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    Universidad Nacional Autnoma

    de Mxico

    Facultad de Ingeniera

    Diseo de Edificios Verdes e Inteligente

    Informe Profesional

    Que para obtener el t tulo de

    Ingeniera en Computacin

    Presenta:

    Bertha Xchitl Glvez Ruiz.

    Profr : MC Mara Jaquelina Lpez Barrientos

    Mxico D.F. mayo del 2010

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    ndice

    Antecedentes .......................................................................................................... 1

    Marco Terico : (A) Modelo de edificio inteligente .................................................. 4

    Definicin de "edificio inteligente" .................................................. 4

    1.- Flexibilidad del edificio ............................................................. 4

    2.- Integracin de servicios ........................................................... 5

    rea de automatizacin del edificio.................................................................. 5

    rea de automatizacin de la actividad ............................................................ 6rea de telecomunicaciones ............................................................................. 6

    rea de planificacin ambiental ........................................................................ 6

    Servicios compartidos....................................................................................... 7

    3.- Diseo ................................................................................... 7

    4.- Administracin y mantenimiento ............................................... 8

    Marco Terico: (B) Modelo de edificio verde ......................................................... 9

    Cambio climtico ......................................................................... 9Estrategia Nacional .................................................................... 10

    Desarrollo Sustentable ................................................................ 11

    Optimizar el terreno ........................................................................................ 12

    Optimizar el uso de energa ............................................................................ 12

    Proteger y conservar el agua .......................................................................... 12

    Utilizar preferentemente productos ecolgicos ............................................... 12

    Mejorar la calidad del aire en interiores .......................................................... 13

    Optimizar prcticas de operacin y mantenimiento. ....................................... 13

    Que es un edificio verde ............................................................. 13

    Introduccin ........................................................................................................... 14

    Presentacin de casos reales ....................................................... 15

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    CASO I: Centro Corporativo Santa Fe .................................................................. 16

    1.1 Introduccin ........................................................................ 16

    1.2 Anlisis de la demanda y el consumo de energa vigente ........... 16

    1.2.1 Estudio de factor de potencia ................................................................ 16

    1.2.2 Sistema de alumbrado de alta eficiencia ............................................... 17

    1.2.3 Uso de sistemas de volumen de aire variable (VAV) ............................. 23

    1.2.4 Sistema de control inteligente para el control de demanda y rolado decarga ............................................................................................................... 25

    1.3 Polticas para el ahorro de energa ......................................... 30

    1.4 Acciones correctivas................................................................. 30

    1.5 Monitoreo y anlisis de indicadores ......................................... 31

    1.6 Innovacin y mejora ............................................................. 31

    CASO 2: Torre Cuadro .......................................................................................... 33

    2.1 Introduccin ........................................................................ 33

    2.2 Sistemas automatizados ........................................................ 34

    2.2.1 Caractersticas de los sistemas automatizados ..................................... 36

    2.2.2 Arquitectura del sistema ........................................................................ 37

    2.3 Componentes del sistema de automatizacin ........................... 39

    2.3.1 Centro de control ................................................................................... 39

    2.3.2 El controlador de red ............................................................................. 40

    2.3.3 Comunicacin ........................................................................................ 40

    2.3.3 Protocolos de comunicacin .................................................................. 43

    2.3.4 Software ................................................................................................ 45

    2.4 Puntos de monitoreo y control de los subsistemas .................... 48

    2.4.1 Controlador ............................................................................................ 48

    2.4.2 Sistema de aire acondicionado .............................................................. 532.4.3 Sistema hidrulico ................................................................................. 56

    2.4.4 Sistema elctrico ................................................................................... 57

    CASO 3: Uso del Chilled Beam en un edificio verde ............................................. 61

    3.1 Sistema Chilled Beam ........................................................... 61

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    3.1.1 Funcionamiento del sistema Chilled Beam ............................................ 62

    3.1.2 Principal aplicaciones para Chilled Beam .............................................. 62

    3.1.3 Chilled Beams versus las unidades de induccin convencionales ........ 63

    3.1.4 Anlisis comparativo Chilled Beam versus VAV .................................... 64

    3.1.5 Diseo de agua helada en sistemas Chilled Beam para ambientes dealta humedad .................................................................................................. 65

    3.1.6 Ventajas Chilled Beam: ......................................................................... 66

    3.1.7 Desventajas Chilled Beam: .................................................................... 66

    Conclusiones ......................................................................................................... 67

    Anexo 1: Resumen de proyectos .......................................................................... 69

    Glosario ................................................................................................................. 71

    Bibliografa ............................................................................................................ 72

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    Antecedentes

    De 1985 a 1988 trabaj en el rea de automatizacin de edificios y tom diferentescursos con empresas como Johnson Controls1 y Honeywell en Estados Unidos,Telemecaniqueen Francia, Instituto Cerda y Sainco en Espaa, lo cual me diouna amplia visin de lo que empezaba a desarrollarse en el mundo, en el conceptode los llamados edificios inteligentes. En 1988 empec a desarrollar un modeloconceptual, para el diseo de un edificio inteligente, el cual fue el primero enpublicarse en Mxico (ver: Marco terico: Modelo de edificio inteligente).

    Por lo anterior, se me consider pionera en el diseo de edificios inteligentes enMxico.

    En 1989 fui contratada como directora de teleinformtica del World Trade Centerde la Ciudad de Mxico, mi responsabilidad consista en hacerme cargo, por unlado, de la red de teleproceso la cual se conectaba a travs de un enlace dedicadode microondas con la SCT, desde el cual nos permita participar en la red mundialdel comercio, cuya sede se ubicaba en el World Trade Center en las TorresGemelas de Nueva York, dicha red tena afiliados a ms de 1,000,000 deempresas alrededor del mundo que hacan intercambio comercial por esta va; porotro lado, hacerme cargo del diseo del World Trade Center como el primeredificio inteligente en Mxico. La experiencia obtenida fue impresionante, pudeponer en prctica los conceptos tericos que haba adquirido durante los tres aosanteriores.

    Llev a cabo el proyecto con el apoyo de una empresa espaola, ya que enMxico no exista ninguna firma de ingeniera que pudiera desarrollar el proyecto adetalle. El proyecto se realiz conforme a lo planeado. Sin embargo, no se puededecir que sea un edificio inteligente, ya que slo se implementaron los sistemas deautomatizacin, seguridad, cableado estructurado y telecomunicaciones, con locual s se puede calificar como un edificio automatizado, mas no inteligente.

    En ese mismo ao junto con otros personajes del medio, iniciamos la tarea decrear el Instituto Mexicano del Edificio Inteligente, organismo dedicado a la

    investigacin del concepto y a la premiacin de edificios diseados bajo esteesquema.

    En 1990 fui invitada por el Arq. Pedro Ramrez Vzquez a desarrollar el sistemade informacin y telecomunicaciones del Pabelln de Mxico en Espaa para la

    1Johnson Controlses una empresa estadounidense con 119 aos de existencia en el mercado. Sufundador, el Dr. Warren Johnson, fue el inventor del primer termostato.

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    Expo Mundial de Sevilla 1992. Aqu mi trabajo consisti en desarrollar el sistemade multimedia, lo cual me implic someterme a una capacitacin intensiva en estamateria, en ese entonces eran los primeros desarrollos y se tena pococonocimiento y experiencia en nuestro pas, fue un proyecto donde la apuesta

    museogrfica fue con el uso de tecnologa de punta en equipo de cmputo,software, proyectores, equipo de audio y video. Este pabelln tuvo la caractersticade ser uno de los ms visitados, adems de esta experiencia tecnolgica tuve laoportunidad de interactuar con el concepto de edificio inteligente, el cual fueaplicado en el edificio principal de oficinas de la ciudad expo. Cabe mencionar quelos pabellones de Canad y Japn adems de haber sido inteligentes tenanintegrado el concepto de sustentabilidad desde su diseo.

    A mi regreso a Mxico en 1992, con toda la experiencia acumulada tom ladecisin de crear una empresa de ingeniera que se dedicara al diseo de edificios

    inteligentes, busqu apoyo financiero en el Gobierno a travs de FONAES de laSecretara de Desarrollo Social, ah se me indic que para ser sujeta de apoyodebera de conformar una empresa de carcter social con al menos 10 socios, loque no entraba dentro de mis expectativas ya que el tipo de proyectos que tenaconsiderado era una firma de ingeniera; trat de buscar apoyo en una institucinbancaria y tampoco tuve xito, ya que era necesario que dejara en garanta algnbien inmueble, el cual tampoco tena. Desafortunadamente en nuestro pas noexiste apoyo a jvenes con ideas innovadoras como era mi caso en ese momento,finalmente logr conseguir a travs de la venta de mi coche un capital que mepermiti constituir legalmente la empresa High Tech Services, S.A. de C.V. (HTS)Al principio yo funga como la directora, la proyectista, la dibujante, la mensajera ytodo lo necesario pero finalmente el esfuerzo rindi frutos y fui contratada paraproyectar la segunda etapa del World Trade Center, el centro financiero Santa Fe,Plaza Reforma y Plaza Arqumedes, en Polanco; entre muchos otros proyectos.

    Como todo, el principio fue muy difcil pero en poco tiempo HTS se convirti en laprincipal empresa de ingeniera para el diseo y proyecto de edificios inteligentesen nuestro pas. Al paso del tiempo junto con mi equipo de trabajo me di cuentaque era necesario incursionar en el diseo de sistemas de aire acondicionado, yaque stos consuman entre 50 y 60 por ciento de la electricidad en un edificio, conmucho orgullo puedo decir que al dominar el Control Digital Directo (DDC)introdujimos el concepto de Volumen Variable en Mxico. Un Centro Financiero,proyecto a cargo de HTS fue el primer edificio en lograr un alto nivel de eficienciaenergtica, al grado que fue reconocido como edificio eficiente por el FIDE(Fideicomiso de Ahorro de Energa).

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    En 1994 recib el premio a la Empresaria del ao y en ese mismo ao el Edificiodel Centro Financiero recibi el premio de 1er lugar al edificio inteligente otorgadopor el IMEI (Instituto Mexicano del Edificio Inteligente). Por tal motivo la empresaHTS se acredit de manera muy rpida en el mercado inmobiliario de nuestro

    pas.

    A partir de 1998 en HTS desarrollamos el total de las ingenieras electromecnicasy especiales en un edificio, lo cual nos permiti disear de manera eficiente ysustentable cada uno de los proyectos en los que participamos.

    A partir del 2006, HTS se dio a la tarea de participar de manera conjunta con elGobierno del Distrito Federal en el desarrollo de una norma para la construccinde edificios verdes en la Ciudad de Mxico y derivado de ello, actualmente nosencontramos participando en el desarrollo de varios proyectos con el sello verde

    por lo que esperamos que sean los primeros en recibir dicha certificacin.

    A la fecha HTS ha desarrollado ms de 150 proyectos y cada da invierte encapital humano para mantenerse a la vanguardia en el campo de la ingeniera(Anexo 1), sin embargo para este informe presento tres casos que me parecen deespecial relevancia.

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    Marco Terico : (A) Modelo de edificio inteligente

    Definicin de "edificio inteligente"

    Se puede decir que un edificio es "inteligente" cuando el concepto de flexibilidades integrado desde su diseo, con la finalidad principal de lograr un costo mnimode ocupacin durante su ciclo de vida, y una mayor productividad estimulada porun ambiente de trabajo seguro y confortable, respetando y tomando en cuenta elentorno ecolgico.

    Existen cuatro aspectos fundamentales para integrar un "edificio inteligente", loscuales debern tomarse en cuenta al disear un nuevo edificio. Estos aspectosson:

    Flexibilidad del edificio Integracin de servicios Diseo del edificio Administracin y mantenimiento del edificio "Facility Managment"

    1.- Flexibilidad del edificio

    La flexibilidad es la principal caracterstica de un edificio inteligente, ya que si un

    edificio es flexible tiene la capacidad de poder incorporar los elementos necesariospara poder ser catalogado como inteligente a lo largo de toda su vida til. Laflexibilidad en un edificio se caracteriza bsicamente por dos atributos principales.

    Capacidad para incorporar nuevos o futuros servicios. Capacidad para modificar la distribucin fsica tanto de departamentos

    como personas de una determinada organizacin, sin perder el nivel deservicios disponibles. En otras palabras, la posibilidad de permitir, de formano excesivamente complicada, reubicaciones de personal o

    reestructuraciones internas de una entidad. Como clara consecuencia, eldotar de flexibilidad a un edificio supone un cuidadoso y, en cierta forma,sobredimensionado diseo inicial del mismo (piso, suelos, plafones, patiosde servicios, etc.) ya que los errores en esta fase pueden afectar toda lavida til del edificio, adems de acarrear costos muy superiores en fasesposteriores.

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    2.- Integracin de servicios

    El concepto de integracin de servicios no es nuevo en la construccin de edificio.Desde hace algunos aos ya se hablaba de este concepto sin ningn xito, pero a

    raz del desarrollo de la tecnologa en los campos del control, cmputo ytelecomunicaciones ha tomado una mayor importancia este concepto, hastavolverse fundamental en los llamados "Edificios Inteligentes" . Todos los serviciosque existen dentro de un edificio se pueden involucrar en cualquiera de lassiguientes reas:

    rea de automatizacin del edificio

    Se puede dividir en:

    Sistema bsico de control Sistema de seguridad Sistema de ahorro de energa

    Sistema bsico de control: Es aquel sistema que permite monitorear el estado delas distintas instalaciones y acta de acuerdo a lo propuesto, evitando as fallas

    dentro del funcionamiento de stas. Asimismo es el responsable de mantener losdistintos grados de confort, y de llevar las estadsticas de mantenimiento paracada equipo, eliminando as las grandes cuadrillas de personal para tener en

    funcionamiento todas las instalaciones.

    Sistema de seguridad:Dentro de la seguridad existen dos aspectos, la proteccindel patrimonio y la proteccin de las personas. Para ello se debe instalar un

    sistema integral de seguridad que abarque los propios requerimientos, ya questos podrn variar segn el edificio en cuestin, y el pas o zona donde ste se

    ubique.

    Sistema de ahorro de energa: Con el sistema bsico de control del edificio,realizar un ahorro de consumo de energa es prcticamente implcito, ya que los

    equipos son programados para que stos operen en situaciones de mximo

    rendimiento, lo cual se ve reflejado en un ahorro de fuerza laboral, puesto que laproductividad se ve mejorada al integrar todo el control bajo un mismo sistema.

    Las posibilidades de un sistema de administracin y ahorro de energa sonmltiples. Cabe mencionar las siguientes:

    Zonificacin de la climatizacin

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    Intercambio de calor entre zonas, inclusive con el exterior Uso activo o pasivo de la energa solar Identificacin del consumo Control automtico y centralizado de la iluminacin

    Control de horarios para el funcionamiento de equipo Control de ascensores Programa emergente en puntos crticos de demandas etc.

    r e a d e a u t om a t i z a c i n d e la a c t i v i d a d

    La correcta seleccin de la tecnologa involucrada en la automatizacin de lasactividades, da como resultado un incremento en la productividad laboral,permitiendo as un importante beneficio en la administracin de las oficinas. Otro

    factor importante es la eficiencia para obtener informacin y reducir de esta formael tiempo que transcurre desde el lugar donde se origina hasta el destino final desta, permitiendo tomar decisiones con oportunidad.

    r e a d e t e l e com u n i ca c io n e s

    En Mxico requiere un anlisis especial esta rea, ya que existe una falta deinfraestructura que no permite que cualquier empresa pueda tener fcilmenteavanzados servicios de telecomunicaciones, la infraestructura tecnolgica a

    considerar en esta rea debe ser:

    Un cableado estructurado.

    Equipo de voz y datos. Equipos de conexin con redes externas. Redes de banda ancha, etc.

    r e a d e p l a n i f i ca c i n am b i e n t a l

    Esta rea ha tomado mucha importancia ltimamente, ya que incide directamenteen el bienestar fsico del trabajador, todo esto encaminado a estimular unambiente que facilite su trabajo, para lo cual se puede considerar lo siguiente:

    Posibilidad de zonificar el aire e iluminacin con el propsito de que lapersona decida su iluminacin y temperatura requerida

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    Planificacin y distribucin de los espacios y archivos Ergonoma en el puesto de trabajo, mobiliarios, brillos, luz solar, aislamiento

    acstico, colores, etc., con el propsito de evitar el "sndrome del edificioenfermo"

    Creacin de ambiente seguro, conocer los sistemas de seguridad, mediosde evacuacin, escaleras de emergencia, qu hacer en caso de temblor,etc.

    S e r v i c i o s c om p a r t i d o s

    Un nuevo enfoque es el compartir ciertos servicios que son comunes a todos losusuarios, de tal manera que se ahorre espacio y se evita equipo ocioso

    Algunos de los servicios que podran ser compartidos seran los siguientes:

    Centro de mensajes Correo electrnico Salas de videoconferencia Uso de CPU central Acceso a tele puertos Servicios de CAD Pool de mdems, fax, telex, etc. Impresin de calidad

    3.- Diseo

    En el diseo existen dos grandes mbitos: Exterior: Diseo arquitectnico

    Interior: Relacionada con arquitectura, ergonoma y planificacin delespacio

    La firma holandesa Twynstra Gudde2, describe la relacin entre los edificios deoficina y los criterios de diseo durante las ltimas dcadas:

    En los aos 60's, eficienciaoperacional y organizativa. En los aos 70's, costos, reduccin de costos de operacin. En los aos 80's, calidad.

    2http://www.twynstragudde.com/

    http://www.twynstragudde.com/http://www.twynstragudde.com/http://www.twynstragudde.com/http://www.twynstragudde.com/
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    En la dcada actual todo parece indicar que ser la creatividadytrabajo enequipo, por lo que los edificios debern facilitar la interaccin entre laspersonas.

    4.- Administracin y mantenimiento

    La administracin de un edificio inteligente es una funcin de gran responsabilidadque se desdobla en un elevado nmero de reas de trabajo. Lasresponsabilidades y funciones de esta figura dependen principalmente de tresfactores.

    Grado de complejidad tecnolgica Organigrama de la empresa que lo explota y Edificio de un nico usuario o multiusuario,

    En un edificio inteligente de un nico usuario, las dos reas generales de actividaddel facilities managerson:

    Administracin

    Mantenimiento.

    Dentro de la denominada rea de administracin se distinguen tres funcionesprincipales.

    Administracin de recursos. Planificacin tcnica y del entorno, y Coordinacin con otros departamentos de la empresa

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    Marco Terico: (B) Modelo de edificio verde

    Cambio climtico

    El proceso de cambio climtico se perfila como el problema ambiental global msrelevante de nuestro siglo, en funcin de sus impactos previsibles sobre losrecursos hdricos, los ecosistemas, la biodiversidad, los procesos productivos, lainfraestructura, la salud pblica y, en general, sobre los diversos componentes queconfiguran el proceso de desarrollo.

    El planeta ya ha pasado por diversos cambios climticosa lo largo de su historia.Determinados agentes naturales externos provocaron un clima ms clido de lonormal en Europa durante la Edad Media, un periodo que sucedi a otro de bajastemperaturashasta mediados del siglo XIX.

    Al parecer, las alteraciones naturales en las condiciones de los ocanos hanpodido provocar estos cambios climticos pasados. Adems, las fluctuaciones enla luz solar y la frecuencia de erupciones volcnicas, entre otras causas, han sidoalgunos de los fenmenos climticos que han podido provocar cambios en lospatrones de lluvia y sequa.

    El clima de la tierra est condicionado por la presencia de gases naturales deefecto invernadero, que absorben parcialmente la emisin de radiacin infrarrojaque emite la superficie, re-emitiendo radiacin del mismo tipo (infrarroja), tanto al

    espacio exterior como hacia la superficie. Estos gases entre los cuales estn, eldixido de carbono (CO2), el vapor de agua, y el ozono (O3), regulan latemperatura del planeta, contribuyendo que a nivel del mar sta seaconsiderablemente mayor que la que se observara si la atmsfera no tuvieraestos componentes. El efecto invernadero ha estado siempre presente desde elmomento en que se form la atmsfera, contribuyendo en forma determinante aldesarrollo de la vida sobre la Tierra. El problema surge cuando la cantidad deestos gases aumenta porque se altera el equilibrio natural y el clima se comportade manera distinta. Lo que est en juego por la accin del hombre, es suintensificacin y el impacto negativo que esto puede representar.

    El bixido de carbono, generado principalmente a travs de la quema decombustibles fsiles (petrleo, carbn, gas natural, o sus derivados), es el gas deefecto invernadero dominante. Cuando comenz la revolucin industrial hace 200

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    aos, existan alrededor de 280 partes por milln (ppm) de este gas en laatmsfera, para 2001 existan 350 ppm, lo que significa un aumento del 31%3

    De acuerdo al Grupo Intergubernamental de Expertos sobre el Cambio Climtico

    (IPCC), la temperatura puede aumentar de 1.4 a 5.8C para el 2100.

    En el contexto mundial, Mxico se encuentra en el lugar 13 dentro de los pasesque generan las emisiones ms altas en C02 segn la Agencia de Energa deEE.UU. 4

    Se estima que en 2002 Mxico gener el equivalente a 643,183 millones detoneladas de CO2equivalente, con una contribucin de alrededor de 1.5% de lasemisiones globales. En lo que respecta a las fuentes responsables de emisiones,corresponde 61% al sector energtico; 7% a los procesos industriales; 14% al

    cambio de uso de suelo (deforestacin); 8% a la agricultura y 10% a ladescomposicin de residuos orgnicos, incluyendo las plantas de tratamiento deaguas residuales y los rellenos sanitarios. Dentro del sector energtico enparticular, la generacin de electricidad representa 24% de las emisiones; el usode combustibles fsiles en el sector manufacturero e industria de la construccin8%; el transporte 18%; los sectores comercial, residencial y agrcola 5%; y lasemisiones fugitivas de metano durante la conduccin y distribucin del gas natural,otro 5%.

    Estrategia Nacional

    El pas se dispone a ampliar su respuesta frente a este desafo global. Desde unavisin de Desarrollo Humano Sustentable, el Plan Nacional de Desarrollo (PND)2007-2012 incorpora, por primera vez de manera explcita, el tema del cambioclimtico5. Muchos de los Programas Sectoriales que de l derivan hacen tambinreferencia clara al tema.

    En mayo de 2007 el Ejecutivo Federal present su Estrategia Nacional de CambioClimtico, en la que se identifican amplias oportunidades de mitigacin y deadaptacin, as como un primer posicionamiento del pas en relacin con el

    rgimen internacional de atencin al cambio climtico. A partir de la publicacin dela Estrategia, las distintas dependencias que participan en la ComisinIntersecretarial de Cambio Climtico (CICC) han trabajado en la elaboracin delPrograma Especial de Cambio Climtico (PECC) 2008-2012, que constituye un

    32001, Panel Intergubernamental de Expertos sobre Cambio Climtico (IPCC).http://www.ipcc.ch/42006, Energy Information Agency, Department of Energy, USA.5Plan Nacional de Desarrollo (PND) 2007-2012http://pnd.presidencia.gob.mx/

    http://www.ipcc.ch/http://www.ipcc.ch/http://www.ipcc.ch/http://pnd.presidencia.gob.mx/http://pnd.presidencia.gob.mx/http://pnd.presidencia.gob.mx/http://pnd.presidencia.gob.mx/http://www.ipcc.ch/
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    escaln muy significativo en el proceso de construccin, paso a paso, de uncompromiso nacional de alcance creciente.

    El PECC tiene como objetivo, el alcanzar una reduccin de emisiones por

    acciones de mitigacin del orden de 50 millones de toneladas de bixido decarbono equivalente en el ao 2012, y una reduccin acumulada de alrededor de128.5 millones de toneladas de bixido de carbono o su equivalente del ao 2009al 2012, al contabilizar las acciones desarrolladas en los sectores relacionadoscon la generacin y uso de energa, agricultura, bosques y otros usos de suelo, ydesechos.

    Desarrollo Sustentable

    Los desarrollos sustentables proporcionan oportunidades y beneficios tanto para elmedio ambiente como para la sociedad.

    El tipo de construcciones evolucionan en respuesta a los cambios culturales,nuevas necesidades programticas, eventos recientes que cuestionan lafuncionalidad de las normas, su accesibilidad y seguridad. Tiendas comerciales,edificios residenciales, estaciones de tren, aeropuertos, centros de reciclaje, etc.,han cambiado nuestro paisaje urbano y de edificacin.

    La construccin y operacin de edificios contribuyen significativamente, directa oindirectamente, a la mayora de nuestros retos ambientales. Los edificios songrandes consumidores de recursos y generadores de desperdicio.

    La Comisin Brundtland conocida as por su directora sueca Gro HarlemBrundtland, fue creada en 1983 por las Naciones Unidas. Esta comisin fuecreada para atender la preocupacin en el incremento acelerado del deterioro delmedio ambiente y los recursos naturales y sus consecuencias tanto econmicascomo de desarrollo social.

    En 1987, la Comisin Brundtland defini al desarrollo sustentable, como cumplircon las necesidades de la generacin actual sin comprometer la viabilidad degeneraciones futuras de cumplir sus propias necesidades.

    Un edificio verde o un edificio sustentable, es el resultado de una filosofa dediseo que se enfoca en incrementar la eficiencia en el uso de los recursos energa, agua y materiales al mismo tiempo que se reducen los impactos en lasalud humana y el medio ambiente durante la vida til del edificio, esto, medianteuna mejor ubicacin, diseo, construccin, operacin, mantenimiento y demolicin.

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    El diseo sustentable se enfoca en la calidad de nuestro medio ambiente como unsistema. Los objetivos principales de un diseo sustentable son:

    Evitar la desaparicin de los recursos energticos, agua y materias primas.

    Prevenir la degradacin del medio ambiente causada por la infraestructuray las construcciones durante su vida til, y crear ambientes construidos quesean habitables, cmodos, seguros y productivos.

    Mientras que la definicin de edificio sustentable cambia constantemente,persisten 6 elementos bsicos:

    Optimizar el terreno

    La creacin de edificios sustentables comienza con una buena seleccin delterreno, incluyendo el reuso o readaptacin de edificios existentes. La ubicacin,

    orientacin y paisaje de un edificio afecta al ecosistema local, transporte y uso deenerga.

    La seguridad fsica es un factor crtico cuando se disea el espacio, incluye ubicarlos caminos de acceso, estacionamiento, barreras vehiculares, e iluminacinperimetral.

    Optimizar el uso de energa

    Con la disminucin de abastecimiento de combustibles fsiles, la preocupacin enla independencia de la energa y el incremento en la seguridad, y el incremento delos impactos del calentamiento global, es esencial el buscar formas de reducir lacarga, incrementar la eficiencia y utilizar recursos de energa renovable en lasinstalaciones.

    Proteger y conservar el agua

    Un edificio sustentable debe reducir, controlar y/o tratar el agua de lluvia, utilizareficientemente el agua, y el uso de agua reciclada, cuando sea posible.

    Utilizar preferentemente productos ecolgicos

    Un edificio sustentable est construido por materiales que minimizan el impactodel ciclo ambiental como el calentamiento global, reduce la degradacin y latoxicidad humana. Materiales ecolgicos tienen un efecto mnimo en la saludhumana y contribuyen a mejorar la seguridad y la salud del trabajador, reduce loscostos por deshecho y el logro de las metas ambientales.

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    Mejorar la calidad del aire en interiores

    La calidad del aire en el interior de un edificio tiene un impacto significativo en lasalud, el confort y la productividad de sus ocupantes. Entre otros atributos, unedificio sustentable maximiza la luz natural, tiene una ventilacin apropiada y

    control sobre la humedad, y evita el uso de materiales con emisin de compuestosorgnicos voltiles (VOC).

    Optimizar prcticas de operacin y mantenimiento.

    Alentar a los operadores y personal de mantenimiento de un edificio a participar enlas fases de diseo y desarrollo del proyecto para asegurar procedimientosptimos de operacin y mantenimiento. Los diseadores pueden especificarmateriales y sistemas que simplifican y reducen los requerimientos demantenimiento, requieren menos agua, energa y qumicos txicos para su

    mantenimiento y que son viables en su costo y reducen los costos de su ciclo devida. Adicionalmente, se deben disear las instalaciones con medidores parallevar el control del progreso de las iniciativas de sustentabilidad, incluyendoreduccin en energa y el uso de agua, y la generacin de desperdicios, en eledificio y en el sitio.

    Que es un edificio verde

    Un edificio verde se define segn el foro internacional de estndares ASTM: es unaconstruccin que suministra los requisitos de comportamiento del edificio al tiempo

    que minimiza la molestias a y mejora el funcionamiento de ecosistemas locales,regionales y globales, tanto durante como despus de su construccin y su vidaespecificada6.

    Un edificio verde optimiza eficiencias en la administracin de los recursos y elcomportamiento operacional; as como minimiza los riesgos a la vida humana y alambiente. El concepto del edificio "Verde" ha atrado la atencin de fabricantes,constructores y reguladores por igual, por la posibilidad de integrar tecnologas ynaturaleza en la edificacin, para proporcionar un ambiente seguro y sano en eldiseo de una envolvente que se comporte eficientemente.

    6Foro ASTM E 2114-01

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    Introduccin

    Desde finales del siglo pasado y hasta nuestros das, se ha ido creando unaconciencia relacionada con la sustentabilidad, el uso de tecnologas de lainformacin y telecomunicaciones por todos los usuarios de un edificio, se havuelto indispensable el incremento de medidas de seguridad y el uso decomplicados sistemas electromecnicos.

    Esto obliga a realizar una reflexin, por un lado analizar los altos costos demantenimiento que se ven involucrados en un edificio que no cuenta con sistemasde automatizacin de sus instalaciones, y por otro lado, la mayor inversin querealiza una empresa es en su personal, por lo que se hace necesario buscar elincremento de la productividad a travs de todos aquellos elementos tecnolgicosque permiten al usuario del edificio ser ms productivo en la tarea a desarrollar,

    todo esto sin sacrificar el confort, es decir, al disear un edificio inteligente se debejugar con estos tres factores cuidando siempre el costo-beneficio, ya que muchasveces la inversin crece y el beneficio es mnimo.

    Por lo anterior para disear un nuevo edificio siempre tomamos en cuenta que eledificio adems de ofrecer seguridad a sus ocupantes, les brinde condicionessuperiores de calidad de vida, al tiempo que racionaliza el uso de energticos ybusca la sustentabilidad, los puntos ms importantes a tomar en cuenta son lossiguientes:

    Que la arquitectura busque envolventes eficientes y el mayor grado deflexibilidad en el diseo de sus espacios, ya que a lo largo de la vida til deledificio, stos sufrirn constantes modificaciones.

    Todas las instalaciones que conforman el edificio, seguridad,telecomunicaciones, elctrica, hidrulica, sanitaria, aire acondicionado, etc.Debern cumplir con normas nacionales e internacionales y buscar almximo su flexibilidad.

    Aplicacin de una plataforma nica de cableado que soporta los sistemasde control, voz, datos y video para un edificio inteligente.

    Aplicacin de sistemas para las telecomunicaciones, proteccin fsica,

    seguridad, ahorro de energa, operacin y automatizacin en un edificiointeligente.

    Una buena operacin del edificio permitir siempre una mxima prevencinde situaciones que pongan en riesgo la vida de sus ocupantes ante la fallade sistemas fundamentales y un buen mantenimiento permitir alargar elciclo de vida del edificio.

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    Presentacin de casos reales

    En este informe se presentan tres casos prcticos, en los que se consideran demanera relevante los conceptos de ahorro de energa, automatizacin ysustentabilidad, que son realmente en lo que me he especializadoprofesionalmente en los ltimos aos.

    Caso 1 Centro Corporativo Santa Fe. Es un edificio que fue construido bajoel concepto de un edificio inteligente y despus de su ocupacin se realizun anlisis del consumo de energa para justificar y plantear nuevasprcticas de uso de los sistemas de iluminacin con tecnologasinnovadoras.

    Caso 2 Edificio inteligente Torre Cuadro. Revisa lo concerniente al concepto

    de un edificio automatizado, nos metemos a detalle de cmo plantear laautomatizacin a travs de un sistema central de monitoreo y control delsistema de aire acondicionado, sistema hidrulico, sistema sanitario y elsistema elctrico.

    Caso 3 Uso del Chilled Beam en un edificio verde.Revisa lo concerniente alconcepto de un edificio verde desarrollamos el concepto y llevamos a cabola justificacin para el uso de un sistema de aire acondicionado llamadochilled beam, que nunca antes se ha instalado en Mxico.

    Dentro del trabajo se desarrolla a fondo cada uno de los conceptos buscando losiguientes:

    Innovacin tecnolgica. En su momento cada uno de los edificios presentsoluciones innovadoras, como fue en el caso 1 el uso de balastroselectrnicos y as poder dimmear la iluminacin en funcin de lascondiciones exteriores.

    Sustentabilidad. La idea fundamental es siempre buscar el uso detecnologas eficientes desde el punto de vista energtico y as lograr abatirlos costos de mantenimiento futuro.

    Automatizacin. En los tres casos existe un sistema de automatizacin quepermite realizar el monitoreo permanente de los sistemas que integran eledificio.

    Flexibilidad. Que los cambios a realizar por las permanentes modificacionesdentro del uso de los espacios tengan el menor impacto posible en lasinstalaciones.

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    CASO I: Centro Corporativo Santa Fe

    1.1 Introduccin

    Desde su construccin y hasta 1994, fecha en la que se invit a High TechServices (HTS), el Centro Corporativo Santa Fe haba venido observando suspatrones en el consumo de energa, de los cuales haciendo un anlisis se intuacierta problemtica.

    Observando las facturaciones del suministro de energa elctrica se habaconsiderado que el Factor de Potencia se encontraba en un buen nivel(F.P.>96%), sin embargo, existan problemas con el suministro del voltaje dealimentacin (23,000 Volts) por parte de Luz y Fuerza del Centro(LyFC) que setuvieron que realizar anlisis de Factor de Potencia en los elementos ms

    importantes del sistema elctrico.Fue necesario revisar los sistemas principales consumidores de energa elctricacomo son: aire acondicionado, iluminacin yel sistema de cargas (elevadores ysistemas hidrulicos).

    1.2 Anlisis de la demanda y el consumo de energa vigente

    Como se indic, se intua un problema con el suministro de energa por parte de laempresa LyFC, lo que dio motivo para realizar diversos estudios asociados con laidentificacin y correccin de dicha problemtica. En este orden de ideas, se

    realiz como se indica enseguida un estudio del Factor de Potencia.

    1 . 2 .1 Es t u d i o d e f a c t o r d e p o t e n c i a

    El Factor de Potencia reportado en las facturaciones elctricas, indicaba queestaba en buen nivel (F.P. superioral 96%); pero la existencia de problemas en elvoltaje de alimentacin (de 23,000 Volts) recibido de LyFC, oblig a realizar unestudio y registro de todos los parmetros elctricos en distintos puntos del CentroCorporativo como fueron: la subestacin receptora, la subestacin de distribuciny algunos otros puntos de mayor carga e importancia. Entre los parmetros

    registrados estaban: Intensidad de corriente por fase, Tensin entre fases (tres valores), Demanda de energa activa por fase, Demanda de energa aparente por fase, Demanda de energa reactiva por fase,

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    Factor de potencia por fase, Distorsin armnica por fase y Frecuencia.

    Se encontr que en todos los puntos se tena un factor de potenciarazonablemente bueno (ideal FP = 1.0, malo FP < 0.9, bueno/regular 0.9 FP 0.99); an as se hacen algunas recomendaciones de instalacin de capacitores,como por ejemplo:

    En la subestacin receptora, para obtener un suministro mejorado de la PotenciaReactiva, as como para obtener una regulacin de voltaje en la instalacinelctrica y as poder reducir los costos de energa y mejorar el funcionamiento demotores, transformadores y los balastros de lmparas, ya que stos ltimos sonlos principales consumidores de potencia reactiva, se propone una opcin para

    elevar la tensin de alimentacin, por medio de la instalacin de un bancoautomtico de capacitores en alta tensin con control por voltaje para elevar esteparmetro a su rango normal de 23,000 Volts y que adems subir el factor depotencia, con el fin de llevarlo a un valor cercano a la unidad, disminuyendo elconsumo de potencia reactiva a un valor por debajo de la penalizacin impuestapor la compaa que suministra la energa elctrica, y as poder disminuir loscostos en los recibos energticos y mejorar el funcionamiento del sistema.

    Otro caso es el propuesto para el tablero regulado (salida de UPS), donde seindica la necesidad de instalar filtros de armnicas debido a los altos niveles de

    distorsiones en corriente, inyectando adems reactivos capacitores para mejorar elfactor de potencia.

    Los armnicos provocan distorsiones en las formas de onda de corriente y voltaje,dependiendo del contenido de los mismos es la cantidad de distorsin. Paracontrarrestar este efecto es necesaria la presencia de filtros, ya sean activos,pasivos o hbridos.7

    1 . 2 .2 Si s t e m a d e a l um b r a d o d e a l t a e f i c i e n c ia

    Los sistemas convencionales de alumbrado, generalmente ya consideran equiposde alta eficiencia que proporcionan ahorros de energa, pero las nuevas

    7Gua de diseo de instalaciones elctricas 08, Captulo L. Schneider Electric.

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    tecnologas en iluminacin demuestran la conveniencia de sustituir stos, porequipos de mayor eficiencia que ya existen en el mercado, obteniendo mayoresahorros de energa y reduccin de los costos de operacin y mantenimiento,debido al incremento en la vida til de las lmparas y balastros, sin afectar el nivel

    de luminosidad en los diferentes espacios de trabajo.

    La instalacin de balastros electrnicos dimmeables proporciona una reduccincontrolada de la iluminacin, que en los casos de falla elctrica o por estrategia decontrol de la demanda, puede disminuir el consumo de energa, atenuando lailuminacin hasta en un 60%.

    El comparativo correspondiente se presenta en las tablas 1.1, 1.2, 1.3:

    Sistema convencional ahorrador Sistema instalado (de mayor eficiencia)

    Luminaria de 61 x 61 cm.con 4 lmparas de 20 W.

    Luminaria de 61 x 61 cm.con 2 lmparas de 36 W (diseo especial)

    Lmpara F20T12 (arranque instantneo,Slimline)

    Lmpara fluorescente compacta PL-L36W/41

    Balastro electromagntico Mark III

    (2 balastros por luminaria)

    Balastro electrnico Mark VII dimmeable

    (1 balastro por luminaria)

    Tabla 1.1: Comparativo del sistema convencional con el sistema propuesto e instalado.

    Vida til ydisipacin de

    calor debalastros

    Sistema convencional Sistema propuesto y colocado

    Mark III = 20,000 hrs.

    (temperatura de operacin 60 C)

    Mark VII = 80,000 hrs.

    (temperatura de operacin 45 C)

    Tabla 1.2: Comparativo de vida til de balastros y disipacin de calor convencional y propuesto ycolocado

    Vida til delas lmparas

    Sistema convencional Sistema Propuesto y colocado

    F20T12 = 9,000 hrs PL-L36W/41 = 10,000 hrs

    Tabla 1.3 Comparativo de vida til de las lmparas

    Lo anterior, represent realizar 4 cambios de balastro Mark III por uno de Mark VII

    Las ventajas de la sustitucin de un balastro electromagntico por uno electrnicoen las lmparas fluorescentes son las siguientes:

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    Permite que exista regulacin (dimmeo) de manera ms sencilla. Ayuda a corregir el factor de potencia. Prolonga la vida til de las lmparas. Incrementa la eficiencia del funcionamiento de la lmpara. No existe el ruido generado por los balastros electromagnticos. Proporcionan un encendido instantneo de las lmparas.

    Analizando de forma cuantitativa el consumo de energa en materia de iluminacindel Corporativo y considerando los datos recabados, se obtuvieron los siguientesresultados comparativos en trminos de consumo y de economa. Los datos quese consideraron fueron los siguientes: el sistema de alumbrado contaba con 3,593gabinetes (luminarias). Se operaba un promedio de 16 horas diarias de lunes aviernes (de 6 a 22 hrs); los sbados operaba 6 horas (de 8 a 14 horas) y losdomingos no operaba, lo cual representaba un total de 86 horas por semana lo

    que significa 3,949 hr/ao. Se tena una tarifa ordinaria media tensin (O-M).

    Beneficios: Cdula de consumo.

    Consumo de energa porgabinete

    Sistema convencionalSistema propuesto y

    colocado

    96 W 80 W

    Tabla 1.4 Cdula de consumo. Sistema convencional contra sistema instalado

    Demanda/

    consumoEnerga Econmico

    demanda 57.488 kW $ 16,403 / ao

    consumo 18,918 kWh/mes $ 31,719 / ao

    Ahorros $ 48,122 / ao

    Tabla 1.5 Comparativo de ahorro de energa y ahorro econmico

    Ahorro por dimmeo de luminarias perifricas: Se analizaron los siguientes datos:810 luminarias existentes en la primera lnea perifrica posibles de dimmear al60%, mientras que en la segunda lnea existan 420 luminarias posibles dedimmear al 20%, todas ellas durante un periodo de 6 horas al da.

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    Demanda/

    consumo

    Energa econmico

    demanda 45.6 kW $13,011 /ao

    consumo 7,108 kWh/mes $11,918 /aoAhorros $24,929 /ao

    Tabla 1.6. Comparativo de ahorro de energa y ahorro econmico

    Par obtener niveles adecuados de iluminacin en un espacio de trabajo se debe,en primer lugar, definir el tipo de actividad a realizar en un espacio especfico parapoder determinar la cantidad de iluminacin adecuada. La iluminacinrecomendada para oficinas corporativas es la siguiente8:

    Salas de conferencia: 300-500 lux Lobby: 100 lux, recepcin: 150 lux, pasillos: 200 lux

    Oficinas generales y privadas: 300 lux a 750 Lux

    La orientacin de las luminarias es de suma importancia debido a que se evitanlos reflejos y deslumbramientos especialmente en espacios de trabajo.

    Ahorro por reduccin de temperatura de operacin del balastro: Los balastroselectrnicos presentan una gran ventaja en trminos de reduccin de temperaturade operacin con respecto a los balastros electromagnticos. Debido a que lasluminarias estaban disipando ms calor, en esa medida se incrementaba elconsumo de aire acondicionado, es por ello, que se analiz este casoconsiderando los datos que a continuacin se indican (Tabla 1.7). Y estos ahorrosse vieron reflejados en este sistema.

    Patrn de consumo Sistema

    50 W/m2 100% contactos y alumbrado

    30 W/m2 60% alumbrado

    20 W/m2 40% contactos

    Tabla 1.7 Valores determinados para el clculo de la disipacin de calor

    8IES Lighting Handbook, Application Volume, 1987, Illuminating Engineering Society ofNorth America.

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    Para el sistema de aire acondicionado se consider una carga trmica total de 115W/m2, la cual ser abatida por 4 enfriadores de 244 kW cada uno, lo querepresenta un total de 976 kW. Para el sistema de alumbrado y contactos seconsider una carga de 50 W/m2.

    Tambin se realiz el anlisis en los sistemas de balastros; el balastro Mark IIIopera a una temperatura de 60C, mientras que el Mark VII opera a unatemperatura de 45C (vase Tabla 1.8).

    Sistema Disipacin calor oC Consumo por rea

    (W/m2)

    Mark III 60 30.0

    Mark VII 45 22.5

    Ahorro 15 7.5

    Tabla 1.8 Ahorro por reduccin en disipacin de calor

    El ahorro obtenido en la iluminacin tambin impact en el ahorro en losenfriadores (sistema de aire acondicionado), involucrando slo tres de los cuatroexistentes.

    Ahorro econmico por reduccin de la carga trmica

    Demanda/Consumo Energa Econmico

    demanda 47.73 kW $ 13,619 /aoconsumo 15,707 kWh/mes $ 26,335 /ao

    Ahorros $ 39,954 /ao

    Tabla 1.9 Ahorro en demanda, consumo y econmico

    Ahorro por reemplazo de balastros = $ 32,840 /ao

    Ahorro por reemplazo de lmparas = $ 13,940 /ao

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    Resumen de Ahorros

    -Ahorro por eficiencia $ 48,122 /ao-Ahorro por dimmeo $ 24,929 /ao-Ahorro en aire acondicionado $ 39,954 /ao-Ahorro por reemplazo de balastros $ 32,840 /ao-Ahorro por reemplazo de lmparas $ 13,940 /ao

    Total $ 159,785 /ao

    Tabla 1.10 Resumen de ahorros.

    Inversin:Se considera la diferencia entre el sistema convencional y el sistemainstalado.

    Sistemaconvencional

    Balastro Mark III = $ 60.00 Por gabinete = $ 120.00

    Lmpara F20T12 = $ 16.25 Por gabinete = $ 65.00

    Total = $ 185.00

    Tabla 1.11 Anlisis econmico del sistema convencional

    Sistema instalado:

    Balastro Mark VII = $ 295.00 Por gabinete = $ 295.00

    Lmpara F20T12 =$ 31.20 Por gabinete = $ 62.40

    Total = $ 357.40

    Tabla 1.12 Anlisis econmico del sistema propuesto e instalado

    Incremento total de la inversin = 3,593 gab. x (357.4 - 185.0) = $ 619,433

    Tiempo simple de recuperacin (T.S.R) = ($619,433)/($159,785 /ao) = 3.9aos

    El cambio del sistema convencional por el sistema instalado, representa unareduccin del nivel de iluminacin que se muestra a continuacin:

    Sistema convencional = 68 lm/W x 96W=6,528 lmenes

    Sistema instalado= 81 lm/W x 80W =6,480 lmenes

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    Porcentaje de reduccin = [(6,528 - 6,480) / 6,528] x 100% = 0.73 % (menor al 1%)

    El Porcentaje de reduccin en el sistema instalado no representa un descensoimportante en niveles de iluminacin ya que es menor al 1% y a que se respeta la

    luminosidad (lux) requerida para los diferentes espacios de trabajo en oficinas.Cabe mencionar que el sistema de alumbrado estaba basado principalmente enlmparas fluorescentes, aunque en ocasiones por cuestiones decorativas, seinstalaron lmparas incandescentes para crear ambientes creativos y confortables,acentuando las texturas de los objetos y lograr que los muebles luzcan msllamativos y atractivos; sin embargo, no olvidando nuestro objetivo, se buscdentro de la categora de luz incandescente la luz halgena, la cual es ms blancaque la luz incandescente estndar, teniendo una temperatura de color de 3,000 K,mayor vida til (hasta 3,000 horas de uso), bajo costo de mantenimiento, ahorro

    de energa y un mayor flujo luminoso. Entre las lmparas halgenas instaladas sepueden citar las de bajo voltaje MR-16 y lmparas reflectoras PAR.

    Dentro de los otros tipos de lmparas instaladas, se tenan 15 lmparas deaditivos metlicos de 175 Watts y 54 lmparas de vapor de sodio de alta presinde 35 Watts, las cuales tenan las ms altas eficiencias (125 lmenes por Watt).

    1 . 2 .3 U s o d e s is t e m a s d e v o lu m e n d e a i r e v a r i ab l e ( V A V )

    Los sistemas de calefaccin, ventilacin y aire acondicionado (HVAC) representanuna parte muy importante de los costos de operacin de los edificios. Si

    aseguramos que estos sistemas trabajen con mxima eficiencia habremosconseguido importantes ahorros. La clave para identificar las oportunidades deeficiencia energtica en sistemas HVAC es comprender el perfil de operacin delsistema que se refiere al calentamiento y enfriamiento.

    Los sistemas convencionales de aire acondicionado son del tipo multi-zona yconsisten de unidades manejadoras de aire(UMA). Y aunque este sistema brindaun buen control climtico, desperdicia gran cantidad de energa y de maneraconstante debido a que los ventiladores (UMA's) operan continuamente a lascondiciones mximas de diseo, no tomando en consideracin que la mayora de

    los edificios tpicamente operan a plena carga menos del 5 % del tiempo yemplean la mayora de las horas de operacin en cargas cuyo rango va del 40 %al 70 % de su capacidad de carga total.

    Para reducir el uso de energa en el sistema multi-zona se emple la estrategia deconvertirlo a un sistema de tipo volumen de aire variable (VAV). Ya que lossistemas VAV reducen significativamente los requerimientos de energa

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    Este sistema consiste en suministrar aire fro a cada planta, desde unamanejadora de aire (UMA), y a travs de ductos de lmina y terminales (cajas devolumen variable), hasta cada espacio las terminales controlarn el suministrode aire a cada local, para neutralizar la carga trmica, y como el volumen de aire

    es proporcional a la carga trmica, se reduce sta, por la variacin en laincidencia de los rayos del sol sobre los cristales, variando la temperaturaexterior, por un bajo nivel de alumbrado o por bajo nivel de ocupacin. El volumende aire requerido se reducir al mnimo necesario, ya que el sistema esauto-ajustable.

    Al disminuirse los factores anteriores se reducirn las necesidades de aire en lasdiferentes reas, lo cual ser detectado por el sensor de temperatura(termostato de cuarto), que se instalar en cada zona. El sensor de temperaturacerrar parcialmente la compuerta de la caja de control de volumen por medio

    de un operador electrnico, que son suministradas por la caja. Al cerrarse lascajas crean presin en el ducto principal, en el cual se instalar un sensordiferencial de presin, para que opere al variador de frecuencia, que gobierna lavelocidad del motor y por ende la del ventilador de la manejadora que alimenta deaire al ducto, consiguiendo un ahorro energtico significativo cuando el sistema deHVAC requiere menos de un 100 % de uso.

    El gasto volumtrico de aire se controla en las cajas terminales y la velocidad delventilador debe responder a los requerimientos del sistema. Debido a que lacapacidad del ventilador es directamente proporcional a su velocidad y la potencia

    requerida es proporcional al cubo de la velocidad, sta debe disminuir cuando elgasto volumtrico decrece. Para estos sistemas la fuente de potencia ideal es elmotor elctrico de velocidad variable.

    El sistema de control para un volumen de aire variable VAV recibe seales determostatos ubicados en las zonas acondicionadas y acciona abanicos (colocadosen o cerca de la zona) para regular el flujo de aire fro y mantener la temperaturadeseada en las zonas. Si la temperatura en la zona sube, el termostato enva unaseal al sistema de control para abrir los abanicos y permitir mayor flujo de aire.

    Otra muy buena razn para usar los sistemas VAV (figura 1.1) es el potencial deahorro de energa al operar los sistemas a cargas parciales, lo cual deriva en otrosdos beneficios adicionales. Uno es la reduccin del volumen de aire mediante elvariador de frecuencia y como consecuencia menor consumo del motor delventilador. El segundo es la reduccin del flujo de aire a travs del serpentn deenfriamiento lo cual ocasiona que el sistema de refrigeracin disminuya sucapacidad para estabilizar la temperatura del aire primario, y como consecuencia

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    un ahorro de energa en refrigeracin comparado con una operacin a plenacarga.

    Figura 1.1 Sistema volumen de aire variable(VAV)

    1 . 2 .4 S is t e m a d e c o n t r o l in t e l i g e n t e p a r a e l co n t r o l d e d em a n d a

    y r o l a d o d e c a r g a

    La caracterstica del control de demanda (DL) y rolado de carga (LR) es la dereducir el costo por consumo de energa por medio de deshabilitar cargas. Lascargas son fsicamente equipos que el control DL/LR apaga. El control dedemanda (DL) trabaja con los picos de demanda, el rolado de carga (LR) trabajacon el total de la demanda, reduciendo los costos por consumo del edificio.

    El control de carga acta generalmente sobre las cargas que consumen energaelctrica. Para usar DL/LR, se definen grupos de cargas y dentro de estos gruposse asocian cargas, segn las caractersticas del edificio.

    Para esta aplicacin se definen cuatro grupos con 500 cargas (como mximo)dentro del grupo.

    Proceso del control de demanda (DL) :El control de demanda repite cada minutolo siguiente:

    1. DL toma la lectura de los KW.2. DL proyecta el intervalo de demanda para el consumo. Si no existen cargas

    disponibles para reducir el consumo, el proceso genera un reporte cuandoel promedio excede el lmite establecido.

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    3. Si la demanda proyectada est sobre el pico de demanda establecido, DLcalcula la correccin requerida. Esta correccin es el objetivo del procesopara reducir el consumo.

    4. Si la demanda proyectada est sobre el consumo establecido, el proceso

    selecciona cargas disponibles con prioridad 4, hasta que se alcanza elobjetivo. El proceso constantemente rota las cargas para rehabilitarlas.

    El proceso no acta sobre las cargas si:

    La carga est asegurada. La carga est deshabilitada, fuera de lnea o en alarma. La carga est apagada La carga est controlada por una prioridad ms alta. La carga ha sido encendida en un tiempo menor del especificado en

    el tiempo mnimo de encendido. La carga est habilitada, en lnea y en alarma Las cargas han sido rehabilitadas por los proceso de DL/LR y estn

    dentro del lmite establecido para el tiempo mnimo derestablecimiento.

    5. Si el proceso est habilitado y las cargas con prioridad 4 no satisfacen elobjetivo, se habilitan las cargas disponibles con prioridad 3 hasta quesatisface el objetivo.

    6. Si an no se llega al objetivo, el proceso habilita las cargas con prioridad 2y luego prioridad 1.

    7. Si el proceso no alcanza el objetivo an con todas las prioridades

    habilitadas, se genera una alarma indicando que no se puede alcanzar elobjetivo; una vez que se est alcanzando el objetivo se genera una alarmaindicando que el proceso est en condiciones normales de trabajo.

    8. Tambin se pueden seleccionar cargas manualmente para reducir elconsumo. Para ello se escogen las siguientes cargas:

    Las cargas que no estn habilitadas o controladas por el proceso deDL.

    Aquellas cargas que reflejen considerablemente el consumo en elmedidor.

    9. El proceso compara el intervalo de tiempo de cada carga que ha sidoseleccionada para disminuir el consumo, con el mnimo tiempo deseleccin. Cuando este tiempo es alcanzado, el proceso verifica: el overridede confort, si es especificado, los reportes de estatus en lnea, habilitado yalarma, entonces el proceso rehabilita la carga.

    10. El proceso compara el intervalo de tiempo de cada carga que ha sidoseleccionada para disminuir el consumo con el mximo tiempo de

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    seleccin, cuando este tiempo ha sido alcanzado el proceso deshabilita lacarga.

    Proceso del rolado de carga (LR):El rolado de carga repite cada minuto lo

    siguiente:

    1. El proceso suma la relacin de carga, para las cargas seleccionadas en laprioridad 3 de DL.

    2. Si el ahorro del proceso est debajo del establecido, el proceso seleccionalas cargas con prioridad 3 del proceso DL, hasta alcanzar el valorestablecido.

    El proceso LR no selecciona las cargas si: La carga est asegurada La carga est deshabilitada, fuera de lnea o en alarma La carga est apagada. La carga est controlada por una prioridad ms alta. La carga ha sido encendida en un tiempo menor del especificado en

    el tiempo mnimo de encendido. La carga est habilitada, en lnea y en alarma. Las cargas han sido rehabilitadas por los procesos de DL/LR y estn

    dentro del lmite establecido para el tiempo mnimo derestablecimiento.

    3. Si el proceso no alcanza el objetivo con la prioridad 3, se genera unaalarma indicando que no se puede alcanzar el objetivo; una vez que se estalcanzando el objetivo, se genera una alarma que indica que el procesoest en condiciones normales de trabajo.

    4. El proceso compara el intervalo de tiempo de cada carga que ha sidoseleccionada para disminuir el consumo con el mnimo tiempo de seleccin.Cuando este tiempo es alcanzado el proceso verifica el override de confort,si es especificado, los reportes de estatus en lnea, habilitado y alarma,

    entonces el proceso rehabilita la carga.

    5. El proceso compara el intervalo de tiempo de cada carga que ha sidoseleccionada para disminuir el consumo con el mximo tiempo deseleccin, cuando este tiempo ha sido alcanzado, el proceso deshabilita lacarga.

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    Se determin cul era el ahorro, cuando cada carga era necesaria para losocupantes o el proceso.

    Los procesos de DL/LR operan con el principio de que algunas cargas no son

    crticas o no siempre son requeridas bajo ciertas circunstancias. Por ejemplo sepuede determinar:

    Los ventiladores que han estado operando por una hora se pueden apagarnormalmente, por un lapso de 10 minutos ms.

    Una unidad manejadora de aire puede ser apagada normalmente 15minutos antes de que se sienta algn cambio en el rea a acondicionar.

    Iluminacin decorativa no debe ser un valor adicional al costo asociado conel pico de demanda.

    Relacin de cargas:

    Para el proceso DL/LR se seleccionan las cargas de una forma tal que sesatisfaga el objetivo determinado, es necesario que se determine el porcentaje dela relacin de cada carga. El ahorro esperado se identifica una vez seleccionadauna carga. Por ejemplo un ventilador se debe relacionar con una carga de 10kW.

    Rolado de cargas:

    Para determinar las cargas que consumen energa, por ejemploventiladores y bombas:

    Asignar una prioridad 3, esto significa que estas cargas son candidatospara los proceso de DL y LR.

    Limitador de demanda:

    Determinar las cargas que pueden aplazar, pero no reducen el consumo dedemanda.

    Identificar las cargas que puedan aplazar sin impactar significativamente elconsumo de demanda, durante los periodos que puedan tener horario obajo condiciones que se puedan definir.

    Si el impacto de las cargas es mnimo se asigna una prioridad de 4. Si el impacto de las cargas es poco mayor a las anteriores se asigna una

    prioridad de 3 2. Revisar todas las cargas que no tengan prioridad, identificando cual podra

    ser seleccionada como ltimo recurso para reducir cargos en el consumode energa y asignar una prioridad de 1.

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    Establecimiento de tiempos de seleccin:

    Tiempo que puede una carga ser apagada antes de que genere

    algn problema al proceso. Una vez deshabilitada la carga por el proceso, sta podr ser

    rehabilitada pasando la etapa crtica. Necesidad de requerir un override para interactuar la carga en casos

    especiales.

    Demanda posible de controlar = 365.65 kW(en el peor de los casos: 182.83kW).

    Beneficios: Ahorro en demanda = $ 52,167 /aoAhorro en consumo = $ 31,856 /aoAhorro Total = $ 84,023 /ao

    Inversin: La inversin ya est incluida en el sistema de automatizacin(sistema inteligente)

    Acciones y medidas incluidas en el Sistema Inteligente:

    a) Control del encendido y apagado de luminarias en todas las reas, parailuminar slo las zonas que lo requieran.

    b) Programa de control de equipos de aire acondicionado a base determostatos en cada de volumen de aire variable (VAV), teniendo unaregulacin ptima y sin desperdicios de energa, por la medicin real de latemperatura.

    c) Programa de control de equipos de aire acondicionado a base de controlesde velocidad ajustada que operan a cargas parciales, reduciendo elconsumo de energa a valores reales de carga.

    d) Planeacin de paros de equipos de fuerza y de alumbrado, reducindolasdemandas mximas elevadas y por ende los altos costos de demanda

    elctrica.e) Registros sistematizados de los consumos elctricos diarios, a travs de PCdel cuarto de control.

    f) Anlisis de prdidas de energa en los transformadores, por medio de lamedicin de temperatura del aceite, y mandar una seal en caso de pasarla temperatura de diseo.

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    1.3 Polticas para el ahorro de energa

    Se consider la sugerencia y en su caso implementacin de las siguientesmedidas con el objeto de incentivar el ahorro de energa.

    1. Eliminacin de horarios nocturnos para utilizar ms eficientemente la luznatural

    2. Realizacin de la limpieza por secciones para evitar encender todo eledificio.

    3. Los sistemas operativos para el ahorro de energa, fueron integrados en elsistema inteligente, el cual opera en base a set point establecidospreviamente, permitiendo atenuar carga (dimmeo de luminarias) o paro totalde cargas, para evitar rebasar la demanda mxima fijada.

    1.4 Acciones correctivasLas medidas aplicadas son el resultado de la experiencia acumulada encuestiones de sistemas de control, automatizacin y oportunidades de ahorro deenerga en edificios, por la empresa consultora HTS, fungiendo como asesoradesde el inicio del proyecto.

    a) Alumbrado de alta eficiencia tanto para reas de trabajo como en las reasdecorativas.

    b) Balastros electrnicos dimmeables para la atenuacin de la cargac) Optimizacin del uso del aire acondicionado. Uso de variadores de

    velocidad electrnicos para proporcionar la energa correspondiente a lacarga requerida, sin derroche de ella.

    d) Uso de cajas de volumen de aire variable y termmetros en cada rea paraproporcionar las condiciones de confort ptimas mnimas requeridas por elpersonal y los sistemas computarizados.

    e) Control de las cargas por programas establecidos de reduccin de lademanda elctrica.

    f) Instalacin de vlvulas de 3 vas en el sistema de agua helada del aireacondicionado, evitando la re-circulacin de agua helada, cuando no se

    requiera.g) Toma de temperaturas de los transformadores, para el anlisis de prdidasde energa.

    h) Registro de lecturas de consumo de energa en el cuarto de control.

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    1.5 Monitoreo y anlisis de indicadores

    La eficiencia del uso de energa en edificios comerciales de oficinas, se ilustramejor en trminos de uso anual de energa por unidad de rea.

    El Corporativo Santa Fe contaba en 1995 con una rea total construida de 61,330m2 (660,150 ft2). Debido a que se trataba de un edificio nuevo slo el 85% deledificio estaba ocupado (561,128 ft2), adems la carga elctrica se estabaestabilizando, por lo que se tomara el ltimo mes facturado, el cual es el valormximo registrado, en el periodo de operacin.

    El consumo mximo registrado fue en el mes de abril de 1995, alcanzando unvalor de 588,000 kWh. Los parmetros nacionales e internacionales, seencuentran en unidades americanas; por lo que, se hara su conversin en

    BTU = 7'056,000 kWh/ao = 7.225 x 1010BTU/ao

    Indicador = Energa anual / rea construida

    Parmetro elctrico = 12.57 kWh/ft2anual. En el sistema ingls= 128,758 BTU/ft2anual

    (' "Fuente BTU" denota la energa del combustible necesario para producir laenerga utilizada en un edificio. La fuente de energa es proporcional al costo de laenerga pero, a diferencia del costo, la fuente de energa permite que el

    funcionamiento del edificio se compare de un ao al otro sin considerar lainflacin. La electricidad, por ejemplo, requiere unos 10,239 Fuente BTU en laplanta generadora para producir un kWh en el usuario.

    1.6 Innovacin y mejora

    El objetivo fue revisar de forma peridica las inversiones en modernizacintecnolgicas en el campo de equipamiento.

    1. Con base en el sistema inteligente, se pueden obtener los registrossistematizados de los consumos de energa elctrica de los

    transformadores principales.2. Con base en el sistema Metasys9del sistema inteligente, se opera el control

    de demanda y rolado de cargas, manteniendo al mnimo valor establecidola demanda.

    9 Metasys es una arquitectura de control, desarrollada por Johnson Controls

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    3. Se encuentran instalados termmetros, que le indican al sistema inteligentela carga en que operarn las cajas de volumen de aire variable y stas a suvez, indican a las unidades manejadoras el porcentaje de carga a operarpor medio de la presin esttica de los ductos de aire acondicionado.

    4. Se tienen instalados sensores de presencia en las oficinas, para el controldel personal.

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    CASO 2: Torre Cuadro

    2.1 Introduccin

    A mediados de los aos 90 se hace necesario empezar a considerar lainterrelacin que existe entre la construccin de inmuebles y los ahorroseconmicos que no necesariamente se reflejaban en la disminucin de lospresupuestos y/o en la calidad de los materiales sino en la operacin misma delda a da. Por ello, se trata de encontrar los mtodos y las tecnologas quepermitieran, desde su operacin cotidiana, generar ahorros, propiciaran laactualizacin y la innovacin.

    En el trabajo realizado en esta Torre Cuadro, se pone de manifiesto esa intencin.Se hizo una ingeniera que considera la concentracin de distintos sistemas que

    consumen energa en un solo sistema, de tal manera que se permitiera lasupervisin y control; la toma de medidas preventivas y correctivas desde un solositio tanto fsico como lgico.

    Fue necesario contar con sistemas que ayudaran a generar un ambiente detrabajo productivo y eficiente el cual redujera los costos de supervisin, control,operacin, mantenimiento y consumo de energa, por ello se empleara laautomatizacin con la que a travs de la optimizacin de sus elementos bsicos(aire acondicionado, elctrico e hidrulico) ayudara a los propietarios, operadoresy ocupantes a realizar sus propsitos en trminos de costo, confort, comodidad,

    seguridad y flexibilidad.

    El sistema de automatizacincontrola ymonitorea los parmetros de operacin delos diversos componentes tales como: sistema de aire acondicionado, elctrico ehidrulico (que incluye unidades manejadoras de aire (UMA), unidadesgeneradoras de agua helada (Chillers), ventiladores de extraccin, equipos deprecisin (Liebert), unidades lavadoras de aire y bombas de agua helada, tableroselctricos, planta de emergencia, subestacin, bombas de agua, cisternas ycrcamos.

    El trabajo, en consecuencia, muestra un panorama general sobre el diseo ydesarrollo del proyecto de Ingeniera de Automatizacin de los sistemas de aireacondicionado, hidrulico y elctrico, considerando criterios, recomendaciones,lineamientos, estndares y normas nacionales e internacionales as, como lasnecesidades y especificaciones generales y particulares.

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    El edificio, est conformado de la manera siguiente: se dise estructuralmentecon 12 niveles (proyecto ejecutivo completo), construidas 11 plantas ms azotea yalbergara:

    Stano 2, estacionamientos Stano 1, estacionamientos Planta conjunto Planta baja Primer nivel. Segundo nivel. Tercer nivel. Cuarto nivel. Quinto nivel Sexto nivel Sptimo nivel Octavo nivel, nivel de crecimiento Azotea

    El objetivo de la automatizacin consiste en obtener un control automtico de lossistemas que se integran. Cada sistema por s mismo genera informacin crticade operacin. Por ello, toda la informacin de todos los sistemas es recolectada enun histrico capaz de registrar y graficar los diferentes parmetros del sistemacomo un todo.

    El sistema de monitoreo central concentra toda la informacin de los diferentessistemas de automatizacin y muestra las condiciones de operacin, alarmas ytendencias de monitoreo y en algunos equipos, informacin sobre comandos deoperacin.

    El operador conoce los equipos y accesorios que controlan cada uno de losequipos del sistema de aire acondicionado, y monitoreo de equipos en lossistemas hidrulicos y elctricos

    2.2 Sistemas automatizadosLos sistemas que se integran a una automatizacin nica o central (Figura 2.1)son:

    o Aire acondicionadoo Elctricoo Hidrulico

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    Figura 2.1 Diagrama de Sistema de Automatizacin

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    Esta integracin tuvo el propsito de obtener beneficios econmicos, ambientalesy tecnolgicos para el usuario, el propietario y los operadores. Se podra decirentonces que este sistema es una de las mayores herramientas para convertir aun inmueble en un edificio inteligente.

    2.2.1 Caractersticas de los sistemas automatizados

    El sistema tiene la capacidad de autonoma, ordenando arranque y paro deequipos, presentando en forma clara las incidencias, comprimiendo yracionalizando los costos de prdida de tiempo, permitiendo el control de todas lasinstalaciones en ausencia de personal especializado preseleccionando las alarmasurgentes y comunicndolas al personal de guardia en forma clara y precisapermitiendo aligerar los costos relacionados con los equipos de mantenimiento;estos sistemas regulan tambin el mantenimiento preventivo a travs de unaprogramacin preestablecida logrando reducir el nmero de reparacionesinesperadas y los tiempos muertos de maquinarias y equipos.

    Por lo anterior, se cuenta con un equipo moderno tecnolgicamente hablando,capaz de conseguir los siguientes factores.

    Supervisin total de todas las instalaciones por una persona desde un puntode control (centro de control)

    Mayor seguridad al centralizar un elevado nmero de alarmas. Mnimo tiempo de respuestas a las alarmas y averas, al presentarse la

    informacin plenamente interpretada en el cuarto de control, permitiendo aloperador, personal de mantenimiento y seguridad una actuacin inmediata.El sistema posibilita la solicitud autnoma, de ayuda exterior.

    Control de grado de confort debido a la constante supervisin de lascondiciones ambientales y la inmediata actuacin sobre los elementos quelas controlan.

    Ahorro energtico como consecuencia de su poder de actuacin inmediataen aquellos puntos en que las instalaciones han dejado de ser aprovechadaso donde existe un exceso de consumo respecto de las necesidades, oalejamiento de los parmetros de funcionamiento.

    Mantenimiento preventivo de las instalaciones, como consecuencia de lamejor vigilancia sobre el sistema y de la posibilidad de actuar desde el panel.

    Disminucin de averas como consecuencia de la constante supervisin delos equipos por el sistema.

    Disminucin del tiempo de bsqueda de averas, dado que el equipo lasseala inmediatamente al producirse stas.

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    Anlisis y valoracin de rendimientos a partir de los datos almacenados,obteniendo diversos estudios referentes a consumo, tiempo defuncionamiento de equipos, frecuencia de averas, etc.

    Optimizacin del sistema al utilizar racionalmente instalaciones con el grado

    ptimo de aprovechamiento y conservacin.

    2.2.2 Arquitectura del sistema

    Principales elementos del sistema: El sistema consta de una estacin de trabajopermanente, un controlador central de red y una red primaria (Figura 2.2) que loscomunica y en la cual se pueden agregar estaciones adicionales si se requieren.Desde este punto neurlgico, comienza una red de comunicacin a, y entrecontroladores de aplicacin especfica(CAEs), as como a interfaces especialespara equipos perifricos (planta de emergencia, subestacin y tableros deIluminacin).

    Una red secundaria desde controladores, permite la comunicacin con lainstrumentacin de los equipos, la cual permite la implementacin de estrategiasde monitoreo y control para automatizar la operacin de las instalaciones delinmueble de manera eficiente. Dado que la programacin de operacin de losequipos reside en los CAE's, el sistema funciona an si uno o ms controladoressalen de operacin o se interrumpen las lneas de comunicacin.

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    Figura 2.2 Esquema de los elementos principales del sistema

    Los equipos de control y monitoreo (controladores de aplicacin especfica), se

    alojan junto a los equipos de aire. Tomando los parmetros de operacin de cadauno de ellos, se definen los parmetros a monitorear y las acciones necesarias acontrolar, con el propsito de tener un ptimo funcionamiento de los sistemas.

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    2.3 Componentes del sistema de automatizacin

    2.3.1 Centro de control

    El cuarto de control central, cuenta con una computadora, impresora de eventos

    donde se exhiben, mediante listados, los parmetros de los equipos einstalaciones, con el propsito de llevar registro y estadstica del estado de losequipos y sus insumos. Adicionalmente, se registra el historial del comportamientode cualquier equipo y el acumulado de tiempo cado de las diferentescomponentes de las instalaciones (Figura 2.3).

    Figura 2.3 Control de Red NAE.El cuarto est provisto de alimentacin elctrica para los equipos a instalarse.Tambin cuenta con aire acondicionado para dar confort y ayudar a disipar el calorgenerado por el equipo. La iluminacin es difusa con la coloracin e intensidadnecesaria para un trabajo continuo sin que produzca deslumbramientos ni reflejosmolestos en la superficie de las pantallas de los monitores.

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    2.3.2 El controlador de red

    El controlador de red (NAE), es el administrador del edificio de todo el sistema deautomatizacin (Figura 2.4), ya que en l se concentran las seales enviadasdesde todos los controladores de aplicacin especfica (CAEs), y tiene como

    funciones:

    Coordinar los equipos Controlar horarios de funcionamiento Controlar los equipos Recibir las alarmas y eventos Administrar las comunicaciones remotas

    Figura 2.4 Controlador de red

    2.3.3 Comunicacin

    Todos los controladores (CAE's) y la estacin de trabajo se encuentran en una redde comunicacin BACnet Network local, que permite la intercomunicacin directaentre ellos (Figura 2.5). El intercambio de datos, seales de control, desincronizacin y alta o baja de cambios se basa en una identificacin lgica de

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    cada equipo y puede llevarse a cabo desde cada elemento en la red (con lasclaves de acceso adecuadas), sin estar restringido por el hardware o por elmanejo del sistema.

    Figura 2.5 Comunicacin de red

    Desde el Cuarto de Control Central se origina la Red Primaria BACnet Networks(Ethernet) de comunicacin a, y entre Controladores de Aplicacin Especfica(NAE), as como a interfaces especiales para equipos perifricos, (como en elcaso de las unidades generadoras de agua helada, UPS, Lieberts, planta deemergencia, TGE, TGN, etctera).

    Una Red Secundaria Field Bus (MS/TP) desde el control NAE hace posible lacomunicacin entre los controladores de campo y la instrumentacin de losequipos, lo que permite la implementacin de estrategias de monitoreo y controlpara automatizar la operacin de las instalaciones del inmueble de maneraeficiente.

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    Los tipos de red que integran la totalidad del sistema son:

    De controlador de red a estacin de trabajo: BUS BACnet Network(Ethernet)

    De controlador de red a controladores unitarios y entre ellos: Field BUSBAcnet (MS/TP) (cable torcido y blindado) De controladores unitarios a instrumentacin correspondientes: Seal

    analgica o binaria (cable torcido y blindado) De tableros de iluminacin maestros a tableros de iluminacin esclavos

    UTP cat-5e.

    El diseo de la red cuenta con las siguientes caractersticas:

    Alta velocidad de transferencia (MS/TP 19,200 bps) para el reporte de

    alarmas, rpida generacin de reportes para mltiples controladores y elcargado o descargado eficiente entre dispositivos de la red.

    Soportar cualquier combinacin de controladores y estaciones de trabajo. Deteccin de fallas en los dispositivos residentes en la red. Es capaz de

    reconfigurar automticamente los dispositivos para la ejecucin defunciones especificadas.

    Capacidad de almacenar mensajes de alarmas para prevenir que lainformacin se pierda.

    Deteccin de errores, correccin y retransmisin para garantizar la

    integridad de la informacin. Definicin automtica de dispositivos para prevenir prdidas de alarma e

    informacin, y restablecimiento del reporte de alarmas en caso de que undispositivo operacional no responda.

    Los componentes de la red y protocolos permiten el acceso con otrasaplicaciones en red. El sistema usa protocolos industriales estndares.

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    2.3.3 Protocolos de comunicacin

    Un punto muy importante para la configuracin de un sistema de automatizacin ycontrol es el protocolo en el cual trabaja cada uno de los equipos de los diferentes

    sistemas a monitorear/controlar.

    Un protocolo de comunicacin es en general, como un idioma, un conjunto deconvenciones que gobiernan el formato y el tiempo de intercambio de mensajesentre dos entidades que se estn comunicando. Los fabricantes de sistemas decontrol basado en microprocesadores han establecido mtodos de comunicacinpropios.

    Un protocolo abierto contina siendo un protocolo, pero a diferencia de losprotocolos propios, ste es publicado por un vendedor, para que est abierto a

    proveedores de otras marcas que deseen usarlo para establecer comunicacincon sus productos. El mayor propsito de esto es el inters comercial para integrarestos controladores a los suyos con el objeto de comunicar los controles de cadaespecialidad de manera coordinada, a esto se le conoce como interoperabilidad,que es la posibilidad de conectar sistemas de control de diferentes proveedores enun sistema central de automatizacin para que funcionen organizadamente.

    Para hacer integraciones segn las necesidades del inmueble, con la tranquilidadde que se emplea un estndar que permite certificar el nivel de cumplimiento delos productos, y sin el inconveniente de atarse a una sola marca, se han

    establecido dos protocolos abiertos:

    Protocolo BACnet: desarrollado y publicado por ASHRAE (Sociedad Americana deIngenieros en Calefaccin, Refrigeracin y Aire Acondicionado). Es el protocolopara elaborar una red de Controles de Automatizacin de edificio y control deaplicaciones tales como calefaccin, ventilacin y control del aire acondicionado,control de la iluminacin, control de acceso y sistemas de deteccin de incendio yequipos asociados.

    Este protocolo permite integraciones a travs de redes Ethernet y protocolo

    TCP/IP que permite su uso en Internet; punto a punto sobre RS-232; Master-Slave/Token-Passing; sobre RS-485.

    Protocolo Modbus:es unprotocolo decomunicaciones basado en la arquitecturamaestro/esclavo o cliente/servidor, diseado en1979 porModicon para su gamade controladores lgicos programables (PLCs). Convertido en un protocolo de

    http://es.wikipedia.org/wiki/Protocolohttp://es.wikipedia.org/wiki/Comunicacioneshttp://es.wikipedia.org/wiki/1979http://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Modicon&action=edit&redlink=1http://es.wikipedia.org/wiki/Controlador_l%C3%B3gico_programablehttp://es.wikipedia.org/wiki/Controlador_l%C3%B3gico_programablehttp://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Modicon&action=edit&redlink=1http://es.wikipedia.org/wiki/1979http://es.wikipedia.org/wiki/Comunicacioneshttp://es.wikipedia.org/wiki/Protocolo
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