RITE 2023: ¡Se acabó el control únicamente manual, llega el telecontrol inteligente!
Con la entrada en vigor, el pasado 1 de julio de 2021, de la última actualización del RITE 2021 (Real Decreto 1027/2007 del 20 de julio, texto consolidado) se modifican algunos de sus aspectos clave como ya te comentamos en nuestro post Nueva Actualización del RITE en 2021.
La esencia de muchos de estos cambios es conseguir que las instalaciones térmicas cumplan con los objetivos climáticos. ¿Cómo? Disminuyendo su impacto contaminante.
¿Así, qué conseguimos?
- Mejorar su eficiencia energética.
- Dotarlas de un control adaptable a la demanda.
En este RITE 2021 por fin se prohibieron las nuevas o reformadas instalaciones térmicas con “combustible de origen fósil” (IT 1.2.4.7.4 del RITE 20211), con lo que se elimina una buena parte de la “huella de carbono” contaminante. La mejora de la “eficiencia energética” se consigue de dos maneras principalmente:
- Con la sustitución de antiguos equipos térmicos por otros que optimicen el consumo de combustible con un proceso transformador de energía con mayor rendimiento y/o que se apoyen en aquellos que usan energías alternativas (paneles solares térmicos, etc.) y/o residuales (aerotermia, etc.)
- Con redes de distribución del fluido climatizado (ACS, calefacción, refrigeración y ventilación) suficientemente aisladas de los entornos térmicos y perfectamente equilibradas que permitan su circulación según diseño de la instalación.
Supongamos que ya tenemos en nuestra instalación las máquinas térmicas más eficientes, que usamos mayormente energías renovables y/o residuales y que la red de distribución tiene ínfimas pérdidas térmicas y despreciables desequilibrios en su caudal.
Sólo así, el buen funcionamiento del sistema depende de que el personal de mantenimiento esté continuamente midiendo y ajustando manualmente ciertos parámetros clave…
¿Qué ocurriría? Al final, serían tan vastos y escasos los ajustes que esa instalación perdería en gran medida la eficiencia energética de la que sería capaz.
Al final del artículo compartimos la guía completa y actualizada [2023] con todos los detalles sobre RITE ACS. Descárgatela y tendrás todos los detalle sobre los cambios a raíz de la Actualización RITE 2021, qué aplicación tienen en ACS y además, ¡explicado de un modo interactivo, dinámico e intuitivo! Seguimos con el artículo.
¿Se podría mejorar su funcionamiento tanto como para optimizar el consumo de energía de acuerdo a la demanda de cada instante?
La respuesta es SÍ, ¿Cómo?:
1. Implementando en la instalación máquinas y dispositivos que permitan su apagado, encendido y/o regulación a través de señales analógicas o digitales;
2. Intercalando sensores en la instalación para capturar parámetros clave que sean capaces de emitir esos datos analógica o digitalmente.
3. Conectando todo lo anterior a un controlador que en función de la lectura en sensores y/u órdenes remotas modifique el funcionamiento de dichas máquinas y dispositivos.
Son la conjunción de estos tres últimos tipos de elementos los artífices de hacer realidad en tiempo real lo que el RITE 2021 exige en el punto 3 de su artículo 12 2.
Es más, este control automático y continuo es obligatorio para instalaciones térmicas no residenciales con una potencia nominal útil mayor de 290 kW (punto 1 de la IT 1.2.4.3.5 3 del RITE 2021). Dicha obligatoriedad queda supeditada según sean los usos térmicos de dicha instalación no residencial.
Como la evolución tenderá a que toda instalación térmica (no sólo >290kW térmicos) cuente con “control automático continuo”, en los siguientes puntos queda implícito que el “control inteligente” es en tiempo real.
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Previsiones de red para el “control inteligente”
Son varios los aspectos a considerar para que fluya correctamente el tráfico de datos que soportará la red de comunicaciones del “control inteligente” que plantea el RITE 2021 a implementar:
Exigencia de velocidad del tráfico de datos
A diferencia de otros procesos industriales, como cadenas automatizadas de producción o respuesta del “cerebro” de un automóvil, suelen necesitar relativamente bajos “baudrate” o tasa de baudios (4800 bps – 19200 bps), al no ser crítico obtener y responder al dato casi instantáneamente.
Riesgo de interferencias en las comunicaciones
Será normal que el cableado de comunicaciones entre elementos de la instalación térmica conviva con líneas de fuerza u otras líneas de datos para otros usos.
Esta “contaminación electromagnética” se puede prevenir o disminuir suficientemente usando cables con la protección ante interferencias (apantallamiento, par trenzado, etc.) más adecuada a cada caso.
Si se plantea una comunicación inalámbrica (WiFi, GSM, etc.) se verá afectado por la penetrabilidad frente a señales de radio-frecuencia de los elementos intermedios (estructura, instalaciones, etc.) y por la saturación del canal de comunicación compartido con otros usos.
Mejora la penetrabilidad cuanto mayor sea la frecuencia de la señal portadora y dimensionar adecuadamente el canal elegido facilitará atender picos habituales de tráfico de datos.
Distancia entre elementos comunicables
En redes cableadas de comunicaciones ha de tenerse en cuenta debido a la caída de tensión en los conductores; de modo que, conforme crece su longitud el nivel de la señal emitida va menguando pudiendo interpretarse erróneamente cuando llega al controlador.
Una vez que las distancias son las mínimas posibles, se soluciona aumentando la sección (un cable más grueso o uniendo trenzando varios de la misma sección) por señal a transmitir hasta que este factor ya no sea el causante del error de comunicación.
En cuanto a las redes inalámbricas los posibles errores por distancia entre elementos se soluciona intercalando repetidores-amplificadores de señal en ubicaciones críticas.
Tipos de acceso para el “control inteligente”
También hay que definir el tipo adecuado de acceso a la red de comunicación que viene dada por la ubicación del elemento controlador: Local, Remoto o Mixto.
A continuación se verán las correspondientes características de dichos tipos de acceso con sus ventajas y desventajas:
Acceso local
Los elementos activos vía puerto de comunicaciones (máquinas y otros dispositivos actuadores) y los pasivos (sensores) se interconectan en red dentro de la instalación.
A su vez, a través de un conversor entre protocolos de comunicación (pasarela o “gateway”), esta red finaliza en el controlador (ordenador de sobremesa, portátil u ordenador embebido).
Este controlador ejecuta un programa encargado de:
1. Interpretar cada entrada de datos (“input data”) dotándolos de coherencia (temperatura en ºC, tensión en V, caudal en L/h, etc.) y memorizándolos. Si además tiene pantalla, los muestra superpuestos a un esquema de la instalación (representación “SCADA”).
2. Enviar datos con las ordenes (“output data”) de apagado, encendido y/o regulación a los elementos activos conforme al programa que las determina a partir de lo recibido desde los pasivos.
3. Lanzar diferentes alarmas y notificaciones (visuales en pantalla, SMS’s, e-mails, etc.) para avisar de una actuación automática por urgencia, de valores que supongan un riesgo para que un técnico revise y/o sirva para mantenimiento preventivo de una parte concreta de la instalación, etc.
Veamos lo mejor y lo peor de un acceso Local:
Acceso Remoto
Los elementos, tanto activos como pasivos, de la red se interconectan entre ellos de igual manera que en el acceso Local.
La diferencia estriba en que la red se comunica con el controlador pasando por “la nube” (Internet), de modo que la pasarela es un concentrador (“hub”), enrutador (“router”) o algún otro tipo de “gateway” aplicable al modo de comunicación con internet.
Este controlador Remoto ejecuta un programa con las siguientes características
1. Se asemeja al controlador Local en que también interpreta los datos de entrada, pero además trata de corregir datos “imposibles” achacables a fallos puntuales de comunicación [instalación -> internet -> controlador].
Otra diferencia es que se ha evolucionado de una representación gráfica de los datos tipo Scada a los “dashboard” (tablero de mandos) visualmente más agradables y que presentan dos importantes ventajas:
- Adaptable en cada momento a las necesidades pudiendo programar versiones simultáneas según sea para el cliente, el servicio de mantenimiento, etc.
- Usable desde cualquier punto con acceso a internet con posibilidad de restringirlo bajo contraseña a cada perfil de usuario.
2. El envío de órdenes a los elementos activos pasa por estrategias de control de errores de comunicación [controlador -> internet -> instalación].
3. Al igual que en acceso Local, se envían avisos (SMS, e-mails, etc.) de ejecución automática urgente o consejos de revisión, pero además:
- Incorporar rangos o límites de valores que superpuestos a las visualizaciones (históricos, último valor, etc.) ayudan de un vistazo a tomar decisiones de ajustes y/o lanzar alarmas cuando se superan dichos valores.
- Vinculando el “dashboard” a una aplicación para “smartphone”, todas estas alertas pasan a ser notificaciones y junto a ello, un control “más a mano” de toda la instalación.
Lo bueno y no tan bueno del acceso Remoto:
Acceso Mixto
Se asemeja al acceso Remoto en que existe un “controlador general” vía Internet, pero que, dentro del acceso Local de la instalación se interconectan por zonas sub-controladores a los elementos de la instalación, o al menos, a los más críticos.
Las ventajas del “controlador general” en remoto se refuerzan con el apoyo en local de estos sub-controladores, los cuales son a veces conocidos como “centralitas programables”.
Veamos con más detalle cómo trabaja el sistema con dichas centralitas programables:
1. Las centralitas permiten, vía internet con el “controlador general”, tanto la transmisión del tráfico de datos que gestionan como la modificación de valores de su “programación residente”.
El hecho de que las “centralitas programables” ejecuten un programa en “modo residente” es la clave para asegurar así el correcto funcionamiento de cada zona crítica de la instalación independientemente de la comunicación con internet; ya que sólo necesita se mantenga en ellas la alimentación eléctrica.
Como cada centralita va grabando su tráfico de datos, en caso de interrupción de la comunicación, lanza los no transmitidos una vez se recupera dicha comunicación.
2. Excepto los elementos directamente conectados, vía internet, al “controlador general” (los no críticos y las centralitas), son las centralitas las encargadas de enviar las órdenes a los elementos activos en función de la interpretación de las lecturas de los pasivos que les afectan.
3. El envío de alarmas por ejecuciones urgentes junto a otra serie de avisos (SMS, e-mails y/o notificaciones vía app de smartphone) se realizan y tienen las mismas características visuales y prácticas del acceso Remoto.
En esta mezcla entre acceso Local y Remoto que es el acceso Mixto, veamos sus puntos fuertes y sus debilidades:
Como hemos visto, de todos los tipos el más versátil y robusto es el acceso Mixto.
Incluso si nos topamos con una ubicación aparentemente imposible de comunicar, a veces se puede convertir en posible si se usa la combinación de tecnologías de la información que se comentará en el siguiente punto.
¿Qué configuración de “control inteligente” adopto para cumplir con el RITE 2021?
Una misma configuración (red de comunicaciones, tipo de acceso, etc.) de control en tiempo real no es válida para todo tipo de instalación térmica.
Se debería intentar proporcionar a los interesados (cliente, propiedad, servicio de mantenimiento, etc.) un control certificable en tiempo real de la instalación lo más fiable, sencillo, práctico, agradable y económico posible.
Estas características las puede cumplir la red de acceso Mixto una vez se haga posible la comunicación con internet.
Hay ubicaciones donde dicha comunicación parece inviable, pero a veces se puede convertir en posible si se usa el acceso al “internet no centralizado” (BlockChain) navegando en una señal portadora de gran penetrabilidad (WAN) y en instalaciones que requieran para su correcto funcionamiento de una baja densidad de tráfico de datos (LoRa).
Por otro lado cada elemento (activo o pasivo) de la instalación a implementar debe poder comunicarse con señales analógicas (0-10V, 4-20mA, etc.) o digitales (ModBus-RTU, ModBus-TCP, etc.) lo más estándar posible y con la menor variedad para minimizar la intercalación de conversores.
Hay fabricantes de dispositivos comunicables que ofrecen el “pack completo” para visualizar/controlar los suyos.
Pero al usuario del “control inteligente” no le interesa tener multitud de “dashboards”, sino uno único donde poder comparar métricas entre dispositivos dispares para lanzar órdenes al sistema y/o tomar decisiones a partir de ellas.
En nuestra experiencia, combinando el protocolo ModBus-RTU entre elementos, una pasarela “RTU <-> LoRaWAN” y abundante esfuerzo de integración y programación, se consigue a económico precio el control en muy difíciles ubicaciones.
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¿Qué opinas sobre esta novedad del RITE 2021? ¿Has implementado el control inteligente en tu instalación térmica? Cuéntanos tu experiencia en comentarios o qué opinas sobre este nuevo pilar del reglamento, te leemos en comentarios.
FAQs RITE 2023 y telecontrol
¿Cuál es la novedad introducida en el RITE 2023 y cómo afecta a las instalaciones térmicas?
El RITE 2023 introduce el concepto de “telecontrol inteligente” como un cambio clave en la regulación de las instalaciones térmicas. Este cambio busca mejorar la eficiencia energética y adaptar el control de estas instalaciones a la demanda.
¿Cómo afecta el telecontrol inteligente a la eficiencia energética de las instalaciones térmicas?
La implementación del telecontrol inteligente busca mejorar la eficiencia energética de las instalaciones térmicas al permitir un control más preciso y adaptable a la demanda. Esto se logra mediante la implementación de máquinas y dispositivos que puedan ser controlados a través de señales analógicas o digitales, junto con sensores para capturar datos clave.
¿Qué requisitos debe cumplir una instalación térmica para implementar el telecontrol inteligente?
Para implementar el telecontrol inteligente, es necesario interconectar máquinas y dispositivos a través de señales analógicas o digitales, agregar sensores para capturar datos relevantes y conectar todo a un controlador central. Este controlador interpretará los datos de los sensores y emitirá órdenes a los dispositivos según sea necesario para optimizar el funcionamiento de la instalación.
¿Cuáles son los tipos de acceso al control inteligente y cuáles son sus ventajas y desventajas?
Hay tres tipos de acceso al “control inteligente”: acceso local, acceso remoto y acceso mixto. El acceso local permite el control desde el lugar de la instalación, el acceso remoto permite el control a través de internet y el acceso mixto combina elementos de ambos. Cada tipo tiene ventajas, como la robustez del acceso local, la usabilidad del acceso remoto y la versatilidad del acceso mixto, pero también inconvenientes, como la dependencia de la estabilidad de internet en el caso del acceso remoto.
¿Cómo se asegura el correcto funcionamiento del control inteligente en instalaciones térmicas?
Para asegurar el correcto funcionamiento del “control inteligente”, se deben considerar aspectos como la velocidad del tráfico de datos, el riesgo de interferencias en las comunicaciones, la distancia entre elementos comunicables y los tipos de acceso al sistema. En el caso del acceso mixto, se destaca la programación residente de las centralitas como clave para mantener el funcionamiento incluso en situaciones de interrupción de la comunicación.
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