En los últimos años, hemos visto una tendencia creciente hacia edificios inteligentes equipados con Sistemas de Control y Automatización de Edificios (BACS). La adopción de BACS ofrece múltiples ventajas, como la reducción del consumo energético de los edificios, la mejora de la calidad de vida de los ocupantes y la integración de sistemas de energías renovables, aportando flexibilidad a las redes energéticas conectadas. Actualmente existen o están en desarrollo iniciativas de políticas innovadoras relacionadas con la automatización de edificios para respaldar los sistemas de próxima generación que reducen las emisiones de CO2 . Según Glenn Weinreb, CTO de Manhattan 2, el objetivo es reducir el uso de combustibles fósiles, reducir el consumo de energía, aumentar el confort y reducir los costes.
BACS tiene como objetivo completar el control autónomo de toda una instalación. Implica el uso hábil de redes informáticas de dispositivos electrónicos diseñados para monitorear y controlar sistemas mecánicos, de seguridad, contra incendios, de iluminación, HVAC y de control de humedad y ventilación en un edificio o en varios campus.
En una empresa de servicios públicos regulada por BACS, el clima del edificio se mantiene dentro de un rango específico; Las habitaciones se iluminan según un cronograma de ocupación, el rendimiento y las fallas de los dispositivos se monitorean en todos los sistemas, junto con alarmas de mal funcionamiento. A diferencia de un edificio no controlado, los sistemas de automatización reducen considerablemente los costes energéticos y de mantenimiento del edificio. Le ofrece una cantidad considerable de datos relacionados con el rendimiento de su edificio y, con esta característica, puede establecer un edificio verdaderamente inteligente o “edificio inteligente”.
¿Qué significa BACS?
El término BACS abarca sistemas centralizados que monitorean, controlan y registran las funciones de los servicios del edificio. Cuando son monitoreados y controlados por un BACS confiable, los edificios tienden a mantener su entorno de manera más eficiente para reducir el impacto ambiental y los costos de energía.
BACS comprende redes centralizadas e interconectadas de hardware y software, que están diseñadas para monitorear y controlar el medio ambiente en diversas instalaciones, incluidos organismos comerciales, industriales e institucionales. Durante la gestión de los sistemas de su edificio, el sistema de automatización tiene como objetivo optimizar el rendimiento operativo de la instalación y el confort y la seguridad de los ocupantes del edificio.
Normalmente, los BACS se instalan en edificios nuevos o se adoptan como reemplazo de un sistema de control obsoleto en una renovación.
Funciones principales de BACS
- Ejercer control sobre el entorno del edificio.
- Sistemas operativos sincronizados con la ocupación y la demanda energética.
- Monitorear y corregir el desempeño del sistema.
- Proporcionar alertas sonoras
- Las instalaciones que pueden controlarse mediante un sistema BACS incluyen sistemas mecánicos; plomería; Sistemas eléctricos; calefacción, ventilación y aire acondicionado (HVAC); Control de luz; seguridad y vigilancia; alarmas y ascensores.
Poco a poco, los conceptos BACS comenzaron a incorporar tecnologías como el Internet de las cosas (IoT) para gestionar eficientemente los edificios inteligentes.
¿Cómo funciona BACS?
Sensores, controladores, dispositivos de salida y paneles son los principales protocolos de un sistema regulado BACS .
Mientras los sensores miden valores como temperatura, humedad, niveles de iluminación, ocupación de la habitación, etc., los controladores analizan la respuesta del sistema a partir de los datos recopilados, utilizando algoritmos que aplican lógica y envían comandos. Los dispositivos de salida se utilizan para ejecutar comandos del controlador. A continuación llegamos al panel que facilita la interfaz de usuario para generar informes de datos e interactuar con el sistema BACS.
La automatización de edificios, en general, comienza con el control de los sistemas en las áreas mecánica, eléctrica e hidráulica (MEP). Entre ellos, el control de la iluminación contribuye en gran medida a optimizar el rendimiento del edificio. Y los más comentados son los sistemas de calefacción, ventilación y aire acondicionado (HVAC) que vienen con una serie de equipos. Estos incluyen enfriadores, calderas, unidades de tratamiento de aire (AHU), unidades de techo (RTU), unidades fancoil (FCU), unidades de bomba de calor (HPU) y cajas de volumen de aire variable (VAV).
Otros sistemas que pueden controlarse e integrarse en un sistema de automatización completo incluyen monitoreo de energía, seguridad; vídeo de circuito cerrado (CCTV); acceso con tarjeta y teclado; sistema de alarma contra incendios; ascensores/escaleras mecánicas, plomería y monitoreo de agua.
Varios tipos de "controladores" dependen de "sensores" para proporcionar datos de entrada. Gestionan de manera eficiente dispositivos de hardware montados en equipos u ocultos debajo de pisos o techos y partes de la red.
El viaje de BACS
Hoy en día, la tecnología inalámbrica, caracterizada por control digital directo o dispositivos DDC, está comenzando a reemplazar la infraestructura de edificios tradicionalmente cableada.
Pero antes no era así, cuando los sistemas de control eran neumáticos (a base de aire), generalmente restringidos a controlar diferentes aspectos del sistema HVAC a través de dispositivos como controladores, sensores, actuadores, válvulas, posicionadores y reguladores. En la década de 1980, los dispositivos de control electrónicos analógicos proporcionaban una respuesta más rápida y también mayor precisión que los neumáticos.
Sin embargo, el sistema de automatización en el sentido real sólo fue posible hasta la llegada de los dispositivos de control digital en la década de 1990. Sin embargo, en ausencia de estándares establecidos para la comunicación digital, el sistema de automatización no era "interoperable" ni podía conectarse a productos de. diferentes fabricantes. A finales de los años 1990 y 2000 se introdujeron sistemas de comunicación “abiertos”.
¿Cómo gestionar BACS?
Si bien necesita un equipo interno debidamente capacitado para gestionar la operación y el mantenimiento de los sistemas de automatización de edificios, los profesionales de controles dedicados o los contratistas de controles, desde integradores de sistemas mecánicos y eléctricos hasta multifuncionales, se encargan del diseño del sistema y de la instalación inicial. Más adelante, estos profesionales del control podrán educar a su equipo interno para que realice servicios por su cuenta.
Últimas tendencias BACS
Las siguientes son las últimas tendencias en automatización de edificios:
Tecnología inalámbrica
La tecnología inalámbrica es sin duda una de las tendencias de más rápido crecimiento en este momento. A medida que comienza a reemplazar la infraestructura tradicionalmente cableada, la tecnología inalámbrica utiliza dispositivos de tipo sensor. Si bien un sistema de control neumático puede allanar el camino para un sistema DDC, también se pueden idear estrategias para el puente neumático hacia DDC.
La funcionalidad inalámbrica proporciona flexibilidad y facilidad de instalación al construir sistemas nuevos y modificar sistemas antiguos. Conectar la automatización a la nube es más sencillo y eficaz.
Red de IoT
Los diferentes sistemas en los edificios generalmente han sido sus propios bloques cerrados separados, con sus propias interfaces y sin comunicación con sistemas externos. Poco a poco la automatización empieza a integrarse totalmente en la misma red con otros sistemas como alarmas contra incendios, unidades de control de accesos, ascensores, etc.
En el futuro, los edificios inteligentes, las personas, el tráfico y la infraestructura urbana eventualmente se comunicarán entre sí, dando lugar a una ciudad inteligente en el verdadero sentido.
Adoptar sistemas de control de bajas emisiones de carbono
Hoy en día, la tendencia es hacia edificios ecológicos de varios pisos que dependen de métodos de conservación de energía, aire y agua. Estos edificios utilizan dispositivos de CC de bajo consumo, a menudo integrados con cableado Power over Ethernet, y cuentan con sofisticados sistemas de monitoreo de humedad y ventilación.
Un sistema de automatización puede contribuir significativamente a la capacidad de un edificio para recibir elogios como la certificación EPA Energy Star o LEED.
La conciencia ambiental y la esperanza de un mañana mejor están impulsando el desarrollo de edificios inteligentes que adoptan los elementos de un mundo eficiente y con bajas emisiones. Pero hay que tener cuidado de que los sistemas bajos en carbono cuesten menos que los sistemas tradicionales no automatizados o, si cuestan más, deben compensar a los usuarios consumiendo menos energía.
Centrarse en la usabilidad
A medida que los clientes se vuelven más exigentes, la industria de la automatización de edificios ha comenzado a centrarse en la usabilidad del producto. Los manuales de usuario crípticos, las interfaces de usuario deficientes y los interminables menús de texto del pasado han dado paso a una experiencia de usuario perfecta, allanando el camino para una funcionalidad sin esfuerzo.
Plataformas de control abiertas
Big data, bases de datos abiertas, aprendizaje automático, inteligencia artificial y optimización energética son algunas aplicaciones bien desarrolladas. Aun así, es necesario incorporarlos a plataformas abiertas y de código abierto para beneficiar a los propietarios, los diseñadores, los profesionales que instalan los sistemas y los ingenieros de construcción responsables de su operación. El código abierto nos ofrece muchas oportunidades nuevas para desarrollar cada vez mejores aplicaciones de automatización de edificios con mentes abiertas.
El sistema debe ser accesible, soportado y competir en el mercado libre con el producto y plataforma diseñados para comunicarse con otros sistemas a través de protocolos y estándares abiertos. Superando los controles propietarios actuales, un sistema abierto distribuido libremente y con licencia abierta puede ayudar a reducir costos, tiempo y molestias durante el diseño y la construcción. Puede permitir a los desarrolladores y administradores de edificios construir el sistema que logre la intención del diseño, al tiempo que garantiza la flexibilidad a largo plazo en el mantenimiento, ya que cuenta con soporte y mantenimiento en el mercado abierto.
Existe una preferencia creciente por los sistemas de control y monitoreo de protocolo abierto a medida que los desarrolladores, propietarios y usuarios finales buscan un sistema que satisfaga sus necesidades y al mismo tiempo se beneficie de un entorno abierto y competitivo respaldado por la participación de proveedores y proveedores de servicios.
Alcance del mercado de BACS
El mercado BACS está impulsado principalmente por el uso de edificios industriales, edificios comerciales y edificios residenciales. Un reciente 'Informe de mercado global de sistemas de control y automatización de edificios' ofrece información decisiva sobre la industria de automatización de edificios en general junto con las dimensiones del mercado y la valoración para el período de 2020 a 2029. Según este informe, la industria El mundo de los sistemas de control y automatización de edificios se enfrenta un período de inmensos desafíos económicos y tecnológicos que, si se enfrentan con éxito, en última instancia transformarán el mundo en el que vivimos.
El informe identifica actores clave del mercado, incluidos ABB, Honeywell Building Solutions, Siemens Building Tech, Schneider Systems Services, Johnson Controls Building Efficiency, Legrand SA, United Technologies, KMC Controls, Distech Controls, Crestron Electronics, Ingersoll-Rand PLC, Hubbell y Robert Bosch. GmbH. El informe afirma que América del Norte está dominando el mercado de sistemas de control y automatización de edificios debido a la presencia de actores globales en los EE. UU., así como al crecimiento en el tamaño de las organizaciones y al aumento de las áreas de aplicación de los sistemas de automatización y control de edificios. control de edificios. Europa ocupa la segunda posición en el mercado mundial. Por el contrario, Asia-Pacífico ha surgido como un mercado de rápido crecimiento, gracias a las economías en crecimiento de países asiáticos como India y China.