Impacto de la interacción energética sistema-ocupante basada en datos con miras a edificios inteligentes en Panamá

Proyecto I+D financiado por SENACYT: FID22-86

Estado: Pendiente de inicio

Periodo: 2022 – 2024

Resumen:

El ahorro de energía en los edificios depende de la eficiencia de la envoltura y las instalaciones del edificio y del comportamiento de los ocupantes. Investigaciones recientes (Anexo 66 y Anexo 79) han demostrado que el papel de los ocupantes desempeña un rol crucial en el rendimiento energético de los edificios y en la consecución de los objetivos de reducción de energía asociados al control del clima interior. Se han realizado varios estudios sobre la modelización de la ocupación y el seguimiento del comportamiento de los ocupantes en edificios reales y en condiciones reales de uso. Esto ha permitido obtener una información más fiable sobre los factores y variables relacionados con los ocupantes que generalmente intervienen en las simulaciones energéticas para predecir los niveles de consumo. La investigación en este campo sigue activa y proporciona progresivamente nuevos resultados que contribuyen a enriquecer el panorama de conocimientos en este ámbito. Sin embargo, una revisión bibliográfica de los estudios realizados hasta ahora ha revelado una importante carencia de estudios llevados a cabo en países con climas tropicales, como Panamá. Por lo tanto, es de fundamental importancia llenar este vacío e intentar ampliar la investigación sobre el papel de la ocupación en el consumo energético de los edificios, incluso en condiciones climáticas que no han sido exploradas hasta la fecha. El objetivo de este proyecto de investigación es analizar el efecto del comportamiento de los ocupantes en la eficiencia energética y el confort de los edificios inteligentes situados en la ciudad de Panamá, y evaluar el impacto de los diferentes niveles de automatización y de la interacción de los ocupantes con los sistemas tecnológicos (como la activación/desactivación del aire acondicionado, ventanas, persianas, equipos, entre otros sistemas). en el consumo energético de los edificios. En particular, la investigación pretende validar, mediante aplicaciones experimentales, los resultados del anterior proyecto de investigación FIED19-R2-005. Dado que este estudio anterior fue desarrollado a nivel de simulación, surge la necesidad de verificar los modelos y resultados de simulación. Es por ello, que para el presente proyecto se considerarán dos casos prácticos relacionados con dos usos diferentes, el residencial y el de oficinas. La investigación se llevará a cabo en edificios existentes y requiere la instalación de una red de sensores y actuadores, capaces de monitorear las principales variables ambientales (como la temperatura del aire, temperatura media radiante, niveles de CO2, humedad relativa, iluminación, sonido) y aplicar acciones de control para lograr los objetivos de eficiencia energética y confort interior, entendidos como calidad del aire, confort térmico y confort visual. Se pretende utilizar los datos de los sensores instalados en los entornos, con el fin de obtener datos de entrada más fiables y validar el modelo creado, a partir de las encuestas y campañas de seguimiento realizadas en los demostradores. Se estudiarán diferentes estrategias de control para obtener edificios que sean al mismo tiempo confortables, funcionales y energéticamente eficientes. Además, se evaluará el impacto de los diferentes niveles de automatización (desde el control totalmente manual hasta el totalmente mecanizado) y las diferentes formas de interconectar a los usuarios con los sistemas de control en el consumo energético y el confort interior.

Objetivo general: Evaluar el efecto de la interacción de los ocupantes con los sistemas tecnológicos basado en la recolección de datos, considerando diferentes niveles de automatización, en la eficiencia energética y el confort en edificaciones en la ciudad de Panamá (OG).

Objetivos específicos:

  1. Caracterizar la interacción de los ocupantes con los sistemas tecnológicos en una zona ocupada de una edificación considerando el monitoreo de variables ambientales interiores, así como las acciones de los ocupantes y satisfacción de los ocupantes a través de encuestas (OE1).
  2. Implementar sistemas y estrategias de control para los diferentes sistemas tecnológicos de la zona ocupada, monitoreando variables de importancia interiores y exteriores (OE2).
  3. Evaluar diferentes niveles de automatización de la zona ocupada siempre avisando a los ocupantes del acceso a los controles que gradualmente aumentará (de completamente manual a totalmente automático) la cantidad de sistemas a controlar, empleando diferentes modos de operación (OE3).
  4. Desarrollar un sistema compacto tecnológico innovador de fácil instalación para caracterización de la zona a ocupar, mediante el monitoreo de variables importantes interiores y exteriores, con la confección de un plan estratégico para la automatización óptima (nivel de automatización de los sistemas) que pueda ser implementada mediante sistemas de control confiables. Contando con el monitoreo de variables de manera continua para dinamizar las acciones o decisiones del sistema de control actualizándose dependiendo de las preferencias (acciones) de los ocupantes (OE4).

Colaboradores del proyecto:

  • Dr. Miguel Chen Austin (Investigador principal)
  • Dra. Dafni Mora (Co-Investigadora principal)
  • Dra. Cristina Carpino (Co-Investigadora UNICAL)
  • Dra. Natale Arcuri (Co-Investigador UNICAL)

Metodología propuesta:

Esquematización de la metodología propuesta a seguir enmarcada en la metodología del proyecto.

Referencias bibliográficas

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