Nowoczesna instalacja elektryczna - jak ją wykonać?

Prąd to podstawowe medium bez którego właściwie nie sposób wyobrazić sobie dziś życie w domu. W praktyce niezbędne jest przyłączenie do sieci energetycznej. Sporadycznie zdarza się wprawdzie, że nie mają go domki letniskowe, jednak nie jest to wygodne i warte polecenia.

Nowoczesna instalacja elektryczna - bez prądu ani rusz

Jak bardzo potrzebujemy prądu najlepiej uświadamiamy sobie gdy go zabraknie w wyniku awarii sieci. Określenie "nie ma światła" już dawno przestało odpowiadać rzeczywistości. Brak prądu to w domach z własną studnią również brak wody (nie działa pompa elektryczna). A niemal w każdym bez zasilania elektrycznego nie mamy również ogrzewania. Kocioł może być wprawdzie na gaz czy węgiel ale i tak nie zadziała bez sterownika, napędu podajnika paliwa, a wreszcie bez pompy obiegowej c.o.

Bo ile ze współczesnych domów ma działające grawitacyjnie ogrzewanie. Nawet tam, gdzie kiedyś było, instalacje grzewcze w międzyczasie często przerobiono. Nie wspominając już o tym, że bez elektrycznego zasilania nie podniesiemy rolet okiennych, nie uruchomimy wentylacji mechanicznej, a w bramie wjazdowej trzeba będzie rozsprzęglić napęd (ile osób pamięta jak to zrobić?). Nie chodzi bynajmniej o zniechęcanie do nowoczesnych urządzeń lecz o uświadomienie sobie, że dobrze działająca, bezawaryjna i bezpieczna instalacja elektryczna jest nam po prostu niezbędna. A żeby taka była musi odpowiadać współczesnym standardom.

Nowoczesna instalacja elektryczna - gniazd nigdy dość

Urządzeń elektrycznych w domach wciąż przybywa. Zarówno tych dużych stacjonarnych (zamrażarka, suszarka do bielizny, kuchnia mikrofalowa itd.), jak i drobniejszych w rodzaju ekspresu do kawy, tostera i blendera. A gdy już robimy coś w kuchni przydało by się jeszcze jakieś wolne gniazdo z którego podładujemy telefon. O kuchni piszemy nieprzypadkowo, bo to właśnie w niej najczęściej ujawnia się niedobór gniazd. I nie dotyczy to bynajmniej tylko starych budynków. Również w tych dopiero co wzniesionych okazuje się, że trzeba korzystać z rozgałęziaczy i przedłużaczy. A to znak, że gniazd jest po prostu zbyt mało.

Łatwo zauważyć, że narzekających na nadmiar gniazd w domu się nie spotyka, za to tych skarżących się na ich niedobór nie brakuje. Po części winni są tu sami inwestorzy. Większość z nich nie zdaje sobie sprawy, że w nowym domu, często znacznie większym od dotychczasowego mieszkania, będą potrzebować więcej gniazd i punktów oświetleniowych niż dotąd. Ponadto dysponując większą przestrzenią najpewniej kupimy więcej urządzeń, które przecież trzeba będzie jakoś zasilać.

Do amatorów mimo wszystko trudno mieć jednak pretensje, że nie są świadomi tego rodzaju spraw. Jednak także zawodowcy, projektanci i wykonawcy, często oferują instalacje w bardzo oszczędnościowym standardzie, jakby żywcem przeniesione sprzed lat. U części z nich jest to być może zakorzenione przywiązanie do starych normatywów, przewidujących np. jedno gniazdo na 4-5 m2 powierzchni. A to zdecydowanie zbyt mało, bo przy takim podejściu w sypialni moglibyśmy mieć tylko 2-3 gniazda.

Okablowanie i gniazda na potrzeby multimediów (np. HDMI oraz głośnikowe) warto ułożyć razem z instalacją elektryczną. (fot. Kontakt Simon)

Nowoczesna instalacja elektryczna - instalacje, których nie było

Układanie instalacji elektrycznej to najlepszy moment, aby pomyśleć o takich elementach jak:

• domofon lub wideodomofon;
• alarm;
• telefon;
• okablowanie multimedialne (np. przewody antenowe, systemu muzycznego i kina domowego);
• domowa sieć komputerowa;
• automatyka (nawet systemy tzw. inteligentnych budynków).

Dawniej większości z tych elementów w ogóle w domach nie było. Ewentualnie niektóre pojawiały się w luksusowych rezydencjach. Dziś sytuacja jest zupełnie inna. Domofon, alarm, sieć komputerowa (głównie jako wi-fi) to praktycznie standard, a i rozmaita automatyka budynkowa jest dużo tańsza i bardziej dostępna niż myśli większość osób.

Zaś na etapie tworzenia instalacji elektrycznej dodanie jakiegokolwiek okablowania jest proste i tanie. Później ukrycie przewodów będzie poważnym problemem. Wprawdzie wiele rzeczy można wykonać i w wykończonym domu, bazując na rozwiązaniach bezprzewodowych, ale niejednokrotnie są one bardziej zawodne i droższe. Ponadto z niektórymi bezprzewodowymi rozwiązaniami jest tak, jak z bezprzewodowym czajnikiem elektrycznym - sam jest wprawdzie bezprzewodowy ale do pracy wymaga podłączonej do gniazda podstawy. Dobrym przykładem są domofony: sygnał pomiędzy domem i furtką może być przesyłany bezprzewodowo, ale już zamek w furtce wymaga połączenia z siecią elektryczną. Nie chodzi o to, że rozwiązania bezprzewodowe są złe - przeciwnie niejednokrotnie są najlepszym możliwym rozwiązaniem, ale trzeba sobie zdawać sprawę z ich ograniczeń.

Bardzo trudno przy tym przewidzieć, jakie okablowanie i jakie urządzenia okażą się przydatne za kilka lat. Dlatego należy przewidzieć możliwość łatwej rozbudowy instalacji w przyszłości. Typowym elementem ułatwiającym taką rozbudowę jest wykonanie łączącego kondygnacje budynku kanału instalacyjnego. W praktyce może to być nawet ukryta w bruździe ściennej plastikowa rura o średnicy 50 mm. W razie potrzeby da się nią poprowadzić nawet kilka przewodów.

Wideodomofon był dawniej luksusowym rozwiązaniem dostępnym dla nielicznych. Obecnie ceny są bez porównania bardziej przystępne i staje się on standardem. (fot. Elfon)

Nowoczesna instalacja elektryczna - zasilanie awaryjne

Sposobem na kłopoty z zanikiem zasilania z sieci jest użycie spalinowego generatora prądu, a do zasilania niektórych urządzeń także zestawu akumulatorów (UPS) zapewniający ich pracę bez przerw. W niektórych regionach, gdzie często zdarzają się dłuższe awarie sieci, taki zestaw może być wybawieniem. Przy tym nie są to wcale bardzo drogie urządzenia, przynajmniej jeżeli nie potrzebujemy wysokiej mocy. A generator ma z założenia pracować tylko w sytuacjach awaryjnych i nie musi zasilać wszystkich sprzętów w domu. Najważniejsze by zapewnił działanie ogrzewania, zestawu hydroforowego, lodówki, oświetlenia niektórych pomieszczeń, ewentualnie napędu bramy wjazdowej i drzwi garażowych. Może mieć więc znacznie mniejszą moc, niż wynikająca z normalnego zapotrzebowania.

Generator umieszcza się zwykle w garażu lub pomieszczeniu gospodarczym, czasem w budynku gospodarczym na posesji (najskuteczniej wyeliminujemy w ten sposób uciążliwy hałas towarzyszący jego pracy). Trzeba pamiętać przede wszystkim o bezpiecznym odprowadzeniu spalin oraz zabezpieczeniu zbiornika z paliwem (bez możliwości przypadkowego uszkodzenia, z dala od źródeł ognia). Instalacja jest zadaniem dla fachowca.

Generator może być uruchamiany ręcznie, ale zdecydowanie wygodniejszym rozwiązaniem, chociaż droższym, jest samoczynne uruchomienie w razie zaniku napięcia sieciowego.

Czasem do zasilania szczególnie ważnych urządzeń stosuje się także zestawy akumulatorów. W pierwszym rzędzie dotyczy to kotłów oraz pomp obiegowych c.o. To szczególnie zalecane gdy mamy kocioł na paliwo stałe lub kominek z płaszczem wodnym. W razie zaniku napięcia sieciowego, pompa będzie jeszcze przez jakiś czas pracować, dzięki czemu ciepło z kotła będzie nadal przekazywane do grzejników, inaczej mógłby on ulec przegrzaniu. Ze względu jednak na koszty i ograniczoną trwałość akumulatorów nie zasila się nimi większej liczby urządzeń.

W zasilacze awaryjne warto wyposażyć urządzenia których wyłączenie jest szczególnie kłopotliwe. W pierwszym rzędzie kocioł i pompę obiegową. (fot. Intex)

Nowoczesna instalacja elektryczna - bezpieczeństwo

Poziom bezpieczeństwa bardzo różni stare i nowe instalacje elektryczne. Pojawiły się i upowszechniły nowe urządzenia zabezpieczające, takie jak wyłączniki różnicowoprądowe i ograniczniki przepięć. Jednak zmiany sięgają nawet zupełnie podstawowego poziomu. Dziś nie układa się już instalacji dwuprzewodowych (z tzw. zerowaniem), nie stosuje aluminiowych przewodów o małym przekroju (poniżej 10 mm2), ani tradycyjnych topikowych bezpieczników, w których trzeba było wymieniać przepalone wkładki.

To wszystko naprawdę duże zmiany, choć może niezbyt spektakularne, ukryte przed wzrokiem laika, a z jego perspektywy wszystko działa w zasadzie tak jak dawniej. To jednak tylko pozory, bo np. w przypadku porażenia prądem wyłączniki różnicowoprądowe niejednokrotnie ratują życie wykrywając upływ prądu w obwodzie i wyłączając zasilanie w ciągu ułamka sekundy. Bez nich prąd mógłby płynąć przez nasze ciało bardzo długo, nawet doprowadzając do śmierci.

Chociaż są to bardzo precyzyjne urządzenia, sama zasada działania wyłączników różnicowoprądowych jest bardzo prosta. W normalnie działającym obwodzie elektrycznym suma prądów w przewodach czynnych (fazowych i neutralnym) jest równa zeru. Mówiąc obrazowo, taki sam prąd płynie do odbiornika przewodem fazowym, jak i wraca z niego przewodem neutralnym. Jeśli pojawia się różnica, to znaczy że pojawiła się jakaś nowa droga upływu prądu. Mógł on przez uziemienie trafić do gruntu albo ktoś został porażony i prąd popłynął przez jego ciało. Właśnie w takiej sytuacji wyłącznik przerywa dopływ prądu do obwodu. Jednak reaguje dopiero po przekroczeniu pewnego progu zadziałania.

Najczęściej spotkamy się z tzw. wyłącznikami wysokoczułymi prądzie różnicowym (powodującym zadziałanie) wynoszącym 30 mA. Ich stosowanie w instalacjach domowych jest po prostu wymagane przez prawo. Można wprawdzie stosować wyłączniki jeszcze bardziej czułe (nawet 6 mA), jednak wówczas rośnie ryzyko ich nieuzasadnionego zadziałania.

Wyłącznik różnicowoprądowy porównuje prądy w przewodach roboczych L oraz N. Jeśli są takie same (I1 = I2), to nie nie ma prądu różnicowego (ΔI = 0), co świadczy o prawidłowym działaniu obwodu. Jeśli pojawi się upływ prądu do uziomu (I3) lub przez ciało człowieka (I4) i przekroczy dopuszczalną wartość - najczęściej 30 mA (ΔI > 30 mA), wyłącznik zadziała, przerywając dopływ prądu

W instalacjach stosuje się również wyłączniki o znacznie mniejszej czułości 100-500 mA, pełniące rolę zabezpieczenia przeciwpożarowego. W wyniku niewielkiego uszkodzenia albo zawilgocenia izolacji, dochodzi do tzw. zwarć rezystancyjnych. Izolacja w danym miejscu przestaje być skuteczna, płynie przez nią prąd, czemu towarzyszy wydzielanie dużej ilości ciepła, może dojść do zwęglenia izolacji i pożaru. Tego rodzaju zwarcia są jednocześnie zbyt słabe, by spowodować zadziałanie wyłączników nadprądowych.

Z kolei ograniczniki przepięć chronią instalację oraz przyłączone do niej urządzenia przed skutkami nagłego wzrostu napięcia w sieci, np. na skutek bliskiego uderzenia pioruna, albo zaburzeń w sieci elektroenergetycznej. Takie zdarzenie to nie tylko spore kłopoty ale i koszty. Przepięcia uszkadzają w pierwszym rzędzie rozmaitą elektronikę. Szczególnie narażone są więc telewizory, komputery, sprzęt muzyczny ale również elektroniczne moduły w kotłach czy nawet pralkach i zmywarkach. Czasem jednak przepięcia są tak silne, że uszkadzają nawet przewody ukryte pod tynkiem. Samo znalezienie takiego uszkodzonego miejsca już może być kłopotliwe.

Nowoczesna instalacja elektryczna - oświetlenie i łączniki

Przez dziesiątki lat jedynym powszechnie używanym rodzajem elektrycznych źródeł światła były dobrze wszystkim znane żarówki zwykłe. Inne źródła światła wprawdzie były, ale służyły np. jako oświetlenie zewnętrzne czy uliczne (choćby lampy sodowe o charakterystycznym żółtawym świetle).

Potem zaczęły upowszechniać się halogeny, następnie energooszczędne świetlówki kompaktowe, a teraz nastał czas diod elektroluminescencyjnych czyli LED. Jednak w praktyce wciąż stosuje się wszystkie z wymienionych tu źródeł światła. I to włącznie z formalnie wycofanymi już żarówkami zwykłymi. Po prostu wróciły one na rynek oficjalnie jako tzw. żarówki wstrząsoodporne, przewidziane do specjalnych zastosowań.

W rzeczywistości jednak różnica pomiędzy wersja zwykłą a wstrząsoodporną często jest tylko formalna. Tym bardziej, że w niektórych zastosowaniach zwykłe żarówki sprawdzają się bardzo dobrze i są tanie. To zaś szczególnie ważne w miejscach, gdzie są narażone na uszkodzenie. Zniszczenie żarówki za 2 zł to znacznie mniejsza strata niż takiej za kilkanaście. Do tego zwykłe żarówki nie zawierają żadnych szkodliwych dla środowiska i ludzi substancji.

Na szczęście dla tych którzy domy już mają, nowocześniejsze źródła światła występują także w wersjach dostosowanych do napięcia sieciowego i tradycyjnych opraw z gwintem. Wszystko po to żeby bez problemu dało się nimi zastąpić żarówki. Jednak ta wsteczna kompatybilność nie jest pełna. Trzeba uwzględnić np. inne wymiary zewnętrzne, przez co wiele z nowoczesnych świetlówek wystaje ze starych opraw.

Odmienny jest też rozkład światła. Zwykłe żarówki świecą dookólnie (we wszystkie strony), świetlówki kompaktowe poprzecznie do swojej osi, diody LED w kształcie żarówek zaś dają wiązkę światła ukształtowaną w stożek o różnym kącie rozwarcia. Czasem nie ma to istotnego znaczenia, ale bywa i tak, że światło ze starego żyrandola z nowymi źródłami światła rozkłada się zupełnie inaczej.

Kolejna sprawa to sama barwa światła i odwzorowanie kolorów. Żarówki zwykłe i halogenowe dają światło ciepłe i nie przekłamują kolorów. Z pozostałymi źródłami światła bywa różnie. Dlatego trzeba czytać opisy na opakowaniach. Różnica pomiędzy ciepłą (2700 lub 3000 K) oraz chłodną barwą światła (6000 K) jest naprawdę ogromna.

Żarówkom i ich zamiennikom musimy się bliżej przyjrzeć jeżeli mamy lub planujemy założyć ściemniacze. Niektóre z nich nadają się bowiem tylko do współpracy z tradycyjnymi żarówkami. Z kolei LED-y występują w wersji przystosowanej do pracy z nowszego typu tzw. ściemniaczami elektronicznymi, ale mogą się do tego nie nadawać. Informacji trzeba szukać na opakowaniu. Niestety, stare ściemniacze nie zawsze można łatwo wymienić na nowsze elektroniczne. Tradycyjnym wystarczyło doprowadzenie do puszki instalacyjnej tylko żyły fazowej (L). Elektroniczne potrzebują zaś dwóch - fazowej (L) oraz neutralnej (N).

Zdalnie sterowany ściemniacz elektroniczny to wygodne rozwiązanie. Jednak pamiętajmy, że nie wszystkie źródła światła będą mogły z nim pracować. (fot. Kontakt Simon)

Nie wolno zapominać o elemencie uzupełniającym oświetlenia, jakim są łączniki instalacyjne służące do jego zapalania i gaszenia. Dawniej sprawa była prosta, stosowano niemal wyłącznie łączniki klawiszowe. Obecnie można też kupić dotykowe, zbliżeniowe, wyposażone w czujniki ruchu. Przy tym występują nie tylko jako plastikowe, ale również metalowe, ze skóry, drewna lub ceramiki. Każdy znajdzie cos dla siebie coś wedle gustu, potrzeb i zasobności portfela.

Nowoczesna instalacja elektryczna - automatyka

Dom, wyposażony w zautomatyzowany kocioł, centralę wentylacyjną, klimatyzację, rolety z napędem i rozbudowane oświetlenie warto wyposażyć w automatykę która ułatwi i zintegruje sterowanie nimi. A najlepiej, żeby praktycznie wszystko odbywało sie automatycznie. Użytkownik wybiera jedynie pożądaną temperaturę, a to system sam decyduje czy żeby to osiągnąć trzeba będzie uruchomić ogrzewanie, klimatyzacje, czy może jedynie częściowo przysłonić okna.

Na tym właśnie polega działanie tzw. instalacji inteligentnych. Nie służą one nadzorowaniu pracy jednego urządzenia bądź instalacji, lecz kontrolują równocześnie kilka i optymalizują działanie całości. Bo po co chociażby ma działać grzejnik w pokoju w którym właśnie otworzyliśmy na oścież okno? Gdyby nie inteligentna automatyka, grzejnik działałby wówczas właśnie z pełna mocą, bezskutecznie próbując nadrobić zwiększoną stratę ciepła.

System inteligentnego budynku potrafi sterować równocześnie działaniem wielu instalacji. Przy tym robi to automatycznie, bez angażowania użytkownika. (fot. Satel)

Korzyści z posiadania automatyki budynkowej są wielorakie. Przykładowo, dobre sterowanie ogrzewaniem potrafi zmniejszyć nasze rachunki o 20-30%. Jednak możemy oszczędzać np. także na klimatyzacji - automatyczne rozłożenie markizy albo rozwinięcie rolet zewnętrznych znakomicie zmniejsza nagrzewanie się pomieszczeń.

Drugi, nie mniej ważny aspekt, to po prostu wygoda. Mając wiele nowoczesnych urządzeń nie musimy co chwila biegać, żeby zmienić ich ustawienia. Zresztą nie oszukujmy się, takie ręczne nadzorowanie wszystkiego jest nużące i po pierwszych paru tygodniach entuzjazmu wcale nie chce nam się tego robić. Stosowanie rozbudowanej automatyki, aż do poziomu tzw. inteligentnych budynków można uznać za naturalną konsekwencję wyposażenia domu w szereg nowoczesnych urządzeń.

Jarosław Antkiewicz
fot. otwierająca: Ospel