Resumen Tema 7 Montaje de Instalaciones Electrotécnicas Automatizadas de Viviendas

Montaje de instalaciones electrotécnicas automatizadas de viviendas =================================================================== 2. Planos y esquemas eléctricos normalizados. Tipología. Simbología ------------------------------------------------------------------- El estudio de la instalaci...

Montaje de instalaciones electrotécnicas automatizadas de viviendas =================================================================== 2. Planos y esquemas eléctricos normalizados. Tipología. Simbología ------------------------------------------------------------------- El estudio de la instalación KNX abarca tanto el montaje físico como la configuración lógica del sistema. En cuanto al precableado, se identifican tres grados de dificultad: 1. **Precableado 1**: Un solo punto de acceso al cable bus por habitación. 2. **Precableado 2**: Líneas de bus disponibles en cada pared, especialmente cerca de ventanas y puertas. 3. **Precableado 3**: Líneas de bus en todos los puntos de la habitación. Para asegurar que la tensión mínima llegue a los componentes, se deben seguir ciertas reglas de instalación: - Longitud máxima de la línea: 1.000 metros. - Distancia máxima entre dispositivos: 700 metros. - Distancia máxima entre fuente de alimentación y dispositivo: 350 metros. - Distancia mínima entre dos fuentes de alimentación: 200 metros. Simbología: Mostramos la simbología publicada en la norma DIN 40900. La vemos a continuación: 3. Topologías de la red ----------------------- El sistema KNX utiliza una topología de tipo bus, que consiste en una línea compartida de comunicación entre los diferentes elementos. La instalación puede realizarse en configuraciones de línea, estrella o árbol, pero no se permite la conexión en anillo cerrado. La topología se organiza en tres niveles de conexión: 1. **Zona**: Compuesta por hasta 12 líneas, con un máximo de 768 elementos distribuidos en 12 líneas de 64 componentes cada una. Las líneas se unen mediante acopladores, formando una línea principal. 2. **Componente**: Se refiere a los dispositivos KNX conectados a la línea, como sensores. 3. **Línea**: Incluye diversas fuentes de alimentación y elementos bus, con un máximo de 64 elementos y 2 fuentes de alimentación. ### 3.1. Elementos comunes de las instalaciones La **unidad de control** en un sistema KNX es descentralizada y cuenta con inteligencia propia gracias a su microcontrolador, lo que le permite transmitir datos a través de un bus cableado sin necesidad de una unidad de control central. Sin embargo, puede ser utilizada como unidad de visualización. Los **sensores** en el sistema incluyen: - **Entrada binaria** - **Sensor táctil** - **Pulsador** - **Sensor de temperatura** - **Sensor para persianas** - **Pulsador para persianas** - **Sensor de movimiento** (PIR = Infrarrojo pasivo, US = Ultrasonido) - **Transmisor IR** (infrarrojo) - **Temporizador / Interruptor horario** - **Receptor IR** - **Sensor de velocidad del viento** (anemómetro) - **Receptor / Decodificador IR** Estos sensores permiten la detección y control de diversas funciones dentro del sistema. Los **actuadores** son elementos que reciben los telegramas de los sensores y los convierten en acciones, como encender o apagar dispositivos. Al planificar una instalación, es importante decidir si los actuadores se instalarán por zonas o por dispositivos. Los **sensores** tienen la función de detectar cambios y envían la información al módulo de aplicación, que la codifica y la envía a la BCU (unidad de acoplamiento al bus) a través del bus. El acoplador de bus verifica periódicamente el estado de la unidad de aplicación y transmite los datos a los actuadores en forma de telegrama. Los **aparatos terminales** son dispositivos que conectan el cableado de bus en toda la instalación, permitiendo desconectar un dispositivo sin interrumpir la línea. Los **soportes de comunicación** conectan los sensores y actuadores mediante un cable de comunicación, facilitando el intercambio de datos entre los dispositivos conectados. 4. Emplazamiento y montaje de elementos según el área de aplicación ------------------------------------------------------------------- Las **áreas de aplicación** de los sistemas KNX se dividen en cuatro categorías principales: seguridad, confort, ahorro energético y comunicaciones. 1. **Área de seguridad**: Incluye funciones como alarmas de incendios, inundaciones, gas, simulación de presencia y detección de intrusos. 2. **Área de confort**: Permite el control de climatización, iluminación, persianas y riego, utilizando mandos a distancia o control horario. 3. **Área de comunicaciones**: Facilita el control remoto de la instalación a través de Internet o dispositivos móviles, conectándose a redes de comunicación como móvil, cable, teléfono o fibra óptica. 4. **Área de ahorro energético**: Optimiza el consumo mediante programación y control zonal de la climatización. Se presentarán ejemplos prácticos de instalación y montaje en el contexto de estas áreas. ### 4.1. Instalación y configuración de los sistemas En las instalaciones con sistema **KNX**, la topología se basa en una línea de comunicación compartida por todos los componentes del bus. Los nodos, que incluyen sensores y actuadores, se asignan a líneas específicas que se conectan a una línea principal para formar un área. Estas áreas se interconectan mediante una línea grupal o troncal. Durante el funcionamiento normal, se utilizan **direcciones de grupo** para la comunicación. Estas direcciones pueden relacionarse en dos o tres niveles, como 3/8 o 1/1/1. Por ejemplo, al pulsar el botón P1, se envía un telegrama con la dirección de grupo 1/1/1, lo que hace que todos los elementos escuchen el bus, pero solo los actuadores de las lámparas L11, L12 y L13 ejecutarán la acción. Asimismo, cuando el sensor de luminosidad S1 envía la dirección de grupo 1/1/11, solo los actuadores de L11 y L21 responderán a la orden. 5. Manejo de software de diseño y control ----------------------------------------- El software utilizado para los sistemas de bus es **ETS3 Professional**, que ofrece una interfaz amplia con diversas funciones, como barra de herramientas, topología, y gestión de direcciones de grupo. Es fundamental programar los componentes, lo que requiere importar las bases de datos de los fabricantes necesarios para el proyecto a través de la opción 'Archivo \> Importar'. Al iniciar ETS3, se crea automáticamente una base de datos llamada **'eib.db'** en la ruta C:/Archivos de programa/Ets/Database. Para diseñar un proyecto, se selecciona 'New Project', se asigna un nombre y se definen los niveles de las direcciones físicas. La interfaz se divide en tres áreas: topología, direcciones de grupo y listado de componentes. En la sección de topología, se pueden añadir nuevas áreas y líneas, permitiendo crear la estructura de la instalación y asignar componentes a cada línea mediante un simple arrastre. 6. Instalación y conexionado de los elementos --------------------------------------------- Las especificaciones y el conexionado de una instalación **KNX** requieren que la fuente de alimentación esté montada sobre un carril DIN. Para la conexión del bus, se utiliza una bobina para prevenir interferencias con los telegramas. El cableado puede instalarse bajo el suelo, en rozas en las paredes o mediante un falso techo, conforme al Reglamento electrotécnico de baja tensión (REBT). El cable más común para la línea de bus es el **YCYM 2 x 2 x 0,8**, que consta de cuatro hilos: negro (-) y rojo (+) para la línea de bus, y amarillo y blanco para aplicaciones adicionales. La instalación de la red de potencia y del cable de bus debe realizarse con cajas de derivación independientes o con separación adecuada para garantizar el aislamiento. El uso de reguladores de temperatura permite controlar el aire acondicionado y la calefacción, mejorando el confort y reduciendo el consumo energético. Además, el control de persianas, toldos e iluminación se puede ajustar según factores como el tiempo, la luz exterior y las condiciones climáticas. Para visualizar y monitorizar los registros de la instalación, se requiere una pantalla conectada al bus, que permite acceder y modificar los datos. ### 6.1. Señales digitales y analógicas Cuando el sistema KNX recibe una entrada analógica, significa que está recibiendo datos de sensores analógicos, como un termostato. Estos datos se transforman en telegramas KNX para mostrar la información medida y activar alarmas o elementos de visualización. Una de las ventajas del sistema KNX es su capacidad para conectar sensores, actuadores y subsistemas tanto digitales como analógicos, como el sistema DALI. 7. Elementos de protección en las instalaciones domóticas --------------------------------------------------------- Las protecciones más comunes en las instalaciones KNX se basan en su clasificación como sistemas de muy baja tensión de seguridad, ya que operan con tensiones que no superan los 50 V en alterna y 120 V en continua. Por lo tanto, no requieren protección contra contactos directos. La fuente de alimentación debe conectarse a tierra mediante un cable PE para evitar cargas estáticas en el bus. Los dispositivos deben estar protegidos contra sobretensiones transitorias, aunque los elementos comunes como magnetotérmicos e interruptores diferenciales no son eficaces para proteger los elementos de bus. Generalmente, los dispositivos cuentan con protección propia, pero en algunos casos se puede añadir un terminal de protección contra sobretensiones, especialmente para cables en extremos de la red. El aislamiento es necesario para redes eléctricas convencionales y otras redes de datos, pero no es requerido para protecciones contra personas en el sistema KNX. En cuanto al aislamiento respecto a tierra, se necesita un aislamiento básico. 8. Preinstalación de sistemas automáticos ----------------------------------------- La preinstalación de los componentes KNX se realiza a través de la fuente de alimentación, utilizando una bobina o filtro para separar la alimentación de la información. Esta instalación se lleva a cabo en un carril DIN dentro de un cuadro de distribución, donde se colocan la fuente de alimentación y otros dispositivos del bus. Si es necesario sacar el bus del cuadro o utilizar más de un carril DIN, se emplea un conector de bus que transforma el perfil de datos en la salida de cable bus. El cableado debe seguir el Reglamento de baja tensión (REBT), asegurando que la canalización del cable de bus esté separada de la red de potencia. El cable de energía se conecta solo a los actuadores, mientras que el cable de bus se conecta a todos los actuadores y sensores. La instalación puede ser básica, sobre carril DIN, infrarrojos o un falso techo. Las pautas de instalación incluyen: una longitud máxima de línea de 1.000 metros, una distancia máxima entre dispositivos de 700 metros, una distancia máxima de 350 metros entre la fuente de alimentación y el dispositivo, y una mínima de 200 metros entre fuentes de alimentación. Es crucial marcar cada cable bus con \'BUS\', \'KNX\' o \'KNX/EIB TP1\', y cada dispositivo debe tener su dirección física indicada para facilitar la identificación y el mantenimiento. 9. Ejecución del montaje ------------------------ Es fundamental planificar la ubicación de los actuadores antes de realizar una instalación en edificios como casas o apartamentos. En este contexto, es posible cablear las cargas hacia una única ubicación por área o habitación. Dado que el sistema KNX es descentralizado, no se puede implementar por edificio, lo que hace que la instalación por áreas sea más clara y accesible, aunque requiera más cableado y menos elementos KNX, resultando en un enfoque más económico. Los sensores se conectan a un acoplador de bus mediante una interfaz, que se empotra en una caja universal y se conecta al módulo de aplicación. Las conexiones de los dispositivos al cable bus se realizan a través de terminales de conexión, permitiendo que el bus continúe funcionando incluso si se desconecta un elemento. Se pueden conectar hasta cuatro hilos por bloque, tras pelar el cable 9 milímetros. Algunos requisitos para la instalación de los cables de bus incluyen: mantener una distancia mínima de 10 milímetros entre cables planos y cables bus, y una distancia mínima de 4 milímetros entre los cables KNX (que tienen aislamiento simple) y la red de potencia. Los cables KNX con cubierta externa pueden instalarse junto a los de potencia sin necesidad de separación. Todos los cables bus deben estar marcados con \'BUS\', \'KNX\' o \'KNX/EIB TP1\', y nunca se debe compartir la canalización de los cables bus con conductores de potencia sin cubierta externa.