Edificios más inteligentes y ecológicos: IoT para revolucionar el consumo de energía
La tecnología de construcción inteligente se está recuperando a un ritmo acelerado, impulsada por una necesidad global de mayor sostenibilidad, menor desperdicio y uso más eficiente de los recursos. Los edificios inteligentes aprovechan los avances tecnológicos de Internet de las cosas (IoT) para administrar activos, recursos y servicios de manera eficiente, mejorando las operaciones de construcción, el consumo de energía y la administración de recursos junto con la experiencia general de los residentes.
Dado que los edificios son responsables de un asombroso 38 por ciento de las emisiones globales de CO2 y del 40 por ciento del consumo de energía de los EE. UU., el consumo de energía y la sostenibilidad de los edificios de remodelación son fundamentales para cumplir con los objetivos climáticos globales. Esta prioridad ya ha sido aclarada por la administración de Biden, quien anunció la Coalición de Estándares de Desempeño de Edificios en enero, una asociación primera en su tipo entre 33 gobiernos estatales y locales dedicada a ofrecer edificios más limpios, saludables y con mayor eficiencia energética. .
Si bien optimizar el consumo de energía en el sector de la construcción es una tarea enorme, puede comenzar en el nivel más pequeño: en los pequeños chips que alimentan el IoT. Los edificios inteligentes incorporan la tecnología IoT en una multitud de áreas, desde la digitalización del flujo de personas y la utilización del espacio hasta la reconstrucción de las redes de suministro de agua. Una de las mayores oportunidades para los edificios inteligentes es revolucionar el consumo de energía, comenzando con sistemas inteligentes de distribución de energía y equipos HVAC inteligentes.
Sistemas Inteligentes de Distribución de Energía
Los sistemas tradicionales de distribución de energía se configuran de manera unidireccional, donde se espera que la energía fluya desde los generadores hacia las cargas. En estos sistemas, las centrales generan energía y la depositan en los centros urbanos. Con fuentes de energía renovable como la solar y la eólica, el panorama de la distribución de energía ahora es completamente diferente; Los sistemas de distribución de energía ahora deben permitir el flujo de energía omnidireccional. Un edificio que anteriormente solo consumía energía ahora podría integrar paneles solares en la azotea, produciendo y devolviendo el exceso de energía a la red. Los sistemas inteligentes de distribución de energía permiten este flujo de energía omnidireccional y permiten la integración de energías distribuidas renovables para depositar energía nuevamente en la red eléctrica.
Esto no solo reduce el consumo de energía al aumentar la eficiencia del sistema, sino que también desbloquea un modelo de generación de energía distribuida. Los edificios se convierten en productores de energía en lugar de consumidores, lo que permite un cambio hacia la energía verde. Los avances en sensores y tecnologías IoT inalámbricas están preparando el escenario para la transformación de la red de energía inteligente, donde los edificios inteligentes desempeñan un papel importante para permitir una red eléctrica más ecológica y más conectada que dará forma a un futuro más sostenible.
Sistemas HVAC inteligentes
Los sistemas HVAC inteligentes son otra evolución emocionante en los edificios inteligentes, que se relacionan con la eficiencia energética, la calidad del aire y la comodidad de los residentes. En los Estados Unidos, las ciudades, los estados, los servicios públicos y las organizaciones sin fines de lucro están incrementando los esfuerzos para electrificar el sector de los edificios, donde la quema de combustibles fósiles para calentar espacios, calentar agua, cocinar y otros usos representa el 13 por ciento del total de gases de efecto invernadero de los EE. UU. ( emisiones de GEI).
Con la pandemia de COVID-19 impulsando importantes desarrollos en la calidad del aire y las tecnologías de purificación, los proveedores buscan un ciclo de actualización de HVAC más corto. Los concesionarios y distribuidores se están moviendo orgánicamente para agregar tecnologías más nuevas e inteligentes a sus equipos HVAC. En la era de la digitalización, los residentes de edificios ahora esperan un control granular de la configuración de HVAC en cada habitación y zona de sus edificios. Aquí es donde interviene el IoT para agregar una nueva profundidad a la experiencia de confort dentro de los edificios. Con rejillas de ventilación y amortiguadores motorizados, combinados con conectividad inalámbrica a teléfonos y tabletas, los residentes pueden establecer la temperatura, así como la configuración de CO2, humedad y calidad del aire con solo unos pocos toques. Los administradores de edificios también pueden aprovechar la conectividad IoT para detectar automáticamente la ocupación de la habitación y reducir el uso de energía en ese espacio en consecuencia, optimizando el uso de energía en todo el edificio.
Supervisión de la salud del edificio
El monitoreo de la salud de los edificios es otra área de crecimiento de los edificios inteligentes. Se están agregando a los edificios más sensores ambientales más allá de los sensores tradicionales de temperatura y humedad. Estos sensores permiten amortiguadores inteligentes para mejorar el flujo de aire y el intercambio de aire exterior, equipos conectados para mantenimiento predictivo, medidores de flujo para detección de fugas, sensores de gas para detección de partículas de aire y mucho más. La detección de incendios y humo siempre ha estado conectada, pero estamos viendo más conectividad inalámbrica con conexión inalámbrica de largo alcance y Bluetooth para crear una interfaz de instalación. Las tres aplicaciones (gestión de energía, monitoreo de salud de edificios y seguridad contra incendios) están agregando más conectividad y capacidad digital.
La importancia de la confiabilidad y la ciberseguridad
Considerando todos los beneficios, todavía existen algunos desafíos para los edificios inteligentes que requerirán ingeniería especializada y resolución de problemas. El principal desafío es tecnológico: las redes inalámbricas de tal complejidad deben ser extremadamente confiables y estables. Si bien la tecnología de red de malla inalámbrica disponible en la actualidad es totalmente capaz, los proveedores y fabricantes deben garantizar la confiabilidad de sus productos para aprovechar el verdadero potencial de las redes inalámbricas en los entornos de construcción.
La integración de redes inalámbricas también expone los edificios a vulnerabilidades cibernéticas. Para combatir tales amenazas, los proveedores de silicio y los fabricantes de productos han estado intensificando su juego de ciberseguridad. El enfoque continuo en la seguridad al desarrollar y distribuir soluciones inteligentes será fundamental para transformar el sector de la construcción.
Un futuro más inteligente y más verde
Lo que hace que estas oportunidades sean emocionantes es que los edificios inteligentes no se limitan a estructuras completamente nuevas; Los edificios también se pueden adaptar con tecnología inteligente. La capacidad de implementar simplemente la conectividad inalámbrica en los sistemas existentes simplifica la adopción y puede acelerar la adopción general de las comunicaciones inalámbricas en los edificios.
Con los sectores público y privado dedicados a mejorar el uso de energía en el sector de la construcción, podemos esperar que los próximos años sean fundamentales para la adopción de edificios inteligentes. En una década que es fundamental para reducir las emisiones de CO2 en todos los sectores y maximizar la eficiencia y el consumo de energía, los avances tecnológicos y el uso de IoT en los edificios pueden marcar el camino para promover la sostenibilidad y aumentar la calidad de vida a nivel individual y grupal.