Efficienza energetica: il controllo intelligente delle coperture per finestre con KNX

Secondo il Programma delle Nazioni Unite per l'ambiente, gli edifici utilizzano circa il 40% dell'energia globale: Andy Ellis spiega quindi in che modo il controllo intelligente delle coperture per finestre possa contribuire a una maggiore efficienza energetica degli edifici.

L'apertura di una finestra viene coperta per motivi di privacy o per evitare la luce. Quando blocchiamo i passaggio della luce del sole, interrompiamo anche la radiazione solare, riducendo così il guadagno termico della stanza. Il contrario avviene quando fa freddo, cioè la copertura può in qualche misura prevenire la perdita di calore. Tuttavia, il controllo delle coperture per finestre è una questione di gran lunga più complessa di quanto non sembri a prima vista; vediamo quindi innanzitutto cosa si intende per coperture.

Tipi di coperture per finestre

I tipi più comuni di coperture per finestre sono gli avvolgibili e le tende, sebbene ne esistano molti altri, come tende a pacchetto, veneziane, tende verticali e orizzontali, jalousie (persiane o tapparelle esterne), tapparelle oscuranti o tapparelle integrate nelle lastre dei doppi vetri. Tutte possono essere azionate manualmente o elettricamente. Per precisione, aggiungeremo anche il vetro elettrocromico.

Tipi di coperture per finestre

Come regola generale, le coperture per finestre elettriche si azionano tramite un motore AC con alimentazione di rete a 220-240V o un motore 24V DC. Alcuni sistemi funzionano con motore 12V DC, sebbene siano meno comuni.

I motori AC con tensione di rete hanno due avvolgimenti, denominati "avvolgimenti split". Uno aziona il motore in una direzione, l'altro in direzione opposta. Il cavo di alimentazione ha quindi un unico neutro utilizzato per entrambi gli avvolgimenti e due in tensione, L1 import_contentamp; L2, che alimentano rispettivamente l'avvolgimento 1 e l'avvolgimento 2. È necessario prevedere un interblocco per arrestare entrambi gli avvolgimenti azionati contemporaneamente.

I motori DC a bassa tensione hanno un unico avvolgimento. Per invertire il senso di rotazione, è necessario commutare la polarità dell'avvolgimento, per cui i motori a bassa tensione sono denominati "a polarità inversa". I motori a tensione di rete sono solitamente più silenziosi di quelli a bassa tensione.

Controllo delle coperture delle finestre con KNX

Utilizzando i motori come riportato sopra, i collegamenti si possono alimentare e cablare direttamente con un relè KNX. Esaminando il listino dei prodotti principali dei costruttori KNX, vediamo che quasi tutti hanno un dispositivo con relè tapparelle da utilizzare con motori a tensione di rete o bassa tensione. Il relè può essere montato su guida DIN (solitamente a 4 od 8 canali) o inserito in una backbox (solitamente a canale singolo o doppio). Quando il meccanismo del motore è operativo, qualsiasi server o switch KNX (app) sarà in grado di effettuare il movimento in una direzione.

Spesso le unità con controllo a contatti puliti sono dotate di binari per tende (accorciare semplicemente i contatti per facilitare il funzionamento) e, anch'esse, sono collegabili direttamente a qualsiasi relè KNX.

In tempi più recenti, i costruttori hanno iniziato a integrare serie di chip KNX direttamente nel dispositivo stesso.

In ambito commerciale, le unità di azionamento per le coperture delle finestre motorizzate comprendono solitamente una SMI (Standard Motor Interface), per cui la risposta dei costruttori KNX è stata la fornitura di interfacce SMI per portare il controllo di queste coperture nel sistema KNX.

Altre funzionalità con KNX

Oltre al funzionamento manuale, il controllo KNX può essere utilizzato in molti altri modi per aumentare il comfort e l'efficienza. Per esempio, si può programmare il sistema in modo che apra e chiuda automaticamente le tapparelle al tramonto o all'alba, utilizzando le opzioni di ombreggiatura per bloccare semplicemente il sole in una bella giornata o creare ombra, il che è particolarmente importante in edifici commerciali di grandi dimensioni. Le azioni sono programmabili in base all'ora del giorno e/o collegate a sensori. Per esempio, in funzione dei livelli di luce e calore predominanti in un ambiente, il sistema può decidere di accendere le luci e chiudere le tapparelle (anzichè spegnere il condizionatore) oppure aprire le tapparelle e spegnere le luci.

Il futuro è luminoso, nonostante il COVID-19

Secondo il report 'Blinds and Shades - Global Market Trajectory import_contentamp; Analytics' di Global Industry Analysts, Inc, "Nella crisi provocata dal COVID-19, si prevede che il valore del mercato globale di tapparelle e persiane, stimato a US0,4 miliardi nel 2020, sarà rivalutato a US2,4 miliardi entro il 2027, con una crescita del CAGR [tasso annuo di crescita composto] del 2,6% nel periodo esaminato 2020-2027."

Inoltre, secondo il report 'Smart Window Market - Growth, Trends, COVID-19 Impact, and Forecasts (2021 - 2026)' di Mordor Intelligence, "La pandemia di COVID-19 ha influito sui settori di tutto il mondo. Anche il settore delle Smart Window è stato colpito dall'interruzione della supply chain, ma ha beneficiato della maggiore attenzione derivante dal successivo aumento di interese nell'ecosistema Smart Home sul mercato."

In riferimento al Regno Unito, circa due terzi delle coperture per finestre motorizzate sono venduti sul mercato commerciale e, sebbene le cifre di vendita effettive riferite alle coperture per finestre motorizzate non siano facilmente reperibili, data l'enfasi crescente sul riscaldamento globale e l'esigenza di migliorare l'efficienza degli edifici, possiamo prevedere che il mercato continuerà a crescere di pari passo con il resto del mondo.

Conclusione

Utilizzare KNX per controllare le coperture per finestre motorizzate non è soltanto un piacevole passatempo! Un sistema KNX ben concepito distribuirà la temperatura in modo più uniforme in un edificio e può garantire efficienza e risparmi significativi in locali residenziali e commerciali. Attualmente, specifier e installatori KNX, se non ancora coinvolti nel settore, farebbero bene ad aggiungere le coperture per finestre automatizzate al loro portafoglio.

Andy Ellis è il fondatore e l'amministratore delegato di Household Automation Ltd e della sua consociata Knxion Ltd, che forniscono servizi di consulenza, progettazione, installazione e assistenza post-vendita nell'ambito dell'automazione degli edifici a clienti coinvolti nella realizzazione di proprietà commerciali e residenziali.

www.household-automation.co.ukwww.knxion.co.uk