Resumen Tema 2 Áreas de Aplicación de las Instalaciones Domóticas PDF

tema 2 ====== áreas de aplicación de las instalaciones domóticas ================================================== Topologías de redes domésticas ------------------------------ Las topologías de red definen la estructura de conexión de los dispositivos. Las más comunes en domótica son: - **Re...

tema 2 ====== áreas de aplicación de las instalaciones domóticas ================================================== Topologías de redes domésticas ------------------------------ Las topologías de red definen la estructura de conexión de los dispositivos. Las más comunes en domótica son: - **Red en estrella:** Todos los dispositivos se conectan a un **equipo de control (EC)** central. Su instalación y resolución de problemas son sencillas, pero si el EC falla, toda la red se ve afectada. - **Red en anillo:** Cada EC se conecta a otros dos formando un anillo. Ofrece robustez y fluidez de datos, pero una falla en un EC afecta a toda la red, además de ser más lenta que otras. - **Red en bus o lineal:** Todos los dispositivos se conectan a un canal de comunicación principal llamado bus. Su estructura es simple, ocupa poco espacio, pero el número de dispositivos se ve limitado por la calidad de la señal. - **Red en malla:** Cada nodo se conecta a todos los demás, creando múltiples rutas de comunicación. Es altamente tolerante a fallos, ya que la caída de un nodo no afecta al resto, pero su coste es mayor. Componentes de un sistema de control ------------------------------------ Los sistemas de control domótico constan de tres elementos principales: - **Sistemas de control:** Gestionan las funciones del hogar, procesando la información de los sensores y enviando órdenes a los actuadores. - **Sensores y actuadores:** Los sensores recopilan datos del entorno (temperatura, luz, movimiento, etc.) y los transmiten al sistema de control. Los actuadores ejecutan las acciones dictadas por el sistema de control, como encender luces, ajustar la temperatura o controlar electrodomésticos. - **Red de control o domótica:** Facilita la comunicación e intercambio de información entre los componentes del sistema. Tipos de sistemas de control ---------------------------- - **Centralizado:** Todos los dispositivos se conectan a una **unidad de control central (UC)**. Es un sistema universal, generalmente de bajo coste, pero requiere una gran cantidad de cableado y su ampliación puede resultar compleja. - **Descentralizado:** Cada dispositivo posee su propio controlador, lo que le permite actuar de forma independiente. Es común en viviendas con dispositivos WiFi, como aires acondicionados. Ofrece seguridad y facilidad de ampliación, pero su programación puede ser complicada y su coste es más elevado. Además, los sensores y actuadores no son universales, lo que limita las opciones y aumenta el coste. - **Distribuido:** Cada sensor y actuador funciona como un controlador con capacidad para enviar datos al sistema en función de la información recibida de otros dispositivos. Ofrece gran flexibilidad, con fácil ampliación y rediseño, un coste medio y cableado reducido. Sin embargo, los nodos requieren programación. Sensores -------- Los sensores juegan un papel fundamental en las instalaciones domóticas, actuando como los \"ojos y oídos\" del sistema al recopilar información del entorno. Esta información se utiliza para automatizar funciones y crear un ambiente más cómodo, seguro y eficiente en el hogar. **Tipos de Sensores y sus Funciones** Los sensores se clasifican en tres tipos principales según el tipo de señal que emiten: - **Digitales:** Estos sensores emiten señales con solo dos estados posibles, generalmente representados como \"0\" y \"1\". Un ejemplo cotidiano es un interruptor de luz, que solo puede estar encendido o apagado. - **Analógicos:** Los sensores analógicos, a diferencia de los digitales, emiten un rango continuo de valores. Un ejemplo es un sensor de temperatura, que puede proporcionar una lectura precisa de la temperatura en grados Celsius o Fahrenheit. - **Todo-nada:** Este tipo de sensores detectan si una magnitud física supera un valor predeterminado. Un ejemplo es un sensor de inundación, que se activa al detectar la presencia de agua por encima de cierto nivel. **Componentes de un Sensor** Los sensores domóticos suelen constar de tres componentes principales: - **Transductor de magnitud física:** Este componente convierte la magnitud física que se está midiendo (temperatura, luz, movimiento, etc.) en una señal eléctrica. - **Acondicionamiento de señal:** La señal eléctrica generada por el transductor a menudo necesita ser amplificada, filtrada o convertida a un formato adecuado para su procesamiento por el sistema de control. - **Etapa de salida:** Esta etapa envía la señal procesada al sistema de control o al actuador correspondiente. **Sensores Comunes en Instalaciones Domóticas** Las fuentes proporcionan una lista de sensores que se utilizan comúnmente en instalaciones domóticas: - **Sensores de accionamiento manual:** Estos son los sensores más básicos, como los interruptores y pulsadores, que se activan manualmente para controlar una función específica. - **Termostatos:** Los termostatos miden la temperatura ambiente y envían esta información al sistema de control para regular la calefacción o el aire acondicionado. - **Sensores magnéticos:** Estos sensores se instalan en puertas y ventanas para detectar si están abiertas o cerradas**.** - **Detectores de gas y humo:** Los detectores de gas y humo son esenciales para la seguridad del hogar, ya que alertan sobre la presencia de fugas de gas o la detección de humo, lo que podría indicar un incendio. - **Detectores de inundación:** Estos sensores se colocan en áreas propensas a inundaciones, como sótanos o baños, para detectar la presencia de agua y activar una alarma o un sistema de bombeo. - **Sensores de presencia y movimiento:** Los sensores de movimiento detectan el movimiento en un área determinada, mientras que los sensores de presencia detectan la presencia de personas o animales. Se utilizan para activar la iluminación, sistemas de seguridad o controlar otros dispositivos. - **Sensores de luminosidad:** Estos sensores miden la intensidad de la luz ambiental, lo que permite ajustar la iluminación artificial para optimizar el confort y el ahorro energético. - **Anemómetros:** Los anemómetros miden la velocidad del viento y se utilizan en sistemas de ventilación o para controlar toldos y persianas en función de las condiciones climáticas. - **Células fotoeléctricas:** Las células fotoeléctricas utilizan un haz de luz para detectar la presencia o ausencia de objetos. Se usan en sistemas de seguridad, puertas automáticas y otras aplicaciones**.** **Importancia de la Selección de Sensores** La selección adecuada de los sensores es crucial para el éxito de una instalación domótica. Es importante elegir sensores que sean precisos, fiables y adecuados para las funciones específicas que se desean automatizar. La ubicación estratégica de los sensores también es fundamental para garantizar su correcto funcionamiento. Conclusiones Los sensores son componentes esenciales en las instalaciones domóticas, ya que proporcionan la información necesaria para automatizar funciones y crear un hogar más confortable, seguro y eficiente. La comprensión de los diferentes tipos de sensores, sus funciones y sus aplicaciones permite diseñar sistemas domóticos que se ajusten a las necesidades individuales de cada hogar. Actuadores ---------- Los actuadores ejecutan las acciones en los dispositivos del hogar. **Ejemplos de actuadores utilizados en domótica:** - **Iluminación:** Controlan diferentes tipos de lámparas (incandescentes, fluorescentes, LED) y sistemas de regulación de intensidad (DALI). - **Control de fluidos:** Regulan el paso de fluidos, como agua o gas. - **Control de persianas y toldos:** Automatizan la apertura y cierre de persianas y toldos. - **Control de equipos eléctricos:** Controlan el funcionamiento de electrodomésticos y otros equipos eléctricos mediante relés o contactores. - **Dispositivos de aviso:** Emiten señales de luz o sonido para alertar sobre eventos. Sistemas de Alimentación Ininterrumpida (SAI) --------------------------------------------- Los Sistemas de Alimentación Ininterrumpida (SAI), también conocidos como UPS (Uninterruptible Power Supply) en inglés, son dispositivos cruciales para proteger los equipos electrónicos de las fluctuaciones y cortes en el suministro eléctrico. Su función principal es proporcionar energía eléctrica de respaldo durante un período de tiempo limitado cuando se interrumpe la energía principal. Esto evita daños a los equipos sensibles y asegura la continuidad de las operaciones en el hogar o la empresa. Funcionamiento de los SAI El funcionamiento de un SAI se basa en una batería interna que se carga continuamente mientras la energía principal está disponible. Cuando se detecta una interrupción en el suministro eléctrico, la batería se activa automáticamente, proporcionando energía de respaldo a los dispositivos conectados. La mayoría de los dispositivos electrónicos requieren corriente continua (CC) para funcionar, mientras que la red eléctrica suministra corriente alterna (CA). Los SAI incorporan un inversor que transforma la CC de la batería en CA para alimentar los dispositivos. La duración del respaldo energético proporcionado por un SAI depende de la capacidad de la batería y la carga conectada. Los fabricantes pueden incluir una o varias baterías en función de la potencia del SAI. Durante un corte de energía, las baterías se descargan gradualmente para mantener la alimentación ininterrumpida. Tipos de SAI Las fuentes identifican tres tipos principales de SAI, cada uno con diferentes niveles de protección y funcionalidad: - SAI Off-line o Stand-By: Este tipo de SAI ofrece una protección básica contra las fluctuaciones más comunes, como sobretensiones y cortes de energía breves. Se activan solo cuando se detecta una interrupción en el suministro eléctrico. - SAI In-line o de línea interactiva: Los SAI de línea interactiva proporcionan una protección intermedia, corrigiendo un mayor rango de anomalías, incluyendo microcortes y variaciones de tensión. Estos SAI permanecen activos continuamente, regulando la tensión de salida para proteger los dispositivos conectados. - SAI On-line: Los SAI On-line son los más sofisticados y ofrecen la protección más completa. Corrigen una amplia gama de problemas eléctricos, incluyendo microcortes, variaciones de frecuencia y distorsión armónica. En este tipo de SAI, los dispositivos conectados se alimentan continuamente a través del inversor, incluso cuando la energía principal está disponible, lo que garantiza un suministro de energía limpio y estable. Beneficios de los SAI en Instalaciones Domóticas En el contexto de las instalaciones domóticas, los SAI son especialmente relevantes para proteger los sistemas de control, los servidores, los ordenadores y otros equipos sensibles que almacenan datos importantes. Un corte de energía puede provocar la pérdida de datos, daños en los equipos e interrupciones en las funciones automatizadas del hogar. Los SAI también pueden proteger los dispositivos conectados de los picos de tensión causados por rayos u otras perturbaciones en la red eléctrica. Estos picos de tensión pueden dañar los componentes electrónicos sensibles y acortar la vida útil de los equipos. Consideraciones al Elegir un SAI Al elegir un SAI para una instalación domótica, es importante considerar la potencia requerida para los dispositivos que se van a proteger, la duración deseada del respaldo energético y el nivel de protección necesario. También se deben tener en cuenta las características adicionales, como la capacidad de gestión remota, las opciones de comunicación y las funciones de monitorización. Conclusiones Los Sistemas de Alimentación Ininterrumpida (SAI) son componentes esenciales para proteger los equipos electrónicos en instalaciones domóticas. Proporcionan energía de respaldo durante cortes de energía, protegen contra las fluctuaciones de tensión y aseguran la continuidad de las operaciones. La elección del tipo de SAI adecuado depende de las necesidades específicas de la instalación y los dispositivos que se desean proteger. Simbología ---------- Las tablas 1, 2, 3 y 4 del documento fuente ilustran la **simbología normalizada** utilizada para representar sensores y actuadores en diagramas de instalaciones domóticas. Esta simbología facilita la comprensión y el diseño de sistemas domóticos.