1. Aplicaciones de los Actuadores

¿Qué son los Actuadores?

Los actuadores son los elementos que se encargan de controlar los receptores y cargas eléctricas de la vivienda, modificando su funcionamiento y comportamiento en la instalación.

Receptores Habituales

Los receptores a controlar habitualmente en una vivienda mediante actuadores son:

• Lámparas
• Motores
• Electroválvulas
• Motores de toldos y persianas
• Sistemas de calefacción y climatización
• Electrodomésticos en general

Usos de los Actuadores

El uso de los actuadores se encuentra en tareas como:

• Subida y bajada de persianas
• Extensión y recogida de toldos
• Apertura y cierre de puertas
• Encendido, apagado y regulación de luminosidad de lámparas
• Interrupción o apertura de circuitos de fluidos
• Creación de escenas de luz

2. Control de Iluminación

Los circuitos de control y regulación de la iluminación son los más utilizados en viviendas y edificios, utilizándose en tareas como encendido y apagado, regulación de la luminosidad individual o de grupos de lámparas y creación de escenas de luz y ambientes luminosos.

Tipos de Lámparas

Los tipos de lámparas más usados son los siguientes:

• Lámparas incandescentes
• Lámparas de halógenos de conexión directa o con transformador
• Lámparas de bajo consumo
• Lámparas de LED
• Lámparas fluorescentes

2.1. Encendido On/Off

El control para el encendido de las lámparas incandescentes, de bajo consumo, las halógenas o las LED, se realiza actuando sobre la fase de la alimentación mediante un elemento de corte, como puede ser un interruptor o un pulsador.

El control de las lámparas halógenas de baja tensión se realiza de forma similar; sin embargo, se requiere un transformador reductor de tensión para la alimentación de las mismas.

Las lámparas fluorescentes son un caso especial ya que para su encendido necesitan un equipo de arranque. El sistema convencional está compuesto por una reactancia y un cebador. En los sistemas modernos, utilizan reactancias o balastos electrónicos sin necesidad de elementos adicionales. En ambos casos, el control del encendido y apagado de la lámpara se realiza interconectando un elemento de corte.

2.2. Regulación de Luminosidad

La regulación de luminosidad es una de las funciones de confort más solicitadas por los usuarios de domótica, ya que permite jugar con la cantidad de luz emitida por una o más lámparas de una estancia, originando ambientes de luz de forma manual o automática.

El Regulador de Luminosidad

Es un actuador de tipo electrónico que permite regular la tensión de alimentación de una lámpara para conseguir diferentes niveles de luz. En el mercado existen modelos para montaje en caja universal, en cajas de registro, en falsos techos y en módulos para carril DIN. Los reguladores se pueden utilizar con lámparas incandescentes, de LED y halógenas. No son efectivos con lámparas de bajo consumo ni con lámparas fluorescentes.

Dependiendo de la forma de aplicar la señal los reguladores pueden ser:

• De conexión directa al receptor: el regulador se conecta en serie con la lámpara y se instala directamente en cajas universales como cualquier mecanismo.
• De control digital mediante pulsadores: la regulación se realiza aplicando una señal digital, mediante uno o más pulsadores al dispositivo regulador.
• De control analógico: el regulador dispone de una entrada analógica y, en función de la señal en ella aplicada, cambia la tensión en los bornes de la lámpara.

Regulación de Luminosidad de las Lámparas de Bajo Consumo

Las lámparas de bajo consumo son tubos fluorescentes en miniatura. No se puede regular su luminosidad utilizando dimmers estándar reductores de tensión. Es necesario que se cumplan dos requisitos: que la lámpara sea dimmable y que el actuador regulador sea específico para este tipo de lámparas.

Regulación de Luminosidad de Lámparas Fluorescentes

Requiere el uso de reactancias o balastos electrónicos diseñados para este fin. Algunas de las técnicas para regular la luminosidad en lámparas fluorescentes son:

• Regulación analógica: es un sistema basado en una señal analógica de 1 a 10V en la que el balasto debe disponer de una entrada analógica de 1 a 10V que pueda ser controlable. Es posible controlar varias reactancias teniéndolas conectadas al bus analógico. El número de balastos que se pueden controlar depende de la salida analógica que haya; también hay que tener en cuenta la caída de tensión que haya en el cable.
• Regulación mediante balastos de entrada digital: los balastos disponen de una entrada digital que capta las señales de pulsadores convencionales. A esta entrada se pueden conectar tantos pulsadores en paralelo como se deseen.
• Regulación digital DSI: es un sistema digital para el control de luminarias por grupos que requiere una unidad controladora principal para generar el bus digital de comunicación por cada grupo de lámparas. El bus solo necesita dos cables de 1,5 mm² y no tiene polaridad.
• Regulación digital DALI: está orientado a la tecnología de iluminación. El sistema acepta 64 dispositivos. El bus está formado por dos hilos sin polaridad. Se requiere un software para la programación y configuración del sistema.

3. Control de Fluidos

Las electroválvulas son actuadores que permiten controlar eléctricamente circuitos de fluidos como el del gas o el del agua. Se instalan en condiciones de fluidos y se controlan eléctricamente a través de un órgano de mando denominado bobina. Las electroválvulas se pueden utilizar como:

• Cierre de la conducción de agua cuando detecta una inundación
• Cierre de la conducción de gas cuando se detecta un escape
• Apertura o cierre de un sistema de riego automático de forma programada

4. Control de Cargas de Gran Potencia

4.1. Contactores

Es un dispositivo electromagnético que permite controlar de forma remota cargas de potencia. Se utiliza de forma habitual en la industria para realizar circuitos automáticos, pero también se utilizan en instalaciones domóticas. Tiene una bobina que al ser alimentada conmuta un conjunto de contactos que pueden ser de mando o de fuerza.

4.2. Relés

Son de funcionamiento similar a los contactores. La principal diferencia entre ambos radica en que los contactores permiten actuar sobre cargas de potencia y los relés solamente se utilizan para operaciones auxiliares o de mando. Son más pequeños que los contactores, pero también disponen de una bobina y de contactos.

4.3. Telerruptor

Es un dispositivo electromecánico controlado a distancia que gestiona la activación y desactivación de cargas desde uno o más puntos distantes entre sí. Dispone de una bobina que activa o desactiva cada vez que recibe un impulso. Existen telerruptores de corte unipolar, bipolar o tripolar.

5. Control de Toldos y Persianas

Este tipo de circuitos facilita la gestión de la luz natural que incide en las estancias de una vivienda o edificio en función de la luminosidad interior, la temperatura y las incidencias climatológicas. El circuito básico para el control de toldos y persianas requiere de un motor adaptado al mecanismo de transmisión de la persiana y un actuador que permita gestionar la alimentación de dicho motor.

5.1. Motores para el Control de Persianas y Toldos

Son motores monofásicos de corriente alterna con reductores de velocidad que acoplan al eje del toldo o persiana mediante piezas adaptadoras. Tienen aspecto tubular y su longitud coincide con el ancho de la persiana. Funcionan a 230V y disponen de cuatro cables de conexión. Los finales de carrera vienen preinstalados de fábrica y los topes se ajustan desde el exterior mediante tornillos. La forma más simple de controlar un motor de este tipo es mediante los pulsadores inversores.

5.2. Preactuadores o Centralitas para Control de Motores de Toldos y Persianas

Dependiendo de la potencia de los motores puede ser necesario instalar centralitas o dispositivos preactuadores. Los preactuadores suelen incorporar botones para el mando local de los motores. También se pueden utilizar telerruptores como dispositivos preactuadores para el control de motores de toldos y persianas. Las centralitas pueden disponer de bornes para la conexión de diferentes tipos de sensores que determinan el funcionamiento de los motores a las condiciones meteorológicas externas.

6. Sirenas y Avisadores

Son dispositivos que se activan cuando se dispara un sistema de alarma. Los modelos utilizados como sirenas antiintrusión y antirrobo disponen de un dispositivo para evitar su desactivación por sabotaje. Las sirenas antiincendios son similares a las de antiintrusión. Se conectan a las salidas de los nodos domóticos o centrales de alarma.

7. Conexión de Actuadores a Nodos Domóticos

Los actuadores se conectan a las salidas del nodo domótico. En función de las señales que son capaces de procesar las interfaces de salidas del nodo domótico, pueden clasificarse en digitales y analógicas.

7.1. Salidas Digitales o Binarias

Son aquellas que solamente entregan dos posibles valores, 0 y 1, siendo necesario que los actuadores que se conectan a ellas funcionen solamente con estos valores. Las tecnologías usadas para este tipo de salidas son:

• Salidas a relés: el circuito de disparo del nodo domótico gestiona la apertura o cierre de un contacto electromecánico. Las salidas pueden ser únicas o formar grupos. En el primer caso, cada una utiliza dos bornes de conexión independientes a las demás, y en el segundo, se utiliza un borne común por cada grupo de salidas.
• Salidas a transistor: basan su funcionamiento en el disparo de un circuito electrónico de estado sólido cuyo dispositivo de salida es el transistor. Trabajan en corriente continua a tensiones de 12, 24 o 48 Vcc.

7.2. Salidas Analógicas

Son salidas que entregan una señal analógica, en tensión o en corriente, en alguno de los rangos estandarizados. Los actuadores conectados a ellas deben ser también de tipo analógico, compatibles con el tipo de señal del nodo.