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SmartSpaces - Edificios Inteligentes

Presentación de la metodología para el desarrollo del Proyecto Europeo SmartSpaces/Edificios Inteligentes en Murcia.

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El presente artículo presenta la metodología para el desarrollo del Proyecto Europeo SmartSpaces/Edificios Inteligentes, del que forma parte el Ayuntamiento de Murcia, a través de ALEM, su Agencia Local de Energía y Cambio Climático. El proyecto consiste en la reducción de la demanda energética de los edificios públicos en la UE, al menos un 20%, a través de la implementación de Tecnologías de la Comunicación e Información (TIC), la concienciación de los usuarios de los edificios en el consumo energético y la gestión eficiente de la energía.

Iniciado a principios de 2012, y con una duración de 3 años, se centrará en la ejecución de 550 edificios inteligentes piloto, del sector público, ubicados en las 11 ciudades partícipes: Murcia, Milán, Birmingham, Bristol, Linz, Belgrado, Leicester, Hagen, Lleida, Venlo y Moulins. En Murcia, las actuaciones se llevaran a cabo en 6 edificios: Casa Consistorial de Murcia, Edificio Moneo, en la sede de la Policía Local, Bomberos, Protección Civil y tráfico, sitas en el Polígono Infante Don Juan Manuel. Todos ellos edificios emblemáticos y significativos para el ciudadano.

Introducción

El sector de los edificios públicos en Europa presenta un enorme potencial de ahorro energético en los próximos años. Representa más del 10% del conjunto de los edificios de la Unión Europea y cerca del 40% del volumen de negocio de la construcción. Debido a su bajo ratio de renovación y al hecho de que el sector de la edificación es lento en la adopción de nuevas tecnologías, se han convertido recientemente en el punto de mira de las autoridades europeas para conseguir el mayor ahorro energético posible. En este entorno se ha co-financiado el Proyecto SmartSpaces, englobado dentro del Programa Políticas de Apoyo a las TICs, siendo el mayor de los proyectos que se han puesto en marcha por la Comisión Europea en este ámbito.

El Proyecto Europeo SmartSpaces, tiene como objetivo la introducción de las tecnologías de la comunicación y la información en la gestión energética de los edificios públicos, para conseguir un 20% de ahorro en sus consumos energéticos. En él participan 26 socios, procedentes de 8 países (España, Reino Unido, Francia, Alemania, Italia, Países Bajos, Austria y Serbia). Las ciudades piloto donde los servicios de ahorro de energía se instalarán se encuentran en 11 ciudades Europeas (Murcia, Lleida, Milán, Birmingham, Bristol, Linz, Belgrado, Leicester, Hagen, Venlo y Moulins), y las acciones se extenderán a más de 550 edificios con casi 20.000 profesionales y 6.000.000 de visitantes anuales.

Por medio de este proyecto se permitirá a las autoridades públicas mejorar significativamente la gestión energética de los edificios que ocupan.

Países participantes en el proyecto SmartSpaces

Objetivo

Para alcanzar el objetivo de reducción de los consumos energéticos en los edificios en un 20%, no solo se prevén actuaciones en el ámbito técnico mediante la instalación de equipos de medición y control, sino que se desarrollará un servicio integral que proporcione herramientas de decisión sobre los consumos a los usuarios del edificio, mediante la comunicación del nivel de consumo a todos sus usuarios a través de las nuevas tecnologías. De esta forma se convierten en parte activa en el objetivo de reducción de los consumos en el sector público. En última instancia estos servicios ayudaran a aumentar la eficiencia energética de los edificios públicos, cambiar el comportamiento individual de sus empleados hacia usos más eficientes de la energía en el trabajo y también en el hogar.

A medio plazo, se contribuirá al cumplimento de los objetivos “20-20-20”, recogidos en la Directiva 2010/31/UE del Parlamento Europeo y del Consejo, para reducir un 20% los gases de efecto invernadero a niveles por debajo de 1990, otro 20% en la energía primaria y consumir un 20% de energía procedente de recursos renovables.

Implantación del proyecto

Inmuebles como oficinas, departamentos de la administración, museos, universidades, colegios, guarderías, centros deportivos y de eventos son algunos de los edificios que cubrirá este proyecto, donde se llevará a cabo la explotación del potencial de las nuevas tecnologías, concretamente, el de los medidores inteligentes que controlan el consumo energético.

Estos medidores automáticos e inteligentes aportan los datos del consumo energético obtenidos cada media hora en los más de 500 edificios pertenecientes al proyecto para que puedan ser aprovechados el máximo posible. Los hay de distintos tipos: desde los que miden la electricidad y el gas hasta los que se centran en las energías renovables. Todos ellos crean un sistema inteligente que permite hacer un uso más eficiente de los datos, enviándolos a la central en un formato simple y comprensible.

Fases del desarrollo del proyecto SmartSpaces

La metodología planteada para la consecución de los objetivos del proyecto, presenta distintos niveles de trabajo planificados en orden y cronología:

1. WP1. Análisis de Requerimientos y Definición de Casos de Uso / WP2. Desarrollo de Modelos de Servicio

El análisis de los requerimientos abarca tanto las necesidades de los usuarios como las de organización. Se trata de un análisis preliminar realizado en cada edificio piloto para identificar:

  • Requisitos no funcionales de los usuarios. Se abordan las características del servicio y de los usuario (habilidades cognitivas, sociales, edad) entre otras.
  • Requisitos del servicio o requisitos funcionales. Especificación de las necesidades de los usuarios finales (gestores energéticos, empleados, visitantes y proveedores del servicio), de situaciones técnicas y posibilidades.
  • Requisitos legales. Centrándose principalmente en la identificación de elementos de las futuras soluciones que plantean cuestiones legales y regulatorias.

Los modelos de Servicio que se desarrollarán serán:

  • Servicio de Soporte a la Toma de Decisiones (EDSS). Se tomarán decisiones en función de la información obtenida del consumo energético y del comportamiento de los usuarios, del análisis, visualización y sistema de alertas basado en los datos diarios de los medidores.
  • Servicio de Gestión Energética (EMS). Permite el control, cambio y ajuste directo de un amplio rango de dispositivos y sistemas de consumo energético: sistemas de climatización (HVAC), iluminación, dispositivos individuales para el control térmico y ventilación, rejillas de ventilación o persianas y un gran número de elementos consumidores de electricidad como escaleras, ascensores, servidores, ordenadores y otras infraestructuras de las TIC. Se podrá realizar una gestión zonal o central en función de las características de los consumos.

2. WP3. Arquitectura del Servicio

En esta fase se define la arquitectura de comunicación a utilizar, diseño de la presentación en soporte web en función del tipo de usuario, y los permisos y restricciones de acceso.

3. WP4. Creación de Prototipos

Los prototipos se construirán basándose en las descripciones específicas del servicio. Estos serán sometidos a exhaustivas pruebas funcionales con potenciales usuarios EDSS y EMS para seleccionar entre las opciones de servicio existentes y finalizar características de la interfaz y la presentación.

4. WP5. Ejecución

Se procederá a la instalación de los equipos de medición de energía en el edificio, de forma global y sectorizada. Los empleados y el personal de gestión del edificio serán instruidos en el uso de servicios o herramientas que requieran su acceso activo. El Gestor Energético comprobará el adecuado funcionamiento del sistema.

5. WP6. Operación

Cuando ya se tengan un año de mediciones energéticas se comenzarán a aplicar los métodos de ahorro energético. Se creará un servicio de ayuda para atender los problemas presentados por los empleados y usuarios.

6. WP7. Monitorización y evaluación de resultados

El programa de evaluación es una parte importante del proyecto, con el objetivo de realizar una valoración final de éxito de los diferentes servicios prestados, y del porcentaje de ahorros energéticos reales obtenidos.

7. WP8. Diseminación de resultados

Durante todas las fases del proyecto se difundirán los avances del proyecto en el marco más amplio posible. Por otra parte, una vez finalizado, se aportará un estudio de viabilidad en función de los costes y ahorros obtenidos, de todos los edificios piloto de SmartSpaces, lo que constituirá una referencia a la hora de acometer otros proyectos similares en la UE.

Descripción de los edificios piloto de Murcia

Los edificios elegidos para el proyecto en la ciudad de Murcia son grandes consumidores de energía, además debido a su diferente uso abarcan un amplio perfil energético con el fin de obtener resultados en variadas tipologías de edificios de servicios.

Los edificios piloto seleccionados son seis:

  • Ayuntamiento de Murcia. Ejemplo de gran edificio administrativo antiguo (siglo XIX), con grandes consumos y un importante número de empleados y visitantes.
  • Anexo al Ayuntamiento, Edificio Moneo. Construido en 1990. Edificio administrativo de construcción más moderna.
  • Complejo de edificios públicos de seguridad, que alojan a Policía Municipal, Bomberos, Protección Civil, Tráfico. Tienen la particularidad de un uso de 24 horas, y de que proveen servicios de vestuarios, cocinas y dormitorios.

Edificio del Ayuntamiento de Murcia, Moneo y Policía Municipal 

Características de los edificios piloto

El proyecto avanza según la planificación. A finales de 2012 se comenzarán a instalar los equipos de medición de energía en micro-zonas y de forma centralizada. Los equipos permitirán la monitorización en tiempo real de las variables del consumo eléctrico de los circuitos donde se instalen (tensión, corriente, potencia, energía, factor de potencia.), la temperatura y humedad exterior de los edificios y/o de sus diferentes estancias, y la presencia de personal en las mismas, y se conectarán a Internet para la monitorización y tratamiento de los datos obtenidos a través de software específico. Se programaran alarmas por consumo excesivo o bajo y la apertura y cierre de contactos. Por el perfil de consumos se incidirá de forma especial en la climatización, iluminación y equipamiento informático. 

Conclusiones

Se ha descrito la metodología a utilizar para llevar a cabo la reducción de consumos energéticos en 550 edificios públicos de la Unión Europea, a través de tecnologías TIC. Para ello se deben estudiar previamente las necesidades de los usuarios (empleados, visitantes y gestores energéticos) y las del edificio, de forma que se pueda implantar un Modelo de Servicio que permita la comunicación efectiva de los niveles de consumo mediante:

  • Un Servicio de Soporte a la Toma de Decisiones, que proporcionará consejo y guía, a los diferentes usuarios, para un comportamiento óptimo sobre el consumo energético. Se plantea una comunicación específica en función del perfil del usuario.
  • Un Servicio de Gestión Energética, que permita el control zonal o centralizado de forma automatizada de los diferentes equipos de consumo energético.

Durante los tres años de duración del proyecto se monitorizarán todos los consumos y se realizará una valoración de los ahorros obtenidos en los edificios y de la respuesta de los usuarios así como su grado de implicación. Los servicios serán diseñados para ampliarse en un futuro a otros edificios municipales de la administración. Los resultados obtenidos serán difundidos convenientemente de forma que puedan replicarse de forma rápida y con garantías de éxito.

"SMARTSPACES – Edificios Inteligentes Ahorro de Energía en Edificios Públicos utilizando TIC": comunicación presentada en el I Congreso Smart Grids por Adela Martínez-Cachá.

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