martes, 26 de abril de 2016

INTELIGENCIA ARTIFICIAL Y BIG DATA

 PARA LA EFICIENCIA ENERGÉTICA EN CLIMATIZACIÓN 


Los equipos de Climatización son las grandes consumidoras energéticas en la mayoría de instalaciones de diversos sectores. Puede llegar a representar el 50% de la factura eléctrica en sectores Terciarios como el Hotelero, Hospitales, Centros Comerciales, Industrial o Edificios de Oficinas. El camino para dar con soluciones para conseguir ahorros energéticos en este campo se basa en poseer información, por eso. En Indoorclima estamos desarrollando el  BIGDATA del CLIMA, con información crucial del funcionamiento de equipos de enfriadoras y rooftops de los fabricantes de todo el mundo. El conocimiento de su funcionamiento real en un sinfín de casuísticas (tanto propias de los equipos, como de la instalación o la ubicación) nos está proporcionando las claves para desarrollar los ALGORITMOS necesarios para poder PARAMETRIZAR cada instalación en su RENDIMIENTO OPTIMO, y así REDUCIR EL CONSUMO ENERGÉTICO entre un 20-50% según la instalación.


Las instalaciones de Climatización están poco gestionadas energéticamente. El problema principal que nos hemos encontrado es la carencia en el control de los equipos de grandes potencias. Suelen estar situados en accesos complicados de las instalaciones, y los propios mantenimientos preventivos son muy básicos, generalmente a los mínimos que la normativa requiere.
Como dato de referencia, podemos ver como de las ventas de equipos de climatización, únicamente un 15% fueron de sistemas de Regulación y Control. 

  Figura 1. Grafica Evolución Ventas 2012. Fuente: http://www.caloryfrio.com/noticias/informacion-mercado/el-mercado-de-la-climatizacion-vendio-un-17-menos-en-2012.html



Y ello, en sectores donde los equipos de climatización de las instalaciones consumen más de 3.000.000 kWh al año, representa unos costes energéticos desproporcionados y sobretodo innecesarios .

Veamos lo que puede representar en diversos Sectores:

  Figura 2. Graficas Distribución Consumo Energético en diversos sectores. Fuente: Indoorclima.


De aquí radica el trabajo del equipo de Indoorclima en buscar una solución que aporte como objetivo principal el Ahorro Energético en las instalaciones de climatización.

OBJETIVO:

 El objetivo principal es Reducir el Consumo energético de las instalaciones de Climatización, pero para ello es necesario tener la máxima información posible de todas las casuísticas posibles en diferentes sectores, en distintos tipos de equipos y potencias, con diferentes fabricantes, en zonas meteorológicas dispares y usos muy distintos.

Para ello, la necesidad pasaba por crear un Big Data que se vaya nutriendo de todas estas casuísticas y pueda, mediante Sistema autónomo e inteligente, actuar en todo tipo de instalaciones, e implementar las acciones necesarias para Optimizar aquella instalación, gracias a la interpretación y comparación con patrones y comportamientos similares.

Un  sistema de monitoritzación y telecontrol es un paso al conocimiento y la interpretación de cómo está actuando una instalación pero no es suficiente para poder llegar al rendimiento Óptimo. Para llegar a que una instalación pueda trabajar de forma inteligente y alcanzar su perfecto rendimiento, sin perjudicar el confort de sus usuarios, es básico un patrón similar y que se pueda replicar mediante algoritmos que envíen dicha información,  ajusten, secuencien y parametricen los equipos.

El conocimiento y la información son la base para el desarrollo de algoritmos de optimización energética, por ello la clave del desarrollo de nuestro Sistema de Gestión de Climatización (SGClima) es el Big Data que estamos construyendo y vamos a seguir ampliando, pues al igual que  la información no tiene límites,  el desarrollo tecnológico tampoco.

Objetivo: A mayor Big Data de datos reales en instalaciones de climatización, mayor cantidad de patrones y mayor posibilidad de ajustes energéticos para el Ahorro Energético en instalaciones.

DATOS Y RESULTADOS: 

Con las más de 100 instalaciones que estamos gestionando y obteniendo datos reales de las mismas, desde el año 2012, hemos logrado poseer patrones en equipos como ENFRIADORAS CONDENSADAS POR AIRE Y AGUA, ROOFTOPS CON Y SIN RECUPERACIÓN DE CALOR, CLIMATIZADORAS, CALDERAS DE GAS, de potencias frigoríficas/caloríficas  entre los 70kW y 1.500kW, procedentes de fabricantes diversos como CARRIER, CLIMAVENETA, HITECSA, TRANE, CIATESA, ROHS, AERMEC, TROX, SERVOCLIMA, ROCAYORK, CLIVET, LENNOX, DAIKIN, BAXI, UNIFLAIR, en instalaciones con usos muy distintos como Hoteles, Retail, Centros Comerciales, Grandes Edificios Corporativos, Escuelas de Negocios, Edificios Públicos, podemos valorar nuestro trabajo muy positivamente al lograr un Big Data de más de 200 Millones de registros.
Esta base de datos nos han dado los más de 100 algoritmos ya incorporados en las instalaciones que gestionamos en la actualidad así como el desarrollo continuo de muchos más que el departamento técnico va probando e integrando.
Los resultados son impresionantes, pues la media de ahorro energético en climatización conseguida en nuestros clientes es del 32%, con la implementación automática de dichos algoritmos.


Exponemos casos reales con algunos algoritmos:



Figura 3. Grafica Sistema SGClima tras la actuación de algoritmo de temperatura exterior en enfriadora de Hotel.


Figura 4. Grafica Sistema SGClima tras la actuación de algoritmo en variador de frecuencia en Centro Comercial.



Figura 5. Grafica Sistema SGClima tras la actuación de algoritmo de set point por ocupación de la tienda en cadena retail.

 CONCLUSIONES:


Los principales problemas detectados en la mayoría de instalaciones y, por la experiencia que en este momento poseemos, nos encontramos con instalaciones que en su momento se parametrizaron para un uso, y la instalación ha ido evolucionando o cambiando pero la parametrización ha permanecido estática, estando funcionando para un uso que no corresponde.

Es por ello que el CONTROL de este tipo de instalación se hace imprescindible y totalmente necesario así como la optimización de Rendimientos mediante patrones de funcionamientos óptimos y de una manera continua y cambiante como son las instalaciones a las que pertenecen.

El Big Data del Clima es un Proyecto con un gran potencial en el mundo de la Eficiencia Energética, y que sin duda representa la Clave del Ahorro Energético en todas las instalaciones que gestionamos con nuestro Sistema.

Tenemos ya información crítica de Fabricantes, comportamientos de instalaciones, carencias tecnológicas e innumerables propuestas de mejora que pueden ser la clave para el desarrollo de nuevos Equipos más Eficientes en el Mercado, contribuirán al desarrollo de la Sostenibilidad, al progreso científico y, en resumen, al cuidado de nuestro planeta.

AGRADECIMIENTOS


Agradecemos principalmente a todos nuestros clientes la confianza que nos han demostrado, ya que sin ellos, el desarrollo de esta Big Data del Clima no sería posible. Gracias especiales a: Melià, Salles Hotels, H10 Hoteles, IESE, C.C. BARNASUD, SPLAU, LA MAQUINISTA, C&A MODAS, DKV, FCC, OPTIMA,  y ACCIONA,


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