Argumentos para domotizar

Las casas inteligentes se ocupan por sí solos de proporcionar a sus ocupantes un entorno agradable y acogedor, monitorizando constantemente las variables de luz y temperatura y realizando las modificaciones acordes a los cambios, para que ocupante o trabajador no tenga que preocuparse de nada en absoluto. Un edifico inteligente abre y cierra gradualmente las lamas de las persianas en función de la luz natural, a la vez que regula la temperatura de la calefacción y la luminosidad, para proporcionar un entorno agradable en trabajo o en la casa, y siempre con el objetivo común de ahorrar y optimizar la energía.

La mayor parte de las viviendas y edificios que se construyen están dotados de una instalación eléctrica totalmente convencional. Únicamente se aplica una cierta automatización a la instalación de calefacción y aire acondicionado, que con frecuencia queda restringida prácticamente a un cronotermostato, especialmente si se considera el caso de las viviendas. Este tipo de control, aunque suele ser adecuado, con frecuencia resulta insuficiente, puesto que para el control de la climatización no se tienen en cuenta aspectos tales como la presencia o no de personas en el inmueble.

Si analizamos el caso del control de iluminación, veremos fácilmente que una instalación convencional no es capaz de establecer un adecuado control, especialmente si atendemos a criterios energéticos. Sin duda alguna, la paulatina introducción de elementos tales como la reactancia electrónica están permitiendo una mejor eficiencia energética de las instalaciones de alumbrado, pero necesitan ser complementadas con adecuado sistema de control para obtener unos óptimos resultados.

Ante estas perspectivas, a la hora de acometer un proyecto y para dar respuesta a unas determinadas necesidades en una instalación eléctrica, existen en el mercado una gran cantidad de componentes eléctricos y pequeños automatismos, capaces de proporcionar una solución que satisfaga parcialmente dichas necesidades.

Por analogía con el funcionamiento en la industria, tradicionalmente se han aplicado a las viviendas y edificios pequeños autómatas y elementos similares para proporcionar soluciones a la gestión de la climatización o la iluminación. No obstante, estas soluciones parciales suelen complicar la instalación, puesto que al estar basadas en elementos centralizados, requieren un importante cableado en estrella.

Además, la puesta en marcha de este tipo de instalaciones suelen requerir la intervención de diferentes empresas, y finalmente obtenemos un edificio que puede tener una cierta "inteligencia", pero donde las diferentes tecnologías empleadas suelen ser incompatibles entre sí. Como mucho se puede aspirar a la intercomunicación de diferentes sistemas en un ordenador central.

Afortunadamente, hoy en día ya existen tecnologías descentralizadas, capaces de integrar componentes para distintas funciones de ingeniería del edificio, incluso si son de distintos fabricantes. La mayoría de los fabricantes de equipos eléctricos europeos (Jung, Merten, Siemens, Bosh, Miele, Schneider, etc)  apuestan por el sistema estándar KNX/EIB, que es un protocolo compatible entre más de 100 fabricantes, y basado en una tecnología de bus descentralizado. Esto permite proporcionar una solución integral para el control en edificios y viviendas

Necesidades de control en las viviendas

En los edificios y viviendas en general, podemos encontrar las siguientes funciones a controlar:

Iluminación: Si se desea obtener un buen rendimiento energético y un aceptable grado de confort, es conveniente poder regular el nivel de luz, además de condicionar los encendidos de la iluminación a la presencia en el inmueble. La posibilidad de un apagado centralizado siempre es interesante.

Climatización (Calefacción y Aire Acondicionado): Junto con la iluminación, son los responsables del 80% del consumo energético de un inmueble. Un óptimo control del nivel de temperatura de consigna, un funcionamiento condicionado a horarios y a presencia y un adecuado control central pueden proporcionar un alto grado de confort y de ahorro energético.

Control de persianas: Se está extendiendo significativamente el uso de motores para persianas y toldos. Si esto se combina con un adecuado control, podemos obtener interesantes aplicaciones en protección solar, que además pueden afectar muy positivamente al consumo energético en iluminación y climatización.

Seguridad: Debido a los altos índices de criminalidad, la seguridad contra intrusión es un aspecto muy importante a tener en cuenta en un edificio. También cobran importancia, especialmente en viviendas, los controles de alarmas técnicas para fugas de agua o gas.

Monitorización: Especialmente en el sector terciario, si se hace un exhaustivo control de los aspectos antes mencionados, puede ser muy interesante disponer de un software de visualización que permita monitorizar los parámetros de la instalación (niveles de temperatura, encendidos de luces, presencia, etc.), y también actuar sobre ellos desde un puesto central, que incluso puede estar alejado del inmueble.

Todas las funciones anteriormente denominadas deben proporcionar un buen nivel de confort, seguridad y ahorro energético en el edificio, y a la vez permitir que el manejo de las mismas sea sencillo. Es decir, por muy buena y tecnológica que parezca una solución, si al usuario le resulta compleja de manejar o de entender, difícilmente la utilizará. Así pues, es importante que el interfaz de usuario sea lo suficientemente simple y autoexplicativo, dejando la sofisticación tecnológica en un segundo plano. Por supuesto, se debe buscar siempre la reducción de costes de instalación y de mantenimiento de la instalación, a la vez que facilitar al máximo posibles futuras ampliaciones o cambios de función.

Sin duda, todos estos requerimientos representan un reto para quien se dispone a proyectar o planificar las instalaciones en un edificio. La amplia oferta de soluciones existentes en el mercado complica aún más la decisión, y también aumenta el riesgo de equivocarse. Un amplio conocimiento de las diferentes tecnologías y la formación continua son las principales armas para superar estos retos.

Posibilidades de Control

Ante unas determinadas necesidades de control en el inmueble o edificio, el proyectista debe plantearse entonces la solución que debe adoptar. Esta solución puede estar basada en simples mecanismos convencionales, electromecánicos o electrónicos, todos independientes entre sí, o bien se puede optar por el uso de un sistema de control. A continuación se analizan las diferentes opciones, tratando de explicar en qué situaciones es más adecuada cada una de ellas:

Se trata simplemente de elementos convencionales, de origen electrónico o electromecánico, pero que generalmente carecen de una microelectrónica de control, o la que tienen es bastante básica. En este grupo se pueden clasificar desde interruptores o pulsadores convencionales hasta pequeños autómatas, pasando por simples contactores o telerruptores. También aquí se puede englobar una amplia oferta de componentes de infinidad de fabricantes, tales como reguladores de luz, detectores de movimiento, módulos telefónicos para telecontrol, cronotermostatos, programadores horarios, sensores crepusculares, etc.

Estos elementos permiten dotar la instalación de un determinado grado de automatización, que en ocasiones es suficiente para lograr los objetivos marcados. Por ejemplo, si lo único que se busca es un control centralizado de las persianas motorizadas de una vivienda, bastará con colocar en cada motor un controlador adecuado, que disponga de entrada auxiliar para centralización, y después unirlos todos mediante dos cables, al final de los cuales pondremos un controlador central, que incluso puede estar dotado de programación horaria.

Otro ejemplo se puede ilustrar mediante detectores de movimiento. Este tipo de aparatos, cuyo uso se está extendiendo significativamente para aplicaciones de control de iluminación, proporcionan un importante ahorro energético y un aumento en el confort.

Y así sucesivamente, la vivienda o el edificio se pueden ir dotando de pequeños automatismos independientes entre ellos, que irán dando respuesta a las distintas necesidades de control. El problema de esta opción es que cada tipo de automatismo insertado tiene su propia filosofía de funcionamiento y su cableado independiente, y todos ellos suelen ser incompatibles entre sí. Es decir, en los ejemplos anteriores, difícilmente podremos conseguir que el mismo pulsador de control de la persiana sea también capaz de encender la luz controlada por el detector de movimiento.

En muchos casos se requiere un alto nivel de automatización, y se hace necesaria una tecnología capaz de transmitir gran cantidad de información de forma fiable. Se trata de instalaciones primordialmente en edificios, o en viviendas con un alto nivel de funcionalidad en las instalaciones. En esta situación, empieza a no ser aconsejable el uso de pequeños sistemas de control, puesto que generalmente tienen limitaciones que les impiden llegar a estos niveles de funcionalidad. Aquí puede ser conveniente la aplicación de tecnologías más potentes, capaces de responder y manejar un gran número de variables.

En esta franja de automatización, el mercado ya ofrece muchas menos alternativas que en las anteriores, y una vez más hay que hacer un detallado estudio antes de decantarse por una determinada opción. Las tecnologías más modernas están ya casi todas basadas en sistemas de bus de comunicación, que ofrecen soluciones descentralizadas, con las ventajas que ello ofrece:

Simplificación del cableado de control,

Independencia entre los distintos componentes de la instalación,

Mayor grado de fiabilidad,

Flexibilidad y facilidad de ampliación,

Reducción de costes de instalación y mantenimiento,

Toda la información disponible en cualquier punto del sistema.

Dentro de esta clara tendencia, el mercado está optando cada vez más por soluciones estándar, que ofrecen mucha más seguridad y una más amplia gama de producto. El sistema Instabús KNX/EIB ofrece una solución de bus descentralizado, y está dentro de un protocolo estándar. Jung apostó por este camino ya a finales de los años 80, siendo, a través de una de sus empresas filiales, uno de los socios fundadores de esta tecnología. Desde entonces se ha avanzado bastante, y hoy en día hay más de 100 fabricantes a nivel europeo adheridos al protocolo.

El sistema Instabús KNX/EIB está basado en una topología descentralizada, en la cual sensores y actuadores se comunican entre sí mediante un par trenzado de baja tensión de seguridad, 24 V. Este par proporciona la alimentación para la electrónica de los distintos componentes, y también transmite la información entre ellos. Cada componente del sistema va dotado de un acoplador de bus, BCU. Cuando se acciona cualquiera de los pulsadores, se envía un telegrama al bus con una codificación determinada, que se compone básicamente de los datos a transmitir, y de la dirección del destinatario. Dicho telegrama será recibido por todos los actuadores del sistema, pero solamente el que tenga la dirección de destinatario será el que ejecute la orden que viene prescrita. Así pues, no es necesario instalar ningún tipo de elemento central, porque la comunicación se lleva a cabo entre sensores y actuadores.

Este sistema es capaz de direccionar más de 11.500 componentes en su estado básico, siendo ampliable hasta multiplicar esa cifra por cuatro. Cada uno de los componentes puede disponer de varios canales, por lo que estamos ante un sistema modular de gran potencia. Válido para la vivienda y para el gran edificio. La programación del sistema se lleva a cabo mediante el software ETS, que es único y válido para todos los fabricantes, lo que simplifica significativamente la tarea de puesta en marcha, si se utilizan componentes de distintas marcas. Cada fabricante certifica sus productos a través de la asociación Konnex, obteniendo así el sello KNX/EIB, que garantiza la perfecta compatibilidad de ese componente con todos los que haya en el mercado hasta la fecha.