La Contribución de los Ingenieros de Telecomunicación en la eficiencia energética

La Directiva (UE) 2024/1275 se publicó el 08-05-2024 en el DOUE y entró en vigor completa el 30-05-2024. Establece medidas estrictas para mejorar la eficiencia energética (Smart Efficiency, SE) de los edificios. Esta directiva es parte del esfuerzo de la UE para cumplir con los objetivos del Acuerdo de París y el Pacto Verde Europeo que incluyen la reducción del 55% de las emisiones de gases de efecto invernadero para 2030 y la neutralidad climática para 2050.

Para los edificios se destacan estos requisitos:

• Eficiencia energética de edificios nuevos: todos deben tener cero emisiones para 2030.
• Renovaciones: los edificios ya existentes serán renovados para alcanzar la neutralidad climática en 2050.
• Sistemas de automatización: deben contar con sistemas de gestión de energía eficientes.
• Eliminación de combustibles fósiles: reducción gradual del uso para calefacción y refrigeración.
• Certificados de eficiencia energética: Obligatorios para todos en su construcción, venta o alquiler.

Norma UNE-EN ISO 52120-1:2022

La norma UNE-EN ISO 52120-1:2022 proporciona las especificaciones técnicas y metodologías necesarias para cumplir con los requisitos expuestos previamente a través de la automatización y el control (BAC, Building Automation and Control). La directiva establece los requisitos legales y normativos, y esta norma proporciona las especificaciones técnicas y metodologías necesarias para cumplirlos. Esto asegura una implementación eficaz y una evaluación consistente de los sistemas de BAC en toda la UE.

Para mejorar la eficiencia energética y el confort de los ocupantes existen funciones de control avanzadas:

• Balanceo hídrico: optimización de la distribución de agua en los sistemas de calefacción y refrigeración, asegurando que todas las partes del edificio reciban la cantidad adecuada mediante válvulas de control y sensores que ajusten el flujo de agua en tiempo real.
• Control basado en la demanda: mediante sensores de CO2 y otras medidas se ajustará automáticamente el flujo de aire en función de la demanda real de calidad del aire interior.
• Simplificación de las funciones de control de la iluminación: para hacerlas más accesibles y efectivas con integración de sensores de presencia y cantidad de luz natural.

La Directiva (UE) 2024/1275 establece medidas estrictas para mejorar la eficiencia energética (SE) de los edificios

La directiva especifica unos métodos y una lista categorizada definitoria de requisitos mínimos de funciones de BAC del edificio. Esta norma viene a consolidar la visión del sector español de infraestructuras de comunicaciones en los edificios (ICT).

IoT para la Smart Efficiency (SE) de los Smart Buildings (SB)

La integración de tecnologías IoT en la gestión de edificios (siguiendo UNE 178108) y ciudades inteligentes (mediante UNE 178104) es clave para acelerar la sostenibilidad:

• Monitoreo y control en tiempo real: recopilación de datos en tiempo real del consumo energético, calidad del aire y otros parámetros críticos para la gestión más eficiente y la reducción del desperdicio.
• Mantenimiento predictivo: predicción y prevención de fallos en equipos esenciales y reducción de tiempos de inactividad y costes de mantenimiento.
• Integración de energías renovables: facilitar la integración de fuentes de energía renovable, optimizando su uso y mejorando la estabilidad de la red energética.
• Benchmarking: mejora continua y competencia en la sostenibilidad.

Para alcanzar la interoperabilidad e innovación entre sistemas se ha desarrollado la segunda edición de la norma UNE 178104:2017, que define cómo sería una Plataforma de Ciudad Inteligente Sostenible (Smart and Sustainable Cities, SSC).

Esto permitirá la recolección, almacenamiento y análisis de toda la información relevante para garantizar la correcta interacción entre elementos de la ciudad. El uso de estándares abiertos admitirá múltiples servicios en las plataformas de la ciudad y servirá como palanca aceleradora de la sostenibilidad.

El SB dentro de las Smart Cities

La normalización de estos sistemas (liderada por España) permitirá integrar todas las aplicaciones dentro de una vivienda o edificio y definir su conexión con el exterior. Además, permitirá establecer la seguridad eléctrica y funcional y la compatibilidad entre los elementos físicos, los protocolos de comunicación y las capas de información (modelo de datos para el gestor energético, conexión con la Smart Grid).

La monitorización especifica unos métodos y una lista categorizada definitoria de requisitos mínimos de funciones de BAC del edificio

Los desarrolladores de aplicaciones y servicios del SB (control, procesamiento, actuación) trabajarán de forma integrada con los de iluminación inteligente, accesibilidad, energía, comunicaciones, multimedia y SC para cumplir con la nueva directiva.

Interrelación entre el SB y la ICT

La conversión de los edificios en SB permitirá cumplir con los objetivos expuestos y optimizará la experiencia y la intercomunicación del usuario del edificio, asegurando la sostenibilidad del conjunto. Todo ello se soportará sobre el desarrollo de las ICT tanto en los nuevos inmuebles como en procesos de rehabilitación de los existentes. Así, los nuevos sistemas técnicos de SB usarán la ICT como ‘capas de cebolla’ e interconectarán interna y externamente dispositivos y sistemas inteligentes.

Interrelación entre la ICT y el nodo IOT

El Nodo IoT es un gestor básico centralizado de la BAC. Gestiona los datos e información generada. También incluye aplicaciones inteligentes para el desarrollo de servicios internos integrados de los usuarios y de las unidades de convivencia: sensores para la captación de datos; gestores de información para su almacenamiento, procesado y gestión; canales de comunicación con su entorno, y actuadores monitorizados. Igualmente, informará a otros nodos IoT o a la SC y actuará ante eventos críticos. Con una aplicación móvil o portal web los usuarios de un edificio podrán interactuar con la plataforma IoT del mismo. La ICT deberá ser la base fundamental sobre la que se apoyará el Nodo IoT.

Para alcanzar la interoperabilidad e innovación entre sistemas se ha desarrollado la segunda edición de la norma UNE 178104:2017

Digitalización, conectividad y seguridad del edificio

Para lograr los objetivos indicados, la conectividad segura de la plataforma IoT deberá realizarse con conexiones a:

• Unidades de convivencia superiores (ciudad y gestores) para modelizar por eventos y SRI: UNE 178204.
• Entre nodos IoT (entre edificios): UNE 178108 y 178104.
• Proveedores de servicios (acuerdo legal-intercambio de datos).
• Ocupantes: Con multidispositivos (web, terminales, canal TV, ascensores, etc.).

Relación entre el Nodo IoT, el Reglamento del Gigabit, los datos y la ICT

El Reglamento del Gigabit permitirá alcanzar los objetivos y metas de Europa en materia de interconectividad y datos de redes de telecomunicación entre IoT, SB y SC, formando un ecosistema óptimo.

Dada la implantación de la ICT en España desde hace más de 20 años y los actuales despliegues masivos de fibra óptica y el 5G, es evidente que las instalaciones en nuestro país son privilegiadas y los Ingenieros de Telecomunicación son los actores técnicos competentes adecuados para llevarlo a cabo.

¿Existen experiencias previas?

Un ejemplo de las SB/SC es la iniciativa Conecta VLCi del Ayuntamiento de Valencia para avanzar en la transformación digital de la ciudad convirtiendo los edificios en inteligentes mediante la sensorización de los objetos internos de ciudad y la implantación de nodos IoT, centralizando y enviando los datos procedentes de los dispositivos a la plataforma de la ciudad.

Esto permite poner a disposición del Ayuntamiento y de la ciudadanía información de los principales recursos (cuantificación de consumos, CO2, conexión entre escuelas, museos y centros deportivos, y la gestión global escalable de 194 edificios mediante nodos IoT). Esta iniciativa general se extiende a centros deportivos, mercados, escuelas, sostenibilidad en edificios, etc.

Otros casos de uso para consultar serían Smart City Móstoles , Smart City Terrasa, Torres-al-bahar, Intelligent buildings, Plan Nacional de Ciudades Inteligentes , Planificación del despliegue del 5G en los espacios urbanos, Smart City Rivas Vaciamadrid, Smart City Zaragoza y  Hotel Suitopía Calpe.