Smart Home e IoT – Sistema di Termoregolazione

Nel precedente articolo Smart Home & IoT – Sistema di Sicurezza, è stato descritto l’architettura di un Sistema di Sicurezza Smart in maniera dettagliata.

In questo Articolo invece si descrive un Sistema di Termoregolazione Smart, ovvero un sistema per ottimizzare:

  • il Riscaldamento
  • il raffreddamento

ovvero come utilizzare  un Termostato Smart integrato nel sistema di riscaldamento / raffreddamento, installato nella propria casa, per controllare la temperatura di casa, per accendere / spegnere la caldaia, o i condizionatori, in base alle nostre necessità. Il termostato impara infatti le nostre abitudini, i nostri orari, e in base a questi (sempre che non diamo dei controlli manuali noi stessi) accende e spegne il riscaldamento / raffreddamento.

Punto focale del termostato è la possibilità di connetterlo alla Wi-Fi di casa e, quindi, attraverso l’app installata sul nostro smartphone o sul nostro Tablet, o attraverso Amazon Alexa o con Siri Home Kit per comandarlo via comandi vocali.

Possiamo impostare le nostre preferenze, possiamo avere in ogni momento le informazioni sulla temperatura, potremo capire quanto teniamo il riscaldamento acceso, e nel caso come fare a spendere meno; potremo anche attraverso Apple HomeKit, impostare le Scene, ovvero le impostazioni che controllano cosa fare per ogni evento. Per il termostato possiamo ad esempio creare le scene “In Casa” e “Fuori Casa” (termosifoni accesi o spenti) e chiedere a Siri di cambiare la scena quando vogliamo: ci penserà lei a dirlo all’app sistema che poi lo dirà al termostato che accenderà / spegnerà la caldaia.

Un sistema intelligente che rappresenta un primo passo molto importante verso “la casa del futuro”.

Per il riscaldamento, il Termostato può lavorare in sinergia con le Valvole Intelligenti per Termosifoni e controllare singolarmente ogni termosifone.

Grazie alla programmazione stanza per stanza, ogni singola stanza viene riscaldata in base alle abitudini quotidiane e ottimizzando i consumi energetici che si traduce alla fine in un risparmio. Per esempio le stanze della zona notte, non vengono riscaldate durante le ore in cui noi siamo in ufficio.

Inoltre:

  • Quando viene rilevata una finestra aperta, il Sistema spegne il riscaldamento nella stanza per evitare sprechi di energia.
  • Viene analizzata la condizione della stanza in tempo reale e il Sistema regola il riscaldamento in base alla luce solare e all’uso della stanza.
  • Se necessario, la temperatura può essere temporaneamente aumentata in una determinata stanza per 3 ore.

Per il Raffreddamento il problema principale è che, al momento, i condizionatori con WiFi compatibili, sono pochi; e ciò taglia fuori la maggior parte dei dispositivi che abbiamo già in casa, che non si possono usare da smartphone.

Per ovviare a questo esiste un accessorio che consente di controllare i climatizzatori che abbiamo in casa, anche quelli più vecchi. Da anni, infatti, i condizionatori si controllano con il telecomando e questo significa che, proprio come i televisori, sono compatibili con lo standard ad infrarossi; il dispositivo in pratica trasforma il segnale Wi-Fi da cui interaggisce con i dispositivi della Smart Home, in un segnale ad infrarossi che il climatizzatore può leggere e capire, così da accendere, spegnersi, attivare il deumidificatore, impostare i gradi e tanto altro.

Funzionalità

Vediamo le funzionalità del sistema di termoregolazione:

  • capire e utilizzare il geo fencing
  • avere la lista degli abitanti della casa e riconoscere la posizione geografica di ciascun utente. Quando nessuno è in casa, il dispositivo riduce automaticamente la temperatura del riscaldamento.
  • accedere all’impianto di riscaldamento / raffreddamento in qualunque momento, per modificarne parametri o impostazioni.
  • gestire in modalità eco-intelligente il sistema, per ridurre gli sprechi di energia e i relativi costi in bolletta.
  • accedere alle previsioni meteo per assicurare la maggiore efficienza nella gestione del riscaldamento.
  • essere compatibile con il 90% dei sistemi di riscaldamento / raffreddamento esistenti sul mercato
  • avere degli accessori per integrarsi con i termosifoni o condizionatori e gestire la casa in maniera puntuale
  • apprendere le caratteristiche termiche dell’edificio per riscaldare / raffreddare in modo più efficiente.
  • produrre reports, con l’andamento della temperatura, accessibili via app per verificare il consumo energetico

Sul mercato “esistono” diversi prodotti che possiedono tutte queste caratteristiche e funzionalità .

Architettura

La figura seguente illustra l’architettura di massima, che ha le seguenti regole:

  • Sistema Multizona, area notte e area giorno. Ogni zona controllata indipendentemente e controllo puntuale degli elementi radianti di ogni stanza con teste Intelligenti asservite al termostato di area. Chiaramente in presenza dia una casa di dimensioni appropriate, oltre i 100mq, e di riscaldamento autonomo.
  • In caso di Sistema Centralizzato in condominio, il modello utilizzato è quello di Fig. 1 e di Fig. 3.
  • In caso di Sistema Autonomo, il modello utilizzato è quello di Fig. 2 e di Fig. 4.
  • Attraverso il Main Controller vengono programmati le azioni da attuare all’avvenire degli eventi. Alcune aggregazioni possono essere fatte in Alexa, o in ifttt o nel Main Controller (OpenHab).
  • Lo schema architetturale mostra il dettaglio logico di un sistema di Riscaldamento, parallelamente lo schema per un sistema di raffreddamento è equale tranne che al posto delle teste intelligenti avremo sei climatizzatori.

 

 

       

 

 

 

 

 

 

 

 

Fig. 1 – Riscaldamento Centralizzato                                                  Fig. 2 – Riscaldamento Autonomo

 

Fig. 3 – Dettaglio Sistema Centralizzato

 

Fig. 4 – Dettaglio Sistema Autonomo

 

Termostati

Di seguito i prodotti presi in considerazione.

Nest

Nest, azienda che produce dispositivi per la smart-casa di proprietà di Google, è già al lancio del suo termostato intelligente di terza generazione .

Il primo modello di Termostato risale al 2011, con funzionalità originali e innovative per il tempo.

La versione Nest 3.0 alza la posta con un design splendido e l’introduzione di un rilevatore di presenza per la visualizzazione del tempo e della temperatura corrente a distanza, così come l’integrazione con i prodotti di Amazon Alexa. Ovvero da una distanza di 2 metri l’unità rileva la nostra presenza, accende il display, e è quindi possibile ottenere uno sguardo at-a-glance sullo stato corrente in particolare della temperatura.

Con Nest sossono ora utilizzare dei sensori remoti. Questi sensori consentono di monitorare le temperature su base stanza per stanza. Diciamo che il termostato é impostato a 22 gradi, ma il sensore remoto in camera da letto segnala che la temperatura della stanza è 25 gradi, il termostato regola e ferma il riscaldamento in camera da letto fino a quando la camera da letto raggiunge la temperatura target.

 

Ecobee 3 – Domotic Thermostat with Remote Sensore

Dettagli prodotto

 

Ecobee azienda canadese con sede a Toronto non è un Brand conosciuto come Honeywell o Nest, ma in realtà è stata la prima azienda a uscire con un termostato app-enabled.

Ecobee ha recentemente rilasciato la versione 1.1.1 del suo Ecobee 3 app e modificato la sensibilità del suo touchscreen.

Recentemente l’azienda ha lanciato Ecobee3, un kit  composto da un termostato Wi-Fi e un sensore di temperatura remoto che si possono integrare e lavorare con IFTTT, Amazon Alexa, Apple HomeKit .

 

Honeywell Lyric T6 Termostato

Honeywell Lyric T6 è il termostato Wi-Fi smart meno costoso di quelli presi in considerazione. Funziona e si Integra con Apple Siri HomeKit  e Amazon Alexa e possiede funzionalità di Geofencing.

Il display del termostato, ha un design e utilizza dei fonts, che lo fa apparire come qualcosa prodotto negli anni 90.

 

tado° – Termostato

Tado, è una startup con sede a Monaco di Baviera, Germania, che ha immesso sul mercato un Termostato intelligente e una serie di dispositivi per gestire in modo completo Riscaldamento e Raffreddamento. Una caratteristica di tado è che oltre che a vendere i prodotti, è in grado di offrire gli stessi in affitto.

Tutti i  prodotti offrono diverse possibilità di integrazione con piattaforme come IFTTT, Amazon Echo e Apple HomeKit.

Con Tado è possibile attuare un Controllo multi-zona, usando più Termostati Intelligenti per controllare separatamente le diverse zone e anche il riscaldamento a pavimento.

Il Kit di Base V3, è composto da: Termostato Intelligente, Internet Bridge; quindi per realizzare un multizona, ulteriori Termostati Intelligenti possono essere aggiunti al Kit di Base V3. Questi si connetteranno ad internet tramite il bridge, in dotazione nel Kit di base stesso. Per informazione il Kit di Base V3 costa in acquisto 246€, o 4,99€/mese per 12 mesi, ovvero 60€ il primo anno, che sale a 84€ dal secondo anno.

Sistemi di riscaldamento supportati:
  • caldaie combinate e per il solo riscaldamento
  • caldaie convenzionali e a condensazione
  • caldaie a gas, metano e petrolio
  • pompe di calore ad aria e geotermiche (solo riscaldamento)
  • riscaldamento a pavimento idronico
  • pompe di calore ad aria e geotermiche (solo riscaldamento)
  • impianti a zone (un termostato intelligente di tado° per zona)
  • sistemi che supportano termostati/cronotermostati con contatto pulito o relé fino a 230V
  • sistemi a bassa tensione con interfacce bus digitali, anche con controllo dell’acqua calda sanitaria.

tado° – Teste Termostatiche Intelligenti

Tado, offre per il proprio Termostato delle teste Termostatiche Intelligenti per controllare ogni radiatore / termosifone.

Anche questo dispositivo integrato sia in Apple HomeKit sia in Alexa, e quindi si può letteralmente comandare il termostato a voce con frasi come “Alexa, impostare il soggiorno a 23 gradi” o “Siri, accendere l’A/C in camera da letto”.

Ciascuna Testa Termostatica Intelligente controlla il suo termosifone anche in base alla tua posizione. Riscalda quando stai per rientrare e risparmia energia quando esci. Se possiedi già un Internet Bridge, puoi aggiungere altre Teste Termostatiche Intelligenti, in base al numero di zone di riscaldamento che desideri controllare separatamente.  Ogni Testa Termostatica Intelligente può funzionare con il Kit di base delle Teste Termostatiche Intelligenti o quello del Termostato Intelligente – Kit di base (v3).  la configurazione dipende se abbiamo un riscaldamento centralizzato u uno autonomo.

tado° Climatizzazione Intelligente

Questo dispositivo controlla il tuo climatizzatore automaticamente via smartphone. tado° spegne il tuo sistema di climatizzazione quando esci di casa e lo riattiva quando stai per rientrare. Risparmi così fino al 40% sulle spese energetiche.

Il dispositivo è bifronte, si integra via WiFi con il termostato e la smart home, e si integra via Infrarosso allo splitter del condizionatore rilevando le funzioni del telecomando.

AirPatrol – climatizzatore

AirPatrol consente di controllare i climatizzatori già installati , anche quelli più vecchi, purchè siano comandabili via telecomando e questo significa che, proprio come i televisori, sono compatibili con lo standard ad infrarossi; il dispositivo in pratica trasforma il segnale Wi-Fi, con cui è compatibile (e da cui arriva il segnale dall’app) in un segnale ad infrarossi che il climatizzatore può leggere, così da accendere, spegnersi, attivare il deumidificatore, impostare i gradi e tanto altro.

Il vantaggio di questo dispositivo è che, una volta posizionato in modo che il climatizzatore “lo veda” (come un qualsiasi soprammobile) e certi che il sistema funzioni, si può utilizzare l’app anche da remoto, quando non siamo in casa, purché in casa ci sia una Wi-Fi sempre attiva; in pratica, se siamo fuori ed è freddo si può accendere il condizionatore prima di tornare a casa, così da trovarla già calda (o già fredda, se è caldo e siamo in estate); se ci siamo dimenticati di spegnerlo è possibile farlo anche da fuori, senza dover tornare indietro o trovare la bolletta della luce “gonfiata”.

Netatmo – Termostato

Netatmo è  una startup francese, nata nel 2011, con un termostato intelligente e con una serie di dispositivi da integrare. Il Design minimalista è firmato STARCK.

Come gli altri prodotti con questo termostato è possibile modificare la temperatura ambiente direttamente dal letto o dall’altra parte del mondo.

Oppure programmare l’accensione del riscaldamento quando si ritorna dalle vacanze.

Il Termostato apprende gli orari di quando:

  • Ci si alza

  • Si esce per andare al lavoro

  • Il ritorno a casa

  • Ci si corica

E attraverso la funzione Auto-Adapt del Termostato, Netatmo utilizza l’isolamento della tua casa e la temperatura esterna per programmare quando il riscaldamento deve essere acceso; im modo tale da avere la temperatura desiderata al momento giusto.

Netatmo è integrata in Home Kit, e è quindi possibile controllare il riscaldamento usando solo la voce: “Siri, impostare il termostato a 20°”

L’azienda ha annunziato anche le valvole Intelligenti per termosifoni, ma ancora non sono disponibili.

Inoltre ha una serie di prodotti da integrare nel termostato per controllare :

  • le Condizioni Metereologiche composto da:
    • Stazione Meteo Base
    • Anenometro
    • Pluviometro
    • Modulo Aggiuntivo, per tenere sotto controllo la qualità dell’aria in tutta la casa
  • la qualità della casa, ovvero controllo e monitoraggio di:
    • Umidità
    • Qualità dell’aria
    • Rumore
    • Temperatura

 

Conclusioni

Con i prodotti oggi sul mercato è possibile realizzare il Sistema di Riscaldamenro e di Raffreddamento ideale; salvando gli investimenti pregressi caldaia, pompe di calore, splitters. In letteratura si parla che un sistema ideale possa portare un risparmio energetico tra il 31% e il 35%. Verificheremo questi numeri a consuntivo dopo tre anni di esercizio.

 

 

————— Bibliografia —————

Nelle due tabelle seguenti per ogni prodotto viene fornito il link al sito del produttore e al sito del negozio on line dove è possibile comprarlo in Italia, e il link a alcuni articoli interessanti:

Prodotti Termoregolazione Prezzo Indicativo
tado° – Termostato e altri Dispositivi, in vendita su Amazonsito del prodotto, CNET review  210€
tado° – Teste Termostatiche Intelligenti, in vendita su Amazonsito del prodotto, CNET review  79€
tado° – Climatizzatore, in vendita su Amazon  155€
Netatmo , in vendita su Amazon, sito del prodotto  170€
AirPatrol Climatizzatore, in vendita su Amazon, sito del prodotto 155€
Nest, in vendita su Amazon, sito del prodotto  225€
Ecobee 3 – Domotic Thermostat, in vendita su Amazon, sito del prodotto, CNET Review 479€
Honeywell Lyric T6, in vendita su Amazon, sito del prodotto, CNET review 180€

 

La Tabella seguente riassume alcune interessanti bibliografie:

 

Bibliografia
Netatmo, recensione e installazione del termostato
Termostato Nest, prezzo e recensione.
tado° – Manuale Utente
Lyric T6 di Honeywell è qui!

Sulla stessa tematica:

 

Ultima Revisione: 02.Gennaio.2017

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