¿Cómo conseguir una gestión eficiente del clima?

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El incremento constante del precio de la energía obliga a plantear que cualquier edificio de nueva construcción o que sufra una remodelación contemple facilidades de ahorro energético para reducir los costes de explotación de la instalación.

El 39% de la energía generada en Europa se consume en viviendas y edificios. El principal consumo es el clima en ambos casos, concepto que supone hasta un 45% en viviendas y un 50% del consumo energético del edificio. Por lo tanto, su control resulta fundamental para lograr la eficiencia energética en estas instalaciones.

El uso de la energía en las oficinas se ha incrementado en los últimos años debido al crecimiento en tecnologías de información, aire acondicionado, densidad de uso y a un mercado competitivo en el cual los inquilinos perciben como valor añadido el confort de los espacios. Dos tercios de toda la energía consumida en un edificio es eléctrica. La iluminación, el equipamiento de oficina y la climatización (HVAC) suman un 90 por ciento de este gasto.

Es por este motivo que los edificios deben disponer de herramientas para poder gestionar correctamente su consumo de energía, alcanzando los niveles de confort y seguridad adecuados para los usuarios de los mismos, de una manera lo más eficiente posible. En consecuencia, los gestores de la instalación deben adoptar medidas para que su coste energético cumpla tanto con los objetivos marcados por los organismos reguladores como con la sostenibilidad del negocio.

Potenciales ahorros energéticos

A pesar de utilizar buenos aislamientos y equipos de climatización avanzados, el consumo varía cuando el edificio, la vivienda o la propia estancia están desocupados. También depende del modo en que se utiliza. Por ejemplo, una vivienda desocupada varias horas diarias con una referencia de confort permanente puede suponer un gasto de energía superior al 10% o el 15%. Dado que los principales consumos en un edificio se registran en las instalaciones de clima e iluminación, los sistemas de gestión y supervisión deben poner especial énfasis en ellas.

Un ejemplo claro de gestión idónea es el control de la entrada de luz natural en las estancias, tanto en invierno como en verano. La gestión consiste en actuar sobre persianas, estores o toldos, lo que puede derivar en unos ahorros potenciales que oscilan entre el 10% y el 30%.

La domótica e inmótica juegan un papel crucial como herramienta para racionalizar y optimizar los consumos energéticos de viviendas y edificios, ya que son elementos indispensables para integrar las diferentes tecnologías introducidas en éstos. La propiedad y los explotadores del edificio lograrán un rápido retorno de la inversión en la instalación de control gracias a los ahorros logrados mediante el control de las instalaciones de clima e iluminación en despachos, salas de reuniones, habitaciones de hotel o espacios comunes.

Existen múltiples aplicaciones que permiten obtener ahorros; algunas de los más habituales son:

• Programación de consignas: la forma más sencilla de crear ahorros es reconsiderar o relajar las consignas, incluso relacionándolas con las variaciones de temperatura exterior. Las consignas de temperatura deben ajustarse de tal modo que no impliquen una molestia al usuario final. La adecuación de éstas en combinación con las condiciones exteriores y la racionalización del horario puede generar ahorros entre un 5 y 20%. La reducción de consignas puede significar ahorros de un 10% por cada grado en la factura de la calefacción.
• Programación zonal: Permite tener zonas definidas del edificio con distintos niveles de climatización, iluminación o apagados de acuerdo a un calendario predefinido. Se adaptan las distintas zonas a sus necesidades reales según la ocupación del momento, evitando mantener toda la instalación al 100%.
• Control por ocupación: en esta aplicación, las consignas de confort del HVAC cambian de tal modo que la temperatura ambiente disminuye en invierno y aumenta en verano. Por consiguiente, se reduce la demanda de frío y calor durante las horas que la sala no está ocupada.
• Configuración temporal fuera de horario: permite cambios en los ajustes de confort fuera de horario, eliminando la necesidad de modificar las programaciones habituales.
• Sensores de ocupación: Esta aplicación permite activar las luces y/o el HVAC de la sala mediante la detección de movimiento.
• Programación de vacaciones y festivos: Un calendario define el control del HVAC y de la iluminación de las oficinas, laboratorios o consultas durante todo un año, ahorrando tiempo al personal, implementando programaciones especiales y asegurando que el sistema no funciona en modo ocupado en vacaciones, festivos o fines de semana.
• Control solar: A través de la programación (como en las zonas de aparcamiento, señalizaciones y otros alumbrados de las zonas exteriores), se puede modificar el alumbrado a lo largo del año de manera acorde a la duración de la luz diurna. Así se previene tener el sistema de alumbrado de las zonas exteriores encendido durante el día. El sistema calcula automáticamente la hora de salida y puesta del sol, basándose en la latitud y longitud del edificio.
• Regulación de luz constante: En las zonas del edificio próximas a ventanas exteriores, el alumbrado puede regularse o apagarse en base a unos niveles mínimos de luz detectados por fotocélulas. El uso de persianas motorizadas también puede optimizar la disponibilidad de luz natural sin comprometer la eficiencia energética.
• Arranque óptimo: El sistema de HVAC arranca sólo cuando se requiere llevar al edificio a las consignas de los niveles de confort requeridos para los modos de ocupación. Las rutinas de control tienen en cuenta la temperatura del aire exterior y la temperatura ambiente de los espacios interiores cuando se inician los ciclos de calentamiento o enfriamiento matinales.
• Parada óptima: Determina el mejor momento para retornar las temperaturas a niveles anteriores a los de no ocupación, mientras se mantiene el confort. La temperatura ambiente deriva gradualmente más allá de los niveles de confort anticipándose al periodo de no ocupación
• Ventilación bajo demanda: Los niveles de CO2 en un espacio ocupado se usan como indicador de ocupantes en una sala. Se relaciona el nivel de CO2 con la compuerta de entrada de aire “fresco”, indicando cuando se necesita un mayor grado de aire exterior. Los niveles de CO2 también ayudan a anticipar la aportación de calor y frío en el control termostático para optimizar el confort y la recirculación de aire.
• Limitación de la demanda: Monitoriza las medidas eléctricas en equipos de alta demanda energética, relajando las consignas para inmediatamente reducir la demanda. Esta técnica puede, por ejemplo, prevenir una enfriadora de sobrecargas, pero también puede cambiar las consignas de forma global en todo el edificio para evitar un pico de carga. El equipo no crítico y las cargas del alumbrado también pueden apagarse.
• Optimización de centros de producción de frío: Los parámetros de los centros de producción pueden recalcularse según la carga y las necesidades del edificio.
• Reajuste temperatura del ACS: La temperatura del ACS puede resetearse en función de la temperatura exterior, disminuyendo las pérdidas de calor en las tuberías de suministro. Esto ahorra energía y también ayuda a mantener el confort del paciente porque reduce aportaciones de calor localizadas causadas por tuberías excesivamente calientes.

Normativa Recientes normativas como, por ejemplo, el Código Técnico de la Edificación, favorecen la implantación de estos sistemas y, sobre todo, incrementan la concienciación en los profesionales de la construcción y usuarios finales sobre la importancia de la eficiencia energética de los edificios.

La Directiva Europea 2002/91/EC asigna una clasificación a un edificio de la A a la G en función de su rendimiento energético. En esta clasificación energética se tiene en cuenta todo aquello que, estructural o funcionalmente, afecte al consumo energético del edificio incluyendo también los sistemas de control y gestión del mismo.

Por el simple hecho de instalar un sistema de control de iluminación o climatización en un edificio, se puede conseguir un ahorro energético que mejore la clasificación del mismo. La norma europea EN 15232 establece los métodos para calcular este potencial ahorro energético que, entre otras cosas, varía en función del tipo de edificio, de la ubicación geográfica, índice de ocupación, etc.

Soluciones de control de climatización

- Las soluciones autónomas o pre-domóticas: se trata de elementos autónomos no comunicados entre sí que gestionan una función de forma independiente. Por ejemplo, los termostatos que activan y desactivan el sistema de clima en función de la temperatura de consigna fijada por el usuario.

 - Domótica o nivel domótico medio: Son sistemas capaces de gestionar a través de una centralita varios dispositivos y, por lo tanto, varias funciones automatizadas en la vivienda: control del clima, detección de alarmas técnicas, escenas de iluminación, intrusión, etc. Gracias a su posibilidad de comunicación con el exterior (telefonía analógica, GSM, Servidor de Internet), permiten controles remotos como, por ejemplo, la conexión/desconexión del clima con ajuste de la temperatura desde el teléfono móvil.

- Sistemas de control de edificio: Son sistemas abiertos para el control de edificios y viviendas capaces de controlar, comunicar y vigilar todas las funciones a través de un único bus, independiente de la red eléctrica. La principal ventaja es que se consigue una planificación más sencilla, flexible y una minimización de los costes, tanto de operación como energéticos, sobre todo en las instalaciones que requieren un nivel de equipamiento elevado.

Funciones para el control y el ahorro en climatización mediante sistemas de control: HVAC en habitación, se trata de la gestión integral de habitaciones por el usuario o desde recepción y mantenimiento, el control de persianas y lamas, el control de la temperatura de habitación en función de la presencia, el aporte de luz solar o la temperatura exterior, la integración de diseños y el control con sistemas de control de accesos, con productos certificados.

El termostatoEl regulador de temperatura (o termostato de habitación) cambia su referencia de temperatura en función de las necesidades de uso de la sala. Un detector, un horario o una pulsación local o remota del usuario son formas de modificación utilizadas habitualmente que pueden co-existir.

Los termostatos se integran completamente en el diseño de habitación y se adaptan al entorno de usuario: controla la temperatura, el modo Confort, Ausencia (Stand-by), Noche, la velocidad del fan-cool, o la apertura de válvulas, que pueden integrarse con el control de persianas o de la iluminación en un único pulsador.

Detectores de presencia con varios canales para diferentes usos: Control de clima, iluminación diurna / nocturna, con o sin control de luz constante, seguridad de intrusión, movimiento instantáneo para situaciones de emergencia, como evacuaciones de edificios.

Los detectores de presencia y movimiento son elementos muy importantes dentro de un sistema de control, ya que permiten introducir el concepto “Confort – Stand-by” en el edificio y en las diferentes estancias.

Algunos de los objetivos que persiguen los sistemas de control de edificio son: poder crear ambientes a medida del usuario, aumentar la seguridad de las personas y de los bienes inmuebles, gestionar y controlar remotamente las instalaciones, y ahorrar en el consumo de energía eléctrica, ayudando a reducir las emisiones de CO2.

El porcentaje medio de ahorro energético estimado frente a una instalación convencional varía del 15% al 40% en función del control elegido y del uso de la instalación. Además del control de temperatura o de iluminación en función de la presencia y del horario, también se puede realizar una gestión de picos de carga, que reduce los costes energéticos.

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