KNX y las ciudades inteligentes

KNX city

2 KNX city Ciudades y edificios sostenibles El número creciente de personas vivien-do en las grandes urbes, la escasez de materia prima y temperaturas en au-mento obligan a las ciudades a enfren-tarse a grandes retos a corto plazo. Las ciudades son responsables de dos ter-cios del consumo energético global, del 60 % del consumo de agua y del 70 % de emisión de gases de efecto invernade-ro. Y estos valores siguen creciendo. Ya hoy en día vive el 50  % de la población  en municipios y ciudades, y en el año 2050, esta cifra superará el 70 %. Por ello será en las ciudades donde se gana-rá o perderá la batalla contra el cambio climático y la polución. Por todo ello, el mayor reto será conseguir un desarro-llo urbanístico sostenible. Ello requie-re edificios sostenibles, dado que los edificios son responsables de más del 40 % del consumo energético global, y en consecuencia del 21  % de emisión  de gases de efecto invernadero. Esto a su vez requiere soluciones transdiscipli-narias que no tengan en cuenta sólo al edificio, sino de igual manera a la movi-lidad, la generación de energía y las in-fraestructuras. KNX city muestra cómo estas soluciones holísticas pueden ser incorporadas a las ciudades sostenibles, y cómo interactúan con los edificios. Las ciudades sólo pueden ser sosteni-bles si los edificios son energéticamente eficientes. El sistema de gestión energé-tica monitorizará el edificio mediante medidores inteligentes. Basado en esta información se pueden iniciar pasos para mejorar la eficiencia energética no solo del propio edificio sino de un ba-rrio o incluso una ciudad entera. EDIFICIOS El edificio será energéticamente autosuficiente (dentro de lo posi-ble) y capaz de comunicarse con su entorno (red eléctrica inteli-gente, smart grid). ¿Cómo será el edificio  del futuro? Solución KNX city KNX ofrece ya hoy en día soluciones para la medición inteligente, vehícu-los eléctricos, mejoras de la eficien-cia energética, generación de energía, gestión de cargas y tarifas, así como la comunicación entre edificios.

3 KNX city La movilidad adquiere una importancia cada vez mayor, y en el futuro un alto porcentaje de vehículos serán eléctri-cos. Pero los vehículos eléctricos sólo tienen sentido si son cargados exclusi-vamente con energía renovable. Por ello se necesitan soluciones para la recarga de los vehículos eléctricos con energía renovable proveniente preferentemen-te de sistemas de generación locales, y sólo en caso necesario de la red pública. La importancia de las infraestructuras es cada vez mayor. Ya hoy en día está de-mostrado que no habrá una solución única para resolver todos los retos del suministro energético. Estos retos son el resultado de un creciente uso de energía renovable en general, y de una generación de energía descentralizada en particular. Varias disciplinas diferentes deben tra-bajar conjuntamente para conseguir una solución global en base a numerosas so-luciones individuales. MOVILIDAD ¿Cómo llegaremos   de A a B en el futuro?  En vehículos accionados por ener-gías renovables. INFRAESTRUCTURA ¿Cómo se gestionará la  energía en las ciudades del  futuro? La energía se gestionará a un nivel de múltiples edificios, teniendo en cuenta sistemas de generación de energía descentralizados. El mundo está en la cúspide de un cam-bio importante en la forma de generar y usar la energía. Dado que la energía se obtiene cada vez más de fuentes renova-bles imprevisibles, el gran reto será man-tener un suministro de energía confiable. Muchas compañías eléctricas gestionarán las cargas en la red mediante tarifas va-riables según horarios, animando así a los consumidores de conectar o desconec-tar ciertos servicios en momentos con-cretos a lo largo del día. ¿Cómo se generará la energía en el futuro? Principalmente renovable, o dicho de otra forma, mediante sol, viento y olas. GENERACIÓN DE ENERGÍA Solución KNX city  KNX ofrece ya hoy en día solucio-nes que permiten, por ejemplo, em-plear la energía generada en exceso en pequeños generadores eólicos o fotovoltaicos instalados en edificios o viviendas para recargar vehículos eléctricos 100 % con energía reno-vable. Solución KNX city  KNX ofrece ya hoy en día solucio-nes que usan tecnologías de comuni-cación IP/internet que unen a varios edificios individuales, como si de un único edificio se tratara. Solución KNX city  KNX ofrece ya hoy en día solucio-nes de gestión de cargas que tienen en cuenta la fluctuación en la gene-ración de energía fotovoltaica y/o eólica.

4 KNX city KNX city La ciudad sostenible ¿Cómo será la comunicación en las ciudades del futuro? Edificios energéticamente eficientes son el punto de partida para cualquier ciudad sostenible. KNX ofrece una amplia gama de soluciones que mejoran la eficiencia energética de todo tipo de edificio, desde viviendas unifamiliares hasta oficinas cor-porativas de grandes empresas. Ello inclu-ye conceptos de gestión de cargas que im-plican siempre sensores y actuadores. Los sensores recogen información, por ejem-plo valores de consumo, o información sobre el estado de determinados equipos, mientras que los actuadores responden a esta información mediante la ejecución de una acción. Acciones pueden ser la co-nexión o desconexión de un circuito eléc-trico, apagar o encender un equipo como por ejemplo una bomba de calor o un electrodoméstico, o la conexión / desco-nexión de otros consumidores eléctricos. En este contexto, los actuadores ener-géticos KNX son especialmente idóneos  dado que no solo miden el consumo de un determinado circuito, sino lo pueden también abrir o cerrar. Paneles táctiles KNX posibilitan el control de varias apli-caciones domésticas y su conexión o des-conexión de forma automatizada, o por el usuario pero en base a información de consumo facilitada en la pantalla. La con-cienciación del usuario es una de las cla-ves para un ahorro eficaz. Los fabricantes KNX ofrecen también una amplia gama de pasarelas inteligentes a bombas de ca-lor. Así mismo, diferentes tipos de puntos de recarga de vehículos eléctricos pueden ser integrados al sistema KNX a través de actuadores, p.ej. para iniciar o parar el proceso de recarga desde una pantalla táctil. Si el edificio dispone de un sistema de generación propio (p.ej. un sistema fo-tovoltaico), KNX se puede encargar que la recarga de los vehículos eléctricos sea exclusivamente con energía renovable. Edificios energéticamente eficientes  son la clave para ciudades sostenibles EDIFICIOS Ventajas Ahorros energéticos •  Control KNX de persianas:   ahorro del 40 % •  Control KNX por habitaciones indi- viduales: ahorro del 50 % •  Control KNX de la iluminación:  ahorro del 60 % •  Control KNX de la ventilación:  ahorro del 60 % Para el suministro eléctrico de una ciu-dad, los vehículos eléctricos representan un mayor consumo. Pero no solo esto: los vehículos se recargan mayoritaria-mente a última hora de la tarde cuan-do la gente vuelve a casa después del trabajo. Es decir, coincide con la hora punta de consumo que se produce ya habitualmente en las viviendas. Esta de-manda adicional de vehículos eléctricos representa una amenaza para la fiabilidad del suministro eléctrico de la ciudad. Puede producirse una sobrecarga en los transformadores cercanos, pero tam-bién provocar una generación de energía adicional en la red pública. No obstante,  los vehículos eléctricos  al menos en la mayoría de los casos  se encuentran sin usar durante toda la noche conectados al punto de recarga. Entonces, en prin-cipio sería posible no efectuar la recarga por la tarde, sino por la noche o incluso durante la madrugada. Ello ayudaría a re-partir el consumo de recarga de forma equitativa a lo largo de las 24 horas. Si además se aplica una tarifa horaria, la recarga se puede trasladar al período cuando la electricidad es más económica. Otra posibilidad es aprovechar las horas de máxima generación de energía propia, p.ej. en sistemas fotovoltaicas. Con KNX, los vehículos eléctricos  son una parte más del edificio inteligente MOVILIDAD Ventajas •  KNX integra los vehículos eléctricos a un sistema de control de edificios •  KNX asegura una recarga respetuosa con el medio ambiente •  KNX controla la descarga de baterías de vehículos eléctricos en caso que lo requiera el edificio inteligente. La Tecnología de la Información y Comunicación (TIC) será un elemento esencial de las redes inteligentes (smart grids) y las infraestructuras del futuro. Las TIC son elementos vitales para la solución holística requerida para alcanzar ciudades sostenibles. KNX ofrece todas las interfa-ces necesarias para la infraestructura de comunicación entre las ciudades del futuro y las smart grids, hasta el punto de ser parte integral de las smart grid. Dado que une edificios, movilidad, generación de energía y infraestructura de forma global, KNX puede ofrecer ya hoy en día soluciones innovadoras que hacen las ciudades más sostenibles aprovechando el potencial de los enfoques transdisciplinarios.

5 KNX city Las soluciones de infraestructura ofre-cidas por KNX permiten interconectar varios edificios entre sí como si de un úni-co edificio se tratara. Ello puede ser muy beneficioso para las ciudades sostenibles del futuro, por ejemplo para sistemas de gestión que controlan varios edificios a la vez. Como ejemplo, si en un edificio se encuentra un sistema fotovoltaico, y en otro edificio se quiere instalar una zona de recarga para vehículos eléctricos, KNX puede asegurar que los vehículos se recargan sólo si el otro edificio está generando suficiente energía renovable. Las soluciones de infraestructura KNX  pueden usarse por supuesto para contro-lar también todas las demás aplicaciones tradicionales. Las ciudades inteligentes del futuro requerirán un flujo de información constante de la ciudad a las redes inteli-gentes, de ahí a las viviendas o edificios, y de ahí nuevamente a la red. En las ciudades inteligentes del futuro, KNX se encargará de la comunicación a nivel de edificio/vi-vienda y proveerá todas las interfaces ne-cesarias para las redes inteligentes, con el fin de apoyar las gestión tarifaria por ho-ras, la generación de energía, la gestión de cargas, así como  ahí donde sea relevante  el almacenamiento de la energía. KNX puede interconectar  varios edificios entre sí INFRAESTRUCTURA Ventajas •  KNX interconecta varios edificios entre sí •  KNX facilita la gestión de consumos •  KNX integra smart grids a los siste- mas de control inteligentes de edificios Las energías renovable son cada vez más populares en comparación con fuentes de energía tradicionales. Pero las energías renovables son fluctuantes, generando energía sólo cuando  por ejemplo  el sol brilla o el viento sopla. Ello plantea desa-fíos a la redes eléctricas. Si p.ej. se inyecta en un día soleado energía proveniente de plantas fotovoltaicas a la red en cantida-des muy superiores a las cargas de la red (es decir, la demanda), puede causar pro-blemas para la estabilidad de la tensión. En el caso contrario, si hay un defecto de suministro debido a un alto consumo en momentos de baja o nula generación de energía renovable, esta laguna debe ser compensada poniendo en marcha de for-ma espontánea plantas de respaldo con-vencionales. Una posible solución sería el ampliamente discutido almacenamiento  de la energía. No obstante, las tecnologías actuales son poco realistas para almace-nar energía a tan gran escala. Un sistema de gestión de generación de energía y de gestión de cargas será, pues, esencial para las ciudades del futuro. KNX ofrece soluciones de gestión de cargas que per-miten adaptar el consumo de cualquier equipo eléctrico (por ejemplo sistemas de climatización, electrodomésticos, ve-hículos eléctricos, etc.) a la disponibilidad de energía generada por el propio edificio (autoconsumo), o en función de tarifas horarias, todo ello sin mermar el confort y la seguridad. Todas las soluciones dis-ponibles actualmente tienen un punto co-mún: pueden interactuar dentro del edifi-cio, pero no comunicarse con el mundo exterior. ¡Con KNX, ahora será posible! Energía renovable es una parte más del edificio inteligente controlado por KNX GENERACIÓN DE ENERGÍA Ventajas •  KNX reduce el consumo de materia prima fósil •  KNX incrementa el uso de energía generado localmente •  KNX coordina el uso de energía renovable entre varios edificios inteli- gentes

6 KNX city Smart Metering de consumos eléctricos Línea General de Alimentación (LGA) trifásica Medición KNX hasta 80 A Medición KNX hasta 80 A Actuador KNX controla contactorde potencia Contactor de potencia hasta 40 A Toma de corriente CEE trifásica Medición KNX Línea Blanca hasta 16 A Medición hasta KNX Iluminación 16 A Medición hasta y control KNX Tomas de corriente 16 A KNX ofrece sensores y actuadores para cualquier posible aplicación. La imagen muestra una topología típica de una instalación KNX con un cuadro de distribución principal, incluido contadores eléctricos para medir p.ej. el consumo total, equipos de climatización, vehículo eléctrico y generación de energía local. Transparencia energética   en todo el edificio „Gestión energética“ puede definirse de diferentes formas dependiendo de la perspectiva (es decir, si visto en re-lación al edificio o a una ciudad com-pleta). En edificios, la gestión energéti-ca ayuda tanto a ahorrar energía tales como electricidad y calor así como reducir el consumo de recursos tales como agua y gas. El primer paso de un sistema de gestión energético es concienciar a los usuarios del edificio a usar la energía y los recursos de for-ma razonable. Aquellos que disponen de una información clara a tiempo real sobre los valores de consumo serán más cuidadosos. En la inmensa mayoría de las instalaciones esa información se limita a los contadores de electricidad, calor, gas y agua de las propias com-pañías suministradoras. Sin embargo, los medidores inteligentes KNX faci-litan al usuario una transparencia ma-yor sobre sus hábitos de consumo. La amplia gama de medidores inteligentes y actuadores con lectura de corrien-te, ofrecidos por los fabricantes KNX, puede usarse para aplicaciones relacio-nadas con la medición inteligente. Optimizar consumos La visualización de consumos, por sí sola, no es suficiente para alcanzar una eficiencia máxima. Idóneamente, además de los valores de consumo, se debe disponer también información sobre el clima, la temperatura interior, si las ventanas y puertas están abiertas o cerradas, si hay presencia de perso-nas, el uso de cada habitación, y otros datos de relevancia. Sólo con informa-ción detallada se puede interpretar el comportamiento de los usuarios sobre el consumo y en consecuencia sobre el potencial de ahorro. Si esta informa-ción está disponible es posible optimi-zar el consumo, sea de forma manual o automatizada. Las soluciones KNX pueden recopilar toda esta informa-ción y visualizarla de forma amigable, y si se desea, también iniciar acciones automatizadas con el fin de mejorar la eficiencia energética del edificio o vi-vienda. Smart metering, medición inteligente La medición inteligente KNX es el corazón de la KNX city Smart Metering Movilidadeléctrica Climati-zación o Red eléctrica Potencia Gas Calor Agua Electri- cidad Cargas del edificio o vivienda Control y Visualizacíon

7 KNX city Scenario C Smart grid Interacción entre KNX y smart grid KNX  city  muestra  soluciones  que  hacen  posible  el  uso  de  energía  renovable  sin  mermar  el  confort y la seguridad, y también, sin incremento de los costes. Para que ello sea posible, la  solución KNX no solo debe abarcar edificios individuales, sino también las redes inteligentes  locales y de la ciudad, así como sus sistemas de gestión energética. En KNX city, KNX se comunica con las smart grids. Abajo se representan cuatro escenarios del  día a día de la ciudad del futuro. Se explican los potenciales problemas y cómo KNX puede  responder en cada uno de estos escenarios. Es noche: La demanda de energía alcanza su nivel más bajo, pero debido a fuertes vientos se inyecta mucha energía renov-able a la red. La ciudad debe absorber de alguna forma este exceso de energía. Para ello se informa mediante sistemas de comunicación a los edificios y vivi- endas inteligentes de la existencia de este exceso. Ahora es posible conectar consumidores integrados en el control KNX, como por ejemplo electrodo-mésticos o vehículos eléctricos. De esta forma contribuye KNX a regular el sumi-nistro de energía. Escenario A: Exceso de energía renovable Escenario B: Falta de energía renovable Este problema se puede considerar in-verso al caso A. La ciudad KNX mues-tra qué ocurriría si por ejemplo en las horas punta de consumo deja de soplar el viento y no se inyecta energía renova-ble a la red. La ciudad debe reaccionar mediante desconexión de ciertas cargas, lo que con KNX es realizable de forma  sencilla. KNX puede desconectar cargas de menor prioridad, como por ejemplo algunos electrodomésticos o una parte de las estaciones de recarga, o pasar a los sistemas de climatización a modo ahorro. Nuevamente contribuye KNX a regular el suministro de energía, evitan-do un colapso del sistema. Scenario B Escenario C: Punta de demanda en toda la ciudad El consumo se dispara a últimas ho-ras de la tarde, cuando la gente vuelve a casa, usando la cocina, agua caliente, iluminación, línea blanca, electrónica de entretenimiento y recargando el vehí-culo eléctrico. El comercio que a estas horas aún sigue abierto y el transporte público electrificado son otros factores  que aumentan la demanda, lo que po-dría provocar un colapso en el suminis-tro. Mediante KNX no solo se pueden desconectar cargas de menor prioridad como explicado en el caso B, sino se puede aprovechar la energía almacenada en las baterías de los vehículos eléctricos y reinyectarla a la red. Escenario D: Aumento local de la tensión Generadores de energía renovable, p.ej. equipos fotovoltaicos, inyectan la ener-gía a la red. A ciertas horas, por ejem-plo al medio día, puede ocurrir que esa energía supera la demanda, lo que puede provocar un aumento de la tensión a niveles inaceptables. El problema puede  ser resuelto mediante viviendas y edifi-cios inteligentes conectadas a las redes inteligentes. A través de KNX se pueden conectar electrodomésticos o vehículos eléctricos que estaban en situación de stand-by, o pasar los sistemas de climati-zación a modo confort. Overvoltage Scenario D Overload Scenario A 110 kV 20 kV 400 V VA VA 110 kV 20 kV 400 V 20 kV 400 V 20 kV 400 V

8 KNX city KNX city   Las soluciones Gestión de cargas KNX: Un  algoritmo  asegura que las cargas y electro- domésticos  se  conectan o desconectan en función de  la  energía  generada de  forma  local,  p.ej.  en sistemas  fotovoltaicas, así  como  de  sistemas de  almacenamiento.  La medición  secundaria  se realiza  con  actuadores energéticos KNX. La solución Para poder gestionar cargas de forma efectiva se requieren sensores que son capaces de medir tanto la cantidad de electricidad consumida así como la can-tidad de energía generada de forma local, p.ej. en sistemas fotovoltaicos. Ello se puede realizar mediante contadores inte-ligentes con KNX integrado, que se ofre-cen también para montaje en raíl DIN. Adicionalmente a los sensores se necesi-tan actuadores que pueden desconectar/conectar o regular determinadas cargas, como p.ej. electrodomésticos. Para car-gas convencionales se ofrecen los actua-dores KNX On/Off, para algunas cargas más sofisticadas como p.ej. sistemas de climatización se requieren actuadores específicos capaces de conectar/desco-nectar de forma electrónica. Implementación práctica Sensores: la medición del consumo total se realiza mediante contadores domés-ticos inteligentes. Adicionalmente se usan medidores KNX en raíl DIN para medir los consumos individuales.Actuadores: Cargas convencionales son controladas mediante actuadores On/Off. Actuadores energéticos son solu-ciones convenientes, dado que no solo conectan/desconectan un circuito sino miden también la corriente, es decir, son sensor y actuador en una única unidad. Electrodomésticos pueden co-nectarse a una línea PowerLine KNX. Otros sistemas como p.ej. sistemas de climatización se controlan mediante pa-sarelas KNX adecuadas. Funciones •  Adaptar el consumo a la energía gen- erada localmente •  Adaptar el consumo en función de la tarifa horaria Ventajas •  Electrodomésticos  pueden  conec- tarse a KNX mediante un acoplador PowerLine. Es una solución más el-egante que simplemente cortar el cir-cuito. •  Ahorro  económico  al  aprovechar  la franja horaria más adecuada. •  Alto nivel de automatización. Weiße Ware powerline gateway Red  eléctrica Potencia KNX TP Ethernet / KNX IP EDIFICIOS Ejemplo 1: Gestión de cargas ProblemáticaTradicionalmente, la cantidad de energía generada se adapta a la de-manda de cada momento. Diferentes centrales eléctricas (para cubrir car-gas bajas, medias o de pico) operan a diferentes tiempos en función de la demanda, para asegurar que exis-ta siempre la energía requerida. No obstante, las energías renovables, de-bido a su generación fluctuante, no pueden producir energía en función de la demanda: en caso de necesitar energía en un momento dado no es posible simplemente poner en mar-cha un equipo fotovoltaico o eólico. Con las energías renovables, el prin-cipio tradicional no funciona. Esto puede poner en peligro el abasteci-miento continuado y seguro de ener-gía, sobre todo si sigue aumentando la aportación de energía renovable y a la vez la desconexión de centrales convencionales de energía fósil. La solución está en las Smard Grid, que mediante tecnologías de información y comunicación actúan sobre las car-gas en función de la producción de energía. El reto es crear un sistema de gestión energético KNX que pue-de variar las cargas eléctricas dentro del edificio en función de la energía generada en el propio edificio (auto-consumo), o desde la red pública en función de tarifas horarias. KNX measurement and circuitSockets up to 16 A KNX measurement white goods up to 16 A KNX measurement up to 80 A KNX measurement Lighting up to 16 A House connection triphase Medición KNX hasta 80 A Línea General de  Alimentación (LGA) trifásica Medición KNX Línea Blanca hasta 16 A Medición y control KNX  Tomas de corriente  hasta 16 A Medición KNX Iluminación   hasta 16 A Línea Blanca   Gateway Powerline

9 KNX city Contadores  domésticos  inteligentes  para  sistemas fotovoltaicas  o  similares,  incluido  medidores  se- cundarios KNX La solución KNX ofrece varias soluciones para inte-grar los contadores inteligentes: Sensor KNX cableadoEl medidor se conecta a KNX mediante su interfaz óptico.Interfaz KNX RF: En este caso, un inter-faz RF envía los datos directamente al bus KNX. La señal KNX RF puede con-vertirse a KNX TP usando acopladores de medios correspondientes. Medidor KNX directo Estos medidores llevan un interfaz KNX TP integrados. Implementación práctica A continuación se detallan dos solucio-nes: Sensor KNX cableadoUn sensor cableado se monta en el in-terfaz óptico del contador de compañía inteligente (contacto magnético). El sen-sor se conecta al bus KNX mediante un dispositivo KNX y envía los datos al bus KNX de forma continuada. Interfaz KNX RF Un interfaz KNX RF es conectado di-rectamente al contador inteligente y envía los datos al bus KNX de forma inalámbrica. Con una unidad de control correspondiente es posible visualizar los datos en una pantalla. Adicionalmen-te, los valores del contador se usan para que actuadores KNX controlen los di-ferentes consumos eléctricos. Funciones •  Informa al sistema KNX sobre la cant- idad de energía generada en cada mo-mento (PV) y los consumos actuales. •  Envía datos de generación y consumo de energía al sistema KNX •  Visualización Ventajas •  Los datos de los medidores se pueden enviar por cable o de forma inalám-brica. •  No se necesitan sensores de medida adicionales, como para contadores convencionales. •  Permite ajustes automatizados de car- gas desde el sistema KNX. •  Ventajoso  para  las  redes:  grandes cantidades de energía generadas local-mente e inyectadas a la red no pro-vocan subidas de tensión. La energía generada en exceso se absorbe por incrementos de cargas motivados por tarifas eléctricas más económicas. Data acquisition and transmission to the KNX bus Data processing and archiving by the KNX bus Data visualization by Ethernet Data acquisition and transmission to the KNX bus Data acquisition and transmission to the KNX bus Data acquisition and transmission to the KNX bus Function available late Ejemplo 2: Gestión en función de tarifas Problemática Los contadores inteligentes sustitu-yen paulatinamente a los convencio-nales. Esto es la condición previa para poder calcular el importe a facturar a los clientes mediante tarifas varia-bles (en función de la disponibilidad de energía renovable producida en un determinado sector de la red). Estos contadores pueden facilitar, además del consumo y producción en kWh, la potencia consumida y generada (p.ej. si existen placas solares) en tiempo real en cada vivienda o inmueble. Dis-ponen además de una interfaz para el usuario. Para optimizar el sistema de gestión KNX es imprescindible inte-grar las tarifas al sistema KNX. Adquisición de datos   y envío al bus KNX Procesamiento y archivo de datos  por el bus KNX Visualización de datos  vía Ethernet Adquisición de datos   y envío al bus KNX Adquisición de datos   y envío al bus KNX Adquisición de datos   y envío al bus KNX

10 KNX city La solución Los vehículos están, en su inmensa ma-yoría, parados durante unas 10 horas durante la noche   considerablemente más que las 3 a 5 horas que se necesitan para una recarga completa de las ba-terías. En principio debería ser posible trasladar la recarga a horas de menos punto, p.ej. por la noche o incluso por la madrugada. Ello equilibraría la carga en la red de forma considerable. Si además se aplican tarifas horarias sería conve-niente interrumpir la carga y trasladarla a franjas más económicas. Implementación práctica Para la integración de vehículos eléctri-cos al sistema KNX se puede usar una llamada caja piloto que puede transmi-tir, de forma indirecta, telegramas KNX a la estación de recarga. Mediante es-tos telegramas se puede iniciar, parar o interrumpir la recarga, o dependiendo del modo utilizado regular la intensidad de recarga. El actuador debe conectar la tensión de la caja piloto en diferentes combinaciones junto a las cuatro prede- finidas. Dos de ellas se usan para con-trolar la intensidad de recarga (modos 3 y 4). La intensidad de recarga puede ajustarse a 6 A, 10 A, 16 A o 32 A. Funciones Debido a la integración del punto de re-carga al sistema KNX, éste obtiene con-trol sobre un de las cargas más elevadas dentro de una vivienda o edificio. Si hay un defecto de suministro eléctrico, el actuador KNX puede abrir (temporal-mente) el circuito de recarga, o incluso  si el punto de recarga lo soporta  rein-yectar energía de las baterías a la red. En caso de tarifas variables, el proceso de recarga se puede iniciar o parar en función de los costes. Por supuesto, el  usuario puede poner en marcha la re-carga independiente de la automatiza-ción, si por ejemplo necesita su vehículo a corto plazo. Ventajas Incluso unos pocos vehículos eléctri-cos en recarga pueden provocar una sobrecarga del transformador local. Pero si las estaciones de recarga están integradas en un sistema de control y automatización KNX, la información transmitida desde las redes inteligentes pueden interrumpir (temporalmente) la recarga. A la inversa, si hay un exceso de energía en la red, KNX puede apro-vechar para los procesos de recarga. MOVILIDAD Problemática Durante muchos años, la crecien-te demanda de energía en todo el mundo, combinado con la cada vez mayor escasez de recursos fósiles, ha provocado una subida de precios muy importante de estos últimos. El sector del transporte apuesta por los vehículos eléctricos para salir de la dependencia del petróleo. Pero para una ciudad, los eléctricos vehícu-los representan un mayor consumo eléctrico. Y no solo eso, dado que la gran mayoría de las recargas se acumulan a últimas horas de la tarde cuando la gente vuelve a casa. Ello coincide además cuando se produce ya de por sí un pico de demanda, lo que todo junto pone en riesgo un su-ministro seguro y continuado de la energía eléctrica. Interacción entre Infraestructura   con Edificio y Movilidad Datos sobre precios tarifarios Iniciar proceso  de recarga

11 KNX city Visualización centralizada de varios edificios descentralizados La solución Los equipos de climatización funcionan habitualmente en base a una temperatu-ra de consigna fijada por el usuario. Un termostato compara la temperatura real con el valor de consigna, y dependiendo del resultado activa la calefacción o el aire acondicionado. Una integración del equipo de climatización al control KNX permite una modificación remota y/o automatizada del valor de consigna. Implementación práctica El usuario puede almacenar en un panel KNX diferentes valores de consigna, p.ej. temperatura “confort”, “normal” y “ahorro”. Estos valores se transmi-ten, según las circunstancias, mediante  Solución / Implementación  práctica Las líneas de comunicación del edificio, habitualmente bus dedicado TP, son acoplados a una comunicación IP me-diante router KNX/IP. Si estos router se integran en una red que tiene ac-ceso a internet es posible establecer, mediante VPN, una conexión segura a  través de internet con otros edificios equipados con router KNX/IP. Funciones Gracias a la interconexión de varios edificios, obteniendo así una instalación KNX unificada, se simplifica la transmi-sión de valores de medida, por ejemplo para efectos de contabilidad y factura-ción. Adicionalmente es posible una vi-sualización centralizada en uno o varios puntos. Ventajas Esta solución permite una recogida cen-tralizada de datos de consumo y gene-ración en cada uno de los sectores de cada uno de los edificios. Ello posibilita una gestión energética global de todos los edificios interconectados, desconec-tando por ejemplo el fin de semana la calefacción en todas las oficinas. Cada uno de los edificios puede ser contro-lado, regulado y mantenido de forma remota vía la red existente o internet (conexión VPN). una pasarela adecuada al regulador de temperatura y en definitiva al equipo de climatización. Función Dependiendo de la energía disponible en la red se puede subir o bajar el sis-tema de climatización. En horas de muy alto consumo, por ejemplo, podría ajus-tarse la climatización al modo “ahorro”, lo que provoca una reducción inmediata del consumo de la bomba de calor. En caso contrario, cuando hay poco consu-mo o un exceso de energía renovable puede ajustarse nuevamente al modo “confort”. De esta forma se estabiliza la red, ganando además confort en la vi-vienda o el puesto de trabajo. Ventajas Con la integración de los equipos de cli-matización al control KNX obtiene el edificio una carga variable que permite reaccionar ante información externa, como por ejemplo una elevada carga en la red eléctrica o un cambio de tarifa por pasar de una franja horaria a otra. Con la creciente aportación de energía renovable y el aumento de cargas eléc-tricas (p.ej. vehículo eléctrico) será esta capacidad de reacción un factor clave para garantizar un suministro de ener-gía estable. INFRAESTRUCTURA Ejemplo 1  Edificios en diferentes em- plazamientos La problemática KNX ya ofrece soluciones capaces de intercomunicar varios edificios mediante tecnologías de comunica-ción e internet de tal forma como si de un único edificio se tratara. Ello es especialmente interesante para admi-nistradores de edificios, o para gran-des empresas que tienen sus oficinas repartidas en varios edificios. Ejemplo 2: Calefacción, Aire Acondicionado y Ventilación La problemática Para mantener el suministro de energía de forma equilibrada se requieren, especialmente en momentos de mayor demanda, cargas que puedan ser redu-cidas o desconectadas temporalmente. Ya que en las ciudades gran parte de la energía es utilizada para la climatización de los edificios, un pequeño cambio en la temperatura de consigna tiene un gran efecto a la estabilidad de la red.

12 KNX city La solución Muchos inversores PV miden incluso la corriente alterna generada internamen-te en el inversor. Los modelos estándar disponibles en el mercado usan puertos RS232/RS485 para este fin. La tecnolo-gía KNX puede acceder directamente a estos puertos y enviar los valores me-didos al bus KNX. Ello permite ver al usuario dónde se ha acumulado sucie-dad que reduce la eficiencia del sistema, lo que ocurre con más frecuencia con módulos planos. Implementación práctica El interfaz PV recoge los valores medi-dos que son transmitidos al bus KNX. A la inversa, valores medidos por el sistema KNX son transmitidos al sis-tema PV. Estaciones meteorológicas y piranómetros son especialmente útiles, dado que los valores medidos por es-tos instrumentos pueden usarse para un mantenimiento remoto, por ejem-plo para comprobar si una determinada línea de módulos no esté dañada, sino solamente sombreada. Sensores de temperatura KNX miden la temperatu-ra de todos los módulos, para notificar posibles sobrecalentamientos debido a fallos, y en consecuencia prevenir posi-bles incendios. Si ocurre algún fallo, se transmiten señales vía UMTS al punto de mantenimiento remoto y al sistema KNX. Funciones:•  Monitorización  a  tiempo  real  de  las funciones de cada componente del sistema PV. •  Los  datos  se  recopilan  en  intervalos regulares. •  KNX gestiona ficheros de registro de varios sistemas. •  Análisis comparativo de la generación actual con la potencia instalada. •  KNX gestiona todos los datos técni- cos y de consumo para su uso poste-rior en mantenimiento y servicio. VentajasEn un futuro, una buena parte de la elec-tricidad de la red provendrá de sistemas fotovoltaicas locales. Ello supone retos  para las redes de distribución. Especial-mente en redes de baja tensión, gran-des cantidades de energía inyectada a la red puede provocar subidas de tensión inadmisibles. Otro problema es que las compañías suministradoras y las distri-buidoras no pueden saber qué cantidad de energía es inyectada por qué sistema en cada momento determinado. KNX puede ayudar a solucionar este proble-ma gestionando varios sistemas PV con-juntamente. En base a las informaciones de estos sistemas, las compañías distri-buidoras ahora sí pueden aplicar estra-tegias de gestión energética y tarifaria para animar a los clientes a adaptar sus hábitos de consumos. GENERACIÓN DE ENERGÍA Monitorización y   mantenimiento de sistemas  fotovoltaicos La problemática Los sistemas fotovoltaicos (PV) con-sisten generalmente de varias líneas paralelas de módulos. En el peor de los casos, un módulo defectuoso puede dejar fuera de servicio una lí-nea completa. Independiente si el sis-tema se monitoriza de forma perma-nente, un defecto de este tipo puede quedar desapercibido por tiempo prolongado. Esta aplicación KNX puede monitorizar sistemas PV con o sin seguimiento, y almacenar todos los datos relevantes. v4  –15 Tariff Grid E-Mobility HVAC Home-Generation White Goods Home-Loads Movilidad eléctrica Géstion energética Climatización Linéa Blanca Sistema fotovoltaico Red eléctrica Señal  tarifaria