Inteligencia en edificios para ser más energéticamente eficientes
Hacia el 2050, uno de los grandes consumidores de energía serán los edificios. ¿Qué estrategias aplicar para que sean energéticamente eficientes?
Mientras el sector de la construcción representa hoy en día el 40% del consumo energético mundial, las tendencias nos indican que hacia el 2050 los grandes consumidores de energía serán los edificios, además del transporte y la industria manufacturera. En la Argentina el consumo energético en edificios representa un 31% del total, mientras que considerando sólo electricidad es el 55% y el gas por red del 50%. Luego, es importante actuar en mejoras de eficiencia energética en todos los componentes que dan servicio a un edificio, así como en lo referente a la fuente que se emplea para aportar esos energéticos. Diferentes soluciones se han planteado para reducir la demanda de energía dentro de los edificios y todos concluyen en la necesidad de proveer de “inteligencia” al edificio, lo que significa que se deben integrar todos los sistemas para gestionar los recursos de manera coordinada con el fin de optimizar: la performance técnica, la eficiencia energética, el ahorro en los costos operativos y la flexibilidad.
Los modelos de políticas de eficiencia en edificios comienzan implementándose en los edificios públicos. Si el objetivo a mediano plazo fuese dotar de inteligencia a los edificios públicos de nuestra ciudad para que sean energéticamente eficientes, surgen algunas preguntas que se intentaran responder en este artículo.
¿Es posible?
La factibilidad involucra el análisis económico y tecnológico. Desde el punto de vista económico es importante remarcar que a través de la eficiencia energética se puede reducir hasta un 40% el consumo de energía, lo cual trae aparejado una considerable reducción en los costos operativos de los edificios. Por otro lado, un proyecto para dotar de inteligencia a un edificio puede ser desarrollado en etapas, lo cual permitiría acotar la inversión inicial. En lo que respecta a las tecnologías disponibles, el desarrollo de dispositivos basados en el concepto de Internet de las Cosas (IoT – por sus siglas en inglés) ha facilitado mucho el camino. El concepto de IoT como tal, es bastante amplio en lo que se refiere a su definición, sin estar aún consensuado con un estándar aceptado universalmente que lo desarrolle, aunque se podría resumir como el paradigma tecnológico que define la dotación de conectividad a internet a cualquier objeto sobre el que se pueda medir parámetros físicos o actuar, así como las aplicaciones y tratamiento de datos inteligentes relativos a los mismos. Esta tecnología está disponible en el mercado local y permite desarrollos con dispositivos de bajo costo (Tipo Arduino) y fácil implementación. Dentro de los pilares en los que se basa el IoT aparece el tratamiento inteligente de datos, el cual puede ser realizado en el propio objeto IoT.
También existe la posibilidad de utilizar equipos comerciales sin la necesidad de realizar desarrollos a medida, pero en este caso es conveniente elegir tecnologías estandarizadas.
¿Cuáles son los pasos?
El primer paso es conocer en detalle la dinámica del funcionamiento energético del edificio mediante una auditoría energética, y luego extraer información de los consumos energéticos en forma continua y automática. La recopilación de datos y la evaluación del rendimiento energético y medioambiental están en el centro de las estrategias para mejorar la eficiencia energética y reducir las emisiones de CO2 en los edificios. El segundo paso es implementar medidas activas de eficiencia energética, entendiéndose como tal a la optimización de la energía actuando sobre la producción, suministro, distribución y consumo energético por medio de automatismos. La inteligencia consistirá en optimizar automáticamente la utilización de los recursos energéticos con el objetivo de ser energéticamente sustentables.
Estas actividades deben estar en el marco de un Sistema de Gestión de la Energía (SGEn).
Proyecto en UTN Santa Fe
Actualmente el Centro de I+D+i en Ingeniería Eléctrica y Sistemas Energéticos (CIESE) está trabajando en estos tópicos en el marco del Proyecto de I+D “Aplicación del concepto Internet de las Cosas incorporado a un Sistema de Gestión de la Energía en el Edificio de la Facultad Regional Santa Fe.”. Como resultado se ha diseñado e implementado una arquitectura de tres niveles para la Gestión de la Energía [1] (Figura N°1.a).
Se han desarrollado dispositivos IoT para monitoreo y control de cargas (Iluminación, Acondicionadores de aire, etc) y para medición de la demanda de energía eléctrica (Figura N°1.b). Los dispositivos han sido instalados en 15 aulas y se estima que producirá un ahorro de entre un 10-30% en el consumo de energía. Los datos almacenados en los dispositivos son enviados a un Software de Gestión para su visualización, almacenamiento y procesamiento. Esta información permite planificar medidas para reducir el consumo de energía.
Quizás haya quedado una última pregunta: ¿Es necesario brindar de inteligencia a los edificios? La respuesta sale automáticamente, ya que no solo optimiza la utilización de los recursos energéticos sino que además mejora la calidad de vida de sus usuarios y colabora hacia un medioambiente más sustentable.