nazywa to wiązaniem. Według dokumentacji powiązany pilot steruje żarówką lub grupą nawet wtedy, gdy Zigbee2MQTT, koordynator albo Home Assistant nie działa. Konfigurujesz to w zakładce Bind danego urządzenia w panelu Zigbee2MQTT albo publikując w temacie zigbee2mqtt/bridge/request/device/bind wiadomość w rodzaju:
{"from": "my_remote", "to": "my_bulb"}
Nie każde urządzenie obsługuje wiązanie, co dokumentacja też zaznacza. Tam, gdzie działa, znika najczęstsza skarga na inteligentne żarówki: „łącznik przestał działać, bo serwer się restartował”.
Sposób 2: przekaźnik do puszek bez neutralnego
Jeśli wolisz zostać przy zwykłych żarówkach, klasycznym wyjściem jest przekaźnik dopuszkowy bez neutralnego. Shelly 1L Gen3 dobrze pokazuje, czego się spodziewać po tej grupie urządzeń. Według bazy wiedzy Shelly:
- jest przeznaczony do instalacji bez przewodu neutralnego;
- pracuje przy 220-240 V i 50 Hz, załącza do 200 W, a sam pobiera poniżej 1,2 W;
- łączy się przez Wi-Fi 802.11 b/g/n i Bluetooth 4.2, obsługuje MQTT i skrypty;
- przy wszystkich źródłach światła LED wymaga modułu Shelly Bypass, który jest w zestawie; przy żarówkach żarowych nie jest potrzebny.
Bypass to mały element podłączany równolegle do lampy, w oprawie, między wyjście przekaźnika a przewód neutralny. Daje prądowi czuwania przekaźnika drogę, która omija układ zasilania LED.
Australijski dystrybutor Synced ma poradnik o migotaniu światła przy 1L i 2L Gen3 i warto go przejrzeć jako listę kontrolną, nawet jeśli nic u nich nie kupujesz. Najczęściej winny jest brak modułu Bypass, niewłaściwy moduł albo za małe obciążenie. Nawet z modułem Bypass żarówki LED w obwodzie powinny pobierać łącznie więcej niż 5 W. Starszy, biały Bypass jest przeznaczony do pierwszej generacji 1L i Dimmer 2, a nie do modeli Gen3. Oprawy niskonapięciowe z transformatorem obniżającym w ogóle nie są obsługiwane.
Łączniki Zigbee bez neutralnego to urządzenia końcowe
W Zigbee to samo ograniczenie widać w strukturze sieci. Zigbee2MQTT opisuje SONOFF ZBMINIL2, moduł bez przewodu neutralnego, jako urządzenie końcowe, które nie może być routerem. W jednym ze zgłoszeń na GitHubie opiekun projektu, Koenkk, zauważa, że łączniki bez przewodu neutralnego bardzo często działają właśnie jako urządzenia końcowe. Router musi cały czas nasłuchiwać, a urządzenie, które zasila się niewielkim prądem płynącym przez lampę, ma mało energii w zapasie.
SONOFF ZBM5 pokazuje ten kompromis bardzo czytelnie, bo obsługuje oba sposoby podłączenia. Według dokumentacji SONOFF:
| Podłączenie ZBM5 | Rola w Zigbee | Minimalne obciążenie | Inteligentne żarówki | Detach Relay |
|---|---|---|---|---|
| Bez neutralnego | Urządzenie końcowe | 3 W | Nieobsługiwane | Niedostępny |
| Z neutralnym | Router | Brak | Obsługiwane | Dostępny |
Bez przewodu neutralnego ZBM5 nie obsługuje też obciążeń indukcyjnych, takich jak wentylatory. Ten wniosek dotyczy także innych marek: łącznik bez neutralnego nie wzmocni sieci kratowej i nie należy podłączać za nim inteligentnych żarówek.
Sposób 3: wymień łącznik albo przenieś elektronikę
Niektóre łączniki ścienne od początku projektuje się do puszek bez neutralnego. Przewodowy ściemniacz Philips Hue do zwykłego oświetlenia działa z przewodem neutralnym i bez niego. Przewodnik Hue wyjaśnia też koszt: bez neutralnego światło może być słabsze, niektóre źródła LED mogą nie działać, a czasem potrzebny jest kondensator obejściowy. Przewód neutralny nadal jest zalecany. Wersja tego łącznika tylko do włączania i wyłączania wymaga przewodu neutralnego.
Przed zakupem warto przeczytać podane zakresy mocy, bo pokazują, jak wąska bywa zgodność z LED:
| Rodzaj źródła światła | Ściemnianie zboczem opadającym | Ściemnianie zboczem narastającym |
|---|---|---|
| LED na napięcie sieciowe | 5-200 W | 5-20 W |
| Żarowe i halogenowe | 20-200 W | 20-150 W |
Świetlówki i transformatory z rdzeniem żelaznym nie są obsługiwane. W Matter ściemniacz pojawia się jako lampa, więc da się nim sterować także z innych systemów.
Zanim uznasz, że przewodu neutralnego nie ma, zajrzyj jeszcze w jedno miejsce. Przewodnik Hue zwraca uwagę, że w niektórych krajach obok puszki łącznika bez neutralnego jest puszka rozgałęźna przy suficie, w której neutralny jest. Jeśli w oprawie albo w tej puszce jest miejsce, moduł wymagający przewodu neutralnego czasem da się zamontować tam, a nie za łącznikiem.
Co wybrać do danego pomieszczenia
| Sytuacja | Rozsądny wybór | Na co uważać |
|---|---|---|
| Brak neutralnego, potrzebna zmiana koloru lub barwy bieli | Inteligentne żarówki i moduł bateryjny albo powiązany pilot | Wymiana baterii, niektóre moduły wymagają centrali |
| Brak neutralnego, zwykłe żarówki wystarczą | Przekaźnik bez neutralnego z modułem Bypass | Minimalne obciążenie, zgodność z LED, brak funkcji routera |
| Brak neutralnego, potrzebne ściemnianie zwykłych LED | Inteligentny ściemniacz bez neutralnego | Wąski zakres mocy LED, możliwy kondensator obejściowy |
| Jest neutralny, mają być inteligentne żarówki | Przekaźnik lub łącznik z odłączonym wejściem | Zachowanie po awarii sieci lub serwera |
| Jest neutralny, zwykłe żarówki | Dowolny typowy przekaźnik | Modele Zigbee zwykle działają też jako routery |
Najczęstsze błędy
- Inteligentne żarówki za przekaźnikiem albo ściemniaczem bez neutralnego. SONOFF podaje, że w trybie bez neutralnego ZBM5 nie obsługuje inteligentnych żarówek, a ta sama logika dotyczy innych takich urządzeń. Elektronika żarówki to obciążenie, od którego zależy zasilanie przekaźnika.
- Pominięcie modułu Bypass przy LED. Shelly wymaga go przy wszystkich źródłach LED podłączonych do 1L Gen3. Montuje się go w oprawie, równolegle do lampy.
- Liczenie łączników bez neutralnego jako routerów Zigbee. Zwykle są urządzeniami końcowymi. Routery zaplanuj gdzie indziej, na przykład w gniazdkach albo w przekaźnikach podłączonych z neutralnym.
- Zapominanie o minimalnym obciążeniu. Pojedyncza żarówka LED o małej mocy może nie dobić do progu 3 W czy 5 W, którego wymaga urządzenie bez neutralnego.
- Odłączone wejście bez planu awaryjnego. Jeśli naciśnięcia łącznika przechodzą przez serwer, ustal, co się dzieje, gdy serwer nie działa: powiązanie bezpośrednie, urządzenie wracające do sterowania lokalnego albo przynajmniej stan po włączeniu zasilania ustawiony na „włączony”.
- Założenie, że każda żarówka jest routerem albo że żadna nie jest. Zanim zaplanujesz sieć, sprawdź stronę urządzenia w swoim oprogramowaniu Zigbee.
Najszybciej wybierzesz, jeśli najpierw zajrzysz do puszki, a dopiero potem kupisz żarówki. Gdy nie ma neutralnego, a mają to być inteligentne żarówki, łącznik ścienny musi stać się pilotem. Gdy wolisz zostać przy zwykłych lampach, kup przekaźnik przeznaczony do puszek bez neutralnego i zanim przeczytasz cokolwiek innego, sprawdź jego limity obciążenia.