La gestió energètica és un procediment organitzat de previsió i control del consum d'energia.

Té la finalitat d’obtenir la major eficiència en el subministrament, la conversió i la utilització de l'energia, sense disminuir les prestacions necessàries per obtenir bons nivells de benestar.

Com que els costos d'energia i consum creixen, es fa necessari un sistema de gestió energètica per poder conèixer els consums i els usos de les diferents fonts energètiques; no només els valors globals, sinó els particulars aplicats als diferents processos i consums interns. Aquest coneixement permet predir els increments d'energia emprada que es produiran en augmentar l'activitat, o fixar les mesures de contenció del cost mitjançant un programa intel·ligent d’estalvi.

El sistema de gestió ha de poder controlar i modificar totes les variables que intervenen en els processos i equips consumidors d'energia; des de les condicions de contractació dels diferents subministraments fins al funcionament d'una simple vàlvula de regulació.

La metodologia emprada en el procés de gestió energètica comporta les etapes següents:

• Inventari d’edificis i equips consumidors. Consisteix a conèixer la quantitat total utilitzada de cada tipus d'energia (gas, electricitat, combustible, etc.), i també els rendiments i les potències dels equips.
• Realització d’una auditoria energètica. Consisteix en una anàlisi de la situació energètica al llarg d'un període de temps a fi de determinar com i on s’utilitza l’energia en les seves diferents formes. Es recullen dades i s’elabora un diagnòstic, un estudi de millores i una anàlisi econòmica.
• Formació i motivació del personal. Formació del personal que treballa diàriament a les instal·lacions. És un requisit indispensable per a un ús realment racional de l'energia.
• Programa de gestió energètica. Un cop planificades les línies d’actuació després de l’auditoria, un sistema d’informació serà la base d'un programa de gestió energètica que s’encarregarà de portar el control i el manteniment de tots els equips: consums, horaris, informes, etc.

Els sistemes de gestió controlen i modifiquen de manera general els processos mitjançant els sistemes de regulació i control basats en les següents accions parcials:

• Mesura dels canvis de les magnituds regulades.
• Comparació d’aquests canvis, traduïts en senyals elèctrics o d’un altre tipus, amb els valors prefixats pel sistema.
• Actuació sobre el sistema per mantenir els valors prefixats.

D’acord amb aquestes accions, la seqüència d’operacions en aquest tipus de sistemes és la següent:

Els elements o dispositius de regulació habituals que trobem a les instal·lacions per poder realitzar les accions necessàries en un sistema de gestió energètica són:

• Sondes
• Reguladors
• Òrgans de regulació
• Altres dispositius
• Sistemes de control

2.1 Sondes

La funció principal de la sonda és mesurar les magnituds controlades o les pertorbacions. Hi ha tot tipus de sondes: de temperatura, humitat, pressió, etc.

La magnitud que es vol controlar a les sondes hi provoca el canvi d’alguna de les seves propietats. A tall d’exemple, un canvi de temperatura produeix una variació de la seva resistència elèctrica. Així doncs, la informació real d'una sonda de temperatura és en general un valor de resistència elèctrica en ohms. També podria ser un valor mA o mV.

Segons el tipus de senyal de sortida, les sondes es coneixen com a sensors, si el senyal de sortida és continu, i com a detectors, si el senyal de sortida és discret.

2.2 Reguladors

Els reguladors reben la informació del mesurament i estableixen una comparació entre el valor actual i el de consigna. Decideixen la realització d’una acció correctora segons unes ordres que té establertes i, si cal, les amplifica i n'envia l'ordre a l'òrgan de reglatge.

Segons l'energia que utilitzen poden ser elèctrics/electrònics, pneumàtics o hidràulics.

Segons el seu mode d’actuació es poden dividir en:

Progressius:

El senyal de maniobra pot variar entre un màxim i un mínim i adoptar qualsevol valor intermedi.

No progressius:

El senyal de sortida o de maniobra només pot prendre dos valors, o un nombre superior si es fixa per endavant.

Entre les regulacions més habituals d'aquest tipus, hi ha la regulació tot-res, de 3 posicions i de diverses etapes.

2.3 Òrgans de regulació (actuadors)

Són dispositius electromecànics que actuen sobre el medi exterior a partir d'un senyal elèctric. És un procés invers al que realitzen les sondes.

Els actuadors més estesos són els següents:

Relés: són interruptors que permeten commutar circuits de potència més elevada mitjançant un senyal de baixa potència.

Contactors: relés de potència que poden treballar amb senyals més elevats que els relés.

Reguladors o dimmers: dispositius basats en semiconductors que permeten regular la potència que arriba a una càrrega. Per exemple: els reguladors d’intensitat dels llums.

Electrovàlvules: són vàlvules amb obertures controlades mitjançant un senyal elèctric. S'acostumen a fer servir per controlar cabals de líquids o gasos.

Motors elèctrics: converteixen l'energia elèctrica en mecànica per generar un moviment. Per exemple: els ventiladors, posicionadors, etc.

Motors elèctrics: converteixen l'energia elèctrica en mecànica per generar un moviment. Per exemple: els ventiladors, posicionadors, etc.

2.4 Altres dispositius:

Hi ha dispositius que, pel fet que reuneixen diverses funcions o bé alguna de molt concreta, no es poden englobar en les categories anteriors.

És el cas dels termòstats, pressòstats, higròstats, interruptors de flux, etc., que són en si mateixos un sistema de regulació completa ja que mesuren, comparen les mesures i actuen tancant o obrint els contactes elèctrics.

2.5 Sistemes de control

Els sistemes de control es classifiquen en:

• Bucle obert: quan l’òrgan de control actua independentment dels valors de la magnitud, per exemple: el rellotge programador.
• Bucle tancat: Quan el valor de la magnitud que cal regular té un efecte directe sobre l’acció de control, per exemple: el termòstat.

Els sistemes de regulació i control són directes quan mesuren i regulen la variable que indica l’estat del sistema, com la temperatura ambient en una instal·lació de climatització. Però habitualment cal fer-ho de forma indirecta, mesurant i regulant variables relacionades amb la que es vol aconseguir, com passa quan es mesura i es regula la temperatura de l'aigua d’impulsió als radiadors.

La majoria de sistemes de regulació utilitzats en climatització són de tipus tancat i directe.

4. Mesures d'eficiència energètica

Quantifiqueu i valoreu el consum d'energia de forma continua instal·lant comptadors d'energia. Per a instal·lacions al servei d’habitatges cal que hi hagi un dispositiu de mesurament del consum d'energia de cada habitatge.

Instal·leu, de conformitat amb la legislació actual (Reglament d’instal·lacions tècniques, RITE) un termòstat en les instal·lacions individuals de calefacció. En les instal·lacions col·lectives de caldera central instal·leu-hi un sistema de regulació. Els sistemes amb centraleta de regulació aconsegueixen uns estalvis considerables respecte de les instal·lacions que no en tenen.

Un bon manteniment i un bon sistema de regulació permeten, en els serveis comuns, uns estalvis totals d'energia superiors al 20%.

Col·loqueu a cada unitat terminal de climatització un dispositiu de control de la temperatura ambient i, eventualment, un altre per al control de la velocitat del ventilador, del tipus tot-poc-res.

En instal·lacions de calefacció d’habitatges mitjançant radiadors o convectors, disposeu d’un control de la temperatura de l’aigua en funció de las condicions exteriors de cada zona i de vàlvules termostàtiques situades a les unitats terminals dels locals més importants de l’habitatge.

Si automatitzeu el sistema de ventilació, podreu obtenir refrigeració natural quan les condicions de l'aire exterior ho permetin. El sistema de gestió ha de refrigerar prèviament les habitacions abans que aquestes s’ocupin, si és possible.

Ajusteu sempre el consum d'energia a la demanda. La instal·lació ha de tenir dispositius de control per poder deixar-ne fora de servei una part o totes segons el règim d'ocupació.

Realitzeu auditories energètiques. Són un suport en la gestió energètica. Aporteu coneixements i mesures d’actuació.

Planifiqueu actuacions de manteniment preventiu. Aquesta acció evita que els equips treballin amb baixos rendiments i que puguin produir-s’hi “fallades” que, de vegades, poden tenir conseqüències greus.

Distribuïu proporcionalment el treball entre els diferents equips i evitareu que els equips de reserva (bombes, etc.) tinguin aturades molt prolongades. No espereu que s’avariïn els equips per connectar els de reserva.

Consciencieu i informeu sobre el consum d'energia eficient totes les persones que facin servir les instal·lacions. Especialment el personal de seguretat, de manteniment i de neteja per ser, en alguns edificis, els qui habitualment connecten i desconnecten els equips.

Les característiques que reuneix un bon sistema de gestió energètica són les següents:

• Simplicitat i facilitat d’utilització.
• Flexibilitat per a adaptacions futures.
• Modularitat per limitar a determinades zones les possibles fallades.
• Capacitat per integrar-se amb altres sistemes de gestió de l'edifici.

Les tecnologies més emprades en aquests casos són les següents:

Topologia de la xarxa:

És la configuració d’unió o cablejat entre les diferents parts del sistema.

Arquitectura del sistema

Forma en què s’ubiquen els elements de control del sistema.

De les tres arquitectures fonamentals,  centralitzada, descentralitzada i distribuïda, la darrera és la més aconsellable, per ser una barreja de les dues anteriors i reunir els avantatges d’ambdós sistemes.

Mitjà de transmissió

És el suport físic que utilitzen els diferents elements del sistema per intercanviar informació. Els més utilitzats són els següents:

• Corrents portadors: fan servir línies de distribució elèctrica ja existents. Tenen un baix cost però poca fiabilitat.
• Suports metàl·lics. Cables metàl·lics de coure.
• Fibra òptica: conductor de llum mitjançant infrarojos. La seva transmissió de dades és fiable, immune a interferències electromagnètiques i per a distàncies il·limitades. El seu problema principal és el preu elevat.
• Connexió sense fils. Mitjançant infrarojos o per radiofreqüència.

Protocol de comunicació

Idioma o format dels missatges entre els elements del sistema. Els dos tipus que hi ha al mercat, igualment vàlids, són:

• Protocol estàndard: són oberts i públics. Utilitzats per diverses empreses que fabriquen productes compatibles entre si. El seu problema principal és el preu, i l’avantatge: el fet de poder dirigir-se a diversos fabricants. Per exemple: EIB, EHS, X-10, Lonworks i Batibus.
• Protocol propietari: desenvolupat per una sola empresa. No compatible amb elements d’altres empreses. Són més econòmics, però l’exclusivitat implica risc en cas de desaparició de l’empresa fabricant. Per exemple: Simon Vis, Domaike i Amigo.