Bibliografická citace dle ČSN ISO 690

Abstrakt a bibliografická citace

ABSTRAKT Tato bakalářská práce řeší návrh designu sady elektrických vypínačů a zásuvek. Tato sada by měla být určena zejména pro použití v interiérech. V konečném návrhu se jedná o vypínač spojený se stmívačem a o klasickou zásuvku. Součástí bakalářského projektu je i počítačová vizualizace vícenásobného rámečku sloužící pro instalaci vyššího počtu zásuvek než-li jedna nebo například pro rozvody telefonu. Avšak hlavním těžištěm práce zůstává návrh vypínače a zásuvky, který je zpracován spolu s jedním variantním návrhem vypínače jako model 1:1. Klíčová slova: design, zásuvka, vypínač, stmívač

ABSTRACT This paper deals with design of interior switches & socket outlets. This set is meant especially for using in interior. In final design I create a switch united with dimmer and classical socket outlet. Another part of my work is computer visualization of multiple frame which is used for installation of more than one socket outlet or for example phone distributions. However the main emphasis of my work still remains design of interior switches & socket outlets which is worked up with one variant design of switch as a 1:1 model. Key words: design, socket outlet, switch, dimmer

Bibliografická citace dle ČSN ISO 690 HOPFINGEROVÁ, I. Design sady interiérových zásuvek a el. vypínačů. Brno: Vysoké učení technické v Brně, Fakulta strojního inženýrství, 2006. 43 s. Vedoucí bakalářské práce akad. soch. Ladislav Křenek, Ph.D.

strana 07

Prohlášení

PROHLÁŠENÍ Prohlašuji, že jsem svou bakalářskou práci na téma design sady interiérových zásuvek a elektrických vypínačů vypracovala samostatně. Všechny použité zdroje, ze kterých jsem během práce čerpala, jsou v práci uvedeny.

podpis

strana 09

Obsah

OBSAH Úvod . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13 1. Historická analýza . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15 2. Technická analýza . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17 3. Designérská analýza . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 4. Průvodní zpráva . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 4.1 Technické řešení . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 4.1.1 Zásuvka . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 4.1.2 Vypínač . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 4.1.3 Stmívač . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 4.2 Bezpečnost . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 4.3 Umístění . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 4.4 Designérské řešení . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 4.4.1 Vývoj návrhu . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 4.4.2 Definitivní řešení . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29 4.4.3 Ergonomie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31 4.4.4 Barevnost . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32 4.4.5 Rozměry . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33 Závěr . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35 Seznam použitých zdrojů . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37 Seznam obrázků . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39 Seznam příloh . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41

strana 11

Úvod

ÚVOD Tématem mé bakalářské práce je návrh designu sady elektrických vypínačů a zásuvek. Tato sada by měla být určena zejména pro použití v interiérech. V dnešní době si již nedokážeme představit život bez elektrického proudu, který zajišťuje v našich obydlích několik důležitých úloh. Nejviditelnější z nich je například umělé osvětlení nebo možnost zapojení libovolného elektrického spotřebiče. A jelikož je zapotřebí tyto funkce učinit bezpečné a snadno používatelné, používá se několik druhů koncových elektroinstalačních zařízení. Nejdůležitějšími a nejpoužívanějšími z nich jsou elektrické vypínače a zásuvky. Cílem mé bakalářské práce by tedy mělo být navrhnout na první pohled jednoduchou, ale zároveň i technicky propracovanou sadu elektrických vypínačů a zásuvek. Výsledný produkt by měl být pojat originálně a s jistým aspektem pohledu do budoucnosti. Při řešení tohoto problému bych se měla zabývat spíše stránkou technickou a estetickou. Ergonomické hledisko je pro toto řešení méně podstatné, neboť hlavním ergonomickým parametrem je zde poloha umístění zařízení, která je volitelná uživatelem, a tudíž se jí netřeba přímo zabývat.

Historická analýza

1. Historická analýza Jestliže chceme zkoumat vývoj elektrických zásuvek a vypínačů důsledně, měli bychom začít u vynálezu elektrického proudu. Elektřinu znají lidé už více než dva tisíce let. Poznávat a využívat ji dokážeme teprve mnohem kratší dobu. Již ve starém Řecku popsal Thales Milétský (6. stol. př. n. l., Řek) jev týkající se jantarového nástroje, který byl používán při předení lnu. Ten začal k sobě přitahovat různá drobná tělíska, zatímco vlákna lnu se začala vzájemně odpuzovat. Řečtí filozofové tuto vlastnost jantaru vysvětlovali jako projev „duše“ jantaru, probuzený jeho třením. Dnes víme, že jantar získává třením elektrický náboj.

Obr. 1.1 Jantar [1]

Ve starověku byl kromě jantaru znám ještě jeden zdroj elektřiny - elektrické ryby. Antický svět znal pravděpodobně afrického sumce elektrického, který žije i v Nilu. Elektrických šoků, způsobených touto rybou, údajně používali tehdejší lékaři k léčbě nervových onemocnění. William Gilbert (1540 - 1603) lékař anglické královny Alžběty, jako jeden z prvních vědců po dlouhých stoletích obrátil ve 2. polovině 16. století znovu pozornost k vlastnostem jantaru. Zjistil, že třením získají schopnost přitahovat lehká tělíska i jiné látky a nazval jejich tajemnou sílu „elektricitas“ podle řeckého jména jantaru. Odtud vzniklo i české označení jevu „elektrický“ a „elektřina“. V 17. a 18. století se mnoho předních učenců se zabývalo vymýšlením nejrůznějších strojků a zařízení k vyvolání a ovládnutí elektrických sil. Z té doby také pochází kdysi tak populární elektrický zdroj - leydenská láhev. U nás patřil k prvním průkopníkům známý Prokop Diviš (1696 - 1765). Je dobře znám díky svému bleskosvodu, ale tento mimořádně vzdělaný kněz používal elektřinu i k léčení lidí, studoval její vliv na rostliny a dokonce vynalezl elektrický strunný nástroj Denis d’or. Koncem 18. století začala probíhat první průmyslová revoluce - přechod od manufakturní a řemeslné výroby k výrobě tovární, která vyvolala potřebu rozvoje osvětlení, zejména ulic a továrních hal. První, kdo se rozhodl vyrábět elektrickou energii ve velkém a pomocí kabelů ji rozvádět a prodávat továrnám, úřadům i domácnostem, byl americký vynálezce a podnikatel Tomáš Alva Edison, který také roku 1879 vyvinul první žárovku s uhlíkovým vláknem, paticí se závitem a dlouhou životností. Počátky elektrizace v našich zemích sahají do let 1888-90, kdy vznikaly první elektrárny a generátory stejnosměrného proudu. Výroba a zavádění elektrické energie je bezprostředně spjata se jménem českého elektrotechnika a průmyslníka Františka Křižíka.

Obr. 1.2 ing. František Křižík (1847 - 1941) Za podstatné zdokonalení obloukové lampy obdržel první cenu na výstavě v Paříži roku 1881. Zabýval se konstrukcí a výrobou elektrotechnických zařízení v celé šíři, vyráběl dynama i elektromotory, ale nejvíce se proslavil zaváděním elektrické tramvaje v Praze. [2]

strana 15

Historická analýza

V roce 1883 osvětlovaly Křižíkovy elektrické obloukové lampy Staroměstské náměstí; zdrojem stejnosměrného proudu byla dynama poháněná plynovou turbinou. V roce 1884 osvětlil zasedací síň na staroměstské radnici. Příležitostí k dalšímu zavedení elektrické energie pro pohon dopravního prostředku se stala Zemská jubilejní výstava v roce 1891. Byla to první průmyslová výstava na evropském kontinentě a stala se důkazem úspěchů českých podnikatelů. Patronát nad výstavou měl přímo císař, který při této příležitosti udělil Františku Křižíkovi koncesi pro stavbu a provoz elektrické dráhy. Podle ní postavil Křižík v Praze pokusnou elektrickou dráhu. K dalšímu rozvoji elektrifikace přispělo použití střídavého proudu, jeho snadná transformace na libovolné napětí, a tím i možnost přenosu elektrické energie na podstatně větší vzdálenosti než umožňoval stejnosměrný proud. Od konce 19. století se elektřina stala páteří hospodářství ve všech vyspělých průmyslových městech a zemích světa. Historie vypínačů je přímo spjata s používáním elektrické energie k osvětlování domovů. Rozměry, mechanické uspořádání uvnitř vypínačů a jejich zapojení v poslední době nezaznamenává větších změn, a proto lze ve starších budovách nalézt přímo historické kousky (například otočné keramické vypínače), které jsou stále funkční. Na druhé straně lze na trhu v této oblasti objevit produkty, které pracují na zcela nových principech (například ovládání osvětlení pomocí dotykového displeje).

strana 16

Technická analýza

2. Technická analýza Nyní se ve světě vyskytují dva základní standardy napětí a frekvencí: • jedním z nich je severoamerický s napětím 110-120V a frekvencí 60Hz, který využívá elektrických zástrček typu A a B • druhým je evropský standard s napětím 220-240V a frekvencí 50Hz, pro který jsou určeny zástrčky typu C až M

Obr. 2.1 Mapa světa s označením používaného standardu napětí a frekvence el. proudu [3]

Typy elektrických zásuvek a zástrček se liší v závislosti na zemi a používaném standardu napětí a frekvence el. proudu a to ve tvaru a typu (počtu) konektorů.

Obr. 2.2 Mapa světa s barevným vyznačením používaných typů zásuvek a zástrček [3]

Jak už z mapy vyplývá, nejpoužívanějšími typy zásuvek jsou A a B, které se používají zejména v Severní Americe a Japonsku, a typy C, E a F, které jsou používány v Evropě a v bývalých sovětských republikách. Ostatní typy jsou běžné pouze v některých zemích, např. typ D se byl instalován za dob Staré Anglie a tak se dnes díky mnoha anglickým koloniím používá v Indii, Ghaně, Keně, Nigerii a Kuvajtu.

strana 17

Technická analýza

Obr. 2.3 Typ B [3]

Obr. 2.4 Typ C [3]

Obr. 2.5 Typ E [3]

V České Republice jsou používány zásuvky typu C a E a to zejména pro spoji kompatibilitu a bezpečnost. Neboť ke kontaktu dojde pouze, je-li zástrčka zcela zasunuta a nelze přijít ke styku s napětím při jejím zasouvání. Kompatibilita spočívá v tom, že zásuvky typu E lze použít též ve spojení se zástrčkou typu C, a naopak zástrčky E lze použít do zásuvek F, poté ale nefunguje zemnění.

2

1

3

Obr. 2.6 Rozmístění vodičů v elektrické zásuvce: 1 ochranný vodič (uzemění) 2 vodič vodící proud 3 nulový vodič

Kvůli bezpečnosti je v mnoha zemích design a instalace vypínačů regulována zákonem nebo řízena uznávanými pracovními předpisy. Podle požadované funkce existují různé druhy světelných vypínačů: • vypínač, který je nejčastěji používán k zapínání a vypínání jednoho nebo více světel současně • sériový spínač (lustrový) se skládá ze dvou vypínačů v jednom rámečku, pomocí nichž se nezávisle na sobě zapínají nebo vypínají dva světelné proudové obvody • střídavý přepínač (schodišťový) umožňuje střídavě zapnout a vypnout světlo ze dvou od sebe vzdálených míst; každý střídavý přepínač může být použit i jako jednoduchý vypínač, proto bývá výrobci nazýván také jako univerzální spínač • křížový přepínač slouží k vypínání světel ze tří a více míst • stmívače regulující jasovou intenzitu světel; k tomu má vypínač posuvné tlačítko nebo otočné kolečko, nejnovější modely fungují na dotek

Obr. 2.7 Vypínač se stmívačem [4]

Vzhled vypínačů podléhá celkovému pojetí interiéru. Ideální je instalovat kolekce obsahující všechny komponenty, tzn. vypínače, termostat, elektrické, televizní, reproduktorové i telefonické zásuvky, které jsou ve stejném designu, takže interiér působí i díky tomuto nenápadnému detailu uceleně. V nabídce jsou kryty ze speciálních odolných plastů v široké škále barev, rámečky z exotických dřevin nebo skla. V dnešní době se už ale nabízí i plno druhů inteligentních elektroinstalačních systémů, které zvyšují pohodlí. Tyto systémy nabízí vedle bezdrátového ovládání světel i vytápění nebo obsluhu audio systémů, také dokáže pohlídat váš byt a navíc přináší úspory stále rostoucích nákladů na vytápění (např. systém Xcomfort). Do větších bytů je vhodný systém s centrální jednotkou Room Manager – takovou elektronickou pokojskou. Prostřednictvím centrálního ovladače lze nastavit třeba vytápění tak, abyste v pracovní dny vstávali do

strana 18

Technická analýza

tepla, přes den se netopilo a aby vás večer opět vítala teplá náruč domova. Teplotu a intenzitu osvětlení, ale i čas stažení rolet si může pro svůj pokoj nastavit každý sám.

Obr. 2.8 Jednotka Room Manager systému Xcomfort [4]

Také jsou již pryč časy, kdy v místnosti byla jedna zásuvka a jeden vypínač. Nároky na osvětlení a počet vývodů zásuvek neustále rostou. Naštěstí vedle samostatných ovladačů jsou k dispozici typy ve vícenásobných rámečcích, do kterých lze kromě vypínače uložit také zásuvku, ovladač žaluzií, samostatný spínač ad. Tato seskupení poté působí kompaktním dojmem.

strana 19

Designérská analýza

3. Designérská analýza V dnešní době si můžeme vybírat ze široké škály zásuvek a vypínačů. Standardní programy kolébkových vypínačů a víček existují v bílém provedení. U luxusních programů jsou používány vedle bílé barvy i jiné barevné odstíny. Někdy se dokonce používá i kov. Rustikální dojem dostaneme použitím dřeva nebo dřevěné imitace. Snahou mnoha lidí je udělat svůj dům či byt co možná nejpěknější. Velice často ale zapomínají, že moderní interiéry jsou designově vyprecizované do nejmenších detailů. Jedním z těchto detailů, které dovedou ovlivnit celkový dojem velmi významně, jsou elektrické domovní přístroje – zásuvky a vypínače. Je téměř pravidlem, že v jinak dokonalém interiéru, na zdi přímo u dveří, tedy v místě, kudy každý návštěvník do prostoru vchází, visí ošklivý, barevně bezpohlavní vypínač. Přitom dnešní konkurenční trh vychází zákazníkům vstříc více než dostatečně. Zásuvky a vypínače si můžete koupit v různých tvarových variantách, v široké paletě barev nebo materiálů, ze kterých jsou vyrobeny. Cenové rozpětí může být veliké, ale pokud nesáhnete po nejluxusnější variantě, jsou investiční náklady na nákup domovních přístrojů ve srovnání s investicí do stavby či rekonstrukce víceméně zanedbatelné. Za rozumnou cenu pořídíte zároveň výrobek, který splňuje všechny technické a kvalitativní požadavky. Mezi zřejmě nejpoužívanější patří výrobky firmy ABB s. r. o., která nabízí několik programů, v nichž jsou obsaženy například vypínače, stmívače, zásuvky, pohybová čidla, žaluziové spínače atd., a tak si každý může ve svém interiéru vše sladit ve stejném duchu. Jelikož se mám ve svém bakalářském projektu soustředit na návrh interiérových vypínačů a zásuvek, budu uvádět pouze příklady těchto zařízení. V katalogu firmy ABB s. r. o., je zajímavá jednoduchost a přesto originálnost řad Element a Alpha exclusive. Všechny řady jsou k dispozici v několika barevných variacích.

Obr. 3.1 Alpha exclusive [5]

Řada Element byla spolu s řadou Time navržena studiem Divan a to zejména designérem Ivanem Dlabačem, který se spíše něž na estetickou stránku soustředil na technickou inovaci. A tak byly stvořeny dvě velice rafinovaně variabilní řady, které lze vzájemně kombinovat a spojovat do sebe jako stavebnici, čímž můžeme docílit nekonečně dlouhého řetězce, plného zásuvek, vypínačů, anténních konektorů atd. Obě řady jsou také nabízeny i ve dvoubarevných kombinacích a tak je možno vytvořit nekonečně mnoho variant, ze kterých si do svého interiéru vybere ty pravé i ten nejnáročnější zákazník.

Obr. 3.2 Time [5]

strana 20

strana 21

Designérská analýza

Dále nutno podotknout, že studio Divan obdrželo za tyto návrhy několik ocenění – v roce 2002 cenu For Arch a v roce 2003 cenu Zlatý Ampér.

Obr. 3.3 Element [5]

Společnost ABB s. r. o. v tomto roce také uvedla na trh novou designovou řadu Solo carat. Jedná se o kombinaci krycích a ovládacích komponent s netradičním pojetím rámečků, které dodávají tomuto designu jednoznačně dominantní a nepřehlédnutelný prvek. To, co odlišuje tyto rámečky od standardního tvaru, je použití různorodých materiálů a zejména jejich velikost. V základním, jednonásobném provedení jsou rozměry 106,5 x 106,5 mm. Obchodní názvy běžně uváděných barevných odstínů vypovídají v tomto případě o použitém materiálu, resp. povrchové úpravě: sklo, bronz, ušlechtilá ocel, zlacený a chromovaný hliník (poslední dvě varianty se odlišují vlnitým dezénem povrchu pro zvýšení odolnosti proti poškrábání).

Obr. 3.4 Solo carat [5]

Další řada zásuvek a vypínačů UNICA se vyznačuje zejména svou úplnou volností ve výběru vzhledu a barevnosti konečné aplikace, a to dokonce s možností měnit vzhled i následně, v průběhu užívání, bez nutnosti zasahovat do elektrické instalace. Tato vlastnost, i když se to možná na první pohled nezdá, může být velice užitečná. S plynoucím časem se člověku obecně mění náhled na estetiku a také módní trendy mohou výrazně ovlivnit např. barevné ladění stěn nebo celou koncepci interiéru. Pro svoji tvarovou jednoduchost je poutavá řada UNICA Colors, která se na první pohled rozpozná díky různobarevným dekorativním rámečkům na krytu. Střední díl jde opět nahradit různými zařízeními, např. zásuvkou, stmívačem, anténní zásuvkou atd.

Obr. 3.5 UNICA Colors [6]

strana 22

Designérská analýza

Výrobou zásuvek a vypínačů se zabývá i firma Siemens. Zajímavé jsou obě jejich designové sady, Delta miro a Delta line.

Obr. 3.6 Delta miro [7]

Obr. 3.7 Delta line [7]

Pro příznivce futuralistických vizí jsou dostupny dotykové vypínače. Například od firmy INOX – dotykové vypínače Space a Delicate Rings, které v sobě spojují dobrý design a efektní funci. Vypínače jsou vyrobeny z nerezu a jsou určeny pro 2 světelné okruhy s indikací pomocí LED diod.

Obr. 3.8 INOX [7]

strana 23

Průvodní zpráva

4. PRŮVODNÍ ZPRÁVA 4.1 Technické řešení 4.1.1 Zásuvka Elektrické zásuvky jsou v zásadě koncovými prvky elektroinstalačních systémů budov a objektů. Existuje několik způsobů dělení například podle funkce, provedení, velikosti výstupního napětí, případně umístění. Předmětem mého návrhu je zásuvka v provedení pro elektrické napětí 220V s univerzálním umístěním uvnitř budov a objektů. Rozměry zásuvky používané v našich domácnostech, typ C nebo-li takzvaná eurozásuvka, se řídí podle normy EN 50075. Pro zajištění bezpečnosti v domácnosti s malými dětmi lze zakoupit zásuvku obsahující dětskou clonku (nebo též ochrannou clonku). Ta slouží jako zábrana proti předmětům, které mohou děti často ze zvědavosti zasunout do zásuvky. Tato jednoduchá zábrana, pohyblivá clonka, zevnitř zakrývá otvory pro kolíky vidlice a tak částečně zabraňuje vsunutí jednoho dlouhého předmětu do nitra zásuvky. Pokud tuto zábranu chcete překonat, musíte na obě zdířky působit silou současně, tedy zasunovat tam dva “kolíky” najednou. Při zasouvání vidlice vůbec nepostřehnete, že právě překonáváte “dětskou pojistku”. Ovšem pokud chce malé dítě náhodou do objeveného prostoru zasunout např. hřebík, nepodaří se aniž by současně nevsouvalo druhý hřebík do druhého otvoru. Samozřejmě, že to není 100% ochrana, ovšem nutná synchronizace tlaku na druhý otvor minimálně znemožní prvotní myšlenku dítěte. Tyto dětské zábrany se vyrábí v různých konstrukčních provedeních. Na dnešním trhu se lze setkat s clonkou umístěnou na krytce zásuvky, nebo přímo na strojku zásuvky.

4.1.2 Vypínač Elektrické vypínače jsou dalším z koncových prvků elektroinstalačních systémů budov a objektů a slouží k ovládaní přívodu elektrického proudu k různým spotřebičům. Předmětem mého návrhu je vypínač pro ovládání světelného zdroje.

4.1.3 Stmívač Hlavní funkcí stmívačů je regulace jasové intenzity světla, to znamená že umožňují plynule nastavit vyšší nebo nižší intenzitu osvětlení. Nízké nastavení jasu šetří energii a zvyšuje životnost svítidla. Aby byl provoz stmívačů bezchybný, je důležité, aby nedošlo k překročení udaného minimálního a maximálního výkonu. Regulátory osvětlení pracují podle dvou rozdílných principů: • regulace pomocí fázového seřezávání na začátku sinusové křivky Zde je sinusová vlna střídavého proudu seřezávána na začátku, tak je snižován výkon, který je k dispozici.

Obr. 4.1 Fázové seřezávání na začátku sinusové křivky [8]

strana 25

Průvodní zpráva

• regulace pomocí fázového seřezávání na konci sinusové křivky V tomto případě je měněn konec sinusové vlny, tak je umožněno provádět řízení výkonu.

Obr. 4.2 Fázové seřezávání na konci sinusové křivky [8]

Podle daného svítidla musí být použity různé typy stmívačů. Pro žárovky a vysokonapěťové halogenové žárovky jsou vhodné oba dva typy stmívačů. Pro nízkonapěťové halogenové žárovky s konvenčními transformátory musí být použity stmívače s fázovým seřezáváním na začátku. Naopak u nízkovoltových halogenových žárovek s regulovatelnými elektronickými transformátory musíme použít stmívače s fázovým seřezáváním na konci. Stmívače je možno dostat nejen jako vypínače, nýbrž i jako střídavé přepínače. Rovněž se nevylučuje jejich instalace v křížovém zapojení. V těchto případech se intenzita jasu řídí podle nastavení stmívače, nezávisle na tom, kde se zapínání provádí.

4.2 Bezpečnost Vše týkající se elektroinstalací, zásuvek a vypínačů nevyjímaje, je pevně dáno ČSN normami.Tyto předpisy zaručují bezpečnost nejen při jejich užívání, ale i při jejich montáži. Dále můžeme zajistit bezpečnost používáním elektrických přístrojů a instalačních materiálů s označením: CE – to znamená,že výrobek splňuje veškeré náležitosti základních požadavků všech EU Direktiv, které se na daný výrobek vztahují

Obr. 4.3 Označení bezpečnosti elektrických přístrojů [9]

ESČ – znak Elektrotechnického zkušebního ústavu; značka vyjadřuje shodu vlastností označených výrobků s normami na elektrickou bezpečnost

Obr. 4.4 Znak Elektrotechnického zkušebního ústavu [9]

Bezpečnost lze též zvýšit použitím proudových chráničů (v koupelně, prádelně, v kuchyni). Ty umožňují přímo v zásuvce omezit přepěťové impulsy na hodnoty, které nejsou pro připojené spotřebiče nezbytné. K poškození spotřebičů může dojít například při úderu blesku.

strana 26

Průvodní zpráva

4.3 Umístění Pryč jsou již časy, kdy v místnosti byla jedna zásuvka a jeden vypínač. Nároky na osvětlení a počet vývodů zásuvek neustále rostou. Elektrické vývody a vypínače je proto vhodné pečlivě vybírat a důkladně naplánovat, aby elektrická instalace byla funkční, spolehlivá, trvanlivá, nenápadná a estetická. Vhodný počet a polohu vývodů (zásuvek) doporučuje norma, která u nás platí od roku 1995 a to ČSN 33 2000. Pro vnitřní rozvody zůstává v platnosti ČSN 33 2130: • 6 dvojzásuvek v místnosti větší 20m2 • minimálně 5 do kuchyně Vypínače je praktické umístit 70 cm nad podlahou (možno ovládat kolenem, visící rukou nebo ze sedu), ale standardně se instalují ve výšce 100 - 110 cm. V místnostech je plánujeme u všech dveří tak, abychom na ně snadno dosáhli a mohli jsme jimi světlo pohodlně ovládat při odchodu a příchodu. Na chodbách a u schodišť je vhodné instalovat vypínače na jejich začátku i konci, abychom mohli pohodlně zhasnout nebo rozsvítit a nemuseli se vracet. Hned v počátku plánování budoucí elektroinstalace nám napomůže alespoň hrubá představa o rozmístění nábytku. Tím můžeme předejít jejich budoucímu zastavění a zároveň naplánujeme jejich pohodlné užívání. Neměly by například chybět u žádného lůžka, abychom světlo mohli pohodlně ovládat přímo z postele. Stejně praktický bude v blízkosti jídelního stolu nebo sedací soupravy. Samostatnou kapitolu tvoří koupelna, jejíž vlhké prostředí není pro vypínače ideálním společníkem. Podle příslušné normy bychom v ohrožené zóně (v těsné blízkosti umyvadla, vany) měli instalovat modely s označením IP 44, které určuje, že je možné je instalovat ve vlhkém prostředí a v blízkosti vody.

4.4 Designérské řešení 4.4.1 Vývoj návrhu První designérské návrhy začaly u skic a renderů s představou jednoduchého tvaru ozvláštněného barevnými prvky. Vždy jsem nejprve realizovala myšlenku na vypínači. Ten je tvarově volnější než zásuvka, u které jsou pevně dány rozměry a umístění elektroinstalačních prvků. A tak jsem se až po návrhu vypínače pokusila aplikovat danou myšlenku na zásuvku. Inspirací mi na počátku byly vypínače a zásuvky UNICA. Velice se mi líbila představa rychlé změny vzhledu, které se dosáhne výměnou barevného rámečku. Naproti tomu mě na dané řadě nezaujalo její hmotové tvarování a tak jsem mé návrhy provedla stroze hranaté pouze se zaoblením vnějších hran bez dalších oblin a vydutí.

Obr. 4.5 Návrh 1

Dalšími návrhy jsem se pokusila jednoduchému tvaru vtisknout vtipnou myšlenku. Proto jsem hlavní pozornost pro začátek zaměřila spíše než na tvarové řešení na svým způsobem grafické oživení povrchu sady vypínače a elektrické zásuvky.

strana 27

Průvodní zpráva

Na druhý návrh jsem umístila křivku bodově souměrnou se středem vypínače připomínající sinusoidu. Tato křivka by měla asociovat vlnění, ze kterého se skládá viditelné světlo. Ve finále by křivka byla provedena z barevně odlišného plastu. Také by mohla být vytvořena z průsvitného materiálu a tak by byla prosvětlena led diodou umístěnou uvnitř zásuvky. Tudíž by za tmy usnadnila nalezení vypínače a rozsvícení světla. O stejném základu jsem vytvořila k vypínači i elektrickou zásuvku. Jak je z obrázku patrné, tak je toto řešení pro zásuvku nevhodné, neboť byla-li by zásuvka v prostoru umístěna bez vypínače, tak by zbytky křivek na krytu zásuvky nic neříkaly o původní myšlence. A tak jsem se soustředila na jednodušší tvarování křivek.

Obr. 4.6 Návrh 2

Zjednodušení jsem dosáhla použitím přímky. Nejprve jsem vyzkoušela vést tuto přímku svisle. Tento prvek by byl opět barevně odlišen nebo byl z průsvitného materiálu, aby byl vypínač za tmy dobře nalezitelný.

Obr. 4.7 Návrh 3

Další variantou bylo vést přímku horizontálním směrem procházejícím středem a dělící tak sadu na dvě poloviny. Toto půlení by mohlo působit zajímavě při použití více prvků vedle sebe – linie by s malými přerušeními probíhala celým seskupením a vytvořila by tak jednotný objekt.

Obr. 4.8 Návrh 4

Pátým návrhem jsem upustila od čtyřhranného půdorysu vypínače vyzkoušela jsem obdélníkové tvarování. Opět jsem použila svislých křivek, jedné silnější a jedné tenčí, které jako by naznačovaly funkci vypínače, zhasnutí – podíváme-li se zleva tak dochází k zeslabování proužků až do jejich vymizení, rozsvícení – pozorujeme-li vypínač z opačné strany, nejsilnější proužek je symbol jasně svítícího světla. Ale tato myšlenka mě spíše přivedla k návrhu vypínače se stmívačem. Protáhnutí půdorysu vypínače v podélné ose umožnilo použití dvou zásuvkových pozic v jednou modulu. Použití pouze jedné pozice působilo nevzhledně – kontrast dvouose souměrného středu s pouze jednoose souměrným rámečkem.

strana 28

Průvodní zpráva

Obr. 4.9 Návrh 5

U šestého návrhu jsem se zpět vrátila k čtvercovému půdorysu, ale teď jsem se pokusila o zcela jiné tvarování. Hlavní myšlenkou bylo vytvořit sice čtvercový vypínač, ale který by na první pohled působil jako obdélníkový. Toho jsem dosáhla protáhnutím horní a dolní hrany tlačítka až k okrajům vypínače. Celkový dojem jsem podtrhla jemným vypnutím ve vodorovném směru, které zajistilo velice ladný a dynamický výraz.

Obr. 4.10 Návrh 6

Dalším návrhem jsem se vrátila k již zmíněné myšlence spojit vypínač se stmívačem. První varianta počítala s použitím mezikruží jako stmívače i vypínače – po dosažení krajních poloh by došlo buď k úplnému vypnutí nebo k plnému svitu světla. Toto kruhové tvarování se jevilo i velmi účelné při použití pro zásuvku, kdy by kruhový střed s elektroinstalačními prvky nepůsobil nijak navíc a vhodně by doplňoval soustavu soustředných kružnic.

Obr. 4.11 Návrh 7

4.4.2 Definitivní řešení Návrh označený číslem 7 vytvořil základ ke konečnému řešení. Hlavní změnou bylo použití střední části jako vypínače, myslím tím ovládající úplné zapnutí/vypnutí světel bez ohledu na pozici stmívače. Proto muselo dojít k jejímu zvětšení na úkor části určené pro stmívání. Dalším vylepšením se jevilo vymyslet nějaké označení funkce stmívače, které by i esteticky dotvářelo celý objekt. A tak jsem vytvořila sestavu tří zmenšujících se vyhloubení. Směr zmenšování je totožný se směřem otáčení, kterým dosáhneme ztlumování jasu světla.

strana 29

Průvodní zpráva

Obr. 4.12 Varianta 1

Obr. 4.13 Varianta 2

Pravý obrázek ukazuje variantu s použitím válcových výhlubní místo vydutí. Dalšími možnostmi označení stmívače bylo použití výstupků. Třetí varianta ukazuje výstupek ve tvaru přímky vycházející ze středu vypínače, čtvrtou variantou je oblouček. Vypouknutí obloučku rovněž znázorňuje směr stmívání.

Obr. 4.14 Varianta 3

Obr. 4.15 Varianta 4

Varianta s použitím přímky je konečným řešením. Zbývá jen dořešit technické zázemí - způsob montáže vypínače a přenos kroutivého momentu na strojek stmívače. Instalace vypínače spočívá v připevnění krycího rámečku (součást 1, ozdobný rámeček a součást 2) pomocí pérové vložky ke strojku vypínače. Na tento základ jsou nacvaknuty zbylé části. Střední část vypínače sloužící k rozsvícení/zhasnutí světel je ovládána prostřednictvím stisku, který se přenáší na střední kolík strojku vypínače. Nezávisle na tomto je ovládání stmívání – prostřednictvím otočného potenciometru, jehož výstup je na unášecím pouzdře pomocí oboustranného zploštění.

7

5 4

8

6 1

2

3

Obr. 4.16 Průřez vypínačem (1 horní část strojku vypínače, 2 unášecí pouzdro, 3 střední kolík strojku, 4 součást 1 krycího rámečku, 5 ozdobný rámeček, 6 součást 2 krycího rámečku, 7 stmívací tlačítko, 8 zhasínací/rozsvěcovací tlačítko)

strana 30

Průvodní zpráva

Vzhled zásuvky je dán prvky použitými na vypínači. Technické řešení není již tak specifické jako u vypínače nýbrž vychází z již používaných principů. Montáž se provádí připevněním krycího rámečku středovým dílem pomocí jistícího šroubku ke strojku zásuvky připojenému k elektroinstalaci budovy. V zásuvce je použita dětská clonka.

Obr. 4.17 Zásuvka

V řešení zásuvky jsem se zabývala i návrhem vícenásobného rámečku určeného pro umístění například většího počtu zásuvek nebo i jiných komponent vedle sebe.

Obr. 4.18 Vícenásobný rámeček

4.4.3 Ergonomie Nesvazovala jsem se příliš přemýšlením o ergonomické stránce věci, neboť hlavním požadavkem bylo pouze vytvořit na vypínači dostatečně velké plochy, aby bylo možné jejich ovládání pro každého člověka. Proto je stmívací kolečko o co největším průměru a tím je i dáno jeho pohodlné otáčení, které je ulehčeno výstupkem,za který s ním lze pohybovat. Střední kruh má průměr 4cm a tak je dostatečně velké pro jeho zamáčknutí. Dalším ergonomickým parametrem by mohla být výška umístění vypínače, ale ta pro mé řešení není podstatná, neboť je vázaná na volbu uživatele. Výška umístění zásuvek je také volena uživatelem.

Obr. 4.19 Návrh umístění vypínače a zásuvky v prostoru

strana 31

Průvodní zpráva

4.4.4 Barevnost Základem návrhu barevnosti bylo zajímavé tvarování vyvážit spíše jednoduchým a nevýrazným barevným laděním. Proto jsem volila zemité tóny (vanilka, okr, skořice, hnědá) jako zástupce teplých tónů, na druhou stranu i chladné tóny (šedá, šedomodrá, antracit) a neutrální bílou. Celá sada je velice flexibilní a může být uživatelem přizpůsobena k vlastnímu uspokojení. Proto zle volit mezi odlišnou barevností vlastního krytu a ozdobného rámečku nebo ponechat sadu v jednom tónu. Z barevné palety lze vybrat buďto odstíny o různé sytosti nebo doplnit jakoukoliv barvu neutrální bílou či kovovým rámečkem. A tak lze barevnost zvolit tak, aby vhodně doplňovala jakýkoliv interiér. Všechny barvy jsou v provedení lesklého plastu jak pro rámeček, tak pro kryt. Jedinou výjimkou je kov, ten je pouze v provedení pro ozdobný rámeček, neboť sada s kovovým krytem by působila velice těžce.

Obr. 4.20 Návrh barevných možností provedení (vanilka, okr, skořice, hnědá, bílá, šedá, šedomodrá, antracit)

strana 32

Průvodní zpráva

4.4.5 Rozměry

Obr. 4.21 Rozměry vypínače (1:1)

strana 33

Průvodní zpráva

Obr. 4.22 Rozměry elektrické zásuvky (1:1)

strana 34

Závěr

ZÁVĚR Konečný návrh designu sady interiérových elektrických zásuvek a vypínačů je výsledkem postupného seznamování se s historií, současností a budoucími trendy v dané oblasti. Ve výsledném návrhu se prolínají již používané principy se současnými požadavky na elektroinstalační prvky, zejména pak na bezpečnost. V mé práci jsem se snažila vytvořit nový koncept tvaru elektrického vypínače a zásuvky, který by ale na druhé straně byl technicky dořešen a nebyly by tedy žádné problémy s jejich používáním.

strana 35

Seznam použitých zdrojů

SEZNAM POUŽITÝCH ZDROJŮ [1] http://en.wikipedia.org/wiki/Image:Amber.insect.800pix.050203.jpg [2] http://www.simopt.cz/energyweb/web/index.php?display_page=2&subitem=1&ee_chapter=5.4.6& PHPSESSID=17e9c942b11160c76e474c50bb76c226 [3] http://en.wikipedia.org/wiki/Domestic_AC_power_plugs_and_sockets [4] http://bydleni.tvujdum.cz [5] http://www.abb-epj.cz/ [6] http://www.vypinac.cz/ [7] http://www.vypinace-zasuvky.com/ [8] ŠVARC, F. Elektroinstalace. 1. vydání. Jan Vašut s. r. o., 2005. 95 s. ISBN 80-7236-403-0 [9] http://www.ezu.cz/next/index.php

strana 37

Seznam obrázků

SEZNAM OBRÁZKŮ Obr. 1.1 Obr. 1.2 Obr. 2.1 Obr. 2.2 Obr. 2.3 Obr. 2.4 Obr. 2.5 Obr. 2.6 Obr. 2.7 Obr. 2.8 Obr. 3.1 Obr. 3.2 Obr. 3.3 Obr. 3.4 Obr. 3.5 Obr. 3.6 Obr. 3.7 Obr. 3.8 Obr. 4.1 Obr. 4.2 Obr. 4.3 Obr. 4.4 Obr. 4.5 Obr. 4.6 Obr. 4.7 Obr. 4.8 Obr. 4.9 Obr. 4.10 Obr. 4.11 Obr. 4.12 Obr. 4.13 Obr. 4.14 Obr. 4.15 Obr. 4.16 Obr. 4.17 Obr. 4.18 Obr. 4.19 Obr. 4.20 Obr. 4.21 Obr. 4.22

Jantar [1] ing. František Křižík [2] Mapa světa s označením používaného standardu napětí a frekvence el. proudu [3] Mapa světa s barevným vyznačením používaných typů zásuvek a zástrček [3] Typ B [3] Typ C [3] Typ E [3] Rozmístění vodičů v elektrické zásuvce Vypínač se stmívačem [4] Jednotka Room Manager systému Xcomfort [4] Alpha exclusive [5] Time [5] Element [5] Solo carat [5] UNICA Colors [6] Delta miro [7] Delta line [7] INOX [7] Fázové seřezávání na začátku sinusové křivky [8] Fázové seřezávání na konci sinusové křivky [8] Označení bezpečnosti elektrických přístrojů [9] Znak Elektrotechnického zkušebního ústavu [9] Návrh 1 Návrh 2 Návrh 3 Návrh 4 Návrh 5 Návrh 6 Návrh 7 Varianta 1 Varianta 2 Varianta 3 Varianta 4 Průřez vypínačem Zásuvka Vícenásobný rámeček Návrh umístění vypínače a zásuvky v prostoru Návrh barevných možností provedení Rozměry vypínače (1:1) Rozměry elektrické zásuvky (1:1)

Obrázky bez označení zdoje jsou mým vlastním dílem.

strana 39

Seznam příloh

SEZNAM PŘÍLOH • Sumarizační poster (A1) • Model definitivního řešení vypínače a elektrické zásuvky s jedním variantním návrhem vypínače (1:1) • CD (kompletní bakalářská práce v elektronické podobě)

strana 41

DESIGN SADY INTERIÉROVÝCH ZÁSUVEK A EL. VYPÍNAČŮ Ivana Hopfingerová

V dnešní době si již nedokážeme představit život bez elektrického proudu, který zajišťuje v našich obydlích několik důležitých úloh. Nejviditelnější z nich je například umělé osvětlení nebo možnost zapojení libovolného elektrického spotřebiče. Cílem mé bakalářské práce tedy bylo navrhnout na první pohled jednoduchou, ale zároveň i technicky propracovanou sadu elektrických vypínačů a zásuvek. Výsledný produkt by měl být pojat originálně a s jistým aspektem pohledu do budoucnosti. Výsledný návrh obsahuje vypínač spojený se stmívačem a klasickou zásuvku. V konečné fázi jsem se též zabývala řešením podoby vícenásobného rámečku a vnitřního technického uspořádání. Středový kruh vypínače slouží k vypínání/zapínání světel, mezikruží zajišťuje nezávisle na tomto tlačítku stmívání. Pro zvětšení bezpečnosti je v návrhu zásuvky počítáno s použitím dětské clonky. Celá sada je velice flexibilní a může být uživatelem přizpůsobena, aby vhodně doplňovala jakýkoliv interiér. Proto zle volit mezi odlišnou barevností vlastního krytu a ozdobného rámečku nebo ponechat sadu v jednom tónu. K výběru jsou barvy jak zemitých tónů (vanilka, okr, skořice, hnědá) tak na druhou stranu i chladných tónů (šedá, šedomodrá, antracit). Celé spektrum barevnosti doplňuje neutrální bílá. Luxusnějšího výrazu sady lze dosáhnout použitím kovového rámečku.