Comunicación presentada al IV Congreso Edificios Inteligentes
Autor
- José María Redondo Martín, Ingeniero de Control y BMS, LG Electronics Business Solution
Resumen
Las incidencias de mantenimiento correctivo inmediato en sistemas VRF, incurren en gastos de intervención que incrementan los costes de explotación. Esto se debe a la escasa información y seguimiento de las instalaciones. Pero actualmente con las herramientas basadas en IoT(BIoT), permite la creción de aplicaciones que reciben el volcado de datos en tiempo real en la nube y nos facilita el acceso a través de internet desde cualquier parte del mundo. De esta forma conseguimos optimizar los costes de mantenimiento del edificio durante todo el ciclo de vida del edificio inteligente.
Palabras clave
VRF, HVAC, Control Remoto, IoT, BIoT, Mantenimiento Correctivo, Mantenimiento Preventivo
Introducción
Las soluciones aplicadas a los edificios inteligentes han experimentado en los últimos veinte años una evolución tecnológica que nos ofrece la posibilidad de conocer en todo momento lo que está pasando en cada uno de los subsistemas del edificio. Estos subsistemas pueden ser por ejemplo las instalaciones de clima HVAC (HVAC: Heating Ventilation and Air Conditioning), la iluminación, el control de accesos o la monitorización del consumo eléctrico de todo el edificio. Sin embargo, esta evolución tecnológica en ocasiones no llega a implementarse en los proyectos reales o si se implementa, a veces, no se utiliza de manera satisfactoria para poder sacar todo el provecho.
El valor de la integración y el control en la vida útil del edificio inteligente
Sabemos que la realidad de los proyectos de edificios, en ocasiones, nos lleva a soluciones de integración y control en ocasiones muy limitadas o ausentes debido a partidas de proyecto que se diluyen en las diferentes fases de las adjudicaciones o incluso al ser eliminadas para reducir costes y conseguir “encajar” en el proyecto a pesar de haber sido incluidas en las especificaciones del proyecto.
Debemos considerar que los proyectos edificios inteligentes han de exigir un espacio en toda la cadena de proyecto, desde el inicio hasta la ejecución final de obra, mediante una clara especificación en proyecto y una buena supervisión por parte de la dirección facultativa del mismo. De lo contrario la evolución tecnológica no podrá ser implementada en instalaciones reales.
Respetando este espacio dentro de la especificación del proyecto de ejecución, con los sistemas de control e integración incluidos, podremos conseguir edificios inteligentes, edificios con consumo casi nulo e incluso edificios con costes de mantenimiento optimizados al máximo.
Integración en instalaciones de climatización VRF
Las instalaciones de climatización basadas en VRF (VRF: Variable Flow Refrigerant), son cada vez más populares en los edificios inteligentes del mudo entero debido a la continua mejora en el rendimiento y la eficiencia energética de los mismo.
Los fabricantes de estas soluciones suelen usar una comunicación interna para controlar y monitorizar todas y cada una de las partes funcionales de la instalación, como por ejemplo la apertura de la electroválvula de la unidad interior, temperaturas de consigna e impulsión o la frecuencia de funcionamiento del compresor de la unidad exterior.
Tradicionalmente estas comunicaciones son propietarias desde el origen de la propia tecnología VRF, pero con la evolución tecnológica mencionada anteriormente y la necesidad de disponer de una integración con protocolos abiertos para sistemas de control y monitorización del edificio (BMS: Building Management System) han obligado a los fabricantes a desarrollar pasarelas de comunicaciones con terceros. Estas pasarelas tienen el objetivo de actuar como un traductor entre el BMS o sistema de control del edificio y los sistemas de climatización VRF. Uno de los protocolos más utilizados para la integración de los sistemas VRF al mundo del control del edificio hoy en dia es BACnet: Building Automation Control Network. Aunque en función del país donde se ejecute el proyecto esto puede variar entre protocolos como MODBUS TCP, KNX o LONWORKS.
Ethernet para la conexión a IoT
Los componentes avanzados de control no solo permiten realizar las funciones de pasarela entre protocolos (por ejemplo: LG a BACnet), también nos permiten usar el dispositivo vía Ethernet (Rinaldi & Marshall, 2016, Industrial Ethernet 3rd Edition, I.S.A books) dándonos la opción de conectarlo a una red interna conectada a Internet mediante un router suministrado por una compañía proveedora de soluciones de Internet. A menudo estos router pueden ser cableados mediante fibra óptica o inhalambricos basados en redes de telefonía móvil y datos 3G/4G.
Una vez la plataforma de control avanzada está conectada a internet podemos utilizar toda la información de la instalación para volcarla en la nube y poder controlar y monitorizar todos los elementos de la misma.
Cloud computing en instalaciones de climatización VRF
La gestión de todos estos datos en tiempo real de la instalación de VRF se vuelca de manera continua en servidores informáticos como puede ser MS AZURE: Microsoft Azure IoT, uno de los ejemplos de aplicación IoT o Building IoT que mediante el Cloud Computing registra, almacena, ordena y pone a disposición de las herramientas de gestión remota basadas en páginas web, como LG BECON Cloud (LG Electronics, 2018, Becon Cloud Reference Manual), todos los datos funcionales de la instalación VRF.
Mediante estas herramientas de gestión remota de las instalaciones se consiguen las siguientes ventajas:
- Acceso remoto mediante internet
- Monitorización y control de la instalación
- Acceso mediante PC o dispositivos portátiles/móviles
- Aviso de fallos
- Consulta de históricos y tendencias pasados
- Reportes de instalación
Mantenimiento en instalaciones VRF mediante Becon Cloud
El mantenimiento de una instalación de VRF junto con la solución LG BECON Cloud [2] permite cambiar por completo la gestión del edificio inteligente en cuanto al tratamiento del mantenimiento.
De esta forma, en el caso del mantenimiento correctivo, pasamos de un mantenimiento correctivo de primera visita a la instalación para investigar la causa del error y una segunda visita de corrección del mismo, a un mantenimiento correctivo en el que podamos atacar directamente el foco del problema sin necesidad de investigar el origen del mismo.
En el momento en el que se produce un fallo, el sistema de control avisa mandando un correo electrónico a la lista de receptores correspondiente, ya bien sean los responsables de mantenimiento o los responsables propios de la instalación. A partir de este momento se dispone de la información especifica del “Código de error” de nuestra instalación.
Además, la herramienta no solo nos especifica en que unidad interior o exterior está el fallo (Dirección: 02-13), si no que incluso se puede consultar la tendencia de valores previa a la incidencia y poder saber cual ha sido el desencadenante de la incidencia.
Por otro lado, desde el punto de vista del mantenimiento predictivo, conociendo los patrones de funcionamiento de las instalaciones VRF, podemos detectar anomalías en el funcionamiento de los sistemas VRF analizando las tendencias y evoluciones de los parámetros habituales de funcionamiento.
Por último, también se pueden generar informes de reporte e incluso monitorizar el consumo eléctrico de la instalación, siempre y cuando instalemos los componentes de medición en campo adecuados.
Conclusiones
Para que un edificio sea verdaderamente inteligente debemos instalar en ellos sistemas de control y considerar el ciclo de vida completo del edificio. Dentro de este ciclo de vida los cotes de mantenimiento juegan un papel fundamental, por lo que, al ser un punto crítico de influencia dentro de los costes de explotación del edificio, nos permite poder actuar e implementar soluciones que optimizan dichos costes. Gracias a las nuevas tecnologías basadas en IoT podemos tener el control completo del edificio y poder hacer un correcto seguimiento de la instalación tanto del mantenimiento correctivo como del mantenimiento predictivo.
Los sistemas de automatización de edificios conectados entre si y a su vez conectados a soluciones IoT son el presente de los verdaderos edificios inteligentes del mañana.
Referencias
- https://azure.microsoft.com/es-es/ (12 abril 2018)
- http://www.lg.com/global/business/ems/lg-becon-energy (18 marzo 2018)
- https://www.lgpartner360.es/uploads/aire-acondicionado/PQNFB17C0.pdf (12 abril 2018)