¿Qué tienen de bueno los sistemas HVAC inteligentes?

Los componentes de Calefacción, Ventilación y Aire Acondicionado (HVAC) han existido desde finales de 1800, pero no fue hasta la década de 1980 que la Sociedad Estadounidense de Ingenieros de Calefacción, Refrigeración y Aire Acondicionado (ASHRAE) estableció nuevos estándares para el Eficiencia energética mínima de los diseños de edificios (Normas 90.1 y 90.2). Estas normas se consideran hitos importantes en la historia de los sistemas de climatización y han ayudado a allanar el camino para el futuro:los sistemas inteligentes de climatización.

Los sistemas inteligentes de calefacción y refrigeración resuelven problemas que los sistemas tradicionales no pueden. Por ejemplo:

• Los ocupantes y propietarios del edificio no quieren perder tiempo jugando con la calefacción o el aire acondicionado, por lo que los sistemas inteligentes de HVAC "aprenden" dónde y cuánto calor o aire deben llevar a cada sección del edificio.
• Los propietarios de edificios y las corporaciones desperdician una gran cantidad de dinero en HVAC ineficientes e ineficaces.
• Los sistemas con sensores inteligentes, tanto en el edificio como en las unidades mismas, pueden monitorear de manera integral las fuentes externas y la funcionalidad interior para que el sistema pueda mantener su eficiencia.

Este artículo explorará las funciones más críticas de un sistema inteligente de HVAC y los pasos que debe seguir si está interesado en implementar uno.

Introducción a Smart HVAC

Si está planificando o diseñando un edificio inteligente o una casa inteligente, agregar un sistema HVAC inteligente es bastante simple, porque tiene una pizarra en blanco. Pero, si desea integrar HVAC inteligente en un edificio antiguo, debe seguir algunos pasos adicionales:

1. Identifique equipos obsoletos. Todo lo que esté desactualizado probablemente no será tan eficiente energéticamente como los equipos modernos. Cree un inventario detallado del equipo utilizado en su sistema HVAC y compárelo con un modelo nuevo similar. Esto es algo que su auditor de energía también considerará, pero es útil tener esta información a mano.
2. Realice una auditoría energética en el edificio . Esto debe ser realizado por un profesional autorizado o certificado, y le ayudará a comprender cuán crítico es el problema energético, así como una buena idea de la cantidad de energía y dinero que puede ahorrar al realizar mejoras. La Internet de las cosas (IoT) puede facilitar mucho el proceso de recopilación de datos de forma inalámbrica. Si tiene tecnología de nivel de sensor integrada en el edificio, puede averiguar la temperatura, la humedad, el flujo de aire, etc. en cada habitación más rápidamente que si tuviera que hacer este proceso manualmente.
3. Elija el HVAC y los elementos de la envolvente del edificio que se pueden mejorar una vez que haya identificado cómo funciona el edificio. Esto varía drásticamente de un edificio a otro, pero hay algunos elementos importantes que toman un sistema simple y lo hacen mucho más inteligente. Se describen a continuación.

Cómo hacer que un sistema HVAC sea "inteligente"

Si bien no todos los elementos de un sistema de calefacción y refrigeración pueden hacerse inteligentes, las siguientes alteraciones pueden tomar un sistema simple y hacerlo eficiente e inteligente desde el punto de vista energético.

Compresor y controlador de aire

El compresor, que es la bomba eléctrica que comprime el refrigerante, y el controlador de aire, que sopla aire sobre los serpentines de calentamiento o enfriamiento, absorben una carga de energía importante en el sistema. Es importante que estos componentes estén optimizados para que no se conviertan en un gasto importante de energía (y efectivo). La eficiencia se puede lograr tanto en el equipo en sí como cuando estos dos componentes funcionan solo cuando son necesarios.

Muchas empresas de servicios públicos también ofrecen programas de "respuesta a la demanda", en los que las empresas de servicios públicos incentivarán al cliente para que les permita cortar grandes cargas de energía en los momentos de máxima demanda. Con el tiempo, el IoT permitirá el "precio por tiempo de uso", lo que significa que los consumidores comprarán energía a través de mecanismos de mercado (oferta y demanda) en lugar de tener precios fijos. almacenamiento) solo es posible a medida que se incorpora más y más inteligencia a nuestras redes eléctricas y equipos mecánicos.

Ventilación y suministro de aire

El sistema de ventilación dirige el aire donde y cuando se necesita en un edificio. En un nuevo edificio comercial, los sistemas de ventilación complejos suelen modelarse de antemano con tecnología BIM. Incluso en la construcción residencial, un ingeniero mecánico, de ingeniería y de plomería (MEP) con licencia generalmente necesita diseñar el sistema HVAC, que incluye el diseño de ventilación. El objetivo general es proporcionar aire a las habitaciones que están ocupadas y mantener la temperatura en esas habitaciones a un nivel agradable.

Sin embargo, incluso un sistema inteligente a veces puede ser anulado por los ocupantes del edificio, lo que perturba la eficiencia y el ahorro de costos. Imagine un conserje, por ejemplo, que limpia un edificio por la noche. Si el edificio ha sido modelado para pasar de 76 grados a 85 grados después de las 6 p.m., y el conserje anula esta funcionalidad al girar el termostato a 70 grados cada noche mientras trabaja, eso es un mal uso claro y definitivo del sistema modelado. Monitorear algo como esto es bastante sencillo, pero lo que es más difícil es saber si las rejillas de ventilación están bloqueadas o si las personas han realizado otras "mejoras" en sus espacios de trabajo. La mejor manera de monitorear el uso de esta manera es a través de la tecnología impulsada por sensores. Permite al administrador del edificio (o una computadora, si el sistema es lo suficientemente inteligente) monitorear cuando algo está bloqueado o manipulado para que el problema se pueda solucionar de inmediato.

Termostato

Los termostatos inteligentes suelen medir la temperatura, pero realmente Los termostatos inteligentes pueden leer temperatura, humedad, ocupación y otras variables. Estas características permiten que el termostato tome mejores decisiones sobre cómo ajustar la temperatura ambiente y los retrocesos. Parte de la razón por la que es prudente contratar a un auditor es que la incomodidad de la habitación puede tener poco que ver con la temperatura y todo con el calor latente , que es el calor provocado por la humedad. Esto puede deberse a una infiltración de aire o un mal diseño de HVAC.

Otra parte de hacer que un termostato sea inteligente es colocarlo en el lugar correcto. Si se instala un termostato cerca de una estufa de seis quemadores en la cocina de un restaurante y el chef decide que tiene demasiado calor, todo el restaurante se congelará mientras él se sienta cómodo. Aquí es donde entra en juego la zonificación. La calefacción y el enfriamiento por zonas lo ayudan a mover el aire a las áreas correctas en el momento adecuado, y es una parte integral para hacer que un sistema HVAC sea inteligente.

Conclusión

El objetivo del HVAC inteligente es tener un sistema que sepa lo que está sucediendo en un edificio, mantenga todo adecuadamente refrigerado, ahorre dinero y mitigue cualquier problema asociado con el mal uso. Si bien todo el mundo está familiarizado con los edificios, a menudo subestiman la complejidad de los sistemas. Los sistemas inteligentes de HVAC pueden ayudar a reducir parte de esta complejidad para los ocupantes y operadores. Al descargar un poco de la complejidad a los sistemas inteligentes de HVAC, está en camino de crear un mejor entorno para las personas que ocupan su edificio.