Casa Inteligente

OBJETIVO

Este proyecto tiene como objetivo realizar el diseño de la instalación eléctrica y domótica de una vivienda unifamiliar de tres plantas con jardín.

El proyecto incluye el dimensionado de la instalación eléctrica a partir de la conexión a la red de distribución de baja tensión hasta la instalación interior de la vivienda cumpliendo con todas las normativas vigentes.

La instalación domótica tiene como objetivo que el usuario de la vivienda pueda tener una vida más confortable, ya que el sistema permitirá tener un control global sobre la iluminación, control de persianas, climatización y sistemas de seguridad.

El sistema elegido para la realización de la instalación domótica es el EIB, un sistema descentralizado donde los diferentes componentes se comunican entre ellos mediante un bus. Se realizará la elección de los componentes que más se ajusten a las necesidades de la vivienda.

ALCANCE DEL PROYECTO

Se pretende realizar el diseño de la instalación eléctrica con suministro a un único usuario.

• Dimensionar la instalación de enlace.

• Previsión de cargas y elección de la potencia a contratar para nuestro suministro.

• Creación de la puesta a tierra de la instalación.

• Cableado y conexión de la instalación interior.

En lo referente a la instalación domótica, se realizará la elección de los diferentes componentes domóticos, que nos permitirán tener un control global de nuestra vivienda en lo que se refiere a iluminación, control de persianas, climatización, sistemas de seguridad y confort.

Características de la vivienda

La vivienda consta de 3 plantas con sus correspondientes terrazas, además de jardín con piscina y zonas de aparcamiento para vehículos. Se trata de una vivienda de nueva construcción

La parcela tiene un total de 1.000 m2, de los cuales 238,5 m2 son ocupados por la vivienda, mientras que el resto son zonas de jardín, piscina y zonas de aparcamiento.

Para ver de una manera más clara las dimensiones de nuestra vivienda y de las diferentes estancias a continuación se muestran unas tablas con las diferentes estancias y sus correspondientes superficies.

INTRODUCCIÓN

La instalación eléctrica de la vivienda satisface las necesidades requeridas por el usuario cumpliendo a su vez con la normativa aplicada a nivel territorial impuesta por el Reglamento Electrotécnico de Baja Tensión versión del año 2002 y las Normas Técnicas Particulares de la compañía suministradora. La empresa encargada del suministro de energía eléctrica será FECSA-ENDESA. El suministro será individual trifásico a 230/400 V, para una potencia contratada de 31,17 kW.

PREVISIÓN DE CARGAS

Con el objetivo de saber la necesidad de energía eléctrica de nuestra vivienda se ha realizado un estudio de previsión de cargas.

En el estudio de la previsión de cargas, se han tenido en cuenta, el consumo de las cargas, su factor de utilización y su factor de simultaneidad. El valor de estos factores, en algunos circuitos, está estipulado en la ITC-BT-25. Debido a que nuestra vivienda sobrepasa los 160 m2, consta de una preinstalación de sistema de aire acondicionado y está automatizada con un sistema domótico, se considerará como una vivienda de grado de electrificación elevado.

La potencia total prevista asciende a 42,98 kW, sin embargo, según las necesidades de los usuarios de la vivienda, la potencia a contratar será de 31,17 kW.

La confección de los circuitos de nuestra casa, se ha basado en lo estipulado en la ITC-25 en lo que se refiere a puntos de utilización, secciones mínimas de los conductores, protecciones magnetotérmicas, diámetro de los tubos, etc.

Debido a las características de nuestra vivienda se han añadido circuitos adicionales a los establecidos en dicha instrucción técnica.

La alimentación de los diferentes circuitos se ha realizado, de manera que, las potencias de las tres fases queden de la manera más equilibrada posible. La potencia prevista en cada fase es:

FASE R: 14.573 W

FASE S: 14.332 W

FASE T: 14.213 W

En la Tabla 4 podemos ver los circuitos que componen los diferentes cuadros, la potencia instalada en cada circuito, y la potencia prevista en cada uno de ellos, una vez aplicados los factores de simultaneidad y utilización. Además se muestra que fase alimenta cada uno de los circuitos. Una vez obtenidas las potencias previstas para cada uno de los circuitos, las sumamos para obtener la potencia prevista total de nuestra vivienda.

INTRODUCCIÓN AL SISTEMA EIB.

El sistema elegido para la instalación domótica de nuestra vivienda es el sistema EIB-KNX. A continuación se muestra una breve introducción al sistema, y algunas de las ventajas que justifican su elección para realizar la instalación domótica de nuestra casa.

El EIB (European Installation Bus) es un sistema domótico que se desarrolló bajo el amparo de la Unión Europea, con el objetivo de disminuir el número de importaciones de productos del mismo tipo provenientes de los mercados japoneses y norteamericanos, donde este tipo de tecnologías estaba más desarrollado.

Una de las grandes ventajas de este sistema es que no se trata de un sistema propietario, es decir, no existe una marca comercial detrás de EIB. Son los fabricantes agrupados en una asociación llamada EIBA, quienes desarrollan productos para EIB.

La EIBA surgió a principios de los noventa, de la asociación de diferentes fabricantes, y está formada por unas 120 empresas europeas. Se encarga de crear un estándar que permita compatibilizar los productos provenientes de diversos fabricantes, siendo este estándar garantía de compatibilidad e interoperabilidad entre una multitud de productos diferentes. Las empresas que forman la EIBA garantizan que sus protocolos sean compatibles con el bus y por ello, se pueden emplear en una instalación EIB aparatos de distintos fabricantes con total interoperabilidad.

El EIB es un sistema descentralizado en el que cada dispositivo puede ejercer una serie de funciones de forma autónoma o relacionada con otros dispositivos.

Por lo tanto si un elemento falla, el sistema domótico puede seguir funcionando aunque sea parcialmente. Esto es así porque todos los dispositivos que se conectan al bus de comunicación de datos tienen su propio microprocesador y electrónica de acceso al medio. En el protocolo EIB todos los componentes tienen su propia inteligencia con lo cual puede ser utilizado tanto para pequeñas instalaciones, como para proyectos de mayor alcance (hoteles, edificios administrativos, etc).

Además, EIB presenta las ventajas inherentes a este tipo de sistemas frente a las instalaciones tradicionales:

• Reducción del cableado y por lo tanto de las posibilidades de incendios.

• Reducción de los costes asociados a la instalación.

• Integración de diferentes funciones en un solo sistema.

• Flexibilidad para ampliaciones y modificaciones futuras. Es posible reprogramar el funcionamiento de la instalación conectando un ordenador al sistema o incluso a distancia mediante un enlace telefónico o a través de Internet.

CARACTERÍSTICAS DEL SISTEMA EIB.

Medio de transmisión.

El más empleado y recomendado es el par trenzado. Como nuestra vivienda es de nueva construcción, la instalación de un cableado adicional al de la instalación eléctrica, no supone ningún inconveniente. Por lo tanto, el medio de transmisión usado en nuestra instalación domótica será el par trenzado, donde la transmisión se realiza por medio de dos hilos, llamados bus, que recorren toda la instalación y que ofrecen una gran seguridad de transmisión. En el sistema EIB los datos se envían como una señal alterna superpuesta sobre una tensión de alimentación continua de 24V, por lo que a la hora de separar datos de alimentación los dispositivos han de tener un sistema para desacoplar ambas señales.

• Por lo tanto, la función de este bus es doble:

• Suministra la alimentación a los componentes del sistema, con una tensión adecuada para su funcionamiento.

• A través de él se transmite el telegrama codificado para la comunicación entre los componentes. Esto implica que todos los componentes del sistema, tiene la posibilidad de intercambiar datos a través de este bus.

El cable que utilizaremos para tender la línea de bus será el YCYM 2 x 2 x 0,8

mm, que disponde de cuatro hilos de color: rojo (+) y negro (-) para la línea de bus, y los dos hilos restantes pueden usarse para aplicaciones adicionales, incluso como línea de bus adicional.

Las líneas de bus se distribuirán a lo largo de la instalación según la división en zonas y líneas planeadas para la instalación. Se respetarán en todo momento las reglas de topología de cada línea y procuraremos no cargar las líneas con el número máximo de dispositivos permitido, así podremos dejar un porcentaje de reserva para posibles ampliaciones futuras si fueran necesarias. En el tendido de las líneas de bus se aplicarán las protecciones contra sobretensiones apropiadas, de igual manera que en las líneas de fuerza.

Algunos dispositivos de la instalación domótica se alimentarán directamente de la línea de bus, estos son normalmente los sensores, el resto de componentes se

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