L’automazione intelligente degli edifici basata esclusivamente su connessioni wireless può offrire un’ampia gamma di vantaggi, ma presenta anche dei limiti. Sebbene le soluzioni bus e di rete basate interamente o parzialmente su cavi fisici richiedano spesso un lavoro di installazione notevolmente maggiore, presentano un vantaggio importante in termini di sicurezza, portata e suscettibilità alle interferenze. Tuttavia, per configurare correttamente questi sistemi cablati nella smart home domestica, sono necessarie diverse nozioni di base e strumenti che si avvicinano in modo impressionante ai principi del classico lavoro elettrico.
Il cablaggio di una casa intelligente tramite KNX o altri standard presenta diversi vantaggi ( dima_pics / stock.adobe.com )
- 1. I sistemi cablati e i loro vantaggi
- 2. la differenza tra la smart home e il cablaggio elettrico tradizionale
- 3. gli strumenti necessari per tutti i lavori con i cavi
- 4. La posa dei cavi in pratica
- 5. sintesi e conclusione
Contenuto
1. i sistemi cablati e i loro vantaggi
La stragrande maggioranza dei componenti per la casa intelligente venduti e utilizzati oggi sono probabilmente collegati all’edificio tramite uno dei soliti standard wireless del settore. Di per sé, non c’è nulla di male in questo. Dopo tutto, il wireless è una soluzione «pulita», comoda e solitamente altamente funzionale.
Tuttavia, chi ha notato come, ad esempio, il collegamento senza interferenze tra il campanello senza fili e il suo campanello in fondo al giardino sia diventato un gioco da ragazzi, si è già reso conto di uno degli svantaggi più gravi: le connessioni wireless sono sempre limitate in termini di portata.
Sia la frequenza che la potenza di trasmissione, per non parlare della qualità delle antenne e degli ostacoli interposti, giocano un ruolo decisivo in questo caso: con gli standard radio per smart home sempre più ad alta frequenza, le portate sono particolarmente limitate. Chiunque conosca il principio della radiofonia sa anche questo: Chiunque abbia un ricevitore può «intercettare» le onde radio.
La limitazione della portata è sempre un problema con le applicazioni wireless e un motivo più che comprovato per affidarsi a sistemi basati su cavi (Stanisic Vladimir/stock.adobe.com)
I sistemi smart home cablati non possono certo fare tutto meglio; anche la portata del segnale è limitata (anche se molto maggiore). In tutta onestà, vale anche la pena di sottolineare la quantità di lavoro molto maggiore necessaria per il cablaggio e il collegamento, che rende questi sistemi meno adatti ai neofiti.
Tuttavia, gli standard KNX TP, Cestron e simili (= sistemi a bus) possono davvero fare la differenza in termini di prestazioni massime:
- La velocità dei dati e la qualità della connessione non possono essere influenzate da condizioni ambientali variabili, come ad esempio il tempo.
- La portata è significativamente più elevata. Con KNX TP, ad esempio, la distanza tra due partecipanti può arrivare a 700 metri; la distanza tra l’alimentatore e il partecipante è ancora di 350 metri.
- Non sono necessarie batterie né prese di corrente, poiché l’intera alimentazione passa anche attraverso i cavi.
- Уровень безопасности значительно выше, по крайней мере, в рамках «умного дома» (без учета подключения к Интернету). Для локального проникновения в проводные системы необходимо добраться до кабеля.
Менее значимый для большинства пользователей, но все же заслуживающий внимания фактор: в мире, где в окружающей среде все больше доминируют радиоволны различных частот, проводные системы означают на один потенциальный фактор помех меньше — радиосоединения, конечно, могут мешать друг другу, если они часто встречаются.
Конечно, стоит задуматься о целесообразности установки проводной системы в уже существующем доме из-за большого объема работ — например, из-за того, что для скрытого монтажа практически обязательно нужно долбить стены (делать «прорези»).
Однако если вы все равно планируете капитальный ремонт или даже строительство нового дома, то, безусловно, стоит приступить к установке проводной системы «умного дома». Тем более что это не помешает вам впоследствии сделать беспроводные дополнения.
Важно: KNX также является проводным стандартом. Однако на практике существует три варианта:
- KNX TP: классическая шинная система.
- KNX PL: все сигналы передаются по линиям электропередачи — в настоящее время (2022 г.) устарел.
- KNXnet: Si utilizzano cavi Ethernet e tutto viene realizzato tramite una rete di computer.
Data la loro diffusione, nel resto del testo ci concentreremo sui sistemi bus, anche se la maggior parte delle regole può essere applicata 1:1 a qualsiasi forma di cablaggio.
2 La differenza tra il cablaggio elettrico smart home e quello tradizionale
A parte i cavi in fibra ottica, qualsiasi tipo di cablaggio consiste nel mettere in movimento gli elettroni nel cavo metallico. Che questi si muovano in un ciclo on-off controllato come segnali digitali o che vengano utilizzati per fornire energia è irrilevante a livello fisico.
Per questo motivo, il lavoro fisico di installazione dei cavi presenta un numero enorme di sovrapposizioni. Di fatto, l’unica differenza significativa sta nei cavi utilizzati.
Le somiglianze tra la smart home e gli impianti elettrici domestici sono enormi. A livello topografico, invece, le differenze sono notevoli (CreaFoto/stock.adobe.com).
Tuttavia, è qui che finisce la comparabilità tra il normale cablaggio elettrico di un edificio e quello di un sistema di smart home. Per quanto riguarda la struttura schematica, le differenze sono ancora più marcate:
- Il cablaggio elettrico è sempre un anello (schematico): un fusibile alimenta un circuito con interruttori e dispositivi.
- Il cablaggio delle smart home (in particolare KNX), invece, è sempre una linea retta, un albero o una stella come bus. Gli anelli (anche parziali) non sono ammessi. Anche se il rispettivo cavo viene posato all’estremità, non viene collegato da nessuna parte: l’anello rimane quindi aperto in ogni costellazione.
Infine, ma non meno importante, è necessario tenere conto delle differenze di tensione: In un normale circuito domestico, 230 volt sono presenti ovunque. Con KNX, invece, l’alimentazione è anch’essa a 230 V, ma è regolata a una tensione nominale di 24 o 30 volt per la tensione di esercizio e i segnali di controllo.
Questo significa anche maggiore sicurezza. 230 volt possono essere una scossa mortale o almeno dolorosa. 24/30 volt, invece, sono percepibili ma molto meno pericolosi.
3. gli strumenti necessari per tutti i lavori sui cavi
Per creare una casa intelligente basata sui cavi è necessario posare diversi cavi. Si parte da un quadro elettrico e si passa attraverso alimentatori, interruttori, dispositivi, sensori e attuatori. Poiché non esistono «ponti wireless», i cavi devono essere posati ovunque, non solo nelle pareti, ma anche attraverso di esse, nei soffitti e nei pavimenti. Inoltre, con un’installazione a incasso, è necessario incassare le relative scatole di derivazione e di installazione.
Uno dei motivi per cui una casa intelligente cablata è più complessa è la necessità di disporre di strumenti sufficienti per questo lavoro — anche se l’approccio basato su bus richiede generalmente una lunghezza di cavo inferiore rispetto a un’installazione analoga con cablaggio convenzionale (= domestico). Questo rende i sistemi KNX e simili più economici nel complesso.
Utensili elettrici
La base è un trapano. Può trattarsi di un potente trapano a batteria. Se si deve lavorare su muratura/calcestruzzo, è assolutamente necessaria una funzione di foratura a percussione. Questa funzione può essere omessa solo negli edifici leggeri.
Un trapano potente è indispensabile. Tuttavia, che sia a filo o a batteria è una questione di opinioni, purché sia installato un meccanismo a percussione per la muratura (stokkete/stock.adobe.com)
Se anche la scanalatura delle pareti (in mattoni) deve essere motorizzata, è necessaria una smerigliatrice angolare o un apposito scacciatore di pareti, simile a una sega circolare manuale. Tuttavia, poiché le sole fessure non sono sufficienti, ma è necessario liberare lo spazio intermedio, è necessario un trapano a percussione: la procedura manuale con martello e scalpello diventa insopportabilmente faticosa e lunga quando il cablaggio va oltre le singole stanze.
Se il trapano è un dispositivo con batteria ricaricabile, la lista è finita: grazie alla sua flessibilità e alla sua natura a batteria, un trapano a batteria (a percussione) è ideale anche per eseguire i lavori di avvitamento necessari durante l’installazione.
* Il vantaggio del trapano a percussione sta nella frequente regolazione della profondità e nella possibilità di collegare un sistema di aspirazione della polvere. La fresatura delle fessure in muratura è un lavoro estremamente polveroso.
Un laser da cantiere è estremamente utile anche per il lavoro pratico. Permette di allineare con precisione le asole e i cavi in orizzontale e in verticale in modo rapido ed efficace.
Accessori per utensili
Gli elettroutensili citati possono funzionare solo se dotati di accessori adatti al materiale. Il primo passo è l’assortimento di punte da trapano. Le punte devono essere scelte in base al materiale della parete; in questo caso le differenze sono notevoli. Non ignorate inoltre lo spessore delle pareti: Dovrebbe esserci almeno una punta nella gamma in grado di penetrare completamente in ogni parete/soffitto dell’area di installazione.
Anche le svasature o le seghe a tazza sono necessarie, sempre per i rispettivi materiali delle pareti. Hanno un diametro significativamente maggiore e servono per realizzare i fori per le scatole di montaggio di interruttori e prese e per le scatole di derivazione da incasso. Infine, ma non meno importante, è necessario un set di punte per avvitare.
La smerigliatrice angolare richiede un disco da taglio diamantato adatto al materiale della parete; lo stesso vale se si utilizza uno scalpellino per pareti. Per il trapano a percussione è necessario uno scalpello piatto.
Strumenti per i lavori elettrici
Ci possono essere differenze tra la smart home e il cablaggio elettrico. Tuttavia, per quanto riguarda gli strumenti necessari per il lavoro sui cavi diretti, ci sono solo intersezioni.
Importante: tutti gli utensili devono essere certificati e isolati per i lavori elettrici. Tali utensili sono riconoscibili dal vistoso isolamento giallo/rosso dell’impugnatura e dal simbolo del «Verband der Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik e. V.» (VDE).
I multimetri sono indispensabili per misurare l’intero sistema durante l’assemblaggio e per verificare la correttezza dei collegamenti (Kadmy/stock.adobe.com).
A tal fine è necessario quanto segue:
- Un set di cacciaviti adatti, spesso disponibili in set.
- Pinze a becchi dritti e ad ago sfalsati.
- Pinze combinate con tronchesi laterali.
- Una pinza spelafili multiuso e pinze spelafili regolabili (preferibilmente automatiche).
- Pinze per crimpare — per i cavi flessibili a più conduttori è necessario utilizzare ghiere per le connessioni a morsetto.
- Una livella a bolla d’aria; nonostante il laser, di solito è più pratica per i lavori più piccoli.
- Un cercacavi in grado di individuare anche i cavi privi di tensione e altre parti metalliche, nonché i tubi dell’acqua nelle pareti — essenziale per evitare danni.
Anche un multimetro è necessario per poter misurare tutto. Una potente lampada frontale a LED si è rivelata utile anche per i lavori sempre senza tensione.
Accessori e sicurezza
Gli strumenti menzionati finora sono i più importanti per l’installazione di sistemi domestici intelligenti cablati. Tuttavia, poiché alcuni lavori sono molto impegnativi, sono estremamente importanti gli occhiali di sicurezza, la maschera antipolvere (FFP2 è sufficiente) e l’elmetto da cantiere (per i lavori in quota).
Quando si utilizza un cacciatore di muri, è necessario disporre di un aspiratore di polveri adeguato. Per evitare di interrompere i lavori la sera, è necessario almeno un potente faretto da cantiere con un tamburo per cavi. Quest’ultimo aiuta anche ad alimentare gli utensili elettrici con cavo.
Importante: i tamburi per cavi devono essere sempre completamente srotolati, altrimenti si possono verificare problemi di surriscaldamento.
4. la posa dei cavi in pratica
Gli strumenti sono disponibili. Tuttavia, non un solo dispositivo smart home cablato può funzionare solo con essi. Per la posa pratica dei cavi e la realizzazione dei collegamenti è necessario tenere conto di molte cose.
Importante: gli standard e le specifiche simili vengono costantemente aggiornati. È quindi essenziale consultare i dati più recenti prima di iniziare i lavori.
Regole di base per la gestione dell’elettricità
Nel capitolo precedente abbiamo accennato alla necessità di lavorare in un ambiente privo di tensione. Si tratta di una regola fondamentale che si applica a tutte le forme di lavoro elettrico. Si basa sulle cinque regole di sicurezza VDE, le prime tre delle quali sono estremamente importanti per gli impianti domestici:
- Spegnere. Ciò significa che non è possibile eseguire alcun lavoro finché i circuiti di tutte le stanze interessate non sono stati spenti nella scatola dei fusibili, girando l’interruttore. In alternativa, i nuovi cavi non sono ancora collegati alla rete elettrica.
- Assicurarsi che non vengano riaccesi. La scatola dei fusibili è chiusa a chiave oppure, se non è possibile, i fusibili in questione sono protetti da una striscia con un’etichetta di avvertimento incollata sopra per impedirne il ricollegamento non autorizzato.
- Verificare l’assenza di tensione. Con il multimetro di cui sopra o con un tester bipolare adatto alla tensione, verificare l’assenza di tensione sulle prese e sulle luci di tutti i locali che sono stati spenti e su tutti gli impianti dei rispettivi locali. Importante: un cacciavite di prova monofase non è un sostituto adeguato, poiché potrebbe dare risultati errati.
Non fa differenza se l’installazione di una smart home cablata inizia con la disinstallazione di un impianto elettrico convenzionale o se viene avviata «da zero» in una costruzione a guscio.
Importante: l’installazione di un sistema smart home può essere eseguita anche da personale non specializzato. Tuttavia, anche solo per motivi assicurativi, è assolutamente consigliabile far controllare e approvare tutto da un elettricista certificato prima della messa in funzione. In caso contrario, la copertura assicurativa potrebbe decadere in caso di danni.
Per lo stesso motivo, si consiglia di parlare con un elettricista prima di iniziare il progetto per concordare la procedura standardizzata.
Le zone di installazione in casa
I cavi costano. I non addetti ai lavori tendono quindi a scegliere la distanza più breve tra due punti per la loro casa intelligente. Tuttavia, ciò costituirebbe molto probabilmente una violazione degli standard di ogni costellazione e quindi non è consentito.
In linea di principio, i cavi possono correre solo in orizzontale e in verticale. Inoltre, possono essere posati solo in zone di installazione speciali con distanze minime specifiche all’interno delle stanze. Ancora una volta, è irrilevante che si tratti di normali linee elettriche o dei cavi di un sistema di smart home.
Importante: lo standard KNX specifica con precisione quali cavi bus possono essere utilizzati. Sono ammessi solo cavi conformi alle norme EN 50090-2-1 e EN 50090-2-2. Inoltre, la schermatura non deve essere collegata a terra o in altro modo. L’uso di cavi di alimentazione convenzionali e di altri cavi è vietato a causa del rischio di confusione per le installazioni conformi agli standard.
KNX e cavi di alimentazione e la questione della schermatura
Le due norme EN citate consentono solo l’uso di cavi schermati — i cavi bus schermati sono di solito prescritti anche al di fuori dello standard KNX e hanno sempre senso. Sebbene sia possibile che si verifichino interferenze tra due cavi vicini (sotto tensione), in questo caso ciò non è possibile a causa della schermatura.
Finché la schermatura è intatta, i cavi bus possono passare accanto a cavi a 230 volt senza problemi. La cautela è necessaria solo nelle scatole di giunzione (zayacsk/stock.adobe.com)
In parole povere, ciò significa che è possibile e sensato far passare i cavi bus nelle immediate vicinanze dei normali cavi elettrici dell’impianto domestico, persino nello stesso slot. La distanza è necessaria solo quando la schermatura deve essere interrotta. Ciò è particolarmente importante nelle scatole di distribuzione e di giunzione.
In questo caso esistono due opzioni pratiche:
- KNX e la distribuzione elettrica sono realizzati in due scatole separate oppure
- si utilizzano scatole speciali con un separatore di schermatura.
In caso contrario, i cavi da 230 V, solitamente non schermati, possono talvolta causare segnali di interferenza/rumore nelle linee bus, poiché è necessario lasciare la schermatura nelle scatole per gli ultimi millimetri.
Tagliare e riempire le pareti: Ecco come funziona
Per installare i cavi in modo invisibile sotto l’intonaco, l’asolatura è essenziale. Innanzitutto, è necessario rispettare i limiti consentiti nella muratura:
Spessore del muro
Fessura verticale
Fessura orizzontale
Max. Profondità massima
