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Automatización y gestión de un hotel inteligente basado en sistemas abiertos

Publicado: 14/11/2014

Comunicación presentada al I Congreso Edificios Inteligentes:

Autor

  • Javier Marín García, SIMON S.A.

Resumen

En la presente publicación se pretende describir la implantación de  una solución de control y gestión, bajo el estándar de automatización LonWorks, en las 186 habitaciones de un hotel  de 5 estrellas, el principal objetivo del cual radicaba en reducción de costes derivados de los servicios de explotación de la iluminación y la climatización, manteniendo en todo momento niveles máximos de bienestar por parte de los clientes.

Controles como ajustes automáticos de las consignas, modos de funcionamiento de las unidades interiores de climatización, luces, persianas y estores son algunas de las soluciones aportadas para la consecución de resultados significativos en cuanto a eficiencia energética y alto nivel de confort.

Introducción

En la actualidad, el constante aumento del coste de la energía y las medidas adoptadas por la Unión Europea, en aras de reducir el consumo energético de los edificios, la incorporación de los sistemas de control está dejando de ser una opción para convertirse en una necesidad. Esta situación, junto a la alta competitividad del mercado y el rápido avance de las tecnologías, hacen que los sistemas de control abiertos ganen protagonismo gracias a su flexibilidad, eficacia y posibilidad de integración con el resto de infraestructuras del edificio.

En el caso planteado, la propiedad, un hotel de lujo de Portugal, deseaba poder disponer de un sistema de automatización y control, que asegurase un óptimo nivel de bienestar para sus clientes, a la vez de una herramienta de ahorro energético que ayudase a rebajar costes en el uso y mantenimiento de las instalaciones de iluminación y climatización de todas sus habitaciones. La infraestructura de servicios que debía ser considerada en la implantación constaba de un software de gestión de hoteles, servicios interactivos de televisión y un sistema de seguridad, todo centralizado desde un sistema SCADA.

Conjunto de servicios  e infraestructuras
Figura 1. Conjunto de servicios e infraestructuras.

Reto

Para cubrir las necesidades planteadas por la propiedad se requiere la instalación de unos 1.200 equipos LonWorks® que controlan más de 5.500 variables en todo el edificio. Sus 23 pisos de altura y sus 186 habitaciones, repartidas en 18 plantas distintas, implica la necesidad de disponer de una red LON adecuadamente instalada y segmentada, mediante elementos de red (repetidores y routers), que aseguren una correcta comunicación entre todos los equipos controladores y el servidor que gestiona los diferentes servicios.

Hotel Myriad, by SANA HOTELS.
Figura 2. Hotel Myriad, by SANA HOTELS.

Descripción Solución

La solución propuesta, para llegar a la consecución de los objetivos mencionados, pasa por un sistema de control LonWorks®, una tecnología abierta, robusta e interoperable, con amplia penetración en los mercados de la automatización de edificios de mediano y gran terciario; además de sistemas de transporte e instalaciones industriales.

Las principales funciones aplicadas como medidas de ahorro y eficiencia energética, pasan por un control de los parámetros de climatización individuales para cada habitación, así como la gestión de diferentes escenas mediante el control de la  iluminación, cortinas y persianas, en base a la ocupación real de cada habitación, controladas por un tarjetero, instalado a la entrada, que habilita el uso de los diferentes servicios.

Funciones aplicadas a la automatización de las habitaciones como medidas de eficiencia.
Figura 3. Funciones aplicadas a la automatización de las habitaciones como medidas de eficiencia.

Control de Escenas

Un evento de activación del tarjetero se refleja mediante una escena de bienvenida o despedida en el que se activan los servicios de televisión interactiva, los circuitos principales de iluminación, la unidad interior de climatización, y las persianas y estores se posicionan en un nivel de apertura específico para cada caso. Otras escenas, configuradas, pueden ser llamadas desde botoneras instaladas sobre el cabecero de la cama que permiten activar y desactivar los diferentes circuitos de iluminación para adaptar el nivel de luminosidad según las necesidades de cada momento.

Control de la climatización

El control de las unidades interiores de climatización también está sujeto a la ocupación real de cada habitación además de desconexiones automáticas en caso de descuidos en cierres de ventanas o balcones.

El mismo usuario puede escoger, mientras existe ocupación, el, modo de funcionamiento, el valor de consigna y velocidad de ventilación deseada en cada momento; siempre dentro de unos umbrales máximos y mínimos controlados según la época de año y la orientación geográfica de cada habitación; donde las habitaciones situadas en la cara norte del edificio no requieren las mismas necesidades climáticas que las orientadas en la cara sur, debido a la menor incidencia del Sol sobre su fachada. Esto permite disponer de un mayor control en la gestión de la demanda, evitar pérdidas energéticas innecesarias y alargar la vida útil de los equipos.

Modos de funcionamiento de las unidades interiores de clima según la ocupación.
Figura 4. Modos de funcionamiento de las unidades interiores de clima según la ocupación.

En estado de desocupación, cuando el usuario ha salido temporalmente de la habitación, el sistema pasa a un estado de bajo consumo; en el que la máquina se mantienen trabajando a una velocidad de ventilación mínima y una temperatura de 23ºC. En consecuencia de aplicar esta medida, para evitar que los equipos de clima permanezcan encendidos una vez el usuario a realizado el Check-Out, automáticamente, se envía la orden, en este caso sí, del apagado total de las unidad de clima interior de la habitación que queda libre.

Arquitectura de la red

Debido a las dimensiones del edificio y la distribución de las habitaciones, la red se encuentra segmentada en diferentes subredes. Cada planta se encuentra constituida por dos subredes LON TP/FT-10 (par trenzado) unidas entre ellas mediante un equipo repetidor que permite aumentar distancias del bus de comunicaciones, además del número de dispositivos soportados por la red.

Por su parte, cada red de planta, se encuentra interconectada con el resto mediante routers LON, a través una red troncal de comunicaciones IP582 (red LAN) que permite poder controlar todas las variables de la instalación inmótica desde el SCADA, gestionado por un Servidor OPC que integra todos los servicios ofrecidos por el hotel, mencionados anteriormente.

Esquema de la arquitectura de red LON implementada.
Figura 5. Esquema de la arquitectura de red LON implementada.

Resultados y Conclusiones

Mantener un funcionamiento a niveles mínimos de los equipos de Frío/Calor permite mejorar ostensiblemente el periodo de aclimatación del usuario después de ausencias temporales; pues se evitan caídas o subidas abruptas de temperatura haciendo posible alcanzar, con gran brevedad, la temperatura de confort, sin requerir que el usuario sienta la necesidad de poner en funcionamiento los equipos de clima a gran potencia para llegar a ella de forma más rápida posible (Figura 13. Evolución de la temperatura interior en invierno, según si existe o no un modo control en funcionamiento ECO.). De esta forma, conjuntamente con la estrategia de control según la ocupación real, las desconexiones automáticas por aperturas de ventanas y los umbrales máximos y mínimos de funcionamiento, entre otros, contribuyen significativamente a la consecución de los objetivos planteados, reduciendo los de costes derivados de la explotación de servicios de clima.

Evolución de la temperatura interior en invierno, según si existe o no un modo control en funcionamiento ECO.
Figura 6. Evolución de la temperatura interior en invierno, según si existe o no un modo control en funcionamiento ECO.

De forma análoga, mediante el control automático y la gestión inteligente de la iluminación según la ocupación y la adaptación del nivel de luminosidad en base a la necesidad, los costes derivados de este servicios se reducen, todo ello manteniendo altos niveles de confort y bienestar.

La principal ventaja de trabajar con sistemas de control abiertos e interoperables, radica en la potenciación de los beneficios que pueden ofrecer cada uno de ellos por separado. Dada a su alta adaptabilidad en el funcionamiento, eventos acontecidos en otros sistemas de gestión implantados en el edificio, permiten interactuar con los diferentes dispositivos instalados en la red de infraestructuras, como es el caso de las órdenes enviadas a los equipos del sistema inmótico, de forma automática, desde el software de gestión de clientes.

Referencias

  • DIRECTIVA 2010/31/CE DEL PARLAMENTO EUROPEO Y DEL CONSEJO, relativa a la eficiencia energética de los edificios, L 153/21, de 19 de mayo de 2010.
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