Molti degli automatismi necessari per il funzionamento degli impianti domotici e dei singoli apparati domestici richiedono il controllo di carichi come motori, lampade, elementi riscaldanti ecc. per mezzo di relè. Altrettanto importanti, soprattutto negli impianti di riscaldamento e climatizzazione, sono i sensori incaricati di misurare il flusso dell'aria o di altri gas. La disponibilità di relè e di sensori adatti alle applicazioni della domotica in termini di prestazioni, dimensioni e conformità agli standard è quindi importante per sfruttare al meglio le potenzialità offerte da questa tecnologia.
Relè silenziosi per il confort domestico
Uno degli aspetti da considerare nella scelta di un relè per applicazioni domotiche è la sua rumorosità, che deve ovviamente essere molto bassa per rispettare i requisiti di comfort propri di un ambiente domestico; per soddisfare questa esigenza Omron ha realizzato il G5RL-LN, una versione silenziosa del suo popolare relè di potenza ribassato G5RL. Progettato specificamente per il mercato dell'automazione domestica ed in particolare per le applicazioni che, come il controllo luci e i pannelli riscaldanti, devono contenere il più possibile le emissioni sonore, questo relè consente di limitare in fase di accensione il livello di rumore a soli 45 dB a una distanza di quindici centimetri; la commutazione è quindi praticamente impercettibile. Inoltre il G5RL-LN ha un contatto sviluppato per gestire alte correnti di spunto, come i carichi lampada, ed è approvato UL TV-8. Con un'altezza di soli 15,7 millimetri, in linea con lo standard industriale a profilo ribassato, questo relè silenzioso è provvisto di un contatto NA in grado di commutare 12 ampere a 250 volt e fino a 16 ampere nella versione ad alta capacità; la bobina assorbe una potenza di 530 milliwatt, ed è disponibile nelle versioni a 5, 12 o 24 volt in corrente continua.
Relè ad elevata vita elettrica per applicazioni sicure
Per quanto riguarda i relè utilizzati negli impianti di riscaldamento, una delle caratteristiche fondamentali è invece la durata: la norma europea applicabile a questi sistemi, lo standard EN298-2003, impone infatti una vita elettrica minima di 250.000 cicli con carico nominale per le applicazioni non connesse alla sicurezza, e addirittura un milione di cicli per le applicazioni di sicurezza, come l'accensione della valvola gas. Lo standard EN298 si applica all'impianto completo, non ai singoli componenti; tuttavia il rispetto di queste prescrizioni da parte del sistema, tipicamente una caldaia, è strettamente correlato alle prestazioni dei relè utilizzati. Per soddisfare questi requisiti, Omron ha studiato soluzioni basate sull'ottimizzazione del meccanismo di commutazione e sull'impiego di materiali ad alte prestazioni che prevengono un prematuro incollaggio dei contatti elettrici. Frutto di questa ricerca è il relè di potenza G6RL, specificamente progettato per questo tipo di applicazioni; alto solo 12,3 millimetri, il relè G6RL commuta 10 ampere a 250 volt ed è disponibile con contatto in scambio o contatto normalmente aperto, con un assorbimento della bobina di soli 220 milliwatt. Altri modelli ampiamente utilizzati per il controllo caldaie, sia per funzioni di sicurezza che non, sono il G5NB e il G5Q. Il G5NB è un relè da 5A ad alto isolamento, con una resistenza agli impulsi di tensione di 10 KV, e ingombri ridotti, solo 20.5x7.2x15.3 millimetri. Il G5Q è un relè compatto da 10 A, misura 20.3x10.3x15.8 millimetri, con bobina a classe d'isolamento elevato. Infine per questo tipo di applicazioni viene anche utilizzato il G5PA, versione da 5 A con doppio contatto normalmente aperto.
Sensori di flusso Mems
I sensori di flusso sono particolarmente importanti negli apparati di riscaldamento, condizionamento e ventilazione, elementi essenziali di ogni impianto domotico. In questi sistemi l'accurata misurazione dei rapporti di aria e gas consente di ottenere una migliore combustione e quindi una maggiore efficienza. Un preciso monitoraggio del flusso di gas può consentire anche di realizzare sistemi di ventilazione intelligenti, in grado di regolare automaticamente le valvole e le ventole, e di mettere a punto soluzioni di autodiagnostica, come la verifica dello stato di pulizia dei filtri. La tecnologia Mems (Micro Electro-Mechanical Systems) ha permesso di miniaturizzare i chip solitamente impiegati nei sensori di flusso; i sensori D6F di Omron, in particolare, utilizzano un chip Mems costituito da un sottile elemento riscaldatore e da due termocoppie collocate ai lati dello stesso. In assenza di passaggio di gas, la distribuzione della temperatura all'interno del chip è perfettamente uniforme e le due termocoppie rilevano valori identici; al passaggio del gas, invece, la parte del dispositivo che entra per prima in contatto con il gas si raffredda, mentre la parte opposta si riscalda e quindi le due termocoppie rilevano temperature diverse. La differenza tra i due valori, che si traduce in una tensione differenziale, viene quindi amplificata per fornire in uscita un segnale proporzionale alla massa o alla velocità del gas rilevato. Sfruttando le prestazioni del chip Mems, i sensori di flusso D6F di Omron sono in grado di offrire una precisione molto elevata: fino a 0,0002 Lpm, con un tempo di risposta inferiore a 5 millisecondi.
Il sensore bidirezionale D6F-P
Particolarmente adatto alle applicazioni di riscaldamento, condizionamento e ventilazione è la versione D6F-P, un sensore di flusso Mems caratterizzato da capacità di rilevamento bidirezionale e da ingombri estremamente ridotti, con uscita analogica amplificata. Il D6F-P di Omron rappresenta la soluzione ideale per il monitoraggio del flusso d'aria e il controllo di combustione; può anche essere utilizzato come alternativa ai tradizionali sensori di pressione differenziali nei sistemi Hvac, per verificare lo stato di intasamento dei filtri. Grazie alle dimensioni molto contenute, misura solo 7x35x17,2 millimetri, questo dispositivo offre una grande flessibilità in fase di progettazione e installazione; inoltre, al fine di aumentare le possibilità di montaggio, il sensore è disponibile nelle versioni dotate di terminali per circuito stampato o con connettore. In configurazione bypass il D6F-P può misurare flussi con portata superiore alla propria capacità, ma è anche in grado di mantenere un'elevata sensibilità con valori di flusso estremamente ridotto; il dispositivo opera con flussi uni o bidirezionali di 1,0 Lpm, fornendo un segnale analogico di uscita compreso tra 0,5 e 2,5 volt e un errore pari a ± 5% sul valore di fondo scala. Una delle caratteristiche principali del D6F-P è il sistema integrato per il filtraggio passivo della polvere denominato DSS, dust segregation system, che separa fino al 99,5% delle particelle sospese nell'aria, contribuendo a mantenere inalterate le prestazioni del dispositivo nell'intero arco della sua vita. Il DSS integrato nel D6F-P è bidirezionale e pertanto protegge il dispositivo dalla polvere qualunque sia la direzione del flusso. In conclusione, grazie alla gamma completa di componenti elettromeccanici e di sensori Mems offerti da Omron nel campo della domotica, è possibile ottenere sistemi e soluzioni a valore aggiunto con migliori prestazioni riducendo allo stesso tempo i costi.
