Sistema de automatización de edificios en Arabia Saudí | SENTRADO
Un caso de éxito detallado de la solución de automatización industrial de SENTRADO que aporta resultados medibles para las operaciones de automatización de edificios en Arabia Saudí.
Contexto y objetivos del proyecto
SENTRADO entregó un sistema de gestión de edificios (BMS) integrado para un gran complejo comercial en Riad, Arabia Saudita, que comprende cuatro torres de oficinas, un podio comercial e instalaciones de aparcamiento subterráneo que suman más de 180.000 metros cuadrados de espacio climatizado. El cliente, un importante promotor inmobiliario, requería una plataforma unificada para gestionar el HVAC, la iluminación, la medición de energía y el control de acceso en todos los edificios, cumpliendo al mismo tiempo con las estrictas normativas de eficiencia energética de Arabia Saudita y los objetivos de sostenibilidad de Visión 2030.
El clima extremo de Riad, donde las temperaturas en verano superan regularmente los 45 °C, convierte el aire acondicionado en el mayor consumidor de energía en los edificios comerciales. El promotor necesitaba un BMS que pudiera optimizar de forma agresiva el suministro de refrigeración sin comprometer el confort de los inquilinos, proporcionando al mismo tiempo los datos energéticos detallados requeridos para los informes del Centro de Eficiencia Energética de Arabia Saudita (SEEC) y la certificación de edificios verdes.
El alcance de SENTRADO incluyó la fabricación de armarios de control para el BMS, el suministro y programación de controladores DDC, el software de la estación de trabajo central, la integración con sistemas de terceros (planta de agua helada, iluminación, ascensores, alarma contra incendios) y la puesta en marcha de todas las secuencias de control en todo el complejo.
Problemas que tuvimos que resolver
1. Carga de refrigeración por clima extremo
Las temperaturas veraniegas superiores a 45 °C en Riad crean cargas de refrigeración masivas que varían significativamente a lo largo del día y según la orientación del edificio. La operación del HVAC con horarios fijos estaba desperdiciando energía durante los períodos de baja ocupación, mientras que ocasionalmente no lograba mantener los puntos de consigna durante el calor máximo de la tarde.
2. Integración de múltiples sistemas
El complejo utiliza diferentes proveedores para los enfriadores (Carrier), el control de iluminación (Philips Dynalite), los ascensores (KONE) y la alarma contra incendios (Siemens Cerberus). El BMS necesitaba comunicarse con todos ellos mediante BACnet/IP, Modbus y protocolos propietarios sin requerir el reemplazo de ningún sistema existente.
3. Cumplimiento de los informes de energía
Las normativas del SEEC requieren informes detallados de consumo de energía con submedición a nivel de planta e inquilino. Los contadores eléctricos existentes no tenían capacidad de comunicación y tuvieron que ser adaptados con módulos de salida de pulsos o Modbus.
4. Confort de los inquilinos frente a la eficiencia
El promotor necesitaba reducir los costes energéticos manteniendo unos estrictos estándares de confort (23±1°C, 50±5% RH) para satisfacer a los inquilinos comerciales de alta gama. Esto requería estrategias de ventilación basada en la demanda, arranque/parada óptimos y economizadores de entalpía.
5. Escalabilidad para una futura expansión
El cliente planeaba una quinta torre en un plazo de tres años. La arquitectura del BMS necesitaba acomodar controladores, puntos y gráficos adicionales sin necesidad de una reingeniería importante ni de sustituir los servidores.
Nuestro enfoque y arquitectura del sistema
SENTRADO diseñó un BMS basado en BACnet/IP utilizando controladores DDC de Siemens desplegados por todo el complejo, donde cada edificio dispone de su propia red de nivel de automatización conectada a un servidor central de BMS a través de la columna vertebral IP del edificio. La arquitectura del sistema sigue el modelo de BMS de tres niveles: nivel de campo (sensores y actuadores), nivel de automatización (controladores DDC) y nivel de gestión (estaciones de trabajo centrales y clientes web). Esta segmentación garantiza que el control local continúe funcionando incluso si el servidor central o la red no están disponibles.
Las estrategias de optimización de HVAC incluyen arranque/parada óptimos basados en la temperatura del aire exterior y la masa térmica del edificio, ventilación controlada por demanda mediante sensores de CO2 en zonas ocupadas, reajuste del agua refrigerada en función de la demanda real de refrigeración y reajuste de la temperatura del aire de impulsión. La planta de enfriadoras se controla como un sistema integrado con una secuencia que maximiza la eficiencia de las enfriadoras igualando las enfriadoras en funcionamiento a la carga, controlando la temperatura del agua del condensador en función de las condiciones de bulbo húmedo y equilibrando las velocidades de las bombas mediante control de presión diferencial.
La integración de la iluminación se logró a través de una pasarela BACnet al sistema Philips Dynalite, lo que permite el control programado de la iluminación, la conmutación basada en la ocupación y el aprovechamiento de la luz natural en las zonas perimetrales. Los contadores de energía se modernizaron con módulos de comunicación Modbus, proporcionando submedición a nivel de inquilino con exportación automatizada de datos de facturación. El servidor del BMS ejecuta Desigo CC con un cliente web que permite a los gestores de instalaciones monitorizar y controlar el complejo desde cualquier navegador, con paneles que muestran el rendimiento energético en tiempo real, las métricas de confort y el estado de los equipos.
Aspectos destacados de la arquitectura del sistema
- Controladores DDC de Siemens en BACnet/IP en todos los edificios
- Optimización integrada de la planta de enfriadoras con secuencia de ajuste a la carga
- Ventilación controlada por demanda basada en la detección de CO2
- Arranque/parada óptimos y algoritmos de aprendizaje de masa térmica
- Integración de pasarela BACnet con sistemas de iluminación, ascensores y protección contra incendios
- Submedición de energía a nivel de inquilino con exportación automatizada de facturación
- Plataforma de gestión Desigo CC con acceso a través de cliente web
- Arquitectura escalable diseñada para la ampliación con una quinta torre
Parámetros y configuración del sistema
| Plataforma BMS | Siemens Desigo CC |
| Controladores DDC | 24 × controladores compactos Siemens PXC |
| Total de puntos BMS | 4,200+ (AI: 680, AO: 320, BI: 1,800, BO: 1,400) |
| Protocolo de comunicación | BACnet/IP / Modbus TCP / KNX |
| Estaciones de trabajo de gestión | 2 × Desigo CC + 5 clientes web |
| Paneles de control | 8 × paneles DDC IP44 |
| Edificios controlados | 4 torres + podio comercial + aparcamiento |
| Superficie total | 180,000+ m² |
| Integración de enfriadoras | Carrier AquaEdge a través de pasarela BACnet |
| Integración de iluminación | Philips Dynalite a través de BACnet/IP |
| Contadores de energía | Más de 120 subcontadores con salida Modbus |
| Ahorro energético | 25% (verificado tras la ocupación) |
Componentes clave y hardware
Siemens PXC24 DDC
S55376-C125
Controlador DDC compacto BACnet/IP
Siemens PXC16 DDC
S55376-C122
Controlador DDC para zonas reducidas
Servidor Desigo CC
S55801-Y120
Plataforma de gestión BMS
Sensor de ambiente QFA3171
S55720-S171
Sensor de ambiente Temp/RH/CO2
Presión QBE3000
S55720-S121
Sensor de presión diferencial
Actuador Siemens RAB11
S55720-S221
Actuador de compuerta para cajas VAV
Router BACnet
S55801-Y115
Enrutador de BACnet/IP a MSTP
SITOP PSU100C
6EP1332-5BA10
Fuente de alimentación de 24V DC para paneles DDC
Fases del proyecto
Diseño de BMS
6 semanasLista de puntos, secuencia de operaciones, plan de red
Fabricación de paneles
4 semanas8 paneles DDC ensamblados y probados
Programación DDC
8 semanasHVAC, iluminación, secuencias de energía y gráficos
Integración de terceros
4 semanasConfiguración de pasarela para enfriadora, iluminación y ascensores
Instalación
8 semanasCoordinado con el calendario de construcción del edificio
Puesta en marcha
6 semanasComprobaciones punto a punto, verificación de secuencias y ajuste
Periodo de optimización
12 semanasAjuste estacional, soporte para la mudanza de los inquilinos
Formación y entrega
2 semanasFormación del equipo de instalaciones, documentación final de obra
Resultados medibles
Datos de rendimiento verificados tras la puesta en marcha del sistema y su operación continua.
Reducción verificada del consumo energético de HVAC
Temperatura mantenida dentro del punto de consigna de ±1°C
Granularidad energética a nivel de inquilino
Plataforma única para todo el complejo
Antes vs. Después: Comparación cuantificada
| Métrica | Antes | Después | Cambio |
|---|---|---|---|
| Consumo de energía HVAC | Línea base (horario fijo) | Reducción verificada del 25% | −25% |
| Control de temperatura | Fluctuación de ±3°C | 23°C ±1°C constante | Más ajustado |
| Medición de energía | Solo a nivel de edificio | Más de 120 subcontadores de inquilinos | Granular |
| Gestión del edificio | 4 sistemas BMS independientes | 1 plataforma unificada | Consolidado |
| Respuesta de mantenimiento | Reactivo, quejas de los inquilinos | Predictivo, alertas automatizadas | Proactivo |
Datos basados en informes de puesta en marcha del proyecto y mediciones operativas continuas. El nombre del cliente está disponible bajo acuerdo de confidencialidad.
Impacto en el resultado final
El sistema de automatización suministrado superó todos los objetivos de rendimiento especificados en el contrato, logrando un mayor rendimiento, un menor consumo de energía y una mejor calidad del producto en comparación con la operación de referencia. El cliente reportó un retorno total de la inversión dentro del período de recuperación proyectado y, desde entonces, ha contratado a SENTRADO para fases adicionales de expansión de la planta.
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