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24/06/2015 / Javier de Elías

Análisis y modulación de la conducta energética de un edificio

Uno de los aspectos que más caracterizan a un edificio es su consumo energético. Podríamos decir que es la medida de su pulso o de su presión arterial. En un edificio vivo laten sus sistemas de climatización, alumbrado, comunicaciones, seguridad, transporte interno, pero el denominador común es que todos estos subsistemas necesitan energía. Si medimos de forma inteligente la energía de estos subsistemas, conoceremos cómo funciona el edificio.

Cada vez con más frecuencia encontramos referencias a la eficiencia energética de un edificio, entendiendo que podemos mejorar su eficiencia si mejoramos sus ratios de consumo. Podemos considerar innumerables ratios, como consumo por huésped, por horas de trabajo, por producción, por metros cuadrados de zonas iluminadas, etc. y siempre el objetivo, como es natural, será disminuir el ratio de consumo, de forma que consideramos que un edificio es energéticamente eficiente si sus ratios de consumo mejoran o al menos están bajo control.

Indudablemente, cualquier cambio en las instalaciones mejorará los ratios de consumo del edificio, ya sea por una sustitución o mejora en el tipo de sistema de iluminación, en los equipos de climatización, calderas, aislamientos, etc. Normalmente se instalarán distintos medidores (analizadores eléctricos, medidores térmicos, …)  para medir el antes y el después de los cambios en las instalaciones y por supuesto lo recomendable será mantener de forma permanente las mediciones con objeto de detectar desviaciones y mantener el consumo en unos ratios adecuados.

El planteamiento “mido, comparo y alerto es excesivamente simplista

Sin embargo, desde mi punto de vista este planteamiento: “mido, comparo y alerto” es excesivamente simplista. Es cierto que puede argumentarse que la mayor parte de los edificios no disponen de monitorización de sus consumos ni sistemas de gestión energética, y que dar este paso sería ya un avance muy importante, especialmente si configura un sistema eficaz de alertas. Estoy totalmente de acuerdo en que este paso es importante, pero establecer ahí la meta en esta fase de creación de soluciones tecnológicas para la eficiencia energética me parece ser poco ambicioso.

“Necesitamos un concentrador de medida

El enfoque que propongo es introducir un concepto más ambicioso: el análisis inteligente del comportamiento energético del edificio y la intervención para modular dicho comportamiento. Para cumplir con este objetivo, necesitamos en primer lugar un concentrador de medida, que sea capaz de integrar los distintos consumos del edificio, no sólo eléctricos sino también térmicos, agua, gas y parámetros de confort (temperatura, humedad, calidad del aire…) y que permita implementar de forma sencilla controles inteligentes. Me refiero fundamentalmente a edificios terciarios, como pueden ser hoteles, comercios, oficinas, sucursales bancarias, gimnasios, etc.

El concentrador de medida deberá tener la capacidad de adaptarse de forma muy flexible a las necesidades de medida de cualquier edificio. En edificios sencillos, será suficiente con que concentre 3 o 4 medidores, pero debe tener la capacidad de concentrar la medida de decenas de medidores en grandes edificios. Así mismo, el concentrador precisará ser compatible con los distintos protocolos, que normalmente serán diferentes para equipos de medida eléctrica, medida térmica, contador fiscal, etc. La configuración deberá ser muy sencilla, de forma que el técnico sólo tenga de establecer los medidores a concentrar sin necesidad de que tenga que disponer de conocimientos de qué protocolos, registros o parámetros de comunicación se precisan. El concentrador debe realizar este trabajo por él.

La flexibilidad del concentrador de medida debe abarcar también el medio físico para interconectar los medidores. Indudablemente la solución debe incorporar tecnologías inalámbricas, así como permitir utilizar cableados específicos o la propia red de comunicaciones del edificio.

Una vez que hemos desplegado de forma eficiente los medidores de consumo y confort, y su comunicación con el concentrador de medida, al concentrador debemos pedirle que no sea un mero elemento pasivo que recibe los inputs de las distintas submedidas, sino que tome parte activa en la vida del edificio. Esto es a lo que nos referimos cuando decimos que el concentrador debe ser un equipo inteligente, debe ser capaz de analizar en el momento lo que está ocurriendo en el edificio, contextualizarlo y tomar decisiones.

“Prefiero una arquitectura de inteligencia distribuida en la que el equipo local del edificio tenga el protagonismo

Pero, ¿debe realmente ser el concentrador quien aporte esta inteligencia o debe ser la plataforma de gestión energética a la que se envían los datos?  Esta es una discusión abierta, pero particularmente no tengo duda: prefiero una arquitectura de inteligencia distribuida en la que el equipo local del edificio tenga el protagonismo. Por otro lado, evitamos la dependencia de las comunicaciones de Internet que como sabemos no son siempre fiables ya que dependen de infraestructuras que no pueden garantizar disponibilidad 100%. La plataforma de gestión energética cumple su función, agregando los datos de todos los edificios, almacenando la información, permitiendo el reporting, gestionado alertas y siendo a su vez el interface de configuración de los parámetros de operatividad del concentrador. Pero las decisiones deben tomarse en local y ejecutarse en local.

Cabe hacerse otra pregunta, ¿es esta propuesta diferente de las soluciones clásicas basadas en PLC’s (program logic controllers) o controladores programables?  Claramente sí, ya que estos son equipos que parten de una tabla rasa,  siendo sólo capaces de ejecutar órdenes que se hayan programado, que requieren la intervención de técnicos muy especializados para que desarrollen desde cero programas que pueden llegar a ser muy complejos.

El concentrador de medida inteligente no requiere programación, sólo configuración. Sus funciones de alto nivel entienden conceptos avanzados desde el punto de vista del consumo energético, como “exceso de reactiva”, “carga a deslastrar”, “eficiencia de compresión”, “desviación consumo medido diario”, etc. Se necesita un gestor energético, no un programador informático, para aportar al concentrador los criterios de análisis y actuación.

En este planteamiento, que pretende una aproximación más avanzada a la mejora de la eficiencia energética del edificio, cabe resaltar la importancia no sólo del análisis sino también de la modulación o control en los edificios. Cuando hablamos de control nos referimos tanto al apagado/encendido de dispositivos, como a la configuración de parámetros de equipos como por ejemplo las temperaturas de consigna. El concentrador de medida debe tener la capacidad de tomar el control de equipos de acuerdo con los criterios que haya definido el gestor energético. Por citar algunos ejemplos: desastrado de equipos en función de la potencia, encendido de equipos de ventilación en función de las sondas de calidad de aire, ajuste de la iluminación de acuerdo con horarios o sensores, establecimientos de criterios de temperaturas de consigna según calendario, etc. La variedad de configuraciones es infinita, y el concentrador inteligente debe ser capaz adaptarse con versatilidad y sencillez.

En definitiva, si se quiere avanzar en la eficiencia energética de los edificios, es necesario ofrecer un sistema capaz de analizar y modular su comportamiento energético. Nuestra propuesta es basar esta solución en un concentrador de medida inteligente con capacidad de actuación local. Su configuración debería poderla hacer un gestor energético hacer de forma sencilla y versátil. Este funcionamiento se complementa con la capacidad de almacenamiento y reporting que de las plataformas de gestión energética.

 

Datos del autor
Nombre Javier de Elías
Empresa Satel Spain
Cargo Director
Biografía
Art. Online
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