Provare una centralina a relè al banco, prima di aprire il quadro

Sostituire la centralina di un pavimento radiante con una fatta in casa è un lavoro di un pomeriggio, se tutto va bene. Se qualcosa va storto, è una casa fredda a gennaio con il firmware da correggere e un quadro aperto. La differenza la fa quello che si prova prima, sul tavolo, con l’impianto originale che continua a funzionare. Questa è la procedura che segue ORFHAn, ma vale per qualsiasi centralina a relè con un ESP32 o un altro microcontrollore.

La regola d’oro è una: non si tocca l’impianto vero finché la prova completa al banco non è riuscita.

Le fasi, e quando l’impianto è fuori servizio

Fino all’ultimo momento la casa resta regolata come prima. Tutto quello che si può provare sul tavolo si prova sul tavolo.

Fase 0: poter tornare indietro

Prima di toccare qualsiasi cosa:

1. Fotografa tutto: la centralina, le morsettiere con i fili collegati, le etichette, il collettore, gli attuatori. Più foto del necessario, da più angolazioni.
2. Etichetta ogni filo prima di staccarlo, con nastro di carta e penna: il morsetto da cui viene.
3. Mappa le zone: quale uscita della centralina comanda quale attuatore, e quale stanza serve ogni circuito. Se non è scritto da nessuna parte, si scopre un attuatore alla volta, guardando quale tubo si scalda.
4. Controlla chi accende la pompa: alza il setpoint di una zona e guarda se il circolatore parte, poi spegni tutto e guarda se si ferma. Se la pompa segue le richieste, serve un consenso: è spiegato nella guida sul circolatore del pavimento radiante.
5. Tieni la centralina originale: non buttarla e non tagliare i cavi a filo. È il piano B.

Se non hai chiaro come rimettere tutto com’era, non andare avanti.

Conoscere gli attuatori

Sul collettore, ogni circuito ha un attuatore termoelettrico, il “pistoncino”: dentro c’è un elemento che si scalda quando è alimentato e spinge, o lascia andare, lo stelo della valvola. Tre cose da sapere prima di collegarli a un relè:

• La tensione: 230 V o 24 V. Devono ricevere la stessa che dava loro la centralina originale.
• Il tipo: quasi tutti sono normalmente chiusi (NC), cioè la valvola è chiusa a riposo e si apre quando l’attuatore è alimentato. È quello che il firmware di ORFHAn dà per scontato. Se i tuoi sono normalmente aperti, la logica va invertita.
• Il tempo: un attuatore ci mette due o tre minuti ad aprirsi del tutto. Durante le prove non aspettarti una reazione immediata.

Se un attuatore ha più di due fili, quelli in più sono probabilmente un microinterruttore ausiliario che segnala la valvola aperta, spesso usato come consenso per la pompa.

Ogni attuatore va su un relè, sui contatti COM e NO: la fase arriva al comune, esce dal contatto normalmente aperto e va all’attuatore; il neutro va diretto. Il contatto NC resta libero. Sulla scheda di riferimento del progetto, la Devantech ESP32LR88, c’è anche un motivo in più: il filtro che protegge il contatto dai disturbi della commutazione c’è solo sul lato NO.

Fase 2: il collaudo dei relè, senza carichi

La scheda è alimentata e scollegata dalle valvole. Il firmware di ORFHAn ha una modalità collaudo: mentre è attiva la scheda non regola niente di sua iniziativa e ogni relè si comanda a mano, uno alla volta, dal pannello touch o con un messaggio MQTT. Se scrivi il tuo firmware, una modalità così ripaga il tempo che costa.

Che cosa si guarda:

• All’accensione non deve scattare niente. Un relè che si chiude da solo per un istante all’avvio, con le valvole collegate, è un’apertura non voluta; con una pompa collegata, peggio. Sulle schede in cui i relè passano da registri a scorrimento, è il primo segno di un piedino sbagliato nel profilo.
• Il relè 1 del firmware è il relè 1 della scheda, e così via fino all’ultimo. Si ascolta il clic, si guarda la spia, e si annota quale relè corrisponde a quale zona.
• “Chiuso” vuol dire spia accesa. Se un relè comandato chiuso resta a riposo e viceversa, la polarità va cambiata nel profilo della scheda, non nella logica.

La modalità collaudo di ORFHAn ha qualche regola che vale la pena copiare: il relè della pompa non si chiude se non c’è almeno una valvola aperta, nemmeno a mano; la modalità si sgancia da sola dopo un’ora, perché nessuno lasci l’impianto senza regolazione per una dimenticanza; e non si attiva da Home Assistant, solo dal pannello o dalla rete locale della scheda.

Fase 3: la prova completa, sul tavolo

Sensori, scheda e pannello lavorano insieme, ancora sul tavolo. La lista dei controlli:

• i sensori mandano temperatura e umidità, e la scheda le riceve;
• cambiando il setpoint, i relè scattano in modo coerente;
• con il sistema spento tutte le valvole si chiudono, e riaccendendo ripartono;
• nel programma orario, mettendo l’ora corrente su spento le valvole si chiudono;
• la correzione di una stanza muove solo quella stanza;
• il blocco delle modifiche blocca davvero, da ogni parte;
• spegnendo il server di casa (il broker MQTT, Home Assistant) la regolazione continua;
• riavviando la scheda, setpoint e correzioni tornano quelli di prima;
• staccando un sensore, dopo due ore la sua zona risulta silenziosa e la valvola si chiude, oppure segue la stanza scelta come appoggio.

Poi si lascia girare tutto per almeno ventiquattro ore. I problemi di stabilità, come un riavvio ogni tanto o un sensore che si stacca dalla rete, si vedono col tempo, non nei primi dieci minuti.

Fase 4: in campo

Si sceglie una giornata mite, non gennaio, e un orario che permetta di rimettere la centralina originale in serata se serve.

1. Togli tensione dall’interruttore del circuito della centralina, e verifica l’assenza di tensione con un tester: non fidarti dell’interruttore. Solo dopo apri il quadro.
2. Fotografa di nuovo, poi stacca gli attuatori uno alla volta, controllando le etichette.
3. Monta la scheda, collega gli attuatori ai relè secondo la mappa della fase 0 e l’alimentazione della scheda.
4. Attenzione al metallo: un pannello metallico scherma il WiFi. Prima di richiudere, prova il segnale con il pannello chiuso.
5. Tieni i fili dei segnali, come sensori e bus, separati da quelli a 230 V.
6. Ridai tensione e prova zona per zona: alza il setpoint, senti l’attuatore, e dopo qualche minuto controlla con la mano che il tubo di quella zona cambi temperatura.

Due comportamenti di sicurezza da pretendere da qualsiasi firmware: all’avvio tutti i relè a riposo, cioè valvole chiuse; e una valvola chiusa quando il sensore della sua stanza tace da ore e non c’è un’alternativa. D’estate è indispensabile: un pavimento che raffresca senza che nessuno misuri l’umidità fa condensa. Ricorda invece che se la scheda si blocca, i relè restano dove erano: un riavvio automatico in caso di blocco è il minimo.

Prima di cominciare

Si lavora su un impianto a 230 V: se non hai la competenza, i collegamenti di potenza li fa un elettricista. Sostituendo la centralina originale si perde la garanzia dell’impianto. In condominio, pompa, centrale termica e contabilizzatori sono parti comuni e non si toccano senza l’accordo dell’amministratore.

Che cosa è provato

• Scheda relè ESP32LR88 e modalità collaudo: provate sulla scheda vera. La polarità dei relè e il tipo delle valvole (normalmente chiuse) sono confermati sull’impianto da cui nasce il progetto.
• Scheda a sedici relè: mai provata; i controlli all’accensione descritti sopra vengono proprio dal suo profilo, che è ricavato dai documenti.
• Sostituzione completa di una centralina: la documentazione del progetto non racconta ancora una sostituzione fatta dall’inizio alla fine; le fasi in campo sono la procedura prevista.

La guida all’installazione completa, con i comandi e i disegni dei collegamenti, è nel repository di ORFHAn.