Control HVAC con KNX. Integración de los Sistemas de Calefacción, Aire Acondicionado y Ventilación para la Eficiencia Energética

Transcripción

1 Control HVAC con KNX Integración de los Sistemas de Calefacción, Aire Acondicionado y Ventilación para la Eficiencia Energética

2 Índice Temático 1. Conceptos Generales 2. Distintas Tecnologías de Climatización Diferentes formas de Integración 3. Ejemplos de Integración y comparación con una instalación convencional Objetivo de la Regulación de la Climatización: Eficiencia Energética Diferentes Clasificaciones de los Sistemas de Climatización Qué aporta la Domótica al Control de Climatización? 1

3 Objetivo de la Regulación de la Climatización: Eficiencia Energética Uso Eficiente significa Mínimo Consumo con Máximo Confort Datos: El 70% del consumo energético de los hogares procede de la Climatización y el ACS A Escala Nacional el 30% de la energía consumida Factores de Ahorro Energético: Características Constructivas: Aislamiento, Orientación, Etc. Energía empleada: Combustibles fósiles, Biomasa, Renovables, etc. Sistemas de Climatización empleados: Radiadores, Suelo Radiante, Conductos Sistemas de Control y Regulación Empleados, Zonificación, Enclavamientos de Presencia, Ventanas Abiertas, Etc. 2

4 Diferentes Clasificaciones de los Sistemas de Climatización En función del tipo de Fluido Caloriportante responsable del transporte de la energía a su punto de utilización. Agua Radiadores y suelo radiante Aire Conductos En función de la temperatura del Fluido Caloriportante Ejemplo: Los sistemas de suelo radiante emplean temperaturas mucho más bajas que los de radiadores En función de la energía primaria empleada: Bomba de Calor, Gasoil, Gas, Electricidad, Biomasa En función del número de fuentes de energía Si hay más de un generador, uno suele ser apoyo de otro. Ejemplo: Gasoil con apoyo de Solar Térmica, Gas con apoyo de Bomba de Calor En función del tipo y disposición de los elementos de climatización: Radiadores, Suelo radiante, Techo radiante, Fancoils Distribuciones Monotubo o Bitubo Rejillas motorizadas o fijas 3

5 Qué aporta la Domótica al Control de Climatización? Sencillez de Zonificación independientemente del sistema de Climatización empleado Integración de diferentes Sistemas de Climatización en uno sólo y con un único termostato Suelo radiante con apoyo de Conductos Radiadores con apoyo de splits Aprovechamiento de información de otros sensores y elementos instalados en el sistema Autoapagado o activación de Modo stand-by por detección de presencia Autoapagado o activación de Modo stand-by por detección de ventanas abiertas Integración en una visualización para su control remoto o local junto con el resto de la instalación 4

6 Qué aporta la Domótica al Control de Climatización? Sencillez de Zonificación independientemente del sistema de Climatización empleado Integración de diferentes Sistemas de Climatización en uno sólo y con un único termostato Suelo radiante con apoyo de Conductos Radiadores con apoyo de splits Aprovechamiento de información de otros sensores y elementos instalados en el sistema Autoapagado o activación de Modo stand-by por detección de presencia Autoapagado o activación de Modo stand-by por detección de ventanas abiertas Integración en una visualización para su control remoto o local junto con el resto de la instalación 5

7 Índice Temático 1. Conceptos Generales 2. Distintas Tecnologías de Climatización Diferentes formas de Integración 3. Ejemplos de Integración y comparación con una instalación convencional Estructura Básica de un Sistema de Climatización Sistemas de Producción (Frío/Calor) Integración en Grandes instalaciones Instalaciones domésticas Integración en KNX según el sistema de Intercambio empleado. Un mismo termostato Diferentes actuadores Radiadores, Suelo Radiante, Techo Radiante Formas de Control Control de válvulas proporcionales Control de válvulas Todo/nada Fancoils Equipos de A/A Pasarelas Bidireccionales Pasarelas IR Sistemas de conductos Control por rejillas o compuertas motorizadas Integración de la instalación de la climatización (agua, aire o combinado) mediante el control Airzone y su pasarela a KNX 6

8 Estructura Básica de un Sistema de Climatización Los sistemas de climatización constan típicamente de tres partes bien diferenciadas: Generación de Calor/Frío Caldera, Bomba de calor Transporte mediante Fluidos Caloriportantes Agua, Aire, Fluido refrigerante en equipos de expansión directa. Elementos de intercambio con el ambiente Radiadores, suelos / techos radiantes, Difusores 7

9 Integración en KNX de los Sistemas de Producción de Frío o de Calor En grandes instalaciones Mediante Sensores y Actuadores KNX Salidas/Entradas Binarias o Analógicas Mediante Pasarelas a otros Sistemas como Modbus, Lonwork, etc. A través de Sistemas BMS conectado típicamente a través de una pasarela KNX/IP, puede centralizar la información de diferentes buses 8

10 Integración en KNX de los Sistemas de Producción de Frío o de Calor En instalaciones domésticas Mediante Sensores y Actuadores KNX Salidas/Entradas Binarias o Analógicas Control de On/Off de calderas en función de la demanda Mediante Pasarelas especializadas Bombas de Calor Equipos Split o Multisplit Mediante Sistemas Airzone que hacen un control de la producción dependiente de una demanda zonificada y se integran con KNX a través de una pasarela, tratando al sistema de ventilación/climatización como si fuera un dispositivo 9

11 Formas de Control y Regulación de la Temperatura Ambiente con sistemas de agua (I) Control a dos puntos Semejante a los termostatos de placa bimetálicos tradicionales Regulación Continua tipo PI Dos formas posibles de aplicación disponibles en los parámetros de los termostatos KNX: Salida Proporcional directa Requiere de válvulas motorizadas Salida PWM (Pulse Wide Module) Válvulas Termoeléctricas todo/nada 10

12 Formas de Control y Regulación de la Temperatura Ambiente con sistemas de agua (y II) 2-step individual room controller (3 hysteresis) PI switching individual room controller C, on/ off Row 1 Row 2 Row 3 C, e/a Setpoint Actual Heating :12 7:19 7:26 7:33 7:40 7:48 0 9:21 9:36 9:50 10:04 10:19 10:33 10:48 Time Time 11

13 Un mismo termostato Pero un actuador especializado para cada tipo de sistema de climatización Radiadores Válvulas Termoeléctricas Válvulas Motorizadas Actuador de Válvulas 12

14 Un mismo termostato Pero un actuador especializado para cada tipo de sistema de climatización Suelos/Techos térmicos Electroválvulas de zona Actuador de válvulas 13

15 Diagrama de bloques de un Fancoil y formas de instalación Fan coils Tubería Agua Caliente Tubería Agua Fría Generador de Calor / Frío 14

16 Un mismo termostato Pero un actuador especializado para cada tipo de sistema de climatización Fancoils Controladores de fancoils que incluyen: Control de velocidad del ventilador Control de una o dos válvulas Detección de rebosamiento de bandeja de condensados 15

17 Un mismo termostato Pero un actuador especializado para cada tipo de sistema de climatización Bombas de calor / Aparatos de A/A Pasarelas bidireccionales Pasarelas IR 16

18 Un mismo termostato Pero un actuador especializado para cada tipo de sistema de climatización Climatización por conductos Rejillas y difusores motorizados Compuertas motorizadas Actuador de S.B. 17

19 Integración de un sistema integral de Climatización y/o Ventilación con la pasarela de Airzone Las pasarelas permiten una comunicación bidireccional tratando al sistema de ventilación/climatización como si fuera un único dispositivo. Permite: Funcionamiento autónomo Configuración simple Integración bidireccional absoluta 18

20 Índice Temático 1. Conceptos Generales 2. Distintas Tecnologías de Climatización Diferentes formas de Integración 3. Ejemplos de Integración y comparación con una instalación convencional Instalación Convencional Individual de Climatización por agua sin zonificación Integración Domótica en BUS (KNX). Instalación Individual de Climatización por agua con zonificación Integración Domótica en BUS (KNX) Elementos Adicionales para la Eficiencia Energética Instalación Convencional Comunitaria de Climatización por agua sin zonificación Integración Domótica en BUS (KNX). Instalación Comunitaria por agua con zonificación Integración Domótica en BUS (KNX). Instalación con diferentes sistemas funcionando simultáneamente Sistemas con apoyo (o en dos pasos ) 19

21 Instalación Convencional Individual de Climatización por agua sin zonificación 20

22 Integración Domótica en BUS (KNX). Instalación Individual de Climatización por agua con zonificación 21

23 Integración Domótica en BUS (KNX) Elementos Adicionales para la Eficiencia Energética Temporizadores Permite control de tiempo para cada modo Contactos de ventana Llamando al modo anti-heladas Display Permite la visualización de las distintas consignas y la Tª real PIR Permite el cambio automático entre los modos Confort y Standby Lógica Permite condicionar el encendido a condiciones diversas y simultáneas Estación meteorológica Aporta información permitiendo, por ejemplo, el cambio automático entre modos verano e invierno Central de alarmas Aporta información de la ocupación de la vivienda para pasar de forma automática al modo anti-heladas (o standby en casos de sistemas de mucha inercia térmica) 22

24 Instalación Convencional Comunitaria de Climatización por agua sin zonificación 23

25 Integración Domótica en BUS (KNX). Instalación Comunitaria por agua con zonificación 24

26 Integración Domótica en BUS (KNX). Instalación con diferentes sistemas funcionando simultáneamente 25

27 Sistemas con apoyo (o en dos pasos ) Permiten alcanzar la temperatura de consigna más rápidamente Empleados frecuentemente en instalaciones de suelo radiante Descripción del funcionamiento: Paso 1: Se encienden simultáneamente el sistema de calefacción principal (ej. suelo radiante) y el de apoyo (ej. Bomba de calor) Paso 2: Se desconecta la calefacción de apoyo (ej. Bomba de Calor) al alcanzar una temperatura próxima a la de consigna (ej. Consigna-2ºC) 26

28 Ejemplo de Sistemas con apoyo: Suelo Radiante con apoyo de Conductos 27

29 Gracias por su atención! Grupo VenDomótica El Portal del Profesional 28