Negli edifici dotati di radiatori ad acqua, la regolazione del riscaldamento rimane spesso locale e difficile da monitorare. Le impostazioni vengono regolate direttamente su ciascuna testa termostatica, senza sempre tenere conto degli orari di occupazione, delle effettive esigenze di ogni locale o della strategia energetica definita nel sistema di gestione tecnica dell'edificio.
La valvola termostatica LoRaWAN consente di collegare questi radiatori all'BMS e senza dover aggiungere cavi di comunicazione in ogni stanza. L'integratore può così trasmettere comandi a distanza, raccogliere informazioni utili e gestire la regolazione del riscaldamento zona per zona.
Ma come funziona questa architettura? Quali modalità di controllo è possibile utilizzare? E quali parametri occorre verificare prima di installare decine o centinaia di termostati intelligenti?
Perché collegare i radiatori ad acqua alla rete " BMS "?
In un edificio destinato a servizi o residenziale, non tutti gli ambienti hanno le stesse esigenze di riscaldamento. Una sala riunioni può rimanere vuota per gran parte della giornata, una camera d’albergo deve essere preparata prima dell’arrivo dell’ospite e un’aula scolastica non deve essere riscaldata allo stesso modo durante le lezioni, di notte e durante le vacanze scolastiche.
Una regolazione generale, applicata all'intero edificio, non sempre consente di tenere conto di queste differenze. Al contrario, una regolazione per singolo locale offre al BMS la possibilità di adattare il riscaldamento in base a:
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gli orari di utilizzo
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la temperatura misurata nella stanza
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le indicazioni relative al comfort e al risparmio
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i periodi di assenza
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l'eventuale apertura di una finestra
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la strategia energetica complessiva dell'edificio.
L'obiettivo non è quindi solo quello di rendere il radiatore “connesso”. Si tratta piuttosto di integrare un nuovo dispositivo di regolazione in un'architettura BMS esistente, al fine di coordinare meglio la produzione, la distribuzione e l'emissione di calore.
Che cos’è una valvola termostatica LoRaWAN?
Una valvola termostatica connessa — detta anche testa termostatica connessa — si fissa sul corpo del rubinetto del radiatore. Il suo motore agisce sul pistone per regolare la portata dell’acqua calda che attraversa il radiatore.
Il prodotto comprende solitamente:
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un sensore di temperatura
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un motore che consente di regolare l'apertura della valvola
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un'interfaccia di regolazione locale
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alimentazione a batterie
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un modulo radio per comunicare con il sistema di supervisione.
Grazie al protocollo LoRaWAN, la testa termostatica è in grado di scambiare informazioni su lunghe distanze, mantenendo al contempo un consumo energetico adeguato all’alimentazione a batterie. Questa caratteristica risulta particolarmente interessante nei casi di ristrutturazione, quando la posa di nuovi cavi nelle camere, negli uffici, nelle aule scolastiche o negli alloggi risulterebbe troppo complessa o troppo costosa.
La valvola termostatica LoRaWAN Enless è destinata ai radiatori ad acqua e opera sulla banda EU868. Può essere utilizzata con un'infrastruttura LoRaWAN privata o con una rete LoRaWAN gestita da terzi.
Come funziona l'architettura tra la valvola e l'BMS ?
In un'architettura privata, gli scambi seguono generalmente quattro fasi.
1. La valvola misura e regola la temperatura
Installata direttamente sul radiatore, la valvola misura la temperatura nelle sue immediate vicinanze. A seconda della modalità di funzionamento selezionata, applica localmente un valore di riferimento di temperatura oppure esegue un comando di apertura trasmesso dal sistema di BMS.
Può inoltre trasmettere diverse informazioni utili per il funzionamento: temperatura, livello della batteria, posizione del motore, valori di riferimento o avvisi di funzionamento.
2. I dati vengono trasmessi tramite LoRaWAN
La valvola trasmette i propri messaggi radio tramite LoRaWAN. Grazie alla portata di questa tecnologia, una stessa infrastruttura può coprire un numero considerevole di locali, anche in edifici in cui l’implementazione di una soluzione radio a corto raggio richiederebbe un numero maggiore di apparecchiature intermedie.
La copertura effettiva dipende tuttavia dalla configurazione del sito: spessore delle pareti, dei pavimenti, dei condotti tecnici, degli elementi metallici, ubicazione del gateway e configurazione radio. Si consiglia comunque di effettuare uno studio o un test di copertura in loco prima di qualsiasi implementazione su larga scala.
3. Un gateway riceve i messaggi
Il gateway LoRaWAN raccoglie i dati provenienti dalle valvole e dagli altri sensori installati nell'edificio. In un'architettura privata, può essere associato a un server di rete LoRaWAN integrato o remoto.
Un’architettura LoRaWAN aperta consente inoltre di utilizzare diversi tipi di sensori sulla stessa infrastruttura. Il progetto non si limita quindi necessariamente al riscaldamento: sensori di temperatura, umidità, CO₂, presenza, apertura o conteggio possono condividere la stessa rete.
Per saperne di più, consulta la presentazionedell'architettura LoRaWAN privata di Enless.
4. Le informazioni vengono messe a disposizione della BMS
I dati decodificati devono poi essere trasmessi all'BMS e in un formato utilizzabile. A seconda del gateway e dell'architettura scelti, possono essere messi a disposizione del controllore o del sistema di supervisione tramite un protocollo adatto all'edificio.
BMS e può quindi:
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leggere le temperature e lo stato delle valvole
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monitorare i livelli della batteria
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inviare nuove istruzioni
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integrare i radiatori nei calendari di occupazione
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creare allarmi o scenari di regolazione
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coordinare il riscaldamento con le altre apparecchiature dell'edificio.
Il gateway LoRaWAN Enless consente di ricevere ed elaborare i dati provenienti dai dispositivi LoRaWAN per integrarli in un'architettura BMS.
Due modalità per comandare una valvola termostatica da BMS
La scelta della modalità di regolazione dipende dall'architettura dell'edificio, dal livello di controllo desiderato e dall'intelligenza già presente nel sistema di " BMS".
Modalità 1: il “ BMS ” trasmette una temperatura di setpoint
In questa prima modalità, l’ BMS e invia alla valvola la temperatura desiderata per l’ambiente. La valvola utilizza quindi il proprio sensore di temperatura e il proprio algoritmo interno per regolare automaticamente l’apertura del motore.
Questo approccio limita la quantità di logica da programmare nel sistema di controllo ( BMS). Quest'ultimo rimane responsabile delle tempistiche, delle variazioni dei valori di setpoint e della strategia complessiva, mentre la regolazione locale è garantita a livello del radiatore.
Questo funzionamento è particolarmente indicato quando l'integratore desidera:
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implementare rapidamente una regolazione stanza per stanza
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evitare di calcolare continuamente una posizione di apertura
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mantenere una reazione locale alle variazioni di temperatura
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centralizzare le istruzioni senza centralizzare ogni singola decisione del motore.
Modalità 2: l’ BMS a la percentuale di apertura
Nella seconda modalità, la logica di regolazione è integrata nell'BMS. Quest'ultimo calcola il livello di apertura necessario e trasmette direttamente una percentuale alla valvola.
La testa termostatica diventa così un organo esecutivo. Questa modalità offre maggiore libertà al progettista, che può coordinare l’apertura dei radiatori con altri dati o apparecchiature: temperatura misurata in un altro punto, stato di occupazione, produzione di calore, temperatura esterna o strategia di riduzione del carico.
Questo approccio richiede tuttavia una progettazione più approfondita degli scenari di regolazione. L'integratore deve definire la logica di calcolo, la frequenza dei comandi e il comportamento da adottare quando le comunicazioni sono temporaneamente indisponibili.
LoRaWAN Classe A: quale impatto sulla gestione?
La valvola Enless funziona in modalità LoRaWAN Classe A. In questa modalità, è possibile ricevere un comando in discesa dopo che la valvola ha trasmesso un messaggio in salita.
Il sistema di controllo deve quindi essere progettato tenendo conto della periodicità di trasmissione configurata. Una valvola alimentata a batteria non è destinata a ricevere comandi in modo continuativo, come invece avviene per un dispositivo cablato costantemente in ascolto. Lo scenario ottimale consiste nel definire una frequenza coerente con il fabbisogno termico dell’edificio, la reattività richiesta e l’autonomia desiderata.
Nella maggior parte delle applicazioni di riscaldamento, la temperatura varia abbastanza lentamente da consentire una regolazione efficace senza aumentare inutilmente il numero di comunicazioni radio. Il dimensionamento deve tuttavia essere verificato per ogni singolo progetto.
In quali edifici è consigliabile utilizzare valvole termostatiche LoRaWAN?
Questa soluzione è indicata soprattutto per gli edifici dotati di riscaldamento idraulico e di un numero elevato di radiatori da regolare singolarmente.
Uffici ed edifici destinati al settore terziario
BMS è in grado di adattare le impostazioni agli orari di lavoro, ai periodi di inutilizzo e alle esigenze di ogni zona. Il controllo stanza per stanza evita di trattare allo stesso modo un ufficio occupato, una sala riunioni vuota e uno spazio temporaneamente chiuso.
Scuole ed edifici pubblici
I calendari scolastici, i periodi di vacanza e gli usi variabili delle aule rendono particolarmente utile una gestione centralizzata dei sistemi di chiusura. Anche il blocco delle impostazioni locali e la protezione meccanica sono importanti negli spazi accessibili al pubblico.
Alberghi e residence
L'impostazione può essere modificata in base all'occupazione della camera o dell'alloggio. Il gestore mantiene una visione centralizzata dell'intero parco, lasciando tuttavia, se necessario, un margine di regolazione limitato all'occupante.
Strutture sanitarie
Il controllo remoto consente di limitare alcuni interventi nelle aree occupate e di adattare le temperature alle diverse destinazioni d’uso degli spazi. La scelta del punto di misurazione e la strategia di regolazione devono tuttavia essere valutate con attenzione.
Alloggi collettivi
In un condominio, questa soluzione consente di monitorare un gran numero di radiatori e di organizzare al meglio le campagne di manutenzione. Il livello di controllo concesso all'occupante deve essere definito fin dalla fase di progettazione.
Come verificare la compatibilità con i radiatori già installati?
Prima di scegliere una testa termostatica, è necessario verificare il raccordo meccanico del rubinetto presente sul radiatore. Lo standard M30 × 1,5 è ampiamente utilizzato, ma altri corpi valvola richiedono un adattatore.
La valvola Enless è fornita con un attacco M30 × 1,5. Sono disponibili adattatori per diversi standard, tra cui:
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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.
Per evitare errori durante l'installazione, si raccomanda di effettuare un inventario dei corpi valvola presenti in loco. Una fotografia della valvola con la vecchia testa rimossa, il codice del produttore e la misura della filettatura facilitano l'identificazione dell'adattatore necessario.
Un test meccanico su alcuni radiatori rappresentativi consente inoltre di verificare il fissaggio, la corsa del pistone e la calibrazione prima di procedere all’installazione su larga scala.
Quali funzioni facilitano la gestione del parco?
Oltre al controllo del motore, diverse funzionalità contribuiscono alla continuità del servizio e alla gestione degli utilizzi.
Rilevamento di finestre aperte
Quando viene rilevato un rapido calo della temperatura, la valvola può sospendere temporaneamente il riscaldamento per limitare lo spreco energetico causato da una finestra aperta.
Sistema anti-grippaggio
Il motore aziona periodicamente il pistone per limitare il rischio di blocco dopo un lungo periodo di inattività, in particolare al di fuori della stagione di riscaldamento.
Limitazione delle impostazioni locali
L'integratore può definire le regolazioni a disposizione dell'utente. La funzione di blocco consente inoltre di evitare modifiche involontarie o non autorizzate.
Protezione meccanica
Nelle scuole, negli spazi pubblici o negli edifici collettivi, una custodia protettiva può proteggere il dispositivo da urti, furti e tentativi di danneggiamento.
Configurazione locale
L'app MyEnless consente di configurare la valvola tramite Bluetooth e di accedere alle operazioni necessarie per la sua messa in servizio o manutenzione.
Autonomia e manutenzione: gli aspetti da considerare in anticipo
La valvola termostatica LoRaWAN Enless è alimentata da tre batterie AA sostituibili. La loro durata dipende, in particolare, da:
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della periodicità delle trasmissioni
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dalla frequenza dei comandi inviati al motore
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del numero di movimenti effettuati
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dell'utilizzo della modalità estiva
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della qualità del collegamento radio
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condizioni di temperatura
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dal tipo di batterie utilizzate.
L'autonomia non deve quindi essere valutata sulla base di un valore generico, slegato dallo scenario di utilizzo. Per un progetto di una certa entità, è preferibile definire i parametri di funzionamento previsti e poi stimare la manutenzione partendo da tale scenario.
Anche la sostituzione delle batterie deve essere integrata nel piano operativo: accessibilità dei radiatori, raggruppamento degli interventi, monitoraggio del livello di carica delle batterie e identificazione delle apparecchiature interessate.
Aspetti da verificare prima di un'implementazione
Prima di implementare su larga scala un’architettura di valvole termostatiche LoRaWAN, l’integratore deve verificare:
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il tipo di riscaldamento e la compatibilità dei radiatori ad acqua
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i corpi delle valvole e gli adattatori necessari
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il numero di termosifoni e la loro distribuzione nell'edificio
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la copertura LoRaWAN nelle diverse aree
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il sistema di regolazione adottato per ciascun impiego
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la frequenza delle trasmissioni e la reattività prevista
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il gateway e l’interfaccia con la BMS
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i calendari e gli scenari di gestione
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i diritti riconosciuti agli occupanti
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la strategia di manutenzione e sostituzione delle batterie.
Un test pilota condotto su un'area rappresentativa consente di verificare l'intera catena: compatibilità meccanica, qualità del segnale radio, integrazione dei dati, invio delle istruzioni e comportamento termico effettivo dei componenti.
Una soluzione di regolazione pensata per i sistemisti BMS
La valvola termostatica LoRaWAN trasforma il radiatore ad acqua in un dispositivo controllabile a distanza e integrabile nella strategia energetica dell'edificio. Consente di intervenire a livello di ogni singolo locale senza aggiungere cavi di comunicazione, lasciando all'integratore la scelta tra una regolazione locale tramite setpoint e un comando diretto della percentuale di apertura.
La TX VALVE 600-060 Enless, prodotta e assemblata in Francia, combina la comunicazione LoRaWAN EU868, un motore passo-passo, la configurazione Bluetooth, funzioni di protezione e una gamma di adattatori per i principali standard di valvole termostatiche.
Scopri la valvola termostatica LoRaWAN Enless
Per analizzare un’architettura completa — valvole, copertura radio, gateway e integrazione con l’ BMS e — potete anche contattare il team di Enless.
Domande frequenti sulle valvole termostatiche LoRaWAN
Qual è la differenza tra una valvola termostatica e una testa termostatica LoRaWAN?
Nel linguaggio comune, entrambe le espressioni sono spesso utilizzate per indicare il dispositivo connesso installato sul radiatore. Dal punto di vista tecnico, la testa termostatica motorizzata si fissa sul corpo della valvola e agisce sul suo pistone per regolare la portata dell’acqua calda.
Una valvola termostatica LoRaWAN è compatibile con tutti i radiatori?
È destinata ai radiatori ad acqua dotati di un corpo valvola compatibile. Il raccordo standard della valvola Enless è M30 × 1,5. Sono disponibili adattatori per diversi altri standard, ma è necessario verificare la compatibilità prima dell’installazione.
È possibile integrare la valvola in un’ BMS e già esistente?
Sì, a condizione che l'architettura preveda un'infrastruttura LoRaWAN e una soluzione che consenta di rendere disponibili i dati e i comandi all'BMS. L'interfaccia esatta dipende dal gateway e dai protocolli utilizzati nel progetto.
BMS può impostare direttamente una temperatura di riferimento?
Sì. Il dispositivo “ BMS ” può trasmettere un valore di temperatura che la valvola applica grazie al proprio sensore e al proprio algoritmo di regolazione interno.
È possibile comandare direttamente l'apertura della valvola?
Sì. Anche l’ BMS e può trasmettere una percentuale di apertura al motore. In questo caso, la logica di regolazione viene definita a livello dell’ BMS e.
La valvola funziona su una rete LoRaWAN pubblica o privata?
La valvola LoRaWAN Enless può comunicare con un’infrastruttura LoRaWAN pubblica o privata compatibile con la sua banda di frequenza e le sue impostazioni radio.
Come si configura la valvola Enless?
La configurazione locale e le operazioni di aggiornamento vengono eseguite dall'applicazione MyEnless, grazie alla connessione Bluetooth della valvola.
Come si può impedire agli occupanti di modificare a loro piacimento la temperatura?
L'intervallo di regolazione locale può essere delimitato e una funzione di blocco impedisce modifiche non autorizzate. È inoltre disponibile un involucro protettivo per gli ambienti esposti.
