Obtención de la eficiencia energética en edificios mediante la automatización

La automatización de edificios se basa en la distribución de sensores (sondas de temperatura, humedad, presión, luminosidad, presencia, etc.) y actuadores (compuertas, válvulas, balastros, etc.) que conectados a un controlador o autómata ejecutan una secuencia establecida.  En la mayoría de los casos se actúa sobre las instalaciones de climatización, alumbrado y producción de frío, calor y agua caliente sanitaria ya que suponen gran parte del consumo energético de un edificio.

Los controladores se instalan en localizaciones estratégicas (cuartos de máquinas, cuadros eléctricos) y se unen mediante un bus para centralizarlos en un ordenador que, en un entorno amigable, SCADA, permite al usuario adiestrado interactuar con el sistema. La gestión de la instalación se puede realizar a distancia desde cualquier punto de Internet mediante un código de seguridad establecido. Se pueden recibir mails o SMS ante eventos en el sistema, alarmas o funcionamientos anómalos.  

Los fabricantes de estos equipos han acondicionado su tecnología y se han establecido protocolos estándar de comunicación, entre marcas de distintos fabricantes, como Modbus, MBus, Lon, Bacnet o KNX que permiten la integración multimarca potenciando la competitividad y mejorando el precio. De esta forma se reduce el número de ordenadores que varias marcas colocados en el Centro de Control e integrando los sistemas se pueden hacer tareas coordinadas como apagar la climatización si hay alarma de incendio.

Estos sistemas, gestionados correctamente, en función de horarios de uso, ocupación y  consignas térmicas adecuadas (cumpliendo normativa) consiguen no solo una importante disminución del consumo sino también la amortización a medio plazo de la inversión que supone incorporar un sistema de control.

Un ejemplo de cliente es un Centro Comercial de gran superficie. Las compañías eléctricas imponen precios de suministro eléctrico en función de rangos horarios mensuales y consumo. Si, en algún caso, ese consumo contratado excede el límite prefijado, el precio del kilovatio se multiplica convirtiendo esa situación puntual en un coste elevado a la empresa. En estos casos, se ha monitorizado el consumo usando analizadores de red, integrándolos en el sistema de control para que, previendo ese aumento de consumo se apaguen equipos o instalaciones de forma secuencial durante breves periodos hasta que disminuya el consumo.

En edificios de viviendas o en Centros Comerciales donde hay una sala de calderas y enfriadoras comunes a todos los propietarios se automatiza el funcionamiento de la sala de máquinas: bombas de impulsión, las válvulas que regulan la temperatura a consumo y se instalan contadores de agua fría, calorías y frigorías individuales para su facturación, conectados mediante un bus. Las lecturas de estos contadores se dirigen a un ordenador donde se registran. Cualquier alarma o funcionamiento anómalo se detecta y es enviado a la empresa de mantenimiento, mediante SMS o mail, pudiéndose conectar online con la instalación y revisarla a distancia decidiendo si es necesario o no trasladar a un técnico para solventar la incidencia. Esta operativa reduce el precio del mantenimiento de las instalaciones.

En edificios de oficinas, el alumbrado interior y exterior se puede gestionar en función de la demanda de luminosidad y uso. Se realizan apagados totales generales salvo rondas de vigilancia. En cuestión de climatización se establece consignas para todo el edificio pudiendo el usuario variar uno, dos o tres grados su estancia.

Baum Control Ingeniería  empresa que fue fundada en 2006 por Santiago Ordóñez y Lourdes Jiménez, Ingenieros Electrónicos, tiene por objetivo alcanzar la eficiencia energética automatizando edificios. 

Para 2011 Baum Control Ingeniería  se plante las siguientes metas

• Seguir fomentando la concienciación en el ahorro energético en todas instalaciones/edificios con altos consumos.
• Disminuir el efecto invernadero.
• Fomentar el uso de energías renovables.
• Hacer que la inversión de nuestros cliente retorne a corto/medio plazo.

Desde su creación, Baum Control Ingeniería ha llevado a cabo obras de gran envergadura como el Palacio de Congresos de Ávila, la Biblioteca Estatal de Ciudad Real, la Fundación ABC en Madrid, los Juzgado de Mérida y Gran Canaria o el Centro de Innovación Tecnológica de la Universidad Carlos III.

Actuación en el Juzgado Granadera (Gran Canaria)

En el Juzgado de Gran Canaria, las soluciones tecnológicas que se tomaron para mejorar la eficiencia energética, fueron totalmente adaptadas  al uso del mismo, en el que se presentaban altos consumos de energía eléctrica por  la falta de control en el consumo de luminarias así como en la gestión de los grupos de climatización de cada despacho y salas comunes.

Gestión del alumbrado

Se dividió el alumbrado de cada planta por zonas donde se establecieron horarios de funcionamiento.

Cómo el edificio era usado en distintos horarios, se establecieron apagados y encendidos parciales a distintos horarios y barridos generales, configurables por el usuario, para que a partir de las 22, 23 y 24h se apagara todo el edificio.

Para cada circuito tenemos una ventana pop-up en el que se selecciona el horario por el que se rige ese circuito así como se le puede dar ordenes manuales de encendido o apagado.

En la parte superior de la pantalla tenemos los ocho horarios disponibles para esa planta por si queremos que varias zonas del edifico tengan horarios distintos.

Gestión del aire acondicionado

Se repartieron unidades interiores que de acuerdo a un horario se activan / desactivan, además el usuario tenían un mando a distancia.

Al final de la jornada se establecieron barridos de apagado para asegurarnos el 100% de apagado de todas las unidades interiores a las 24h.

Se establece una consigna de funcionamiento del edificio más/menos dos grados centígrados de tal forma que el usuario vea limitada su demanda a una fijada entre 20 y 24 grados si la consigna del edificio es de 20 grados.

Gestión de la climatización

Se realiza desde el puesto de control, manejando horarios, consignas y verificando las alarmas que se producen en el sistema. La orden de arranque por programación horaria se puede dar desde pantalla actuando sobre el reloj. Se controla orden y estado del ventilador así como posicionamiento de la válvula de frío. Una vez se tiene orden de marcha se da permiso al ventilador de impulsión, al recibirse estado se habilita la regulación de la válvula de frío para que la temperatura de impulsión siga a la consigna que se le requiera.

En caso de recibirse señal de incendio se procede a la parada del climatizador. Desde el puesto central se pueden forzar en manual los parámetros del climatizador

Gestión de la Producción de frío

Se instaló una enfriadora para toda la producción, gestionándose el funcionamiento del equipo y sus alarmas.

Este artículo es una colaboración de Baum Control Ingeniería.  Para más información: http://www.baumcontrol.es/