Sistemas de control vía radio por Antonio Moreno

Un camino fácil hacia el pleno control de la instalación eléctrica

Hoy en día se espera que la instalación eléctrica ofrezca al usuario un alto grado de eficiencia, confort y flexibilidad. Por ejemplo, a través del apagado o encendido centralizado de la iluminación, mediante la reproducción de escenas ambientales con una simple pulsación, por el ahorro que aporta la detección de presencia y, en materia de seguridad, mediante el control de la vivienda o el edificio y sus accesos.

Para optimizar el control de una instalación y conseguir estas prestaciones, Jung Electro Ibérica, comercializa en España, Portugal y América Latina sistemas de gestión de instalaciones basados en el estándar mundial KNX. En los últimos años se han realizado un gran número de instalaciones de manera exitosa. KNX es, por tanto, un sistema que merece total confianza por su probada fiabilidad y su alta flexibilidad. Además, su instalación es relativamente sencilla, puesto que únicamente requiere pasar un cable bus de control por toda la instalación.

No obstante, en muchas ocasiones -especialmente en obras de rehabilitación- no se ha previsto la instalación un cableado adicional, en previsión de futuras ampliaciones o modificaciones. O tampoco es posible pasar ese bus de control, puesto que no es fácil abrir nuevas canalizaciones. Es decir, hay numerosos casos en los que la implantación de un sistema de automatización como KNX no es posible por cuestiones puramente constructivas. Desafortunadamente, la mayoría de las veces se acaba descartando la modificación de la instalación eléctrica para evitar los altos costes económicos y las molestas obras que conlleva implementar nuevas canalizaciones.

Para estos casos, el sistema de control Vía Radio es la mejor solución, pues permite aumentar la funcionalidad y el confort de la instalación eléctrica existente de manera rápida y sencilla. Su principal ventaja radica en que, además de estar basado en la misma filosofía que KNX, es compatible con esta tecnología, y no requiere ningún elemento de control central ni molestas obras de canalización.

Elementos del Sistema

Los componentes del sistema Vía Radio se dividen en tres grupos: emisores, receptores y repetidores. Éstos, se comunican entre ellos mediante una señal portadora de radio de 433,42 MHz -dentro de la banda de frecuencia ISM- que es la asignada para aplicaciones científicas, industriales y sanitarias. Esta banda de frecuencias permite penetrar los materiales con facilidad, por lo que los emisores de vía radio pueden comunicar con receptores localizados en otras habitaciones.

El sistema es capaz de transmitir telegramas mediante el procedimiento de modulación de amplitud (Ver esquema). La señal de radio no necesita ser dirigida. Además, este sistema trabaja con potencias de transmisión muy bajas, por lo que no tiene absolutamente ningún efecto sobre el cuerpo humano. Por otra parte, el montaje y la puesta en marcha de estos componentes es muy sencilla.

Elementos emisores

Estos dispositivos son los encargados de recibir información de su entorno, manual o automáticamente, y enviarla a los receptores en forma de telegrama a través de las ondas de radio. A continuación se relacionan los principales dispositivos, en este caso los fabricados y comercializados por la marca Jung.

Teclado empotrable

Este aparato modular pertenece al grupo de los emisores, de 1 a 4 canales. Puede controlar hasta 4 receptores, y también permite lanzar el comando "todo off/on", y escenas ambientales. Funciona con pilas, e independiente de la instalación eléctrica, por lo que se puede colocar donde se desee, o donde se necesite tener un pulsador.

Mando a distancia portátil

Envía telegramas de radio al pulsar sus teclas. Dispone de 8 canales, cada uno de los cuales puede pertenecer al grupo A, B o C, es decir, se dispone de un total de 24 canales. Se pueden enviar comandos de accionamiento, regulación y de control de persianas desde cualquier canal. Posee además teclas de "todo encendido/on" y otra de "todo apagado/off", desde las que se podrán enviar comandos de accionamiento general de la iluminación.

Puede incorporar además 5 teclas con las que se crean y reproducen escenas, que pueden estar compuestas de iluminación y de persianas. La tecla máster permite regular hacia arriba o abajo toda la escena al completo.

Teclado emisor de superficie

Otra interesante posibilidad son los teclados emisores. Al igual que los mandos a distancia portátiles, estos aparatos no necesitan ningún tipo de cableado, puesto que funcionan con pilas. En realidad se trata de una variante de mando a distancia diseñada para estar montada fija en aquellos lugares donde no se pueda instalar una caja de empotrar. Se instalará allí donde se necesite, incluso sobre una superficie de cristal.

Para integración de interruptores o pulsadores ya existentes en la instalación compacta, se pueden montar, dentro de una caja de empotrar universal, emisores universales vía radio.

Multisensor Vía Radio

El multisensor Vía Radio representa también una interesante alternativa cuando se desea adaptar al sistema cualquier tipo de sensor con salida libre de potencial, o bien cuando simplemente es necesario rehabilitar una instalación ya existente configurada con cualquier serie de mecanismos del mercado.

Este emisor de 4 canales es especialmente compacto. Funciona a pilas, lo cual lo hace independiente de la instalación de potencia, y así se puede instalar donde sea necesario. Sus cuatro entradas pueden ser conectadas con mecanismos interruptores o pulsadores, y su funcionalidad se configura mediante unos dip-switches.

Detectores de movimiento y presencia

La gama de emisores de radio se completa con detectores de movimiento y presencia. Estos mecanismos permiten controlar los receptores de radio de forma automática, en función de los movimientos que se detecten dentro de las zonas establecidas. El hecho de ser inalámbricos representa una gran ventaja, puesto que el instalador puede buscar la mejor ubicación para ellos sin preocuparse de cómo llevar los cables hasta ese lugar.

La flexibilidad de este detector abre un campo de aplicación: La posibilidad de colocar un control de luz por presencia, incluso si no se pueden pasar cables. Este detector se coloca allí donde se necesita, sin necesidad de caja de empotrar ni cables. Una solución rápida y sencilla para obras de rehabilitación. Ideal para oficinas y salas de reuniones, donde se desee ahorrar energía encendiendo la luz solamente cuando sea necesario. En combinación con un mecanismo dimmer, también se puede hacer un control constante de nivel de iluminación. Existe en versión de montaje en techo, o bien empotrable en pared.

Detector vía radio de 180°

Montado a una altura de 2,40 m, este detector tiene un alcance semicircular de 16 x 32 m. Este dispositivo envía órdenes a la central de potencia, desde la cual se ajusta tanto el retardo como la luminosidad ambiental por debajo de la cual debe empezar a detectar.

Funciona con una pila compacta de 9 v. Las señales serán recibidas por la central de potencia, donde se establecen los ajustes de retardo y nivel de luminosidad. Esta central admite un total de 30 receptores que permiten cubrir amplias áreas.

Elementos receptores o actuadores

Los aparatos receptores, también llamados actuadores, son los encargados de recibir y ejecutar las órdenes que llegan desde los emisores de Vía Radio. Existe una amplia gama de estos aparatos, dependiendo siempre del tipo de carga a controlar y del encapsulado o sistema de montaje del aparato. La señal de radio es captada por una antena, y enviada a un amplificador, que separa la señal útil de la portadora, gracias al microprocesador que lleva integrado. Este proceso garantiza un alto grado de fiabilidad en su funcionamiento.

En el caso de Jung, y atendiendo a su clasificación en función del tipo de carga a controlar, encontramos básicamente tres familias: los actuadores ON/OFF (solo accionamiento), los actuadores dimmer, que pueden ser para incandescencia, halógenas o fluorescencia, y los actuadores para control de persianas.

Si los clasificamos en función del sistema de montaje, se dispone, por un lado, de receptores empotrables en caja universal. Éstos tienen la ventaja de ir montados como si fuesen un interruptor convencional, pero con un receptor de radio incorporado en la tecla. Por tanto, podemos manejarlos a través de un emisor de radio o también pulsando manualmente sobre la tecla.

Por otra parte, existen receptores sin tecla para montar en caja empotrable, así como actuadores para montaje en falso techo. Este componente incorpora una salida a relé de gran capacidad de conmutación, que puede ser tipo interruptor o impulso. Se pueden montar en falso techo y disponen de entrada auxiliar para accionamiento desde pulsadores externos.

Otra modalidad son los receptores actuadores para montaje en carril DIN, ubicados en un armario eléctrico. Con ellos se abre un abanico de aplicaciones. Los actuadores se colocan allí donde están los cables de potencia: En el cuadro de distribución. La cabeza de radio recibirá los telegramas que vienen de los emisores, para repartirlos entre los actuadores.

Actuador de persianas

Este actuador está compuesto de un mecanismo 230 ME para control de persianas, más una tecla sensora JM con receptor de radio que permite controlar mediante telegramas de radio los mecanismos a relé, bajo ruido y reguladores empotrables. Podremos controlar la persiana pulsando la tecla sensora localmente, o bien mediante señales de radio. Existen variantes que permiten la conexión de sensores de rotura de cristales o de sol.

Actuador de 1 o 2 canales

Cuando trabajamos en espacios reducidos, entra en juego este modelo disponible para accionar iluminación. Gracias a sus reducidas dimensiones puede ser montado dentro de una caja universal, detrás de una base de enchufe, por ejemplo.

Dimmer - Regulador de fluorescencia

El dimmer universal para falso techo o montaje DIN permite el accionamiento y regulación de toda clase de incandescentes, halógenas de 230 V y de bajo voltaje. Existe también una versión para regular fluorescentes. Este regulador puede accionar y regular fluorescentes equipados con reactancias electrónicas sistema 1 – 10 V. Se monta en falso techo, y también incorpora función de escenas. Todos ellos pueden ir acompañados de amplificadores de potencia cuando la instalación lo requiere.

Teclado universal de KNX con receptor de radio

Este componente necesita ir conectado a un acoplador de bus del sistema KNX, y materializa un interface de comunicación entre ambos sistemas. Así es posible convertir comandos de radio en telegramas interpretables por los actuadores KNX.

Aplicaciones del Sistema

El sistema Vía Radio tiene múltiples aplicaciones, centradas especialmente en el control de persianas y de iluminación. A continuación describimos algunas de ellas:

Control de la iluminación

Imaginemos el caso de una habitación donde hasta ahora solamente existía un interruptor para encender la luz, junto a la puerta, y que ahora el propietario modifica el mobiliario, reconvirtiendo dicha habitación en un dormitorio. Será necesario, pues, poner dos conmutadores, uno a cada lado de la cama. Si se ha de hacer con material convencional, no quedará más remedio que abrir canalizaciones en la pared, con el consiguiente coste económico y trastornos que causan las obras. Con el sistema Vía Radio, bastará con sustituir el interruptor existente por un actuador empotrable con tecla sensora, y poner dos teclados emisores a los lados de la cama. El resultado final es una instalación realizada sin ruidos, sin obras, limpiamente.

Control de persianas

Supongamos ahora el caso de un edificio o vivienda donde se instalan persianas motorizadas y se desea poner un mando central desde donde poderlas bajar o subir de forma centralizada.

Una vez más, el sistema convencional requiere practicar una canalización que una todas las persianas de la edificación, para después pasar los cables de control necesarios para realizar la centralización. De nuevo los sistemas Vía Radio aportan una interesante solución. Basta con sustituir los pulsadores de las persianas por actuadores con tecla receptora de vía radio, y después instalar en cualquier sitio un teclado emisor desde el que se pueda mandar una orden centralizada a todos los actuadores.

También existe la posibilidad de manejarlas por grupos. Es decir, en un mismo teclado disponer de pulsadores que suban y bajen las persianas de la planta baja, otros de ellos para la planta primera, y otros para el total de los motores.

Control de escenas

El control de escenas también representa una interesante aplicación para este sistema. Se pueden memorizar diferentes escenas luminosas, sin límite de los canales participantes en cada escena. A partir de aquí, con una sola pulsación sobre un botón de un mando a distancia, teclado o multisensor de vía radio, será suficiente para reproducir una determinada combinación entre las luces, persianas, y otros accionamientos. Se trata, por tanto, de una buena aplicación para escaparates, salas de actos, salones comedores en viviendas y restaurantes, etc.

 

Programación del sistema vía radio

Los sistemas de control vía radio han sido concebidos para facilitar la tarea del instalador electricista. Por lo tanto, se les ha dotado de un sencillísimo sistema de configuración. Así, no es necesario ningún tipo de programación por ordenador.

En el sistema Vía Radio de Jung, la base de todo el procedimiento de programación radica en que son los actuadores o receptores los que guardan todos los códigos de programa. Es decir, cada actuador cuenta con un promedio de 30 posiciones de memoria, en cada una de las cuales puede guardar el número de serie y el canal de un emisor de vía radio. A partir de aquí, el proceso es muy simple. Cuando el aparato reciba una señal de radio proveniente de un canal de un emisor cuyo código esté grabado en alguna de las memorias, el receptor ejecutará la orden correspondiente. En caso contrario, el telegrama será ignorado.

Así pues, cada emisor del sistema de control Vía Radio sale de fábrica con un número de serie que es único para él, y que será enviado en cada transmisión que realice dicho aparato. De esta forma, el hecho de tener dos instalaciones de radio vecinas no representa ningún problema, puesto que un receptor siempre es capaz de identificar si una determinada orden viene de un emisor que él tiene programado en su memoria o no.

En cuanto al procedimiento de programación en sí, se realiza con tres sencillos pasos:

  1. Poner el receptor en modo de programación, situando el selector en modo Prog, o bien pulsando la tecla sensora durante más de 3 segundos, dependiendo del tipo de actuador.

  1. Pulsar el canal deseado del emisor, hasta que el LED quede fijo, o el pitido sea continuo.
  2. Sacar el receptor del modo de programación poniendo el selector en modo OFF, o bien con pulsación corta sobre la tecla, dependiendo del tipo de actuador.

 Para borrar una asociación ya hecha, basta con repetir este mismo proceso.

Alcance del Sistema

El alcance nominal del sistema de radio depende del emisor que se esté utilizando. En el caso de los mandos portátiles Jung son 100 metros a campo libre. Evidentemente, la existencia de obstáculos tales como paredes, puertas, muros, suelos o techos irá reduciendo el alcance de la señal. El porcentaje de esa reducción depende en gran medida del grosor de los obstáculos, pero especialmente del material del que estén hechos, siendo el metal el mayor enemigo de la transmisión vía radio.

En el esquema siguiente, se muestran los coeficientes de penetración de la señal de radio para diferentes materiales:

Antonio Moreno Barroso
Director Técnico
Jung Electro Ibérica, S.A.

Sobre Antonio Moreno

Es Ingeniero Técnico Industrial, de la rama electrónica. Su trayectoria profesional ha estado siempre ligada a la automatización. Desde el año 1995 forma parte de la plantilla de Jung en España. Actualmente es el Director Técnico de Jung Electro Ibérica, S.A. y Presidente de la Asociación KNX España.

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