Por Nikita Thompson, Ivory Egg. Ahora que los días se van calentando y se respira primavera en el aire, la calefacción puede parecer un tema extraño del que hablar. Sin embargo, todos sabemos que es una parte fundamental de la domótica y que debe planificarse bien desde el inicio de la construcción, independientemente de la época del año en que nos encontremos.
Las mañanas heladas en la sede de Ivory Egg están llegando a su fin. KNX y el control de la calefacción van de la mano, aunque, en comparación con el control de la iluminación y el sistema audiovisual, la calefacción requiere un conjunto de conocimientos totalmente nuevo. Durante los próximos 2 o 3 meses, abordaré los conceptos básicos del control de la calefacción, desde cómo transmitir la temperatura al bus hasta el control de colectores. En el artículo de este mes, trataremos cómo transmitir la temperatura al bus y los tres tipos principales de regulación. Lectura de la temperatura Existen varias formas de introducir la temperatura ambiente en KNX sin tener que instalar un sensor de temperatura específico en cada habitación. Por ejemplo, la mayoría de los interruptores KNX incorporan un sensor de temperatura.
Interruptor Gira con regulación de temperatura y pantalla. Aunque no todos estos interruptores muestran la temperatura de la habitación, esto no supone realmente un problema, ya que se observa una tendencia, especialmente con la calefacción por suelo radiante (UFH), en la que la temperatura solo se muestra en un punto central. Esto se debe a que rara vez es necesario modificarla y, en cualquier caso, cualquier cambio tardará varias horas en surtir efecto. Otros dispositivos, como los sensores PIR y los sensores de CO₂, también suelen incorporar sensores de temperatura, pero estos suelen estar situados en lugares que no son ideales para leer una pantalla de temperatura, como pasillos y corredores, vestidores y otras zonas donde no hay ningún interruptor. Estos lugares no suelen utilizarse como zonas de estar principales, pero la temperatura que indican estos sensores será suficiente para la regulación. El uso de sensores de temperatura KNX ofrece la posibilidad de compensar el valor que proporcionan para obtener una lectura más cercana al centro de la habitación. También existe la posibilidad de calcular la media de las temperaturas si la habitación es grande.
Detector de movimiento Basalte Auro con sensor de temperatura integrado. Regulación de la temperatura Al igual que con la lectura de la temperatura, existen varios dispositivos capaces de regularla. Algunos interruptores pueden hacerlo, y los termostatos, los controladores de calefacción específicos o incluso algunos actuadores pueden enviar la demanda de calefacción. KNX ofrece tres formas estándar de control de la calefacción: • PI (proporcional-integral). • PWM (modulación por ancho de pulso). • Encendido/apagado con histéresis.
El actuador de calefacción de seis vías Theben HMG 6 T cuenta con regulación integrada. Proporcional-Integral La regulación proporcional-integral (PI) es un algoritmo de control que calcula la magnitud del error entre el punto de consigna y la temperatura actual, y lo compara con una función de tiempo promediada para generar una señal de salida de 1 byte adecuada para un accionamiento motorizado o un ventilador de velocidad variable. En términos sencillos, cuanto mayor sea la diferencia entre la temperatura ambiente y el punto de consigna, mayor será la salida. Esta se irá reduciendo a medida que la habitación alcance la temperatura deseada. Una vez alcanzada la temperatura objetivo, la salida se restablece para evitar un cálculo excesivo debido al tiempo que se tarda en alcanzar un estado estable. A medida que el error reaparece, la salida responderá con pequeños aumentos graduales para mantener el punto de consigna. Al parametrizar el termostato, se configura el tipo de calefacción, ya que el control debe tener en cuenta la capacidad de respuesta y la potencia calorífica. Cuando se utiliza el control PI, el control debe conocer la potencia del elemento calefactor para calcular los tiempos de respuesta correctos. En la mayoría de los casos, los valores predeterminados son más que suficientes, pero se pueden realizar ajustes manuales.
El Theben Cheops admite el control PI de los radiadores. Modulación por ancho de pulso La modulación por ancho de pulso (PWM) utiliza una señal de encendido/apagado basada en el valor PI anterior. La PWM convierte la salida PI de 1 byte en una salida PWM de 1 bit, lo que permite su uso en sistemas con una válvula de encendido/apagado. Esto es más habitual en sistemas de calefacción por suelo radiante (UFH) que utilizan válvulas de cartucho de cera. Exactamente igual que con el PI, un pequeño error da lugar a un pequeño cambio representado a lo largo de un periodo de tiempo. Así pues, si la salida PI es del 10 % y el ciclo PWM es de 10 minutos, la salida estaría activada durante 1 minuto y desactivada durante 9 minutos.
El Theben HMT 6 se puede utilizar para el control de colectores de calefacción por suelo radiante. Encendido/Apagado El modo de encendido/apagado es la forma más sencilla de control y, por lo tanto, solo es adecuado para sistemas muy sencillos. El modo de encendido/apagado funciona tal y como cabe esperar: si la temperatura está por encima del punto de consigna, la salida se desconectará, y si la temperatura está por debajo del punto de consigna, se conectará.
Actuador de conmutación ABB con carga C de 20 A para el control de encendido/apagado de cargas de calefacción. Para evitar que la salida oscile entre encendido y apagado cuando se alcanza el punto de consigna, la mayoría de los controles disponen de un parámetro de histéresis. Este funciona estableciendo un margen superior e inferior, normalmente de 1 grado, respecto al punto de consigna. Una vez superado el límite superior, la salida no se activará hasta que la temperatura descienda por debajo del límite inferior. Aunque es necesario, esto provocará mayores oscilaciones por encima y por debajo del punto de consigna, por lo que este tipo de control debe utilizarse con prudencia.
La nueva pantalla Zennio Square TMD es compatible con los tres tipos de regulación. Conclusión Incorporar el control de la calefacción al sistema KNX es sencillo, ya que varios dispositivos que ya forman parte del sistema se encargan de leer la temperatura. Una vez que la temperatura está disponible en el bus, hay que decidir qué tipo de regulación se requiere, lo cual dependerá del sistema de calefacción que se utilice. El mes que viene repasaremos el control de diferentes sistemas de calefacción, los modos de calefacción KNX y la calefacción de dos etapas. Nikita Thompson es directora técnica de ventas de Ivory Egg (UK) Ltd, un proveedor líder de productos KNX y organizador de cursos de formación sobre KNX. Ivory Egg imparte varios cursos de formación sobre cómo controlar la calefacción y la refrigeración con KNX. www.ivoryegg.co.uk