Comunicación presentada al VII Congreso Smart Grids
Autor
- Francisco Javier Aragón Carretero, Customer Project Engineer, Schneider Electric
Resumen
El BMS permite controlar el alumbrado, los SAI´s, el sistema de refrigeración, la climatización, los dispositivos de detección de incendios y el parque fotovoltaico de renovables, proporciona datos 24/7 en tiempo real del estado de la instalación y del consumo generado. Integra medidores de energía, y cuadros inteligentes conectados para obtener información tanto de los consumos de los circuitos secundarios a través de contadores de energía como del estado de los interruptores principales de cada cuadro secundario. El sistema mejora la toma de decisiones, permite una mayor eficiencia energética, un mejor rendimiento, así como mantenimiento preventivo. Las soluciones adoptadas le han permitido un ahorro económico en su consumo energético del 43%.
Palabras clave
Building Management System, Smart Pannel, cuadros inteligentes, ahorro de costes, eficiencia edificios
Introducción
Fraternidad-Muprespa cuenta con una red de 122 centros asistenciales en toda España, entre ellos el Hospital del Paseo de La Habana en Madrid, dedicado a los accidentes de trabajo. Este Hospital abrió sus puertas en marzo de 2019, con una superficie de 14.000 metros cuadrados. El centro dispone de servicio de urgencias, diagnóstico por la imagen, zona de consultas externas, dos plantas de hospitalización con 50 habitaciones individuales, gimnasio de rehabilitación, bloque quirúrgico con tres quirófanos, unidad de recuperación post-anestésica y esterilización.
Desde el principio, el Hospital Fraternidad-Muprespa Habana se proyectó como un edificio puntero en eficiencia energética mediante el uso de las últimas tendencias tecnológicas. El conjunto de soluciones adoptadas le han permitido un ahorro económico en su consumo energético del 43% y la obtención de la certificación LEED Healthcare PLATINO, concedido por la prestigiosa entidad estadounidense US Green Building Council. Es el único hospital de España y uno de los 4 en todo el mundo en haberlo conseguido. La gestión de todas las instalaciones y las medidas de ahorro energético están controladas por un sistema BMS (Building Management System), EcoStruxure Building Operation, de Schneider Electric. Gracias a su capacidad de monitorizar los datos energéticos claves, el edificio ha conseguido una mayor eficiencia energética, reduciendo los costes, garantizando el confort y la seguridad de sus usuarios, así como la continuidad del servicio para instalaciones críticas en todo momento, sobre todo en las zonas de quirófano. El hospital Muprespa es la teoría de un edificio inteligente hecha realidad. En este edificio se han ejecutado todas sus instalaciones de forma que sea posible su monitorización, supervisión y gestión de las mismas.
La supervisión y el control
La supervisión y el control de las instalaciones del hospital corren a cargo de la plataforma EcoStruxure Building. Esta engloba tanto a los elementos de campo (sondas, sensores, actuadores…) como a los controladores en los que reside la lógica de funcionamiento y el software que permite la visualización e interacción con cada una de las instalaciones integradas.
Dentro de estas instalaciones se encuentra la instalación eléctrica del hospital. De esta se ha integrado tanto la media tensión (MT) como el cuadro general de baja tensión (CGBT) e incluso los cuadros secundarios de baja tensión repartidos por el edificio. También se integran tanto el grupo electrógeno como las SAI, conformando de este modo una auténtica Smartgrid.
La smartgrid
Comenzando por la Media Tensión, se han integrado los interruptores SEPAM de los dos transformadores que alimentan al hospital, de forma que tendremos monitorizados en todo momento el estado y los parámetros de trabajo de los mismos.
Las necesidades energéticas del hospital se cubren con un solo transformador, permaneciendo el otro en reserva. El CGBT será el encargado de gestionar el uso de uno u otro transformador. Esta integración se ha realizado por protocolo Modbus, el cual, a través de la pasarela Link 150 se comunica vía ethernet con el sistema de supervisión.
En esta misma red de Modbus se conecta el grupo electrógeno, permitiendo la supervisión de todos sus parámetros. Tanto los eléctricos en el momento de su funcionamiento como de la temperatura del aceite de refrigeración como el nivel de gasóleo y resto de parámetros que permiten un control de su estado y facilitan el mantenimiento del equipo.
CGBT
A continuación, nos encontraríamos con el CGBT. Para este edificio se optó por un cuadro inteligente y con máxima continuidad de servicio.
Las características principales de este cuadro son:
- La prevención de fallos, protección y reconexión automática de los procesos continuos y críticos.
- Mejora de la eficiencia energética.
- Control y monitorización. Acceso a datos en tiempo real, al estado de los equipos y mediciones de energía con control local y remoto
- Reducción de tiempos de inactividad y costes de mantenimiento.
El cuadro diseñado para este edificio consta de un total de 19 columnas y 108 interruptores todos ellos comunicantes. También se ha dotado al cuadro de un autómata M580 para gestionar la conmutación red / grupo y los deslastres necesarios en este caso.
También se ha equipado al cuadro de una pantalla Magelis que permitirá supervisar en todo momento el estado de la conmutación red grupo, incluso realizar maniobras de forma manual si llegar a ser necesario.
Dentro del cuadro Okken se ha realizado una red Ethernet que comunica todos los equipos internamente. Para facilitar las comunicaciones con el sistema de supervisión del edifico se han configurado las IP correspondientes dentro del rango perteneciente a la VPN del sistema de supervisión. De esta forma se emplea la propia red ethernet del hospital para comunicar todos los sistemas.
En el sistema de supervisión se han integrado todos los interruptores del Okken. También se han replicado las pantallas de control de la conmutación. De esta forma se obtiene una redundancia en cuanto a la supervisión de la misma.
Al integrar los interruptores del CGBT en el sistema de supervisión podremos disponer de informes de consumo, estipular alarmas cuando estos consumos superen los valores establecidos, gestionar las labores de mantenimiento en función de las maniobras realizadas y todas aquellas funcionalidades que puedan extraerse de la integración de los datos eléctricos de cada interruptor.
Como ya hemos comentado, el Okken dispone de un autómata M580 que gestionará tanto la conmutación red / grupo como los deslastres que en ese caso se han de dar para mantener alimentadas las cargara prioritarias definidas por el cliente.
Como ya indicamos en el apartado de MT, tendremos dos transformadores, uno conectado y otro en reserva. En caso de fallo del que esté en uso, el sistema detectará el fallo de tensión y analizará si tenemos tensión en el transformador de reserva. De ser así, directamente conmutará los interruptores necesarios sin necesidad de deslastre.
En caso de no disponer de tensión en el transformador de reserva, se dará orden de arranque al grupo electrógeno y se iniciará el deslastre de cargas. Una vez confirmado que el grupo está preparado para conectar, se conmutarán los interruptores necesarios y se iniciará el lastrado de cargas según el orden preestablecido de más críticas a menos críticas.
Cuando se detecte la recuperación de suministro eléctrico desde la red, se volverá a conmutar los interruptores para conectar el transformador donde tengamos tensión y se mandará la orden de parar grupo.
Todas estas maniobras son posibles gracias a la alimentación de SAI del sistema de control del CGBT. Dicha SAI también está integrada en el sistema de supervisión para poder monitorizarla y comprobar su correcto funcionamiento.
Cuadros de baja tensión
Todos los cuadros de baja tensión del edificio están equipados con dispositivos smartlink que permiten la supervisión y el control de cada uno de los circuitos de dicho cuadro. A su vez, en los cuadros principales se han instalado analizadores de redes que también se integran en el sistema de supervisión.
Con todo ello se puede realizar una gestión energética eficaz, tanto por la supervisión de consumos en los cuadros principales como por control que se puede hacer de apertura o cierre de los circuitos en función de usos y horarios.
Agradecimientos
Desde Schneider Electric y a través de esta publicación agradecemos a Muprespa su colaboración y su apuesta por nuestras soluciones para lograr en abril de 2019 ser el único hospital de España y uno de los 4 en todo el mundo en haber conseguido la certificación LEED Healthcare PLATINO.
Conclusión
En abril de 2019 recibió el certificado LEED Healthcare en su categoría Platino, la más alta de las que se otorgan. Solo otros cuatro hospitales del mundo (dos en Asia y dos en América) cuentan con este mismo certificado. En la actualidad es el único que está en Europa, lo que convierte al Hospital Fraternidad-Muprespa Habana en un centro pionero, porque el esquema de certificación LEED Healthcare define cómo se deben diseñar y construir los hospitales, que implica exigencias adicionales, que tienen en cuenta el confort de pacientes, acompañantes y trabajadores.
El ahorro energético, en relación a un edificio de referencia, equivale a un 43%. Sus 600m2 de paneles fotovoltaicos situados sobre la cubierta de las instalaciones suponen un ahorro del 10% de electricidad. Cuenta con certificado de eficiencia energética Clase A, el máximo que se puede obtener en España.
En conjunto, las soluciones de Schneider Electric permiten una mayor disponibilidad de los equipos, una reducción de incidencias, de costes y del consumo energético, redundando además en un mayor confort y seguridad para los pacientes y el personal del hospital.
Referencias
- Muprespa, abril 2019, Nuestro certificado LEED Healthcare Platinum.
- Schneider Electric, 2019 , EcoStruxure™ Building incrementa la eficiencia energética de Fraternidad – Muprespa Habana.
- Schneider Electric, 2018, EcoStruxure™ Building Expert.
- Schneider Electric, 2017, Smart Pannel.
- Philippe Delorme | August 28, 2017, Schneider Eletric.
- Schneider Electric, Okken Envolvente de distribución eléctrica y centro de control motor, hasta 7.300A.
- FuturENERGY, 2019, El Hospital Fraternidad-Muprespa Habana ahorra el 43% en su consumo energético gracias a la digitalización.