La importancia de los sensores en la ingeniería moderna

La eficiencia energética, la conservación del agua y la energía limpia han ganado importancia en la industria de la construcción durante las últimas décadas. Muchos propietarios de edificios conocen los beneficios de la iluminación LED y los motores de alta eficiencia, entre otras tecnologías. Sin embargo, los edificios pueden utilizar los recursos de manera aún más eficiente si los sistemas MEP están controlados por una plataforma inteligente. Esto crea muchas oportunidades para Internet de las cosas (IoT).

Tradicionalmente, los sistemas de construcción como la iluminación, el aire acondicionado y la calefacción de espacios se han operado con controles manuales. Sin embargo, las necesidades de un edificio y sus ocupantes cambian constantemente, y ajustar los controles manuales todo el tiempo no es práctico. Para lograr el máximo rendimiento, los sistemas de construcción deben medir las condiciones operativas y ajustarse por sí mismos. Esto solo es posible agregando sensores, que tienen un papel clave en los sistemas de edificios inteligentes.


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Los sensores y los controles automáticos pueden mejorar los ahorros de un proyecto de eficiencia energética. Por ejemplo, un sistema de ventilación ahorra mucha energía si todos los manipuladores de aire están equipados con motores de alta eficiencia. Sin embargo, es posible lograr ahorros aún mayores si se utilizan sensores de presencia para ajustar el flujo de aire.
(Leer más: Ventilación controlada por demanda).

Selección del sensor adecuado para cada aplicación

Existe una amplia variedad de sensores y sus precios cambian significativamente según la aplicación. Al seleccionar sensores, los siguientes son dos factores importantes a considerar:

  • Las variables que se deben monitorear.
  • La exactitud y precisión requeridas.

A menudo encontrará que varios sensores miden la misma variable con diferentes métodos, y es importante seleccionar la mejor combinación para cada aplicación. Algunos sensores también son susceptibles a condiciones externas y esto puede limitar su uso en determinadas aplicaciones.

Considere los sensores de presencia utilizados para controlar los dispositivos de iluminación: pueden ser ultrasónicos, infrarrojos o duales. Los sensores infrarrojos requieren una línea de visión directa entre ellos y los ocupantes, mientras que los sensores ultrasónicos pueden detectar a los ocupantes detrás de los obstáculos. Sin embargo, los sensores ultrasónicos pueden funcionar incorrectamente cuando están cerca de fuentes de ruido o vibración.

La importancia de los sensores en la ingeniería moderna

Cuando hay muchos métodos de detección disponibles para la misma variable, se pueden esperar diferencias en el costo y la precisión. Idealmente, el sensor debe tener una precisión adecuada para la aplicación prevista, pero una precisión excesiva representará una pérdida de dinero. Los métodos de detección más precisos suelen ser los más costosos.

Combinando sensores con sistemas de realidad mejorados

La combinación de sensores y Building Information Modeling (BIM) crea muchas posibilidades. Por ejemplo, los modelos BIM se pueden actualizar automáticamente con la información recopilada por los sensores. De esta manera, el personal de mantenimiento puede monitorear los equipos y componentes de difícil acceso con mayor facilidad. Los ingenieros y otro personal técnico también pueden usar cascos para visualizar datos importantes durante una inspección del sitio.

La realidad mejorada es muy útil cuando se trabaja con variables que los humanos no pueden detectar. Por ejemplo, puede usar los datos del arnés y del sensor para «ver» las diferencias de temperatura, la corriente eléctrica, los flujos de aire, el flujo de agua dentro de las tuberías, etc. Esta función facilita la resolución de problemas y las inspecciones, al tiempo que mejora la seguridad en el lugar de trabajo. Cuando peligros como las altas temperaturas se hacen visibles con una realidad mejorada, se pueden evitar más fácilmente.

La próxima generación de sensores

De acuerdo a Investigadores del MIT, la tecnología fotovoltaica puede ampliar enormemente las aplicaciones de los sensores. Los sensores convencionales usan baterías o fuentes de energía externas, pero esto se vuelve poco práctico para una gran cantidad de sensores. Sin embargo, el problema se puede resolver con células fotovoltaicas en miniatura.

La importancia de los sensores en la ingeniería moderna

La tecnología fotovoltaica propuesta para los sensores es muy diferente a los paneles solares convencionales. En lugar de usar celdas solares pesadas hechas de silicio, los sensores pueden usar celdas de perovskita de película delgada, que son flexibles y adecuadas para casi cualquier superficie. Este concepto se puede utilizar para recolectar energía de cualquier fuente de luz, no solo del sol, tanto en aplicaciones interiores como exteriores.

  • Las células fotovoltaicas en miniatura se pueden combinar con la tecnología RFID para hacer que los sensores sean completamente autónomos.
  • Mientras que la célula fotovoltaica obtiene energía de fuentes de luz, la etiqueta RFID permite la transmisión de datos con un consumo mínimo de energía.

Las células fotovoltaicas imprimibles son mucho menos eficientes que los paneles solares convencionales, pero su potencia de salida es suficiente para los sensores. El peso ligero, el bajo costo y la flexibilidad de las células de perovskita también las hacen ideales para la instrumentación.

Los sensores con energía fotovoltaica y etiquetas RFID se pueden implementar en cualquier lugar de un edificio, recopilando abundante información. Un sistema de gestión de edificios (BMS) puede utilizar estos datos para optimizar el consumo de energía y mejorar la eficiencia.