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El edificio inteligente y la eficiencia energética

Por: Jorge Cruz, BSEE

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Grafica de venta de energia de la AEE para el 2010

 

¿Que es un edificio inteligente? La respuesta que mejor describe un edificio inteligente, a mi parecer, es la utilizada por el Instituto de Edificios Inteligentes (SBI por sus siglas en inglés). Según el SBI, un edificio diseñado siguiendo el concepto “inteligente” mejora su desempeño y la facilidad de operarlo durante su ciclo de vida. El SBI también indica que el objetivo principal de un edificio inteligente es minimizar los costes de operación del edificio a largo plazo para sus dueños o dueñas, sus ocupantes y el ambiente.

En un edificio inteligente, todos sus componentes trabajan de manera integrada para, automáticamente, mantener el nivel de confort deseado, la seguridad de sus ocupantes y la eficiencia energética. Por ejemplo, un sensor de ocupación le envía una señal de “zona desocupada” a un controlador para apagar las luces y, a la misma vez, este controlador toma la acción de incrementar la temperatura de la zona y minimizar la ventilación (suministro de aire fresco) mientras la zona permanece desocupada. Una vez el sensor de ocupación envía una señal de “zona ocupada”, el controlador se encarga de encender las luces y mantener el valor de temperatura de confort y la ventilación necesaria. Este ejemplo demuestra la integración entre los sistemas de control de luces y aire acondicionado.

El cerebro en un edificio inteligente es el sistema de control automático comúnmente llamado: “Building Automation Systems” (BAS), “Building Management Systems”(BMS) y “Energy Management System”(EMS). Utilizaré el nombre EMS de aquí en adelante. Un EMS se compone básicamente de las siguientes partes:

Sensores – artefactos que miden un parámetro o un estado. Por ejemplo, el valor de temperatura en una zona, el estado de un motor (encendido o apagado), el estado de una zona (ocupada o desocupada).

Equipos controlados – equipos eletromecánicos, eléctricos o mecánicos para los cuales se pretende controlar un parámetro. Por ejemplo, la apertura de una válvula, la velocidad de un abanico, el encendido de un compresor.

Controladores – computadoras integradas con entradas para conectar los sensores y salidas para conectar los equipos controlados. Las entradas y salidas pueden ser alambradas, inalámbricas o la combinación de ambas. Los controladores ejecutan el programa diseñado para el edificio.

Interfase de usuario – representación gráfica en la que las personas usuarias pueden ver las condiciones actuales e históricas del edificio y hacer cambios a parámetros. Por ejemplo, ver el consumo eléctrico actual, cambiar los parámetros de temperatura, hacer un itinerario.

En términos económicos, un edificio en donde se implemente un plan de manejo de energía puede alcanzar una reducción en consumo energético de un 33%. Esta reducción se obtiene como resultado del uso inteligente de los equipos existentes y de mejoras capitales. Una reducción en el consumo energético incide de forma positiva en el margen de ganancia del negocio, hace más viable proyectos de energía alterna y reduce el impacto ambiental. Por ejemplo, según Energy Star un 10% de reducción en energía en un hotel de servicio completo es equivalente a incrementar la tarifa media diaria por $2.45, en un supermercado equivale a incrementar el margen de ganancia por 16% y en el mercado de bienes raíces equivale a incrementar los ingresos por 1.5%. Desde una perspectiva más amplia y según los datos de venta de energía obtenidos de la AEE, si los edificios comerciales fueran un 33% más eficiente, se podría lograr un ahorro de un 15% en el consumo total en Puerto Rico.

Durante el diseño de un edificio inteligente, es importante que todas las personas profesionales de las distintas disciplinas trabajen en conjunto para lograr los objetivos. En un edifico existente, es importante que la persona dueña contrate a una persona profesional con experiencia en el campo de la automatización de edificios y que conozca de las más recientes tecnologías. Hoy en día existen muchas alternativas costo efectivas de sistemas de control inteligente para edificios pequeños y medianos, los cuales constituyen la mayoría de los edificios en Puerto Rico.

Fuentes:
Energy Star Building Upgrade Manual – Energy Star
Energy Conservation in Existing Buildings – ASHRAE Standard
ASHRAE Green Guide, Third Edition- ASHRAE
Implementing Energy Management in New and Existing
Buildings – ASHRAE Seminar
AEE Thirty-Seven Annual Report.

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