Actualización de BMS: -60% de costo de energía
- País UK, Maidenhead
- Año de construcción 2023
- LOXONE Partner Thames Valley Automation
Objetivo del proyecto
El cliente contaba con un sistema BMS SeaChange antiguo y defectuoso, y le costaba obtener soporte. Además, sus facturas de energía eran altísimas, lo que se suponía que se debía principalmente a su bomba de calor geotérmica.
Instrucciones del cliente:
• Actualizar el sistema BMS a uno manejable, fácil de mantener y con una interfaz que permitiera ver qué sucedía en el sistema.
• Instalar un sistema de medición de energía para detectar el consumo de electricidad no autorizada.
• Analizar las posibles medidas para reducir los costos de energía.
Instrucciones del cliente:
• Actualizar el sistema BMS a uno manejable, fácil de mantener y con una interfaz que permitiera ver qué sucedía en el sistema.
• Instalar un sistema de medición de energía para detectar el consumo de electricidad no autorizada.
• Analizar las posibles medidas para reducir los costos de energía.
Solución
Comenzamos dividiendo el proyecto en dos áreas: actualización del BMS y medición de energía. Si contamos con controles adecuados de la calefacción y datos energéticos correctos, aprovechando Loxone, podemos realizar cambios en su funcionamiento de forma iterativa para mejorar el rendimiento.
El BMS:
El sistema BMS original constaba de módulos preconfigurados para controlar diferentes aspectos del sistema de calefacción: un módulo para controlar una bomba secundaria, otro para controlar una caldera, otro para los circuitos secundarios, etc. Estos se distribuían en varias ubicaciones: una sala de máquinas principal con módulos para controlar la bomba de calor, una caldera, así como las bombas del circuito primario y las válvulas mezcladoras. A continuación, paneles secundarios para controlar las válvulas de zona en los colectores.
Estudiamos el sistema para desglosar la lista de entradas y salidas necesarias y, a partir de ahí, calculamos el coste del hardware necesario para el control. Encontramos:
Sala de máquinas principal:
• 10 bombas que necesitaban control
• 3 válvulas mezcladoras para controlar
• Control de calefacción y refrigeración con bomba de calor
• Control de caldera
• Sondas de temperatura 10K3A1 existentes en todas las tuberías de impulsión y retorno
Colectores de calefacción:
• Actuadores de válvulas principales para controlar
• Sondas de temperatura 10K3A1 en paredes y suelos para calefacción y protección contra sobrecalentamiento del suelo.
A partir de aquí, planificamos una actualización de Loxone reutilizando la mayor parte posible del hardware original. El panel principal contaba con un Miniserver, una extensión de relé, una extensión Modbus y unidades Neptronics para transmitir las lecturas de las sondas de temperatura a través de Modbus. Los paneles de colectores contaban con una extensión de relé, una extensión Modbus y unidades Neptronics según fuera necesario.
Para la medición de energía, dado que los distintos cuadros de fusibles estaban dispersos sin cableado existente, utilizamos medidores Modbus WiFi para la monitorización.
Los resultados:
La bomba de calor era la responsable de la mayor parte del consumo eléctrico de la casa, ya que funcionaba a baja temperatura durante la mayor parte del día. La bomba de calor parecía bastante eficiente; sin embargo, el sistema de calefacción tenía muchas bombas diferentes en funcionamiento, la mayoría de ellas de más de 1 kW, con unas 9 funcionando de media durante la mayor parte del día.
La solución:
La casa necesitaba calefacción, así que no parecía haber mucho que pudiéramos hacer en principio, salvo una importante y costosa actualización mecánica del sistema de calefacción para reducir las bombas y la complejidad. Sin embargo, el cliente tenía una tarifa baja fuera de las horas punta (Intelligent Octopus Go) con una tarifa de 7 peniques durante varias horas de la noche. La casa también estaba muy bien aislada, así que pensamos, como buena prueba, qué tal si no usábamos la bomba de calor todo el día.
En su lugar, configuramos la casa (excluyendo los dormitorios) para que tuviera una temperatura de confort de 21 °C durante el día, pero aplicando la lógica de Loxone, permitimos que la casa se sobrecalentara intencionadamente 2,5 °C durante las horas más económicas. En teoría, esto significaría que la bomba de calor aumentaría considerablemente su consumo durante las horas más económicas y, con suerte, solo necesitaría recargarse durante el día.
El resultado:
Esto funcionó mejor de lo que imaginábamos: casi todo el consumo de energía de la bomba de calor se transfirió a la tarifa económica y, en todos los días del año, excepto en los más fríos, la casa se mantuvo por encima de los 21 °C durante el día. Como resultado, la factura mensual de los clientes, de casi 1200 £ durante el invierno, se redujo en un 60 % y el nuevo sistema BMS se amortizó en tres inviernos.
El BMS:
El sistema BMS original constaba de módulos preconfigurados para controlar diferentes aspectos del sistema de calefacción: un módulo para controlar una bomba secundaria, otro para controlar una caldera, otro para los circuitos secundarios, etc. Estos se distribuían en varias ubicaciones: una sala de máquinas principal con módulos para controlar la bomba de calor, una caldera, así como las bombas del circuito primario y las válvulas mezcladoras. A continuación, paneles secundarios para controlar las válvulas de zona en los colectores.
Estudiamos el sistema para desglosar la lista de entradas y salidas necesarias y, a partir de ahí, calculamos el coste del hardware necesario para el control. Encontramos:
Sala de máquinas principal:
• 10 bombas que necesitaban control
• 3 válvulas mezcladoras para controlar
• Control de calefacción y refrigeración con bomba de calor
• Control de caldera
• Sondas de temperatura 10K3A1 existentes en todas las tuberías de impulsión y retorno
Colectores de calefacción:
• Actuadores de válvulas principales para controlar
• Sondas de temperatura 10K3A1 en paredes y suelos para calefacción y protección contra sobrecalentamiento del suelo.
A partir de aquí, planificamos una actualización de Loxone reutilizando la mayor parte posible del hardware original. El panel principal contaba con un Miniserver, una extensión de relé, una extensión Modbus y unidades Neptronics para transmitir las lecturas de las sondas de temperatura a través de Modbus. Los paneles de colectores contaban con una extensión de relé, una extensión Modbus y unidades Neptronics según fuera necesario.
Para la medición de energía, dado que los distintos cuadros de fusibles estaban dispersos sin cableado existente, utilizamos medidores Modbus WiFi para la monitorización.
Los resultados:
La bomba de calor era la responsable de la mayor parte del consumo eléctrico de la casa, ya que funcionaba a baja temperatura durante la mayor parte del día. La bomba de calor parecía bastante eficiente; sin embargo, el sistema de calefacción tenía muchas bombas diferentes en funcionamiento, la mayoría de ellas de más de 1 kW, con unas 9 funcionando de media durante la mayor parte del día.
La solución:
La casa necesitaba calefacción, así que no parecía haber mucho que pudiéramos hacer en principio, salvo una importante y costosa actualización mecánica del sistema de calefacción para reducir las bombas y la complejidad. Sin embargo, el cliente tenía una tarifa baja fuera de las horas punta (Intelligent Octopus Go) con una tarifa de 7 peniques durante varias horas de la noche. La casa también estaba muy bien aislada, así que pensamos, como buena prueba, qué tal si no usábamos la bomba de calor todo el día.
En su lugar, configuramos la casa (excluyendo los dormitorios) para que tuviera una temperatura de confort de 21 °C durante el día, pero aplicando la lógica de Loxone, permitimos que la casa se sobrecalentara intencionadamente 2,5 °C durante las horas más económicas. En teoría, esto significaría que la bomba de calor aumentaría considerablemente su consumo durante las horas más económicas y, con suerte, solo necesitaría recargarse durante el día.
El resultado:
Esto funcionó mejor de lo que imaginábamos: casi todo el consumo de energía de la bomba de calor se transfirió a la tarifa económica y, en todos los días del año, excepto en los más fríos, la casa se mantuvo por encima de los 21 °C durante el día. Como resultado, la factura mensual de los clientes, de casi 1200 £ durante el invierno, se redujo en un 60 % y el nuevo sistema BMS se amortizó en tres inviernos.
Productos
- Miniserver · 100335
- Relay Extension · 100038
- Modbus Extension · 100124