Energía en Edificación

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TECNALIA trabaja en la oficina del futuro, un puesto de trabajo sin cables y en el que la eficiencia energética es una prioridad. “Los ahorros de energía de 10 millones de trabajadores de oficina al apagar las luces innecesarias durante 30 minutos al día son suficientes para iluminar cuatro millones de metros cuadrados”.

Por ello TECNALIA desarrolla nuevos conceptos de mobiliario de oficina inteligentes con los que gestionar una iluminación adaptada a las necesidades de cada puesto de trabajo y que toma en cuenta la luz natural del entorno. Un mobiliario adaptado a
la tecnología y respetuoso con el entorno sin importar que sea saludable y cómodo.

El proyecto HOSPILOT, enfocado a la mejora de la eficiencia energética en hospitales a través de la implantación de sistemas de control basados en TICs, y en el cual participa la Unidad de Construcción de Tecnalia esta teniendo una gran repercusión en los medios.

Televisión:

• El 14 de junio Antena 3 emitió esta noticia en sus informativos:

Internet:

• Tecnalia implanta un sistema de eficiencia energética en hospitales (vía ecoticias.com)
• Tecnalia implanta un sistema de eficiencia energética en hospitales (vía www.efikosnews.com, actualidad sobre eficiencia energética)
• El consorcio HosPilot implanta un sistema de eficiencia energética en hospitales (vía http://www.euskadinnova.net)

En la siguiente imagen se describen los antecentes, objetivos, concepto y resultados del proyecto europeo SportE2, sobre eficiencia energética en instalaciones deportivas y de cuya  reunión de lanzamiento ya informamos en esta entrada.

Los días 14 y 15 de Septiembre de 2010 tuvo lugar en las instalaciones de Tecnalia en el Parque Tecnológico de Bizkaia en Derio la reunión de lanzamiento del proyecto del Séptimo Programa Marco de la Unión Europea SPORTE2 “Intelligent Management System to integrate and control energy generation, consumption and exchange for European Sport and Recreation Buildings”.

El objetivo del proyecto SPORTE2 es lograr una mayor eficiencia energética en instalaciones deportivas y de ocio mediante la gestión y optimización de la energía en sus tres dimensiones, generación, intercambio con la red y consumo. Para lograrlo, se desarrollará un sistema inteligente de gestión de edificios (BMS) modular y escalable que incluirá la monitorización, control integrado  y optimización  de la gestión energética de las múltiples instalaciones de este tipo de edificios. La utilización de esta herramienta conllevará una nueva relación y modelo de negocio entre los gestores de las instalaciones deportivas y los suministradores de energía.

El sistema SPORTE2 podrá instalarse tanto en equipamientos ya existentes como en nuevas construcciones, y dará respuestas al cómo, dónde, cuándo y porqué se produce la energía, se utiliza o se intercambia con la red. El objetivo final es una reducción significativa del consumo energético, con una disminución de las emisiones de CO₂ y el consiguiente ahorro económico.

Una parte importante de las actividades del proyecto se realizarán en el edificio  experimental KUBIK by Tecnalia para facilitar la integración y validación del sistema desarrollado en dicho proyecto. Además se implantará el sistema  en diferentes edificios piloto, lo que permitirá su validación final en instalaciones en uso que incluyen sistemas de energías renovables y cogeneración.

Entre las entidades participantes en el proyecto están centros tecnológicos, universidades, empresas especializadas  en la gestión y el desarrollo y aplicación de sistemas en instalaciones deportivas: Tecnalia, EMTESPORT, D’Appolonia, Schneider Electric, ISA, STARING, Self Energy, Universita Politecnica Delle Marche y Associazione Sportiva Fidia S.R.L.

Tecnalia colabora estrechamente con EMTESPORT en este proyecto ya que, entre otras actividades, ambas entidades se responsabilizan de la validación final de los resultados del proyecto en el polideportivo municipal que EMTESPORT gestiona en Etxebarri.

Entre las actividades de la reunión hay que destacar la visita técnica al edificio KUBIK by Tecnalia en Derio por parte de todos los participantes, lo que permitió valorar todas las posibilidades que ofrece el edificio para conseguir los objetivos del proyecto.

Así mismo, se visitó el polideportivo municipal de Etxebarri, donde se analizaron las medidas en el área de eficiencia energética actualmente implantadas en las instalaciones y las posibilidades de mejora que el proyecto SPORTE2 ofrece para el futuro.

El proyecto REEB entra en su recta final con la preparación y edición del Roadmap de la proyección que tendrán las ICT-s dentro del mundo de la construcción y la eficiencia energética.

 Tecnalia-Labein presentará el proyecto REEB dentro de la conferencia de la plataforma INES (Iniciativa Española de Software y Servicios) que tendrá lugar el 10 de Junio en las instalaciones del ESI-Tecnalia.

                 

LABEIN- Tecnalia lanza los algoritmos de gestión energética gracias al esfuerzo conjunto de las unidades de Construcción (Edificación y Entorno Urbano Sostenible) y Energía.

 El marco del proyecto eDiana, enfocado a la modelización e implantación de prácticas de eficiencia energética en edificios, ha propiciado que estos equipos de LABEIN- Tecnalia implementen estrategias de control orientadas a la gestión energética.

 El proyecto eDiana alumbra dos conceptos en lo que a la gestión de edificios ser refiere: la Cell y la Macrocell. La Macrocell es responsable de la interacción de la plataforma eDiana con el mercado eléctrico, la Cell por su parte esta al cargo de la gestión y operación del edificio.

 

Las estrategias de control diseñas por LABEIN-Tecnalia están encuadradas dentro del dominio la Macrocell. Regulan el consumo, la generación y el almacenamiento de energía, y abarcan tanto la operación en tiempo real, como la planificación a corto y largo plazo. Estas estrategias incluyen desde la recomendación de acciones de reducción de consumo hasta el cálculo de la demanda térmica.

Para más información:

http://www.artemis-ediana.eu/

 

En esta entrada pretendemos introducir unos conceptos básicos en relación a la gestión energética inteligente en los edificios y exponer sus características principales. Así, podemos empezar diciendo que:

La Gestión Inteligente de la Energía se puede  entender como un sistema lógico (implementado sobre una estructura física) cuya misión es garantizar el confort (temperatura, iluminación…) y el correcto funcionamiento de los dispositivos del edificio, eligiendo la configuración más óptima desde el punto de vista de eficiencia energética, siempre teniendo en consideración los requisitos del usuario final.

En lineas generales, dicho sistema lógico tomará las decisiones más oportunas en cada momento (a través de la red de actuadores) evaluando el escenario actual. Para ello analizará los valores proporcionados por la red de monitorización del edificio y de las consignas que le lleguen exteriormente, tanto de las redes de distribución como de generación en el propio edificio, así como el estado de la captación pasiva. Un sistema más avanzado con capacidades predictivas podría anticiparse a escenario futuros evitando así tomar decisiones en el presente que sean incoherentes con la evolución prevista.

La red de monitorización se centra sobre todo en las variables ambientales que inciden en el confort (temperatura, humedad e iluminación sobre todo), pero también es posible monitorizar consumos de electrodomesticos y redes, así como presencia de personas. La red de actuación por su parte automatiza ciertas tareas tradicionalmente manuales (apertura y cierre de ventanas, encendido y apagado de luces…). Es lo que tradicionalmente se conoce como domótica, aunque el término en ocasiones es algo ambiguo.

Otro término aempleado con asiduidad es el de inmótica o Building Management Systems (BMS). Hace referencia a la coordinación y gestión de las instalaciones con las que se equipan las edificaciones y a su capacidad de comunicación, regulación y control. Básicamente es el mismo concepto que el de la domótica pero aplicado a grandes edificios, locales comerciales y sector terciario en general, universidades, etc., mientras que la domótica se centra en viviendas y está orientada al confort y a facilitar las tareas al usuario final.

La concepción tradicional de la domótica tiene algunos inconvenientes principales:

• En general, se centra en el control local de determinadas actuaciones. En ocasiones, estas pautas son suficientes dado que su propósito funcional es únicamente ése (por ejemplo, un videoportero con manos libres). Sin embargo, estrategias más ambiciosas, como la optimización de la eficiencia energética, requieren una aproximación integral (holística) de la vivienda que gestione y coordine todos los elementos y variables involucradas en el control.

• Suele basarse en escenarios prefijados, difícilmente adaptables a cambios en el entorno y sin inteligencia embebida.

En resumen, no garantiza una reducción efectiva de la demanda energética ni un grado de aceptación muy grande por parte del usuario final, por lo que se hace necesaria una gestión de la energía más inteligente.

El Edificio Inteligente es aquél cuya regularización, supervisión y control del conjunto de las instalaciones eléctricas, de seguridad, informática, transporte y todas las formas de administración de energías que pueda poseer, se realizan en forma eficiente, integrada y automatizada, con la finalidad de lograr una mayor eficiencia operativa y al mismo tiempo, un mayor confort y seguridad para el usuario, al satisfacer sus requerimientos presentes y futuros.

Las características de un Edificio Inteligente serían:

• Flexibilidad: capacidad de adaptarse a escenarios diferentes y a edificios de diferente grado de complejidad y la facilidad de instalación, configuración y uso de los sistemas.
• Integración de las diferentes redes del edificio (datos, ocio y multimedia y red domótica) de forma que se pueda tener una visión conjunta del mismo.
• Diseño lógico: es lo que realmente diferencia al Edificio Inteligente. Se trata de la capacidad de procesar la información del entorno (iluminación, sol, ruido, lluvia…) y del interior del edificio (patrones de uso, consumos, alarmas, etc.) y ser capaz de adecuarse a las nuevas situaciones dando respuestas de forma automática en base a una lógica de actuación definida.

Por ejemplo, un sensor de presencia aislado puede servir para abrir la puerta cuando alguien se acerque, pero si está integrado en una red proporciona información sobre frecuencia de uso, horas punta de entrada, etc. de forma que el sistema puede deducir que es mejor no abrir la puerta fuera del horario comercial o que hay que mantenerla permanentemente abierta en horas punta, volviendo a su funcionamiento habitual el resto del tiempo.

¿Y cómo se mide la inteligencia?

Diversos estudios^[1] a nivel internacional han estado enfocados a definir qué se entiende por inteligencia y cómo se mide el grado de inteligencia de un edificio. Para ello se han propuesto unas categorías de “indicadores de inteligencia”:

• Autonomía: adaptación a cambios en el escenario, calibración y ajuste automáticos, tolerancia a errores y autodiagnóstico, capacidad de aprendizaje…
• Interacción humano-máquina (IHM): capacidad de entender o procesar lenguaje natural, diseño ergonómico, interfaces intuitivas y salidas gráficas y visuales, interfaz unificada…
• Controlabilidad de dinámicas complicadas: capacidad de integración de diversos protocolos, fabricantes, tecnologías…, accesibilidad ubicua al sistema (local, Internet, dispositivos móviles…), alarmas y estadísticas, control y monitorización de sistemas…
• Comportamiento bio-inspirado: capacidad de adaptarse a cambios estacionales y otros aspectos motivados por la biología de las personas.

Un Gestor Inteligente de la Energía no sería pues más que un caso particular dentro de un Edificio Inteligente, en donde el diseño lógico de dicha inteligencia se ha realizado bajo criterios de eficiencia energética y confort. En el caso óptimo, debería:

• Adaptar las reglas de control de los actuadores al contexto del usuario (ambiente, actividad, número de usuarios,…).
• Atender órdenes directas de actuación por parte del usuario y readaptar la lógica de control al nuevo escenario.

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[1] Johnny K.W. Wong, Heng Li: “Development of intelligence analytic models for integrated building management systems (IBMS) in intelligent buildings”.