Equipos y Herramientas Esenciales para la Evaluación y Gestión Energética

En un mundo que demanda una administración más consciente de los recursos, la eficiencia energética se ha convertido en una regulación para muchos países y una prioridad empresarial. El ahorro de energía puede ofrecer un valor agregado crucial para diferenciarse de los competidores.

Para lograr un consumo de energía más eficiente, mejorar el desempeño, obtener mayores ganancias y ahorrar costes, se requiere un proceso depurado de medición. La implementación de controladores, sensores, actuadores, redes y supervisores, junto con un entorno de Internet de las Cosas (IoT), facilita la recopilación de una gran cantidad de datos en tiempo real.

Dado el flujo invariable de contenido a gran velocidad, se necesitan soluciones que permitan almacenar, distribuir y gestionar estas enormes cantidades de información. Combinadas con un ERP o un software de gestión empresarial, estas soluciones permiten recurrir a diferentes métodos de análisis para comprender mejor los aciertos y desaciertos energéticos.

Al igual que con otros aspectos que fomentan las buenas prácticas en los negocios, la eficiencia energética sigue siendo subestimada por pymes y grandes multinacionales. Sin embargo, para una empresa, negocio o emprendimiento que busca liderar en este campo y en áreas clave relacionadas con la eficiencia empresarial, es esencial la implementación de un sistema de evaluación de gran capacidad.

Sistemas de Gestión Energética (SGEn): La Clave para la Optimización

Los Sistemas de Gestión Energética (SGEn) han experimentado un auge, ya que la eficiencia de los consumos energéticos se está convirtiendo en una de las prioridades tanto en hogares como en organizaciones. El aumento del precio de la luz, el afán de ahorro en la factura energética, los nuevos decretos nacionales al respecto y la creciente concienciación sobre el cambio climático, están generando nuevas preguntas.

Un Sistema de Gestión Energética es la parte de la política de una empresa dedicada exclusivamente a tratar los consumos energéticos y su eficiencia dentro de la organización. Para ello, lo más lógico es conseguir monitorizar, analizar y gestionar la energía que se consume para lograr una mayor eficiencia. Todo esto se puede conseguir de una forma sencilla, intuitiva y eficaz utilizando un software de eficiencia energética.

Ventajas de un Sistema de Gestión Energética

• Descubrir sobrecostes: Conocer los consumos energéticos en tiempo real permite identificar sobrecostes, anomalías o desviaciones, estudiar sus causas y tomar las medidas oportunas. Esto incluye potencias contratadas incorrectas, consumos residuales, consumos elevados en máquinas específicas, ineficiencias en sistemas de climatización o necesidad de mantenimiento de equipos.
• Controlar consumos: Un software acoplado a un SGEn permite monitorizar y controlar los consumos, observando sus picos y repartiendo las cargas para evitar exceder la potencia contratada, y los sobrecostes asociados. También ayuda a eliminar consumos residuales, mostrando su origen y facilitando las tareas de mantenimiento.
• Crear alarmas para desviaciones: Otra ventaja es la creación de alarmas sobre desviaciones en el funcionamiento y posibles ineficiencias por consumos anómalos o deterioros de máquinas. Estas alarmas pueden asignarse a cualquier miembro del equipo o colaborador en el control energético.
• Mayor automatización y comodidad: Las posibilidades son casi infinitas, desde programar el encendido de equipos de climatización, generar alarmas por cambios injustificados en los valores de consumo, controlar sistemas de abastecimiento en caso de corte de suministro, hasta optimizar horarios de consumo.

Algunos Sistemas de Gestión Energética aprovechan las últimas tecnologías, eliminando la necesidad de instalación en los equipos y permitiendo el acceso desde cualquier dispositivo con conexión a internet, conocidos como sistemas Cloud. Estas plataformas recogen y leen automáticamente los datos de consumo energético de los equipos de medida, sin requerir hardware adicional en muchos casos, lo que reduce considerablemente los costes de instalación.

Cómo elegir el mejor Sistema de Gestión Energética

1. Definir puntos de consumo y equipos de telemedida: Es fundamental tener claros los puntos de consumo a monitorizar y los equipos de telemedida existentes para conocer la dimensión del proyecto.
2. Flexibilidad y accesibilidad: Es lógico seleccionar una herramienta que permita trabajar con la mayor flexibilidad posible, sin necesidad de hardware específico que pueda incrementar los costes iniciales. Además, debe ser escalable para adaptarse al crecimiento futuro de la empresa, facilitando el trabajo en entornos multi-sede.
3. Monitorización en tiempo real: Permite el seguimiento continuo de las auditorías energéticas y la valoración real de la evolución de las decisiones tomadas, sin necesidad de esperar por las facturas. Es vital que el software permita una personalización total del usuario en la generación de informes y la creación de dashboards a medida.
4. Cumplimiento normativo: Algunos SGEn basados en la ISO 50001, además de detectar oportunidades de ahorro, permiten un seguimiento y verificación en la implementación de medidas basándose en la ISO, lo que puede facilitar el cumplimiento con el Real Decreto 56/2016 sin necesidad de efectuar una auditoría energética.
5. Personalización de indicadores y cálculo de ahorros: La selección de indicadores para el seguimiento y verificación es crucial. Un análisis de regresión, incluyendo el impacto del consumo base y de las variaciones que afectan al consumo, es recomendable. La posibilidad de calcular ahorros, considerando variables externas, y conocer consumos futuros mediante líneas base, son funcionalidades muy útiles.

Equipos y Herramientas para la Medición en Campo

En las auditorías energéticas y otros procesos de caracterización energética de un edificio, se realizan una gran cantidad de muestreos y mediciones. Para llevar a cabo todas estas mediciones, es necesaria una amplia gama de instrumentos con utilizaciones específicas. «Para llegar a una correcta eficiencia energética se requieren determinadas herramientas de medición».

Instrumentos de Medición Imprescindibles:

• Analizador de redes eléctricas: Estos equipos pueden realizar mediciones de diferentes parámetros de las redes eléctricas de baja tensión. A través de sus pinzas amperimétricas y volumétricas, se puede verificar el correcto funcionamiento de la instalación eléctrica y el cableado, ya sea en ámbitos de potencia, conductividad o rendimiento.
• Analizador de gases de combustión: Se utilizan para medir los gases de salida de los diferentes equipos que utilizan combustibles, detectando concentraciones de monóxido de carbono, óxidos de nitrógeno y midiendo su temperatura.
• Luxómetro: Este equipo mide las condiciones de iluminación de una determinada superficie. Tienen captadores de luz muy sensibles tanto a la intensidad de la luz como al ángulo de incidencia.
• Caudalímetro: Miden la cantidad de fluido (aire o agua) que transcurre en un periodo de tiempo desde los diferentes conductos.
• Cámaras termográficas: Ayudan a detectar anomalías en la construcción de un edificio, como puentes térmicos o anomalías en la permeabilidad de los cerramientos, visualizando puntos más fríos del edificio a través de imágenes térmicas.
• Sondas de temperatura superficial: Pueden detectar los puntos de la estructura a través de los cuales se está perdiendo calor o se está dejando entrar calor del exterior, al igual que las cámaras termográficas.
• Anemómetro: Es un equipo utilizado para instalaciones de climatización y ventilación, que mide la velocidad y el caudal volumétrico del aire, caracterizando los caudales de aire caliente o frío que salen de los equipos.
• Medidores de infiltraciones (Manómetros y Estudios Blower Door): Para medir las infiltraciones, se puede obligar a la estructura estudiada a sufrirlas y medirlas con manómetros. Los estudios blower door causan una depresión en el hogar expulsando el aire con un ventilador, lo que favorece la entrada de las infiltraciones, que se detectan más fácilmente en estas condiciones para luego sellarlas. «Los manómetros nos permiten medir las infiltraciones en las estructuras».
• Medidor de concentración de CO2: Para saber si la ventilación de una estancia o vivienda es adecuada, se mide la concentración de dióxido de carbono en ppm. Una elevada concentración de este gas afecta a la calidad del aire y al rendimiento de los trabajadores.
• Medidores de consumos: Aunque no es un equipo en sí mismo, los medidores de consumos integrados en la vivienda (contadores de agua, gas, gasóleo, eléctricos, energía térmica) son de gran importancia para caracterizar energéticamente un edificio o una vivienda, por lo que siempre es importante acceder a dicha información.

Software de Gestión Energética y Automatización

Vivir en la era de la digitalización y la eficiencia energética hace que tener información sea imprescindible para conocer, concienciarnos y realizar acciones que permitan optimizar el uso de los recursos energéticos. La instalación de herramientas de terreno que facilitan la medición de los usos energéticos, las de supervisión para lecturas y las de análisis, conforman el setup ideal.

Soluciones On-Premise y Cloud:

• PowerStudio SCADA (Solución On-Premise): Incorpora herramientas para el análisis de datos, creación de pantallas SCADA e informes o simulaciones de factura personalizadas.
  

  PowerStudio SCADA: Características Principales

  Característica	Descripción
  Análisis de Datos	Herramientas integradas para el análisis detallado del consumo energético.
  Pantallas SCADA	Creación personalizada de pantallas SCADA para visualización en tiempo real.
  Informes Personalizados	Generación de informes adaptados a las necesidades específicas del usuario.
  Simulación de Facturas	Previsión y simulación de costes energéticos según el consumo.
  Gestión Local	Permite crear un Sistema de Gestión Energética integral (SGEi) local.
  Monitorización Permanente	Monitorización continua del estado de la instalación.
  Control y Datos	Obtención de datos de consumo y control para mejora de eficiencia.
  Visualización en Tiempo Real	Atención a alarmas y desviaciones en tiempo real.

• Databox (Solución Cloud): Es una plataforma IoT Industrial diseñada para gestionar eficientemente instalaciones. Su implementación se basa en la instalación de equipos de captura de datos (hardware) más un software que permite almacenar toda la información en un servidor. Con esta información, es posible realizar gráficas y tablas durante un periodo definido por el usuario para comparar y evaluar la progresión en el tiempo. La creación de informes automáticos o simulaciones de factura permite avanzar en la previsión de costes energéticos, obteniendo datos reales y fiables del monto energético total o por área. Permite crear pantallas SCADA para el control de todos los sistemas de automatización desde un único dispositivo (Line-EDS) y programar alarmas. Databox permite realizar todo tipo de comparaciones y análisis, registrar y visualizar parámetros medidos, crear ratios y KPIs, y cruzar datos de múltiples instalaciones.
• CONTROLADOR EDGE CON INTEGRACIÓN CLOUD (Line-EDS-Cloud): Es un gateway diseñado para integrar equipos de medida y control con sistemas de monitorización y telegestión ubicados en la nube. Este módulo permite leer las variables de cualquier equipo Modbus (TCP o RTU) del mercado para subirlas automáticamente a plataformas cloud como Amazon Web Services (AWS), Google Cloud Platform (GCP) o Microsoft Azure, entre otros. Además, permite incorporar lógicas de actuación sobre salidas analógicas o digitales.

Herramientas Avanzadas para la Certificación y Auditoría Energética

Para profesionales del sector servicios energéticos, contar con herramientas útiles en el día a día es crucial para mejorar la productividad y alcanzar los objetivos de ahorro y eficiencia energética de sus clientes. Las empresas deben cumplir objetivos cada vez más exigentes en eficiencia energética y sostenibilidad, por lo que es fundamental estar atento a las últimas tecnologías y soluciones de gestión.

El primer paso al comenzar un proyecto con un nuevo cliente es realizar una auditoría energética en cada uno de sus edificios e instalaciones. Para proyectos con múltiples localizaciones, lo ideal es contar con una herramienta de gestión energética que ayude a detectar primero el potencial de ahorro de cada una, permitiendo segmentar la cartera de edificios para priorizar las inversiones en eficiencia energética.

Herramientas Especializadas:

• DEXMA Detect: Una herramienta de gestión energética basada en inteligencia artificial y tecnología machine-learning que ayuda a detectar el potencial de ahorro de cada localización y segmentar la cartera de edificios para priorizar inversiones.
• Visualización de edificios en mapa: Algunas herramientas permiten visualizar todos los edificios gestionados en un mapa, lo que facilita la visión general y la toma de decisiones.
• ABC (Automatic Baseline Calculator) de DEXMA: Para comprobar los ahorros, los expertos en energía necesitan un punto de referencia. La aplicación ABC permite obtener la mejor versión del "Baseline" o "Consumo de Referencia" con las variables más explicativas y el mejor ajuste.
• M&V (Medida y Verificación): Permite definir el período demostrativo en el cual se basarán el Baseline y los ahorros generados por las medidas de eficiencia energética. También define el tipo de proyecto de ahorro a medir (climatización, iluminación, etc.) y la frecuencia de evaluación de los ahorros.
• DEXMA Optimise: Es un gestor energético 24/7 que automatiza el análisis energético, detectando anomalías en el consumo de las instalaciones de los clientes gracias a la Inteligencia Artificial. Esto proporciona cada día una lista de anomalías detectadas automáticamente.
• Calculadora de Huella de Carbono (Carbon Emission): Muchas ESEs ofrecen entre sus servicios obtener y mejorar la huella de carbono de sus clientes. Esta calculadora permite visualizar la huella de carbono de todas las fuentes de energía gestionadas en cada proyecto.
• Informes personalizados: Dada la naturaleza manual de los procesos de gestión energética, es crucial contar con una herramienta que permita personalizar los informes del cliente con diferentes gráficas, colores, periodos de datos y franjas horarias, incluso incluyendo el branding del cliente.
• Observatorio Energético: Esta herramienta contiene un modelo de las tecnologías más punteras de obtención energética y permite realizar cálculos sobre la eficiencia de cada proceso para determinar los costes reales. Incluye modelos para cálculos de hidrocarburos de refinería, hidrocarburos de síntesis (SynFuel) y energías solar, fotovoltaica y eólica.
• Selector de baterías: Dentro del campo de la energía química y electroquímica, esta herramienta permite escoger las baterías adecuadas a cada uso, introduciendo los ciclos tipo y su contexto térmico para extraer una degradación y previsión de vida útil.

Herramientas Oficiales y de Referencia para Certificación Energética:

Para realizar y tramitar la certificación de eficiencia energética, existen herramientas que permiten efectuar la calificación energética. Esta calificación es el resultado del cálculo del consumo de energía necesario para satisfacer la demanda energética del edificio, clasificándolos en una escala de siete letras (A a G) según el consumo y las emisiones de CO2.

• HULC (Herramienta Unificada Líder Calener): Es una herramienta gratuita creada por el Ministerio de Industria, Turismo y Comercio de España. Unifica programas oficiales para la evaluación de la demanda y el consumo energético (Lider) y procedimientos para la certificación energética de edificios (Calener VYP y GT). Permite la visualización tridimensional del edificio, calcula la demanda, simula el comportamiento del sistema de acondicionamiento, calcula la calificación y presenta los resultados. Desde la versión 20151113, genera el documento oficial y un archivo digital XML para el registro.
• Visor CTE_XML: Una aplicación en línea gratuita elaborada por CYPE Ingenieros que facilita el aprovechamiento de los informes de evaluación energética en formato electrónico para su comprobación, visualización y edición.
• SG SAVE: Una herramienta gratuita de verificación y certificación energética desarrollada por Isover y el grupo Saint-Gobain. Utiliza SketchUp como interfaz para introducir la geometría del edificio, permitiendo dibujar el edificio de forma sencilla y precisa para luego realizar cálculos muy precisos a través del potente motor de cálculo que integra (EnergyPlus).
• CE3X: Es el procedimiento reconocido más utilizado para hacer las certificaciones energéticas de los edificios existentes. Consiste en un programa gratuito simplificado que, en una primera fase, evalúa de manera aproximada la situación energética inicial del edificio e identifica el potencial de mejora, cargando datos orientativos predeterminados. Permite integrar otros complementos gratuitos desarrollados por diferentes empresas.

Otras Herramientas de Referencia para Simulación y Gestión:

Existen otras herramientas de referencia que calculan con gran precisión las cargas térmicas para evaluar energéticamente el comportamiento del edificio, y otras que ayudan en la gestión y toma de decisiones.

• EnergyPlus: Es una de las herramientas de simulación energética más potentes y de libre acceso, impulsada por el US Department of Energy (DOE). Permite simular calefacción, refrigeración, climatización, iluminación, ventilación, agua y flujos de energía, tanto en edificios comerciales como residenciales. Admite una variedad de casos prácticos, pero no tiene una interfaz que facilite la introducción de datos a usuarios poco familiarizados. Por ello, necesita programas auxiliares como SketchUp, DesignBuilder, Easy EnergyPlus, entre otros.
• TRNSYS: Utiliza dos componentes principales para simular procesos solares y térmicos durante un año: un motor (núcleo) que lee y procesa el archivo de entrada, resuelve el sistema de forma interactiva y traza las variables, y una extensa biblioteca de componentes que modela el rendimiento de una parte del sistema. Los datos de entrada y resultados están en formato ASCII.
• IDA ICE: Un software especializado en la simulación ambiental y energética de edificios. Sus avanzadas prestaciones permiten evaluar aspectos como los niveles de confort, consumos de energía y emisiones de carbono. Ofrece varios módulos de análisis integrados, permitiendo observar el comportamiento ambiental del edificio durante la fase de diseño y la importación de modelos 3D de otros programas gráficos como AutoCAD o Revit.
• Test Energético: Parte del paquete de aplicaciones informáticas de apoyo a los técnicos desarrollado por el CAATEEB. Dirigido a propietarios o usuarios de edificios que desean mejorar la eficiencia energética, el confort o reducir la factura. Realiza una diagnosis energética basada en el estudio constructivo, usos, consumos reales y comportamiento energético del edificio para proponer medidas de mejora razonables y coherentes. Es una herramienta ideal para acompañar y recomendar intervenciones de rehabilitación energética.