El sistema KNX ofrece diversos beneficios para el funcionamiento automatizado de edificios y viviendas. Además, reduce sustancialmente el trabajo de los cableados eléctricos en el interior del edificio y disminuye aún más el riesgo de incendios y el mantenimiento de los equipos. Asi lo explica Olfer en este post.
KNX para edificios de nueva construcción
La demanda de comodidad y versatilidad, ya sea en casa o un edificio comercial, está creciendo rápidamente en los últimos años. Esto implica un complejo sistema de control inteligente flexible, fácil de instalar, seguro y de bajo consumo para el control de edificios inteligentes. En el pasado, este tipo de sistemas eran bastante complicados de montar en términos de cableado porque cada función del dispositivo necesita su propio cable de control físico tal como muestra la Figura 1. Además, requieren una gran cantidad de esfuerzo en términos de diseño e instalación previa y más tarde entraña una gran dificultad su mantenimiento. Sin olvidar que tal cantidad de cables suponen un alto riesgo de incendio para cualquier sistema.
Se comenzó a desarrollar por tanto un nuevo tipo de instalación para la comunicación unidireccional entre controlador, sensor y actuador conocido como sistema KNX. El sistema KNX se basa en la instalación de un bus de control independiente formado por dos hilos en el interior de una manguera que transmite señales entre los dispositivos instalados en paralelo al cable de red. Por lo tanto el sistema KNX reduce sustancialmente el trabajo de los cableados eléctricos en el interior del edificio y disminuye aún más el riesgo de incendios y el mantenimiento de los equipos.
Figura 1. Sistema tradicional (izquierda) frente a sistema KNX (derecha).
Fuente de alimentación para bus KNX
El sistema KNX que hemos visto anteriormente se trata de un modelo muy simple, con pocos dispositivos, pero también existen sistemas muy complejos con cientos de dispositivos para su uso dentro de un mismo edificio. En ambos casos, se necesita una fuente de alimentación KNX para alimentar el bus. En esta parte, se explica por qué una fuente de alimentación KNX es esencial para el entorno del bus KNX y no puede ser reemplazada por una fuente de alimentación conmutada de tipo convencional.
El primer escenario es un sistema simple formado por dos dispositivos integrados en el bus KNX tal como se muestra en la Figura 2 (botón de ducha de pared y pulsador para controlar las persianas eléctricas). Cuando el usuario pulsa el botón con el fin de subir la persiana y ver a través de la ventana, el sistema no está funcionando. El comando digital que parte del botón no se puede transmitir al actuador para el control de la persiana porque el bus KNX no está alimentado.
En el segundo escenario tenemos una fuente de alimentación convencional de 30 Vcc alimentando el bus. Ahora a través del botón podríamos transmitir la señal de salida, el llamado pulso activo, hacia el bus. Sin embargo, el actuador todavía no es capaz de recibir y enviar una respuesta correcta porque esta señal no está integrada dentro del protocolo KNX.
En el tercer escenario se añade una fuente de alimentación KNX con filtro integrado en el sistema. Cuando el botón transmite la señal de pulso activo hacia el bus, la fuente de alimentación KNX emite como respuesta otro pulso regulado gracias al filtro que lleva integrado. Los datos se transmiten en serie y de acuerdo con unas reglas fijas (protocolo). De esta forma se “empaqueta” la información que se envía en forma de telegrama a través del bus desde un sensor hasta uno o varios actuadores. Los telegramas se modulan de tal forma que un “cero lógico” se transmite como pulso. La “no-recepción” de ningún pulso se interpreta como un “uno lógico”. Esta secuencia de «0» y «1» representa la función que dirigimos desde el actuador al sistema de persianas.
En este último escenario el sistema KNX está funcionando correctamente. Podemos añadir más dispositivos KNX, para regular la calefacción, seguridad … etc., que se regirían por el mismo principio de funcionamiento y formarían parte del mismo bus de comunicaciones para una máxima flexibilidad.
Para la transmisión y recepción de señales en el bus cada dispositivo KNX consume 10 mA de la fuente de alimentación. Por tanto, en el caso de que la fuente de alimentación KNX tenga una corriente de 640 mA, significa que el número máximo permitido de dispositivos en el bus es de 64 unidades. Una fuente de alimentación KNX con filtro integrado será crucial para mantener el funcionamiento normal de este tipo de bus KNX.
Figura 2. Escenario 1 con el bus sin accionar (izquierda)
Escenario 2: el bus es accionado pero no por una fuente KNX (medio)
Escenario 3: El bus está completo y trabajando con protocolo KNX enviando las señales binarias, 0 y 1, para una correcta comunicación
El tamaño importa
Todo dispositivo KNX, incluido el control, sensores y actuadores están, en general, instalados en un armario dentro de un edificio. La dimensión del dispositivo KNX debe ser diseñado de acuerdo con la norma DIN 43880 para asegurar la uniformidad de la instalación. La anchura del dispositivo KNX está formado por una o múltiples unidades estándar (U) y, por definición, cada U no debe superar los 18 mm. Los principales modelos de fuentes KNX del mercado con una corriente de 640 mA, tienen 4U de ancho o más. La aparición de un nuevo producto con un diseño más delgado (3U) nos permite la instalación de otros dispositivos KNX en el mismo espacio dentro el armario dotando de mayor funcionalidad a los edificios inteligentes.
Conclusión
El sistema KNX ofrece una gran cantidad de beneficios para el funcionamiento automatizado de edificios y viviendas. La fuente de alimentación KNX es un elemento clave dentro del bus de comunicaciones para ejecutar el entorno KNX sin problemas. Con más de 30 años de experiencia con fuentes de alimentación de tipo industrial, el modelo KNX-20E de MEAN WELL está diseñado para ser un sistema fiable y seguro como solución en los sistemas de bus KNX.
Autor: Wen Wu. E-mail: wen@meanwell.eu
Edición: Noelia Mateos. E-mail: nmateos@olfer.com
