INTRODUCCIÓN

Los Sistemas de Gestión y Control en las Instalaciones Térmicas, tienen como misión ajustar la producción y distribución de frío y calor a la demanda real, para conseguir el máximo confort con el mínimo consumo energético, reduciendo así el impacto medioambiental.

La optimización energética no solo reduce costes, sino que también contribuye a prácticas sostenibles, un aspecto valorado tanto por los clientes como por los inversores.

En las instalaciones hoteleras la producción de frio y calor representa el mayor consumo energético. 

Los Sistemas de Gestión y Control integran maquinarias de producción que disponen de controles propios y otras maquinarias y elementos que responden a ordenes directas.

Un Sistema de Gestión y Control tiene que conocer las singularidades de cada maquina y los controles de los que va dotada, aprovechando sus recursos, sin interferir en sus funcionamientos.

Si el Sistema de Gestión y Control no está correctamente implementado y gestionado, se producen perturbaciones en el funcionamiento que afectan al confort y penalizan y a veces gravemente el consumo energético, es una fuente de averías y reduce la vida útil de maquinarias elementos y equipos.

En este articulo se analiza el enfoque que es preciso darle a un Sistema de Gestión y Control en la Producción de Refrigeración y Calefacción de una Instalación Centralizada.

Existe la percepción de que los sistemas centralizados tienen un mayor consumo que los sistemas de volumen de refrigerante variable y esa percepción a veces se basa en hechos objetivos, al comparar sistemas perfectamente programados, como son los de refrigerantes variables, con sistemas gestionados por diversos actores en el que intervienen múltiples elementos y requiere de un diseño y de una programación realizada por técnicos con un alto grado de cualificación.

Es cierto que se observan numerosas patologías en las Auditorias Técnicas realizadas a los Sistemas de Producción en Instalaciones Térmicas que penalizan el consumo energético. No es el Sistema el que falla, son diseños incorrectos, malas ejecuciones, desconocimientos técnicos de los funcionamientos y mantenimientos deficientes.

Una instalación centralizada perfectamente diseñada y mantenida, es enormemente flexible, mas duradera, mas ecológica y el consumo energético debe ser inferior, permitiendo opciones complementarias que la hacen altamente competitiva.

Todos los sistemas de producción de calor y frio son validos y se deben aplicar a instalaciones especificas, aunque en una gran instalación como es un complejo hotelero la mejor opción es una instalación centralizada, eso si, que funcione de una forma similar a los VRV en la optimización de recursos.

ORIGEN DEL CONTROL EN INSTALACIONES TÉRMICAS

En las Instalaciones Térmicas existen dos sectores perfectamente definidos

Producción

• Donde se sitúan los generadores que producen frio o calor

Distribución

• Lleva la energía producida hasta las unidades terminales (Climatizadores, Fancoils, Intercambiadores)

La energía que se produce y distribuye tienen un punto de confluencia, el colector general.

• En una instalación centralizada existen dos colectores generales
  • Frio
  • Calor
• Reciben la energía producida en generadores.
• Es el origen de la distribución a unidades terminales.

COLECTOR GENERAL

Se observa en un numero importante de las Instalaciones Auditadas las siguientes patologías:

• Las conexiones hidráulicas del colector general son incorrectas.
• La Sonda de Control de la instalación, no está correctamente emplazada.

En un Colector General intervienen los siguientes parámetros físicos:

Presión

• En un colector general situado en horizontal la presión es siempre la misma, tanto en estado de reposo como de funcionamiento.

Caudal

El caudal es variable

• El sentido del flujo varia, dependiendo de los circuitos primarios y secundarios que están en funcionamiento.

¿Se debe instalar alguna válvula de corte en el colector general?

Nunca

Al ser los caudales de los circuitos primarios y secundarios diferentes.

Generalmente el caudal en el secundario es superior al primario, aunque no siempre. Existirán momentos en que no haya aporte energético por parte de los generadores y el caudal circulante será únicamente del secundario.

Temperaturas

• La temperatura a lo largo de un colector general es variable.
  • Hay que tener en cuenta que la transmisión de calor en los fluidos se realiza por convección, por lo que en el colector existirán diferencias de temperatura significativas mientras esté en funcionamiento.
  • Solo se unificaran cuando la instalación esté fuera de servicio.

EMPLAZAMIENTO DE LA SONDA DE CONTROL

La Sonda de Control de la Instalación es una sonda de temperatura que gobierna la instalación y se sitúa en el Colector General.

Lógicamente hay dos colectores generales (frio y calor) y dos sondas de control (frio y calor)

¿Dónde se instala la sonda?

En la zona del colector general, que asegure la misma temperatura de salida a todos los circuitos secundarios.

Patologías constatadas en el punto de control de Instalaciones Térmicas

• Del Análisis de un elevado numero de instalaciones existentes, se constata que en muchas de ellas, que la Sonda de Control no está correctamente emplazada.
  •  En unos casos por no elegir el punto idóneo.
  •  En otros por patologías en las conexiones hidráulicas del colector general.
• Como consecuencia de ello se produce:
  • Elevado consumo energético.
    • Se incrementa el numero de arranque y paro de los generadores.
• Funcionamiento deficiente de la instalación, no siendo posible garantizar el confort:
  • Circuitos secundarios que no aportan la energía necesaria a las unidades terminales.
    • Si la temperatura es superior a la requerida en refrigeración, la potencia aportada por la unidad                                               terminal no cubre las exigencias de la instalación.
    • Igual ocurre si la temperatura aportada en calefacción, si es inferior. Tampoco cubre las exigencia.

CONSIGNAS EN LA PRODUCCIÓN DE FRIO Y CALOR

En una Instalación Centralizada que dispone de un Sistema de Gestión formada por varios generadores y varios circuitos de receptores, es necesario establecer consignas:

Consigna de Control

• Corresponde a la temperatura de salida a los circuitos correspondientes a las unidades terminales.

• Se mide con la Sonda de Control situada en el Colector General.

Consignas de Generadores
Es la situada en los propios generadores (enfriadoras, bombas de calor, calderas).

• Debe estar siempre relacionada con la Consigna de Control.
• Debe ser algo inferior en refrigeración
• Debe ser algo superior en calefacción

Ejemplo.

• La Consigna de Control a circuitos en frio es 10ºC.
• A la vista de la instalación se fija por ejemplo el diferencial en los generadores de 1,5ºC.
• Las Consignas de Generadores de frio será (10-1,5)= 8,5ºC.

Diferencial paro marcha

• Los arranques y paro frecuentes de generadores suponen un consumo energético relativamente elevado.

• Por ello es necesario establecer un diferencial entre las ordenes de paro y marcha.
• Estas consignas están referenciadas a la que mide la Sonda de Control de la instalación.

Ejemplo:

• Consigna de Control (salida a circuitos secundarios): 10ºC.
• Diferencial entre arranque y paro:   4ºC.
• Los generadores desconectarán cuando la consigna sea 10ºC., con la temporización que se establezca.
• Cuando se ha producido la desconexión, no volverá a dar la orden de activación a los generadores hasta que la Sonda de Control no detecte una temperatura de (10+4) = 14ºC.
• Entre 10ºC. y 14ºC., los generadores estarán fuera de servicio.
• Cuando los generadores se pongan en marcha producirán agua a una temperatura algo inferior Consigna de Generadores (10-1,5) = 8,5ºC.

Temperaturas de consigna en generadores

• Todos los generadores deben tener la misma consigna y siempre referenciadas a la distribución.
  • No es correcto fijar temperaturas de producción diferentes. 

• Será el Sistema de Gestión quien habilite la entrada de los distintos generadores.

¿Cómo funciona la Consigna de Control?

• La Consigna de Control mantiene siempre la temperatura de salida de agua al valor fijado.
• La sonda irá informando de forma continua al Sistema de Gestión y Control, para que active y desactive generadores en base a la programación establecida.

Ejemplo

• Se fija una Consigna de Control de 10º C.
  • Siempre debe salir el agua a 10º C.
  • Si sale a mayor temperatura da la orden de incrementar la producción de refrigeración.
  • Si sale a menor temperatura da la orden de reducir la producción de refrigeración.
  • Cuando baja de 10ºC., durante el tiempo programado da la orden de desconexión.

• Una vez desconectado, cuando llegue al diferencial establecido entre desconexión y conexión (ejemplo 4ºC.) 
  • Da la orden de conexión para (10+4) = 14ºC.
  • Y a partir de ahí siempre mantiene la consigna de 10ºC.

FUNCIONAMIENTO DEL SISTEMA DE GESTIÓN EN LA PRODUCCIÓN DE FRIO Y CALOR

Para que un Sistema de Gestión y Control sea totalmente eficiente, es necesario que establezca una comunicación con los generadores.

Aclarar que los generadores disponen de un control propio y ahí no puede ni debe entrar un Sistema de Gestión y Control externo, aunque si en las secuencias que permita el fabricante.

Ejemplo.

• El control interno de una enfriadora tiene unas técnicas de desactivación cuando recibe la orden de paro. No se detiene de inmediato, sino pasado un tiempo.
• Si un Sistema de Control externo pretende desconectarla cortando por ejemplo el suministro eléctrico, acabará provocando averías.
• Por tanto el Sistema de Gestión y Control externo le da la orden de paro y la enfriadora se detiene con la secuencia establecida en su propio control.

Producción de calor y frio

En la producción de calor y frio, deben existir:

• Consigna de Control (La detecta la Sonda situada en el colector general).
• Consigna del Generador (Algo inferior en frio y algo superior en calor)
• Diferencial paro-marcha (Evita conexiones y desconexiones frecuentes de generadores)

En el momento que se modifique la Consigna de Control, automáticamente se debe modificar  las Consignas de los Generadores.

Ejemplo

• Consigna  Control 10ºC. 
• Diferencial entre  Consigna de control y Consigna de generador 1,5ºC.
• Consigna Generador (10-1,5) = 8,5ºC.
• Si se modifica y la Consigna de Control y se fija en 12ºC., la Consigna del generador debe ser en ese momento (12-1,5) = 10,5ºC.

Gestión de los generadores

Independientemente del numero de generadores, la gestión de los mismos se debe realizar desde el Sistema de Gestión y Control, como si fuera uno solo.

De esa forma se optimiza la potencia trabajando a carga parcial.

Cualquier actuación tanto en la instalación como en los generadores se realiza desde el Puesto Central de Control.

¿Qué ocurre si no hay pasarela de comunicación entre Control y Generadores?

El consumo energético es superior.

Es posible optimizar al menos parcialmente potencias aunque no con la garantía en el rendimiento que aporta una comunicación total.

En ese caso habría que programar independientemente:

• Consigna de Control
• Consigna de Generadores

Es necesario que estén sincronizadas y en el momento que se modifique la consigna en Control, tiene que modificarse la del Generador.

Ejemplos

• Función noche día.
  • Consiste en establecer consignas diferentes en el día y la noche.
  • Hay que programar que entren a la misma hora la Consigna en Control y en Generadores.
    • Se programa en Control.
    • Hay que programarla en el Control de cada generador.
• Variación de consignas en base a temperaturas exteriores
  • Se programa en Control.
  • Hay que programarla en el control de cada generador.

Programaciones erróneas en Sistemas de Gestión para producción de frio y calor

En la Producción de Frio y Calor se observan a veces errores de programación.

Arranque y paro de generadores

• Se han observado programaciones para funcionamiento de grandes generadores como si se tratara de pequeñas consolas domesticas.

• Ello provoca:
  • Entrada simultanea de generadores
  • Reducción de su vida útil
  • Averías
    • Si no se incrementan, es debido a que los fabricantes establecen secuencias internas de protección entre un paro y la posterior marcha.
  • Maniobras continua de elementos eléctricos de conexión y desconexión que llegan a provocar averías graves.

• Conjunto de calderas para producción de agua caliente en verano que funcionan de forma simultanea, cuando la demanda energética es mínima.
  • Solo tienen que aportar una pequeña energía y entran dos calderas
  • Se detienen de forma inmediata
  • Arranca pasado unos minutos para volver a detenerse.
  • Hay que tener en cuenta que cada vez que arranca y para una caldera es preciso realizar un barrido de gases que enfría el hogar, por lo que se pierde una cantidad significativa de energía

Comunicaciones entre generadores y Sistema de Control

Cuando la comunicación es mediante pasarela de comunicación, el Sistema de Control gestiona el conjunto de generadores como si fuera uno solo.

Cuando no es así, solo gestiona ciertos parámetros.
El Control del Generador es el que informa al Sistema de Gestión y Control de las condiciones de funcionamiento y la potencia que aporta en cada momento.

De esa forma se optimiza el funcionamiento:

• Carga parcial
• Consignas flotantes en Generadores
  • Tomando como referencia Consignas de Control variables
• Noche día
• Desconexión por temperaturas exteriores
• Alternancias generadores
• Alternancias grupos bomba
• Etc. etc

MARCHA PARO DE GENERADORES Y GRUPOS BOMBA ASOCIADOS

Los generadores tienen que recibir una orden de activación para ponerse en funcionamiento.

Cada generador tiene un grupo bomba asociado que lleva el agua (fría o caliente) desde el generador hasta el colector general.

El funcionamiento correcto es el siguiente:

• La orden de marcha parte de la Consigna de Control (la situada en el Colector General)
• En primer lugar se pone en marcha el grupo bomba asociado.
• Pasado unos segundos se activa el generador.
• De acuerdo con la demanda de la instalación y las secuencias de funcionamiento pueden entrar uno o varios generadores.

Funciona un solo generador

• El primer generador se activa con la orden de marcha.
• Si hay un solo generador funcionando, el Sistema de Gestión y Control no le debe dar la orden de paro, lo deja que siga en funcionamiento.
• Pasado un pequeño periodo y al no existir demanda energética es el mismo generador el que se desconecta utilizando las técnicas de desactivación de su propio control.
• El Sistema de Gestión debe conocer que el generador ha desconectado.

Ejemplo:

• Se fija una Consigna de Control en la impulsión a circuitos secundarios del Colector General de 10ºC.
• La Sonda de Control informa continuamente al Sistema de Gestión de la temperatura.
• Se fija un diferencial entre paro y marcha de 4ºC.
• Siempre que la temperatura que detecta la Sonda de Control sea superior a (10+4) = 14ºC., el Sistema de Gestión y Control pone en marcha la bomba asociada al generador.
• Con la temporización establecida, pone en marcha al generador.
• El generador se activa y produce agua fría a una temperatura algo inferior y de acuerdo a su consigna por ejemplo de (10-1,5) = 8,5ºC.
• Cuando satisface la demanda, el generador se desactiva por su propio control interno.
• En ese momento el Sistema de Gestión recibe la información y:
  • No vuelve a dar la orden de marcha al generador hasta que no se detecta la Sonda de Control (10+4) = 14ºC.
  • Desconecta la bomba asociada al generador pasada la temporización establecida.

Funcionan varios generadores

• En un sistema correctamente diseñado y con comunicación entre los controles de distribución y generación, el conjunto funciona como un único generador.
• En ese caso el Sistema de Gestión es el que da orden de desactivación a todos los generadores y bombas asociadas, hasta que quede uno solo en funcionamiento.
• Si no existe pasarela de comunicación, será el Sistema de Gestión el que conecte y desconecte los distintos generadores y bombas asociadas de acuerdo con la información que pueda extraer del Control propio de los generadores hasta que solo quede uno en funcionamiento.
• Cuando solo quede uno en funcionamiento, la desconexión la debe realizar el Control propio del generador.
• Al detenerse cualquiera de los generadores, informa al Sistema de Gestión Control para que proceda a la desconexión de la bomba asociada.

Conexión y Desconexión de generadores

Como se ha indicado

Un generador:

• Debe conectar por parte del Sistema de Control.
• Debe desconectar utilizando las técnicas propias de desactivación de su sistema de control propio.
• El Sistema de Control debe conocer que ha desconectado para actuar sobre la bomba asociada.

Varios generadores:

• Debe conectar por parte del Sistema de Control.
• Debe desconectar por parte del Sistema de Control.
• Debe informar al Sistema de Control que ha desconectado para actuar sobre la bomba asociada.
• Cuando quede uno, el funcionamiento es el indicado para Un generador.

OPTIMIZACIÓN ENERGÉTICA EN LA PRODUCCIÓN DE FRIO Y CALOR

Funcionamiento a carga parcial

Los rendimientos en los generadores para la producción de frio y calor son superiores trabajando a carga parcial, tanto si se trata de:

• Plantas enfriadoras
• Bomba de calor
• Calderas convencionales
• Calderas de condensación
  • En estas ultimas el rendimiento se incrementa por el aprovechamiento energético de la condensación.

Cuando hay varios generadores es el Sistema de Gestión y Control es el que debe gestionar las entradas y salidas de los mismos, mediante pasarelas de comunicación y en base al porcentaje de potencia aportado en cada momento.

Aprovechamiento de las condiciones exteriores en la producción energética

Las unidades terminales (climatizadores y fancoils) aportan una potencia al recinto que es función de la temperatura de entrada del fluido caloportador, generalmente agua.

Las necesidades energéticas de los recintos dependen de una serie de variables entre las que destaca las condiciones exteriores.

• No es lo mismo que la temperatura exterior sea 33ºC. en verano, o que sea 25ºC.

En base a ello se puede establecer una rampa de funcionamiento ajustando la temperatura de salida de agua en los circuitos secundarios.

Ejemplo en refrigeración

• Si cuando la temperatura es 33ºC., se requiere agua a 9ºC.
• Y cuando la temperatura sea de 25ºC., se requiere agua a 13ºC.
• Se debe ir modificando continuamente la Consigna de Control tomando como referencia la temperatura exterior.

El mismo criterio se traslada a los generadores

En el ejemplo indicado:

• Si al hacer la puesta en marcha se adopta un diferencial de 1,5ºC.,
• Cuando se requiera una temperatura de distribución de 9ºC., la de producción será:
• (9-1,5) = 7,5ºC.
• Cuando sea de 13ºC., saldría del generador a 
• (13-1,5) = 10,5ºC.

• Se trata de consignas flotantes que se modifican continuamente tomando como referencia la temperatura exterior.

¿Qué se consigue con ello?

• Reducir el consumo energético e incrementar el confort.

¿En que mejora el confort?

• Siempre que la temperatura de impulsión de aire en las unidades terminales se acerca mas a la temperatura del recinto:

• La vena de aire sale de las unidades terminales con menos diferencia de temperatura.
• En invierno, al salir a menor temperatura la humedad relativa de la vena de aire es superior (aire menos seco).

¿En que se reduce el consumo energético?

• La reducción del consumo energético es importante 

En la Distribución

• Se reducen las perdidas por transmisión en los circuitos hidráulicos entre colector general y unidades terminales al reducirse la diferencia de temperatura entre el fluido (agua) y el ambiente.

En la Producción

• En un Sistema frigorífico por compresión (enfriadora, bomba de calor), el consumo energético es menor si se reduce la diferencia de temperatura entre evaporación y condensación.

• Igualmente ocurre en las calderas.

• El rendimiento aumenta cuando se reduce la temperatura del agua caliente producida.
• Si la caldera es de condensación, además puede recuperar un mayor porcentaje de vapor de agua de los humos, incrementando su rendimiento.

En la reducción de calor latente

• En el funcionamiento en verano hay una cantidad importante de energía que se utiliza para condensar el vapor de agua contenido en el aire.
• A medida que se incrementa la temperatura, la condensación se reduce.

Funcionamiento noche día

Las condiciones de funcionamiento son diferentes durante el día y la noche.

• En el caso de refrigeración se puede incrementar la temperatura de distribución y en base a ello la de producción de frío.
• En bomba de calor se puede disminuir la temperatura de distribución y en base a ello la de producción de calor.
• Igual ocurriría en calderas (los humos salen a menor temperatura).
• En calderas de condensación se aprovecha además el calor de condensación.

En el funcionamiento de noche se puede incrementar además el diferencial entre paro y marcha con lo que los generadores reducirían en mayor medida el numero de arranques y paros.

Desconexión de generadores

Desde el Sistema de Gestión y Control se procede a:

• Desconexión de generadores a medida que se reduzca la demanda energética.
• Siempre que todos los circuitos secundarios estén fuera de servicio.
• Si las condiciones exteriores lo posibilitan
  • Durante la noche con temperaturas externas favorables
    • Desconectarían los circuitos de distribución
    • Desconectarían los generadores

Grupos bomba

Cuando un generador deja de funcionar, se debe desconectar el grupo bomba asociado con la temporización que se establezca.

Los grupos bomba representan un consumo energético relativamente importante.

Se observan en algunas instalaciones que cuando el generador está habilitado funciona de forma continua su grupo bomba asociado lo que representa un consumo energético inútil e innecesario.

Se produce por dos supuestos

• Una mala programación, que lo pone en marcha de forma continua

• Una deficiente programación del Control
  • Generalmente el control desconecta los generadores
  • Cuando da la orden de desconexión establece una temporización alta y superior a la necesaria debido a que desconoce en que escalón de potencia está funcionando y se posiciona del lado de la seguridad.
  • Al grupo bomba asociado le da la misma temporización mas una adicional para que siempre desconecte siempre con posterioridad.
  • Si por ejemplo establece 600 segundos para desconectar el generador
  • Y 600 + 120 segundos para desconectar la bomba la realidad puede ser bien distinta.
  • El generador probablemente se ha desconectado a los 100 segundos
  • La bomba una vez desconectado el generador es conveniente que siga funcionando unos cuantos segundos mas, por ejemplo 30
  • Si el generador informa al Sistema de Control que está desconectado.
  • El Sistema de Control debe desconectar la bomba a los 30 segundos después de desconectar el generador.
  • En ese caso funcionaria 130 segundos en lugar de 720 programados.

Descoordinación en consignas

Es relativamente frecuente.

Se observa en muchas ocasiones que las Consignas de Control no están coordinadas con las Consignas de Generadores. Si no existe una pasarela de comunicación, es preciso programar las Consignas de Generadores.

Se pueden dar dos supuestos

• Una temperatura de producción muy inferior a la consigna del colector
• Una temperatura de producción superior a la consigna del colector

Ejemplos:

Se establecen las siguientes Consignas en Control para un funcionamiento noche-día (temperatura muy inferior en producción)

Durante el día: 9ºC.

Durante la noche: 12ºC.

Se estima que la diferencia de temperatura entre impulsión y retorno es 3ºC.

El Control de la enfriadora se fija en 7ºC.

El paro marcha de la enfriadora se realiza desde control.

• Es habitual en los Sistemas de Gestión y Control.

Se considera el generador en funcionamiento.

¿Qué ocurre por la noche?

• La enfriadora siempre va a producir agua a 7ºC.
• El agua que recibe de la instalación va a ser del orden de 15ºC.
  • 12ºC. de consigna
  • Incremento de 3ºC.en retorno.
• Para conseguir bajar la temperatura de 15ºC. a 7ºC., la enfriadora puede llegar perfectamente al 100% de su potencia nominal, aunque es noche y el consumo energético de la instalación es bajo.
• Cuando la enfriadora está al 100% detecta la Sonda de Control 12ºC. en el Colector general y ordena el paro de la enfriadora.
• El Sistema de Gestión y Control ordena parar la enfriadora cuando puede estar al 100% de su potencia nominal.
• El rendimiento es muy deficiente, aparte de consumir mucha energía, somete a la enfriadora a un estrés innecesario.
• En este caso se penaliza gravemente el consumo energético por:
  • Producir agua a una temperatura inferior a la necesaria
  • Provocar un funcionamiento en la enfriadora a carga total que es cuando tiene menos rendimiento.

• Es el mismo efecto que si vemos un semáforo en rojo a 100 metros, aceleramos el coche al máximo y damos un frenazo.

Se establecen las siguientes Consignas en Control y en Generadores (temperatura superior en producción)

Consigna de Control:   9ºC.

Consigna de Enfriadora 11º C.

¿Qué ocurre en ese caso?

• En ningún caso se alcanza la temperatura de 9ºC., porque se está produciendo a 11ºC.
• Por tanto siempre estará habilitada la enfriadora, debido a que no puede alcanzarse en la impulsión los 9ºC., establecidos en consigna.
• El grupo bomba asociado nunca se detiene al estar habilitada la enfriadora.
• La enfriadora sin embargo si se detiene debido a sus controles internos cuando lleva algún tiempo produciendo agua por debajo de 11ºC.
• La instalación la mantiene activada con lo que pasado el tiempo mínimo fijado por el fabricante en su control interno, la enfriadora vuelve a arrancar y al poco tiempo a parar y así sucesivamente
• El rendimiento de la instalación es muy deficiente, consume mucha energía y somete a la enfriadora a un estrés innecesario.

INCIDENCIA DEL MANTENIMIENTO EN EL CONFORT Y LA SOSTENIBILIDAD

El Mantenimiento en las Instalaciones Térmicas, no solo es preceptivo sino que es fundamental para un funcionamiento Confortable y Sostenible de las Instalaciones de Producción de Frio y Calor.

El Mantenimiento tiene que ser realizado por Empresas Habilitadas y tienen que quedar documentadas todas las actuaciones.

Todo ello se especifica en la Tabla 3.3 de la IT 3.3 del RITE.

Un Sistema de Gestión en el que exista pasarela de comunicación con los generadores puede ofrecer al mantenedor una serie de parámetros con alertas que eviten consumos energéticos innecesarios, anticipándose a posibles averías, así como ajustes que optimicen el consumo energético.

Empresas Habilitadas apoyadas por Dptos. de Ingeniería, pueden ofrecer a la Propiedad un asesoramiento sobre los Sistema de Gestión y Control que permitan un ahorro energético efectivo.

Un buen Mantenimiento realizado por profesionales cualificados, asegura un correcto funcionamiento, mejora el confort, disminuye el consumo energético, evita la aparición de averías, incrementa la vida útil de la máquina, elementos y equipos y hace la instalación mas Sostenible.

CONCLUSIONES.

En este Articulo se analiza la Optimización Energética en la Producción de Refrigeración y Calefacción en Instalaciones Centralizadas que disponen de varios generadores y Sistema de Gestión y Control.

La Producción de frio y calor representa el mayor consumo energético en las instalaciones hoteleras.

El origen de la Gestión y Control se sitúa en la salida del Colector General a las Unidades Terminales (climatizadores, fancoils, intercambiadores)

La producción de frio y calor en los generadores tienen que estar coordinadas con la Consigna de Control establecida en el Colector General.

Lo ideal es establecer una pasarela de comunicación entre el Puesto de Gestión y Control y los controles propios de los generadores.

• Con ello se puede gestionar el funcionamiento de todos los generadores como si fuera uno solo.
• Permite conocer todos los parámetros de funcionamiento de las maquinas.

Cuando no existe pasarela de comunicación las programaciones relativa a generadores no es posible realizarlas desde el Puesto Central de Gestión y Control.

• En este caso el consumo energético es superior
• No se pueden gestionar correctamente los funcionamientos a carga parcial
• Las consignas en las maquinas hay que implementarlas actuando sobre el control propio de cada generador.

Es muy importante establecer la Consigna de Control de la instalación teniendo en cuenta:

• Fijar una temperatura de impulsión en función de condiciones exteriores
• Fijar criterios complementarios noche día
• Establecer un diferencial relativamente alto entre marcha y paro
•  Hay menos arranque y paros
• Las instalaciones Centralizadas disponen normalmente de una importante masa de agua por lo que no se verá afectado el confort.
• Establecer una consigna coordinada en la producción de generadores.

En las Auditorias Técnicas se observa una tendencia generalizada en los Controles de activar la puesta en marcha y paro de generadores y bombas asociadas a los mismos.

En algunos casos se comprueba la existencia de consignas descoordinadas entre Control y Generador que tienen la siguientes consecuencias:

• El consumo energético en los generadores es superior al incrementar la diferencia entre evaporación y condensación.
• En el caso de calderas producen agua caliente a mayor temperatura
• Se dan ordenes de paro a generadores cuando están desarrollando una potencia elevada.
• Las bombas asociada funcionan mas tiempo del necesario.

En La distribución de agua fría o caliente a las unidades terminales si se consigue ajustar los parámetros de temperatura:

• Disminuyen las perdidas por transmisión
• Disminuyen las perdidas por calor latente debidas a la condensación en verano
• Cuando el generador es caldera, se incrementa el rendimiento y en el caso de  calderas de condensación de una forma notable.

En las Auditorias Técnicas realizadas a Sistemas de Gestión y Control se detectan patologías en la Producción de Frío y Calor que tienen distintos orígenes.

• Conexiones hidráulicas incorrectas
• Emplazamiento incorrecto de la Sonda de Control
• Falta de Manual de Uso y Mantenimiento que indique al responsable como debe funcionar la instalación.
• Comunicaciones incorrectas entre los sistemas de Distribución y Producción.
• La Empresa de Control no ha recibido referencia de cómo tiene que programar la instalación.

• Son programadores y su función es programar lo que figura en Proyecto e indica el Manual de Uso y Mantenimiento.
• No tienen porque conocer las técnicas de Producción de frio o calor.

• Consignas descoordinadas.
• Mantenimientos deficientes.

Por otra parte se observan sustituciones de generadores que se han confiado a Dptos. de Compras de los Hoteles.

• Se ponen en contacto con el proveedor y solicita el mas parecido. 
• En lo referente a Control.

• Un generador para frio o calor requiere un análisis técnico exhaustivo que se adapte a las ultimas tecnologías con opcionales que no vienen de serie.
• Es totalmente necesario en los nuevos generadores integrar el opcional que ofrece el fabricante de comunicación con el Sistema de Gestión y Control.
• Además se deben implementar equipos de bombeo entre generador y colector de velocidad variable con lo que el ahorro energético es significativo.

We Resolve como Empresa de Mantenimiento Integral de edificios singulares, con una amplia experiencia e implantación en el Sector Hotelero (en España y América), dispone de un Dpto. Técnico en el que se analizan las patologías, optimización y mejoras que se presentan en el campo de las Instalaciones.

El Dpto. de Ingeniería ha realizado numerosas Auditorias Técnicas y en base a las mismas se han diseñado Soluciones para mejorar significativamente el confort y el consumo energético.

Se trata de buscar la adaptabilidad de las instalaciones existentes, debido a dificultades técnico económicas de cierta consideración en algunos casos, que obliga a aplicar el (I+D+I) investigando la patología de la instalación existente, desarrollo de técnicas que permita su implementación con el menor coste e innovando en la optimización de recursos para conseguir mejorar el confort y reducir el consumo energético, muy importante en este tipo de instalaciones y que contribuyen en gran medida a mejorar la Sostenibilidad.

 BIBLIOGRAFÍA

Reglamento de Instalaciones Térmicas

https://www.miteco.gob.es/es/energia/eficiencia/rite.html

Artículos Pagina Web We Resolve

https://weresolve.es/category/casos-de-estudio-tecnicos

• Conexiones hidráulicas en colectores generales de instalaciones térmicas
• Análisis de sistemas de refrigeración por compresión VRV y Centralizados

Optimización energética producción de refrigeración en Instalaciones hoteleras

 25/03/2025
José Arroyo Martín

Ingeniero Tecnico Industrial en Electricidad y Mecánica