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Gestión Energética: haciendo la transición hacia edificios bajos en carbono usando KNX

Harm Elzinga habla sobre la transición energética y sus retos, y defiende el uso de sistemas de gestión energética basados en KNX para reducir nuestra huella de carbono.

Dados los efectos del cambio climático, la situación geopolítica, la necesidad de reducir nuestra huella de carbono y encontrar formas más fiables de energía «limpia», una transición energética completa nunca ha sido más importante. En la crisis energética sin precedentes a la que nos enfrentamos actualmente, con altos costes de la energía y problemas de capacidad en nuestra red energética, la gestión de la energía también se ha convertido en una gran prioridad para los propietarios de edificios.

Consumo mundial de energía por fuentes, que muestra una gran dependencia de los combustibles fósiles. Aún queda mucho camino por recorrer para que el mundo dependa menos de los combustibles fósiles. Fuente: Nuestro mundo en datos, 2022.

Transición energética

El principal objetivo de la transición energética es la reducción del CO2 y de otros gases de efecto invernadero para atemperar el calentamiento global. Hay otros beneficios y objetivos, por ejemplo, reducir las emisiones de otros gases peligrosos y partículas finas, ser más autosuficientes y depender menos de la importación de combustibles fósiles. También tenemos que centrarnos en nuestro consumo y uso de materias primas; deberíamos reciclar más e intentar fabricar productos más duraderos, temas que no sólo conciernen a nuestra industria, sino a muchas otras. En resumen, la transición energética es el paso de las fuentes de energía no renovables a las renovables.

Hacerla realidad

A nivel mundial, la transición energética se está viendo facilitada por decisiones políticas, que se traducen en leyes, políticas y exenciones fiscales nuevas o actualizadas. Los compromisos internacionales, por ejemplo el Acuerdo de París, las leyes europeas, las leyes federales y las leyes nacionales pueden tener enormes repercusiones. A un nivel más directo, la transición puede llevarse a cabo por decisiones personales, quizá influidas por la atención de los medios de comunicación, el aumento de los precios o las políticas y subvenciones de los gobiernos (locales).

Tenemos que pasar del gas, el petróleo y el carbón a las fuentes de energía renovable. En la mayoría de los casos, se tratará de electricidad generada por energía solar, eólica o hidráulica, y esto puede hacerse a gran escala con granjas solares y parques eólicos marinos, o a menor escala, colocando paneles solares en nuestras propias casas u oficinas.

Tenemos que pasar del gas, el petróleo y el carbón a las fuentes de energía renovable.

Desafíos

Hay muchos desafíos que superar durante la transición energética, entre ellos:

  • Coste de producción (en comparación con el gas/carbón que, en muchos casos, puede ser más barato).
  • Coste de la propia transición.
  • La realización de instalaciones de producción duraderas.
  • Desequilibrio de la red (periodos con mucha energía solar/eólica frente a periodos de suministro limitado).
  • Movilidad (los coches eléctricos necesitan baterías, por ejemplo).
  • El paso a instalaciones totalmente eléctricas.

Como primer paso, deberíamos reducir el consumo. Una reducción siempre es mejor que un cambio de fuente de energía. En segundo lugar, debería considerarse la sostenibilidad a todos los niveles. A continuación, todos deberíamos proporcionarnos nuestra propia energía cuando podamos, por ejemplo colocando paneles solares en nuestros edificios. Después, tenemos que almacenar energía cuando producimos demasiada y utilizarla cuando el suministro es limitado. Y, por último, tenemos que optimizar los procesos que utilizan energía en el edificio.

En casi todos los casos, un edificio verdaderamente inteligente con una gestión flexible de la energía puede ayudar no sólo al propietario y al usuario del edificio, sino también al proveedor de la red eléctrica y a la transición energética en general.

Control y gestión de la energía

Entender lo que ocurre en un edificio o, más concretamente, en una instalación, es clave para poder gestionarlo de forma eficaz y eficiente, pero esto es sólo el primer paso. Es importante saber qué están haciendo las distintas partes de la instalación y cuánta energía se está consumiendo, especialmente en aquellas partes de la instalación en las que el control de los detalles puede tener grandes efectos. Utilizar iluminación LED es eficiente, pero encender luces individuales sólo cuando hay energía solar disponible no es muy útil. En cambio, una bomba de calor puede consumir bastante energía y, si se controla correctamente, se puede ganar mucho sin afectar al confort del usuario. Otros datos procedentes de otras fuentes, del interior o del exterior de la instalación, también pueden ser útiles en este caso. Por ejemplo, sensores meteorológicos en el tejado, pero también información sobre precios al contado y previsiones meteorológicas, todo lo cual puede servir para optimizar la gestión de la energía.

Tenemos que centrarnos en todo el edificio; controlar las persianas y contraventanas de forma predictiva para evitar el sobrecalentamiento puede ser mucho más eficaz que enfriar el edificio a posteriori. Además del control de la energía, todos estos datos pueden utilizarse también para otras tareas de gestión del edificio, como el mantenimiento, el control de averías, etc.

La gestión de estas partes individuales de la instalación podría hacerla el usuario, pero sería mucho más eficiente si pudiera automatizarse. Es aquí donde la gestión energética desempeña un papel clave. Una buena plataforma de gestión energética puede utilizar datos internos y externos para gestionar la instalación de forma eficiente, al tiempo que se somete a las preferencias del usuario. Al fin y al cabo, mantener un alto nivel de confort también es importante para mantener al usuario a bordo. Un buen sistema de gestión reduce la energía y los costes, al tiempo que mantiene un alto nivel de confort.

Un ejemplo real de cómo la predicción energética puede contribuir a una gestión más inteligente de la energía. La producción de energía predicha sigue la producción real con bastante precisión.

Qué puede aportar KNX

Con el estándar abierto KNX (ISO/IEC 14543), es mucho más fácil disponer de todo tipo de datos dentro de un mismo sistema. Hay muchos productos KNX, como pasarelas, para obtener datos de contadores eléctricos y datos de sensores del edificio. También hay todo tipo de contadores KNX directos. Puede medir temperaturas, obtener ajustes de la bomba de calor, recopilar información sobre la producción de paneles solares y básicamente cualquier otra cosa que necesite. También hay numerosos productos KNX como reguladores, actuadores, sensores e interruptores para controlar la iluminación, calefacción, aire acondicionado, bombas y todo tipo de dispositivos. Además, para los productos que no soportan el protocolo KNX directamente, hay muchos productos puente disponibles que enlazan todo tipo de puntos finales relacionados con la energía a KNX con bastante facilidad. Por ejemplo, cargadores de coche, bombas de calor, sistemas de calefacción en general, así como electrodomésticos.

Más de 500 fabricantes se adhieren al estándar global KNX, que tiene una larga y fiable reputación y está orientado al futuro.

Así que KNX es básicamente el portador para hacer que todos los datos estén disponibles. También hay muchas soluciones disponibles para hacer estos datos visibles en gráficos, mostrarlos en pantallas, hacerlos disponibles en aplicaciones móviles, o publicarlos automáticamente en un informe, por ejemplo. Cuanto más consciente es un usuario de su consumo de energía, menos energía utiliza. También puede vincular sus sistemas de almacenamiento de energía a KNX y, por supuesto, controlar los puntos finales (o dispositivos finales) que utilizan la energía, como un sistema de calefacción mediante el cual podría cambiar los puntos de ajuste, o apagar un aparato. Por ejemplo, cada tarde el lavavajillas podría haber terminado antes de la cena, y por la mañana el coche eléctrico podría estar completamente cargado, antes de que se vaya a trabajar. Si necesita que el punto final esté listo antes, se puede solicitar prioridad. Y por último, puede añadir un gestor de energía para controlar estos puntos finales basándose en los datos recopilados, teniendo en cuenta los límites máximos de uso, los sistemas de almacenamiento y la forma más eficiente de utilizar la energía autogenerada basándose en la información de las previsiones meteorológicas y las posibles tarifas dinámicas de energía.

Gestión inteligente

Un gestor marca la diferencia. En lugar de limitarse a estar al tanto de lo que ocurre en la instalación, puede manipular todas las partes de la instalación para beneficiarse realmente de todos los datos generados. Si sabe cuándo su instalación solar va a producir mucha energía por adelantado, puede, por ejemplo, retrasar la carga de los coches eléctricos, o bajar un poco la consigna de la bomba de calor cuando los precios de la energía están en el 20% más alto del día. Podría encender una bomba de filtración cuando la energía es barata, o cuando hay sobreproducción de un aerogenerador.

El xxter Smart Energy Manager es un ejemplo de software basado en KNX que puede gestionar la producción y el consumo de energía de forma inteligente, para una mayor eficiencia.

Privacidad y seguridad

Uno de los beneficios clave de KNX es que KNX es todo local y no depende de Internet, lo que resulta en una mejor privacidad y seguridad. Para mantener su instalación e información seguras, lo mejor es utilizar productos y soluciones que lo soporten. Esto significa que una solución en la nube para controlar y gestionar la energía de su edificio no es lo ideal. Un controlador local que gestione la energía, sería una mejor opción en cuanto a seguridad y privacidad.

Otro problema de las soluciones alojadas en la nube para la gestión es que, en la mayoría de los casos, están controladas por el propietario de la red energética como primera y principal parte interesada, y no por el propietario de la instalación.

Conclusión

Existen soluciones en funcionamiento que gestionan la energía de forma inteligente utilizando KNX para comunicarse con numerosas fuentes con el fin de hacer una instalación más autosuficiente, y así reducir realmente las emisiones y la factura energética. Combinar todos los datos disponibles, analizarlos automáticamente, hacer predicciones, y controlar los diferentes puntos finales e instalaciones mientras se mantienen todos los datos de uso locales y seguros, es lo que un verdadero gestor de energía debería hacer, y KNX apoya esto en todos los sentidos.

Harm Elzinga es fundador y CEO de xxter bv. especialista en visualización, voz y soluciones inteligentes para KNX, y creador del Smart Energy Manager.

www.xxter.com/en

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