Automatización de edificios, HVAC y más

Diseñar edificios en los últimos años se ha convertido en un proceso que recuerda un poco a escribir un programa de ordenador basado en algoritmos específicos. Esto se aplica en particular a aquellas instalaciones que se planean como los llamados edificios inteligentes desde el principio. Por supuesto, existe el diseño constante de los elementos estructurales del edificio y de todas sus instalaciones, pero el diseñador debe dedicar cada vez más tiempo y atención a la planificación de soluciones que integren estas instalaciones en un sistema automático que gestionará el funcionamiento de todos los elementos.

• Instalaciones HVAC
• Automatización en el control de la iluminación
• Sensores para la automatización de edificios
• Control de automatización de edificios
• Estándares DALI y KNX
• Ventajas de la automatización de edificios

Introducción a la automatización de edificios: qué es y cuáles son sus funciones

La domótica se está convirtiendo en un elemento indispensable tanto en viviendas particulares como en instalaciones de servicios, públicas o industriales. Es un sistema integral que permite automatizar y controlar a distancia diversos elementos de la edificación, como calefacción, ventilación y aire acondicionado (colectivamente denominados HVAC), así como sistemas de alarma, incendio y monitoreo. Es una solución que tiene como objetivo garantizar tanto la seguridad, que es la función principal de los sistemas de gestión de edificios (el llamado BMS del inglés Building Management System), y el confort de los residentes a la vez que se ahorra energía mediante una gestión eficaz de estos sistemas.

La automatización de edificios se basa en varios dispositivos y subsistemas, como redes de sensores, unidades de control (controladores y relés), dispositivos de medición, actuadores y sistemas alámbricos e inalámbricos. Gracias a ellos, es posible comunicarse e intercambiar información entre elementos individuales del edificio, creando un sistema coherente y funcional.

Los algoritmos y el software modernos que se utilizan en los hogares inteligentes le permiten reaccionar a los cambios tanto dentro como fuera del edificio, regulando el funcionamiento de las instalaciones individuales. Docenas de sensores, detectores y medidores brindan datos constantes sobre las condiciones dentro y fuera del edificio, así como el estado de las instalaciones individuales. Además, una red complicada de cables y conductores proporciona una comunicación confiable, a menudo superando los métodos inalámbricos. Los sistemas BMS pueden realizar muchas tareas, como encender y apagar la iluminación de acuerdo con los escenarios programados, controlar la alarma, los detectores, las zonas de seguridad, las cerraduras de puertas y ventanas y la iluminación para proteger el hogar contra intrusos. También pueden regular la calefacción, el aire acondicionado, la ventilación y las persianas, ajustando las condiciones de las habitaciones individuales al clima cambiante. Es importante destacar que también permiten el control del consumo energético y la optimización de todos los procesos para conseguir ahorros y minimizar las emisiones contaminantes.

El sistema HVAC y su papel en la estructura Smart Home

Automatización de edificios, especialmente en el contexto del sistema HVAC (del inglés:Heating, Ventilation, and Air Conditioning), es una solución compleja y versátil. HVAC, es decir, Calefacción, Ventilación y Aire Acondicionado, es un sistema integral que combina estas tres instalaciones independientes en un todo coherente. Su objetivo principal es controlar la temperatura, la humedad, la calidad del aire y la circulación del aire en el interior del edificio.

Los sistemas HVAC ofrecen muchos beneficios que vale la pena destacar. El más evidente de ellos es garantizar el confort térmico y la calidad del aire en el interior del edificio. Sin embargo, hoy en día se presta cada vez más atención a la eficiencia energética, lo que se traduce en la reducción de los costes energéticos. Al controlar el consumo de energía para calefacción y aire acondicionado, los sistemas HVAC contribuyen al funcionamiento sostenible de los edificios.

También vale la pena destacar el papel de los sistemas HVAC en la mejora de la calidad del aire interior, especialmente en el contexto de la reciente pandemia. Los proveedores de sistemas enfatizan la capacidad de estas soluciones para eliminar virus, sustancias dañinas y prevenir el crecimiento de moho. Esta característica es cada vez más importante para los usuarios.

Sin embargo, debe tenerse en cuenta que los sistemas HVAC tienen algunas desventajas, como los altos costos de instalación y mantenimiento, así como la necesidad de un mantenimiento regular. Sin embargo, las ventajas que ofrecen superan estas desventajas.

Ahora veamos los componentes del sistema HVAC, es decir, instalaciones individuales.

1. Instalación de calefacción: un sistema HVAC puede incluir varios métodos de calefacción, como radiadores, calderas, bombas de calor, acondicionadores de aire con recuperación de calor y calefacción por suelo radiante.
2. Instalación de ventilación: asegura la renovación del aire, manteniendo su calidad adecuada en el interior de las habitaciones. Hay muchas variantes de ventilación, como la gravedad (natural), mecánica o híbrida, combinando las dos primeras variantes.
3. Climatización: esta instalación se encarga de regular la temperatura y la humedad en el interior de los edificios. Se pueden utilizar diferentes estructuras dependiendo de las necesidades, entre otros, como sistemas split o multi-split.

Ventilación como componente de HVAC - soluciones típicas

La ventilación es el proceso de suministrar aire fresco y eliminar el aire contaminado al mismo tiempo. Para asegurar la eficacia y la eficiencia energética, cada vez más apostamos por la ventilación mecánica con recuperación. Gracias a esta solución, podemos lograr un rendimiento constante independientemente de las condiciones climáticas o las características del edificio. El elemento clave de este sistema es el recuperador, es decir, el intercambiador de calor, que recupera la energía térmica del aire usado expulsado.

En el caso de instalaciones bien diseñadas y ejecutadas, el recuperador puede recuperar hasta el 95% del calor. Sin embargo, para lograr tales resultados, la unidad de tratamiento de aire debe controlarse automáticamente. Las soluciones modernas también permiten el control remoto del sistema usando una tableta, un teléfono inteligente o un ordenador, usando aplicaciones dedicadas o un navegador web. Gracias a este control automático, podemos disfrutar de un confort extraordinario, por ejemplo, subiendo la temperatura de la casa poco antes de volver de una larga ausencia en invierno.

Para que la unidad de tratamiento de aire y todos sus componentes, incluido el intercambiador de calor, funcionen de acuerdo con los supuestos descritos anteriormente, es necesario equipar el sistema con controladores automáticos. Los controladores generalmente se ubican dentro del panel de control y las interfaces, también llamadas teclados, se montan en las paredes en lugares seleccionados por los usuarios. Es importante no confundir los teclados con los propios controladores. Los manipuladores son dispositivos con los que los usuarios tienen contacto directo y los utilizan para controlar la unidad de tratamiento de aire. Pueden tomar muchas formas, desde paneles simples con botones físicos hasta pantallas táctiles de cristal líquido que se asemejan a teléfonos inteligentes o tabletas. Independientemente de su apariencia, los manipuladores son dispositivos que se utilizan para comunicarse con controladores reales. Siempre están conectados al panel de control (al controlador) utilizando cables seguros y de bajo voltaje, como un cable UTP categoría 5. Es a través de estos cables que los usuarios transfieren decisiones al controlador, que es de vital importancia para el funcionamiento del sistema de ventilación, apoyando, entre otros, calentadores, enfriadores, amortiguadores, ventiladores y el propio intercambiador de calor.

Los sistemas modernos de ventilación y recuperación ofrecen muchas opciones para gestionar los parámetros operativos. El control continuo se puede hacer manualmente, usando un joystick o un dispositivo portátil, pero también hay una opción de programación que permite implementar horarios específicos, incluidos ciclos de trabajo diarios, semanales o mensuales. Todo esto es posible gracias a una extensa red de sensores que brindan información sobre las condiciones en el edificio, tales como: temperatura (sensores de conducto), humedad (higrómetros de canal), concentración de CO2 (sensores de conducto y ambiente basados ​​en un analizador de infrarrojos) y de presión (diferencial multirango transductores de presión).

Como ya se ha mencionado, el control de los parámetros del sistema de ventilación en las casas inteligentes se realiza de forma automática o manual, utilizando varias interfaces. Independientemente del método de control seleccionado, la lista de parámetros controlados siempre es interesante y larga. Los aspectos más importantes controlados por los sistemas de automatización de edificios incluyen:

• Eficiencia de ventilación, que generalmente se controla seleccionando uno de varios rangos o continuamente. También es una regulación indirecta del consumo eléctrico, donde menor rango de capacidad significa menor consumo de energía. Con el control automático de aforo, el sistema toma decisiones en base a la información proporcionada por los sensores;
• Recuperación de calor en la unidad, regulado en función de la temperatura mediante la manipulación de la compuerta de derivación (bypass del recuperador);
• La temperatura del aire introducido en las habitaciones, al que se le da forma mediante un postratamiento con un calentador;
• La cantidad de aire fresco que ingresa a las habitaciones y la cantidad de aire aspirado (función ventilación), donde el control se realiza mediante la regulación de compuertas, compuertas de corte y ventiladores, así como el control del tiempo de funcionamiento de estos elementos,
• Presión del aire, siendo el resultado de la cooperación de varios elementos del sistema al mismo tiempo.

Control de calefacción inteligente como parte de los sistemas HVAC y BMS

Los cabezales termostáticos electrónicos se utilizan desde hace muchos años en la gestión inteligente de la calefacción de los hogares y siguen siendo muy populares. Estos pequeños dispositivos que funcionan con baterías son muy fáciles de usar y vienen en una variedad de diseños, que incluyen pantalla, conectividad inalámbrica y redes domésticas. Gracias a ello, permiten un control de temperatura muy preciso y la programación de ciclos diarios y multidía. También cabe destacar la función de detección de ventana abierta desarrollada en estos dispositivos, que permite apagar temporalmente la calefacción al airear la habitación.

Los controladores de bombas y las unidades de control de suelo radiante son otros elementos del sistema de control de calefacción que permiten la activación y desactivación automática de las bombas de circulación en función de la temperatura medida. Estos dispositivos están dedicados a las bombas de circulación de agua caliente sanitaria y las detectan automáticamente. Los controladores de bombas cooperan en los sistemas de calefacción central. con termochimeneas o calderas de suministro de aire para carbón fino y carbón. Incluyen muchas funciones, entre ellas la función de máxima potencia del ventilador de impulsión, la función de recogida de calor de emergencia, la función de añadir combustible al horno o la función de mantener constante la temperatura del agua en el depósito o en el calentador doméstico sistema de agua.

En el caso de calefacción por suelo radiante de agua o calefacción por suelo radiante con cables calefactores, los fabricantes ofrecen un grupo separado de controladores. Estos dispositivos gestionan varias zonas de calefacción, donde cada habitación es una zona diferente, detectando actuadores termoeléctricos montados en tiras colectoras de suelo radiante o puertas individuales que representan el cableado del suelo de cada habitación por separado. Independientemente de la variante, muchos de estos controladores permiten el control móvil de su funcionamiento, gracias a la conexión a la red de Internet. Son estas características las que hacen que los cabezales termostáticos electrónicos, los controladores de bombas y las unidades de suelo radiante sean cada vez más populares en la gestión inteligente de la calefacción.

Control automático de iluminación: un aspecto importante de la domótica

La base del control de iluminación inteligente es una variedad de accesorios que acompaña a las luminarias LED. Por supuesto, los llaveros tradicionales y los manipuladores montados en las paredes son necesarios, pero la base aquí son sensores con diversas capacidades y aplicaciones. En esta categoría destacan los detectores de movimiento y detectores de presencia. La diferencia entre ellos es que los sensores de presencia detectan movimientos sutiles e incluso cambios mínimos en la posición de personas que prácticamente no se mueven en su campo de operación (por ejemplo, una persona que trabaja con un ordenador portátil en su regazo). En cambio los sensores de movimiento somos especialistas en detectar movimientos activos de personas en un edificio, por ejemplo al pasar de una estancia a otra.

Los fabricantes de iluminación para viviendas, oficinas y edificios públicos llevan años ofreciendo sus propios sistemas de control, que se han ido integrando con la domótica general y otras instalaciones. La mayoría de estos sistemas se basan en el estándar internacional DALI, que fue creado por varias empresas líderes, incluidas Philips y Osram. Este estándar le permite controlar la iluminación en habitaciones individuales y pisos completos. Todos estos sistemas ofrecen control a través de un panel de pared, tableta, teléfono inteligente u ordenador conectado a la red Wi-Fi local. Los sistemas basados ​​en DALI son extremadamente flexibles y permiten el control a través de sensores que encienden la luz cuando no hay suficiente brillo en la oficina y siempre que se detectan personas. Además, permiten el control remoto de la iluminación, sin tener que depender de sensores. Además, brindan la oportunidad de establecer horarios de iluminación cíclicos y repetibles en habitaciones individuales o grupos de habitaciones. Sin embargo, lo más importante es que los sistemas basados ​​en el protocolo DALI se integran fácilmente con los sistemas de automatización de edificios dominantes en Europa, en particular con el sistema KNX. Gracias al convertidores DALI-KNX es posible intercambiar información entre las dos redes, y la configuración de estas soluciones es fácil.

Sensores inteligentes: los ojos y los oídos del sistema BMS

Los sensores y detectores juegan un papel indispensable en los sistemas de automatización de edificios de hoy. Su diversidad y aplicación se basan en diversos mecanismos y fenómenos fisicoquímicos. Dentro de esta discusión, vale la pena destacar algunos de los ejemplos más comunes.

En la parte superior de esta lista están los sensores de movimiento, que juegan un papel clave en los subsistemas responsables del control de la iluminación. La mayoría de las veces trabajan según el principio. PIR (Passive Infra Red), utilizando la detección de la radiación térmica emitida por los objetos. Si bien los sensores de movimiento basados ​​en esta tecnología fueron pioneros en el control de la iluminación, ahora están siendo reemplazados por sensores de presencia más efectivos basados ​​en ondas ultrasónicas o de alta frecuencia. El primero de ellos envía activamente ondas que cubren toda la habitación, y su reflejo se analiza según el principio Doppler. En cambio, los sensores de alta frecuencia, conocidos como sensores HF (High Frequency), funcionan emitiendo ondas a una frecuencia de 5,8 GHz que atraviesan vidrio o paredes ligeras y madera. El sensor analiza el eco y, si la imagen del eco cambia en el área de detección de movimiento, envía un impulso al controlador del sistema o a la luminaria, según la configuración.

También son extremadamente importantes en los sistemas de control de iluminación los sensores crepusculares, que controlan la cantidad de luz natural en la habitación. Cuando se supera un cierto umbral, que indica luz diurna insuficiente, los sensores envían una señal para encender la iluminación artificial para compensar la falta de luz natural.

Otro grupo de sensores importantes para HVAC son los sensores de temperatura, sensores de humedad, sensores de humo, sensores de dióxido de carbono/monóxido de carbono y sensores de movimiento de aire. Sin ellos, los subsistemas de calefacción y ventilación no podrían funcionar correctamente. Su funcionamiento también se complementa con sensores de apertura de ventanas y puertas, sensores de inundación (instalados cerca de lavadoras y lavavajillas), o sensores de calidad del aire (cooperando con dispositivos de purificación de aire) o sensores de lluvia. De hecho, hay muchos más, y todos están vinculados a sus respectivos dispositivos y unidades de control central.

Controladores y relés programables – el núcleo de todo sistema de automatización de edificios

Los PLC, es decir, los controladores lógicos programables, son dispositivos extremadamente diversos que se utilizan en la automatización, incluida la automatización de edificios. Funcionan según el principio de transmisión de señales en el sistema binario, de manera similar a los relés, sobre los cuales aparecerán algunas oraciones un poco más adelante. Usando algoritmos apropiados, estos controladores controlan el encendido y apagado de dispositivos individuales o sus módulos. El corazón de los modernos controladores PLC es la unidad central, es decir, el procesador de la CPU, que recupera los datos de la memoria del dispositivo, los procesa y ejecuta los comandos contenidos en el programa. Los módulos de entrada, principalmente digitales, reciben señales de sensores en forma de código binario. Incluso si el controlador también tiene entradas analógicas (por ejemplo, para la medición de presión continua), los valores medidos se transfieren primero como señales analógicas a los transductores y luego se convierten en señales digitales. Un PLC utiliza módulos de salida, tanto digitales como, a veces, analógicos, para controlar docenas de posibles actuadores. Los módulos son responsables de la fuente de alimentación, que puede ser una parte integral del controlador o un componente separado. Además del módulo de alimentación, un elemento esencial es el módulo encargado de la comunicación entre el controlador y un dispositivo móvil, ordenador o panel de control, así como de la comunicación con otros controladores. La memoria en la que se almacena el programa también es importante, incluidos los llamados memoria no volátil. Debido a su construcción, los controladores PLC se pueden dividir en compactos (1 módulo) y multimódulo en versiones pequeñas, medianas o grandes (estas últimas tienen hasta varios cientos de entradas y salidas y se utilizan en la automatización de edificios). También existen controladores distribuidos que forman una red que consta de un controlador central y módulos distribuidos.

Cuando hablamos de PLC clásicos, inmediatamente pensamos en mecanismos, unidades y sistemas que están controlados por programas precargados. Esto les permite realizar una variedad de tareas, como controlar las persianas de las ventanas, la iluminación del edificio o el sistema de protección contra incendios. Sin embargo, para edificios grandes que están sujetos a una inspección intensiva, generalmente se utilizan controladores avanzados, que son más complejos y tienen mucho en común con los utilizados en la industria. Se utilizan para controlar sistemas complejos de iluminación, ventilación y calefacción en edificios, por lo que suelen tener al menos 100-150 entradas/salidas digitales. Se caracterizan por la posibilidad de expansión con muchos módulos de extensión que se pueden conectar a la unidad básica, lo que da posibilidades de combinación prácticamente ilimitadas (AC/DC/UC).

Pasando a los relés, en pocas palabras, se les puede llamar soporte para el funcionamiento de los controladores, complementando sus funciones. Aunque son dispositivos mucho más sencillos que los controladores, faltarían muchas soluciones sin ellos. Los relés actúan como elementos ejecutivos, separadores de señal o multiplicadores. Sin embargo, en el contexto de la domótica, su función principal es permitir el control oportuno de los dispositivos retrasando su encendido y apagado, así como encendiéndolos y apagándolos según ciclos de tiempo. Un lector atento seguramente ya sabrá imagina instalaciones de calefacción, ventilación e iluminación que son un ejemplo perfecto del uso de relés temporizadores en hogares modernos e inteligentes. Sin embargo, esto también se aplica al apagado retardado de la iluminación en las escaleras cuando las personas abandonan el piso superior y no es necesaria una operación posterior de la iluminación.

En el campo de los relés utilizados en BMS, existen varios tipos de relés, como los relés multifunción y los relés retardados. Los relés multifuncionales son ampliamente conocidos y no requieren una explicación detallada, aunque vale la pena señalar que, a menudo, un relé multifuncional puede reemplazar con éxito varios relés de una o dos funciones. Por otro lado, los relés de apagado retardado pueden asociarse, por ejemplo, con un ventilador en el baño que se enciende simultáneamente con la iluminación, pero se apaga unos minutos después de que el usuario se va.

Los relés más modernos utilizados en domótica son dispositivos multifuncionales equipados con una pantalla LCD programable y diodos de información que presentan parámetros como el estado de la fuente de alimentación o la posición de los contactos. En la pantalla, puede seguir el estado actual de la cuenta regresiva de cada uno de los tiempos establecidos independientes y, en algunos modelos, puede realizar cambios en la configuración mientras el relé está funcionando, ya sea usando botones y perillas o de forma remota, por ejemplo, a través de una red inalámbrica local. Sin embargo, desde hace algún tiempo se observa una tendencia interesante, que implica la introducción de relés en la automatización del hogar, que reemplazan en gran medida a los controladores PLC programables. Estas unidades tienen de varios a una docena de módulos de expansión, con un número total de entradas digitales/ Salidas de hasta 200 y salidas analógicas de alta resolución. Además, estos relés/controladores se pueden integrar con sistemas de visualización, lo que permite controlar todas las funciones de forma centralizada. También pueden enviar alertas por correo electrónico recibidas de los sensores conectados, gracias a las cuales los usuarios del sistema son informados, entre otros, de sobre fracasos.

Paneles de control táctiles

En el contexto de los sistemas smart home, comunicación significa dar órdenes a una unidad central, que luego realiza estas acciones, ya sean interacciones inmediatas con el usuario o acciones planificadas según escenarios predefinidos por el usuario. Para que esta comunicación funcione sin problemas, se necesitan puertas de acceso en forma de dispositivos multimedia avanzados, que son una extensión de los manipuladores de pared típicos. Por lo tanto, estos son paneles de control táctiles que no son dispositivos baratos, pero ofrecen una manera extremadamente conveniente para operar el sistema y presentar información. Además, la forma de comunicación con el controlador, a menudo llamado "servidor doméstico", incluye cada vez más el control por gestos y por voz, lo que requiere la presencia de una cámara, un micrófono y un altavoz de alta resolución en la estructura del dispositivo.

Los paneles de control táctil se parecen a las tabletas populares. A menudo, su superficie está hecha de vidrio mineral de alta calidad y la caja, si está presente, está hecha de aluminio, acero, plástico o vidrio. Un aspecto importante también es la resolución de las pantallas, que es de gran importancia: cuanto más alta, mejor. Como en las mejores tablets, pueden alcanzar resolución 4K o Full HD. También es importante comentar dos cuestiones de montaje: la conexión de la pantalla a la unidad central y la ubicación del propio panel. Hay dos estándares disponibles en el mercado: controladores principales integrados directamente con el panel de control y unidades de control separadas conectadas al panel con un cable. En el caso de la primera Como opción, los paneles son un poco más grandes, y su montaje empotrado requiere más espacio en la caja de montaje, que debe acomodar tanto el cable de alimentación (por ejemplo, 110V o 230V AC y 24V DC) y un cable adicional para conectar a la red.

Los paneles de control para sistemas BMS en hogares inteligentes proporcionan una interfaz compleja, dividida en diferentes áreas que se pueden controlar y organizar de forma independiente. Esto es similar a la personalización de escritorio en un teléfono inteligente, lo que le permite agrupar las funciones de administración de edificios en áreas específicas de la pantalla.

Cuando se trata de funcionalidades, es difícil encontrar aquellas que aún no han sido incluidas en los paneles de control de los sistemas BMS. Se utilizan para controlar de forma centralizada la iluminación, persianas, calefacción, aire acondicionado, multimedia, escenas de luz y para activar la simulación de presencia de los miembros de la vivienda. Además, permiten armar la alarma, optimizar el consumo eléctrico, controlar ventanas y coordinar actividades entre instalaciones individuales (programación de horarios). Una funcionalidad importante es también la señalización del estado de cada una de las instalaciones conectadas y sus elementos en el panel. Pero sobre todo, estos paneles presentan de forma accesible y gráfica todo el equipamiento técnico de la instalación, que puede ser controlado por dividiéndolos en salas o instalaciones individuales y subsistemas conectados al servidor central.

Los paneles utilizados para el control de casas inteligentes también brindan información sobre el consumo de energía y su gestión por parte de los residentes, presentando resúmenes y generando estadísticas de acuerdo con los parámetros establecidos por los usuarios. Dicha funcionalidad se obtiene por el hecho de que los medidores de electricidad inteligentes y los tableros de distribución locales también se implementan en los sistemas BMS.

Normas de las instalaciones que permiten el funcionamiento de la automatización de edificios

Originalmente, antes de que aparecieran los estándares que integraban todas las funciones de gestión del hogar inteligente, estas soluciones se introdujeron gradualmente, centrándose en tipos individuales de instalaciones y combinando sus elementos en un mecanismo eficaz. En un principio, se trataba de sistemas propietarios de los oferentes del mercado, que se centraban principalmente en instalaciones de iluminación y sistemas de alarma. Sin embargo, después de un tiempo, el estándar dominante en el campo de la iluminación automática se convirtió en el sistema DALI, que se mencionó anteriormente, y que ahora está dando paso al sistema distribuido KNX. Sin embargo, esto no significa su eliminación completa: DALI se integra a la perfección con KNX utilizando convertidores especiales DALI/KNX. Además, en muchas instalaciones, sobre todo industriales, donde solo se requiere automatizar la iluminación, no siempre es rentable invertir en KNX. El sistema DALI permite el control individual de hasta 64 dispositivos electrónicos de potencia a través de una línea de control de dos hilos que es independiente de la línea de alimentación. Tiene amplias posibilidades porque es una interfaz universal para todos los componentes, como controladores de iluminación, sensores de movimiento y presencia atenuadores digitales, sistemas de suministro de energía y accesorios de iluminación. Con este sistema, no es necesario asignar grupos de luminarias en la etapa de diseño; esto se puede hacer más tarde a través del controlador. La iluminación se enciende aquí sin el uso de relés, por medio de una línea de control.

El estándar DALI ingresó al mercado en la época en que se estaba trabajando en Europa para crear un sistema paneuropeo para alimentar y administrar todos los electrodomésticos, que no solo sería muy versátil y capaz de una mayor expansión, sino también estable y seguro. Esta seguridad se entendía como la eliminación del riesgo que se produce cuando falla la unidad central, es decir, el controlador principal. Y cabe recordar que fue y sigue siendo el talón de Aquiles de todos los demás sistemas cuya arquitectura se basa en la centralización. El primer paso fue la creación del estándar EIB, respaldado por la asociación EIBA. Este estándar también fue respaldado rápidamente por asociaciones europeas como EHSA, BatiBUS, Konnex y CENELEC. Estas dos últimas asociaciones han tenido una influencia particularmente fuerte en la administración de la Unión Europea, lo que ha llevado a la creación de estándares europeos relevantes. Cronológicamente, se veía así:

• en 2003 se crea la norma europea EN 50090 (se aprueban los estándares de comunicación TP sobre par trenzado y PL a través de la red eléctrica),
• en mayo de 2006, el estándar se complementa con el estándar de comunicación RF (ondas de radio),
• en noviembre de 2006, el protocolo junto con los medios de comunicación (TP, PL, RF, IP) se convierte en un estándar internacional (ISO) en el campo de la automatización de edificios y dispositivos (estándar ISO/IEC 14543-3),
• en el mismo año, la organización europea de normalización CEN también reconoce a KNX como el estándar para sistemas de control automático de edificios, publicando la especificación KNX como estándares EN 13321-1 y EN 13321-2,
• finalmente en 2007 China también reconoce el estándar KNX publicando su propio estándar GB/Z 20965.

El estándar KNX, que ahora es ampliamente reconocido, cuenta con el respaldo de unos 500 fabricantes de equipos, incluidas marcas tan conocidas como ABB, GIRA, HAGER, JUNG, PHILIPS, SCHNEIDER, SIEMENS, WAGO, y ZENNIO. Gracias a esta amplia gama de dispositivos y accesorios marcados con el símbolo KNX, la automatización de prácticamente cualquier edificio con este sistema se vuelve extremadamente fácil.

Uno de los supuestos clave del sistema KNX es su estructura distribuida. Gracias a este enfoque innovador, todo el sistema KNX siempre funciona correctamente, excepto los elementos que han fallado. Esto está en marcado contraste con los sistemas centralizados donde la falla de un componente a menudo hace que el sistema se detenga por completo.El sistema KNX se basa en circuitos de control de 24 V que están completamente separados de la fuente de alimentación. Toda la información necesaria para realizar las funciones de control, medida, control y regulación se envía a cada receptor a través de un único bus que cubre toda la vivienda. Cada receptor está equipado con un módulo de bus de microprocesador y un tipo de memoria apropiado, que es su fuente de información y proporciona alimentación. Esta solución crea un sistema domótico descentralizado basado en relaciones "peer to peer".

El estándar KNX abre la posibilidad de conseguir un extraordinario confort y un importante ahorro al integrar todas las instalaciones del edificio, como iluminación, climatización, control de ventanas y persianas, etc. durante el enfriamiento repentino del exterior y al mismo tiempo encender el suelo radiante en habitaciones seleccionadas. Las posibilidades de combinación son prácticamente ilimitadas y dependen siempre de las señales detectadas por los sensores y de las decisiones de los usuarios.

Ventajas de la automatización de edificios

Inicialmente, el desarrollo de los sistemas de gestión de edificios (BMS) fue catalizado por el deseo de aumentar la seguridad de los ocupantes de los edificios. Más tarde, la atención se centró más en cuestiones de comodidad, y hoy en día la ventaja más importante de estos sistemas es el ahorro de energía y la ecología. De hecho, estos tres argumentos están interrelacionados y, gracias a la sinergia, aportan aún más beneficios a los usuarios.

En resumen, las ventajas más importantes e innegables de los sistemas de gestión de edificios (BMS) incluyen:

• aumentar la eficiencia energética de los edificios y el ahorro, que es particularmente importante ante la crisis energética en Europa,
• aumentar la comodidad de los usuarios mediante la automatización de la mayoría de las funciones del edificio,
• seguridad mejorada, gracias a la supervisión remota de varios sistemas de construcción y la detección rápida de fallas,
• gestión integral de edificios integrando diferentes sistemas en el modo de funcionamiento automático y permitiendo a los usuarios controlar y realizar cambios de forma remota.

Por el contrario, las desventajas de la automatización de edificios, que a menudo señalan sus oponentes, como los altos costos iniciales (costos de entrada al sistema) y la complejidad y la necesidad de capacitar al personal para la operación y el mantenimiento, son en realidad características, no desventajas. . No es una desventaja que tenga que pagar más por una mejor calidad de vida. El aumento de los costos está naturalmente asociado con la obtención de un resultado por encima del promedio, pero tal inversión trae beneficios medibles (ahorros y reducción de emisiones) e inconmensurables. beneficios (comodidad y seguridad excepcionales).

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