Siglas
Proyecto financiado en 2010 por el programa AVANZA del Ministerio de Industria, Energía y Turismo con múmero de expediente: TSI-020302-2010-118
El objetivo de este proyecto consiste en el diseño y desarrollo de un sistema inteligente de gestión de la energía en un edificio, para la consecución de una alta eficiencia energética incorporando tecnologías Radiaglass (envolvente isoterma), Biopix (envolventes perfectibles y energéticas para edificios) y Suelo Técnico Higrotérmico (STH).
El proyecto plantea la búsqueda de nuevas estratégias para optimizar y reducir el consumo energético en edificios y disponer de información de los flujos de energía en los mismos, para ello se desarrollará una red de monitorización que mida el consumo y analice el comportamiento y la eficiencia de estos sistemas.
Una parte fundamental del proyecto consiste en la implementación real de las tecnologías propuestas en 3 demostradores piloto: en la nueva sede de la Agencia Andaluza de la Enegía, en el taller de la ETSIA-UPM y en el prototipo SIGLAS portable.
Objetivos del Proyecto:
- Generación de estrategias de control sobre sistemas activos que permitan reducir el consumo energético.
- Integración de sistemas activos y pasivos para lograr una mejora en la eficiencia energética.
- Sentar las bases de un edificio inteligente que sea capaz de modificar su comportamiento para optimizar el consumo energético.
Objetivos arquitectónicos
- Integración arquitectonica de las tecnologias Radiaglass, Biopix y STH
- Definición de sistemas constructivos y manuales de instalación que permitan la repetitividad del sistema
- Estudio real de los sistemas en 3 demostradores reales
Objetivos de modelización
- Modelización del comportamiento de sistemas activos y pasivos
- Mejora de las herramientas de simulación energética
Objetivos de monitorización
- Monitorización de valores energeticos y ambientales que afecten a los habitaculos construidos con las tecnologias Radiaglass, Biopix y STH
Objetivos de control
- Aplicación de gestión energética con estrategias de control integradas
La actividad del CeDInt se centra en el desarrollo de la red de monitorización. El trabajo consiste en el diseño e implementación de la red de sensores y del software de monitorización. La red tiene como características principales: portabilidad entre los 3 demostradores y alta precisión.
Tecnologías:
Las tecnologías desarrolladas en este proyecto son las siguientes:
Tecnologías RadiaGlass e iThermGlass:
El sistema RadiaGlass constituye un cerramiento formado por láminas transparentes o translúcidas que forman una cámara por la que circula un líquido en circuito cerrado que cede o absorbe energía al exterior e interior, un intercambiador de calor en contacto con el líquido y una bomba de circulación.
El sistema iThermGlass: consiste en un triple acristalamiento con doble cámara (cámara de agua hacia el interior y cámara de aire hacia el exterior). Se puede utilizar en fachadas y cubiertas acristaladas en climas fríos.
Ofrece condiciones de máximo confort, debido a los siguientes factores:
- Distribución uniforme de temperaturas.
- Eliminación de las corrientes de aire, aumentando así el nivel de confort.
- Reducción sustancial del coste energético de la instalación, ya que permite trabajar con temperaturas inferiores en calefacción y superiores en refrigeración con grado de confort térmico equivalente.
Redes de Sensores para monitorización
Para el estudio de la situación energética de los espacios piloto se usarán sensores y medidores de consumo, cuyas características concretas dependerán de la definición de requisitos que se realice en las primeras fases del proyecto. Se realizará un estudio de aquellas tecnologías y protocolos con mayor representación en el mercado: KNX, Lonworks, Zigbee, enOcean, etc. y se seleccionarán las más apropiadas en función de las necesidades y características de la zona bajo estudio (primando aquellas que sean más respetuosas con el medio ambiente).
Nuevas técnicas y estrategias de gestión inteligente
En este proyecto se trabajará sobre nuevas técnicas de control inteligente aplicadas a la mejora de la Eficiencia Energética en edificios. Se definirán estrategias inteligentes que permitan una gestión óptima. En concreto, se estudiará la posibilidad de aplicar conceptos de Inteligencia Ambiental y Context Awareness a la implantación de estrategias de eficiencia energética a llevar a cabo en los edificios.
Innovación Tecnológica o Funcional:
Este es un proyecto multidisciplinar donde se realizan aportaciones en diferentes campos científicos y tecnológicos. Las novedades tecnológicas y funcionales más relevantes del proyecto son:
Integración de sistemas de monitorización y gestión.
Habitualmente cada uno de los elementos constructivos que forman parte de la envolvente de los edificios (materiales, estructuras, etc.) y los diferentes sistemas instalados en ellos (iluminación, climatización, calefacción…) son desarrollados por distintas empresas y probados y estudiados de manera individual, independientemente unos de otros. Es decir, no existe un enfoque global que estudie el comportamiento y considere la actuación conjunta de estos sistemas para lograr una reducción en el consumo energético de los edificios. Sin embargo, existen estudios que demuestran que mediante sistemas integrados de gestión podrían obtenerse resultados mucho mejores desde el punto de vista del ahorro y la eficiencia energética. Por otro lado, desde la Comisión Europea, la Unidad “ICT for Sustainable Growth” realza la importancia de las Tecnologías de la Información y las Comunicaciones para lograr una mayor eficiencia energética en los edificios. En este sentido, recomienda el uso de las TICs para el desarrollo de herramientas de simulación, modelado, análisis, monitorización y visualización, sirviendo de apoyo tanto en la etapa de diseño como en la de control de sistemas.
Considerando los aspectos mencionados en los párrafos anteriores, la novedad principal de este proyecto radica en la integración de sistemas activos y pasivos de la edificación en una misma herramienta de gestión energética que integra una lógica de control basada en las TICs. Se trata del primer sistema de gestión energética en edificios que cuya estrategia de control se calcula en base a:
- Envolvente del edificio como parte activa del sistema (cerramientos ciegos, huecos, etc.).
- Incorporación de tecnologías RadiaGlass, Biopix y Subway.
- Sistemas instalados: iluminación, climatización, etc.
- Monitorización de consumos energéticos.
- Condiciones ambientales y climatológicas: análisis de la situación geográfica del edificio, orientación, etc.
- Contexto y usos específicos del edificio.
- Políticas de eficiencia y ahorro energético.
- Uso de TICs para la definición de estrategias de gestión inteligente.
Con el sistema propuesto en este proyecto, cuyas estrategias de actuación se definen posteriormente, se plantea el desarrollo de un sistema integrado por varios subsistemas energéticos que permitan transformar la edificación en un sistema activo con capacidades para reaccionar ante diversas situaciones provocadas por cambios en las condiciones climatológicas o cambios internos (número de personas, calentamiento de equipos…).
Técnicas de gestión inteligente de la energía.
Otra novedad funcional a destacar del proyecto es la aplicación de conceptos de Inteligencia Ambiental y Context Awareness al Sistema de Gestión, para la creación de espacios inteligentes. Con esto se pretende que la tecnología desarrollada sea transparente al usuario en la mayor medida posible, permitiendo al usuario interactuar con los sistemas y el entorno con naturalidad y sin esfuerzo. Es decir, es la propia tecnología la que se adapta al individuo y su contexto (el entorno que le rodea), mejorando así la calidad de vida de los usuarios.