Ventilconvettore domotico con regolazione intelligente della velocità

Un ventilconvettore a 3 velocità che nessuno ha voglia di regolare e un operatore che risente della sua vicinanza pongono una sfida domotica di tutto rispetto. Vediamo in questo articolo come ho risolto con dispositivi domotici Sonoff.

Premessa

La base di partenza è un ventilconvettore (monofase 230 V) concepito per essere acceso e spento da un impianto esistente (che lavora a set point di temperatura) e che necessita di una selezione manuale della velocità di ventilazione tramite un selettore modale (alta, media e bassa ventilazione).

In aggiunta, siccome questo dispositivo si trova in parte ad una postazione di lavoro, spesso l'operatore della postazione riduce la velocità di ventilazione al minimo, col risultato scontato che questa viene tenuta sempre tale, abbattendo le prestazioni dell'impianto.

Scelta dei dispositivi

Per riuscire nell'intento di rendere domotica e intelligente la gestione di questi due aspetti della questione ho scelto dei dispositivi Sonoff. Questa scelta deriva da considerazioni di carattere economico e di sicurezza: da un lato il basso costo e dall'altro la conformità del dispositivo alle normative europee (marcatura CE).

• Sonoff 4CHR3: interruttore Wi-Fi a 4 vie

• Sonoff Mini R4: interruttore Wi-Fi a 1 via con comando di ingresso

Ho abbinato il secondo dispositivo ad un sensore di movimento Electraline 58412. Si tratta di una scelta dovuta a due fattori: non esistono sensori di movimento Sonoff alimentati via cavo (solo a batteria) e l'uno può essere infilato nell'altro.

Questo non è un articolo sponsorizzato: se vuoi acquistare i dispositivi, cercali su internet

Cablaggio del motore

Dopo aver recuperato lo schema elettrico del motore del ventilconvettore su internet, ho realizzato un cablaggio elementare con il Sonoff CH3, alloggiato direttamente dentro alla carcassa del mezzo.

Il motore dispone di 3 cavi di fase per le varie velocità e di un cavo di neutro e uno di messa a terra. La colorazione dei cavi segue uno standard americano con le tre fasi di colore nero, blu e rosso, il neutro bianco e la messa a terra gialloverde.

Attenzione: colorazione dei cavi difforme dallo standard italiano.

Modalità di Interblocco

Una volta fatto il cablaggio, ho collegato il dispositivo Sonoff alla rete Wi-Fi tramite uno smartphone e l'app eWeLink. Non descrivo questo passaggio essendo questa una procedura facilmente reperibile in rete.

Siccome il motore dovrebbe ricevere una sola fase per volta, è importante impostare il dispositivo in modalità interblocco: l'accensione di un'uscita escluderà automaticamente le altre. Questo è molto utile nel caso si voglia comandare manualmente il dispositivo Sonoff con gli appositi pulsanti.

Alimentando contemporaneamente più ingressi del motore, varia il numero di dipoli magnetici, ottenendo velocità più basse.

In modalità interblocco tuttavia NON è possibile definire uno stato del dispositivo alla riaccensione, pertanto siccome il mio impianto è impostato per comandare l'alimentazione del ventilconvettore (che ho usato per il Sonoff) ho rinunciato alla modalità apposita e ho impostato a mano delle scene interbloccanti. Si tratta di 3 scene automatiche che attuano la logica del "se l'uscita è accesa, allora spegni le altre".

Ho anche impostato che il Sonoff riacceso ripristini lo stato delle uscite prima dello spegnimento. Ho chiamato "Timer" l'uscita inutilizzata del Sonoff per motivi che presto verranno spiegati.

Sensore di movimento Domotico

Per realizzare il sensore di movimento ho alloggiato il dispositivo Sonoff Mini R4 nel contenitore del sensore di movimento Electraline 58412. Per l'alimentazione del dispositivo, avendo a disposizione solo un binario luci a soffitto, ho provveduto ad installare pure l'aggancio a binario.

Anche il cablaggio elettrico è elementare e nessun morsetto aggiuntivo è richiesto. Il sensore ha 3 cavi, marrone per la fase, blu per il neutro e il rosso per la fase comandata.

Uno scenario complesso

La parte più complessa dell'operazione è stata quella di concepire uno scenario che vada a ridurre la velocità di ventilazione nel caso in cui una persona dovesse trovarsi nei pressi del ventilconvettore, azionando quindi il sensore di movimento.

L'uscita inutilizzata chiamata Timer viene usata come come variabile di controllo per distinguere l'azionamento manuale della bassa ventilazione dall'azionamento temporizzato della stessa. Il sensore di movimento (Motion Sensor) è regolato con il minimo tempo di accensione (4 secondi).

Per portare il sensore a 4 minuti ti occorrono degli scenari ancor più complessi di quelli descritti successivamente.

Soluzione 1 - Semplice

La soluzione più semplice della questione si ottiene impostando Gli scenari da creare sono due:

1. Se MoSe ON e Alto ON e Timer OFF ==> Alto OFF, Basso ON, Timer ON, attendi 30 minuti e quindi Basso OFF, Timer OFF e Alto ON.
2. Se MoSe ON e Medio ON e Timer OFF ==> Medio OFF, Basso ON, Timer ON, attendi 30 minuti e quindi Basso OFF, Timer OFF e Medio ON.

Sfortunatamente nel caso di un ventilconvettore che viene disalimentato durante l'esecuzione di uno di questi due scenari, questa soluzione porta ad avere la bassa ventilazione permanente. Per superare questo inghippo, ho elaborato la seconda soluzione.

Soluzione 2 - Conservativa

Questa soluzione prevede la rinuncia all'interblocco con l'azionamento contemporaneo di più uscite, ottenendo comunque una riduzione di velocità. L'uscita Basso e Timer sono impostate per essere spente alla riaccensione, pertanto la ventilazione andrà impostata in media o alta.

1. Se MoSe ON e Alto ON e Basso OFF ==> Basso ON, Timer ON, attendi 30 minuti e quindi Basso OFF, Timer OFF
2. Se MoSe ON e Medio ON e Basso OFF ==> Basso ON, Timer ON, attendi 30 minuti e quindi Basso OFF, Timer OFF

Con questa soluzione tutte le velocità possono essere usate ma quella bassa bassa non è conservativa, ovvero non permane alla rialimentazione.

Soluzione 3 - Inching

Una variante della precedente. L'uscita "bassa ventilazione" e l'uscita "Timer" sono in modalità Inching: esse vengono automaticamente spente dopo un tempo preimpostato (es. 30 minuti). Notare che l'uscita Timer ha un comportamento alla riaccensione diverso (spenta) dall'uscita Basso (accesa).

1. Se MoSe ON e Alto ON e Basso OFF ==> Basso ON, Timer ON
2. Se MoSe ON e Medio ON e Basso OFF ==> Basso ON, Timer ON

Con questa soluzione la bassa ventilazione è conservativa ma può essere usata SOLO in maniera temporanea e mai permanente.

Conclusioni

Rendere domotico un ventilconvettore a 3 velocità è una questione complessa che va ben oltre il caso di una lampada o di una tapparella: è un rompicapo fatto di interblocchi, timer, inching, scenari e conservazione dello stato elettrico alla riaccensione.

Il risultato vale tutto lo sforzo fatto: su un piano uffici dotato di 6 ventilconvettori, ciascuno di essi reso domotico a velocità ridotta automatica, il miglioramento delle prestazioni d'impianto è notevole così come il benessere delle persone che per forza di cose devono lavorarci vicino.