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LA CONEXIÓN IDEAL ENTRE LA HIDRÁULICA DEL EDIFICIO Y LA AUTOMATIZACIÓN Y CONTROL DEL MISMO

frío mucho frío

Por cortesía de D. Jofre Ayala Mayorga (Danfoss S.A. Heating Spain & Portugal)

 
Nunca ha sido sencillo para el integrador de sistemas, el ingeniero consultor o el administrador del edificio controlar el sistema hidráulico de la calefacción y de la refrigeración del edificio vía la automatización y control del mismo.

La imperiosa necesidad de mejorar el coste operativo de los edificios, sobre todo de aquellos que tienen un intensivo consumo de energía ha hecho que, sobre todo en la última década, nos hayamos movido rápidamente hacia el diseño de instalaciones a caudal variable. Inicialmente la solución más cercana y conocida que podíamos disponer para el control de las unidades terminales era la utilización de la válvula de 2 vías, inventadas en los años 30, acompañadas de válvulas de equilibrado hidráulico. Sin embargo en la vida del edificio el coste de operación y mantenimiento representa de media el 73 % del
coste total en su vida útil.

Pero si utilizamos la lógica vemos que tener en el mismo circuito dos componentes con misiones diferentes actuando sobre el mismo fluido puede producir infinidad de problemas y contradicciones. Dado que la válvula de control tiene como misión controlar la capacidad calorífica del intercambiador estrangulando el paso del caudal. Y de manera contraria la válvula de equilibrado tiene como objetivo mantener la presión a pesar de estas variaciones. Todo ello en un sistema cuya base de cálculo y puesta en marcha se realiza habitualmente a caudal nominal, cuando el edificio casi nunca trabaja a capacidad nominal. Durante el desarrollo posterior de este documento ilustraré, utilizando parámetros clave en las instalaciones hidráulicas, el deficiente resultado que nos proporciona esta solución provisional. Comprobando los problemas de sobre caudal, de mal rendimiento energético e implicación en el no confort de los ocupantes del edificio. Por último se pretende sobre el mismo razonamiento explicar porque las válvulas de equilibrado y control independiente de la presión (PIBCV) dan la solución a estas dificultades.

Hasta este punto estaríamos describiendo la evolución que ha tenido el control hidráulico de los sistemas de calefacción y refrigeración de los edificios hasta hoy. Pero la tecnología evoluciona de manera exponencial y hoy hay que tener en cuenta las nuevas propuesta en actuadores inteligentes. Los actuadores digitales están cambiando la manera en que los profesionales en automatización y control hemos concebido hasta ahora el equilibrado hidráulico de las instalaciones. Este tipo de actuador digital comunica directamente sobre el Bus, indicando el caudal y siendo un registrador de datos. Conecta el sistema
hidráulico de HVAC, vía el bus de campo, directamente con el sistema de automatización de edificio. Permite simplificar al máximo la instalación y la puesta en marcha y permite recoger los datos necesarios para la correcta operación y mantenimiento. Datos inaccesibles hasta ahora.

El hecho de poder contar con un actuador conectado vía protocolo BACnet al lazo de control representa subir al actuador un nivel en la jerarquía de control del edificio y convertirlo en elemento inteligente de la instalación. En la ponencia desarrollaremos la implicación que tiene este cambio en la lógica de control del edificio. Está claro que el control de temperatura, presión y caudal será más preciso e instantáneo pero este es el beneficio a corto plazo pero debemos analizar qué otras implicaciones de mejora tiene este innovador producto. Se desarrollaran las ventajas de contar con programación adaptativa para
buscar la respuesta lineal de la válvula de control. Y las múltiples implicaciones en la mejora del control hidráulico.

Podríamos reflexionar sobre cómo está evolucionando la estructura de control en los edificios. Vemos otros elementos de campo que también van a estar conectados directamente al lazo de control: sondas, medidores de caudal, contadores…De manera que van a poder actuar directamente entre ellos sin necesidad de pasar por el regulador van a mejorar el control de las zonas, van a reducir el coste de hardware de control y programación. Pero lo más innovador es que van a estar preparados para enviar y recibir información directamente a sistemas web server alojados en la nube y por lo tanto entrarán fácilmente en el mundo del internet de las cosas con el potencial de analítica de datos asociado que lleva asociado.


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