La necesidad de gestionar la demanda energética de los edificios inteligentes es cada vez mayor para cumplir con los objetivos de descarbonización de la Unión Europea y para reducir los costos, sin repercutir en la comodidad de los propietarios. El proyecto Tabede ha desarrollado un dispositivo que funciona como un extensor del sistema de control de edificios (BMS) o como un BMS, si no existe en las instalaciones, que ayuda a utilizar mejor las energías renovables en los edificios.
El proyecto, con cuatro años de duración, finalizará en abril de 2021. Liderado por la compañía Tractebel Impact Belgium (Bélgica), el consorcio se compone de siete miembros procedentes de cinco países: Francia, Italia, Reino Unido, Suiza y Bélgica. El proyecto ha contado con un presupuesto de 3,760 millones de euros, de los cuales unos 3,125 millones han sido financiados por el programa europeo Horizonte 2020.
El objetivo de Tabede es conseguir que los edificios equipados con un sistema de gestión energética integren esquemas de respuesta a la demanda de la red energética. Esto se consigue a través de la solución building management systems-extender (BMS-E), que gestionará la energía del edificio, independientemente de los protocolos de comunicación que se utilicen, optimizando el consumo de energías renovables producidas por los sistemas de autoconsumo del edificio.
BMS-E: características técnicas
No todos los edificios cuentan con un sistema BMS, por lo que la solución BMS-E ofrece la posibilidad de proporcionar servicios BMS, o ampliarlos si existe uno, para recopilar y compartir información utilizando una variedad de protocolos. Para garantizar la máxima interoperabilidad con todos los equipos electrónicos y energéticos se requiere de la instalación de traductores de protocolos.
El proyecto Tabede ha utilizado la tecnología basada en el estándar KNX para la automatización y control de los edificios. Este sistema se puede integrar con la iluminación estándar y de emergencia, persianas inteligentes, tomas de corriente, climatización, sensores de movimiento y meteorológicos, servicios públicos controlables y control remoto.
Asimismo, la solución Tabede se puede aplicar tanto en los sistemas de gestión nuevos como existentes, en las redes basadas en microprocesadores enfocados en la supervisión y el control de equipos y servicios mecánicos y eléctricos, como son los sistemas de aire acondicionado, la ventilación y la seguridad. Por otro lado, los administradores del edificio podrán tener un control de la energía consumida y podrán optimizar los recursos sin afectar a la comodidad de las personas.
Para conseguir un aprovechamiento óptimo de las energías renovables y del funcionamiento de los dispositivos conectados, la solución es capaz de comunicarse tanto con el BMS como con la red eléctrica, siendo un puente hacia la red inteligente, con la capacidad de admitir nuevos elementos BMS para la gestión.
Esta solución tiene dos maneras de comunicarse con los equipos del edificio. La primera es a través de un control indirecto de las instalaciones existentes mediante setpoints proporcionados por el BMS-E. Este tipo de control afectará a los dispositivos conectados al BMS existente tales como la unidad de tratamiento del aire (AHU, por sus siglas en inglés), calefacción, unidad de fan coil (FCU, por sus siglas en inglés), calderas y refrigeradores. La segunda manera es el control directo de los nuevos equipos integrados como iluminación, enchufes inteligentes y cargadores de vehículos eléctricos, los cuales se conectarán directamente al puente Tabede.
Compatibilidad con otros módulos
El dispositivo BMS-E es compatible con otros módulos, con los que trabaja conjuntamente para conseguir una mejora de la eficiencia energética en el edificio. Para ello, el módulo de previsión y simulación de energía y medio ambiente en tiempo real (REEFS) recibe los datos del consumo de energía del BMS-E para realizar previsiones de 24 horas.
Por su parte, el optimizador basado en agentes (ABO) recibe los pronósticos realizados por REEFS para combinarlos con las señales de respuesta a la demanda europea (DR) y las preferencias del usuario establecidas en el BMS-E. Este proceso permite generar perfiles optimizados, cuyos datos son devueltos al BMS-E para enviar las señales de control a los dispositivos, optimizando su funcionamiento según las indicaciones de ABO.
En todo este proceso entra en juego el servidor automatizado de DR (DRAS), encargado de enviar al BMS-E la información de los eventos de DR. Los eventos de DR son una solicitud explícita, mediante programas de DR, o un incentivo, a través de tarifas de red. En cuanto al usuario, éste tiene a su disposición una interfaz web para monitorizar todos los consumos energéticos de la vivienda o edificio.
Proyectos piloto
El proyecto Tabede ha seleccionado tres tipos diferentes de edificios para estudiar cómo actúa su solución. En concreto se ha escogido una vivienda inteligente en Bérgamo (Italia), un edificio residencial en Cardiff (Reino Unido) y una fábrica en Grenoble (Francia).
El proyecto piloto del edificio residencial en Cardiff ha contado con la colaboración de la Universidad de Cardiff, que se ha encargado de instalar el sistema Tabede. Tŷ Smart es un prototipo de vivienda inteligente de nueva construcción, que dispone de una clasificación energética de clase A. Esta vivienda está ocupada por dos personas, lo que permite la representación e investigación realistas del comportamiento del usuario y la interacción en respuesta a la demanda.
Otro de los proyectos piloto es el de la vivienda inteligente en Bérgamo, donde se han instalado dispositivos de Schneider Electric y el sistema Tabede. Los sistemas inteligentes se controlan a través de Wiser para KNX, una solución de automatización de viviendas completamente personalizable.
Con este dispositivo y la interfaz de usuario, los propietarios pueden ver el consumo energético de la vivienda y el tipo de energía que se está consumiendo en cada momento. El BMS-E optimiza el uso de la red eléctrica, en función del número de ocupantes y de la energía renovable prevista.
En cualquiera de los casos piloto, el proyecto Tabede tiene en cuenta el indicador de preparación inteligente (SRI, por sus siglas en inglés), que evalúa la disposición tecnológica de los edificios para interactuar con sus ocupantes y con las redes de energía conectadas, con el fin de obtener una mayor eficiencia energética.
El proyecto Tabede ha conseguido que la gestión energética de energías renovables en las viviendas sea más inteligente gracias a la creación de un BMS para este tipo de edificaciones. A su vez, es un apoyo para los sistemas de gestión de edificios existentes, que obtienen un mayor rendimiento en la gestión de todos los dispositivos conectados. Todo ello, siempre bajo el control y conocimiento por parte del usuario, que forma parte activa en la gestión energética de los edificios, sobre todo en las viviendas.