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lunes, 30 de marzo de 2015

Climatización: Fancoils y Splits

11:15 Posted by Carles Casaponsa Vila , , , No comments
Qué es un Fancoil

Siempre que se habla de clima se habla de calor, pero que pasa con el frío. Para climatizar una casa en verano no podemos usar los radiadores que usamos en invierno para calentar el ambiente. Tampoco es muy recomendable usar el suelo radiante para refrescar nuestra casa, ya que si bien en invierno nos beneficia la estratificación del aire caliente en la parte superior de la habitación, en verano no nos interesa que el aire que enfriemos se quede en la parte inferior de la estancia, ya que tendremos la sensación de frío en los pies mientras que en el resto del cuerpo tendremos sensación de calor.

Es por eso que para climatizar una vivienda utilizaremos sistemas diseñados expresamente con este fin, como son los Fancoils y Splits.

¿Qué es un Fancoil y qué es un Split?

A diferencia de los radiadores y el suelo radiante en que la convección se produce de forma natural, en los sistemas de Split y Fancoils la convección se produce de forma forzada. Esto quiere decir básicamente que el aire de la habitación a climatizar es impulsado por unos ventiladores a través del aportador de frío. Al tratarse de convección forzada y no natural como en el caso de un radiador (en que el aire no se impulsa), el intercambio de calor será mucho más rápido por lo que podremos climatizar una habitación más rápidamente con este sistema.

La diferencia básica entre un Split y un Fancoil es que el primer calienta o enfría las baterías  por donde el aire cede el calor con un líquido refrigerante. Por el contrario un Fancoil enfriará esta misma batería usando agua exclusivamente. Mientras que los Splits tienen una sola batería que tanto podrá funcionar en calor o en frío según se desee. Un Fancoil puede tener dos baterías: una de calor y una de frío (a estos se les denomina Fancoils de 4 tubos), de manera que podremos cambiar de frío a calor independientemente del funcionamiento de la bomba de calor. Aunque también es frecuente encontrar Fancoils con tan solo un batería (se denominan Fancoils de 2 tubos, que funcionarán como un Split.

Partes y funcionamiento de un Fancoil

Partes de un Fancoil

Un Fancoil está formado por 4 elementos:

Caja: Es la parte exterior del Fancoil, dentro de la cual se ensamblan el resto de los elementos. Suelen estar provistos de un buen aislamiento tanto térmico, para no tener pérdidas, como acústico, ya que al impulsar el aire a través suyo generaremos ruido.

Ventiladores: Son los encargados de hacer pasar la cantidad justa de aire a través de la baterías de frío y calor. Estos ventiladores son casi siempre centrífugos por una cuestión de espacio. La mayoría de fancoils llevan conexiones para hacer funcionarlos a distintas velocidades para así poder regular mejor la temperatura. Aunque últimamente es bastante común encontrar fancoils que controlan la velocidad del ventilador a través de una señal 0.10V, lo que nos permite ser mucho más precisos en la regulación de la temperatura, lo que a lo largo se traduce en ahorro.

Válvulas: Las válvulas son las que se encargan de dar o no dar paso al agua a través de las baterías de calor o de frío. Y no solo eso, sino que regulando su posición podremos regular el calor que se aporta o extrae al aire que pasa a través de las baterías, lo que nos permitirá tener un mayor control de la instalación.

Baterías: Es por donde circula el agua o líquido refrigerante, se trata de un serpentín que pasa a través de unas rejillas que son las que se encargan de direccionar el aire para que la convección con el serpentín sea la máxima.

Instalación de un Fancoil

Hemos empezado hablando de los fancoils como metro para climatizar una vivienda en verano, pero el método es igualmente válido para calentar la vivienda durante el invierno. Pero tendremos que tener en cuenta varias cosas.
Primeramente hay que diseñar el sistema de retorno del aire. El retorno es por donde los ventiladores succionarán el aire de la habitación para pasarlo a través de la batería. Tenemos que tener muy presente si los fancoils se usarán solo como climatizadores en verano, invierno o durante todo el año, para colocar los retornos en la mejor posición.

Si colocamos los retornos en la parte superior de la habitación, estaremos cogiendo el aire que está estratificado en la parte superior de la habitación, por lo tanto aire caliente. Esto será muy útil durante el verano para enfriar la habitación, pero en invierno será un inconveniente ya que al coger aire que ya está caliente para calentarlo la aportación de calor será menor y tardaremos mucho más en calentar la habitación.

Si por el contrario colocamos los retornos en la parte inferior de la habitación, solucionaremos el problema anterior ya que en invierno estaremos cogiendo el aire frio de la parte inferior de la estancia por lo que la aportación de calor será más alta. Pero por el contrario en verano nos encontraremos que estaremos extrayendo calor a un aire muy frío por lo que el intercambio será pequeño y el tiempo de climatización mayor.

Cuando se trate de un sistema que funcionará durante todo el año lo mejor siempre será optar por este último sistema. La razón es que la impulsión del aire suele hacerse casi siempre des del techo, por lo que en verano el aire frío que impulse el fancoil tendrá que ir desde la parte de arriba hasta abajo. Por lo tanto existirá una estratificación, el aire caliente de arriba se mezclará con el aire impulsado por el fancoil, así el intercambio de calor no se verá tan reducido como en el primer caso.

Girona, 30 de Marzo de 2015

sábado, 11 de octubre de 2014

Dispositivos KNX: Visualización

1:35 Posted by Carles Casaponsa Vila , , , , No comments
domótica visualización

La visualización engloba una gran variedad de dispositivos. Son los dispositivos encargados de dar información al habitante de la casa. Aunque les llamemos dispositivos de visualización la mayoría de veces podremos actuar sobre ellos, por lo que sería más correcto llamarlos dispositivos de interacción. Un termostato, como el que cualquiera puede encontrar en su casa sería un elemento de interacción: por una parte obtenemos datos como la temperatura ambiente y la consigna, y por otro lado podemos actuar sobre esa consiga a través de los botones que lleva integrados.
En este post repasaremos los distintos dispositivos de visualización que podemos encontrar en el mercado, desde los más simples como puede ser un panel de leds informativo a un sistema mucho más complejo como sería un servidor domótico.

Displays Informativos

domótica displayEstos dispositivos sí que son puramente informativos. Aunque actualmente no se usan mucho, anteriormente era usual colocar paneles de leds informativos que indicaban el estado de las ventanas y puertas de una casa (rojo: abierta y verde: cerrada) de esta manera el habitante de la casa podía saber el estado de todas las aberturas de la casa sin tener que ir habitación por habitación. En la actualidad se suele visualizar el estado de las aberturas de las casas desde alguna pantalla táctil por lo que no se suelen instalar en la actualidad.

Otro ejemplo de este tipo de dispositivos son sensores de temperatura, humedad o co2. Algunos fabricantes como Elsner equipan estos sensores como un display donde se puede visualizar el valor medido.

Termostatos

domótica termostatoA diferencia de un simple sensor, un termostato siempre tendrá que tener algún tipo de visualización para controlar la consigna de temperatura. Por la misma razón los termostatos llevan integrados siempre algún tipo de botón. Un ejemplo clásico sería el termostato de GIRA, con el que se regula la temperatura a través de una ruedecilla, en cambio los termostatos de Jung vienen integrados con un teclado que se podrá programar para que realice cualquier tipo de función (subir o bajar la temperatura, dejar el clima en standby, apagar totalmente el clima, etc...)

Pantallas KNX

domótica pantallasLa mayoría de fabricantes suelen tener algún tipo de pantalla táctil, algunas muy simples y otras más complejas. Las de Jung, Abb y Zennio son con las que más he trabajado, aparte de visualización e interacción también suelen incorporar funciones lógicas, controles horarios, y sirena de alarma. Actualmente los precios de estas pantallas no están muy lejos de lo que puede valer un servidor, por lo que por lo general prefiero usar servidores domóticos combinados con tablets o pantallas táctiles.

Los menús de estas pantallas suelen estar predefinidos por lo que son poco personalizables visualmente, como mucho se puede cambiar el color del fondo de pantalla.

Iddero

domótica renderIddero merece una mención especial, ya que aun tratándose de una pantalla como las anteriores es mucho más personalizable ya que no dependes de un menú predefinido. Es muy habitual poner un render de la vivienda (imagen en 3D) desde el que se puede actuar sobre las luces, persianas y demás elementos de la casa. De esta manera la visualización es mucho más fácil de interpretar y utilizar.

Servidores

Servidores Externos

domótica servidor
Más que un dispositivo es un servicio, a través de nuestro ordenador, teléfono o tablet accedemos a un servidor externo a nuestra instalación, este hace lecturas y envía mensajes a través de un router IP que tendremos que tener conectado a nuestra instalación de domótica. Un ejemplo de este tipo de servidor es el HouseinHand ahora propiedad de Intesis, o el InSideControl de Schneider los dos muy intuitivos y fáciles de usar.

Estos sistemas resultan mucho más baratos que tener un servidor físico, aparte de no ocupar espacio. Como a contrapartida son unos sistemas mucho más lentos, y la conexión puede fallar de vez en cuando.

Servidores Físicos

A diferencia del caso anterior estos son dispositivos físicos que podemos encontrar en nuestra instalación. También incorporan gran variedad de funciones como las pantallas táctiles, pero suelen ser mucho más potentes y más personalizables. El Loxone es un ejemplo de este tipo de dispositivos, aunque no está exclusivamente basado en KNX puede ser muy útil en una instalación domótica, permite programaciones horarias, funciones lógicas, guardado de datos en la memoria, visualización de gráficos y todo desde una interfaz muy elegante y sencilla de usar.
domótica servidor

Por otra parte encontramos a la joya de la corona: El HOMESERVER de GIRA. Con este servidor se puede hacer casi todo lo imaginable: programaciones lógica casi ilimitadas, envíos de mensajes, mails de alarma, visualizaciones personalizadas, simulaciones de presencia, y un etc enorme. Su precio es muy elevado en comparación con el LOXONE pero vale cada uno de los euros de más.

Conclusiones

La visualización siempre será necesaria en una instalación domótica, la complejidad de esta visualización dependerá del usuario final. Por ejemplo, si el usuario es una persona poco habituada a utilizar ordenadores, smartphones o tablets, no es recomendable usar pantallas táctiles y mucho menos servidores domóticos, pero si termostatos o displays informativos. La visualización es un valor añadido que da la domótica, y bien programada y adaptada puede resultar una herramienta muy útil.

sábado, 2 de agosto de 2014

Dispositivos KNX: Actuadores

7:45 Posted by Carles Casaponsa Vila , , , , No comments
Domótica Actuadores


Como ya vimos en el post de Elementos Básicos de un Sistema KNX hay dispositivos de una instalación domótica que no son visibles para el cliente como el cableado y las fuentes de alimentación. Los actuadores forman parte de este grupo de dispositivos.

Los actuadores son indispensables para el funcionamiento de cualquier instalación domótica, ellos son los encargados de abrir o cerrar una luz, subir o bajar una persiana o regular una válvula de la instalación de clima. Podemos dividirlos en tres grupos distintos:
  • Actuadores Binários
  • Actuadores de Persianas
  • Actuadores Mixtos
  • Actuadores Dimmer

Actuadores Binarios

Domótica KNXDomótica Actuador BinarioEs el dispositivo más usado en instalaciones domóticas, consisten en un conjunto de salidas ON/OFF que bloquean o dejan pasar la electricidad hacia las bombillas o aparatos que se quieran controlar. Suelen venderse en formato de carril DIN (para montaje en cuadros eléctricos), y suelen tener entre 8 y 20 salidas dependiendo del fabricante. También se pueden encontrar en formato de pastilla de una o dos salidas, este tipo de actuadores suelen usarse para controlar instalaciones apartadas del cuadro eléctrico como enfriadoras o bombas exteriores.

Actuadores de Persina

Domótica Persianas
Los actuadores de persianas no dejan de ser actuadores binarios, pero en este caso los contactos estan agrupados de dos en dos (una para el contacto de subir y la otra para el contacto de bajar). Al estar agrupados los dos contactos no se pueden activar a la vez lo que nos garantizará el correcto funcionamiento del motor.

Actuadores Mixtos

Aunque se pueden encontrar actuadores binarios y actuadores de persianas lo más común es que el módulo pueda programarse para las dos funciones. Son los llamados actuadores mixtos. Este tipo de actuadores nos permitirán programar salidas binarias y salidas de persianas en el mismo módulo. De esta manera podremos optimizar al máximo las salidas de nuestros actuadores.

Dimmers

Domótica RegulaciónNormalmente una lámpara suele tener solo dos posiciones: abierta o cerrada. Pero usando actuadores de tipo dimmer (regulables) podemos hacer que esta misma lámpara tenga muchos más estados: de 0% a 100%. Estos tipos de actuadores siempre suelen venderse en formato de carril DIN (yo jamás he visto ninguno en formato "pastilla”).

Aunque todos los actuadores suelen tener las mismas funciones fabricantes como JUNG, GIRA o SCHNEIDER suelen dotar a sus actuadores con funciones de prioridad que fabricantes como MDT o ZENNIO no suelen tener (aunque los módulos de ZENNIO tienen 9 funciones lógicas programables para compensarlo). De todas formas todos los productos KNX tienen una fiabilidad garantizada, por lo que en la mayoría de los casos es aconsejable optar por la solución más barata.

domingo, 6 de julio de 2014

Dispositivos KNX

7:34 Posted by Carles Casaponsa Vila , , , No comments
Domótica Fabricantes

Al tratarse de un sistema descentralizado, tal  y como expliqué en el primer post, dentro de una instalación KNX podemos encontrar una gran diversidad de dispositivos: pulsadores, actuadores, sensores de luz, pantallas...
Para entender mejor cómo funciona un sistema domótico KNX veamos qué tipos de dispositivos nos podemos encontrar en una instalación:

Domótica DispositivosFuentes de Alimentación

Las fuentes no tienen ninguna función aparte de alimentar todos los dispositivos a través de par trenzado (el más utilizado en viviendas). Algunas fuentes pueden llevar una fuente de tensión auxiliar de 30V para dispositivos que la requieran.
La mayoría de los fabricantes KNX tiene fuentes de tensión: ABB, GIRA, JUNG, MDT, SIEMENS, SCHNEIDER, ZENNIO...

Bus

Es el cable de par trenzado a través del cual se alimentan i comunican todos los dispositivos de una instalación.
Domótica KNX

Actuadores

Arquitectura Domótica
Son elementos que tienen la función de actuar sobre la instalación: ya sea cerrando un contacto para que una luz se abra, subir y bajar una persiana o posicionar una válvula. Los más utilizados son los binarios (ON/OFF), pero también se utilizan mucho los DIMMER (regulados) o las salidas de 0-10V para la regulación de válvulas.
Los actuadores más usados en viviendas  son los de módulos de carril DIN ON/OFF. Los de JUNG y GIRA son prácticamente iguales. MDT y ZENNIO tienen precios más asequibles pero menos funciones predeterminadas (aunque el módulo de ZENNIO tiene funciones lógicas programables para compensarlo). Los módulos SCHNEIDER tienen funciones parecidas a GIRA o JUNG pero la programación es más cómoda.

Domótica Entradas Entradas

Tiene la función de obtener datos del sistema como la posición de un contacto (abierto o cerrado) o la posición de una válvula 0-10V (0-100%).
Los módulos más utilizados en instalaciones domésticas son las "pastillas". También aquí los módulos JUNG y GIRA son prácticamente iguales y MDT los que mejor precio tienen. ZENNIO por su parte tienen el QUAD que aparte de poder usarse como un módulo de 4 entradas binarias, también se pueden usar como entradas analógicas y además incorpora funciones para 4 termostatos.

Sensores y pulsadores

Domótica Sensores
Domótica Sensor
Aunque con un módulo de entradas y un pulsador convencional se puede hacer el control de encendido y apagado de luces o movimiento de persianas, también existe la posibilidad de usar pulsadores KNX que permiten simplificar la instalación.
Las marcas que más he usado son las de GIRA y JUNG ya que tienen una gran variedad de acabados.
Los sensores más usados son los de temperatura y la mayoría de fabricantes tienen su versión. Cabe destacar el fabricante ARCUS que dispone de una gran variedad de sensores: caudalímetros, sondas de nivel, de presión, calorímetros....

Pasarelas (Gateways)

Domótica Comunicación
Se pueden encontrar pasarelas de todo tipo, las más usadas son las de KNX/IP y las KNX/DALI que nos permiten controlar luminarias con tecnología DALI (muy extendida en el sector industrial). Hay fabricantes como INTESIS que fabrican todo tipo de pasarelas: EnOcean, Modbus, BACnet, LONWORKS...
Mientras que fabricantes como ABB, GIRA, JUNG, MDT, SIEMENS, SCHNEIDER y ZENNIO suelen tener solamente pasarelas IP y DALI.


Visualización

Domótica Visualización
La visualización engloba una gran variedad de dispositivos. Desde simples displays informativos para conocer el estado de las ventanas (cerradas o abiertas) a pantallas táctiles que aparte de visualización también tienen las funciones lógicas, programaciones horarias, etc...  Hay marcas especializadas en este sector como Idero y Divus, aunque las soluciones más robustas y fiables suelen ser pantallas industriales como SIEMENS o PROFACE, aunque hará falta una pasarela para utilizarlas.

Las marcas que he puesto de ejemplos en este post son las que uso con más frecuencia por los buenos resultados que me han dado. No obstante, existen muchos dispositivos que ni siquiera he probado. Actualmente existen más de 300 fabricantes KNX y más de 7000 dispositivos disponibles en el mercado. En la web http://www.futurasmus-knxgroup.es/ se pueden encontrar gran parte de ellos aunque no todos

Una ventaja del KNX es que todos los dispositivos tienen que pasar unos controles de calidad mínimos para llevar el sello KNX, con lo que cualquier dispositivo será válido cuando haya que programar las funciones más básicas. Si no nos conformamos con tan solo estas funciones tendremos que buscar cuál es el dispositivo que mejor se adapta a nuestra instalación domótica.