Acceder a sistemas de información es cada vez más sencillo; sin embargo, muchos de los datos que se recopilan pueden ser desperdiciados o utilizados erróneamente. Algunos edificios ya cuentan con sistemas de control que desglosan cifras que hacen más eficiente su operación y que optimizan la energía.
Los sistemas de medición y Los dispositivos de monitoreo son esenciales para el mantenimiento de un equipo.
Antonio Bojorges.
Actualmente, la era de la información y la comunicación ha marcado la forma de vivir. Esto se debe a que la tecnología conecta a la población mundial con todos los rincones del planeta en tiempo real.
En el siglo III a.C., la biblioteca de Alejandría poseía la mayor concentración de información. El día de hoy existe suficiente información en el mundo como para darle a cada persona en vida un total de 320 bibliotecas de Alejandría; es decir, aproximadamente 1 mil 200 exabytes de información.
Esta explosión de datos es relativamente nueva. Tan sólo en el año 2000, un cuarto de la información generada por la humanidad se encontraba almacenada en formato digital; el resto, 75 por ciento, en papel, películas u otro medio analógico; hoy en día, más del 98 por ciento se guarda digitalmente.
Los datos generados diariamente son aprovechados por muchas industrias para encontrar patrones y crear estrategias de mercadotecnia, ventas, administración y operación de negocios, y su análisis ha creado el término Big Data, que implica el análisis de grandes cantidades de información para un fin determinado.
Para monitorear los sistemas de iluminación, se necesita un equipo de medición por área para contar con información precisa
El internet y el Big Data han cambiado por completo la manera de operar de los negocios, el funcionamiento del gobierno, la vida de las personas, e igualmente, la operación y el mantenimiento de edificios.
Un problema común entre los dueños y responsables de la administración de un inmueble radica en la falta de conocimiento tanto en el uso como en el consumo de la energía eléctrica. Como principales cuestionamientos se pueden encontrar preguntas como: ¿Cuál es el área que gasta más energía dentro de un edificio? ¿Cómo mido la eficiencia del equipo de mantenimiento y prevención en mi edificio? ¿Qué tan eficiente es el edificio en su consumo de energía? ¿Cuál es la hora en la que más energía consume el edificio?, entre otras muchas.
Además, la falta de información impide tomar las mejores decisiones con el propósito de encontrar los máximos ahorros de energía, y cada año se invierten miles de pesos en la implementación de posibles soluciones, sin contar con la información necesaria para saber si serán las mejores en costo-beneficio. Un ejemplo claro es la venta de equipos y productos que prometen altas cifras de ahorro sin un apropiado análisis de las condiciones normales del edificio.
Por ejemplo, las luminarias tipo LED prometen ahorros de más del 50 por ciento en el costo de la iluminación, lo cual es completamente cierto; el problema surge cuando no se sabe que la iluminación solamente corresponde a aproximadamente un 10 por ciento de la facturación total de energía en un edificio, por lo que el ahorro neto de energía es de alrededor de 5 por ciento, con una inversión más o menos importante, lo que aumenta considerablemente los tiempos de retorno de inversión.
En comparación con lo anterior, se ha encontrado que el consumo de equipos de aire acondicionado en ciudades templadas, como las de la República Mexicana, representa hasta 50 por ciento del consumo energético, lo cual se debe a que los motores eléctricos pueden consumir entre 10 y 15 por ciento más energía cuando necesitan mantenimiento. Por ello, es recomendable el mantenimiento preventivo, que puede resultar más económico que cambiar todas las luminarias del edificio, aspecto que representa un mismo ahorro.
Ahora bien, un rotor problemático en un motor de cualquier tipo, sea de un equipo de enfriamiento de aire o de una bomba hidroneumática, puede ocasionar vibraciones, que simultáneamente provocan desgastes físicos que causan un aumento en el esfuerzo mecánico y eléctrico, que se traduce en un mayor consumo de potencia eléctrica y un desgaste mecánico que ocasiona mayores costos de mantenimiento al motor.
Ventajas. Los dispositivos de monitoreo de energía registran, almacenan y despliegan las mediciones realizadas de acuerdo con cada punto medido
Sin un análisis de información competente, la reacción natural del personal de mantenimiento y operación de un edificio sería reparar de manera constante el motor afectado. Incluso, se podría encontrar el patrón temporal de su mantenimiento y repararlo, por decir un ejemplo, cada seis meses. Y cada seis meses se generan costos de reparación, y cada seis meses se aumenta el consumo eléctrico del motor, aspecto que a largo plazo generará un costo innecesario en el mantenimiento de la edificación.
Una solución probable es hacer el cambio de rotor, encontrar la falla y evitar la vibración mecánica, esto evitará mantenimientos y reparaciones al motor. Dicha solución es identificable al contar con un sistema de medición y monitoreo constante del consumo eléctrico de cada tipo de dispositivo.
En este caso, los sistemas de medición ofrecen una posible solución, gracias a que proveen la información necesaria con el objetivo de identificar ese tipo de problemas. Los dispositivos de monitoreo de energía registran, almacenan y despliegan las mediciones realizadas de acuerdo con cada punto medido.
Por ejemplo, para medir los equipos de iluminación se necesita un equipo de medición por cada área; así también para los equipos de acondicionamiento de aire, contactos de computadoras, equipos de refrigeración, entre otros.
Acumular dispositivos de medición puede ser, al mismo tiempo, contraproducente para el usuario, ya que genera costos de adquisición y almacena grandes cantidades de información que requieren de un equipo especialista para analizar constantemente. Esto implica contar con personal de mantenimiento por más tiempo, a fin de observar las mediciones, analizarlas y encontrar los patrones que ofrezcan soluciones.
La tecnología de comunicación e información arroja datos que benefician la operación de un inmueble, pues recopilan datos de diversos puntos
Como se mencionaba al inicio del artículo, contar con grandes cantidades de información es muy valioso, siempre y cuando se cuente con la capacidad de análisis y gestión de dichos datos. Un recurso especializado, con experiencia en eficiencia energética y disminución de consumo en un edificio, puede ser costoso de mantener en tiempo completo.
Como alternativa también existen firmas de consultoría que ofrecen dichos análisis de información. Estas compañías son concebidas por expertos en el campo del mantenimiento y operación de edificios, quienes conocen perfectamente el comportamiento de diferentes tipos de edificios comerciales y que son capaces de encontrar soluciones específicas con el objetivo de disminuir el consumo de energía al observar el conjunto de mediciones.
Regularmente, las empresas de consultoría en eficiencia energética colocan sus propios dispositivos de medición por un periodo de tiempo, que puede ir de una semana a un mes, y a partir de esta información hallan las soluciones pertinentes que el edificio debe implementar para disminuir el consumo energético.
El consumo energético varía a lo largo del año, pues existen condiciones que afectan el uso de energía, como la temperatura con el uso de acondicionamiento de clima y la iluminación natural, que afecta el uso de las luminarias.
El análisis de las mediciones que se hace durante un mes puede no ser representativo durante todo el año, y una solución que funciona durante el verano puede no funcionar durante el invierno.
Por ejemplo, si el estudio se realiza durante otoño o invierno, no será posible detectar el consumo de energía ocasionado por el acondicionamiento de aire en los meses más calurosos, lo cual podría ocasionar perder un alto potencial de ahorro de energía al ofrecer soluciones de aislamiento o alguna otra para disminuir la temperatura en dichas épocas.
Una propuesta de herramienta para diagnóstico de soluciones es el sistema Virtual Chief Engineer, de Modebo, que ofrece un análisis de mediciones en tiempo real y propone soluciones de ahorro durante todo el año por únicamente una fracción del costo que representa un consultor.
El sistema consiste en dispositivos de medición de energía eléctrica y variables ambientales, con un software de adquisición y análisis de datos y una interfaz de usuario web y móvil. Los dispositivos de medición y monitoreo se colocan en los tableros eléctricos del edificio, mientras que los dispositivos ambientales en las áreas a monitorear. Los dispositivos se conectan de forma inalámbrica a un servidor, dónde se analizan las mediciones y el comportamiento del edificio para ofrecer diversas soluciones al usuario.
La disminución de costos y el aprovechamiento de recursos presentarán un crecimiento gracias al empleo de Big Data
Luego del análisis, lo que se puede observar en la interfaz de usuario son: mediciones en tiempo real por piso o por área; comparativa en tiempo real del consumo de energía del edificio con un edificio eficiente equivalente en tamaño, uso y zona climática; histórico de mediciones comparable por mes, o con el edificio eficiente; desglose del recibo de luz, para su comprensión efectiva; clasificación de consumos por tipo de aparato (iluminación, computadoras, aire acondicionado, refrigeración, motores, etcétera) e identificación automática de soluciones específicas de ahorro de energía para el edificio monitoreado.
El sistema, a su vez, genera una base de datos de información de diferentes tipos de edificios, lo que deviene en un Big Data de información de eficiencia en edificios comerciales e industriales, lo que es realmente útil para conocer patrones de consumos, soluciones optimizadas, estudios de eficiencia, entre otros.
La tecnología de comunicación e información de las máquinas produce datos importantes para la identificación de soluciones para el ahorro de energía en edificios, así como para hacer un correcto mantenimiento y una adecuada operación del edificio.
Como se planteó en un inicio, el análisis de la información significa una diferencia sustancial en la toma de decisiones y en la correcta implementación de medidas para la disminución de costos y el aprovechamiento óptimo de recursos.
Actualmente, gobiernos locales estadounidenses están sometiendo a ciertos edificios a auditorías energéticas con el objetivo de reducir su consumo eléctrico, ya que los consideran un importante contribuyente en las emisiones de gases de efecto invernadero.
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Antonio Bojorges Rodríguez
Ingeniero en Mecatrónica por el Instituto Tecnológico y de Estudios Superiores de Monterrey. Es especialista en Telecomunicaciones y Diseño de software; coinventor de dos patentes nacionales en telemetría y sistemas de análisis de datos, así como de una patente internacional. Es fundador de Modebo, empresa dedicada al desarrollo de tecnología, soluciones en eficiencia energética y análisis de información, de la cual es actualmente director de Operaciones. Además, se desempeña como catedrático en el ITESM.
