IA e IoT: Eficiencia Energética en edificios
Si sigues este blog, ya sabrás que el corazón de la digitalización se encuentra en la intersección entre Inteligencia Artificial (IA) e Internet de las Cosas (IoT), una combinación que está cambiando la manera en la que gestionamos el uso de recursos y la toma de decisiones. Y ahora que se acerca el frío, es oportuno hablar de cómo estas tecnologías sirven a la eficiencia energética, que no por casualidad, suele ser el primer caso de uso para Smart Building, porque es fácil de entender, de explicar, y el retorno es fácilmente apreciable.
Y es que en estos tiempos donde la sostenibilidad ha pasado de ser una buena intención a una cuestión de supervivencia, y por lo tanto regulada y monitorizada, aunque estas tecnologías no vienen a salvar al mundo (esa cuestión es política, pero dejemos eso para otro post), sí que pueden hacerlo menos caótico, algo más eficiente, y de paso, facilitarte la vida.
Los edificios representan un porcentaje apreciable del consumo energético global, con un impacto significativo en las emisiones de CO2, y buena parte de este consumo es ineficiente, debido a sistemas anticuados o una falta de datos para optimizar su funcionamiento.
Por ello cada vez vemos más casos de uso de digitalización de edificios, oficinas, plantas de producción, etc. por razones como precios de electricidad aún relativamente altos respecto a los niveles históricos, búsquedas de eficiencias tras haber instalado paneles fotovoltaicos, aumentar el valor del edificio/recinto/local, cumplimiento con objetivos ESG, obtener certificaciones BREEAM o el cumplimiento con la norma ISO 50001. Esto lo podemos llamar Smart Building, o edificio inteligente.
Un edificio inteligente está diseñado para operar como un sistema ciberfísico avanzado: una red de sensores distribuidos estratégicamente (de temperatura, luminosidad, humedad, calidad del aire, ocupación, de gas radón...) captura de manera constante en forma de señal las variaciones en el contexto del edificio. Estos sensores necesitan cada vez menos energía, a fin de minimizar los mantenimientos (léase, cambiarles las baterías).
Los sensores que componen la infraestructura de un edificio inteligente suelen traer su propia plataforma de gestión. Estas plataformas permiten monitorizar el rendimiento, configurar parámetros específicos y analizar datos en tiempo real. Aunque esto simplifica la instalación inicial y proporciona un control granular de cada dispositivo, también plantea complicaciones de integración cuando se involucran múltiples fabricantes. Por eso, es esencial considerar la compatibilidad entre sistemas y priorizar arquitecturas que faciliten la centralización y el análisis unificado.
Las señales de consumo eléctrico pueden provenir directamente de los dispositivos o de analizadores de redes instalados en los circuitos de los cuadros. La información de los diferentes sensores o sus plataformas converge en un sistema centralizado avanzado, como un Building Management System (BMS), optimizado con algoritmos de aprendizaje automático (por si te lo preguntas, aquí puedes ver tecnologías de comunicación que se pueden emplear).
Un BMS es tan bueno como su capacidad de integrarse con otros componentes: por una parte, las plataformas de gestión de sensores, que aportan datos críticos sobre el entorno del edificio en tiempo real, y por otra, las plataformas de nube, que permiten escalar el procesamiento de datos y aplicar algoritmia avanzada, como el aprendizaje automático. Además, el BMS tiene capacidad de control sobre los dispositivos (otro frente de integración a considerar).
La mencionada algoritmia procesa grandes volúmenes de datos, y además incorporan modelos predictivos y de optimización que permiten ajustar la temperatura de manera óptima en función de variables como el clima exterior, las curvas de inercia térmica, el uso esperado de los espacios y patrones históricos de ocupación.
Y es que el sistema va más allá de reaccionar; anticipa. Mediante análisis de patrones históricos y datos externos, como las predicciones meteorológicas, el sistema puede ajustar proactivamente la calefacción o el aire acondicionado según la ocupación esperada. Por ejemplo, si el sistema detecta que se avecina una ola de frío, aumentará la temperatura con antelación a la hora que se espera ocupación para garantizar tu comodidad sin desperdiciar energía, considerando las curvas de inercia térmica de la instalación, para que se encuentre en la temperatura idónea en el momento indicado, con el mínimo consumo energético.
Además, si el edificio cuenta con fuentes de energía renovable, como paneles solares, la integración de sistemas inteligentes maximiza su uso. Los algoritmos gestionan la carga de las baterías y coordinan el consumo en tiempo real, asegurando que cada vatio de energía se utilice de manera eficiente.
Ayuda a la gestión
La integración de un BMS con el ERP (Enterprise Resource Planning) facilita la gestión del edificio. Con ello se facilita el intercambio de datos en tiempo real sobre consumo energético, estado de equipos y patrones de uso, proporcionando además herramientas clave para la generación de reportes de emisiones de CO2. Estos reportes permiten no solo identificar las fuentes directas de emisiones (como calderas o vehículos propios), sino también analizar las emisiones indirectas relacionadas con el consumo energético y las de la cadena de suministro. Este enfoque integrado ayuda a automatizar la asignación de presupuestos para reducción de emisiones, optimizar la programación de servicios y mejorar el cumplimiento de objetivos ESG y normativos.
Beneficios Tangibles
En resumen, un edificio inteligente ofrece mejoras notables en múltiples áreas clave:
Eficiencia Energética: Reducción del consumo energético hasta en un 30%, lograda gracias a la optimización dinámica de sistemas como climatización, iluminación y ventilación.
Sostenibilidad: Disminución significativa de las emisiones de CO2 mediante la integración de fuentes renovables y reportes detallados de emisiones.
Gestión Operativa: Mejoras en la planificación de recursos y optimización del uso de espacios basándose en datos predictivos.
Confort y Experiencia del Usuario: Ajustes personalizados y proactivos de temperatura, iluminación y calidad del aire, mejorando el bienestar de los ocupantes.
Cumplimiento Normativo: Facilita la obtención de certificaciones como BREEAM o ISO 50001, alineando operaciones con objetivos ESG y normativos.
Conclusión
La combinación de IA e IoT hace que la eficiencia energética sea ya una realidad tangible y su implementación en edificios transforma espacios en entornos inteligentes y sostenibles, ayudándote a alcanzar tus objetivos de descarbonización mientras mantienes el confort en niveles óptimos. Ya no se trata de ser eco-friendly, sino de mejorar la cuenta de resultados.
