Gli attuatori lineari elettromeccanici svolgono un ruolo fondamentale nel rendere l’automazione degli alzacristalli dei veicoli il più potente e fluida possibile. Tuttavia, le finestre motorizzate non devono essere limitate alle sole automobili, poiché gli attuatori per finestre possono essere ampiamente utilizzati in una varietà di contesti. Questo articolo spiega come funzionano le finestre automatizzate e punta a evidenziare l’importanza e i benefici dell’automazione delle finestre.
Come funzionano gli attuatori per finestre
Gli apri-finestre elettrici sono spesso comandati a distanza tramite un pulsante su un dispositivo dedicato. Le finestre motorizzate sono quindi un’ottima aggiunta a una smart home. Una volta premuto il pulsante, il motore all’interno del meccanismo di apertura si attiva e l’attuatore entra in azione. Gli attuatori lineari per finestre possono essere suddivisi in tre meccanismi.
Meccanismi per finestre motorizzate
Cremagliera e pignone
Il meccanismo a cremagliera e pignone converte il moto rotatorio in moto lineare. Il pignone è un ingranaggio circolare che ingrana con una barra lineare dentata, detta cremagliera. Quando viene fornita alimentazione, il pignone ruota. La cremagliera si muove con il pignone e il moto rotatorio del pignone viene convertito in moto lineare. In queste finestre, la cremagliera è alloggiata in un corpo esterno ed è spesso fissata direttamente all’infisso. Quando il pignone si muove, la cremagliera viene spinta verso l’esterno e la finestra si apre.
Attuatori a stelo
Uno stelo estensibile è montato su una guida ed entrambi i componenti sono racchiusi in un corpo esterno. Quando lo stelo viene attivato dal motore elettrico, inizia ad estendersi. Poiché lo stelo è collegato alla finestra, l’attuatore per finestra inizia ad estendersi man mano che lo stelo avanza.
Attuatori a catena
Questi attuatori sono disponibili in versione singola e doppia. Gli attuatori a catena singola sono montati su finestre verticali, mentre quelli a doppia catena sono più adatti a finestre larghe che non possono essere aperte in un’unica soluzione. Gli attuatori a catena funzionano in modo simile a un attuatore a cremagliera e pignone. Una catena è ingranata insieme ai pignoni, montati su un albero di trasmissione. Quando i pignoni iniziano a girare, le maglie della catena vengono ruotate di 90 gradi. Nel caso di un apri-finestra, la catena è collegata a una finestra. Quando la catena si raddrizza, la finestra viene spinta ad aprirsi. Quando si ritrae, la finestra si chiude.
Vantaggi delle finestre con attuatori lineari elettrici
Oggi la maggior parte delle industrie e delle abitazioni sta passando a sistemi di controllo climatico automatizzati, non solo per i benefici diretti, ma anche per contribuire a un ambiente più pulito e sostenibile. Efficienza energetica, riduzione dei costi ed estetica sono i punti di forza di questi sistemi. Di seguito sono elencati alcuni vantaggi specifici dell’implementazione di questi meccanismi.
Sicurezza garantita
Non vengono bruciati combustibili fossili durante l’uso, quindi non si producono sottoprodotti tossici. Questi possono essere dannosi sia per la salute individuale sia per l’ambiente; perciò, un sistema efficiente dal punto di vista energetico è essenziale. Inoltre, alcune finestre sono irraggiungibili e possono risultare pericolose da azionare manualmente: questo è particolarmente utile per i lucernari. La sicurezza in casa può dunque essere garantita grazie ai processi automatizzati.
Molteplici funzioni
È semplice installare sensori sugli apri automatici per monitorare i livelli di CO2, consentendo così al sistema di ventilazione di regolare il flusso d’aria. In secondo luogo, il controllo della temperatura e i sensori pioggia possono aprire o chiudere le finestre in base a temperature predefinite. Infine, si possono integrare sensori fumo per liberare il fumo tramite bocchette azionate da attuatori lungo i percorsi e consentire l’accesso ai vigili del fuoco in caso di incendio.
Comodità e comfort
Tutte le finestre automatizzate si controllano con un solo pulsante da qualsiasi punto della casa. I sensori citati garantiranno inoltre praticità e comodità, poiché le impostazioni sono adattate alle esigenze di ciascuno.
Opzioni per un’ulteriore automazione
Perché fermarsi alle finestre? L’automazione della casa e delle finestre può essere ulteriormente potenziata con tende e schermature motorizzate, per offrire ancora più comodità e comfort.
Apri-finestre automatici in azione
Il video seguente mostra la dimostrazione di un apri-finestra scorrevole automatizzato con un semplice movimento verso l’alto. È un sistema che misura le temperature interne ed esterne e, in base agli input dell’utente, apre e chiude. Quando la stanza si scalda, il sensore di temperatura si attiva aprendo la finestra. La temperatura può essere impostata sul valore che l’utente ritiene confortevole.
Questo secondo video include un po’ di fai-da-te per l’installazione di un apri-bocchetta automatico in una serra a cupola utilizzando attuatori lineari. Gli attuatori hanno un’ottima capacità di sollevamento e possono tollerare venti forti. L’installazione è piuttosto semplice e può essere modificata in base al particolare lucernario a cupola.
L’ultimo video mostra l’apertura e la chiusura di una finestra utilizzando un attuatore lineare automatico (2 fili) con Raspberry Pi e/o Arduino. Ciò avviene tramite una scheda a microcontrollore per creare una centralina di controllo e vari altri componenti per automatizzare la finestra. Il meccanismo di apertura e chiusura della finestra utilizza un singolo attuatore lineare.
Come scegliere un attuatore per finestre
Scegliere un attuatore per finestre affidabile significa prendere una decisione informata in base ai tipi di finestre della tua casa o edificio. Successivamente, puoi valutare i diversi attuatori e vedere quale si adatta meglio alla tua situazione. Gli attuatori a catena si rivelano utili quando hai aperture in alto difficili da raggiungere. Allo stesso modo, finestre più larghe possono richiedere l’uso di attuatori a doppia catena.
Gli attuatori lineari sono in grado di aprire cupolini e lucernari pesanti. Nel frattempo, gli attuatori a braccio articolato funzionano molto bene su porte e finestre a ribalta interna. Nonostante le dimensioni ridotte, svolgono un ruolo importante per garantire che le finestre siano automatizzate nel modo più comodo possibile e svolgano al meglio la loro funzione.
Esiste un problema comune che può verificarsi in questo processo, e riguarda l’attuatore. Gli attuatori sono la parte più suscettibile di un sistema di apertura automatica per finestre. Inoltre, è risaputo che sul mercato esistono molti attuatori con qualità e funzionalità variabili. Questo influisce sulle prestazioni dell’edificio, sul costo totale e sulla soddisfazione del cliente. La qualità di un attuatore è essenziale in questo processo. La sua elettronica di controllo deve essere eccellente per garantire affidabili movimenti avanti e indietro ripetuti.
Fattori chiave per la scelta di un attuatore
- Quale Carico dovrà spingere?
- Dove verranno installati gli attuatori elettrici, ad esempio all’esterno o all’interno.
- Il tipo di finestra su cui saranno montati gli apri-finestra, ad esempio a tenda (awning), a vasistas (hopper), a lamelle (louver), cupolino o lucernario, scorrevole o a battente.
- Il tipo di unità di controllo: che comandi decine di finestre simultaneamente da un controllo centrale oppure con funzione di telecomando.
- Il livello di rumorosità desiderato.
- Il livello di sicurezza antischiacciamento richiesto. Molti attuatori ne sono privi. Di solito gli attuatori hanno una forza di chiusura variabile applicata su due parti metalliche, ma ciò è irrilevante quando un dito resta tra i bordi. Un attuatore dovrebbe rilevare un oggetto incastrato e impedire la chiusura della finestra calcolando la quantità di Corrente assorbita, quindi invertire il movimento per liberare l’oggetto. La sensibilità della sicurezza antischiacciamento dovrebbe essere regolabile, poiché è parte della sua configurazione e del suo funzionamento.
- Gli interruttori e i pannelli necessari per soddisfare esigenze specifiche dei sensori. Ad esempio, pannelli di controllo fumo, pannelli per il controllo climatico e della temperatura con sensori pioggia, oppure un pannello anti-intrappolamento.
Perché gli attuatori a 12 volt sono la soluzione migliore per un apri-finestra
La semplicità del design di questo attuatore ne consente l’integrazione secondo le esigenze progettuali, riducendo così i costi di manutenzione. L’attuatore lineare a 12 V (con Grado di protezione IP66) è resistente all’acqua e alla polvere. Questo lo rende ideale in condizioni meteorologiche avverse. Questi attuatori sono anche poco rumorosi. Gli apri-finestra manuali a catena sono di solito rumorosi e possono creare disturbo durante le lezioni, la visione di un film o l’ascolto di musica, per citarne alcuni. Gli attuatori a 12 V, invece, sono progettati per funzionare con il minimo rumore. Anche il controllo di precisione è eccezionale. La flessibilità di un attuatore lineare offre inoltre all’utente finale un’installazione semplice e la possibilità di interfacciarsi con il computer o con il dispositivo portatile.
Conclusione
Gli attuatori per finestre motorizzate sono strumenti utili ovunque si decida di applicarli, che si tratti dell’auto, della casa o di altro. Esistono diversi tipi tra cui scegliere in base alle esigenze, oltre ad accessori che possono migliorare ulteriormente l’esperienza di automazione. Sebbene l’automazione sia un mercato relativamente nuovo, sono già disponibili molte opzioni per i proprietari di casa sotto forma di soluzioni per la smart home. Resta da vedere come questo mercato continuerà a crescere in futuro e quali ulteriori vantaggi porterà ai proprietari.