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lunes, 23 de marzo de 2015

Clima: Eficiencia Energética

11:07 Posted by Carles Casaponsa Vila , , , , , No comments
climatización ahorro

Como ya hemos visto en más de una ocasión la instalación de clima supone la mitad del consumo total de energía de una vivienda. Por lo tanto es donde más medidas podremos adoptar para reducir el coste de nuestras facturas mensuales. De la misma manera que vimos hace dos semanas con el agua caliente sanitaria, veremos que podemos reducir el consumo energético de nuestra vivienda regulando las temperaturas de generación y distribución de los circuitos de clima.

Del mismo modo que con las instalaciones de agua caliente sanitaria a veces era necesaria la instalación de depósitos de inocencia, también en instalaciones de clima nos podemos encontrar con la necesidad de usar este tipo de depósitos. Acostumbramos a encontrar estos depósitos en instalaciones grandes que requieren temperaturas elevadas con un caudal muy grande, con lo que los generadores no pueden dar abasto en los momentos de máximo consumo.

En una vivienda unifamiliar media, normalmente con la propia caldera de gas nos será suficiente para calentar el agua que necesiten los radiadores o el suelo radiante, pero a medida que la instalación aumente de tamaño de la instalación más necesaria será la utilización de depósitos de inercia.

Generadores

Control On/Off en función de la demanda

En una instalación convencional (sin depósitos de inercia) el funcionamiento del generador (bomba de calor o caldera) es gobernador por los termostatos del interior de la vivienda: cuando es necesaria una aportación de calor (o frío) el termostato manda una señal al generador para que se ponga en marcha, este calentará (o enfriará) el agua a la temperatura que tenga configurada y la mandará directamente a los radiadores o suelo radiante. Una vez la temperatura que mida el termostato sea la deseada el termostato enviará otra señal al generador para que se apague.

Si es una instalación con un depósito de inercia el funcionamiento será un poco distinto, en vez de atacar directamente a los radiadores o suelo radiante, el generador calentará primero el depósito de inercia, y será este el que distribuirá el agua a todos los difusores (radiadores o suelo radiante). De esta forma ya no son los termostatos de la vivienda quienes arrancan y paran el generador, sino que será la temperatura del depósito de inercia quien gobierne el generador. Un termostato en su interior dará la señal de encendido al generador cuando su temperatura esté por debajo de una temperatura que hayamos configurado (55ºC para suelo radiante y 70ºC para radiadores), una vez el deposito esté a la temperatura deseada el termostato mandará una señal al generador para que se pare.

Control de consigna en función de la demanda.

Usando el sistema anterior, ya sea con o sin depósito de inercia, el control será muy simple y barato, pero su rendimiento no será el óptimo lo que nos comportará pérdidas. Una manera de hacer este sistema más eficiente es modificando la temperatura de impulsión del agua en relación a la temperatura exterior.

Pongamos por ejemplo la climatización de una vivienda el día más frío del inverno, si el sistema funciona con suelo radiante tendremos que impulsar el agua a una temperatura elevada (55ºC) a los circuitos de suelo. El problema de las temperaturas elevadas es que las pérdidas que tiene el sistema son más elevadas, tal y como vimos en el post de ACS, por lo que siempre que podamos (sobre todo en sistemas con depósito de inercia) intentaremos reducir al máximo las temperaturas de generación y distribución. Si la tempera exterior sube, no será necesario impulsar el agua a una temperatura tan alta, a lo mejor con 40ºC podremos calentar la casa. Hay termostatos que tienen la función rampa que nos permiten cambiar la consigna en relación a la temperatura exterior:

control clima eficiente

Tal y como vemos en el gráfico cuando la temperatura exterior está por debajo de Wmin (0 grados, por ejemplo) la consigna que tendrá el agua que impulsemos al suelo radiante será la máxima (55ºC), pero cuando la temperatura exterior sube esta consigna baja de forma lineal, hasta que a partir de Wmax (10ºC) se mantiene contante a una consigna más baja (35ºC)..

Control de temperatura de generación en función de la temperatura exterior

Usando termostatos con rampa reduciremos significativamente el consumo, pero aún se puede reducir más.

En el encendido un generador (caldera o bomba de calor) consume mucha más energía que durante su funcionamiento normal, por lo que si nos dedicamos a apagar y encender el generador para controlar la temperatura tendremos muchas pérdidas. Para conseguir que la máquina pare las mínimas veces posibles, necesitaremos comunicación con el generador.

Pongamos por caso una bomba de calor, de la forma que regulamos la temperatura en los casos anteriores encenderemos y apagaremos la bomba muchas veces a lo largo del día, lo que  significa perdidas. Si podemos regular la temperatura de impulsión de la máquina podemos hacer que esta se regule en función de la temperatura a la que queramos al depósito. Por ejemplo, cuando el agua del depósito tenga que estar a 55ºC impulsaremos el agua a 60ºC, de forma que el depósito solo podrá alcanzar los 55ºC cuando el consumo de la instalación sea 0.

Si la temperatura necesaria para el deposito pasa a ser 35ºC, impulsaremos el agua a 40ºC, y al igual que en el caso anterior el depósito solo alcanzará esa temperatura cuando no haya consumo en la instalación de clima.

Girona, 23 de Marzo de 2015

miércoles, 11 de marzo de 2015

Controlar mi casa desde mi Smartphone

11:15 Posted by Carles Casaponsa Vila , , , , , No comments
Controlar mi casa desde mi Smartphone

La semana pasada se celebró en Barcelona el Mobile World Congress, la mayor feria sobre la industria del teléfono móvil en todo el mundo. Al ser de Girona me pase toda la semana escuchando noticias sobre teléfonos, aplicaciones, etc… por lo que no se me ha ocurrido nada mejor que dedicar el post de esta semana a hablar de los Smartphones y su relación con el mundo de la domótica. De hecho ya había hablado brevemente de este tema en el post de elementos de visualización KNX, pero en este post me extenderé más en cada una de las apps que nos permiten controlar nuestra vivienda a través de nuestro teléfono. Aquí no voy a hablar de todas las aplicaciones disponibles ya que no las conozco todas, hablaré de las que conozco y encuentro más importantes.

La domótica (y el KNX) ya existían mucho antes de que aparecieran los primeros teléfonos inteligentes, pero con la aparición de los primeros terminales la domótica hizo un gran salto, la razón: el hecho de poder controlar las instalaciones de forma remota. No es que antes no fuera posible, pero con la entrada en escena de estos teléfonos fue posible hacerlo en cualquier momento y desde cualquier sitio.

Como ya vimos en el post de elementos de visualización KNX, existen dos tipos de servidores que nos permitirán acceder al control de nuestra casa: lo sistemas de control des de la nube y los sistemas con servidor físico.

Sistemas de Control en la Nube.

Estos sistemas no requieren la instalación de ningún aparato físico adicional en el sistema domótico, solo hará falta una pasarela KNX/IP si es que la instalación no tiene ninguna. Con esto nos ahorramos espacio en el cuadro eléctrico y simplificamos la estructura de la instalación, como contrapartida estos sistemas son mucho más lentos en comparación con los servidores físicos, lo que a veces puede llegar a ser muy molesto.

House In Hand.

La primera aplicación de este tipo que vemos es la de House in Hand. Se trata de una aplicación muy sencilla de utilizar: consiste en un menú principal desde donde podemos acceder a las distintas funciones de la instalación (encender o apagar de luces, subir o bajar persianas, encender o apagar el clima…), el menú es totalmente configurable, podemos agrupar las funciones por habitaciones, o por el tipo de función (luces, persianas, clima, etc..). Se pueden añadir imágenes de fondo para personalizar la visualización. La visualización se adapta al tipo de dispositivo que usemos: Smartphone, Tablet u ordenador, y está disponible para iOS y Android.

House in Hand Girona

A parte de la versión demo se pueden bajar dos tipos de licencias: la básica y la Premium, La básica sale por 359€ y tiene la restricción de que solo puedes instalarla en dos dispositivos móviles (ya sean Android o iOS). Con la licencia Premium, que sale por 499€, podemos instalar la licencia en tantos dispositivos como nos apetezca.

InSideControl

Esta aplicación es un concepto muy parecido al de House in Hand, tenemos un menú principal desde el que podemos acceder a las distintas funciones de la instalación ya sea desde cada habitación o por el tipo de función (dependerá de la programación que haga el integrador). A mí personalmente me gusta más la estética de esta aplicación que la de House in Hand, pero esto es cuestión de gustos. También en esta aplicación se pueden añadir imágenes de fondo para una mayor personalización.

Insidecontrol

A diferencia de House in hand aquí no hay que comprar ninguna licencia, lo que se compra es una pasarela KNX/IP específica para inSideControl que es la que nos permitirá usar la aplicación. De manera que comprando la pasarela tendremos disponible el servicio en un número ilimitado de dispositivos. Su precio aproximado es de 600€ euros, pero tenemos que tener en cuenta que aquí no hay que comprar una pasarela KNX/IP, por lo que si la instalación no tiene ya una pasarela esta es una buena opción.

Servidores Fiscos

Este tipo de servidores si requieren la instalación de un dispositivo adicional a la instalación domótica, pero como ventaja tenemos una conexión mucho más rápida, tanto si es de forma local como remota.

LOXONE

A diferencia de las dos apps anteriores en que solo teníamos un menú principal configurable por el integrador aquí tenemos dos menús: uno en que las funciones estarán ordenadas por habitación y otro en el que esteran ordenadas según el tipo de función. En este aspecto es mucho más completo que los dos sistemas anteriores, pero a diferencia de los otros en este no se pueden añadir imágenes de fondo. También tiene una versión para Tablet y otra para Smartphone, aunque no se diferencian mucha la una de la otra. A parte de KNX el LOXONE puede comunicar con otros protocolos, pero más que una ventaja termina siendo un inconveniente ya que muchas de las funciones no se adaptan bien a una instalación KNX.

Domótica Girona

Es sin duda el sistema más barato para poder controlar nuestra instalación KNX desde un Smartphone, su precio es de 500€, pero en este caso no es necesario comprar ninguna pasarela KNX/IP ya que el mismo LOXONE tiene esta función. 500€ es el precio del servidor que instalaremos en nuestra casa, por lo que hace que las aplicaciones sean gratuitas tanto para iOS como para Android.

ATOMITY

Esta aplicación es muy parecida a las dos primeras que hemos visto: House in Hand y inSideControl. Pero aparte del control de la instalación otra parte que permitirá al usuario final hacer sus propias programaciones horarias, programar escenas y hacer unas sencillas funciones lógicas. Es un sistema muy recomendable para personas con un buen nivel de informática, ya que les permitirá aprovechar al máximo sus recursos. Al igual que las dos primeras aplicaciones también podemos añadir imágenes de fondo para personalizar la visualización y hay aplicación para Tablet y Smartphone. Es sensiblemente mejor que el LOXONE ya que este está orientado exclusivamente a KNX.

Atomity Domótica

Tenemos dos versiones del mismo servidor. La versión simple no incluye las funciones horarias, escenas y lógicas programables por el usuario y sale por unos 400€. La versión master server, con estas funciones incluidas, sale por unos 700€, aunque a parte hay que comprar una pasarela KNX/IP. La visualización es la misma para las dos versiones. Aquí también compramos el servidor físico y las aplicaciones son totalmente gratuitas tanto para iOS como para Android.

HOMESERVER 4

El home server es el servidor más completo que conozco, pero hay que tener en cuenta que aparte de la visualización tiene muchas más funciones. Por lo que respecta al tema que estamos tratando, tenemos dos tipos de visualización posibles. La primera se llama QuadClient y es muy parecida a las anteriores: un menú principal personalizable donde accedemos a las distintas funciones ya sean ordenadas por habitación o por tipo de función. En este caso no podemos añadir imágenes de fondo, aunque si podemos añadir funciones extras como videoportero, visualización de gráficos, previsión meteorológica, y un largo etc.

home server girona

Pero aparte de esta opción podemos diseñar una visualización totalmente personalizada: menús, imágenes de fondo, posición de los distintos botones… como si fuera una página web. Se puede diseñar cualquier cosa y todo queda en manos del integrador.

Como ya he dicho es el servidor más completo, fiable y potente con el que he trabajado, pero su precio es mucho más elevado que los anteriores: poco menos de 2000€ sin tener en cuenta la pasarela (que puede ser IP, USB  o Serie). De la misma manera que los servidores anteriores sus aplicaciones son totalmente gratuitas tanto a para iOS como para Android.

Girona, 11 de Marzo de 2015

viernes, 6 de marzo de 2015

Eficiencia Energética: Agua Caliente Sanitaria

10:32 Posted by Carles Casaponsa Vila , , , No comments
control agua caliente sanitaria

El Agua Caliente Sanitaria o ACS, es el agua que usamos cuando nos duchamos, lavamos los platos o usamos la lavadora y el lavavajillas. Dentro de las instalaciones de una vivienda el Agua Caliente Sanitaria puede llegar a suponer un 25% del consumo. Por lo que si somos capaces de reducir su consumo conseguiremos reducir nuestras facturas de gas o electricidad. Digo gas o electricidad porque para calentar el agua básicamente tenemos solo dos opciones: una caldera de gas o resistencias eléctricas. Con una bomba de calor raramente podremos llegar a los 70ºC a los que se suele calentar.

Como consecuencia de estas temperaturas tan elevadas en algunas instalaciones se hace indispensable el uso de depósitos de inercia. La función de estos depósitos es almacenar el agua caliente cuando el calentador (gas o eléctrico) no tiene suficiente potencia para calentar el agua requerido en cada momento. En una vivienda unifamiliar normalmente la propia potencia de una caldera de gas es suficiente para calentar el agua necesaria para que se pueda duchar una persona, por lo que no se suelen usar depósitos de inercia. La cosa cambia cuanto calentamos el agua a través de resistencias eléctricas, o es necesario alimentar de agua caliente más de una ducha a la vez, en estos casos se hace imprescindible el uso de un acumulador.

Ahorro

Hay que tener en cuenta que las instalaciones en las que no se usan acumuladores son más eficientes, ya que sus pérdidas son mucho más bajas. Por lo que siempre que podamos usaremos una caldera de gas de condensación para calentar el agua. Otra medida de ahorro es bajar la temperatura de impulsión de la caldera. Aunque en teoría el consumo tendría que ser el mismo calentando el agua a 60 o 70ºC (ya que la temperatura real la regularemos a través del grifo) a la práctica no es así ya que a mayores temperaturas serán mayores las pérdidas de calor durante el transporte del agua desde su generación al grifo.

Cuando el uso de un depósito de inercia se hace indispensable las perdidas serán mucho mayores, pero tendremos más margen para mejorar la eficiencia energética de la instalación. En este caso las pérdidas de calor si suponen un factor muy importante a la hora de elegir la temperatura de impulsión del agua. Mientras que el caso anterior el agua solo tenía el tiempo de ir desde el generador hasta el grifo para tener pérdidas, en este caso donde más pérdidas van a haber va a ser en el propio depósito.
A la hora de comprar un depósito de inercia (como podría ser un termo eléctrico) tenemos que tener muy en cuenta su aislamiento y dimensiones. Las pérdidas que tengamos dependerán, entre otros, de estos factores. Las pérdidas que tenemos en un depósito se pueden definir con la fórmula de transferencia de calor por conducción:
formula conducción
Como vemos el primer factor que influye en las perdidas de calor de un depósito (∆Q) es la conductividad térmica (k) dividido por el espesor de la pared del depósito (x). Para que las perdidas sean mínimas nos interesará que este coeficiente sea  lo más pequeño posible, utilizando un material con un factor de conductividad bajo y con un espesor grande.

A parte de este primer factor vemos que las pérdidas dependen de dos factores más A y (Tint-Text ).La A es el área interior del depósito, donde el agua estará en contacto con el depósito, esta área dependerá, entre otras cosas, de las necesidades de la instalación, si la idea es utilizar uno o más grifos a la vez. Cuando más grandes sean estas necesidades mayor tendrá que ser el tamaño del depósito, y por consiguiente el factor A.

Pero no serán solo las necesidades de la instalación las que determinaran el tamaño del depósito, ya que no es lo mismo acumular 100l de agua a 70ºC que acumularla a 55ºC. Como ya hemos visto antes el agua caliente se acaba mezclando con la fría en el grifo, si el agua nos llega a 70ºC y la mezclamos con el agua fría, usaremos menor cantidad de agua caliente para mantener la temperatura deseada a la salida del grifo, que si esta agua caliente nos llegase a 55ºC. Por lo que el tamaño del depósito también dependerá de la temperatura a la que pretendamos calentar el agua.

Pero aquí interviene el tercer de los factores (Tint-Text): la diferencia entre la temperatura del exterior de depósito (ambiente) y las temperaturas del interior (agua caliente sanitaria) cuando mayor sea esta diferencia mayores serán las pérdidas de la instalación. Como la temperatura exterior del depósito será más o menos constante, la temperatura del agua caliente sanitaria es un parámetro con el que podemos jugar para mejorar el rendimiento de nuestra instalación. Por lo tanto la temperatura del ACS afecta tanto el segundo como el tercer factor de la fórmula, con tal de simplificar las explicaciones diremos que el ahorro energético que puede suponer la reducción del factor A no será tan significativo como la reducción de la temperatura del ACS.

Control

Como vemos que para reducir el consumo energético de una instalación de ACS que use un depósito de inercia podemos jugar con la temperatura de esta agua.

Una primera opción es la de solo calentar el agua cuando esta es realmente necesaria. Pongamos por ejemplo una vivienda unifamiliar en que la casa queda vacía a partir de las 9 de la mañana, y que no vuelve a haber gente hasta las 6 de la tarde, las horas en que nos hace falta agua caliente son de 7 a 9h de la mañana y de 6 a 10h de la noche, o incluso podemos reducir más estos tiempos. Hay que tener en cuenta que el depósito no se calienta instantáneamente, por lo que tendremos que empezar a generar agua caliente un tiempo antes, este tiempo dependerá del tamaño del depósito y de la potencia del calentador. El resto de horas el depósito no tendrá que calentarse por lo que durante este tiempo no tendremos pérdidas en el depósito.

Aunque este método funciona y reduce el consumo del sistema de agua caliente sanitaria, no siempre es posible aplicarlo, hay que tener en cuenta que durante muchas horas del día no tendremos agua caliente: ni para fregar los platos, poner una lavadora, usar la lavadora, etc…  El consumo de agua se reduce pero sigue siendo necesaria. Para estos casos hay una solución intermedia que consiste en bajar la temperatura del agua cuando el consumo es menor.

Como hemos visto anteriormente uno de los factores que influye en las pérdidas de calor de un depósito es la temperatura a la que se encuentra el agua de su interior. También hemos visto que el agua caliente sanitaria acaba mezclándose con la fría en el grifo para poder regular bien la temperatura, una de las razones de almacenarla a altas temperaturas es para aumentar la autonomía de la instalación. Pues bien, si sabemos que el consumo de agua caliente sanitaria será bajo durante ciertas horas del día, lo que se puede hacer es reducir la temperatura del depósito durante ese tiempo, de modo que las pérdidas no serán nulas pero si más pequeñas que si tuviéramos el depósito acumulando agua a temperatura alta todo el día.

Girona, 6 de Marzo de 2015

domingo, 22 de febrero de 2015

Control de Accesos

2:23 Posted by Carles Casaponsa Vila , , , , No comments
puerta domótica

Durante muchos años la manera de controlar el acceso a nuestra vivienda solo consistía en una llave y una cerradura. Es un método muy simple y barato, alguien también dirá que es mucho más seguro que los distintos sistemas que podemos encontrar en el mercado hoy en día, ya que estos se pueden “piratear”. Nada más lejos de la realidad, estos métodos (no todos, evidentemente) son mucho más seguros que una llave y una cerradura. ¿Qué pasa si pierdes una llave, o si te la roban? Cualquier persona que encuentre tu llave podrá tener acceso a tu casa, puede que mucho antes que te des cuenta que la has perdido. Por el contrario con un sistema biométrico de lectura digital no solo estás seguro de que ningún extraño podrá entrar en tu casa, sino que además sabrás quien entra y sale en cada momento.

Tipos de Accesos.

Primeramente hace falta distinguir entre dos tipos de entradas: las entradas exteriores y las entradas principales. Las entradas exteriores son las que dan acceso a las escaleras de un bloque de pisos o a la parte exterior de una casa. Y las principales son aquellas que dan acceso a lo que es la vivienda en sí: habitaciones, salones, baños, etc… Como es normal el sistema de control de acceso de una entrada exterior no será el mismo que tendrá una entrada principal.

Acceso Exterior: Videoporteros.

De hecho, actualmente, este tipo de acceso ya suele abrirse de forma distinta a los accesos principales, usando los llamados videoporteros. El nivel de seguridad que hay que exigirles a estos sistemas no es tan alto como el de un acceso principal, ya que no dan acceso a la vivienda en sí. Por esa razón es normal encontrar estos sistemas integrados en el sistema domótico de la casa. Esto puede tener varias ventajas respecto a los videoporteros convencionales.
videoportero remoto

Primeramente la simplificación de la instalación. Si integramos un videoportero a una instalación KNX tendremos la opción de centralizar el control de la vivienda y el control de accesos en una misma pantalla. Otra ventaja es el control remoto del videoportero, aunque algunos videoporteros ya incluyen esta opción y resulta más sencillo si ya tenemos conexión remota con la instalación de domótica. El videoportero de GIRA por ejemplo, nos da la opción de recibir una llamada del interfono de nuestra vivienda directamente a nuestro Smartphone a través de la aplicación SKIPE e incluso abrir la puerta sin tener que estar en el interior de la vivienda.

El mismo videoportero de GIRA nos permite programarlo para que nos mande una foto de quien está llamando al interfono y de esta manera tener un registro de las personas que han intentado acceder a nuestra vivienda y si han accedido saber la fecha y hora a la que lo han hecho.

Accesos Principales

Es posible usar estos mismos sistemas para el control de accesos principales, pero no es algo muy recomendable. La razón por la que digo esto es porqué perder un teléfono con el que puedas abrir la puerta de tu vivienda no es lo mismo que perder la llave. Si alguien encuentra nuestra llave es improbable que sepa cuál es la puerta que abre. Perdiendo un Smartphone la cosa es distinta, no solo tendrá el control del acceso de nuestra vivienda además tendrá acceso a mucha información nuestra, con la que pueda llegar a deducir nuestra dirección. Aunque las aplicaciones para el control de accesos tienen sistemas de seguridad para evitar el acceso a personas no deseadas, nunca recomiendo integrar la domótica con los controles de accesos principales.

Lo que sí es muy recomendable es el uso de sistemas biométricos como la lectura de la huella digital para el control de accesos de puertas principales. Y es que estos sistemas son mucho más seguros que los convencionales. Primeramente una llave se puede copiar, perder o incluso ser robada, esto no puede pasar nunca con un sistema de lectura de huella digital, ya que las huellas de cada persona son únicas. Otro problema con las llaves es con el que todo el mundo se ha encontrado alguna vez: “me he dejado la llaves dentro”, esto puede pasar con una llave, pero con un dedo está claro que no.

Los sistemas de lectura de huella que podemos encontrar en el mercado son extremadamente precisos con lo que es imposible que confundan un huella con otra. Con esta precisión tendremos la seguridad de que no entre nadie que no haya sido previamente registrado en el sistema. Por otra parte esta precisión puede llegar a ser un problema, y es que debido a pequeñas heridas o al cambio de piel en nuestras huellas digitales es posible que el detector no detecte como válido nuestro dedo. Contra esto una buena solución es registrar el máximo de dedos posibles 2, 5 o los de las dos manos. Cuantos más dedos registremos menores serán las posibilidades de que nos quedemos encerrados fuera de casa.

Otro problema que podemos encontrar con este sistema es que por culpa de un corte de luz no podamos acceder a la vivienda. Esto tiene fácil solución, el consumo que tienen estos dispositivos son muy pequeños, por lo que usando un sistema de alimentación autónomo como una simple batería tendremos la seguridad que el sistema funcionara incluso si la electricidad falla.

Conclusiones.

Como vemos, estos nuevos sistemas de control de accesos no son menos seguros que los convencionales, sino que son mucho más seguros. Por lo que si de lo que se trata es tener tu casa protegida de la mejor manera posible la mejor opción será un control de acceso a través de la huella digital. Por lo que hace a los accesos exteriores el uso de sistemas integrados a la domótica no incrementan la seguridad, se trata más de una cuestión de comodidad. No obstante hay que tener en cuenta el precio, estos sistemas tienen sus ventajas respecto a los actuales, pero a la vez su precio es muy superior.

Girona, 22 de Febrero de 2015

sábado, 7 de febrero de 2015

Introducción al Z-Wave

10:40 Posted by Carles Casaponsa Vila , , , , No comments
intoducción z-wave


A parte de los protocolos profesionales para el control de viviendas como el KNX, también podemos encontrar en el mercado productos que funcionan con protocolos más sencillos al alcance de la mayoría de los públicos. Dentro de este tipo de protocolos uno de los más extendidos es el Z-Wave. Podemos encontrar en el mercado una gran cantidad de productos que funcionan bajo este protocolo que nos permiten controlar varios elementos de nuestra vivienda: luz, persianas, alarmas… Escribiendo el post de la semana pasada vi que el protocolo de Apple para el control de electrodomésticos HomeKit será compatible con los productos Z-Wave. Esto me dio pie a investigar más a fondo en qué consistía este protocolo de comunicación y si realmente podría llegar a programarse una vivienda utilizando este tipo de productos.

Así que en este post veremos el funcionamiento de un sistema Z-Wave, algunas indicaciones para empezar a utilizarlo y que limitaciones tiene.

¿Como funciona Z-Wave?

Al igual que los protocolos profesionales de programación el Z-Wave es un sistema distribuido, sino que se trata de un sistema centralizado. ¿Qué quiere decir que un sistema sea distribuido? Que cada elemento tiene su propia configuración y puede comunicarse directamente con cualquier otro elemente de la instalación. Por ejemplo, si queremos abrir una luz a través de un pulsador, este mandara la señal (al ser pulsado) directamente al actuador de la luz que queramos encender. En un sistema central el funcionamiento es distinto, todos los elementos se comunican directamente con un elemento central, por lo que si este falla toda la instalación fallará.

Evidentemente todos los aparatos de la instalación tienen que ser compatibles con el protocolo Z-Wave: pulsadores, luces, alarmas, sensores, etc… Ya que de otra manera no podrían comunicarse entre ellos. A la hora de comprar estos elementos fijaros siempre que lleven la etiqueta Z-Wave, podéis encontrar estos productos en varios sitios, los mejores precios los he encontrado, como la mayoría de cosas, en eBay.

Aunque no haga falta un celebro central que intercomunique todos los aparatos, sí que nos hará falta un elemento para poder configurarlos. Si además queremos tener el control de la instalación en nuestro móvil podemos optar por la central Vera-Lite de Mi Casa Verde. Existen otras opciones, pero solo hay que ver la cantidad de guías y tutoriales que hay en internet para optar por este producto. Uno de los aspectos más importantes cuando se empieza con una tecnología nueva es tener información a mano para poder resolver las dudas y problemas que puedan surgir (y que seguro surgirán).
vera-lite micasaverde

¿Cuales son las ventajas del Z-Wave?

Una de las mayores ventajas del Z-Wave respecto a los protocolos profesionales es su facilidad de programación, que permitirán a una persona con pocos conocimientos de informática e instalaciones configurar encendidas y regulación de luz, subida y bajada de persianas o incluso escenas. Si usamos el Vera-Lite resulta extremadamente fácil tener el control local o remoto de todos los elementos Z-Wave de la instalación, no es necesario configurar IPs ni routers. Todo puede hacerse desde la página web de MiCasaVerde sin que sea necesario ningún conocimiento sobre redes, por lo que desde el minuto 1 podremos controlar todos nuestros productos desde nuestro Smartphone u ordenador.

Otra de las ventajas es que la comunicación es por radio, por lo que su instalación es muy sencilla, de esta manera nos ahorramos pasar cables por toda la vivienda para comunicar todos los elementos. Las conexiones que hay que hacer son mínimas y muy sencillas por lo que no hay que tener muchos conocimientos de electricidad.

Por último, otra gran ventaja es la cantidad de fabricantes que han optado por este protocolo, con lo que podemos encontrar una gran cantidad de productos en el mercado. Es por esta razón que los precios de la mayoría de elementos suelen ser muy bajos: enchufes controlados, pulsadores, sensores de movimiento e incluso el Vera-Lite. Por lo que por menos de 300 euros se puede empezar a hacer pruebas.

Problemas del Z-Wave

Por una parte que el sistema sea inalámbrico es una gran ventaja, pero por otra también es un inconveniente, ya no por el uso de baterías que habrá que cambiar regularmente, sino por la baja fiabilidad que tiene en comparación a un sistema cableado. Y a la hora de la verdad lo que más nos interesa es que el sistema sea fiable. Es incómodo estar siempre pendientes de que las pilas de cada uno de los elementos estén cargadas y que la comunicación funcione correctamente.

Como ya he dicho es un sistema muy simple de programar y muy cómodo, pero deja de ser cómodo cuando intentamos programar todas las luces de una vivienda, o todas las persianas… Y es que desde mi punto de vista el Z-Wave está pensado para hacer pequeños inventos en casa: controlar una encendida a través de un sensor de movimiento, controlar la luz de tu habitación desde el Smartphone o incluso poder regular la intensidad de la luz del comedor. Pero si lo que quieres es programar toda una vivienda con Z-Wave más te valdrá tener mucho tiempo y paciencia.


Lloret de mar, 7 de Febrero de 2015

lunes, 2 de febrero de 2015

¿Qué es el Internet de las cosas?

10:14 Posted by Carles Casaponsa Vila , , , , , No comments
internet de las cosas

Dicen que el 2015 va a ser el año del internet de las cosas o IoT (Internet of Things). Según la IDC (International Data Corporation) es justo ahora cuando esta tecnología empieza a tener aceptación entre los usuarios, por lo que muchos fabricantes ya están trabajando en estos nuevos productos. Por lo que en breve empezaremos a ver este tipo de gadgets en muchas viviendas.

Como viene siendo costumbre a lo que se refiere a tecnología, la mayoría de los medios de comunicación han empezado a utilizar este término sin tener del todo claro de lo que están hablando. Hablan de estos nuevos gadgets englobándolos todos dentro de domótica, y aunque algunos sí que tienen un relación directa con la domótica, muchos otros no. En este post intentaré explicar de forma sencilla en que consiste el IoT y la relación que tiene con el mundo de la domótica.

¿Qué es el Internet de las cosas?

El concepto de Internet de las cosas se puede definir como la interconexión digital de todos los elementos con los que interactuamos diariamente, estos elementos van desde ordenadores y smartphones hasta lavadoras, neveras, libros, bombillas, etc… Y de esta forma poder identificar, ubicar y controlar cualquier tipo de producto.

Imaginemos una biblioteca. Actualmente se tiene un control de los libros que se prestan, los libros que están disponibles y se ordenan diariamente para que podamos encontrarlos en el estante correspondiente. Pero acaso no nos hemos encontrado alguna vez que no encontramos un libro que según la base de datos tiene que estar en tal i cual estante. Esto no pasaría si todos los libros estuvieran conectados a internet; no solo tendríamos información exacta del inventario a tiempo real sino que podríamos saber en cualquier momento la ubicación de cualquier libro.

O en casa cuantas veces se nos ha caducado un yogur, una lata de conservas o un tetrabrik. Con estos productos conectados a internet podríamos recibir un aviso en cuanto estuviesen a punto de caducar. O queremos poner en marcha el horno una hora antes de llegar a casa, pero no sabemos exactamente a qué hora regresaremos, no habría problema si nuestro horno estuviera conectado a internet, solo tendríamos que mandarle la instrucción a través de cualquier ordenador o Smartphone.

¿Como está actualmente el mercado

Apple HomeKit

Como en la mayoría de avances tecnológicos Apple ha sido de los primeros en mover ficha. Con tal propósito se presentó a medianos de 2014 el HomeKit que permitirá controlar todos los elementos de nuestra casa a través de sus terminales móviles gracias a la aplicación de reconocimiento de la voz: Siri (por defecto en todas las nuevas versiones de IOs). Para conseguirlo no han sacado ningún producto concreto, sino que han creado un protocolo de comunicación para interconectar todos los electrodomésticos que pueda haber en una casa. Algunos fabricantes como  iHome, Haier, Withings, Philips, iDevices, Belkin, Honeywell, Kwikset ya se han asociado a este protocolo.

apple domótica


Sin duda es una opción a tener en cuenta pero habrá que ver que tienen que de decir los otros fabricantes de electrodomésticos. De entrada hay que tener en cuenta que marcas tan importantes como LG, Samsung y Sony difícilmente se asociarían a este protocolo que solo es compatible con dispositivos iOS, ya que sus terminales móviles usan Android, por lo que Apple lo tendrá difícil para estandarizar su protocolo HomeKit.

Google

El mayor competidor de Apple, como mínimo en lo que se refiere en smartphones no ha sacado ningún protocolo de comunicación por el momento. Lo que sí ha hecho es sacar productos como el Chromecast que permite conectar cualquier televisor HDMI, por lo que es posible controlarla a través de un ordenador o Smartphone.

También ha adquirido Nest, un termostato inteligente. Utilizando los sensores que tiene incorporados y su conexión a internet, este termostato es capaz de aprender nuestros comportamientos y preferencias. De esta manera poco a poco a medida que recoge más información empieza a funcionar de forma autómata, sin la necesidad de que debamos actuar sobre el para regular la temperatura de nuestra vivienda en todo momento.
Nest en Girona

¿Pueden llegar el IoT a sustituir los protocolos actuales como el KNX?

> Todo es posible, pero parece difícil. Si bien el HomeKit de Apple tiene la intención de sustituir los protocolos de comunicación actuales, se me hace difícil imaginar que llegue a tener la aceptación que tiene en Europa el KNX. Como ya hemos vistos los fabricantes que se han adscrito a su protocolo son más bien pocos. Aunque es verdad que hay que esperar a que tenga tiempo a expandirse hay que tener en cuenta que Apple pretende que este protocolo solo sea compatible con sistemas iOS que actualmente representan un 13,8% de los terminales de todo el mundo, por lo que los terminales Android que representan el 82,3% no podrán comunicarse con los electrodomésticos que solo usen este protocolo para comunicarse.

Por otra parte, aparatos como el Nest o el Chromecast de Google no pretenden sustituir los protocolos actuales, sino que pueden llegar a ser buenos complementos para los sistemas domóticas actuales. Si conseguimos integrarlos a una instalación KNX, por ejemplo, podríamos aumentar fácilmente la eficiencia energética de nuestra instalación.

De la misma forma que ha hecho Apple es probable que Google i Microsoft saquen sus propios protocolos de comunicación. A la larga es posible que uno de ellos acabe estandarizándose, pero lo más probable es que acabemos conviviendo con varios de ellos. De forma que se hará más necesaria que nunca la figura del integrador, que permita que todos los elementos de una casa se comuniquen entre sí.

Lo más probable es que se sigan usando protocolos como el KNX i LonWorks para el control de luces, persianas, clima y salas de máquinas, pero además podremos controlar nuestros electrodomésticos a través de estos protocolos. Será tarea del integrador centralizar todo ese control en una sola aplicación, y hacer que todos los protocolos que convivan en una casa se comuniquen entre ellos.

sábado, 29 de noviembre de 2014

¿Como puedo controlar una caldera?

3:23 Posted by Carles Casaponsa Vila , , , , No comments
control caldera

Como ya hemos visto en más de una ocasión los sistemas de clima y Agua Caliente Sanitaria (ACS) son los que más consumo energético suponen en la instalación de una vivienda convencional. Por esta razón, si queremos que nuestra casa sea eficiente energéticamente es donde  tendremos que poner más esfuerzos para reducir su consumo.

Mientras el consumo de ACS es constante durante todo el año, con el consumo por clima se dispara en los meses de invierno. Para proporcionar calor a una casa los sistemas más utilizados en la actualidad son: resistencias eléctricas, bombas de calor y calderas. La peor opción de todas (si hablamos de consumo) son las resistencias eléctricas, su consumo está muy por encima de las otras dos opciones. A parte del problema del consumo tiene el problema de tener poca potencia instantánea por lo que nos harán falta depósitos de inercia tanto de clima como de ACS, por lo que el espacio que ocupará la instalación será mayor. Es cierto que se pueden utilizar resistencia de mayor potencia que pueden calentar el agua instantáneamente pero su consumo es extremadamente alto.

Este problema no solo lo tendremos con las resistencias eléctricas, también lo tendremos si usamos una bomba de calor. Aun así su rendimiento será muy superior al que pueda tener una resistencia eléctrica, es más su rendimiento será superior en algunas ocasiones al de una caldera, ya que estas máquinas aprovechan la temperatura ambiente exterior para calentar el interior de la vivienda. Es por eso que si la temperatura exterior es superior a los 10 grados una bomba de calor nos va a sacar un rendimiento igual o superior al de una caldera. El problema surge cuando la temperatura exterior está por debajo de estos 10 grados.

Por debajo de esta temperatura el rendimiento de una bomba de calor bajará en picado, pudiendo llegar incluso a no poder calentar suficientemente el ACS o el Clima. Es por esta razón que sitios donde el invierno es crudo o que la temperatura baja frecuentemente de los 10ºC instalaremos preferiblemente una caldera, pues su rendimiento será superior al de una bomba de calor y al de una resistencia eléctrica.

Tipos

Actualmente podemos encontrar tres tipos de calderas: las calderas estancas (qua han dejado de fabricarlas), las caderas de bajo NOx (que dejaran de fabricarse a finales de 2015) y las calderas de condensación.

Calderas estancas.

caldera estanca

Estas son la evolución de las calderas atmosféricas de toda la vida. La diferencia es que en vez de coger el aire de combustión de la habitación donde se encuentre la caldera utiliza aire exterior. Con lo que evitamos cualquier posible fuga de gas dentro de la vivienda. Actualmente siguen habiendo muchas calderas de este tipo instaladas, aunque en la actualidad ya no se siguen instalando. Esto se debe a que estas calderas generan gases contaminantes de tipo NOx.

caldera de bajo noxCalderas de bajo NOx

La evolución de las calderas atmosféricas son las calderas de bajo NOx, la diferencia ante las anteriores es que estas enfrían la llama del quemador utilizando el agua de retorno tal y como puede verse en la imagen. Con esto se consigue que el proceso de combustión no genere tantos gases NOx, por lo que es más respetuosa con el medioambiente. Sin embargo, su rendimiento sigue siendo bajo si las comparamos con una caldera de condensación, es por eso que estas calderas dejarán de fabricarse en 2015.

Calderas de condensación

Estas calderas tienen un rendimiento superior a las dos anteriores. Su secreto es que aprovechan el vapor de agua que se genera durante el proceso de combustión. El paso de este vapor a agua genera una energía extra que bien puede ser el 11% de la generada en el proceso de combustión. Por lo que la eficiencia de estas calderas es tan superior a las de bajo NOx. Si tienes que cambiar la caldera mi recomendación es que esta sea de Condensación, por un precio no muy superior tendrás un ahorro muy significativo.


Control de calderas

En el control de calderas tenemos dos opciones: control simple a través de contacto y control parametrizado a través de pasarela.

La primera opción es la más simple i barata. La mayoría de calderas suelen tener un contacto de marcha y paro, este contacto es el que usa cualquier termostato para encender el sistema de clima. Si este contacto lo conectamos a una actuador domótico tendremos el control de la caldera, por lo que podremos abrirla o cerrarla según nos parezca conveniente. A parte de este contacto las calderas llevan una señal de alarma, su funcionamiento es el opuesto al del contacto de marcha/paro. Cuando hay algún problema en la caldera, esta cierra un contacto, por lo que si colocamos un módulo de entradas domótico podremos saber en cualquier momento cual es el estado de la caldera.

No obstante una caldera tiene muchos más parámetros sobre los que se puede actuar como la temperatura de impulsión del agua, la temperatura de retorno, la presión del cabal… estos parámetros  vienen definidos de serie pero muchas veces se pueden programar utilizando una pasarela de KNX a MODBUS, LONWORKS, MBUS… según el tipo de caldera. Manipulando estos parámetros podremos conseguir que la caldera trabaje de una forma más eficiente.

Usando estos parámetros podemos por ejemplo adaptar la temperatura a la que calentamos el agua según la temperatura exterior. Cuando esta sea muy baja calentaremos el agua al máximo para climatizar nuestra vivienda. En cambio si la temperatura exterior está por encima de los 10ºC la temperatura a la que impondremos esta agua no tendrá que ser tan alta, lo que supondrá un ahorro a lo largo del invierno.

Un aspecto muy importante del control de calderas es la integración de varios sistemas de clima. En muchos hogares se suele tener a parte de la caldera una máquina de frío para los meses de calor, que a su vez puede funcionar como bomba de calor. Como ya hemos dicho antes a temperaturas de menos de 10ºC una bomba de calor tiene unos rendimientos muy bajos por lo que es mejor usar una caldera para calentar nuestra vivienda. No obstante, por encima de esta temperatura la bomba de calor tiene buenos rendimientos, llegando a ser más eficiente que una caldera. Si tenemos una sonda de temperatura exterior podemos programar la instalación para que funcione siempre de la forma más eficiente, por encima de los 10ºC la instalación calentará la casa con la bomba de calor, pero cuando esta temperatura baje de los 10ºC la instalación recurrirá a la caldera.

Banyoles, 29 de Noviembre de 2014

sábado, 22 de noviembre de 2014

Eficiencia Energética: Iluminación

6:23 Posted by Carles Casaponsa Vila , , , No comments
eficiencia energética

Si pudiéramos separar los consumos de nuestra factura eléctrica en los distintos sistemas que integran nuestra casa veríamos lo siguiente: aproximadamente un 50% del consumo lo generan los sistemas de clima, por detrás van los electrodomésticos que suponen un 25% del consumo, el agua caliente sanitaria por su parte tiene un consumo de, más o menos, el 15% i por último la iluminación supone un consumo de entre el 5 y el 10%.

Ya hemos visto en post anteriores que el consumo de clima y agua caliente sanitaria puede reducirse considerablemente utilizando sistemas de eficiencia energética. Por lo que hace a los electrodomésticos como lavadoras, neveras, televisiones, etc… difícilmente podremos reducir su consumo mediante la domótica. La única manera para reducir el consumo de esta partida es escoger bien a la hora de comprar el electrodoméstico. No solo tenemos que fijarnos en su precio, sino en el coste que nos supondrá, en forma de consumo, a lo largo de su vida útil.

Donde si podremos actuar de forma contundente usando la domótica es en el apartado de iluminación. A lo largo del mes, y sobre todo durante el invierno en que los días son más cortos, la iluminación de una casa tendrá una repercusión significativa en nuestra factura eléctrica. Utilizando sistemas de control podremos reducir en un 60% por ciento el consumo de electricidad en iluminación, lo que puede llegar a suponer un 6% en nuestro consumo eléctrico.

Apagados Generales

Comencemos por lo más básico. Una de las ventajas de utilizar un sistema de control distribuido es que podemos programar cada pulsador de la casa para que abra y encienda las luces que queramos, eso quiere decir que con un solo botón podremos encender y apagar un grupo de luces tan grande como queramos.

ahorro luzImaginemos que queremos irnos momentáneamente de una habitación donde tenemos abiertas 4 o 5 luces. Si tenemos que apagarlas una por una seguramente las dejaremos abiertas hasta que regresemos a la habitación. Pero poniendo un pulsador de OFF General a la salida de la habitación que apague todas las luces a la vez, no resultará tan incómodo apagar todas las luces al salir de la habitación y no dejaremos ninguna luz consumiendo innecesariamente. O por ejemplo, ya estamos en la cama apunto para ir a dormir y nos acordamos que nos hemos dejado las luces del comedor abiertas, no hará falta que nos levantemos, con un interruptor de OFF generar de toda la casa en el cabezal de la cama podremos apagar todas las luces de la vivienda sin tener que levantarnos.

Si además resulta que podemos controlar nuestra instalación domótica de forma domótica podremos apagar todas las luces desde cualquier parte, por lo que si nunca tenemos la duda de haberte dejado una luz abierta podremos comprobarlo a través de nuestro Smartphone, y si es el caso solo pulsando el botón de OFF General apagaremos todas las luces de la vivienda desde donde quiera que estemos en ese momento.

Apagado automático de las luces

Si por el contrario hemos decidido que nuestra instalación no tendrá control remoto, existe esta otra opción. Colocando sensores de movimiento en las habitaciones de la casa podremos saber que habitaciones están desocupadas en cualquier momento. Si se da el caso que una habitación tiene las luces abiertas y no se detecta ninguna presencia durante un tiempo X, podemos programar la instalación para que apague todas las luces de esa habitación. Este tiempo variará según la habitación, dependerá si se trata de una habitación o de una zona de paso como un pasillo o el hall de entrada.

Regulación Constante de la Luz

regulación luz

Pero sin duda la práctica que más ahorro nos aportará será la regulación constante de luz. Para poder hacerlo serán necesarios dos elementos: un sensor de luz (luxómetro) y un actuador regulado (dimmer). La idea es simple, consiste en regular la luz que aporta la instalación para que la luz de una habitación sea siempre constante, de esta forma durante las horas en que haya una aportación de luz exterior no hará falta que la luz se encienda al 100% tal vez con un 50% nos bastará durante las primeras y últimas horas de luz, y al mediodía seguramente pasaremos con tan solo un 10% de la luminosidad total.

El encargado de decidir si la bombilla aporta más o menos luz será el sensor de luminosidad, por lo tanto de él dependerá el control. Podemos encontrar dos configuraciones: con un sensor para cada habitación o con un solo sensor exterior.

Sensor Interior

Esta es la configuración más evidente. Un sensor en la misma habitación será el encargado de dar instrucciones al actuador regulado para que de la mínima potencia para llegar a la luminosidad deseada. La idea es que actúe como un termostato, pero en vez de buscar una temperatura, estará buscando una iluminación de confort. El problema es que cuando hay muchos sensores en una misma vivienda suele aparecer el problema de que hay interferencias entre luces y sensores. Aunque algunos luxómetros pueden sectorizarse para evitar estas interferencias existe una opción más simple: un solo sensor exterior.

Sensor Exterior

Con un único sensor mediremos la iluminación del exterior de la vivienda. Utilizando esta medida cada habitación tendrá que responder con una regulación de luz determinada para que la iluminación sea constante a lo largo del día. Aunque este sistema es significativamente más barato, ya que solo usaremos un sensor, la regulación no será tan precisa como si tuviéramos un luxómetro en cada habitación.

Aun así este sistema es muy útil a la hora de habilitar y deshabitar sensores de movimiento en zonas de paso. En estas zonas la iluminación no tiene que ser tan alta como en las otras estancias, por lo que durante gran parte del día no hará falta que ni se enciendan. Se pueden controlar estas luces de forma binaria (on/off), pero solo se encenderán a partir de cierto umbral de luminosidad exterior, no será tan eficiente como un sistema de regulación constante, pero el ahorro será considerable.

Girona, 22 de Noviembre de 2014

domingo, 19 de octubre de 2014

Eficiencia energética: Sectorización del Clima

12:45 Posted by Carles Casaponsa Vila , , , No comments
eficiencia energética

Cuando se habla de eficiencia energética en una vivienda, lo primero que nos viene a la cabeza es reducir el consumo eléctrico de los electrodomésticos o su tiempo de encendido. Es verdad que con la domótica podemos llegar a reducir significativamente el consumo eléctrico de luces y electrodomésticos mediante contadores eléctricos, pero la mayor parte de la energía consumida en una vivienda es en el sistema de climatización. A la hora de reducir el consumo de clima hay miles de técnicas posibles, pero la que sin duda es la más simple y contundente es la sectorización del clima de toda la vivienda.

¿En qué consiste la sectorización?

sectorización climaEn las instalaciones convencionales las casas funcionan como podemos ver en la siguiente imagen. Un termostato que suele estar en una de las zonas comunes (en este caso el comedor), da una señal a la caldera cuando la temperatura que detecta está por debajo de la temperatura de confort programada (entre 21 y 24 ºC). Con esta señal la caldera se pone en funcionamiento y empieza a calentar el agua de todo el circuito de clima. El circuito de clima reparte esta agua caliente por todos los radiadores de la vivienda, hasta que la temperatura que el termostato detecta sobrepasa la temperatura de confort. Es este momento el termostato da la señal inversa para que esta deje de calentar el circuito de clima.
ahorro energético¿Pero qué pasa si la temperatura del comedor no es la misma que la del resto de habitaciones? Si, por ejemplo, la temperatura del comedor es más alta que la temperatura de las otras habitaciones, el termostato no dará ninguna señal a la caldera, ya que según él la temperatura ambiente ya es la deseada. Mientras tanto las otras habitaciones estarán por debajo de la temperatura deseada y no empezarán a calentarse hasta que el comedor baje de la temperatura de confort programada.

eficiencia energética
Aun peor sería el caso contrario, imaginemos que ahora el resto de habitaciones ya están a la temperatura de confort deseada pero que en el comedor la temperatura está por debajo de la programada. El termostato daría la señal a la caldera por lo que empezaría a calentar todo el circuito de clima, incluyendo a las habitaciones que ya tienen la temperatura deseada, por lo que las habitaciones que ya estaban a la temperatura correcta ahora estarán más calientes llegando incluso a molestar a sus ocupantes. Y no solamente eso sino que estaremos gastando energía inútilmente.

ahorro clima
Un sistema de clima sectorizado consiste en equipar cada una de las habitaciones con un termostato, de manera que solo se calienten las habitaciones que realmente lo necesitan sin malgastar la energía y manteniendo todas las habitaciones a la temperatura deseada por cada uno de sus ocupantes, ya que la temperatura de confort de una persona no tiene por qué ser la misma que la de la persona de la habitación de al lado.

¿Cómo conseguimos sectorizar el clima de una vivienda?

Lo primero que haremos será equipar cada una de las estancias de la casa. Estos termostatos actuaran igual que en el caso anterior con la diferencia que la señal no se la mandarán a la cadera, sino a una válvula eléctrica de paso instalado en cada uno de los radiadores de la estancia. Al recibir la señal la válvula dejará pasar el agua a través del radiador.

Por otra parte un módulo lógico recibirá el estado de todas las válvulas del sistema, de tal manera que si una de ellas está abierta este mandará la señal de puesta en marcha a la caldera, esta empezará a calentar el circuito de clima con la diferencia que ahora este circuito solo estará compuesto por los radiadores de las habitaciones que realmente necesiten una aportación de calor.

¿Qué beneficios tiene?

El beneficio principal está claro: en el primer caso teníamos que calentar todas las estancias a la vez y por lo tanto todos los radiadores, mientras que con la instalación sectorizada solo vamos a calentar los radiadores necesarios, por lo que el consumo de la caldera será mucho menor en un sistema sectorizado.

Y no solo eso: imaginemos que una de las habitaciones va estar desocupada durante unos días. Antes tenías que girar la válvula de paso del radiador hasta cerrarlo y luego volver a abrirla. Muchas veces ni se hace ya que por unos días no vale la pena el esfuerzo. Pero con el nuevo sistema solo hará falta pulsar un botón para dejar deshabilitado el termostato hasta que la persona vuelva. Es más lo podrá cerrar y abrir antes de llegar la misma persona remotamente a través de su teléfono móvil.

Que coste puede tener una instalación sectorizada?

Claro está que el precio de una instalación centralizada será superior al de una convencional. Mientras que con el sistema convencional hará falta un solo termostato con una instalación sectorizada nos hará falta tantos termostatos como habitaciones a climatizar, y no solo eso, también tendremos que instalar válvulas eléctricas en cada uno de los radiadores y un actuador que le dé la señal. Si además añadimos el modulo lógico que  dará la señal a la caldera nos gastaremos entre 100 y 200 euros por habitación. Mientras que con un sistema convencional nos gastaríamos 100 por un solo termostato.
La cosa cambia si en vez de radiadores la casa  funciona con suelo radiante. La ventaja de este sistema es que todos los circuitos del suelo de cada habitación (qua actúan como radiadores) parten de un colector principal. Con esto no hará falta un actuador para cada estancia, sino que podremos usar un actuador de múltiples salidas especiales para válvulas electro-térmicas, con el que además no nos hará falta un módulo lógico complementario, sino que el mismo dará la señal a la caldera cuando alguna de las válvulas esté abierta.

Con cualquiera de las dos opciones el coste supera ampliamente el de una instalación convencional. No obstante el ahorro energético que conseguiremos será muy importante, pudiendo llegar a amortizar la instalación en menos de 5 años.

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.

viernes, 3 de octubre de 2014

Instalación Domótica

4:44 Posted by Carles Casaponsa Vila , , , , No comments
Instalación Domótica

En el post de hace dos semanas ¿Cuál es el precio de una instalación domótica?, vimos lo que podía costar una instalación de domótica en una vivienda media alta. Sin embargo en ese precio no se incluye la instalación de los dispositivos en la casa. Este apartado es mucho más difícil de determinar, ya que dependerá del tipo de vivienda en el que se quiere hacer la instalación. Una cosa es hacer una instalación en una casa que está por construir, y otra dotar a una casa ya construida con domótica.

Piso de Nueva Construcción.

El coste de instalar domótica en una obra nueva no es muy distinto del que pueda costar una instalación convencional (con encendidas de luces a través de teleruptores). Pero si hay que tener en cuenta varios factores:

El cable de bus tendrá que pasarse por toda la casa, todos los pulsadores, actuadores empotrados, sensores, etc... Se alimentarán de él. La distancia entre la fuente (situada en el cuadro eléctrico) y el elemento más lejano no puede ser superior a los 1000m. En instalaciones muy grandes donde se puede llegar a superar esta distancia o el número de dispositivos que puede alimentar una fuente de tensión se divide la instalación en líneas, y estas se comunican a través de acopladores de línea. Esto solo pasa en casas muy grandes de más de una planta, en estos casos se suele hacer una línea por planta, cada una con su acoplador de red.

Al igual que una instalación con teleruptores todas las tomas de luz tendrán que ir directamente al cuadro, donde se conectaran a los actuadores. Pero a diferencia de una instalación con teleruptores los pulsadores e interruptores no tendrán que ir a cuadros, ya que la comunicación entre estos y el actuador se hace a través del bus.

Reforma de Piso.

En primer lugar casi obligatoriamente tendremos que pasar cable de bus por toda la casa. No suele ser una tarea muy complicada, ya que en todas las instalaciones se pueden encontrar conductos de reserva para pasar uno o más cables, de no ser así el cable puede ir junto a los de corriente siempre que esté apantallado. También es posible que uno o más de los conductos estén obstruidos, en este caso será necesario abrir una regata.
El mayor problema está cuando la instalación anterior no está hecha con teleruptores, por lo que las tomas de luz no pasan por el cuadro eléctrico, en este caso tenemos cuatro opciones:

Abrir Regatas

Es la alternativa más simple aunque supone más trabajo que las otras. Se abren regatas a través de toda la casa y se pasan nuevos conductos para pasar los cables de todas las encendidas. De esta manera nos quedará una instalación como la de una obra nueva, con lo que no hará falta ningún dispositivo extra, y por lo tanto el precio en material no aumentará. Por otra parte hará falta enyesar y repintar todas las paredes por donde se han abierto las nuevas regatas.

Usar los conductos existentes

Como la idea de abrir regatas no suele gustar mucho al cliente final, otra opción es solo pasar el bus a través de los conductos ya existentes hasta cada registro de la casa. En cada uno de los registros se colocan actuadores de empotrar para el control de luz o persianas y se hace allí la conexión con la toma de luz. A parte estos actuadores suelen llevar dos entradas digitales a las que se pueden conectar los interruptores convencionales que ya están instalados en la casa, con lo que nos ahorraremos pastillas de entrada para algunos de los mecanismos y no tendremos que llevar el bus hasta ellos. De esta manera nos ahorramos destrozar paredes y volver a pintarlas, aunque el precio en material aumentará.

Otras opciones

A parte de las dos anteriores hay otros sistemas que permiten la comunicación de dispositivos sin la necesidad de pasar ningún tipo de cable:
La primera opción es utilizar adaptadores Power Line (PL), de esta manera la comunicación se hace a través del cableado eléctrico. Es una opción fiable pero los adaptadores de línea encarecen mucho la instalación.
Últimamente se habla mucho de dispositivos KNX que se comunican a través de radiofrecuencia. He utilizado pocos, pero la conclusión es que no son ni de lejos tan fiables como un cable de bus. A parte del problema de las distancias entre emisores y receptores existe el problema añadido de la duración de las baterías

Conclusiones

Las opciones son muy variadas y pueden combinarse entre ellas, por ejemplo puede pasarse cable de bus por toda la casa pero si hay algún conducto obstruido se puede usar un adaptador de línea (PL) para llegar hasta la zona aislada. Aunque actualmente la tecnología de KNX RF (radio frecuencia) no está muy desarrollada, parece que el mercado se está moviendo en esta dirección, por lo que es probable que en poco tiempo su fiabilidad se pueda equiparar a la de una instalación KNX por cable.

domingo, 28 de septiembre de 2014

Accesibilidad y domótica

4:51 Posted by Carles Casaponsa Vila , , , No comments
Domótica Accesiblidad

Uno de los objetivos principales de la domótica es mejorar la calidad de vida de los habitantes de la casa. Por eso uno de los campos donde la domótica puede ser de gran ayuda es el de la accesibilidad. Cuando hablamos de accesibilidad no solo hablamos de personas con discapacidades físicas o mentales, también hablamos de personas de avanzada edad cuya movilidad se ha visto mermada. Con la ayuda de la domótica y las nuevas tecnologías estas personas pueden mejorar considerablemente su autonomía personal y su calidad de vida, aparte de incrementar su seguridad.

El objetivo del post de esta semana es poner unos cuantos ejemplos de cómo la domótica y las nuevas tecnologías pueden ayudar a personas con problemas de movilidad en su día a día. Con este objetivo he dividido estos ejemplos según el tipo de beneficio que aporta al habitante de la casa: confort, seguridad y facilidad de uso.

Sistemas de confort

Domótica AccesiblidadEn una casa habitada por una persona de movilidad reducida es importante que la persona tenga que interactuar lo mínimo con interruptores, paneles, smartphones, etc…Por eso una buena idea es la de equipar la casa con detectores de movimiento en zonas de paso y detectores de presencia en zonas como baños y cocinas. La diferencia entre detectores de movimiento y presencia es que los primeros detectan desplazamientos de personas a través de un espacio, mientras que los de presencia detectan los pequeños movimientos que hace una persona.

Otra buena idea es tener programadores horarios que permitan la subida y bajada de persianas a horas concretas del día según el gusto del usuario, de esta manera no hará falta que la persona se desplace por toda la casa para subir y bajar todas las persianas.
También es interesante la apertura automática de puertas. Por un lado la puerta de entrada puede abrirse mediante un código numérico o una tarjeta de aproximación desde el exterior, y con un pulsador desde el interior. Por otra parte las puertas interiores de la vivienda se pueden dotar con apertura automatizada a través de fotocélulas, un sistema mucho más barato y preciso que un detector de movimiento.

Sistemas de seguridad

Quizá sea el punto donde más tiene que aportar la domótica. Si ya es normal que un sistema de domótica convencional esté equipado con multitud de alarmas, una vivienda de una persona discapacitada tendrá que estar aún más equipada.

Domótica Accesiblidad
Para empezar harán falta sensores de inundación en cada uno de los baños, aseos y cocinas de la vivienda. En caso de inundación los sensores darán una señal para que se cierre automáticamente la llave de paso general. También harán falta sensores de humo que darán señal a ventanas, persianas y puertas para que se abran y así se pueda evacuar más fácilmente al habitante. Por su parte todas las ventanas y puertas tendrán que estar equipadas con sensores de apertura y mandar una señal de alarma si alguna permanece abierta más tiempo del normal.

Por otro lado también es muy recomendable usar alarmas personales. Por ejemplo, equipar todos los baños con alarmas de caídas y colocar pulsadores de alarma en cada uno de los dormitorios.

Facilidad de uso

Normalmente las nuevas tecnologías están destinadas a un usuario con perfil joven y ciertos conocimientos de informática. Pero el hecho que una persona no entre en este perfil no tendría que privarla de beneficiarse de sus beneficios. Por esta razón, las distintas interfaces de comunicación (pulsadores, pantallas, etc...) las que tendrán que ajustarse al habitante de la casa y no al revés.

Pongamos por ejemplo el caso de una persona de avanzada edad con visibilidad reducida, si le instalamos pulsadores con muchas teclas con el nombre de cada función serigrafiado, seguramente le sea imposible saber qué hace cada tecla. Si por el contrario utilizamos pocas teclas con distintos colores y grandes iconos explicativos (una bombilla para abrir una luz, unas flechas para subir y bajar las persianas...) le será mucho más fácil interactuar con la instalación.

O en el caso de una persona ciega podemos utilizar un sistema domótico que permita transmitir órdenes a la instalación a través de la voz. Existe una gran variedad de sistemas que permiten hacerlo, como el caso de INVOX de una compañía española, que permite controlar nuestra instalación domótica KNX a través de la voz sin la necesidad de memorizar ni gravar consignas de voz.

Conclusiones

Estos son tan solo unas de las aplicaciones que puede tener la domótica en viviendas para personas discapacitadas y personas de avanzada edad. Algunas de las aplicaciones necesitarán sistemas específicos y concretos para este tipo de casa. Pero muchas otras pueden encontrarse en una casa domótica convencional, solo tendrá que reprogramarse la instalación para que esta se adapte a este tipo de personas. En un futuro ni hará falta que un ingeniero reprograme la instalación, sino que será la misma casa la que se adaptará a sus habitantes.