Simon Buddle explica cómo usar KNX para controlar las unidades que forman parte del sistema de gestión del edificio. KNX directamente en sus unidades.
La mañana de trabajo comienza a las 7 de la mañana; tomar un café, comprobar la bandeja de entrada mientras se está sentado en la «bandeja de salida», y durante estas frescas mañanas de finales de invierno encender la calefacción del coche antes de aventurarse fuera. Eso sí que es un paso adelante. No hay que rascar el hielo del parabrisas, el asiento está bien caliente antes de llegar y la temperatura del habitáculo se acerca a un nivel aceptable. Encender el AC (Aire Acondicionado) es algo que todos podemos hacer a través de nuestros controles KNX, por supuesto, así que para nosotros, el control remoto de la temperatura no es nada nuevo.
Acrónimos HVAC
AC es sólo uno de los muchos acrónimos que oímos en cualquier instalación doméstica inteligente. Tenemos MVHR, FCU, AHU, HRU, HIU, CIU… y la lista continúa. Pero, ¿qué son y por qué necesitamos conocerlos? Proporcionan calor, aire fresco o refrigeración a la vivienda.
La unidad MVHR (Ventilación Mecánica y Recuperación de Calor) sustituye directamente al ventilador tradicional de 4″ que suele instalarse en baños y cocinas. Está diseñado para funcionar las 24 horas del día, los 7 días de la semana, en modo «goteo», intercambiando un pequeño volumen de aire viciado de la vivienda por aire fresco procedente del exterior. Durante este proceso, la unidad extrae inteligentemente el calor del aire viciado y lo pasa al aire fresco. Además del modo de goteo, también tiene una función de refuerzo. Ésta debe activarse cuando se utiliza el cuarto de baño -como un viejo ventilador de 4 pulgadas- o cuando alguien está cocinando. KNX puede conseguirlo fácilmente conectándose a las luces del baño y/o utilizando un sensor de umbral de humedad para activar la función de refuerzo.
Una UTA (Unidad de Tratamiento de Aire) hace un trabajo similar, pero sin recuperación de calor. Una HRU (Unidad de Recuperación de Calor) hace fundamentalmente el mismo trabajo que la MVHR.
FCU vs AC
En términos sencillos, un sistema de CA genera su propia refrigeración o calefacción, mientras que una FCU (Fan Coil Unit) recibe agua fría o caliente de otro sistema, normalmente un sistema de bloque. El agua fría o caliente llega a través de la HIU (Unidad de Interfaz de Calor) o la CIU (Unidad de Interfaz de Enfriamiento), de las que hablaremos más adelante.
Para AC, el control KNX es sencillo en la medida en que todo lo que necesitamos hacer es establecer la marca y el modelo y elegir entre una miríada de interfaces KNX pre-configurados. Tanto Zennio como Intesis tienen una gran selección de opciones.
La FCU, sin embargo, es un poco atípica. A menudo encontrará que las comunicaciones con la FCU se realizan a través de BACnet o un protocolo similar. Las comunicaciones KNX a BACnet son robustas, y hay muchas opciones para lograr el resultado deseado.
Tres elementos sencillos para controlar la calefacción o la refrigeración de una habitación
Existe, sin embargo, una escuela de pensamiento que sugiere que deberíamos usar dispositivos KNX directamente en la FCU. El control básico de una FCU se consigue mediante tres elementos primarios: una válvula de agua caliente, una válvula de agua fría y un ventilador. Si abro la válvula de agua fría para permitir que el agua pase a través del serpentín frío de la FCU (de tubería) y luego soplo aire a través de esa tubería, el aire se enfriará cuando se sople en la habitación. Si se cierra la válvula fría y se abre la caliente, ocurrirá lo contrario.
Estos tres simples elementos son todo lo que se necesita para calentar o enfriar la habitación. Si a esto le añadimos la monitorización de la temperatura y de los fallos, tenemos absolutamente todo lo que necesitamos para controlar y monitorizar la unidad. La mayoría de los fan coils utilizan una señal proporcional de 0-10 V para accionar las válvulas de frío/calor y, de nuevo, normalmente, el ventilador se acciona simplemente utilizando una señal de 0-10 V como control de velocidad. Gira, Jung, Zennio y ABB tienen productos adecuados para esta función.
Fabricantes – ¡Construyan dispositivos KNX directamente en sus unidades!
Y aquí está el punto pertinente desde mi perspectiva; el fabricante de la FCU necesita controles de algún tipo para operar la unidad, así que ¿por qué no usar dispositivos KNX integrados directamente en la FCU? De ese modo tenemos un control total del sistema sin saltar entre protocolos de comunicación y crear necesariamente líneas de demarcación entre sistemas, que luego requieren múltiples ingenieros jugando a los acorazados para resolver cualquier problema de funcionalidad que pueda surgir. Esto tiene mucho sentido para mí, técnicamente, económicamente, e incluso para el mantenimiento.
¿Por qué si no es KNX la solución adecuada?
Como se ha mencionado anteriormente, la FCU no genera calor/refrigeración, sino que llega desde una sala de instalaciones de todo el bloque. Aquí es donde entra en juego la ya mencionada HIU/CIU. En todo el bloque, el agua caliente y fría están disponibles permanentemente. Si el apartamento necesita calefacción, tiene que dar una señal a la HIU para que ponga en marcha la bomba y la válvula para que entre agua caliente en la vivienda. Esto se hace simplemente mediante un contacto libre de tensión dentro de la HIU.
Si tengo 10 FCUs en todo el edificio, también tendré que tener una simple puerta OR de lógica para decir que si alguno de los FCUs está demandando calor, a continuación, desencadenar la HIU para operar. Todo lo que he descrito se puede conseguir de una manera simple, robusta y repetible usando dispositivos KNX. De hecho, me atrevería a decir que es una solución más barata que saltar entre protocolos y soluciones propietarias.
Conclusión
Usar KNX para controlar unidades que normalmente forman parte de los controles BMS (Building Management System) de todo el edificio no sólo es factible, sino económicamente ventajoso, tanto en el momento de la compra como en el mantenimiento. Para nosotros, lo importante es introducir la idea en la fase de planificación del concepto de diseño y proporcionar al equipo de M&E la confianza de que, no sólo conseguiremos un resultado satisfactorio, sino que seguirá funcionando en el futuro. Los consultores M&E tienen la costumbre de quedarse con lo que conocen, así que si podemos convencerles de que elijan KNX, puede que se convierta en «lo que conocen» y eso es bueno para todos.
Simon Buddle CEng MIET, es consultor de Future Ready Homes, especialista en BMS y diseño de sistemas de servicios ELV.
