Anzitutto, vediamo quali possono essere gli elementi riscaldanti che contribuiscono alla produzione di calore:
Termosifoni
Fan-coil
Pannelli radianti

I termosifoni sono in ghisa o in alluminio ed emettono calore se al loro interno circola acqua calda.

I dispositivi Fan-coil possono essere a due o a quattro tubi a secondo se vengono fatti funzionare da convettori o da rinfrescatori. Infatti nel funzionamento da convettore, i fan-coil vengono fatti attraversare da acqua calda e il calore emesso viene forzato nell’ambiente attraverso una ventola interna. Nel funzionamento da rinfrescatore si adoperano gli altri due tubi che vengono attraversati da un gas refrigerante o da acqua fredda portata a temperatura bassa attraverso una macchina frigorifera esterna.

I pannelli radianti montati a pavimento, vengono sempre attraversati da un liquido caldo che attraverso questi radiatori, si riscalda l’aria circostante la quale tende a salire verso l’alto.  

          Termosifone                                          Fan-coil

      Pannelli radianti           

Fan-coil per riscaldamento

   Fan-coil per riscaldamento e rinfrescamento

REGOLAZIONE

Supponiamo di considerare un appartamento con quattro ambienti: camera da letto, soggiorno, cucina e bagno e si vuole regolare la temperatura per ogni vano a valori diversi e in diverse ore della giornata. Per essere precisi, si desidera il seguente prospetto:

Poiché durante la giornata il sole riscalda l’abitazione e quindi gli ambienti sotto controllo, si possono spegnere i riscaldatori negli ambienti non utilizzati o regolare gli stessi in automatico.

Quindi, se si spengono i termosifoni nel soggiorno e in bagno, in questi ambienti si abbassa la temperatura mentre in camera da letto e in cucina si mantengono rispettivamente a 18°  e 20°.

Regolare la temperatura in questo modo significa utilizzare un termostato per ogni ambiente, non si ha il controllo di tutto l’impianto e questo sistema non è utilizzabile per grossi impianti. Si ricorre quindi ad un solo oggetto da programmare in modo da avere sotto controllo tutto l’impianto.

Questo apparecchio consente di regolare la temperatura voluta per ogni ambiente ottenendo un risparmio energetico del 30%. Ogni locale deve essere predisposto con una sonda per controllare e regolare la temperatura. In questo modo, la centrale di termoregolazione, collegata via bus, serve ad impostare un valore di temperatura per ogni zona (fino a 99) e a ricevere continuamente dati dalla sonda finchè non viene raggiunto il valore programmato. A questo punto, l’unità centrale impartisce l’ordine all’attuatore direttamente o tramite sonda, di bloccare l’elettrovalvola di mandata.

MODALITA’ DI INTERVENTO

La centralina di zona è composta da due collettori di mandata e di ritorno dell’acqua principali che smistano nelle quattro zone. Quattro elettrovalvole vengono applicate nei quattro tubi dell’acqua calda relative alle quattro zone.

Attraverso le sonde dislocate nei quattro locali, l’unità centrale regola la temperatura in modo indipendente agendo semplicemente sulla corrispondente elettrovalvola.

La stessa modalità viene applicata se il riscaldamento è di tipo a pannelli radianti o tramite convettori fan-coil. In ogni caso, se l’edificio è composto da più piani, vengono installate le elettrovalvole di piano che provvedono a bloccare o meno la mandata.

Nel caso di impianti a fan-coil, queste elettrovalvole vengono montati direttamente nelle unità riscaldanti bloccando il ritorno. Se si montano fan-coil a 2 tubi basta una sola elettrovalvola, mentre con quattro tubi ne occorrono quattro.

A differenza degli altri elementi riscaldanti, se si usano i pannelli radianti, la regolazione non può essere effettuata attraverso l’unità centrale in quando sono dotati di una valvola proporzionale di miscelazione tra acqua calda e acqua fredda controllata da una centralina fornita dal costruttore o attraverso o si applica una valvola termostatica.

Sostanzialmente un impianto di termoregolazione viene gestito da una unità centrale che controlla fino a 99 zone, attraverso il quale è possibile regolare la temperatura in ogni zona e a diverse fasce orarie. Ogni zona  deve contenere una sonda di temperatura, attraverso la quale ne viene rivelato il valore e messo in comparazione con quello programmato nell’unità centrale.

Gli attuatori comandano le elettrovalvole e la pompa di circolazione dell’acqua. La scelta del numero di attuatori dipende dal numero di elettrovalvole e dalla tipologia di queste. Infatti, si possono montare elettrovalvole  ON/OFF dove nell’attuatore si sfrutta un contatto ausiliario per il mantenimento. Nel caso vengano installate elettrovalvole: APRI/CHIUDI, si devono montare dei relè esterni per il mantenimento. Ad esempio, se si usa un attuatore a 4 relè si può gestire un fan-coil e le tre velocità di esso.

Ecco un esempio di termoregolazione attraverso una linea bus.

Nel caso di un impianto My Home, i dispositivi necessari sono:
1) Unità di regolazione centrale Mod. 3550
2) Sonda di zona Mod. L 4692
3) Attuatore a 2 relè o a 4 relè Mod. F 430/2   F 430/4
4)Alimentatore Mod. E 46ADCN
5)Cavo bus L 4669

Come tutte le periferiche si ha necessità di dare un indirizzamento perché possa avvenire una comunicazione. L’indirizzamento viene dato dall’installatore dopo aver fatto il cablaggio. Ogni unità ha all’interno dei ponticelli o dei dip-switch che, posizionati nello stato on oppure off determinano l’indirizzo della periferica in questione.

L’unità centrale ha un display attraverso il quale si può visualizzare lo stato di processo. Una batteria in tampone mantiene l’alimentazione e in ogni caso riceve l’alimentazione dal bus attraverso l’alimentatore remoto. L’unità centrale è corredata di un software interno dove è possibile programmare la temperatura delle zone, la fascia oraria e l’indirizzamento per dialogare con la sonda remota.

L’attuatore a due relè o a quattro relè è anch’esso dotato di sistema di indirizzamento e di connettore bus e può sopportare carichi fino a 2 A.

L’alimentatore fornisce una tensione di 27 V c.c. con una corrente max di 1.2 A ed è protetto contro i cortocircuiti.

CONFIGURAZIONE DELLA SONDA

Una volta realizzato il cablaggio che, sicuramente è la cosa più semplice, diventa un po più complessa la configurazione tra le sonde e gli attuatori affinché possano svolgere il loro compito.

Per le sonde occorre definire:
1)la zona di appartenenza
2)la modalità di controllo della pompa
3)la modalità di funzionamento (riscaldamento o raffreddamento)
4)ritardo di accensione della pompa (se necessario)

Per gli attuatori occorre definire:
1)la zona di appartenenza
2)il tipo di carico da gestire

Per la configurazione si fa uso di speciali configuratori numerici che apparentemente sembrano dei cavallotti che si inseriscono in corrispondenza delle diciture della sonda o dell’attuatore per fornire un indirizzamento. Questi configuratori contengono internamente una resistenza che, all’atto dell’inserimento, crea un livello di tensione. E perciò dunque, vengono creati nove configuratori numerici con valori di resistenza diverse in modo da creare nove diversi valori di tensione corrispondenti ad un determinato valore binario. Per avere un’idea sui configuratori, rappresentiamo qui di seguito la loro forma e inserimento.

Questi configuratori vengono inseriti sia nella sonda che negli attuatori per fornire lo stesso indirizzamento per la comunicazione.

Infatti, si nota abbastanza bene le due posizioni dei configuratori relativi alle zone ZA e ZB ciascuno dei quali determina un indirizzo di zona da 1 a 9 e quindi in totale si possono identificare 99 zone.

Oltre alle posizioni delle zone, troviamo altre quattro posizioni con la seguente identificazione:

P= si usa il configuratore 1 in questa posizione quando occorre controllare il funzionamento della pompa di circolazione la quale viene messa in funzione da un attuatore configurato nella zona 00 con configuratore 1 nella sede N.

Se il controllo della pompa è adibito al solo riscaldamento, inserire il configuratore 2 nella posizione P e la pompa.

viene messa in funzione da un attuatore configurato nella zona 00 con configuratore 1 nella sede N.

DEL= Se per esigenze tecniche è necessario ritardare l’avviamento della pompa, occorre predisporre anche un configuratore in questa posizione e il numero del configuratore indica il tempo di ritardo espresso in minuti.

MOD = Una sonda può funzionare in collaborazione con altre sonde per consentire, nella stessa zona, il valore medio delle Temperature.

SLA=Per indicare alla funzione di Termoregolazione che la sonda è Master, inserire nella sede [MOD] il configuratore CEN e nella sede[SLA] un configuratore numerico che indichi il numero di sonde Slave presenti nella zona .no ad un massimo di otto. Per configurare una sonda Slave occorre inserire nella sede [MOD] il configuratore con sigla SLA; in questo caso le sedi [P] e

[DEL]non devono essere configurate. Utilizzando la sede [SLA] numerare progressivamente tutte le sonde Slave della zona. Per la numerazione è indispensabile partire dal con.guratore n°1 e rispettare la sequenza senza saltare numeri.

CONFIGURAZIONE DELL’ATTUATORE

Affinché l’attuatore possa dialogare con la sonda, occorre che abbia lo stesso indirizzo di questa. Quindi, anche in questo caso, abbiamo due zone ZA e ZB che devono essere configurate alla stessa maniera della sonda.

Ogni attuatore può avere due relè indipendenti per azionare carichi distinti. E’ possibile escludere il funzionamento di uno dei due relè, per farlo è indispensabile inserire il configuratore OFF nella sede corrispondente a [ZB1]o [ZB2].

 Le sedi dei configuratori per l’attuatore sono i seguenti:
[ZA, ZB1] = indirizzo di zona del Relè 1
[ZA, ZB2] = indirizzo di zona del Relè 2
N1 = numero progressivo del relè 1
N2= numero progressivo del relè 2

Quanto concerne la zona di appartenenza, ogni dispositivo viene anzitutto configurato per ambiente logico. Si può definire ambiente logico un insieme di locali dove risiedono i dispositivi (per es. salotto + camera + cucina). Si definisce punto luce (PL) un singolo attuatore all'interno dell'ambiente. Quindi, un secondo ponticello determina un singolo attuatore all’interno della stessa zona con una sequenza numerica da 0 a 9. Dalla figura seguente si può notare come attraverso le zone ZA e ZB si possono avere al massimo 99 zone. A sua volta, si definisce gruppo un insieme di dispositivi appartenenti ad ambienti diversi comandati contemporaneamente da un solo comando. Allora per ogni zona si possono gestire al massimo 9 attuatori.

La definizione del gruppo di appartenenza si effettua inserendo un terzo configuratore numerico nella sede contraddistinta con la lettera G. Alcuni attuatori dispongono di più posizioni G (G1, G2 e G3) potendo appartenere a più gruppi differenti (per esempio: l'attuatore configurato con A=1, PL=3 e G=4 è il dispositivo n° 3 dell'ambiente 1 appartenente al gruppo 4). Anche per l'indirizzamento dei comandi esistono le posizioni A e PL per la definizione dei dispositivi destinatari del comando (attuatori). Per dette posizioni esistono dei configuratori numerici e con grafismo che abilitano il dispositivo ad inviare il rispettivo comando con le diverse modalità.

Ci possono essere diversi livelli di indirizzamento con le seguenti modalità:
comando punto-punto: comando diretto ad un solo attuatore identificato da un "numero di ambiente" (A) e da un numero di "punto luce" (PL). È possibile comandare più attuatori con un solo comando.
Comando ambiente: comando diretto a tutti gli attuatori con lo stesso "numero di ambiente" (A).
Comando di gruppo: comando diretto a tutti gli attuatori identificati dallo stesso "numero di gruppo" (G) pur appartenendo ad ambienti diversi.
Comando generale: comando diretto a tutti gli attuatori del sistema.

Come si può benissimo notare, la prima zona inizia con l’indirizzo 01 in quanto, l’indirizzo 00 viene assegnato in modo univoco all’unità centrale collegata via bus. Se dalla centrale selezioniamo la zona 1, il firmware sa che dovrà collegarsi ad una unità remota con indirizzo 01. L’unità remota sarà sicuramente la sonda che verrà programmata dall’installatore con indirizzo 01 attraverso i configuratori.

Ritorniamo all’attuatore. La zona ZB viene ripartita in due sottozone ZB1 e ZB2 perché contiene internamente due relè che possono essere gestiti in modo indipendente. E’ possibile escludere il funzionamento di uno dei due relè, per farlo è indispensabile inserire il configuratore OFF nella sede corrispondente a [ZB1] o [ZB2].

1° esempio:

vogliamo configurare e collegare un attuatore a due relè che controlli due elettrovalvole (tipo ON/OFF) in due zone diverse ( Zona 1 e Zona2 ) con un numero progressivo pari a 1.

La programmazione dell’attuatore sarà :

ZA   ZB1  N1  ZB2   N2

0       1      1     2      1

Il valore 01 si riferisce alla zona 1 con numero progressivo pari a 1. ZB2 = 2 si riferisce al relè che controlla la zona 2.

2° esempio

Configurazione e collegare l’attuatore a 2 relè per il controllare due caloriferi elettrici nella medesima zona (zona 4), i numeri progressivi nella zona sono 1 e 2.

In questo esempio i due caloriferi si trovano nella stessa zona dove i due relè vengono comandati in modo indipendente e perciò l’attuatore si configura nel seguente modo:

ZA   ZB1   N1   ZB2    N2    

0       4       1      4        2

esempio n°3:

Configurazione e collegamento dell’attuatore a 2 relè per il controllo di una pompa zonale (in zona 7), il numero progressivo nella zona è 1. Il relè RL2 essendo inutilizzato viene escluso.

Esempio n°4:

configurazione e collegamento dell’attuatore a 2 relè per il controllo di due pompe di circolazione (zona 00), i numeri progressivi nella zona sono 1 e 2.

ATTUATORE A 4 RELE’

Per un attuatore a quattro relè  sono presenti sei sedi per i configuratori rispettivamente:

[ZA] [ZB1] [ZB2] [ZB3]  [ZB4] [N]

[ZA] [ZB1] = indirizzo di zona relè 1

[ZA] [ZB2] = indirizzo di zona relè 2

[ZA] [ZB3] = indirizzo di zona relè 3

[ZA] [ZB4] = indirizzo di zona relè 4

[N] = numero progressivo di zona

I relè montati a bordo del dispositivo sono indipendenti e possono essere usati per azionare quattro carichi distinti con funzione ON/OFF. Quindi se tutti i configuratori [ZN] sono diversi tra loro, i quattro relè si configurano per comandare i quattro carichi in quattro zone diverse.

Nello schema riportato riportato sotto, viene indicata la corrispondenza tra le sedi dei configuratori ed i contatti dei relè.

E’ possibile escludere il funzionamento di uno o più relè, per farlo è indispensabile inserire il configuratore OFF nella sede [ZB] corrispondente al relè inutilizzato. Non è possibile invece escludere RL1.

L’attuatore può essere utilizzato anche per controllare due carichi singoli con funzione Apri/Chiudi, ad esempio elettrovalvole con comando di apertura e di chiusura. Per la gestione di questi carichi è necessario configurare l’attuatore con l’interblocco logico dei relè, inserendo in [ZB] due configuratori consecutivi identici, cioè [ZB1]=[ZB2] e [ZB3]=[ZB4]. Per l’utilizzo dei contatti considerare C1 e C2 rispettivamente per l’apertura e per la chiusura della prima valvola ed i contatti C3 e C4 per l’apertura e la chiusura della seconda valvola.

I contatti dei relè assumono funzioni differenti nel caso in cui si utilizzi l’attuatore per il controllo di fan-coil. Per attuare questa funzione occorre inserire in posizione [ZB] quattro configuratori uguali, cioè [ZB1]=[ZB2]=[ZB3]=[ZB4]. Il contatto C1 è di tipo ON/OFF e comanda la valvola, i contatti C2, C3 e C4 controllano rispettivamente la velocità minima, media e massima della ventilazione. La velocità di ventilazione viene selezionata automaticamente dalla funzione di Termoregolazione in base alla

differenza tra temperatura impostata dall’utente e temperatura ambiente.

Non è possibile utilizzare questo attuatore per comandare la pompa di circolazione dell’impianto (configurazione in zona 00) e per comandare più carichi distinti appartenenti alla medesima zona.

Esempio 5:

Configurazione e collegamento dell’attuatore a 4 relè per il controllo di quattro elettrovalvole (tipo ON/OFF) in quattro zone diverse (zona 11, zona 12, zona 15 e zona 18), il numero progressivo della zona è 1.

Esempio 6:

Configurazione e collegamento dell’attuatore a 4 relè con interblocco per il controllo di due elettrovalvole con comando di apertura e chiusura nelle zone 2 e 3, il numero progressivo nella zona è 2.

Se la funzione Termoregolazione viene impiegata per gestire un impianto semplice non è necessario interagire con la Centrale tramite la voce “Configura zone” presente nel menu “Manutenzione” ma è sufficiente inserire i configuratori nei dispositivi. Si definisce impianto semplice un impianto che per ogni zona ha un solo attuatore per riscaldamento e/o un solo attuatore per raffrescamento.

In sostanza una zona semplice possiede un attuatore che controlla solamente carichi di tipo ON/OFF (elettrovalvole, pompe, fan-coil a singola velocità e radiatori elettrici). Può essere azionata solamente una pompa di circolazione per tutto l’impianto. La sonda va sempre configurata inserendo nelle sedi [ZA] e [ZB] due configuratori che identificano il numero della zona controllata. Se necessario è possibile configurare anche la sede [SLA] per definire la funzione master o slave, la sede [P] per la modalità di gestione della pompa e la sede [DEL] per il ritardo di accensione della pompa.

Tramite la configurazione della sede [MOD] si definisce praticamente se la zona gestisce un impianto di riscaldamento(0), di raffrescamento(1) o un impianto misto(2).

A seconda della funzione che si desidera realizzare, oltre alla sede [MOD] della sonda è necessario configurare anche l’attuatore corrispondente. Per l’operazione di configurazione seguire la procedura riportata di seguito.

ZONA DI SOLO RISCALDAMENTO

Configurazione sonda:

inserire nella sede [MOD] il configuratore n°0;

inserire nelle sedi [ZA] e [ZB] i configuratori corrispondenti al numero di zona.

Configurazione attuatore:

• inserire nella sede [N] il configuratore n°1;

• inserire nelle sedi [ZA] e [ZB] i configuratori corrispondenti al numero di

zona (gli stessi inseriti nella sonda).

ZONA DI RISCALDAMENTO E RAFFRESCAMENTO

Configurazione sonda:

inserire nella sede [MOD] il configuratore n°2;

• inserire nelle sedi [ZA] e [ZB] i configuratori corrispondenti al numero di zona.

Configurazione attuatore riscaldamento:

• inserire nella sede [N] il configuratore n°1;

• inserire nelle sedi [ZA] e [ZB] i configuratori corrispondenti al numero di zona (gli stessi inseriti nella sonda).

Configurazione attuatore raffrescamento:

• inserire nella sede [N] il configuratore n°2;

• inserire nelle sedi [ZA] e [ZB] i configuratori corrispondenti al numero di zona (gli stessi inseriti nella sonda).

Nel calcolo degli assorbimenti è necessario considerare anche la disponibilità di corrente in funzione alla lunghezza del cavo BUS. Durante il dimensionamento rispettare quindi le seguenti regole:

• la lunghezza del collegamento fra l’alimentatore e il dispositivo più distante non deve superare i 250m;

• la lunghezza totale dei collegamenti non deve superare i 500m;

• la massima corrente disponibile all’estremità di un cavo telefonico lungo 250m è di 400mA, mentre per un cavo BUS art. L4669 è di 600mA;

• ai fini di una ripartizione ottimale delle correnti sulla linea BUS è consigliabile porre l’alimentatore in posizione intermedia.

a. Se si deve estendere un impianto a bus con soli dispositivi Termoregolazione, le posizioni I3 e I4 dell’interfaccia dovranno essere configurate con indirizzi I3=1÷9 e I4=1÷9 totalmente indipendenti dagli indirizzi dei dispositivi

b. Se si deve estendere un impianto a bus con dispositivi Automazione e Termoregolazione, le posizioni I3 e I4 dovranno essere configurate in funzione della configurazione dei dispositivi Automazione presenti nei due impianti connessi tra loro. In riferimento all’illustrazione, supponendo ad esempio che I3=3, I4=2:

• sul bus di ingresso (IN) gli indirizzi dei dispositivi Automazione devono essere compresi tra A=1 / PL=1 e A=3 / PL=1;

• sul bus di uscita (OUT) gli indirizzi devono essere compresi tra A=3 /PL=3 e A=9 /PL=9 o all’indirizzo della interfaccia successiva. E’ importante sottolineare che tutti i dispositivi Termoregolazione presenti sulle tratte dell’impianto dovranno essere configurati in modo totalmente indipendente dalla configurazione dei dispositivi Automazione. In ogni caso nessun dispositivo di automazione deve essere configurato con lo stesso indirizzo (A,PL) dell’interfaccia F422 (I3, I4).

INTEGRAZIONI CON ALTRE FUNZIONI CON ALTRE FUNZIONI

I dispositivi della funzione Termoregolazione possono condividere lo stesso cavo BUS delle altre applicazioni My Home di automazione e gestione energia (cavo grigio). Se uno stabile è gia predisposto con il BUS automazione o gestione energia è possibile quindi aggiungervi in qualsiasi punto dell’impianto gli articoli

Termoregolazione, previa installazione di una scatola art. 503E per la centrale art. 3550, di una o più scatole posizionate ad una altezza di 1,5m per ogni sonda di temperatura e di un centralino con spazio adeguato per gli attuatori DIN.

Quanto sopra, vale anche nel caso l’impianto My Home pre-esistente sia caratterizzato da più impianti Automazione connessi tra loro mediante l’impiego di interfacce art. F422 configurate nella modalità “espansione logica”.

In caso di impianti con “espansione logica” non esiste nessun vincolo di installazione per i dispositivi di Termoregolazione, che possono essere installati in qualsiasi punto dell’impianto.

Pertanto, ai .fini del corretto dimensionamento dell’impianto, occorre solamente verificare la lunghezza dei collegamenti realizzati con il cavo BUS e gli assorbimenti totali dei dispositivi come prescritto nel presente documento.

Per impianti in cui è presente anche la funzione di antintrusione, la Termoregolazione non deve essere installata sullo stesso bus dell’antintrusione, ma deve essere presente un’interfaccia F422 tra i due bus.