Buch lesen: «Mantenimiento preventivo de sistemas domóticos e inmóticos. ELEM0111»

Capítulo 1

Tipos de mantenimiento de los sistemas domóticos e inmóticos

1. Introducción

Desde hace ya algunos años se están produciendo importantes cambios que afectan principalmente a la vivienda y demás lugares donde habitualmente se trabaja, se visitan o en los que se pasa el tiempo libre, etc. Muchos de estos cambios están directamente relacionados con la mejora del confort y seguridad, además de ampliar y facilitar enormemente las posibilidades de comunicación con el entorno. También suelen potenciar notablemente el ahorro energético, ya que posibilitan un uso mucho más eficiente de los distintos dispositivos y aparatos que nos rodean.

El termino domótica se aplica, generalmente, a instalaciones que proporcionan este tipo de ventajas y comodidades, aunque para instalaciones de edificios que no están destinados a la vivienda, se suele usar el término inmótica.

En este capítulo se van a exponer unas nociones básicas relacionadas con las instalaciones domóticas e inmóticas, así como otras relacionadas con el mantenimiento de instalaciones en general y con el de las instalaciones domóticas en inmóticas en particular.

2. Introducción a la domótica e inmótica

La domótica se puede definir como una técnica que posibilita la automatización integral de las instalaciones eléctricas de viviendas y edificios.

Generalmente, este término se suele aplicar a todas las instalaciones de este tipo, aunque para instalaciones de edificios de mucha mayor complejidad que las de las viviendas se suele emplear el término inmótica.

Gracias a la domótica es posible integrar, en una sola plataforma de comunicaciones y gestión todas las tecnologías que existen en un edificio, siendo posible incluso ir añadiendo otras que se implanten en el futuro.

Nota

A no ser que se especifique lo contrario, cuando en los capítulos se utilice el término domótica, todo a lo que se refiera será aplicable tanto a las instalaciones domóticas de viviendas como a las de los edificios no destinados a la vivienda (inmóticas).

Gracias a la domótica, todos y cada uno de los aparatos mecánicos, eléctricos y electrónicos que existen en una vivienda o cualquier otro edificio pueden adaptarse a las características físicas del mismo, de manera que se minimice el impacto visual y se optimice el funcionamiento.

Importante

La domótica proporciona al usuario la posibilidad de vivir en un lugar mucho más eficiente, seguro y cómodo.

2.1. Servicios que ofrece la domótica

Los servicios que ofrece la domótica se pueden clasificar según cuatro aspectos fundamentales; estos son:

1 Ahorro energético

2 Confort

3 Seguridad

4 Telecomunicaciones

Ahorro energético

Las instalaciones domóticas pueden ser capaces de gestionar la energía de manera mucho más eficiente, sin que, en muchos casos, sea necesario reemplazar los aparatos eléctricos existentes por otros que consuman menos.

Fundamentalmente, el ahorro energético que proporcionan las instalaciones domóticas viene reflejado en:

1 Los sistemas de climatización: que pueden ser programados según la zona climática, fecha, hora del día, época del año, temperatura exterior, etc.Dispositivo domótico de control para la programación de los aparatos de calefacción y climatización (© Fotografía: Pavel Ševela Vía Web - CC BY-SA 3.0).

2 Gestión eléctrica: los sistemas domóticos de gestión eléctrica permiten racionalizar el consumo de dispositivos conectados a la instalación. Algunos ejemplos de funcionamiento de este tipo de sistemas pueden ser: desconexión de dispositivos de funcionamiento no prioritario dependiendo del consumo eléctrico en un determinado momento, derivación del funcionamiento de determinados aparatos a horas de tarifa reducida, etc.

3 Uso de energías renovables: las instalaciones domóticas también son capaces de integrar sistemas de energías renovables, gracias a lo cual se puede potenciar notablemente el rendimiento y ahorro energético que estas aportan.

Recuerde

La domótica se puede definir como una técnica que posibilita la automatización integral de las instalaciones eléctricas de viviendas y edificios.

Confort

La domótica también contribuye a mejorar la calidad de vida en relación al confort y bienestar. A continuación, se muestran algunos ejemplos de sistemas domóticos que favorecen la comodidad del usuario:

1 Apagado general de la iluminación de un edificio, apagado y encendido automático de las luces, regulación de la luminosidad de las lámparas, dependiendo de la intensidad de luz en el ambiente, etc.

2 Automatización de los distintos sistemas del edificio o vivienda, haciéndolos que sean más eficaces y fáciles de manejar.

3 Integración del portero al teléfono del usuario e incluso el video portero a la TV.

4 Control de la instalación a través de internet.

5 Etc.

Actividades

1. Imagine que quiere instalar en su domicilio un sistema domótico que enciende o apaga las luces de una estancia en función de la presencia o no de personas en la misma. El encendido de dichas luces también dependerá de la cantidad de iluminación que exista en la estancia (si hay luz suficiente, la iluminación no se activará). Enumere las ventajas que cree que le supondría tener instalado este sistema.

Seguridad

Gracias a la domótica también se pueden instalar sistemas de seguridad destinados a proteger tanto a los bienes patrimoniales como a los propios usuarios. Algunos ejemplos de sistemas de este tipo pueden ser:

1 Detectores de presencia.

2 Detección de incendios, fugas de gas, escapes de agua, etc.

3 Teleasistencia médica.

4 Cerramiento de seguro de puertas y persianas.

5 Acceso a cámaras de videovigilancia.

6 Etc.

Detector de presencia

Comunicaciones

La domótica también permite establecer sistemas o infraestructuras de comunicaciones que permiten:

1 Ubicuidad en el control tanto exterior como interior, control remoto desde internet, control desde dispositivos móviles (móvil, tablet, etc.).

2 Transmisión de alarmas.

3 Intercomunicaciones.

4 Etc.

Control de la temperatura del salón de una vivienda con tablet

Recuerde

Gracias a la domótica es posible integrar, en una sola plataforma de comunicaciones y gestión, todas las tecnologías que existen en un edificio, siendo posible incluso ir añadiendo otras en el futuro.

2.2. Ventajas e inconvenientes de la domótica

En definitiva, se puede determinar que la domótica aporta al usuario las siguientes ventajas fundamentales:

1 El control automático tanto del alumbrado como de los sistemas de climatización y calefacción hace que el ahorro energético en este sentido sea muy significativo.

2 Una vivienda o edificio que disponga de estas instalaciones se revaloriza considerablemente.

3 Una vivienda o edificio con estas instalaciones hace que sea mucho más confortable y segura.

No obstante, también se pueden plantear una serie de inconvenientes cuando se decide instalar este tipo de sistemas. Algunos de los más significativos pueden ser:

1 Los sistemas domóticos suelen ser costosos.

2 Si la vivienda no es de nueva construcción o bien no está en fase de reforma puede que sea necesario ejecutar una obra considerable para instalar el cableado.

3 Si el dispositivo controlador principal sufre una avería importante el sistema global puede quedar inutilizado, con los problemas que eso supone.

Nota

La capacidad que tienen las instalaciones domóticas para gestionar el funcionamiento, el consumo energético y la intercomunicación entre los distintos dispositivos que requieran de alimentación eléctrica, hace que sean muy importantes a la hora de aportar ahorro, seguridad y confort al usuario.

La domótica contribuye en gran medida a ahorrar energía en una vivienda o edificio.

2.3. Partes de una instalación domótica

Dentro de un sistema domótico se pueden identificar las siguientes partes fundamentales:

1 Unidad de control

2 Dispositivos de entrada

3 Actuadores

Unidad de control

La unidad controladora o unidad de control es la parte del sistema domótico que se encarga de almacenar y procesar toda la información que le suministran los diferentes elementos de control, transmitiéndola por el bus de comunicaciones para que sean recibidas por los dispositivos que corresponda. Otra importante función que desempeña la unidad de control es la gestión de los estados en los que se encuentra cada dispositivo en todo momento.

Definición

Bus de comunicaciones

Los sistemas domóticos basados en bus son aquellos donde sus elementos están unidos por un cable especial que hace posible que se puedan comunicar entre ellos. A este cable se le denomina bus y es el que transporta la información entre los diferentes sensores (dispositivos de entrada) y actuadores.

Las unidades de control mantienen una comunicación directa con todos los dispositivos conectados en el mismo bus y están en todo momento recibiendo información procedente de los dispositivos de entrada. Dependiendo de cómo estén programadas y de la información que reciban, las unidades de control actuarán de una u otra forma sobre los actuadores.

Unidad de control domótico (© Fotografía: Stehfun Vía Web - CC BY-SA 3.0)

A las unidades de control también se les conoce como nodos e incorporan en su hardware microcontroladores o microprocesadores que se encargan de compilar el programa introducido por el usuario y ejecutarlo según las circunstancias que estén sucediendo en la vivienda o edificio.

Importante

Es importante tener en cuenta que no todas las unidades controladoras son iguales, ya que la elección de un tipo u otro dependerá de la tipología de sistema domótico que se seleccione para implementarlo en la vivienda o edificio (sistemas basados en corrientes portadoras, sistemas basados en autómatas programables, sistemas domóticos inalámbricos, sistemas basados en protocolos estándar, etc.).

Tipos de señales

Los diferentes dispositivos que constituyen un sistema domótico se comunican entre sí a través de señales. Dichas señales se pueden clasificar en función de dos criterios de clasificación fundamentales:

1 En función del tiempo:Continuas: son señales que están definidas en cualquier instante de tiempo (siempre tienen un valor).Discretas: estas señales solo están definida en determinados instantes de tiempo.

2 En función de su valor:Analógicas: este tipo de señales pueden tomar infinitos valores (dentro de un rango limitado) dentro de un intervalo de tiempo concreto.Digitales: las señales digitales solo pueden tomar los valores 0 o 1.

Actividades

2. Identifique el tipo de señal que se da en cada caso:

1 Control de temperatura de un edificio, que puede variar desde los 15 a los 35 ºC, según la época del año.

2 Control de apertura de una puerta, que enviará al actuador dos tipos de señales (abrir o cerrar).

Dispositivos de entrada

Según el Reglamento Electrotécnico para Baja Tensión (REBT), en su ITC-51 (Instalaciones de sistemas de automatización, gestión técnica de la energía y seguridad para viviendas y edificios) define el término dispositivo de entrada como:

Sensor, mando a distancia, teclado u otro dispositivo que envía información al nodo.

Definición

Reglamento Electrotécnico para Baja Tensión

Constituye un conjunto de normativas que regulan las condiciones de instalación, mantenimiento y explotación que deben cumplir las instalaciones de baja tensión (tensión menor o igual a 1000 V en corriente alterna o 1500 V en caso de corriente continua).

El REBT está estructurado en dos partes fundamentales. La primera corresponde a una serie de artículos (29) que establecen las condiciones legales y administrativas que deben cumplir las instalaciones de baja tensión. La segunda parte establece una serie de instrucciones (51), denominadas como ITC-BT que establecen los requisitos técnicos de dichas instalaciones. Dentro de estas instrucciones técnicas, la última, la ITC-BT-51 se aplica a las instalaciones de sistemas automatizados para viviendas y edificios (domóticos).

Reglamento Electrotécnico para Baja Tensión

Los sensores son los dispositivos capaces de detectar cambios físicos o alteraciones del entorno del edificio y a su vez transmitirlos a la unidad de control, para que este procese dicha información y actúe o no dependiendo de estos datos recibidos.

Recuerde

A las unidades de control también se les conoce como nodos.

El funcionamiento del sensor está compuesto por las tres siguientes etapas:

1 Etapa transductor: en esta etapa se convierten las magnitudes físicas captadas en señales eléctricas.

2 Etapa de acondicionamiento de señal: en esta etapa se adapta la señal captada por el transductor para adecuarla a la etapa de salida.

3 Etapa de salida: en esta etapa se adapta la señal recibida y se envía a la unidad de control, nodo o actuador.

En función de la señal de salida que proporciona, los sensores se clasifican en:

1 Analógicos: son aquellos sensores que en su etapa de salida pueden enviar señales cuya magnitud puede cambiar o oscilar de forma continuada entre un rango determinado.

2 Digitales: son aquellos sensores cuyas magnitudes en la etapa de salida envían señales codificadas en impulsos con una codificación digital.

3 Todo o nada: son aquellos en los que en su etapa de salida pueden adoptar dos únicos estados: 0 y 1.

Detector de gas, un ejemplo de sensor todo o nada.

Actividades

3. Busque en internet al menos tres ejemplos de sensores de cada uno de los tipos de los que se acaban de mencionar y que además se suelan utilizar en instalaciones domóticas. Describa brevemente las características principales de cada uno de ellos.

4. Piense en el funcionamiento de los siguientes tipos de sensores e indique la tipología a la que cree que pertenecen según la señal de salida que proporcionan:

1 Sensor de temperatura

2 Sensor de detección de presencia

3 Sensor de luminosidad

4 Sensor de viento

Actuadores

Un actuador es un dispositivo que, en respuesta a la señal procedente de un elemento de mando, actúa sobre alguna variable de salida, ya que es capaz de transformar la señal que recibe (por lo general, procedente de un automatismo) en un trabajo útil.

Algunos de los actuadores más característicos utilizados en domótica son: lámparas, sirenas, electroválvulas, motor de toldo, motor de persiana, etc.

Actividades

5. Busque en internet al menos tres ejemplos de actuadores que se suelan utilizar en instalaciones domóticas e indique brevemente el funcionamiento de cada uno de ellos.

Preactuadores

Los preactuadores son dispositivos que a veces se colocan entre el actuador principal y el controlador (nodo). Su instalación es necesaria en aquellos casos en los que el consumo eléctrico del receptor o actuador a gobernar no es soportado directamente por el controlador.

Los preactuadotes más utilizados en las instalaciones domóticas son los relés y los contactores.

Recuerde

Las unidades de control mantienen una comunicación directa con todos los dispositivos conectados en el mismo bus y están en todo momento recibiendo información procedente de los dispositivos de entrada. Dependiendo de cómo estén programadas y de la información que reciban, las unidades de control actuarán de una u otra forma sobre los actuadores.

Aplicación práctica

Imagine que trabaja en una empresa que se dedica a la instalación y mantenimiento de instalaciones eléctricas y te asignan la reparación de una falla en una instalación domótica de una vivienda. Antes de personarse en el domicilio, le facilitan un diagrama de la instalación:

Donde:

A: Regulador de luminosidad

B: Interruptor del toldo

C: Cuadro central

D: Lámpara

E: Toldo (motor)

F: Relé

G: Calefacción

H: Regulador de calefacción

Indique a qué tipo de elemento (dispositivo de entrada, actuador, nodo o preactuador) pertenece cada uno de los bloques que aparecen en el diagrama.

SOLUCIÓN

A: Regulador de luminosidad: dispositivo de entrada.

B: Interruptor del toldo: dispositivo de entrada.

C: Cuadro central: nodo.

D: Lámpara: actuador.

E: Toldo (motor): actuador.

F: Relé: preactuador.

G: Calefacción: preactuador.

H: Regulador de calefacción: dispositivo de entrada.

Actividades

6. Indique la tipología de cada uno de los distintos dispositivos de entrada que aparecen en la aplicación práctica anterior, en función de la señal de salida que proporcionan.