elementos de un sistema domótico

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Elementos
de un sistema
domótico
Contenidos
2.1 Unidad
de control
2.2 Dispositivos
de entrada
2.3 Actuadores
2.4 Electrodomésticos
2.5 Medios
domóticos
de comunicación en redes domésticas
2.6 Tecnologías
aplicadas en los sistemas domóticos
2.7 Mantenimiento
de un sistema domótico
2.8 Simbología
Extras
Tablas con simbología
Cuestionario
Síntesis
En
esta unidad se conocerán:
Los elementos que forman parte de un sistema domótico, sus características principales, sus
ventajas e inconvenientes y los tipos de señales con que trabajan.
Los diferentes medios de comunicación de las redes domésticas, los electrodomésticos
domóticos y los diferentes tipos de tecnologías aplicadas en los sistemas domóticos que
disponemos.
Las partes principales de un sistema domótico son: la unidad de control, los dispositivos de
entrada y los actuadores.
2.1 Unidad
de control
Es la parte del sistema domótico encargada de almacenar toda la información de los distintos
elementos de control y transmitirlas por el bus de comunicaciones, para que sean recibidas por
cada uno de los dispositivos destinatarios. Otra función es gestionar todos los estados de cada
dispositivo.
Las unidades de control tienen una comunicación directa con todos los dispositivos que están
conectados en el mismo bus, están continuamente recibiendo información de los dispositivos
de entrada y dependiendo su programación que se les ha introducido ejecutarán dichas órdenes
accionando los actuadores.
Las unidades de control también son llamados nodos. Incorporan en su hardware microcontroladores
o microprocesadores que tienen la función de compilar el programa efectuado por el usuario y
ejecutar estas secuencias de código del programa dependiendo las circunstancias que puedan
suceder en la vivienda.
No todas las unidades de control son iguales, dependerá del sistema domótico que se escoja
para la instalación de la vivienda (sistemas basados en corrientes portadoras, sistemas basados
en autómatas programables, sistemas domóticos inalámbricos, sistemas basados en protocolos
estándar).
Fig. 2.1 Unidades de control de un sistema domótico
2.1.1 Tipos
de señales
Las señales de comunicación entre los dispositivos que forman parte de un sistema domótico se
pueden clasificar en:
•En
función del tiempo:
-- Continuas (definidas para cualquier instante de tiempo).
-- Discretas (definidas en ciertos instantes de tiempo).
•En
función de su valor:
-- Analógicas (pueden tomar infinitos valores de un determinado intervalo en el rango
posible). Como señal analógica podemos considerar el control de temperatura de una
vivienda, debido a que ésta puede variar desde los 15 a los 35ºC, dependiendo en la
estación del año en la que estemos.
-- Digitales (toman solo unos determinados valores dentro del intervalo 0 ó 1). Como señal
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digital podemos considerar el control de abertura de una puerta, cuando se le envíe la
comanda de abrir la puerta al actuador se le envía un 1 lógico, en el momento en que la
puerta se cierra automáticamente pasa a convertirse en un 0 lógico.
V
V
v2
Digital
continua
Analógica
continua
v1
V
t1
t2
t
t3
t1
t2
t3
t4
t5
t1
t2
t3
t4
t5
t
V
Analógica
discreta
Digital
discreta
t1
t2
t
t3
t
Fig. 2.2 Señales de comunicación
2.2 Dispositivos
de entrada
En el grupo de dispositivos de entrada tal como se menciona en el tema anterior y en el (REBT
ITC-51), podemos encontrar mandos a distancia, teclados y sensores entre los más peculiares.
Los sensores son los dispositivos encargados de captar cualquier cambio físico o alteración del
entorno de la vivienda y transmitir estos cambios de variables a la unidad de control o nodo,
para que éste/os procedan la información y consiguientemente actúen dependiendo de los datos
recibidos de los sensores.
Podemos denominar sensor a aquel dispositivo que esté compuesto de las tres siguientes etapas:
•Etapa
señal.
transductor.
Su misión es convertir las variaciones físicas captadas en magnitudes de
•Etapa
de acondicionamiento de señal. Su misión es regular o adecuar la señal captada por el
transductor y adecuarla para la etapa de salida.
de salida. Su misión es adecuar la señal recibida y enviársela a la unidad de control,
nodo o actuador.
Etapa
de salida
Fig. 2.3 Etapas de un sensor
En función de la señal de salida podemos realizar la siguiente clasificación:
•Analógicos. Son aquellos cuyas magnitudes en la etapa de salida pueden cambiar o oscilar de
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domótico
Etapa
acondicionamiento
de señal
2 Elementos
Etapa
transductor
de un sistema
•Etapa
forma continuada entre un rango de medida. En este grupo podemos mencionar los sensores
de temperatura, luminosidad y viento.
•Digitales. Son aquellos cuyas magnitudes en la etapa de salida proporcionan una señal
codificada en impulsos en serie o en paralelo con una codificación digital.
•Todo
o nada. Son aquellos cuyas magnitudes en la etapa de salida pueden ser dos únicos
estados: abierto o cerrado, es decir, entre 0 y 1. Actúan en un relé interno también llamado
contacto libre de potencial que se cierra o se abre según la señal enviada por la etapa de
salida. En este grupo podemos mencionar los sensores de detección de presencia, detectores
de gas y de humos en una vivienda.
2.2.1 Sensor
de temperatura: termostatos
Es un sensor destinado a regular la temperatura interna de una
vivienda por medio de calefacción o refrigeración. Están basados
en un elemento bimetálico, de forma que abren el circuito (el
elemento bimetálico se deforma accionando un contacto libre
de potencial) cuando la temperatura es superior a la programada,
y cierran el circuito en caso contrario, el de refrigeración.
Podemos mencionar que un termostato es un interruptor que
provoca la conexión o desconexión cuando la temperatura
alcanza un cierto valor.
Los sensores de temperatura están compuestos de un
termistor. El termistor es un sensor resistivo de temperatura
y su funcionamiento se basa en variar resistencia que presenta un semiconductor respecto a la
temperatura. En el mercado podemos encontrar dos clases:
Fig. 2.4 Termostato
•Termistor PTC (Positive Temperature Coefficient): El valor de la resistencia va aumentando a
medida que se incrementa la temperatura.
•Termistor NTC (Negative Temperature Coefficient): El valor de la resistencia va disminuyendo
medida que se incrementa la temperatura.
Aspectos
a tener en cuenta:
La ubicación del termostato en una vivienda es un factor importante y de alta consideración para
obtener un buen funcionamiento de nuestra calefacción. El termostato se deberá colocar en:
•Una pared opuesta al radiador.
•A una altura de 1,5 m respecto del suelo.
•En un lugar accesible a su programación.
•En ninguna consideración se podrá situar en lugares donde pueda influir la incidencia de los
rayos del sol, corrientes de aire proveniente del exterior de la vivienda (terrazas y lavaderos) o
de aparatos que puedan influir en el cambio de temperatura cómo (televisiones, ordenadores,
lámparas incandescentes o frigoríficos).
•Si deseamos poder controlar la calefacción de toda nuestra vivienda, el termostato se deberá
colocar en la parte de la vivienda que tenga la temperatura más parejo o similar del resto de
la vivienda, en caso contrario podemos obtener un elevado consumo energético.
2.2.2 Sondas
de temperatura
En ocasiones deseamos poder controlar o conocer la temperatura de recintos independientes a
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la vivienda, ya sea sótanos, terrazas, lugares de difícil acceso, o la temperatura exterior de la
vivienda.
Para estos casos se colocan sondas de temperatura, que es una prolongación del sensor de
temperatura, pero a la vez unido o no al termostato principal de la vivienda, ya sea por cables,
radio frecuencia u otro medio físico.
Un sistema domótico puede requerir la instalación de
sondas de temperatura interior, que podrán ser adicionales
al termostato o sustituir a éste. Como características
más relevantes podemos mencionar que disponen de
la posibilidad de realizar una gestión más eficiente de la
calefacción, si la colocamos en el exterior de una vivienda,
podemos anticiparnos a la puesta en marcha de la
calefacción en el caso de una disminución de la temperatura
considerablemente.
Fig. 2.5 Sondas de temperatura
En el mercado podemos encontrar diferentes clases de
sondas de temperatura, las más relevantes son:
•Sondas
de suelo: Se utilizan en sistemas de calefacción por acumulación nocturna basados
en la carga de elementos calefactores instalados en el suelo de la vivienda. Como ejemplos
podemos mencionar cable eléctrico radiante o conducciones de agua caliente. Esta sonda
deberá ser protegida con un tubo corrugado.
•Sondas
exteriores: Se utilizan en viviendas donde se necesita conocer la temperatura exterior
de la vivienda. Se instalarán siempre en la zona norte de la vivienda, evitando el aporte de
radiación solar.
•Sondas
interiores: Podrán ser adicionales o sustituir al termostato, y se deberá considerar lo
mencionado del termostato.
•Sondas
de contacto: Se colocarán a 1,5 m alejadas de una fuente de calor, con la finalidad de
obtener óptimas mediciones de temperatura.
2.2.3 Sensor
detector de gas
Los detectores de gas nos permiten la detección o conocer la existencia de fugas de gases tóxicos
y explosivos como (gas butano, natural, propano, entre otros…).
a tener en cuenta:
•Para una correcta instalación del detector de gas se deberá instalar en paredes libres de
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domótico
Aspectos
Fig. 2.6 Sensor detector de gas
2 Elementos
En el mercado podemos encontrar diferentes
modelos de detectores de gas, entre los más
recomendados están los detectores sensibles
a todos los tipos de gases que nos podemos
encontrar en una vivienda, lo más importante
es seleccionar un modelo que tenga garantía
de calidad probada.
de un sistema
Su funcionamiento es que una vez detectada
una concentración de gas en el aire entre un
10- 15% en el área de la vivienda, se activa
una señal de alarma y al instante se corta el
suministro de gas.