Simon Buddle spiega come l’utilizzo di KNX per controllare le unità che fanno parte di un sistema di gestione dell’edificio non solo è possibile, ma è anche finanziariamente vantaggioso. ventilconvettori dovrebbero integrare i dispositivi KNX direttamente nelle loro unità.
La mattina di lavoro inizia alle 7; si prende un caffè, si controlla la casella di posta elettronica mentre si è seduti sulla ‘outbox’ e, in queste fresche mattine di fine inverno, si accende il riscaldamento dell’auto prima di uscire. Questo sì che è un passo avanti. Non si raschia il ghiaccio dal parabrezza, il sedile è ben caldo prima di arrivare e la temperatura dell’abitacolo si avvicina a un livello accettabile. L’accensione dell’aria condizionata è qualcosa che tutti noi possiamo fare tramite i nostri controlli KNX, quindi per noi il controllo remoto della temperatura non è una novità.
Acronimi HVAC
AC è solo uno dei tanti acronimi che sentiamo pronunciare nell’ambito di un’installazione domestica intelligente. Ci sono MVHR, FCU, AHU, HRU, HIU, CIU… l’elenco continua. Ma cosa sono e perché dobbiamo conoscerli? Forniscono calore, aria fresca o raffreddamento all’interno dell’abitazione.
L’unità MVHR (Ventilazione Meccanica e Recupero di Calore) è un sostituto diretto del tradizionale ventilatore da 4 pollici, che di solito viene installato in bagno o in cucina. È stata progettata per funzionare 24 ore su 24, 7 giorni su 7, in modalità “a goccia”, scambiando un piccolo volume di aria viziata all’interno dell’abitazione con aria fresca aspirata dall’esterno. Durante questo processo, l’unità estrae abilmente il calore dall’aria viziata e lo trasmette all’aria fresca. Oltre alla modalità “trickle”, l’unità dispone anche di una funzione “boost”. Questa dovrebbe essere attivata quando il bagno è in uso – proprio come un vecchio ventilatore da 4 pollici – o quando qualcuno sta cucinando. KNX può essere facilmente realizzato collegandosi alle luci del bagno e/o utilizzando un sensore di soglia di umidità per attivare la funzione boost.
Una UTA (Unità di Trattamento Aria) svolge un lavoro simile, ma senza il recupero di calore. Una HRU (Heat Recovery Unit) svolge fondamentalmente lo stesso lavoro dell’MVHR.
FCU vs. AC
In parole povere, un sistema CA genera il proprio raffreddamento o riscaldamento, mentre una FCU (Fan Coil Unit) viene alimentata con acqua fredda o calda da un altro sistema, in genere un sistema a blocchi. L’acqua calda o fredda arriva attraverso l’HIU (Heat Interface Unit) o la CIU (Cooling Interface Unit) – di cui parleremo più avanti.
Per l’AC, il controllo KNX è semplice, in quanto è sufficiente stabilire la marca e il modello e scegliere tra una miriade di interfacce KNX preconfigurate. Sia Zennio che Intesis offrono un’ampia scelta di opzioni.
La FCU, tuttavia, è un po’ anomala. Spesso le comunicazioni con la FCU avvengono tramite BACnet o un protocollo simile. Le comunicazioni da KNX a BACnet sono robuste e ci sono molte opzioni per ottenere il risultato desiderato.
Tre semplici elementi per controllare il riscaldamento o il raffreddamento di un ambiente
Esiste tuttavia una scuola di pensiero che suggerisce di utilizzare i dispositivi KNX direttamente nella FCU. Il controllo di base di una FCU si ottiene con tre elementi primari: una valvola dell’acqua calda, una valvola dell’acqua fredda e un ventilatore. Se apro la valvola dell’acqua fredda per far passare l’acqua attraverso la serpentina fredda della FCU (un tubo) e poi soffio l’aria attraverso quel tubo, l’aria sarà raffreddata quando viene soffiata nella stanza. Se si chiude la valvola del freddo e si apre quella del caldo, si verifica il contrario.
Questi tre semplici elementi sono tutto ciò che serve per fornire il riscaldamento o il raffreddamento dell’ambiente. Se a questo si aggiunge il monitoraggio della temperatura e dei guasti, si ha tutto ciò che serve per controllare e monitorare l’unità. La maggior parte dei ventilconvettori utilizza un segnale proporzionale da 0-10V per pilotare le valvole caldo/freddo e, ancora una volta, il ventilatore viene azionato semplicemente utilizzando un segnale da 0-10V come controllo della velocità. Gira, Jung, Zennio e ABB hanno tutti prodotti adatti a questo ruolo.
Produttori – costruite i dispositivi KNX direttamente nelle vostre unità!
Ed ecco il punto pertinente dal mio punto di vista: il produttore di FCU ha bisogno di controlli di qualche tipo per far funzionare l’unità, quindi perché non utilizzare dispositivi KNX integrati direttamente nella FCU? In questo modo abbiamo un controllo totale del sistema senza dover saltare da un protocollo di comunicazione all’altro e creare necessariamente linee di demarcazione tra i sistemi, che poi richiedono più ingegneri che giocano a fare le corazzate per risolvere eventuali problemi di funzionalità che possono sorgere. Per me questo ha perfettamente senso, dal punto di vista tecnico, finanziario e anche per la manutenzione.
Per quale altro motivo KNX è la soluzione giusta?
Come accennato in precedenza, la FCU non genera calore/raffreddamento, ma arriva da una sala impianti dell’intero edificio. È qui che entra in gioco la già citata HIU/CIU. In tutto l’isolato sono sempre disponibili acqua calda e fredda. Se l’appartamento ha bisogno di calore, deve inviare un segnale all’HIU per far funzionare la pompa e la valvola che permettono all’acqua calda di entrare nella proprietà. Questo avviene semplicemente utilizzando un contatto privo di tensione all’interno dell’HIU.
Se ho 10 FCU in tutto l’edificio, avrò anche bisogno di una semplice logica OR gate per dire che se una qualsiasi delle FCU richiede calore, allora attiva l’HIU. Tutto ciò che ho descritto è realizzabile in modo semplice, robusto e ripetibile utilizzando i dispositivi KNX. Anzi, direi che è una soluzione più economica rispetto al salto tra protocolli e soluzioni proprietarie.
Conclusione
L’uso di KNX per controllare unità che in genere facevano parte del sistema di controllo BMS (Building Management System) dell’intero edificio non solo è possibile, ma è anche economicamente vantaggioso, sia al momento dell’acquisto che nell’ambito della manutenzione continua. Per noi, il punto importante è introdurre l’idea nella fase di progettazione e fornire al team M&E la certezza che non solo otterremo un risultato di successo, ma che continuerà a funzionare anche in futuro. I consulenti M&E hanno l’abitudine di rimanere con ciò che conoscono, quindi se riusciamo a convincerli a scegliere KNX, potrebbe diventare “ciò che conoscono” e questo è un bene per tutti.
Simon Buddle CEng MIET, consulente di Future Ready Homes, è specializzato nella progettazione di sistemi BMS e ELV.
