SONDAS DE TEMPERATURA. - GRUDILEC

El mundo de la eficiencia energética126

Termostatos

La disposición del termostato de ambientees un factor muy importante para el correctofuncionamiento de la calefacción.

Se colocará:

• Centrado en la pared enfrentada al ra-diador o fuente de calor.

• A una altura máxima de 1,5 metros delsuelo.

• En un lugar accesible para su progra-mación.

• Nunca se situará en lugares donde lamedida tenga desviaciones por fenóme-nos externos, como cerca de la puertade entrada.

El sistema calefactor se guía por lamedida del termostato, por lo que éste hade situarse en la habitación que se quieratomar como referencia.

La mejor e lecc ión será aquel lahabitación que tenga la temperatura másuniforme con el resto de habitaciones, yaque de lo contrario el sistema no rendirácorrectamente disminuyendo el confort yaumentando el consumo energético.

Si se coloca, por ejemplo, en unahabitación con una gran incidencia solar,el resto de habitaciones puede que noalcancen nunca la temperatura deseada.

El lugar más habitual para colocar eltermostato es el salón.

Además, para que la medición seacorrecta, se tendrán en cuenta lossiguientes aspectos:

Se deben evitar las corrientes de airey la incidencia directa de los rayos del sol.

Se deben situar fuera del radio deacción de electrodomésticos capaces deproducir calor:

• Ordenadores.

• Lámparas incandescentes.

• Televisores.

• Etc.

No se deben tapar con la decoración:

• Cortinas.

• Estanterías.

• Etc.

SONDAS DE TEMPERATURA.

Fig. 145

Los termostatos tienen en su interior unelemento capaz de medir la temperatura,pero en ocasiones, la temperatura del lugarque se quiere analizar está alejada deltermostato, como en el caso de quererconocer la:

• Temperatura exterior.

• Temperatura de lugares de difícil acceso.

• Etc.

En estos casos se necesita una sondade temperatura, que es una extensióndel elemento sensor, estando el restodel circuito en el interior del termostato.

Sondas Interiores.

• Seguirán las mismas consideracionesque las referentes a termostatos deambiente.

• Podrán ser adicionales a la deltermostato o sustituirla.

127

Sondas de temperatura

El mundo de la eficiencia energética

Sondas Exteriores.

• Utilizadas en sistemas de calefac-ción que necesitan conocer la tem-peratura exterior para un mayorahorro energético.

• Se colocarán en la zona norte de lavivienda, evitando siempre la radia-ción solar directa.

Sondas de Suelo.

• Utilizadas en sistemas de calefac-ción por acumulación nocturna ba-sados en la carga de elementos ca-lefactores instalados en el suelo dela vivienda (hilo radiante o conduc-ciones de agua caliente).

• Se colocarán protegidas con tubocorrugado.

Sondas de Contacto.

• Se colocarán a 1,5 metros de lafuente de calor, para evitar queefectos externos puedan influir enla medición.

• Irán colocadas en tuberías.

DETECTORES DE GAS.

Fig. 146

La instalación de detectores de gasen la v iv ienda, permite conocer laexistencia de cualquier fuga en el hogarevitando que se produzca un desastre.

Los detectores de gas se diferencianpor el tipo de gases que son capacesde detectar, y deberán escogerse enfunción del tipo de instalación:

• Gas natural.

• Propano.

• Butano, etc.

Existen también dispositivos capacesde detectar varios tipos de gases.

Se activan en elmomento en que per-ciben una concentra-ción de gas en el airedel 10 - 15 %, en el áreade la casa donde estáninstalados.

El factor más importante a la hora deelegir un detector es el tipo de gas quese puede encontrar en la vivienda.

En el mercado se pueden encontraraparatos sensibles a todos los tipos degases utilizados en las viviendas, siendorecomendable en su compra no elegir elmás barato sino aquellos que tengangarantía de calidad probada.

Generalmente se colocan en la cocina,ya que es el lugar con mayor probabilidadde un escape de gas.

En el caso de que hubiera una caldera degas de tipo atmosférico, opcionalmente secolocará también un detector en la estanciadonde esté ubicada.

128

Detectores de gas


Fig. 147

Consejos.

• Deberá colocarse a una distanciamáxima desde la salida de gas de1,5 metros.

• Se instalará siempre en posiciónvertical.

• No puede haber obstáculos entre eldetector y la salida de gas.

• No se debe colocar el detector:

- Fuera del edificio.

- En un receptáculo cerrado oescondido, como dentro de unarmario, bajo el fregadero odetrás de unas cortinas.

- Sobre el fregadero.

- Justamente encima de la cocina,el horno o la estufa de gas.

- Cerca de una puerta o ventana.

- Cerca de un extractor de humoso campana extractora.

- En lugares donde la temperaturapueda ser inferior a - 10 ºC osuperior a + 40 ºC.

No tener en cuentatodas estas situaciones,puede producir un malfuncionamiento deldetector y provocarerrores de medida,como falsas alarmas ola no detección de

alarmas reales.

- Donde la grasa, polvo o sucie-dad pudiese bloquear el sensory disminuir su capacidad de de-tección.

- En lugares húmedos.

- Donde el elemento corra elr i esgo de se r go lpeado odañado.

Posición del detector de gas

DETECTOR DE GAS

Sí No No

máx. 1,5m

.

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Detectores de incendio


Otras Consideraciones.

El gas natural y el gas ciudad tienenuna densidad menor que la del aire ytienden a desplazarse hacia arriba.

Por ello, los sensores destinados a ladetección de estos gases deberáninstalarse en la parte superior de lapared.

Al contrario, el gas butano y el gaspropano tienen una densidad mayor quela de l a i re por lo que t i enden adistribuirse a nivel del suelo.

Por ello, los sensores destinados a ladetección de estos gases deberán serinstalados en la parte inferior de la pared.

DETECTORES DE INCENDIO.

Los detectores de incendio son loselementos que detectan el fuego a travésde alguno de los fenómenos que llevaasociados, como:

• Gases.

• Humo.

• Temperatura.

• Etc.

Detectores Iónicos.

• Detectan gases de combustión, esdecir, humos visibles e invisibles.

• Se pueden instalar en cualquierestancia excepto en la cocina, yaque podr ían produci rse fa lsasalarmas.

• Su sensibilidad es regulable.

Detectores Ópticos.

• Detectan humos visibles.

• Por los mismos motivos que losiónicos, se pueden instalar encualquier estancia excepto en lacocina.

Detectores por Temperatura.

• Hay dos tipos:

- Temperatura fija: actúan cuandose alcanza una temperaturaprefijada.

- Termovelocimétricos: miden lavelocidad de crecimiento de latemperatura.

• Son los que se instalan en la cocina.

• La detección es más lenta que conun detector iónico o con uno óptico,pues és ta se p roduce en e lmomento en que la estancia alcanzauna temperatura elevada.

Ubicación de los detectores deincendios.

Para la correcta ubicación de losdetectores se han de seguir una serie denormas:

El calor y el humo ascienden en formade columna y al l legar al techo sepropagan radialmente, por lo que hayque:

• Insta la r los en e l techo de lahabitación, centrados y a unadistancia mínima de 50 cm de lapared.

• Alejarlos de posibles obstáculos almenos 50 cm:

- Columnas.

- Tomas de aire.

- Etc.

• Tener en cuenta la forma del techo:

- Inclinación.

- Huecos.

- Vigas.

- Etc.

• Cubrir unos 30 m2 con cada detector.El valor exacto se ha de mirar enlas especificaciones del fabricante.

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Sensores de inundación


• Cuando no se puedan colocardetectores en el techo, por suscaracterísticas o porque queden auna a l tura mayor de 6 m, seinstalarán detectores por barreraóptica en las paredes.

• Los detectores de humo no secolocarán en zonas de corrientesde aire de manera que el humopueda ir en dirección opuesta a ladel sensor.

Fig. 148

Fig. 149

Ante cualquier duda, se han deconsultar siempre las especificacionesdel fabricante.

SENSORES DE INUNDACIÓN.

Fig. 150

Son dispositivos que detectan lasfugas de agua (por ejemplo, un grifo malcerrado). Para ello emplean una sondaque detecta variaciones en el nivel deagua. Se componen de dos elementos:

• La sonda o elemento sensor.

• El detector, que analiza la señalprocedente de la sonda y determinasi existe o no alarma.

Dónde se instalan:

• Normalmente se colocarán en bañosy cocinas, ya que son los lugarescon mayor riesgo de inundación, asícomo en aquel las habitacionesdonde haya fregaderos, grifos, etc.

• Dependiendo del fabricante y de ladistancia entre las habitaciones, unúnico detector vale para toda lavivienda.

• Hay que colocar una sonda en cadaestancia a controlar.

Para el buen funcionamiento deldetector, hay que asegurarse de que lacolocación de la sonda sea correcta.

E n f u n c i ó n d e l m o d e l o y d e lfabricante, la sonda puede ir incorporadaen el detector o ser independiente. Encualquiera de los casos, se han de seguirunas normas de colocación:

• La sonda detectora ha de estar encontacto directo con el suelo.

• No se debe colocar en zonas dondepuedan originarse falsas detecciones(por ejemplo cuando se friega el suelo).

• Es recomendable esconder la sondao integrarla en el entorno donde secoloca.

• Asegurarse de que la ubicaciónidónea no supone una molestia parae l usuar io en sus act iv idadeshabituales.

• Disponer siempre de un fácil accesopara las operaciones de secado ymantenimiento.

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Detectores de presencia volumétricos


El detector de agua es alimentadomediante electricidad, generalmente amuy baja tensión, por lo que deberánconsiderarse las prescripciones descritasen el Reglamento Electrotécnico paraBaja Tensión.

DETECTORES DE PRESENCIAVOLUMÉTRICOS.

Fig. 151

Los detectores de presencia volumétricosson aquellos que se activan por la detecciónde algún movimiento, por lo que también sellaman detectores de movimiento.

Tienen un alcance limitado, por lo quehay que seleccionar adecuadamente:

• Número de detectores.

• Disposición de los detectores.

• Tipo de detectores.

Las tecnologías más utilizadas en losdetectores volumétricos son la tecnologíapor infrarrojos (IR) y la tecnología pormicroondas.

Tecnología por Infrarrojos (IR).

Los rayos infrarrojos son rayos de luzno visible que se comportan igual quela luz visible.

Se transmiten en l ínea recta y sepueden reflejar en cualquier superficiebrillante.

La mayoría de los mandos a distanciade los electrodomésticos funcionan conrayos infrarrojos, como el mando de latelevisión.

El detector infrarrojo mide la cantidadde radiación infrarroja que hay y lamemoriza.

Ante una variación más o menossignificativa se activa, generalmentecerrando el circuito.

Los seres humanos y los animalesdomésticos, entre otros, transmiten caloren forma de radiaciones infrarrojas, queson captadas por el detector, que seactiva.

Los sistemas de infrarrojo pasivodetectan la mín ima d i fe renc ia deradiación térmica entre la superficie delcuerpo humano y su entorno.

Pueden detectarse diferencias tanbajas como 1ºC.

La rad iac ión prop ia de l cuerpohumano es débil, lejana a la luz visibley a la de los LED´S de infrarro josnormalmente conocidos.

La óptica.

El detector de infrarrojos no puedeser utilizado como dispositivo detectorde intrusión sin incorporarle una óptica.

Dicha óptica, con enfoque sobre áreaspor donde se espera pase el intruso,proporciona no sólo una fuerte intensidadde la señal del orden de 1:50, sinotambién la modulación de 1 a 20 áreasde detección que se distribuyen a lamanera de varillas de abanico sobre elárea bajo protección.

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Fig. 152

E l de tec to r s imp le responde acualquier perturbación accidental de laradiación infrarroja causada por la luzsolar, sistemas de aire acondicionado,calefactores, etc., presentando índicesinaceptables de falsas alarmas.

Pero llegaron las mejoras...

Detector doble o diferencial.

Los avances en la detección deintrusión por infrarrojo pasivo aparecieroncon la introducción del detector doble.

E l detector dob le o d i fe renc ia lproporciona una suma analógica de lasseñales rec ib idas por dos cé lu lasdetectoras con polaridades opuestas.

Las señales ambientales que incidansobre ambas células son canceladas, nogenerándose entonces señal a la salida.

Sin embargo, las dos células noposeen iguales campos de visión cuandose combinan con espejos o lentessegmentadas, de forma que un intrusoen movimiento genera una secuencia depulsos positivos y negativos.

En otras palabras, cada zona deldispositivo se divide en positiva y otranegativa.

Fig. 153

Fig. 154

El detector se activará cuando sólouno de los sensores detecte radiación.

Tecnología por microondas (MW).

Los detectores por microondas oradar d isponen de un emisor demicroondas y un receptor de las mismas,ambas dentro del mismo dispositivo.

El emisor emite ondas electromagnéticasque se reflejan en los objetos situados enel área a detectar y vuelven hasta elreceptor.

En caso de que se interrumpanalgunas de estas emisiones, el receptorlo detecta y actúa sobre el circuito,encendiendo las luces o activando laalarma según su programación.

• Tienen un alcance mayor al de losde tec to res de p resenc ia po rinfrarrojos.

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• Las ondas electromagnéticas tienenla propiedad de traspasar paredes,por tanto, este tipo de detector no esapropiado para espacios pequeños,ya que se puede activar al pasar poruna habitación contigua.

Tecnología combinada.

Cuando se necesite mucha precisiónen la detección, se pueden utilizar lasdos tecnologías combinadas.

En el mercado se pueden encontrardetectores con dos sensores, uno decada tecnología.

• El detector sólo se activa cuandoambos sensores detecten presencia.

• Este tipo de detectores sólo esrecomendable para intrusión.

Disposición física.

La disposición de los detectores esmuy importante, ya que si no se colocancorrectamente funcionarán mal.

• Se ha de buscar el mejor emplaza-miento para que cubra toda el áreade la habitación en la que se en-cuentra instalado.

• Para evitar falsas alarmas, debenestar al amparo de cualquier fuentede calor, ya que en su gran mayoríafuncionan detectando cambios detemperatura.

Actualmente casi todas las marcascomerc ia les d isponen de modelosespeciales para lugares donde haymascotas, evitando accionamientos nodeseados.

Algunos aspectos para la elección deun detector volumétrico, en general, son:

Ángulo de detección:

• Determina el área controlada por eldetector.

• Fuera de esta área el sensor nodetecta presencia.

Alcance de detección:

• Determina la distancia máxima hastala cual detecta presencia.

Estos parámetros los proporciona elfabricante, normalmente en un gráficoparecido al siguiente:

Fig. 155

Ubicac ión de de tec tores porinfrarrojos:

Según los fabricantes son los másadecuados pa ra l as ap l i cac ionesdomóticas.

Hay que tener en cuenta una serie denormas:

• No se pueden instalar en el exterior.

• Deben estar protegidos de rayos solares.

• No instalar en lugares con temperaturasmuy altas.

• No deben estar expuestos al aireacondicionado o calefacción.

• No instalar, por si acaso, en lugaresde paso de animales de compañía.

Ubicac ión de de tec tores pormicroondas.

Para la instalación de este tipo dedetector se han de tener en cuenta lassiguientes normas:

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Detectores de penetración


• No instalar en el exterior.

• No instalar en superficies sujetas avibraciones.

• No instalar en presencia de tubosfluorescentes.

• No instalar en zonas donde sepongan en marcha mecanismoscomo por ejemplo motores.

• Tener en cuenta la presencia deanimales de compañía como perrosy gatos.

DETECTORES DE PENETRACIÓN.

Su misión es detectar la entrada deintrusos, por lo que han de colocarse enaquellos lugares en los que se prevé quees más fác i l la int rus ión (puertas,ventanas, etc.).

Se pueden clasificar en función de:

El área de cobertura:

• Puntuales: protegen un punto, porejemplo la apertura de una puerta.

• Lineales: protegen una l ínea depuntos, por ejemplo un pasillo.

• Superficiales: protegen una superfi-cie, por ejemplo un cristal.

• Volumétricos: protegen un volumen,por ejemplo una habitación. Se tratade los detectores de presencia vo-lumétricos que también se puedenutilizar como detectores de penetra-ción.

La ubicación:

• Interiores: para recintos cerrados.Se colocan en el inter ior de lavivienda a proteger, y por tanto nonecesitan protecciones especialescomo si estuviesen a la intemperie.

- Puntuales: contactos magnéticosy contactos mecánicos.

- Lineales: rayos infrarrojos.

- Superficiales: inerciales, roturade cristales, alfombras de presión.

• Exteriores: para la intemperie. Cumplenla función de detectar el riesgo en elmomento inicial, antes de que seproduzca la intrusión. Como están ala intemperie necesitarán protecciones.

- Puntuales: contactos magnéticos y contactos mecánicos.

- Lineales: rayos infrarrojos.

- Superficiales: vibración en vallados,presión del suelo, barreras de rayosinfrarrojos, vibración en muros.

Detectores de interior puntuales.

Protegen un punto determinado, comola apertura de una puerta o ventana.

Contactos magnéticos.

Dispositivos compuestos por dospiezas.

En los extremos de una de ellas estánsoldados los hilos que integran el circuitode detección.

La otra dispone de un imán permanente,que ejerce una fuerza magnética sobre elcircuito de detección, cuando las piezasestán enfrentadas.

Fig. 156

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De las dos partes, la que l levacableado suele ser un relé Reed:

Fig. 157

Si las piezas se separan, el campomagnético deja de ejercer fuerza sobrelos contactos, que se abren o se cierransegún sean normalmente abiertos, NA,o normalmente cerrados, NC.

Este cambio puede considerarsecomo una alarma.

Se utilizan para detectar la aperturade puertas, ventanas y desplazamientosde objetos portátiles.

La pieza que contiene los contactos seinstala en la parte fija y el imán en la móvil.

Ventajas:

• Simplicidad de instalación.

• Bajo coste.

• Bajo nivel de falsas alarmas.

Inconvenientes:

• Se puede producir la intrusión através de la zona protegida sin faltade abrirla, rompiendo el cristal porejemplo.

Contactos mecánicos:

Fig. 158

Son los que se fundamentan encontactos eléctricos, como por ejemploun interruptor colocado entre el marcoy la puerta de un armario.

Normalmente se utilizan en aquelloscasos donde no ex is te espac iodisponible para la instalación de uncontacto magnético.

Detectores de interior lineales:

Son aquellos que protegen una líneade puntos, como por ejemplo un pasillo.

Los más utilizados son los detectoresde rayos infrarrojos.

Fig. 159

• Este tipo de detectores tienen untransmisor y un receptor entre losque se establece un haz, no visible,de infrarrojos.

• La interrupción de este haz provocala alarma.

• El haz de infrarrojos no es totalmentelineal, sino que tiene una ciertadispersión, por lo que es convenienteinstalar barreras compuestas portransmisor - receptor uno a uno.

La distancia máxima alcanzada es de300 metros.

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Se utilizan en:

• Espacios largos y estrechos, pore jemplo un pas i l lo con var iaspuertas.

• Espacios con objetos en movimientoen los que no se pueden util izardetectores volumétricos.

Ventajas:

• Bajo precio.

• Bajo índice de falsas alarmas.

Inconvenientes:

• Si son visibles (el transmisor y/o elreceptor) pueden saltarse fácilmente.

Detectores de interior superficiales:

Son aquel los que protegen unasuperficie, como por ejemplo el cristalde una ventana.

Se distinguen varios tipos:

De rotura de cristal.

Fig. 160

• Se utilizan para la protección dezonas acristaladas.

• Se pueden clasi f icar según sufuncionamiento y necesidad de estaradheridos a la zona acristalada en:

- Inerc ia les : en desuso. Sufuncionamiento se basa en ladetección de las vibracionesde las superf ic ies (v idr ios,muros, vallas, etc.), medianteun sensor que en su interiordispone de elementos móvilesque al producirse la vibraciónabre y cierran los contactoseléctricos.

- Piezoeléctricos: detectan lascaracterísticas de la rotura delvidrio.

- Sin contacto: funcionan de formasimilar a los piezoeléctricospero la cápsula que utilizan essensible a la vibración acústica.Normalmente se sitúan en lasproximidades de las zonasacristaladas, como el techo.

Alfombras de presión.

Están constituidas por láminas oplacas metálicas que entran en contactoal ser presionadas por el peso de laspersonas cerrando el circuito.

Ventajas:

• Bajo precio.

Inconvenientes:

• Escasa duración.

• Si se conoce su existencia sonfácilmente eludibles.

Detectores de exterior puntuales.

Al igual que los detectores de interior,protegen un punto determinado.

Suelen ser contactos magnéticos ocontactos mecánicos, cuyo funcionamiento

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y aplicaciones son los comentados para losdetectores de interior.

Utilizan carcasas adecuadas para laintemperie.

Detectores de exterior lineales.

Protegen una línea de puntos.

Al igual que en el caso de losdetectores de inter ior, se t rata dedetectores de rayos infrarrojos.

Su func ionamiento es igua l a lcomentado en los de interior, pero estánproteg idos con carcasas para suutilización en el exterior. Generalmenteno se usan.

Detectores de exterior superficiales.

Protegen una superficie.

Los más utilizados son del tipo barrerade rayos infrarrojos, formados por unenlace óptico, un emisor y un receptorenfrentados, que van montados sobrecolumnas.

Fig. 161

Emisor:

Está const i tu ido por un d iodofotoemisor, que genera la luz infrarroja.

N o r m a l m e n t e e s t a e m i s i ó n e smodulada por impulsos para evitarsabotajes y falsas alarmas.

Receptor:

Es un fotodetector de infrarrojos, queincorpora la circuitería necesaria paratratar la señal.

Enlace óptico:

Se realiza mediante unos espejosorientables y lentes convergentes quedirigen y concentran la radiación infrarrojaen los sensores correspondientes.

Como el ángulo de dispersión oapertura del haz generado por el emisores reducido, una sola pareja de emisor- receptor no crea una zona concobertura suficiente para detectar el pasode un intruso, por lo que normalmentese colocan varias barreras en una mismacolumna para proteger el espacio enforma de plano vertical.

Siempre que se interrumpa la zona,el receptor debe generar una señal deaviso a través del cambio de estado deun relé.

Para evitar las falsas alarmas, quepuedan produci r, cada una de lasb a r re r a s i n d e p e n d i e n t e m e n t e s econectan de tal forma que se necesitein te r rump i r más de un haz pa raprovocarlas.

Recomendaciones:

• Para minimizar la influencia del sol,se deben combinar los emisores yreceptores de forma alterna en lascolumnas.

• Las columnas deben disponer deelementos calefactores para derretirel hielo o la escarcha que puedaconcentrarse en los cristales y/o ala salida del haz.

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Detectores crepusculares


• Los soportes de sujeción de losdetectores deben estar aisladospara evi tar fa lsas alarmas porvibraciones y poseer contactos depresión para evitar que se accedaapoyándose en ellos.

• Los paneles de ocultación de loselementos transmisores y receptoreshan de ser opacos.

DETECTORES CREPUSCULARES.

Fig. 162

Abren o cierran un relé, un conmutadoro un conjunto de relés, en función del nivelde luz y de la programación:

• La medición de la luz se realizamediante un dispositivo fotoeléctrico,generalmente con una LDR (LightDependent Resistor).

• Los detectores crepusculares sepueden regular para que se activencuando detecten más o menosiluminación (medida en luxes).

LDR (Resistencia Dependiente dela Luz):

Se trata de un componente pasivoque varía su resistencia en función de laluz que recibe.

A medida que recibe más luz, laresistencia disminuye notablemente.Presenta una alta sensibi l idad a lavariación de i luminación, pero si laintensidad varía muy rápidamente, los

valores de la resistencia varían máslentamente.

La resistencia puede tomar diferentesvalores:

• Totalmente iluminada: 50 - 1.000 ½(Ohmios).

• A oscuras: 50 k½ - var ios M½(Megaohmios).

El tiempo que tarda la resistencia encambiar al pasar de la luz a la oscuridado al contrario varía, por lo que la LDRno se puede u t i l i za r en muchasaplicaciones, tales como:

• Las que precisen gran exactitud encuanto a tiempo para cambiar deestado (de luz a oscur idad oviceversa).

• Las que precisen exactitud en losvalores de la fotorresistencia en losestados de luz y oscuridad.

El tiempo de respuesta típico de unaLDR es de 0,1 segundos.

Aplicaciones:

• Es muy útil en aquellos casos en losque la exactitud de los cambios noes importante, como en circuitos de:

- Luz nocturna de encendidoa u t o m á t i c o : u t i l i z a u n afotorresistencia para activar unao más luces al llegar la noche.

- Relé controlado por luz: elestado de la fotorresistenciaabre o c ie r ra e l re lé quecontrola la subida de persianaspor ejemplo.

• Su mayor ámbito de aplicación sonlos casos en los que se necesitadetectar la luz del día.

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Anemómetros


ANEMÓMETROS.

En domótica, son los dispositivosmenos utilizados, y por tanto, los másdifíciles de encontrar.

Los anemómetros son los sensorescapaces de medir la velocidad del viento.

Fig. 163

Constan de:

• Unas cazoletas solidarias a un eje quelo hacen girar proporcionalmente a lavelocidad del viento.

• Unos sensores basados en el efectoHall, que miden la velocidad derotac ión (en revo luc iones porminuto, rpm) de forma similar a loscuentakilómetros de las bicicletas.

Aplicaciones:

• Toldos: para evitar, por ejemplo, quee l v iento pueda est ropear los .Cuando el anemómetro detecta unadeterminada velocidad los recogerá.

• Persianas: para evitar, por ejemplo,que el viento pueda romper loscristales. Cuando el anemómetrodetecte una determinada velocidad,las bajará.

Ubicación de los Anemómetros:

Para realizar un buen control de loselementos conectados al anemómetro,se ha de medir la velocidad del vientocorrectamente.

Recomendaciones:

• Colocar a la mayor altura posible,generalmente en los tejados de lascasas o sobre algún muro.

• Si la finalidad del anemómetro es elcontrol de un único elemento,situarlo próximo al mismo, parareg is t rar la misma medida develocidad.

• Evitar emplazamientos donde puedanproducirse corrientes de aire.

• El e je ha de s i tuarse s iemprevert icalmente y en la direcciónadecuada.

ACTUADORES.

En los actuadores se incluyen todosaquellos elementos electromecánicosque utiliza el sistema para modificar elestado de ciertos equipos e instalacionesy que afectan f ís icamente al medioexterior, como pueden ser: motores depersianas y toldos, electroválvulas deagua y gas, etc.

Estos dispositivos intervienen paraque el sistema pueda cumplir su misiónen la vivienda.

Vamos a estudiar:

* Clasificación delos actuadores.

* Electroválvulas decorte de suministro.

* Contactores.

* Módulo de persianas.

* Sirenas de Alarma.

140

Actuadores


CLASIFICACIÓN DE LOS ACTUA-DORES.

• Analógicos.

• Digitales.

• Todo o nada.

Analógicos:

La señal de salida varía en el tiemposegún unos valores normalizados detensión o corriente:

- Tensión: 0 - 10 V.

- Corriente: 4 - 20 mA.

Digitales:

La señal de sal ida son impulsosdigitales (0 - 1) codificados digitalmente(código BCD, binario, etc.).

Todo o Nada:

Son salidas de relé, es decir, salidasde contacto libre de potencial.

En las instalaciones domóticas el tipode actuadores que se utiliza son los detodo o nada.

ELECTROVÁLVULAS DE CORTE DESUMINISTRO.

Son elementos que intercalados enuna tuber ía pueden interrumpir e lsuministro temporalmente, es decir,electroválvulas todo o nada, que abreno cierran un conducto.

Este tipo de válvulas se denominantambién válvulas de solenoide, debidoa que el tipo de actuador que controlala apertura y cierre de la válvula es unabobina o solenoide.

Funcionamiento de las válvulas desolenoide:

El control de la válvula se realizamediante la variación de corriente quecircula a través de un solenoide.

Un solenoide es un conductor ubicadoalrededor de un émbolo en forma debobina.

Cuando circula una corriente por elsolenoide, genera un campo magnéticoque atrae al émbolo móvil, es decir, secomporta como un electroimán.

El solenoide, mediante la corrienteque circula por é l , crea un campomagnético que actúa sobre el emboloferromagnético, creándose una fuerzaque produce el desplazamiento delémbolo hacia la alineación debida.

Se alinea con el campo para que laresistencia magnética (reluctancia) seamínima.

Cuando finaliza el efecto del campomagnético, al desmagnetizar el solenoide,el émbolo vuelve a su posición inicial pormedio de un resorte antagonista o porgravedad, etc.

Existen dos tipos de electroválvulas:

• Normalmente abiertas, NA: dejanpasar el fluido cuando no hay tensión.

• Normalmente cerradas, NC: cortanel paso del fluido cuando no hay tensión.

Fig. 164

141

Actuadores


Importante: Segúnla procedencia puedeque en lugar de NAaparezca NO (quesería open en inglés).

Sin embargo NCcoincide en ingléscon close.

Criterios de Selección:

Se recomienda utilizar electroválvulasnormalmente abiertas por dos razones:

• Su estado habitual es sin tensión.Sólo están bajo tensión en caso dealarma, por lo que se reduce elconsumo eléctrico de la aplicación.

• Si se produce el corte de suministroeléctrico, se asegura el funcionamiento.

Para las aplicaciones domóticas dela vivienda se utilizarán electroválvulasde agua y electroválvulas de gas.

Ubicación de las electroválvulas.

La electroválvula se colocará:

• En el interior de la vivienda.

• Después de la llave de paso principal,lo más cerca posible de ésta.

• En un lugar accesible para el usuario.

Fig. 165

La llave de paso:

Deberá i r s iempre antes que laelectroválvula para poder cerrar el pasode agua o gas en caso de necesitarmanipularla para su mantenimiento osust i tución junto con una ser ie deauxiliares:

Filtro:

• Deberá instalarse antes de laelectroválvula de agua. Su misión esproteger la membrana de laelectroválvula frente a la existenciade arenilla, cal u otros elementos enlas conducciones que puedan afectaral correcto funcionamiento de dichamembrana, cosa que puede serhabitual los primeros días de uso deuna vivienda de nueva construcción.

• Debe rá rev i sa r se su es tadoperiódicamente.

By-Pass:

Se trata de una válvula que se utilizapara no cortar el suministro duranteoperaciones de mantenimiento.

Para un correcto funcionamiento delas electroválvulas hay que seguir unaserie de recomendaciones:

142

Actuadores


• Situar la electroválvula en un lugarventilado.

• Disponer de una distancia entre laelectroválvula y la pared, para permitirla circulación de aire.

• Comprobar la correcta alineación delas conducciones (tuberías).

• No utilizar el cuerpo de la bobina comoapoyo o palanca durante el procesode conexión de la válvula a la tubería.

• Utilizar un prensa estopas normalizadoen la conexión eléctrica de la bobinade la electroválvula.

• La electroválvula deberá cumplir losrequisitos habituales de una instalaciónde agua o gas.

Además, ex is ten una ser ie depart icular idades según se trate deelectroválvulas de agua o de gas.

Electroválvula de Agua:

• Se recomienda u t i l i za r unaelectroválvula de rearme automático.

• Deberá soportar la presión máximahabitual de las redes, que suele serde 10 Kg/cm2.

CONTACTORES.

Un contactor es un d ispos i t ivomecánico de conexión y desconexióne léc t r i ca , acc ionado po r ene rg íamagnética proporcionada por una bobinaa l imentada , capaz de es tab lecer,soportar e interrumpir corrientes encondic iones normales del c i rcui to,incluso las de sobrecarga.

El principio de funcionamiento es elmismo que el de un solenoide, sólo queen vez de mover el émbolo de unaválvula, mueve un hierro móvil en el cuales tán co locados unos con tac toseléctr icos que cierran el circuito alpresionarse contra los contactos fijos.

Electroválvula de Gas:

• Se recomienda u t i l i za r unaelectroválvula de rearme manual.

• Deberá situarse en un lugar ventiladoy donde no haya humedad o puedamojarse.

• Tiene que instalarse con la direcciónde f l u jo co r rec ta según l asespecificaciones del fabricante, paraque funcione bien.

Fig. 166

143

Actuadores


Al energizar la bobina, el hierro móvilcon los contactos eléctricos se desplazapor acción de la fuerza magnética paraal inearse con el campo y cierra elcircuito.

Cuando se deja de al imentar labobina, f inaliza el efecto del campomagnético y la parte móvil vuelve a suposición por medio de la fuerza querealiza el muelle antagonista.

Se ut i l izan para la act ivación ydesactivación de cargas: luminarias,electrodomésticos, etc.

MÓDULO DE PERSIANAS.

Los módulos de persianas se utilizanpara automatizar la subida y bajada delas mismas, mejorando no sólo el confort,sino también la seguridad y la duraciónde las persianas, permitiendo ademásun ahorro de energía.

Por ejemplo:

• Se pueden programar para que subano bajen todas a la vez con sólo apretarun botón e incluso automáticamente.

• También se pueden programar juntocon algunas luces de la viviendapara la simulación de presencia,haciendo que suban y bajen cadadía a una hora diferente.

Ventajas:

• El movimiento regular y suave de lamotorización protege el mecanismode la persiana, evitando los tironesbruscos que son los principalescausantes del deterioro.

• Una persiana motorizada reduceentre un 15 y un 20% las pérdidasde calor de una ventana en invierno.

• Sirven de protección solar durante todoel año.

Hay dos sistemas para la automatizaciónde persianas:

• Mediante recogedores de cinta.

• Mediante un motor en el eje de lapersiana.

Recogedores de cinta.

Son los más utilizados en pequeñasobras de reforma, ya que facil itan lamotorización de las persianas.

Lo único que hay que hacer essustituir el antiguo recogedor de cintapor un mecanismo cuyo diseño estáestudiado para su instalación en elmismo hueco.

Los pasos para su instalación seilustran en la figura siguiente:

Fig. 167

Fig. 168

144

Actuadores


Motor en el eje de la persiana:

Fig. 169

El motor se instala en el interior deleje de la persiana, y recibe órdenes através de un punto de mando o de unmando a distancia.

Estos motores debido a su aplicacióndoméstica son muy fiables y silenciosos,llevan incorporados los finales de carrera(subida - bajada) ajustables mediantellave y el cable de alimentación.

Existen gran variedad de motorespara persianas con dimensiones de ejey longitud estandarizadas, en el siguientecuadro se citan algunas de ellas.

Eje de 35 mm.

• Potencia: desde 100 W hasta 160 W.

• Par motor: desde 2,5 Nm hasta 112 Nm.

• Velocidad: desde 14 rpm hasta 50 rpm.

• Alimentación: 220 V a 50 Hz.

• Cable: longitud de 3 metros. Sección4 x 0,75 mm2

Eje de 45 mm.


• Par motor: desde 5 Nm hasta 50 Nm.




Eje de 55 mm.


• Par motor: desde 80 Nm hasta 130 Nm.




SIRENAS DE ALARMA.

El sistema de alarma está formadopor una alarma interior y una alarmaexterior, que advierten de cualquieranomalía en los sistemas de seguridad,alarmas técnicas (detector de gas,inundación o incendio) o intrusión,mediante:

• Señal sonora de alto nivel.

• Algún tipo de señalización visual:baliza, luz destellante (flash), etc.

Sirena exterior.

Fig. 170

145El mundo de la eficiencia energética

Actuadores

se activa para indicar la irregularidad enel funcionamiento interno de la vivienda.

Alarma intrusión.

En caso de producirse una alarma deintrusión, actúa como auxil iar de laexterior, de manera que las dos (internay externa) suenan al mismo tiempo.

Si el intruso destruye la exteriorqueda funcionando la sirena interiordentro del lugar a proteger.

Criterios de selección.

Para determinar el tipo de alarma ainstalar deben tenerse en cuenta algunosfactores:

• Nivel de ruido ambiental.

• Tipo y calidad del sonido ambiental.

• Duración de la señal requerida.

• Nivel acústico deseado.

• Alimentación eléctrica disponible.

• Etc.

Hay que tener en cuenta la presenciade fuentes de sonido en los locales aproteger que impidan eventualmente laaudición de las sirenas de alarma, comopor ejemplo:

• Equipos de aire acondicionado.

• Sistemas estereofónicos.

• Televisores.

• Etc.

Además, el entorno en el cual debeser instalado el señalizador luminoso, eslo que determina tanto e l t ipo deproducto, como la intensidad luminosanecesaria para cada aplicación.

Por e l lo , un av isador luminosodiseñado para uso industrial no seráadecuado para aplicaciones domésticasy viceversa.

• Sólo actúa en caso de alarma porintrusión.

• Se ha de colocar dentro de ungabinete para su protección.

• Se instala en la fachada de lavivienda, comercio o industria aproteger.

• Además de alertar en los casos enque se ha detectado un intruso, lasirena exter ior es un elementodisuasivo de por sí, ya que adviertede un sistema de alarma instaladoen el domicilio.

• Emite un sonido de unos 120decibelios (dB), similar al que emiteuna ambu lanc ia , y t i ene unaprotección anti-desarme para evitarsu manipulación.

Sirena interior.

Fig. 171

Puede actuar en el caso de alarmastécnicas, o en el caso de que se produzcauna intrusión.

Alarma técnica.

En caso de producirse alguna alarmatécnica (fuga de agua, fuga de gas, etc.),

146 El mundo de la eficiencia energética

Consideraciones

CONSIDERACIONES

Llegados a este punto vamos a tratarde adivinar qué preguntas nos puedenplantear nuestros lectores.

Tal vez puedan ser las siguientes:

¿Falta mucho por comentar delprotocolo KNX?

¿Es necesario, para cumplir connuestro objetivo de aclarar todo elcontenido de la Eficiencia Energética,explicar los protocolos íntegramente?

La respuesta a la primera cuestión esque efectivamente queda mucho y puedeser el motivo de un trabajo próximo:Analizar la domótica a fondo.

Estas pinceladas que hemos dadopueden ser s imp les esbozos queanimarán a los lectores a profundizar enel tema, ya con cierta base.

La segunda cuestión creemos quequeda contestada con la cantidad deejemplos que se han vertido sobre lasposibilidades que tiene la domótica deahorrar, de gastar lo justo, aunque seacon la simple aplicación de alguno delos automatismos descritos.

Un ejemplo sería, yno es precisamente dedomót ica s ino deautomática, colocar unsimple contacto en elascensor para que alentrar en la cabina, porel peso añadido, se

encendiese la luz evitando así unconsumo absurdo.

Se puede argumentar que eseconsumo es ridículo pero considere-mos que existen muchas cabinas deascensor.

Es el típico ejemplo de los vampi-ros eléctricos.

Una b reve desc r ipc ión de l osprotocolos nos va a permitir saber enqué consisten y posicionarnos con ellos.

Por lo tanto vamos a explicar, deforma muy concisa, lo que queda delprotocolo KNX y después hacer lo mismocon LONWORKS Y X-10

NIVELES DE CONEXIONADO.

Debemos saber que, en KXN/EIB, losnive les de conexionado, o sea, lad i spos ic ión de l os componen tesintegrantes de una instalación puedenagruparse en:

• Segmento de línea.

• Línea.

• Área.

• Varias áreas.

Segmento de línea.

Es la unidad más pequeña del busKNX/EIB y admite 64 componentes.

147

Consideraciones


Fig. 172

Observamos que necesita una fuente dealimentación 230V/24V, con la salida encontinua.

Además de la fuente hay que incluir unabobina o filtro que se conecta en serie con lafuente de alimentación y su misión consisteen:

• Filtrar la tensión de alimentaciónproporcionada por la fuente, de maneraque si se produce algún tipo deoscilación en ésta no pase al sistema,pues podría falsear la información.

• Impedir que la señal correspondiente ala información (que puede considerarsealterna) pase a la fuente de alimentación.

• Ayudar a generar parte de los datos quese transmiten por el bus.

Línea.

Los segmentos de línea se agrupanformando líneas.

Una línea está formada por un máximo de4 segmentos de línea (ver figura 174 en lapágina siguiente).

Destacamos los AML01, AML02 YAML03 que son conoc idos comoamplificadores o repetidores de línea.

El número máximo de componentesde una línea viene dado por:

4 s e g m e n t o s d e l í n e a x 6 4componentes por segmento de línea =256 componentes.

Área.

Las líneas se agrupan formando áreas.

Un área está formada por un máximode 15 líneas (ver figura 175 en la siguientepágina).

Para enlazar unas líneas con otras paraformar un área se utilizan los llamadosacopladores de línea (AL).

Estos acopladores de línea uniráncada una de las líneas a una línea comúndenominada línea principal de área olínea 0.

En la línea principal, o línea 0, tambiénpueden conectarse como máximo 64aparatos bus.

148

Consideraciones


Fig. 173

Fig. 174

149

Consideraciones


El número máximo de componentesque puede tener un área viene dado por:

(15 líneas x 256 componentes porlínea) + 64 componentes de la línea 0 =3904 componentes.

Todas las líneas, incluyendo la "línea 0",llevarán su propia fuente de alimentación.

Varias Áreas.

Las áreas tienen la posibil idad deagruparse has un máximo de 15.

Fig. 175

150

Consideraciones


¿Nos damos cuentade la cant idad decomponentes quepueden instalarse enKXN/EIB?

Podemos llegar a laconclusión de que este

sistema permite afrontar desdepequeños a grandes proyectos.

Para enlazar unas áreas con otras seutilizan los acopladores de área (AA) queunirán cada una de las áreas a una líneacomún denominada l ínea de áreas obackbone en la que pueden conectarseun máximo de 64 aparatos bus.

El número máximo de componentesque puede tener un sistema KNX/EIB es:

(15 áreas x 3904 componentes porárea) + 64 componentes backbone =58624 componentes.

E n t re e s t o s c o m p o n e n t e s h a yamplificadores y acopladores de línea,así como acopladores de área.

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