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MEMORIA PROPUESTA DE SISTEMA DE CONTROL Y EFICIENCIA ENERGÉTICA PARA NUEVA BIBLIOTECA DE LA UNIVERSIDAD POLITÉCNICA DE CARTAGENA

1. INTRODUCCIÓN

La presente memoria tiene como fin dar a conocer la solución técnica adoptada y calidad de los materiales necesarios para dotar de “inteligencia” al edificio de la Nueva Biblioteca de la Universidad Politécnica de Cartagena (UPCT) con el objetivo de cumplir cuatro factores clave:

Eficiencia energética: minimizar el consumo eléctrico con el máximo confort.

Flexibilidad: la solución adoptada permitirá la escalabilidad para futuras ampliaciones y remodelaciones.

Confort: garantizar el mayor confort posible para garantizar una producción constante y satisfacción de los usuarios del edificio.

Seguridad y fiabilidad: la tecnología escogida para este edificio deberá ser capaz de reaccionar de una manera rápida e inteligente en cualquier situación y en todo momento. No importa si el edificio está ocupado o vacío.

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Fig. 1+ Panorama general de las instalaciones a controlar

Fig. 2+ Arquitectura general de integración con la solución KNX

2. NORMATIVA APLICABLE

EN 50090.

CEN EN 1321-1.

ISO/IEC 14543.

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3. SOLUCIÓN ADOPTADA: PLATAFORMA AUTOMATION SERVER

Las instalaciones eléctricas que están previstas controlar son:

Climatización.

Iluminación.

Alarmas técnicas.

Control de accesos.

Seguridad.

Gestión energética.

Monitorización y visualización.

3.1 Sistema de control de climatización

A partir de la arquitectura de control de la figura 2, el sistema de control basado en la plataforma Automation Server (que engloba KNX, Lonworks, BacNet, ModBus y Ethernet) controlará de forma individual cada unidad compresora exterior, sistema MULTI-V, así como de las unidades interiores. El tráfico de datos entre cada máquina (interior y exterior) con el sistema de control se hará por medio de puerto y protocolo de comunicaciones compatible con la plataforma de control indicada.

Las variables del sistema de climatización serán activadas o controladas por las instrucciones provinentes de los termostatos de cada una de las estancias y/o del sistema de control centralizado. En cualquier caso, éstos podrán disponer de funcionalidad limitada con el fin de evitar un mal uso y una subida o bajada repentina de la temperatura. Dichos termostatos incluyen sonda de temperatura, por lo que su única función estriba en medir la temperatura real, compararla con la de consiga y actuar en consecuencia enviando las señales correspondientes a la red vía XML.

Para el control del clima en zonas comunes, el protocolo a seguir es prácticamente el mismo: inclusión de termostatos, medición y comparación de la temperatura y el consiguiente envío de órdenes a la unidad interior.

Desde la pantalla de visualización ubicada en el puesto de control centralizado se determinará la temperatura y modo de funcionamiento de cada estancia. Desde el

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termostato propiamente dicho podremos modificar hasta 3ºC por encima o por debajo de la temperatura de consigna.

Desde el sistema de monitorización se podrá cambiar las consignas para los diferentes modos de funcionamiento (económico y confort).

Respecto a la supervisión existirá una pantalla dedicada exclusivamente a visualizar el estado de cada una de las unidades interiores, pudiendo controlar y supervisar la misma.

Fig. 3+ Pantalla ejemplo de la monitorización para el control del clima

3.2 Sistema de control de iluminación

El funcionamiento de la instalación de iluminación del edificio está enfocado inicialmente para conseguir el mayor ahorro energético posible y funcional. El sistema diseñado está adaptado al tipo de luminarias previstas para el montaje en cada estancia. Nos encontraremos dos modos de funcionamiento:

Control de Iluminación con Regulación Constante

Control de Iluminación Todo/Nada

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3.2.1 Control de Iluminación con Regulación Constante

Se ha previsto que el sistema de iluminación que se instale en el edificio, se base en la tecnología DALI y en algunos circuito de iluminación mediante control Todo/Nada. El sistema DALI se basa en un control digital de iluminación a través de balastos específicos DALI.

A partir de la arquitectura de control de la figura 2, los circuitos de alumbrado controlados necesitan una pasarela DALI-KNX, de forma que la información se integra en la red general de control. La pasarela nos permitirá: encender/apagar, regulación constante y envío de estados al sistema gestión.

El control de presencia e iluminación se realizará principalmente a través de detectores de presencia de regulación constante y pulsadores según la figura 4.

Fig. 4+ Detector de presencia y luminosidad

Estos detectores de presencia disponen de un sensor de luminosidad integrado (desde 10 a 2000 luxes), con la peculiaridad de que serán capaces de medir constantemente el nivel de iluminación natural existente, y hacer que el balasto DALI vinculado a la luminaria, aporte el resto de luminosidad necesaria, hasta obtener un nivel de iluminación que se haya definido previamente. De esta forma se estará consiguiendo en la parte de iluminación el máximo ahorro energético posible, con el máximo confort, ya que, la iluminación tan solo se conectará en caso de detectar presencia, por horario o a petición del usuario a través de pulsadores con interface, pantalla o el Scada (servidor WEB). Únicamente a la potencia necesaria, con la cantidad de luxes necesaria en cada momento. Se estima unos ahorros de hasta el 65%, frente a un uso convencional.

Sus principales características son:

Detectores de presencia para montaje en techo o empotrado.

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Tecnología de detección por infrarrojos. Con rangos de detección de hasta 8 metros de radio siguiendo las pautas de montaje especificadas.

Cada bloque lógico del detector actúa como un dispositivo independiente al resto de bloques, de manera que en un solo aparato físico se pueden aglutinar las funciones de hasta 5 detectores diferentes, con rangos y sensibilidades diferentes.

Cada bloque permite ser configurado como detector de presencia, es decir, evaluando constantemente la luminosidad, o bien como detector de movimiento, evaluando la luminosidad solo en el momento de una detección.

El tiempo configurado para el apagado puede ser fijo, o auto-ajustarse en función de la cantidad de movimientos que se detectan, de manera que se evite el apagado prematuro de las cargas.

Para controlar la iluminación de forma manual en las estancias que no son zonas comunes, se han tenido en cuenta la instalación de interface de pulsadores, con la intención de poder controlar en encendido/apagado y regulación de los circuitos de forma manual.

3.2.2 Control de Iluminación Todo/Nada

El sistema ofrece la posibilidad de un control del encedido/apagado todo/nada, para aquellas luminarias que no tengan la posibilidad de regulación del flujo lumínico. El control a realizar sobre estas luminarias es mediante Encendidos/Apagados Todo/Nada en función del horario establecido por le usuario.

Los dispositivos encargados del accionamiento del alumbrado son los actuadores binarios (figura 5) que van montados sobre los cuadros eléctricos correspondientes y en carril DIN.

Fig. 5+ Actuador binario de carril DIN para el control de iluminación Todo/Nada

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Estos controladores binario, además del encendido/apagado tindrán la capacidad del envío de la información por el bus de comunicaciones al puesto central.

Sus principales características son:

Conmutación independiente de 4, 8 y 12 grupos de carga.

4, 8, y 12 salidas de relé (contactos N.O., 16 A).

Manejo manual por salida.

Señalización del estado a través del interruptor manual y vía software.

3.3 Alarmas técnicas, control de accesos y sistemas de seguridad

La integración de los sistemas de alarmas técnicas, control de accesos y sistema de seguridad se harán por medio de pasarelas de comunicaciones.

La pasarela actúa como un dispositivo MODBUS TCP/IP Server en su interfaz Modbus, permitiendo a otros dispositivos MODBUS TCP/IP leer y escribir sus puntos internos, las lecturas pueden ser por ‘polling’ o por solicitudes de suscripción (COV).

La pasarela se gestionará como si fuera un dispositivo más en el sistema de control. Se conectará directamente al bus KNX por medio de un acoplador de bus interno que además deberá ser opto aislado del resto de la electrónica del equipo.

Cualquier punto en la pasarela se podrá configurar individualmente para que soporte diferentes funcionalidades. Permitir solicitudes de lectura o de escritura desde KNX, enviar automáticamente una solicitud de escritura a KNX cuando cambie su valor, o para enviar una solicitud de lectura a KNX cuando la pasarela arranca o tras un reinicio del bus.

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3.4 Sistema de supervisión

El sistema de supervisión permitirá la interactuación del usuario/explotdor del edificio con el sistema de control y gestión.

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Basados en tecnología web, la característica principal es que no se necesita instalar ningún software en la parte del cliente para acceder a la información, a la cual se tendrá acceso web dentro de la intranet de la UPCT. No obstante el sistema tendrá capacidad de conexión vía internet previa autorización de la UPCT.

Requerimientos del sistema:

Procesador Mínimo: 1,0 GHz; Recomendado: 2,0 GHz o superior

Memoria Mínimo: 2 GB; Recomendado: 4 GB o superior

Disco duro Mínimo: 20 GB

Visualización Mínimo: Resolución de 1024 x 768 píxeles

Tarjeta gráfica.

Características funcionales

Alarmas y eventos en tiempo real (de sistema y de usuario) y envío de emails en

condición de alarma.

Registros de variables.

Visor de registros. En forma gráfica y exportables a Excel en forma de tablas

directamente o por email periódico.

Los usuarios accederán a WorkStation y WebStation utilizando la misma cuenta. No es

necesario recordar dos contraseñas o nombres de usuario distintos.

La eficiencia energética se alcanza cuando los equipos funcionan únicamente cuando es

necesario. La programación gestionará este proceso mediante una interfaz gráfica muy

fácil de usar. Los horarios pueden cambiarse con unos pocos clics del ratón. El Editor de

Programas permitirá configurar eventos recurrentes (cada lunes, cada tercer martes, cada

1 de enero) o un número ilimitado de excepciones con niveles de prioridad. Creación de

diferentes usuarios y niveles de acceso.

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4.- VALORACIÓN ECONÓMICA

UD. MEDICIÓN DESCRIPCIÓN PARCIAL (€) TOTAL (€)CAP. 1: CONTROL DE CLIMATIZACIÓN

1.1 2 Controlador lógico programable TAC Xenta o similar para el

control de máquina de climatización incluyendo

comunicación LonWorks y KNX, incluyendo instalación. 3.174,50 € 6.349,00 €

1.2 1 Sensor de temperatura y humedad exterior con

comunicación KNX, incluyendo instalación. 496,00 € 496,00 €

1.3 80 Conjunto actuador FORTA y válvula de regulación Venta o

similar, incluyendo. 172,00 € 13.760,00 €

1.4 3 Termostato con pulsador de dos elementos con

comunicación KNX, display Elegance, incluyendo

instalación. 360,00 € 1.080,00 €

1.5 5 Sensor de temperatura interior incluyendo interface de

pulsadores, incluyendo instalación. 98,00 € 490,00 €

1.6 1 Programación y puesta en marcha del sistema de control. 1.480,00 € 1.480,00 €

TOTAL CAPÍTULO 1= 23.655,00 €

CAP. 2: CONTROL DE ILUMINACIÓN

2.1 1 Controlador lógico programable para el control de

iluminación con comunicación ModBus TCP/RTU

incluyendo instalación. 3.574,50 € 3.574,50 €

2.2 87 Contactor modular 2P (20 Amp.) para el control de

encendido y apagado remoto del sistema de iluminación. 2

NC, totalmente instalado. 80,60 € 7.012,20 €

2.3 15 Detectores de presencia de interior para techo, totalmente

instalado. 67,00 € 1.005,00 €



CAP. 3: CONTROL DE LAMAS MOTORIZADAS

3.1 2 Controlador lógico programable TAC Xenta o similar para el

control de lamas motorizadas, incluyendo instalación. 3.174,50 € 6.349,00 €

3.2 40 Actuador de persianas de lamas para el control de

iluminación interior, incluyendo instalación. 279,20 € 11.168,00 €



VALORACIÓN ECONÓMICA PARA EL SISTEMA DE CONTROL Y EFICIENCIA ENERGÉTICA PARA LA

REHABILITACIÓN DE LOS EDIFICIOS CENTRALES DEL CAMPUS ALFONSO XIII Y SU ADECUACIÓN PARA LA

SEDE DE LA ETSINO Y EL CRAI (SALA I)

SISTEMA DE CONTROL, MONITORIZACIÓN Y SUPERVISIÓN

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CAP. 4: SISTEMA DE MONITORIZACIÓN ENERGÉTICA

4.1 2 Central de medida con comunicación ModBus RTU para la

supervisión de parámetros instantáneos, potencias,

energías, tasas de distorsión y alarmas, incluyendo

instalación. 514,00 € 1.028,00 €

4.2 6 Transformadores de corriente x/5, totalmente instalado. 90,20 € 541,20 €

4.3 2 Pasarela ModBus/Ethernet, totalmente instalado. 352,00 € 704,00 €

4.4 1 Programación y puesta en marcha del sistema de control. 164,00 € 164,00 €


CAP. 5: SISTEMA DE SUPERVISIÓN ENERGÉTICA

5.1 1 Sistema Scada para la supervisión energética vijeo Citect o

similar para:

Visulización y control.

Edición de gráficos.

Alarmas.

Cliente WEB.

Programación horarios.

integración de equipos de diversos fabricantes.

Licencia para 1 PC.

5.760,00 € 5.760,00 €


CAP. 6: BUS DE CAMPO

6.1 1000 Ml. Bus de cmapo KNX mallado incluido tendido y

conexionado. 3,90 € 3.900,00 €


68.076,90 €TOTAL PARTIDAS PARA EL SISTEMA DE CONTROL, MONITORIZACIÓN Y SUPERVISIÓN=

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UD. MEDICIÓN DESCRIPCIÓN PARCIAL (€) TOTAL (€)CAP. 7: VENTANALES CON ROTURA DE PUENTE TÉRMICO

7.1 50 Ventana de aluminio 120×180 CM con perfilería

extrusionada con rotura de puente térmico, lacada al horno

en una sola aplicación de 60/80 micras, con 2 hojas

practicable con doble acristalamiento 4+16+4, con juntas de

neopreno y doble cepillo para estanqueidad periférica

continua, incluido montaje. 700,00 € 35.000,00 €


CAP. 8: LAMAS MOTORIZADAS

8.1 50 Veneciana 120×180 CM con un moldeado especial en sus

lamas.

Características:

‐Lamas de aluminio disponibles en anchos de 70 mm y 90

mm con un grosor de 0,42 mm.

‐Guías con perfiles amortiguadores estabilizados contra los

rayos ultravioletas que facilitan un manejo silencioso.

‐Forma especial de las lamas en forma de Z para obtener un

mayor oscurecimiento.

‐Posibilidad de realizarse mediante guías o cables de

aluminio.

Accionamiento:

‐Motor tubular, manual (manivela) y motor solar.

incluyendo instalación. 534,00 € 26.700,00 €


61.700,00 €

VALORACIÓN ECONÓMICA PARA EL SISTEMA DE CONTROL Y EFICIENCIA ENERGÉTICA PARA LA

REHABILITACIÓN DE LOS EDIFICIOS CENTRALES DEL CAMPUS ALFONSO XIII Y SU ADECUACIÓN PARA LA

SEDE DE LA ETSINO Y EL CRAI (SALA I)

SISTEMA DE VENTANALES Y LAMAS MOTORIZADAS (ORIENTACIÓN SUR)

TOTAL PARTIDAS PARA SISTEMA DE VENTANALES Y LAMAS MOTORIZADAS=

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CAP. 1: CONTROL DE CLIMATIZACIÓN 23.655,00 €

CAP. 2: CONTROL DE ILUMINACIÓN 12.815,70 €

CAP. 3: CONTROL DE LAMAS MOTORIZADAS 19.509,00 €

CAP. 4: SISTEMA DE MONITORIZACIÓN ENERGÉTICA 2.437,20 €

CAP. 5: SISTEMA DE SUPERVISIÓN ENERGÉTICA 5.760,00 €

CAP. 6: BUS DE CAMPO 3.900,00 €

CAP. 7: VENTANALES CON ROTURA DE PUENTE TÉRMICO 35.000,00 €

CAP. 8: LAMAS MOTORIZADAS 26.700,00 €

129.776,90 €

RESUMEN DE CAPÍTULOS

TOTAL PRESUPUESTO=

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