En los edificios equipados con radiadores de agua, la regulación de la calefacción suele ser local y difícil de supervisar. Los valores de consigna se ajustan directamente en cada cabezal termostático, sin tener siempre en cuenta los horarios de ocupación, las necesidades reales de cada estancia ni la estrategia energética definida en la Gestión Técnica del edificio.
La válvula termostática LoRaWAN permite conectar estos radiadores a la BMS sin necesidad de instalar cableado de comunicación en cada habitación. De este modo, el integrador puede transmitir instrucciones a distancia, recopilar información útil y organizar la regulación de la calefacción zona por zona.
Pero, ¿cómo funciona esta arquitectura? ¿Qué modos de control se pueden utilizar? ¿Y qué parámetros hay que comprobar antes de instalar decenas o cientos de termostatos conectados?
¿Por qué hay que conectar los radiadores de agua a la red de « BMS »?
En un e edificio e de servicios o colectivo, no todas las estancias tienen las mismas necesidades de calefacción. Una sala de reuniones puede permanecer desocupada gran parte del día, una habitación de hotel debe prepararse antes de la llegada de su huésped y un aula no tiene por qué calentarse de la misma manera durante las clases, por la noche y durante las vacaciones escolares.
Una regulación general, aplicada a todo el edificio, no siempre permite tener en cuenta estas diferencias. Por el contrario, una regulación por habitaciones ofrece a BMS la posibilidad de adaptar la calefacción en función de:
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los horarios de ocupación
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la temperatura medida en la habitación
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las recomendaciones de comodidad y ahorro
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los periodos de ausencia
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la posible apertura de una ventana
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la estrategia energética global de edificio.
Por lo tanto, el objetivo no es únicamente convertir el radiador en un dispositivo «conectado». Se trata de integrar un nuevo elemento de regulación en una arquitectura BMS ya existente para coordinar mejor la producción, la distribución y la emisión de calor.
¿Qué es una válvula termostática LoRaWAN?
Una válvula termostática conectada —también denominada cabezal termostático conectado— se instala en el cuerpo de la válvula del radiador. Su motor actúa sobre el pistón para regular el caudal de agua caliente que circula por el radiador.
El producto suele incluir:
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un sensor de temperatura
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un motor que permite ajustar la apertura de la válvula
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una interfaz de configuración local
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alimentación por pilas
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un módulo de radio para comunicarse con el sistema de supervisión.
Gracias al protocolo LoRaWAN, el termostato puede intercambiar información a largas distancias sin dejar de mantener un consumo energético adecuado para un sistema alimentado por pilas. Esta característica resulta especialmente interesante en proyectos de rehabilitación, cuando el tendido de nuevos cables en habitaciones, oficinas, aulas o viviendas resultaría demasiado complejo o costoso.
La válvula termostática LoRaWAN de Enless está diseñada para radiadores de agua y funciona en la banda EU868. Se puede utilizar con una infraestructura LoRaWAN privada o con una red LoRaWAN gestionada.
¿Cómo funciona la arquitectura entre la válvula y la BMS ?
En una arquitectura privada, las transacciones suelen seguir cuatro pasos.
1. La válvula mide y regula la temperatura
Instalada directamente en el radiador, la válvula mide la temperatura en las proximidades de este. Según el modo de funcionamiento seleccionado, aplica localmente un valor de consigna de temperatura o ejecuta una orden de apertura transmitida por el sistema de BMS.
También puede transmitir diversa información útil para el funcionamiento: temperatura, nivel de batería, posición del motor, valores de consigna o alertas de funcionamiento.
2. Los datos se transmiten a través de LoRaWAN
La válvula envía sus mensajes por radio a través de LoRaWAN. Gracias al alcance de esta tecnología, una misma infraestructura puede cubrir un gran número de estancias, incluso en edificios en los que la implantación de una solución de radio de corto alcance requeriría más equipos intermedios.
No obstante, la cobertura real depende de la configuración del lugar: grosor de las paredes, suelos, conductos técnicos, elementos metálicos, ubicación de la pasarela y configuración de radio. Se recomienda realizar un estudio o una prueba de alcance in situ antes de cualquier despliegue a gran escala.
3. Una pasarela recibe los mensajes
La pasarela LoRaWAN recoge las comunicaciones de las válvulas y otros sensores instalados en el « edificio ». En una arquitectura privada, puede asociarse a un servidor de red LoRaWAN integrado o externo.
Una arquitectura LoRaWAN abierta también permite utilizar diferentes tipos de sensores en la misma infraestructura. Por lo tanto, el proyecto no se limita necesariamente a la calefacción: los sensores de temperatura, humedad, CO₂, presencia, apertura o medición pueden compartir la misma red.
Para obtener más información, consulta la presentación dela arquitectura LoRaWAN privada de Enless.
4. La información se pone a disposición de la BMS
A continuación, los datos descodificados deben presentarse a la « BMS » en un formato procesable. En función de la pasarela y la arquitectura elegidas, pueden ponerse a disposición del autómata o del sistema de supervisión mediante un protocolo adaptado al « edificio ».
La « BMS » puede entonces:
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consultar las temperaturas y el estado de las válvulas
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controlar los niveles de batería
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enviar nuevas instrucciones
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integrar los radiadores en los horarios de ocupación
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crear alarmas o escenarios de regulación
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coordinar la calefacción con otros equipos del edificio.
La pasarela LoRaWAN de Enless permite recibir y procesar los datos de los dispositivos LoRaWAN para integrarlos en una arquitectura BMS.
Dos modos para controlar una válvula termostática desde la BMS
La elección del modo de regulación depende de la arquitectura del edificio, del nivel de control deseado y de la inteligencia ya presente en el BMS.
Modo 1: el « BMS » transmite una temperatura de consigna
En este primer modo, el termostato « BMS » envía a la válvula la temperatura deseada para la estancia. A continuación, la válvula utiliza su sensor de temperatura y su algoritmo interno para ajustar automáticamente la apertura del motor.
Este enfoque limita la cantidad de lógica que hay que programar en el « BMS ». Este sigue siendo responsable de los horarios, los cambios de consigna y la estrategia global, mientras que la regulación local se lleva a cabo a nivel del radiador.
Este funcionamiento resulta especialmente adecuado cuando el integrador desea:
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implementar rápidamente un control individualizado por estancia
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evitar tener que calcular constantemente una posición de apertura
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mantener una reacción local ante las variaciones de temperatura
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centralizar las instrucciones sin centralizar cada decisión del motor.
Modo 2: el « BMS » controla el porcentaje de apertura
En el segundo modo, la inteligencia de regulación se encuentra en la BMS. Esta calcula el nivel de apertura necesario y transmite directamente un porcentaje a la válvula.
El cabezal termostático se convierte entonces en un órgano de ejecución. Este modo ofrece mayor libertad al integrador, que puede coordinar la apertura de los radiadores con otros datos o equipos: la temperatura medida en otro lugar, el estado de ocupación, la producción de calor, la temperatura exterior o la estrategia de reducción de consumo.
Sin embargo, este enfoque requiere un diseño más detallado de los escenarios de regulación. El integrador debe definir la lógica de cálculo, la frecuencia de los comandos y el comportamiento que debe adoptarse cuando las comunicaciones no estén disponibles temporalmente.
LoRaWAN Clase A: ¿qué repercusiones tiene en la gestión?
La válvula Enless funciona en LoRaWAN Clase A. En este modo, se puede recibir un comando descendente tras el envío de un mensaje ascendente por parte de la válvula.
Por lo tanto, el control debe diseñarse teniendo en cuenta la periodicidad de transmisión configurada. Una válvula alimentada por pilas no está pensada para recibir órdenes de forma permanente, como ocurre con un equipo conectado por cable que está constantemente a la escucha. Lo ideal es definir una frecuencia coherente con las necesidades térmicas del edificio, la capacidad de respuesta esperada y la autonomía deseada.
En la mayoría de las aplicaciones de calefacción, la temperatura varía con la suficiente lentitud como para permitir una regulación eficaz sin multiplicar innecesariamente las comunicaciones por radio. No obstante, el dimensionamiento debe validarse para cada proyecto.
¿En qué edificios se deben utilizar válvulas termostáticas LoRaWAN?
Esta arquitectura está pensada principalmente para edificios que cuentan con calefacción hidráulica y un gran número de radiadores que deben regularse individualmente.
Oficinas y edificios de servicios
BMS puede adaptar las configuraciones a los horarios de trabajo, a los periodos de inactividad y a las necesidades de cada zona. El control individual por habitaciones evita que se traten de la misma manera una oficina ocupada, una sala de reuniones vacía y un espacio cerrado temporalmente.
Colegios y edificios públicos
Los calendarios escolares, los periodos de vacaciones y los distintos usos de las aulas hacen que resulte especialmente útil una gestión centralizada de las taquillas. El bloqueo de los ajustes locales y la protección mecánica también son importantes en los espacios accesibles al público.
Hoteles y residencias
La configuración se puede ajustar en función de la ocupación de la habitación o del alojamiento. El gestor mantiene una visión centralizada del parque de instalaciones, al tiempo que deja, si es necesario, un margen de ajuste limitado para el ocupante.
Centros sanitarios
El control remoto permite limitar ciertas intervenciones en las zonas ocupadas y adaptar las temperaturas a los usos de los distintos espacios. No obstante, es necesario estudiar con detenimiento la elección del punto de medición y la estrategia de regulación.
Viviendas colectivas
En un edificio de viviendas, la solución permite supervisar un gran número de radiadores y organizar mejor las campañas de mantenimiento. El nivel de control que se concede al inquilino debe definirse desde la fase de diseño del proyecto.
¿Cómo se comprueba la compatibilidad con los radiadores existentes?
Antes de elegir un cabezal termostático, hay que comprobar la conexión mecánica de la válvula del radiador. El estándar M30 × 1,5 es el más utilizado, pero otros cuerpos de válvula requieren un adaptador.
La válvula Enless se suministra con una conexión M30 × 1,5. Hay adaptadores disponibles para varios estándares, entre los que se incluyen:
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Danfoss RA
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Danfoss RAV
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Danfoss RAVL
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M28 × 1,5
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Caleffi
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Giacomini.
Para evitar errores durante la instalación, se recomienda realizar un inventario de los cuerpos de válvula presentes en las instalaciones. Una fotografía de la válvula con el cabezal antiguo retirado, la referencia del fabricante y la medida de la rosca facilitan la identificación del adaptador necesario.
Una prueba mecánica realizada en algunos radiadores representativos permite, además, comprobar la fijación, el recorrido del pistón y la calibración antes de generalizar la instalación.
¿Qué funciones facilitan la gestión del parque?
Además del control del motor, hay varias funciones que contribuyen a la continuidad del servicio y al control de los usos.
Detección de ventanas abiertas
Cuando se detecta una caída rápida de la temperatura, la válvula puede interrumpir temporalmente la calefacción para limitar el desperdicio de energía provocado por una ventana abierta.
Sistema antiaferramiento
El motor acciona periódicamente el pistón para reducir el riesgo de bloqueo tras un largo periodo sin movimiento, sobre todo fuera de la temporada de calefacción.
Restricción de los ajustes locales
El integrador puede controlar los ajustes a los que tiene acceso el usuario. La función de bloqueo también permite evitar modificaciones involuntarias o no autorizadas.
Protección mecánica
En colegios, espacios públicos o edificios colectivos, una carcasa protectora puede proteger la cabeza contra golpes, robos e intentos de vandalismo.
Configuración local
La aplicación MyEnless permite configurar la válvula a través de Bluetooth y acceder a las operaciones necesarias para su puesta en marcha o mantenimiento.
Autonomía y mantenimiento: los aspectos que hay que tener en cuenta
La válvula termostática LoRaWAN de Enless funciona con tres pilas AA recargables. Su autonomía depende, entre otras cosas, de:
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la periodicidad de las transmisiones
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de la frecuencia de las órdenes enviadas al motor
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del número de movimientos realizados
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sobre el uso del modo de verano
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de la calidad de la conexión por radio
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las condiciones de temperatura
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del tipo de pilas que se utilicen.
Por lo tanto, la autonomía no debe evaluarse a partir de un valor genérico, independientemente del escenario de uso. En el caso de un proyecto importante, es preferible definir los parámetros de funcionamiento previstos y, a continuación, estimar el mantenimiento a partir de ese escenario.
La sustitución de las pilas también debe integrarse en el plan de explotación: accesibilidad a los radiadores, agrupación de las intervenciones, comprobación del nivel de carga de las pilas e identificación de los equipos afectados.
Aspectos que hay que comprobar antes de una implementación
Antes de implantar a gran escala una arquitectura de válvulas termostáticas LoRaWAN, el integrador debe comprobar:
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el tipo de calefacción y la compatibilidad de los radiadores de agua
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los cuerpos de válvula y los adaptadores necesarios
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el número de radiadores y su distribución en el edificio
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la cobertura de LoRaWAN en las distintas zonas
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el modo de regulación elegido para cada uso
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la periodicidad de las transmisiones y la capacidad de respuesta esperada
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la pasarela y la interfaz con la BMS
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los calendarios y los planes de gestión
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los derechos que se reconocen a los ocupantes
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la estrategia de mantenimiento y sustitución de las pilas.
Una prueba piloto realizada en una zona representativa permite validar toda la cadena: compatibilidad mecánica, calidad de la señal de radio, integración de datos, envío de instrucciones y comportamiento térmico real de las piezas.
Una solución de regulación diseñada para integradores BMS
La válvula termostática LoRaWAN convierte el radiador de agua en un equipo controlable a distancia e integrable en la estrategia energética del edificio. Permite actuar en cada habitación sin necesidad de añadir cableado de comunicación, al tiempo que ofrece al integrador la posibilidad de elegir entre una regulación local mediante punto de consigna y un control directo del porcentaje de apertura.
La TX VALVE 600-060 Enless, fabricada y montada en Francia, combina la comunicación LoRaWAN EU868, un motor paso a paso, configuración por Bluetooth, funciones de protección y una selección de adaptadores para los principales estándares de grifos termostáticos.
Descubre la válvula termostática LoRaWAN de Enless
Para analizar una arquitectura completa —válvulas, cobertura de radio, pasarela e integración con BMS —, también puede ponerse en contacto con el equipo de Enless.
Preguntas frecuentes sobre las válvulas termostáticas LoRaWAN
¿Cuál es la diferencia entre una válvula termostática y un cabezal termostático LoRaWAN?
En el lenguaje coloquial, ambas expresiones se utilizan a menudo para referirse al dispositivo conectado que se instala en el radiador. Técnicamente, el cabezal termostático motorizado se fija al cuerpo de la válvula y actúa sobre su pistón para regular el caudal de agua caliente.
¿Es una válvula termostática LoRaWAN compatible con todos los radiadores?
Está diseñada para radiadores de agua equipados con un cuerpo de válvula compatible. La conexión estándar de la válvula Enless es M30 × 1,5. Existen adaptadores que permiten cubrir otros estándares, pero es necesario comprobar la compatibilidad antes de su instalación.
¿Se puede integrar la válvula en una « BMS » ya existente?
Sí, siempre que la arquitectura cuente con una infraestructura LoRaWAN y una solución que permita poner los datos y los comandos a disposición de la BMS. La interfaz concreta depende de la pasarela y de los protocolos utilizados en el proyecto.
¿Puede el « BMS » establecer directamente una temperatura de consigna?
Sí. La válvula « BMS » puede transmitir un valor de temperatura que la válvula aplica gracias a su sensor y a su algoritmo de regulación interno.
¿Se puede ordenar directamente la apertura de la válvula?
Sí. El « BMS » también puede transmitir un porcentaje de apertura al motor. En ese caso, la lógica de regulación se define en el « BMS ».
¿Funciona la válvula en una red LoRaWAN pública o privada?
La válvula LoRaWAN Enless puede comunicarse con una infraestructura LoRaWAN pública o privada compatible con su banda de frecuencia y sus parámetros de radio.
¿Cómo se configura la válvula Enless?
La configuración local y las operaciones de actualización se realizan desde la aplicación MyEnless, gracias a la conexión Bluetooth de la válvula.
¿Cómo se puede evitar que los ocupantes modifiquen la temperatura a su antojo?
El rango de ajuste local puede delimitarse y una función de bloqueo permite evitar modificaciones no autorizadas. También hay disponible una carcasa protectora para entornos expuestos.
