Termostato °C-Lite come piattaforma per OEM

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Each manufacturer of heating, air-conditioning or ventilation systems (HVAC) focuses its product development on different system types, relies on its own unique selling proposition strategies to differentiate itself from the competition and pursues its own individual product philosophy. As an OEM specialist, SOREL provides the HVAC industry with the new °C-Lite platform, an intentionally modular construction kit that is designed for customer-specific functional adaptations.

At its core, the °C-Lite platform is a compact room unit with integrated multi-sensor and touch-based user interface. This basic idea can be expanded as desired, especially through various connectivity options, equipable signal inputs and switching outputs, as well as application-specific adaptations of the user interface. HVAC manufacturers can thus put together a product that is optimally adapted to their system.

Di seguito presentiamo le opzioni di assemblaggio più importanti e le possibili applicazioni. Per una consulenza personalizzata con maggiori dettagli, contatta il nostro Product Management OEM.

1. Alimentazione

5VDC, 12VDC, 24VDC, 24VAC, 230VAC

L’elettronica di °C-Lite può essere progettata per diverse fonti di tensione a seconda dell’applicazione. Se i °C-Lite vengono utilizzati insieme ad altri controllori SOREL, di solito anche questi possono sostituirsi all’alimentazione. Il °CALEONbox per il riscaldamento dei pannelli radianti, ad esempio, può alimentare fino a 8 °C-Lite con 5V DC.

Le centraline di riscaldamento della serie HCC o HCC Fresh per le stazioni domestiche, invece, possono fornire 24 V DC e quindi anche alimentare °C-Lite se è dotato di un chip WiFi (vedi 3. Connettività).

Se il °C-Lite deve essere progettato come dispositivo autonomo senza connessione ad altri controllori e/o deve essere dotato di un chip WiFi, la scelta più ovvia è un’alimentazione a 230VAC. Dato che °C-Lite si presta in modo ottimale all’installazione in scatole di derivazione, di solito è possibile collegare semplicemente le linee di alimentazione adatte. I °C-Lite devono poi essere dotati di un alimentatore corrispondente per la conversione alla tensione di funzionamento interna.

2. Opzioni dei sensori

Temperatura, umidità relativa, qualità dell’aria interna, CO2 eq, pressione dell’aria

Il multisensore integrato genera i dati di misurazione della temperatura ambiente, dell’umidità relativa, della pressione dell’aria, della qualità dell’aria interna e della CO2 equivalente. La temperatura ambiente è comunque essenziale per la maggior parte delle applicazioni HVAC. La misurazione dell’umidità può essere un componente importante per il raffreddamento degli ambienti, in particolare per il monitoraggio del punto di rugiada, oltre che per la regolazione dell’umidità tramite deumidificatori o fan coil.

Il sensore di qualità dell’aria determina il cosiddetto Indice di Qualità dell’Aria Interna (Indoor Air Quality Index) e l’equivalente di CO2 che ne deriva. Con l’ultima pandemia di Corona, la consapevolezza generale della qualità dell’aria interna è aumentata, aprendo nuove opportunità di mercato per i fornitori di sistemi. Il background tecnico dell’indice di qualità dell’aria interna e le sue possibili applicazioni si trovano anche nell’articolo “L’indice di qualità dell’aria interna (IAQ) nelle applicazioni HVAC“.

La misura in cui i dati dei sensori devono essere solo visualizzati, trasmessi o integrati nelle strategie di regolazione può essere implementata in modo flessibile in base ai requisiti della direzione del prodotto.

3. Connettività

Modbus, RS485, CAN, WiFi, BLE, PWM, 1-Wire Master/Slave, OpenTherm

Nell’era digitale, la connettività gioca un ruolo sempre più importante. Questo può riferirsi sia alla composizione di diversi dispositivi in una rete intelligente, sia alla connessione a internet per l’accesso remoto e il monitoraggio. Alcuni suggerimenti su ciò che i responsabili di prodotto dovrebbero prendere in considerazione durante la progettazione si trovano nell’articolo “Progettare per sistemi connessi, non per prodotti connessi“.

Tramite Modbus RTU, °C-Lite può essere collegato all’intero sistema di gestione degli edifici o comunicare direttamente con altri dispositivi come le pompe di calore. In alternativa, è possibile implementare altri protocolli bus proprietari tramite l’interfaccia RS485 utilizzata da Modbus. In alternativa, è ipotizzabile l’implementazione del protocollo OpenTherm, che storicamente è stato supportato soprattutto dalle caldaie a gas/condensazione, ma che può essere utilizzato anche nelle pompe di calore.

Due sistemi di bus frequentemente utilizzati da SOREL sono il bus CAN e l’1-Wire. Il bus CAN è supportato dalla maggior parte delle centraline SOREL e offre quindi la possibilità di un sistema di regolazione trasversale. Tuttavia, è possibile implementare anche applicazioni CAN proprie.

Sul bus 1-wire, °C-Lite può funzionare come master e/o slave. In questo modo, i sensori a pavimento o a soffitto possono essere collegati al °C-Lite nella stessa stanza, oppure il °C-Lite stesso può far parte di un sistema più ampio come il °CALEONbox per la regolazione multi-zona per panelli radianti.

Per la comunicazione wireless, la piattaforma °C-Lite offre anche due opzioni. In questa sede abbiamo esaminato i vantaggi e gli svantaggi dei sistemi via radio, soprattutto per quanto riguarda la tecnologia di riscaldamento.

Grazie al Bluetooth Low Energy (BLE), integrato in molti smartphone comuni, è possibile realizzare un menu di messa in funzione o ulteriori opzioni di parametrizzazione tramite un’applicazione mobile. È possibile anche una connessione diretta agli attuatori BLE, come quelli per il riscaldamento.

Un chip WiFi può essere utilizzato anche per la comunicazione locale con altri dispositivi. Rispetto al Bluetooth LE, in questo caso si nota positivamente la maggiore portata, che consente, ad esempio, di collegare tra loro più °C-Lite in diverse stanze.

Uno dei principali vantaggi del modulo WiFi è anche la possibilità di connettersi a internet per controllare l’intero sistema tramite un’applicazione per smartphone, per eseguire un monitoraggio professionale o per trasferire e analizzare i dati a un server intelligente.

4. Ingressi e uscite

PWM (2x), contatto potenziale libero |PWM (2x), 0-10V (2x), contatto potenziale libero

Oltre al sensore a 1-wire, è possibile utilizzare anche i segnali di ingresso PWM per ricevere informazioni dai °C-Lite. Come già detto, il sensore 1-wire può registrare altri valori di temperatura nella stanza e incorporarli nelle strategie di controllo. L’ingresso PWM, invece, può essere utilizzato per contare un impulso con un misuratore di portata o di energia, ad esempio. Grazie alla modulazione dell’ampiezza degli impulsi (PWM), è possibile trasmettere messaggi di stato o di errore da pompe o valvole ad alta efficienza.

Uno stato può essere trasmesso tramite un contatto logico a potenziale zero (0/I), che viene valutato dal °C-Lite. Potrebbe trattarsi di un messaggio di errore collettivo proveniente da un sistema più grande, ad esempio.

Le operazioni di commutazione possono essere effettuate anche direttamente tramite il °C-Lite. A tal fine è possibile utilizzare un relè a potenziale zero o fino a due uscite 0-10V/PWM. In quest’ultimo caso, ci sono diverse pompe, valvole e altri attuatori nelle attrezzature tecniche dell’edificio che possono essere indirizzati e modulati tramite questo sistema.

Collegando una centralina, è possibile trasmettere in modalità wireless un comando di commutazione e/o lo scambio dei valori dei sensori tra °C-Lite e un altro punto della stanza. Potrebbe trattarsi di un fan coil nel soffitto, ad esempio. A tal fine è necessario prevedere un modulo WiFi come descritto in “3. Connettività”.

5. Interfaccia utente

Fino a 3 zone touch capacitive e LED RGB

La piattaforma °C-Lite offre all’utente tre zone touch capacitive per la navigazione e l’inserimento dei comandi. I LED RGB sottostanti indicano la posizione e la funzione delle aree da toccare: ad esempio, un LED blu può segnalare all’utente di abbassare la temperatura toccando quel punto.

I LED possono essere utilizzati anche per indicare lo stato. A seconda della colorazione dei LED, è possibile visualizzare la qualità dell’aria o segnalare lo stato di funzionamento quando due dispositivi WiFi sono connessi.

Al centro dell’unità ci sono 46 LED aggiuntivi che possono essere utilizzati per visualizzare caratteri più grandi come singole lettere o numeri. Questi sono particolarmente adatti per visualizzare i valori misurati dal sensore, ma possono anche contenere semplici elementi di navigazione. Nel caso di display o strutture di menu più complesse, tuttavia, per motivi di usabilità si consiglia vivamente di realizzare questo livello operativo tramite un’apposita applicazione per smartphone.

Per ulteriori suggerimenti sull’usabilità dei dispositivi collegati in rete, consulta “L’esperienza utente (UX) dei sistemi di riscaldamento e raffreddamento connessi“.

6. Opzioni di custodia per diverse situazioni di montaggio

Design e colori personalizzati

°C-Lite è ottimizzato per essere installato negli interruttori europei con diametro standard di 55 mm. Ciò significa che °C-Lites può essere elegantemente integrato nelle file di interruttori esistenti e rimanere discretamente sullo sfondo della stanza. Idealmente, le linee di alimentazione adatte sono già disponibili o possono essere facilmente realizzate.

Esempi di applicazione

I seguenti schemi rappresentano casi d’uso esemplari per i quali la piattaforma °C-Lite potrebbe essere utilizzata in modo ideale. Non ci sono limiti all’ulteriore creatività basata sulle varianti hardware descritte sopra. Il nostro team OEM in Germania e in Italia è a tua disposizione per ulteriori domande e suggerimenti.