CAPITULO 7. SISTEMA DE CONTROL AUTOMÁTICO

7.1- Antecedentes

La automatización hotelera es indispensable para la rentabilidad de las instalaciones, en la actualidad se logra cumpliendo dos objetivos fundamentales: La satisfacción del usuario, donde los elementos principales a tener en cuenta son la protección y el confort; y el uso eficiente de la energía.

Para lograr estos objetivos es necesaria la instalación de un sistema central para el control del ahorro de la energía eléctrica: La demanda por período, el factor de potencia, el consumo de la energía. Cada uno de estos elementos deben ser controlados de forma apropiada para reducir al máximo el costo energético.

Este tipo de sistema puede llegar a ahorrar entre un 10 y un 20 %, según estadística. Esto pudiera en inicio proporcionar ahorros mayores, amortizables en un tiempo no superior al primer año y medio de explotación.

En la industria del turismo y en la arquitectura moderna en general, existe la tendencia actual hacia la automatización de las edificaciones aprovechando no solo sus ventajas desde el punto de vista ahorro de energía sino también las comodidades que le brinda a los usuarios de estos inmuebles.

Para alcanzar estos objetivos se requiere de un sistema inteligente que proporcione la correcta operación de los sistemas técnicos controlados y a la información necesaria para la administración eficiente del hotel. Estos sistemas están compuestos por una arquitectura de control distribuido por niveles jerárquicos y disposición piramidal contando con controladores programables para el control de secuencias y regulación en el nivel inferior y nivel superior con un centro de control inteligente (CCI) como órgano que supervisa en los distintos subsistemas que intervienen en la automatización y procesa la información que esto brinda con el fin de satisfacer las necesidades del personal administrativo, de servicio, mantenimiento, etc.

Una de las funciones más importantes a realizar en el CCI es el control y/o optimización del consumo energético ya que en la evaluación de la rentabilidad de un hotel la mayor parte de la economía cuantificable se obtiene por ahorro energético y en particular por la disminución de consumo eléctrico.

El Hotel cuenta de 23 bloques habitacionales los cuales tienen un total de 458 habitaciones, 24 son suites con una sala común cada dos de ellas y 434 habitaciones normales (todas dobles).

Consta de las siguientes áreas nobles y de servicio:

• Cinco Restaurantes: Fontanella, Dorado, Hemingway, Caribeño y Yarey.

• Dos mesas Buffet: Plaza y Rocamar.

• Una discoteca.

• Una piscina: de 3000 y 4700 m3 cada una.

• Lavandería.

• Cinco tiendas.

• Barbería-Peluquería.

• Diecisiete oficinas, incluyendo al Lobby.

• Departamento de servicio fotográfico.

• Dos puntos de ventas independientes.

• Espejo de agua: Contiene peces de animales acuáticos, con estación de bombeo, filtro y limpieza, etc.

Sistemas energéticos:

• Sistema de climatización.

• Sistema de producción de agua caliente.

• Sistema de refrigeración y cámara fría.

• Sistema hidráulico, de sistema y sanitario.

• Sistema de alumbrado y fuerza.

Consumo de los portadores de energía.

En el hotel la estructura de consumo según la información suministrada por el personal de servicio técnico y economía y corroborada con las mediciones realizadas, la climatización consume el 72 % de la energía eléctrica, los motores un 12 %, la refrigeración un 4 %, la iluminación un 6 %, y otros un 6 %.

Esta estructura de consumo determina el peso de cada sector consumidor y pone de relieve los potenciales de ahorro.

En cada bloque energético existen bombas de recirculación del circuito primario y bombas de suministro a las áreas climatizadas, bombas del circuito secundario .

Es importante señalar que la bomba que se mantendrá como reserva no siempre será la misma; mediante el software se alternará el uso de estas para que todas posean aproximadamente el mismo tiempo de trabajo y que en caso de ocurrir algún desperfecto en una de las bombas, las restantes se encuentran en un estado óptimo para entrar en funcionamiento.

La rotación de la bomba de reserva en cada caso ocurrirá por control horario, controlado desde el sistema supervisor.

El circuito primario es el encargado de aprovechar el calor de sobrecalentamiento generado en el chiller durante el proceso de compresión del gas refrigerante, esta calor de no ser aprovechado sería disipado en condensador a la atmósfera.

El agua bombeada que circula a través de los recuperadores extrae este calor, que después es entregado en los intercambiadores de placa al agua caliente del circuito secundario.

El agua al salir de los chiller e ir a los intercambiadores pasará a través de una válvula que hará que esta circule por los calentadores eléctricos en caso de que no se alcance la temperatura deseada en los recuperadores de calor de los chillers. A la salida de los calentadores el agua deberá tener una temperatura entre 55 y 60 °C.

El agua que circulará en este circuito cerrado será tratada (suavizada), por lo que no habrá problemas con la deposición de sales debido a las altas temperaturas que pudiera ocasionar daños al funcionamiento del sistema.

El circuito secundario es el encargado de extraer el calor generado en el circuito primario y de esta manera elevar la temperatura en el agua de los tanques, lo cual será suministrada a los consumidores. El agua que no es utilizada es retornada hacia los tanques a través de bombas para lograr mantener la temperatura adecuada. La temperatura promedio en los tanques de acumulación deberá ser de 45°C.

Los tanques de agua caliente son depósitos cerrados y aislados que permiten acumular el agua caliente en los horarios de menor demanda de la misma, a la temperatura de diseño ( 45°C) y en los momentos picos de consumo contar con las reservas suficientes para satisfacer dicha demanda.

El hotel cuenta con 15 cámaras frías, de ellas 3 de congelación y el resto de conservación, además de otros refrigeradores y 6 fabricadores de hielo, consumiendo por este concepto alrededor del 4 % de la energía eléctrica de la instalación.

Del total de cámaras frías con que cuenta, 11 de ellas están ubicadas en la zona de la cocina central y las otras se encuentran instaladas en distintos restaurantes aislados.

Existen un gran número de circuitos de iluminación exterior (más de 60) que se operan manualmente; se encienden al oscurecer y se apagan al amanecer.

En su gran mayoría todo el sistema de iluminación exterior es a base de lámparas fluorescentes compactas de bajo consumo, aunque en las habitaciones tienen bombillos incandescentes de 60 W.

Actualmente no se controla el alumbrado exterior de forma automatizada, por lo que implica un gasto innecesario de energía al no estar establecida una estrategia de diferentes niveles de iluminación por áreas en diferentes horarios así como el encendido y apagado óptimo del mismo.

Características del hardware del Controlador Modular (MBC):

• Módulos terminales: módulos terminales que operan con conversores A/D o D/A, con procesamiento de señales y comunicación con el módulo controlador.

• Módulo Controlador: contiene el procesador y comunicaciones principales.

• Módulo de potencia: alimenta a 24 VDC y 24 VAC y los módulos terminales.

• Panel: disponible en 2 tamaños, para 24 y 40 módulos según la aplicación.

• Facilidades:

• Los componentes modulares del hardware permiten gran flexibilidad a la hora de montar el equipamiento para su control inicial, a la vez que permite una futura ampliación.

• Su cómodo diseño para ensamblaje simplifica su instalación y servicio.

• Lasos de control PID minimizan las oscilaciones y proporcionan un control preciso.

• Permite la administración de alarmas, colección histórica de datos, control de operador y monitoreo de funciones.

Especificaciones:

• Procesador Motorola 68302.

• Velocidad de reloj del procesador 16.67 MHz.

• Memoria 1.0(768K ROM, 256K RAM), 3.0 MB RAM.

• Protocolo de comunicación local Dual RS-232.

El sistema de supervisión y control a montar será el Insight Apogee versión 3.11 que correrá sobre Windows NT, la versión de este es superior a la del soft que estaba instalado anteriormente, constituye una interface con el usuario basado en ventanas múltiples y cuyo manejo se realiza con el auxilio de un mouse. El sistema convierte a la PC en una estación de trabajo con todas las herramientas necesarias para la operación del mismo; a través de este sistema es posible visualizar y manejar equipos y sistemas controlados.

La presentación de la información se da a través de los monitores de las estaciones de operación en forma de:

• Mímicos Dinámicos: representan de manera gráfica los diferentes equipos y sistemas así como sus variables asociados en tiempo real, teniendo además la posibilidad de generar comandos.

• Curvas de tendencia: representación gráfica de la evolución durante las últimas horas de grupos de variables analógicas.

• Diagrama de Barras: representación gráfica del estado actual de grupo de señales analógicas indicando sus límites y condición de alarma.

• Páginas de alarma: listado de las últimas alarmas ocurridas así como el control de sus restablecimientos.

Estas estaciones de trabajo cuentan además con la posibilidad de modificar o ajustar parámetros de los programas de los controladores, y con capacidad de generar archivos históricos con las variables seleccionadas para la producción de reportes a través de las impresoras de acuerdo a períodos establecidos a solicitud del operador. Este mismo software permite de manera independiente y simultánea en diferentes estaciones de trabajo realizar aplicaciones diversas y diferentes en cada una de ellas, de acuerdo al nivel de acceso que pudiera tener cada usuario.

Mediante el Controlador Modular (MBC), se controlará en cada bloque técnico todas las operaciones de arrancada y parada de las bombas de agua, tanto de los circuitos primarios, secundarios y de recirculación.