Por qué los ingenieros de MEP recomiendan controles automáticos para sistemas de edificios

Para lograr un alto rendimiento, los sistemas de construcción deben utilizar equipos adecuados para cada aplicación. Sin embargo, incluso los equipos de alta calidad funcionan mal con un uso incorrecto, y esto ocurre a menudo cuando los ajustes del equipo no están configurados correctamente. Los ingenieros de MEP a menudo recomiendan los controles automáticos, ya que mantienen la configuración óptima para los sistemas del edificio en todo momento, sin necesidad de ajustes manuales.

Los sistemas del edificio pueden realizar sus funciones de manera más eficaz con controles automáticos. Por ejemplo, los equipos de calefacción y refrigeración pueden controlar mejor la temperatura interior, proporcionando un entorno más cómodo para los ocupantes. Los controles automáticos también reducen el costo operativo de muchos sistemas de edificios, logrando sinergia con las medidas de eficiencia energética. En algunos casos, es posible un período de recuperación de la inversión de menos de un año.

Este artículo se centrará en algunas de las aplicaciones más comunes de los controles automáticos en edificios, pero hay muchas formas de utilizarlos. Los sistemas de automatización de edificios (BAS) tienden a centrarse en la iluminación y la climatización, ya que estas dos áreas a menudo suman más del 80% del consumo de energía.


Mejore el rendimiento de su edificio con controles automáticos


Controles automáticos de iluminación

Los accesorios de iluminación pueden representar más del 20% del consumo de energía en edificios comerciales, donde muchas actividades laborales requieren abundante iluminación durante muchas horas. El consumo de energía de los sistemas de iluminación puede ser particularmente alto si las lámparas utilizadas son ineficientes; las bombillas incandescentes, halógenas y de halogenuros metálicos son algunos ejemplos. Los accesorios de iluminación también consumen más energía si se dejan encendidos cuando no se necesitan, un error común cuando los ocupantes se concentran en otras tareas.

La mejor forma de controlar un sistema de iluminación cambia según la aplicación. Los tipos más comunes de controles de iluminación automáticos son los siguientes:

  • Los controles basados ​​en el tiempo simplemente siguen un horario para activar y desactivar los accesorios de iluminación. Estos controles se recomiendan para áreas con ocupación predecible.
  • Los controles de ocupación responden a la presencia humana en ciertas áreas. Usan sensores que detectan a los ocupantes con luz infrarroja, ultrasonido o una combinación de ambos.
  • Los controles de luz natural responden a la luz natural del sol. Las fotocélulas básicas simplemente activan las lámparas cuando ya no reciben luz solar, mientras que los sistemas más complejos atenúan o iluminan gradualmente las lámparas según la luz del día disponible.

Los controles automáticos logran una sinergia con la iluminación LED, que tolera la conmutación y la atenuación continuas. Por otro lado, los tipos de lámparas más antiguos sufren una drástica reducción de su vida útil cuando se cambian con frecuencia.

Los controles de iluminación más básicos simplemente proporcionan una operación de ENCENDIDO / APAGADO, y los atenuadores se utilizan cuando se requiere control de brillo. Algunos sistemas LED incluso permiten el ajuste del color de la iluminación y la creación de diferentes “escenas de iluminación” para espacios interiores.

Controles automáticos para sistemas HVAC

Los sistemas HVAC representan más del 50% del consumo de energía en algunos edificios, y es posible lograr ahorros significativos con la automatización. Los ingenieros consultores suelen recomendar variadores de frecuencia (VFD) para manipuladores de aire, torres de enfriamiento, compresores y bombas hidrónicas. Los termostatos inteligentes son una opción rentable para instalaciones más pequeñas, y las calderas de gas pueden mejorar su rendimiento con controles de purga automática.

Los sistemas de calefacción y refrigeración a menudo se controlan con ajustes manuales y, con frecuencia, funcionan a plena capacidad cuando solo se necesita una salida parcial. Además de desperdiciar energía, esto puede causar un calentamiento y enfriamiento excesivo de los espacios interiores, lo que causa incomodidad a los ocupantes y potencialmente problemas de salud. Las enfriadoras, calderas y bombas de calor modernas a menudo vienen con controles incorporados y no se necesita equipo adicional en estos casos.

Por qué los ingenieros de MEP recomiendan controles automáticos para sistemas de edificios

Otro concepto prometedor es la ventilación controlada por demanda (DCV), donde la velocidad del ventilador de los controladores de aire se ajusta de acuerdo con el número de personas en un área interior. DCV puede lograr ahorros significativos en edificios con ocupación variable.

Los sistemas de flujo de refrigerante variable (VRF) son un tipo específico de instalación de HVAC que puede proporcionar calefacción y refrigeración, controlando el flujo de refrigerante según la carga. Los sistemas VRF tienen una mayor eficiencia que los equipos convencionales de calefacción y refrigeración, y ahorran espacio al usar líneas de refrigerante en lugar de voluminosas tuberías hidrónicas o conductos de aire.

Monitoreo, alarmas y seguridad

Dado que los sistemas de automatización de edificios utilizan muchos tipos de sensores, recopilan constantemente datos valiosos sobre equipos y componentes asociados. Los controles automáticos se pueden configurar para enviar una notificación cada vez que detectan un problema que representa un peligro o requiere la atención del personal de mantenimiento.

Los sistemas de alarma pueden integrarse con plataformas de automatización de edificios, proporcionando visibilidad de todas las zonas y su estado. Los administradores de edificios pueden acceder a estos datos en tiempo real y el sistema puede enviar notificaciones automáticas en respuesta a condiciones peligrosas.

Controles automáticos para generación de energía y almacenamiento de energía

Los edificios con sus propios sistemas de generación y almacenamiento pueden obtener mayores beneficios de estas tecnologías agregando controles inteligentes. Considere el siguiente ejemplo con almacenamiento de electricidad:

  • Si el edificio está sujeto a tarifas eléctricas variables, se puede configurar un sistema de almacenamiento para aprovechar los bajos precios de kWh y evitar el consumo de la red cuando se aplican altos precios de kWh.
  • El almacenamiento de energía también se puede utilizar para reducir los picos de consumo, reduciendo los cargos por capacidad en la factura de energía.

El almacenamiento de energía elimina la principal limitación de los sistemas solares fotovoltaicos y las turbinas eólicas, que es su dependencia de insumos energéticos variables. Las microturbinas alimentadas con gas natural o biomasa también son viables en algunos edificios, proporcionando una fuente de energía controlable que hace que el edificio sea menos dependiente de la red eléctrica.

Recomendación final

Los controles automáticos pueden mejorar todo tipo de sistemas de edificios, mejorando su rendimiento y reduciendo su consumo de energía. Sin embargo, es muy importante utilizar el dispositivo adecuado para cada aplicación; las consecuencias del uso de controles incorrectos van desde un rendimiento deficiente hasta daños en el equipo y costosas reparaciones.

Los ingenieros MEP profesionales pueden diseñar controles adecuados para cada sistema de construcción, especificando los mejores sensores y dispositivos de comunicación para cada aplicación. Los controles automáticos a menudo se proponen después de la auditoría energética, dado su potencial de ahorro de energía y su corto período de recuperación.