Comunicación presentada al II Congreso Edificios Inteligentes:
Autor
- Olatz Molinos Zubiaurre, Product Manager, Carlo Gavazzi S.A.
Resumen
Es de sobra conocido por todos el dicho de que la información es poder y aunque pueda parecer que nada tiene que ver con el tema que aquí nos reúne, es el punto de partida para poder realizar una buena gestión de un edificio. A la hora de proyectar un sistema de gestión para una instalación, en primer lugar se tienen en cuenta los diferentes dispositivos a controlar y el objetivo que se plantea conseguir, es decir, tenemos en cuenta el continente del edificio. Pero un edificio tiene vida, la vida de todas las personas que trabajan, viven en él o pasan por el mismo. El sistema de gestión dará las claves del comportamiento de los usuarios y permitirá ajustar los dispositivos controlados buscando el mayor confort y ahorro energético posible.
Introducción
A lo largo de los últimos años la concienciación en el ahorro de energía ha aumentado, en gran medida debido al incremento de precio de los suministros energéticos (electricidad, agua, gas, etc.) que hemos sufrido y estamos sufriendo tanto pequeños como grandes consumidores.
Es de vital importancia saber dónde, cuándo y cuánto consumimos para tomar decisiones que nos lleven a un consumo energético razonable, que por supuesto haga que nuestras facturas energéticas se reduzcan. Para realizar este análisis los gestores de las instalaciones utilizarán sistemas BMS que les permitirán tanto recoger la información deseada como modificar los parámetros de la instalación (puntos de consigna, horarios, etc.) haciendo que el sistema funcione a la perfección.
Carlo Gavazzi es una multinacional con más de 80 años de experiencia en el diseño, fabricación y comercialización de soluciones para la automatización industrial y de edificios. En los últimos años se ha convertido en un referente en el campo de la monitorización energética tanto de energías convencionales como renovables.
Ahorro energético
Siempre se dice que la eficiencia energética se compone de 3 fases: monitorización, análisis y control. Todas ellas se complementan para conseguir el objetivo deseado, el ahorro energético.
Medida
A todos nos viene a la cabeza instalaciones donde a pesar de existir analizadores de energía midiendo el consumo eléctrico de la misma, éstos no se utilizan. A lo sumo, hay un encargado que de forma periódica apunta el valor de energía (kWh) que se ha consumido en dicha instalación, línea de producción o carga (climatización, iluminación, etc.).
La pregunta es ¿qué aporta este valor? Lo que proporciona es la posibilidad de hacer una asignación de costes, ¿y si ese valor nos resulta disparatado?, ¿y si no concuerda con meses atrás?, ¿qué hacemos?, ¿qué decisiones podemos adoptar?: Ninguna.
Todas estas cuestiones hacen que nos planteemos y veamos la necesidad que los valores proporcionados por los medidores de energía deben ser registrados de manera continuada y no solo fijándonos en el valor final de energía consumida. Los analizadores de energía a través de comunicación deberán ser capaces de suministrar de manera automática los datos a un equipo registrador.
Análisis
Por lo tanto, disponer de elementos de medida en una instalación es de vital importancia ya que es el primer paso de la eficiencia energética, pero deben emplearse en combinación con un elemento registrador que permita el análisis del comportamiento de la instalación.
En la fase de análisis seremos capaces de determinar cuánto, cuándo y dónde consumimos y de este modo tomar las decisiones más adecuadas en nuestra instalación.
En las siguientes gráficas se muestra el consumo de climatización de una oficina. En ellas se ve claramente cómo existe un consumo innecesario fuera de horarios de trabajo, debido a la incorrecta configuración del programador de climatización. La corrección de este descuido supone aproximadamente 830 € anuales.
Control
El control es la última de las fases de la eficiencia energética, pero que deberá dar paso de nuevo a la medida y análisis ya que es necesario comprobar que las medidas adoptadas dan los frutos esperados, y si no es así ajustar la instalación hasta conseguir el objetivo marcado.
En la mayoría de las ocasiones pensamos en un control automatizado de la instalación, pero tal vez las medidas a adoptar en esta fase sean la concienciación del usuario o la instalación de equipos más eficientes.
Control periódico de la instalación
Si hablamos de edificios inteligentes, habitualmente los mayores consumidores energéticos son la climatización y la iluminación. Si además tiene un carácter industrial, el consumo energético debido a la fabricación de productos tiene un peso muy importante.
Edificios inteligentes
Los edificios inteligentes se realizan gracias a la incorporación de los diferentes elementos que se pueden encontrar en los mismos, integrando el control de la iluminación, los sistemas de calefacción, ventilación y aire acondicionado y la medida a nivel de campo.
Actualmente, de manera generalizada, los Sistemas de Gestión de Edificios (BMS) a través de protocolo BACnet/IP recogen los datos proporcionados por dispositivos de medida, sensores, actuadores, etc.
Dichos dispositivos se encuentran en el nivel de campo de la pirámide de automatización y habitualmente utilizan protocolos como DALI, Modbus, KNX, protocolos propietarios o cableado estándar para brindar su información a los Gateways o controladores que envían la información a través de BACnet al nivel de gestión.
La elección del tipo de cableado/bus en el nivel de campo supone una diferencia muy notable en el coste de instalación.
Cableado
El cableado tiene un papel protagonista en este tipo de sistemas, ya que en la mayoría de los proyectos de automatización de edificios el coste se reparte aproximadamente al 50% entre el hardware y la instalación.
Un bus de comunicaciones sencillo que permita que los sensores y E/S se alimenten a través de él y flexible para la realización de cambios de última hora y futuras mejoras puede reducir entre un 40 y un 50% el coste de instalación.
Control de iluminación
La iluminación obviamente produce un impacto considerable en el consumo de energía en edificios comerciales, infraestructuras, plantas de producción y centros de logística. En el caso de hospitales y aeropuertos, o en el caso de instalaciones donde se trabaja a turnos, la iluminación se usa 24 horas al día, todo el año, produciendo un fuerte impacto en el consumo total.
Las facturas eléctricas se pueden reducir instalando sistemas de control energéticamente eficientes. Utilizando controles de iluminación para regular la luz en función del aporte de luz natural o para encender y apagar las luces según horarios, presencia, etc.
- Los dimmers o reguladores reducen la potencia suministrada a las luminarias, limitando su consumo y alargando su ciclo de vida.
- Los luxómetros regulan o encienden y apagan las luces en respuesta a los niveles de iluminación natural.
- Los sensores de presencia activan las luces cuando una persona se encuentra en la zona y las apagan cuando la abandona.
Sistemas HVAC
Los edificios comerciales y las infraestructuras, las plantas de producción y los centros de logística utilizan un gran porcentaje de energía en sistemas de calefacción, ventilación y aire acondicionado. Esto es debido a la presencia de un gran número de personas a las que hay que ofrecer el entorno más confortable posible.
La mayor parte de los motores utilizados en sistemas de ventilación son simplemente puestos en marcha y parados sin control alguno de la velocidad. Los arrancadores suaves de motor consiguen tanto una reducción importante del consumo eléctrico como un aumento de la vida del motor al tener un menor impacto mecánico.
En instalaciones donde se debe realizar un arranque simultáneo de varios motores, el arrancador suave evita sufrir una penalización por superar el maxímetro contratado a la vez que evita la actuación de protecciones por sobrecorriente, evitando la parada de máquinas.
Gracias a sensores de presencia, horarios de conexión/desconexión, sondas de temperatura y humedad, el sistema proporcionará un control zonal de la temperatura para unas condiciones climáticas correctas.
Un pequeño cambio en el punto de consigna de confort de la temperatura, puede suponer un ahorro muy importante en las instalaciones.
Supervisión y mantenimiento
El análisis de uso de la instalación hará posible la detección de consumos innecesarios y/o excesivos de máquinas, determinar si hay luminarias o dispositivos estropeados, etc., facilitando al máximo la labor de mantenimiento.
El sistema BMS proporciona tanto los registros de eventos como la gestión de alarmas, evitando paradas y averías de maquinaria. En resumen, ahorrando tiempo y dinero.
Conclusión
Disponer de un sistema de automatización en un edificio, no es sinónimo de estar en un Edificio Inteligente.
Un Edificio Inteligente es aquel que es capaz de indicarnos cómo es la vida dentro de él, de reflejar nuestras virtudes y defectos como usuarios del mismo y que por supuesto es capaz de minimizar e incluso eliminar nuestros “pecados”.