Universidad Central Marta Abreu de Las Villas

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Universidad Central “Marta Abreu” de Las Villas

Facultad de Ingeniería Eléctrica

Departamento de Automática y Sistemas Computacionales

TRABAJO DE DIPLOMA

Rehabilitación del Sistema de Automática del Hotel Iberostar

Ensenachos en Cayo Santa María.

Autor: Ernesto Raúl Herrera Guerra

Tutores:

Ing. Leonardo Montejo Rodríguez.

MSc. Ing. Marcelino Lugo Pacheco.

MSc. Ing. Robby Gustabello Cogle

.

Santa Clara

2012

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Universidad Central “Marta Abreu” de Las Villas

Facultad de Ingeniería Eléctrica

Departamento de Automática y Sistemas Computacionales

TRABAJO DE DIPLOMA

Rehabilitación del Sistema de Automática del Hotel Iberostar

Ensenachos en Cayo Santa María.

Autor: Ernesto Raúl Herrera Guerra E-mail: eherrera@uclv.edu.cu

Tutores: Ing. Leonardo Montejo Rodríguez.

COPEXTEL División Villa Clara. Gerencia de Automática y Comunicaciones.

E-mail: montejo@vc.copextel.com.cu

MSc. Ing. Marcelino Lugo Pacheco.

COPEXTEL División Villa Clara. Gerencia de Automática y Comunicaciones. E-mail: marcelino@vc.copextel.com.cu

MSc. Ing. RobbyGustabello Cogle.

Dpto. de Automática, Facultad de Ing. Eléctrica, UCLV E-mail: robby@uclv.edu.cu

Santa Clara

2012

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Hago constar que el presente Trabajo de Diploma fue realizado en la Universidad Central “Marta Abreu” de Las Villas como parte de la culminación de estudios de la especialidad de Ingeniería en Automática, autorizando a que el mismo sea utilizado por la Institución, para los fines que estime conveniente, tanto de forma parcial como total y que además no podrá ser presentado en eventos, ni publicados sin autorización de la Universidad.

__________________________________ ___________

Ernesto Raúl Herrera Guerra Fecha

Los abajo firmantes certificamos que el presente trabajo ha sido realizado según acuerdo de la dirección de nuestro centro y el mismo cumple con los requisitos que debe tener un trabajo de esta envergadura referido a la temática señalada.

__________________________________ ___________

Ernesto Raúl Herrera Guerra Fecha Autor

__________________________________ ___________

Boris Luis Martínez Jiménez, Dr.C Fecha Jefe de Departamento

__________________________________ ___________

Responsable ICT o J‟ de Carrera, (Dr.C, M.Sc. o Ing.) Fecha Responsable de Información Científico-Técnica

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PENSAMIENTO

La sabiduría suprema es tener sueños bastante grandes

para no perderlos de vista mientras se persiguen.

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DEDICATORIA

Todos los logros de mi carrera estudiantil que culminan con la

realización de este trabajo, están dedicados a los que son y serán mi

luz y guía; mis padres. A ellos dedico mis triunfos, pues son ellos los

principales merecedores de todo mi amor y sacrificio, en aras de ser

una mejor persona en el plano personal y profesional.

A toda mi familia, en especial a mis tíos Emilia y Augusto, de los

cuales recibí y recibo apoyo y confianza para lograr mis metas, a mis

primos Luis Felipe y Augusto, hermanos de corazón con los que

siempre cuento en momentos difíciles o de felicidad. A mi hermana

Gretchen, a mi sobrina, para todos ellos está dedicado este trabajo

con especial esmero.

A mis compañeras y compañeros de estudio, a esos que

compartieron conmigo momentos de total sacrificio y momentos de

alegría, a esos que supieron ser excelentes amigos, los que no

olvidaré jamás, aunque el destino nos separe.

A mis amigas y amigos de Placetas, por su ayuda incondicional y

su total confianza en mis resultados, mis logros también son suyos.

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AGRADECIMIENTOS

En primer lugar, a mis padres, fuente inspiradora de todos mis sacrificios y

logros, a ellos les debo todo, por estar junto a mí y para mí en cada momento

de mi vida. Mis logros son y serán suyos por siempre, por ser las raíces que me

fortalecen y me inspiran a cumplir mis metas.

A mis tíos, a mis dos primos que son mis hermanos: Augusto y Luis Felipe; a

mi familia en general, que aunque pequeña se hace inmensa ante mis ojos

cuando me inspiran, me apoyan y se enorgullecen con cada paso que doy.

Agradecerle a mis compañeras y compañeros de estudio, por el apoyo mutuo y

desinteresado en la docencia y en nuestras vidas personales. A mis amigas y

amigos de aula y de la vida, que estarán por siempre en mi recuerdo, aunque el

destino nos separe; a Sergio, Yaimara, Erik, Jesús y Yenier.

A mis tutores: Montejo, Marcelino y Robby, que me dieron todo su apoyo y

experiencia para que lograra alcanzar el objetivo de este proyecto.

A la gerencia de Informática y Comunicaciones de Copextel Villa Clara, a la

que pertenecen mis tutores: Montejo y Marcelino, así como a Vladimir, Coca, y

los demás miembros de dicha gerencia, con los cuales pude contar en todo

momento. A todos ellos que me dieron su apoyo y ayuda, los que constituyen

verdaderos ejemplos de profesionales y amigos.

A mis amigas y amigos de Placetas: Laura, Claudia, Nelson y Alejandro que

me motivan a ser un buen profesional y confían en la fortaleza de mis logros.

A todos mis profesores, que de una manera u otra, aportaron sus experiencias

y conocimientos en aras de mi desarrollo profesional.

A la infinita grandeza que representa la concepción del ideal revolucionario

del Estado cubano, que permitió mis estudios en uno de los centros

universitarios más prestigiosos del país, La Universidad Central “Marta

Abreu” de Las Villas, la que estará por siempre en mis más gratos recuerdos.

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RESUMEN

Este trabajo tiene como objetivo principal realizar una propuesta de rehabilitación y ampliación de la automática del Hotel Iberostar Ensenachos para que su desempeño se corresponda con las exigencias de un servicio de excelencia, al menor costo posible y con un alto grado de eficiencia, extendiendo las funcionalidades de la automatización con un diseño más completo que se adapte a las necesidades del explotador. Para ello fue necesario el estudio de la tecnología instalada en el hotel y en qué condiciones se encontraba el equipamiento técnico. Se realizaron dos propuestas para el rediseño de la automática teniendo en cuenta los requerimientos de automatización que exige el explotador GAVIOTA para las instalaciones hoteleras que opera, así como la tecnología a utilizar. Por último se determinó la variante idónea a implantar en la instalación hotelera, dado un estudio técnico económico de factibilidad de la tecnología instalada.

La ejecución del proyecto se justifica por el deterioro del Sistema de Automática en la instalación hotelera que comprometía su buen funcionamiento operativo, además de la necesidad de contar con un sistema capaz de lograr una alta eficiencia energética y ofrecer un servicio de óptima calidad.

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TABLA DE CONTENIDOS

PENSAMIENTO ... i DEDICATORIA ... ii AGRADECIMIENTOS ... iii RESUMEN ... iv TABLA DE CONTENIDOS ... v INTRODUCCIÓN ... 1

CAPÍTULO 1: EDIFICACIONES AUTOMATIZADAS. ... 4

1.1 Automatización de inmuebles: surgimiento y evolución. ... 4

1.2 Edificio Inteligente: definición y características. ... 6

1.2.1 Domótica. ... 7

1.2.2 Inmótica. ... 9

1.3 Tendencias de la automatización de inmuebles en el mundo. ... 14

1.4 Criterios tecnológicos para el diseño de edificios inteligentes. ... 17

1.5 Conclusiones del capítulo ... 22

CAPÍTULO 2: PROPUESTA DE REAUTOMATIZACIÓN PARA EL HOTEL IBEROSTAR ENSENACHOS. ... 23

2.1 Diseño inicial de la automática del hotel. ... 23

2.2 Principales problemas del sistema implementado. ... 27

2.3 Cambios que se proponen dentro del sistema automático del hotel. ... 30

2.4 Propuestas para la rehabilitación del sistema automático del hotel... 32

2.5 Selección de la propuesta idónea según condiciones económicas y operativas. ... 39

2.6 Conclusiones del capítulo ... 41

CAPÍTULO 3: PROPUESTAS DE LAS PANTALLAS DEL SCADA Y ESQUEMAS DE CONEXIÓN. ... 42

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3.1.1 Metodología de desarrollo de los esquemas eléctricos. ... 43

3.2 Uso del software MOVICON X2 para el diseño del Interfaz Humano-Máquina en el hotel Iberostar Ensenachos. ... 44

3.3 Diseño del Interfaz Humano-Máquina del Hotel. ... 45

3.4 Análisis Económico. ... 54

3.5 Análisis Medioambiental. ... 60

3.6 Conclusiones del capítulo ... 62

CONCLUSIONES GENERALES ... 63

RECOMENDACIONES ... 64

REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS ... 65

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INTRODUCCIÓN

INTRODUCCIÓN

Muchos autores se han referido a los grandes descubrimientos científicos y al impresionante desarrollo tecnológico de nuestra civilización y época. Asimismo, las personas aprovechan y disfrutan diariamente muchos servicios y amenidades derivados de la ciencia, la ingeniería y la tecnología. A pesar de ello, existe poco conocimiento y reconocimiento del papel de la Automática y del Control Automático en todas las Áreas de la actividad humana.(Hernández 2003)

El marcado desarrollo de las telecomunicaciones y la conjugación de muchos otros factores, entre ellos: la seguridad, la economía, la comunicación y el confort, han obligado a la informática a pensar en respuestas técnicas adaptadas a todos los elementos de la vida diaria. Hoy en día, no se concibe Internet sólo para empresarios, no se entiende la supervisión por imágenes sólo para la banca y no se automatiza, únicamente, en grandes fábricas automotrices.

A nivel mundial, en los países más desarrollados, se han introducido con fuerza diferentes tipos de tecnologías, con el objetivo de mejorar la calidad de vida de sus habitantes.(Peña 2005)

Con esta perspectiva surge la filosofía de la automatización aplicada al sector doméstico y a instituciones corporativas, las cuales permiten que las personas disfruten de un estilo de vida superior.

El nacimiento de los edificios inteligentes surgió con la necesidad de integrar diferentes sistemas: de gestión energética, seguridad y confort, en uno solo. En primer lugar la aplicación de edificaciones inteligentes se llevó a cabo en las viviendas, con el objetivo de lograr un uso racional de los diferentes recursos y atender todas las necesidades de las personas que vivían en un determinado predio.(Rodríguez Juan 2007)

Dichas posibilidades han sido llevadas a edificaciones conformadas no solo por un entorno familiar, sino por un número mayor de usuarios.

Este es el caso de la automatización en los hoteles, la cual no sólo sirve para impresionar a los huéspedes con sus prestaciones. Son también el camino para alcanzar una operación más eficiente desde el punto de vista energético, algo crucial cuando se busca la rentabilidad.(Arcila 2008).

La actual coyuntura económica hace que la optimización operativa y financiera sea uno de los principales objetivos de cualquier inversión. Los hoteles no están ajenos a dicha

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INTRODUCCIÓN

tendencia. Cada día aparecen nuevos competidores en la escena, y los clientes tienen a su disposición una amplia gama de ofertas para escoger el lugar donde pasarán sus próximas vacaciones.(Arcila 2008)

Los sistemas de climatización e iluminación dentro de los hoteles, dado su alto consumo energético, son vistos por los directivos de estos establecimientos como verdaderos desagües financieros. Hay que tener en cuenta que el costo de la energía es cada día más alto y que los sistemas de acondicionamiento de aire e iluminación son responsables de más del 50% del consumo energético dentro de una edificación.(Arcila 2008)

Estos planteamientos son fuertes motivos para que en la actualidad se haga indispensable el uso de la automatización en instalaciones hoteleras en Cuba. Proceso que requiere de grandes sumas de dinero y recursos en su proyección inicial, pero con el paso del tiempo se traduce en un ahorro significativo de dinero, dejado de pagar por concepto de ahorro energético(Contreras 2011).

La importancia que le confiere el país al sector turístico está dada por su innegable aporte a la economía nacional. Por tal razón la proyeccción de edificaciones hoteleras en Cuba ha venido en ascenso con el decursar de los años. Este es el caso del polo turístico al norte de la provincia de Villa Clara, conformado por una serie de cayos que ofrecen playas exclusivas, arenas blancas y sol tropical. Estos cuentan con un gran número de hoteles, muchos de los cuales ostentan la más alta categoría.

El Hotel Iberostar Ensenachos, ubicado en Cayo Ensenachos, es uno de los de mayor lujo y prestigio. Está compuesto por un edificio principal y tres zonas que se destinan al alojamiento (¨Park Suite¨, ¨SPA Suite¨ y ¨Grand Village¨). Cuenta con un total de 506 habitaciones, ubicadas a lo largo de estas tres zonas, siendo una de las primeras instalaciones hoteleras construidas en el lugar.(Bravo, Bravo del Río et al. 2009).

La automatización del hotel se realizó durante su construcción en el año 2004. Este sistema fue instalado por la Empresa de Automatización Integral (CEDAI) de Villa Clara. Debido a la falta de mantenimiento, revisión periódica y sustitución de equipamientos defectuosos, el sistema dejó de prestar servicios. Esto ha traído como consecuencia, que las condiciones de operación que se necesitan, en la actualidad, no responden a las inicialmente concebidas. Estas causas atentan contra la calidad de los servicios, la eficiencia del hotel, su categoría y prestigio. Por estos motivos la dirección del hotel decidió contratar a la empresa COPEXTEL de Villa Clara, con el interés de restablecer la automática del hotel, dado el deterioro de la misma, que imposibilita el

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INTRODUCCIÓN

buen funcionamiento operativo del este y, por consiguiente, el rediseño de su sistema automatizado.

Tomando en consideración el problema antes descrito, el objetivo principal de este trabajo consiste en realizar una propuesta de diseño para la rehabilitación y ampliación de la automática del Hotel Iberostar Ensenachos, para que su desempeño se corresponda con las exigencias de un servicio de excelencia, al menor costo posible y con un alto grado de eficiencia. Para cumplimentar este objetivo, dada la envergadura del trabajo a realizar, se definieron los siguientes objetivos específicos:

1. Analizar las generalidades de la automatización de inmuebles, particularizando en los requerimientos de automatización que exige el explotador GAVIOTA S.A para las instalaciones hoteleras que opera.

2. Determinar el estado técnico de la tecnología instalada actualmente en el hotel, así como las variables a controlar y/o supervisar por área.

3. Proponer un sistema de automatización para la rehabilitación del mismo. 4. Elaborar los esquemas eléctricos de los paneles de control.

5. Diseñar las pantallas del SCADA que se instalará en el hotel. El trabajo se organiza en tres capítulos, divididos de la siguiente forma:

El capítulo 1 se dedica a la revisión bibliográfica referente a la automatización de inmuebles, tanto en Cuba como a nivel mundial, así como a los lineamientos que establece la corporación GAVIOTA S.A para el sistema de automática a instalar en los hoteles administrados por ella.

En el capítulo 2 se evalúa el estado técnico del equipamiento con que cuenta la automática del hotel y las características del sistema instalado, así como de la tecnología instalada y la comercializada por COPEXTEL para estas tareas. Además se realizan las nuevas propuestas de automatización.

En el capítulo 3 se elabora la documentación necesaria para la ejecución del proyecto de automatización: los esquemas eléctricos de los paneles de control y la concepción de las pantallas del SCADA.

En las conclusiones se deja plasmado el cumplimiento de los objetivos trazados, en los anexos se brinda información complementaria para lograr un mayor grado de especificidad, en las recomendaciones se dan una serie de sugerencias con vista a mejorar futuros proyectos relacionados con el tema y en la bibliografía se muestran las referencias consultadas para la realización del trabajo.

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CAPÍTULO 1

CAPÍTULO 1: EDIFICACIONES AUTOMATIZADAS.

1.1 Automatización de inmuebles: surgimiento y evolución.

La necesidad de automatización de inmuebles comienza con la crisis energética de los años 70 en Europa y Norteamérica, con el objetivo principal de generar un ahorro en el consumo de combustibles, debido a su escasez y a sus altos precios. Inicialmente se focalizó en las grandes industrias, a través del desarrollo en los sectores: espacial y químico entre otros. La continua investigación en el campo tecnológico derivó en la ampliación de la oferta tecnológica, y por consiguiente un incremento en el alcance de las soluciones. Gracias a esto, comienzan a aparecer los primeros edificios inteligentes. En esos momentos esta tecnología tenía costos altos y debido a ello era utilizada principalmente en edificios con grandes consumos, tales como: hospitales, hoteles, y sedes de grandes corporaciones. Cada país desarrolló de forma distinta esta nueva tecnología, dependiendo de: la potencia de su industria tecnológica, de las telecomunicaciones, de las necesidades específicas que quisiera cubrir con su desarrollo y de su ideología.(Bonilla, García et al. 2009)

Según (domoticahoy.com 2009) Estados Unidos fue uno de los primeros países en entrar en este sector de la tecnología. Los estadounidenses controlaban el campo de la informática, gracias al enorme potencial económico de IBM. Esto les permitió volcarse en el Interactive Home (Hogar Interactivo). A partir del año 1984, se lanzó el proyecto de la National Association of Home Builders (Asociación Nacional de Construcción de Viviendas), denominado Smart House (Casa Inteligente). El elemento fundamental del

Smart House era un sistema de cableado unificado que reemplazaba al cableado

tradicional de una casa. Como innovación, destacaba su sistema de control de circuito cerrado, que permitía controlar cualquier aparato por medio de una señal apropiada y conocer en todo momento lo que estaba ocurriendo dentro de la casa. Este proyecto fue uno de los más importantes de la época y el primer paso de la todopoderosa industria estadounidense, hacia un campo en el que actualmente es una de las líderes.

Japón fue otra de las potencias tecnológicas que se interesó por el desarrollo de esta nueva tecnología. Hay que citar que en 1982, el país nipón había llegado a la saturación del mercado en teléfonos, lo que impulsó nuevas tendencias, como la telefonía sin hilos o el desarrollo de las centralitas.

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CAPÍTULO 1

En los últimos años, la importante baja en los costos de fabricación de productos tecnológicos ha incrementado aún más las opciones disponibles, surgiendo nuevos proveedores en Europa y Asia. Este último impulsó una apertura hacia el mercado hogareño, con opciones hechas a la medida, lo que permite su implementación en casas y edificios.

También hubo cambios en otros aparatos, como la televisión a color y las video- caseteras. El primero de ellos llegó a una saturación de mercado muy importante (el 99% de los hogares japoneses ya poseía, en 1986, un televisor a color). La respuesta fue el anuncio de innovaciones, como la televisión en alta definición; que permitieron un empujón importante a la tecnología audiovisual, que forma parte también del concepto de Hogar Digital.

La Comunidad Europea contaba con una serie de programas de investigación tecnológica que hacían referencia, en muchos casos, a esta nueva tecnología para el hogar, y que tenía efectos a nivel económico gracias al presupuesto que destinaba a las investigaciones.

Ejemplos de programas de este tipo fueron ¨Esprit¨ (1987-1992), ¨Euronet Diane¨, o ¨Race¨ (1987-1992); todos ellos destinados al desarrollo de las tecnologías y de las telecomunicaciones. El más conocido de todos ellos fue el Programa ¨Eureka¨ de 1985, que establecía sus fines hacia productos comerciables de las tecnologías de la información y de las telecomunicaciones, la robótica, los materiales, las técnicas de montaje, la biotecnología, la tecnología del medio marino, la tecnología láser, la protección del medio ambiente y la nueva generación de medios de transporte.

A lo largo del siglo XX, las tecnologías para el Control Automático experimentaron un notable avance, gracias al rápido desarrollo de la electrónica como vehículo propulsor de gran trascendencia y aplicabilidad y como herramienta auxiliar de muchas industrias, por ejemplo las de fabricación de electrodomésticos, automoción, audio, vídeo e industrias auxiliares de servicios.

En la actualidad existen gran cantidad de soluciones para la automatización. Desde los elementos básicos que incorporan sensores y actuadores vinculados en acción directa, hasta los más avanzados que incorporan microprocesadores en redes de autómatas programables dispuestas mediante la adecuada integración de sistemas. En este sentido, la automatización de edificios habitacionales, naves industriales, almacenes, edificios corporativos, centros comerciales, instalaciones deportivas, hoteles, entre otros, se viene

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CAPÍTULO 1

efectuando mediante estas soluciones “propietarias del fabricante”, de manera tal que la empresa que desea automatizar funciones, contrata servicios con un instalador proveedor de soluciones de automatización. Para ello se elabora un proyecto en el que se diseña una solución concreta adaptada a las características de localización espacial y de finalidad. La utilidad de tal proyecto es indudable, pero mengua con el paso del tiempo al modificarse las características espaciales, funcionales y conceptuales del edificio automatizado. La inversión queda amortizada en su plazo, pero más allá de éste, cuando cambia el entorno de operatividad, se pierde posibilidades de aprovechamiento del sistema implantado. Esto sucede porque estos proyectos implican un diseño rígido, poco adaptable a los cambios y muy costoso en mantenimiento, al quedar dependiente de la solución de marca elegida.(González, Benítez et al. 2010)

En la actualidad, gracias a tecnologías innovadoras en el ámbito de la domótica, se obtienen altos niveles de automatización con la mejoría de la eficiencia energética logrando instalaciones de alta flexibilidad, fácil integración y costo reducido.

Tales instalaciones van a transformar el concepto de automatización del edificio, por el de control automático para la gestión inteligente de las instalaciones del mismo, incluidas tanto las generadoras de energía, como las consumidoras de recursos energéticos.

1.2 Edificio Inteligente: definición y características.

Para (Angel 1993), el término edificio inteligente representa aquel edificio, cuyo objetivo primordial es proporcionar un mayor confort y comodidad a los habitantes, optimizando los recursos disponibles y mejorando la calidad de vida.

Una definición más técnica de (Bonilla, García et al. 2009) nos aclara que un edificio inteligente sería aquel que incorpora sistemas de información en todo el edificio, ofreciendo servicios avanzados con control automatizado, monitorización, gestión y mantenimiento de los distintos subsistemas o servicios del edificio, de forma óptima e integrada, local y remota; diseñados con suficiente flexibilidad para que sea sencilla y económicamente rentable la implantación de futuros sistemas.

En resumen, un edificio inteligente es una estructura diseñada para cubrir todo tipo de adelantos tecnológicos, facilitando así el servicio y control del mismo.

Dependiendo del tipo de edificación donde se desarrollen estas tecnologías, pueden recibir el nombre de: domótica o inmótica.

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CAPÍTULO 1

1.2.1 Domótica.

El término domótica, según (Navajas 2012) proviene del latín domus (casa) y del término griego tica (automática); lo que significa automatización de las casas, de los hogares.

Podemos manejar varias definiciones que han dado una serie de autores acerca de la domótica, dentro de ellas destacamos la citada por (Angel 1993)quien la define como un término referido a la integración de las nuevas tecnologías al espacio arquitectónico, formado un todo coherente que busca aportar una mayor calidad de vida al usuario, o la emitida por (Bonilla, García et al. 2009) en la cual se entiende como el conjunto de sistemas capaces de automatizar una vivienda, aportando servicios de gestión energética, seguridad, bienestar y comunicación que pueden estar integrados por medio de redes interiores y exteriores de comunicación; incluye principalmente el uso de la electricidad, dispositivos electrónicos, sistemas informáticos y diferentes dispositivos de telecomunicaciones. Pero, sin lugar a dudas, la más completa es la citada por (Franco 2011) en la que se define a la Domótica como el término „científico‟ que se utiliza para denominar la parte de la tecnología (electrónica e informática) que integra el control y supervisión de los elementos existentes en un edificio habitacional o viviendas. Es un conjunto de sistemas capaces de automatizar un inmueble, aporta servicios de gestión energética, seguridad, bienestar y comunicación; se puede integrar por medio de redes interiores y exteriores de comunicación, cableadas o inalámbricas, y su control goza de cierta ubicuidad, desde dentro y fuera del inmueble.

En este sentido, para hablar de domótica debe existir siempre el término integración, que significa que todas las necesidades se deben satisfacer de forma global y en conjunto, pues de lo contrario sólo sería la automatización de cualquier actividad.(Peña 2005)

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CAPÍTULO 1

Los sistemas domóticos cuentan con una serie de elementos necesarios e indispensables que se encuentran en todo sistema automático clásico, para supervisar y controlar los parámetros o variables necesarias dentro de las zonas habitacionales (Ver Figura 1.2). Dichos elementos se pueden clasificar en:

1) Controlador: es la central que gestiona el sistema. En este reside toda la inteligencia del sistema y suele tener los interfaces de usuario necesarios para presentar la información a este (pantalla, teclado, monitor, etc.).

2) Sensores: son los dispositivos que están, de forma permanente, monitorizando el entorno con el objetivo de generar un evento que será procesado por el controlador. 3) Actuadores: son los dispositivos de salida capaces de recibir una orden del

controlador y realizar una acción.

Figura 1.2. Arquitectura de un Sistema Centralizado.

Sin lugar a dudas la influencia de las aplicaciones de la domótica tiene un gran impacto socioeconómico y medioambiental. La misma pretende dar una solución viable y superior a los problemas típicos del hogar. Según (Navajas 2012) Podemos citar una serie de aplicaciones en las que la domótica juega un papel determinante:

 Ahorro energético: el sistema se encarga de gestionar el consumo de energía mediante temporizadores o relojes programados, desconexión automática, apagado de luces, etc.

 El confort: incluye la calefacción, el agua caliente, la refrigeración y la iluminación.

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CAPÍTULO 1

 La seguridad: integra tres campos de seguridad que normalmente están controlados por sistemas distintos:

1.- Seguridad de los bienes: gestión del control de acceso y de presencia, e incluso simulación de esta última.

2.- Seguridad de las personas: especialmente indicado para personas mayores y enfermos.

3.- Incidentes y averías: mediante sensores, se pueden detectar los incendios y las fugas de gas y agua.

 Comunicaciones: quizás la principal característica de la domótica sea la integración de sistemas, por eso muchas veces aparezca la red interconectada a diferentes dispositivos como el teléfono o el video-portero.

En esta medida un sistema domótico deberá disponer de una serie de características para poder catalogarse como una vivienda inteligente.

Deberá contar con una red de comunicación que permita la interconexión de una serie de equipos, a fin de obtener información sobre el entorno doméstico y realizar determinadas acciones sobre dicho entorno. Deberá contar con acceso remoto desde dentro y fuera de la vivienda (mando a distancia, bus de comunicación, etc.). Tendrá la capacidad de ser programable y flexible para producir un aumento del confort y un ahorro de tiempo, así como deberá tener acceso a servicios externos (servicios de acceso a Internet, telecompra, etc.)

1.2.2 Inmótica.

Otra definición importante, es la relacionada con el término Inmótica. Según (Bonilla, García et al. 2009), (DOMODESK.SL 2010), (BuenasTareas.com 2010), (ISDE-Ecuador 2012), entre otros, enuncian que por inmótica se define la incorporación de sistemas de gestión técnica automatizada al equipamiento de edificios de uso terciario o industrial como oficinas, edificios corporativos, hoteleros, empresariales y similares, con el objetivo de reducir el consumo de energía, aumentar el confort y la seguridad de los mismos.

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CAPÍTULO 1

La inmótica ofrece prácticamente las mismas prestaciones que las de una vivienda, pero de acción más amplia y por tanto más compleja; sensores de todo tipo, accesos desde cualquier terminal a todo el sistema, acceso remoto, preconfiguraciones de ciertos dispositivos, alertas de seguridad y gestión de la energía eléctrica.

La definición de inmótica comprende la gestión de automatización de instalaciones corporativas con un amplio número de usuarios. Su desarrollo se ha extendido de manera acelerada en todo el mundo, con un amplio campo de aplicación en el sector turístico. Las instalaciones turísticas a nivel mundial han implementado las ventajas que ofrece la inmótica en el sector hotelero, a tal nivel que constituye un requisito indispensable para poder competir en este campo en la arena internacional.

El escenario de acción de la inmótica en los hoteles se concentra fundamentalmente en los siguientes aspectos: sistemas de climatización, monitoreo del sistema por medio de pantallas de visualización, control de habitación, ahorro de energía, control de accesos y de circuito cerrado de televisión, tablón de anuncios y mensajes en televisor, detección de alarmas técnicas y médicas, sistemas contra incendios, configuración e informes, control de zonas comunes, medios de pago internos y de monitorización de instalaciones técnicas, entre otras. Todos ellos forman parte del ejército tecnológico que pone la inmótica a disposición de los clientes y del personal técnico administrativo de la entidad, con el objetivo de prestar un servicio eficiente, desde un punto de vista energético y de confort para el cliente.

Dentro de las prestaciones con mayor importancia y aplicación a nivel mundial, podemos mencionar los sistemas de protección contra incendios. Estos poseen básicamente tres etapas: detección, notificación y extinción de incendios. Todo sistema automatizado debe ser capaz de ejecutar las dos primeras.

La detección de un posible incendio se realiza con sensores que detectan humo, pues lo que se busca es evitar que el incendio se lleve a cabo y lo mejor es detectarlo desde los inicios, para evitar fuegos intensos que causen daños irreparables.

Para la notificación ante un posible incendio se utilizan varios métodos de avisos, con el objetivo de dar a conocer el peligro y que se tomen las medidas de seguridad respectivas. Los dispositivos usados son: audibles, táctiles y visibles (Bonilla, García et al. 2009).

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CAPÍTULO 1

Otro elemento de gran importancia a controlar y supervisar dentro de una instalación hotelera es el sistema de climatización. Es necesario dejar de manera explícita en que consiste el mismo, para un mejor grado de entendimiento en capítulos posteriores. Según (Bonilla, García et al. 2009) el sistema de climatización busca proporcionar confort a las personas. Para realizar el estimado de la carga de enfriamiento requerida con la mayor exactitud posible en espacios y edificios, las siguientes condiciones son las más importantes para evaluar:

• Datos atmosféricos del sitio.

• La característica de la edificación, dimensiones físicas.

• La orientación del edificio y la dirección de las paredes del espacio a acondicionar. • El momento del día en que la carga llega a su máximo.

• Espesor y características de los aislamientos. • La cantidad de sombra que tienen los vidrios. • Concentración de personas en el local. • Las fuentes de calor internas.

• La cantidad de ventilación requerida.

Hay dos tipos fundamentales de sistemas de climatización de locales, los sistemas descentralizados y los sistemas centralizados. En ambos casos con un controlador de habitaciones apropiado se pueden conseguir ahorros energéticos en los locales entre el 40 y el 50 % de la energía consumida (Ajo 2010).

Los sistemas descentralizados se distinguen porque el dispositivo que produce la energía frigorífica necesaria para la climatización y el cual realiza el gasto energético, se encuentra en el local climatizado y es independiente para cada local. En los sistemas centralizados el dispositivo que produce la energía frigorífica y hace el gasto energético se encuentra concentrado en un área lejana y es común a todos los locales.

En los Sistemas de Climatización Descentralizados el gasto y la producción de energía frigorífica para cubrir la demanda de climatización se concentran en el mismo local y coinciden con los sistemas centralizados en que:

1. La demanda de climatización determinará el gasto energético y en ambos casos se produce y controla dentro del propio local climatizado.

2. La climatización se ejecuta en los locales por intercambio de calor entre un gas o un líquido refrigerante, con el aire que circula por el local.

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CAPÍTULO 1

3. Para intercambiar temperatura un ventilador impulsa el aire para que pase a través de los tubos del intercambiador, por cuyo interior circula el refrigerante.

4. La variable a controlar es la temperatura del local. La que se elija y deba mantenerse en cada instante la denominaremos valor de temperatura elegido (VTE).

5. La ocupación del local será un parámetro a tener en cuenta para fijar su temperatura y por ende influir en el gasto energético.

6. El estado de puertas y ventanas del local climatizado será determinante en el gasto energético.

En este caso, para el control de la temperatura en las habitaciones es necesario un equipo inteligente cuya función primordial es mantener la temperatura de confort elegida en la habitación VTE, para ello es necesario contar con sensores de puertas, ventanas y de presencia fundamentalmente. De acuerdo con determinados estados, dicho equipo debe realizar eficientemente su función y hacerla con un gasto energético mínimo, lo que constituye un requisito común a ambos sistemas.

Mientras que en los Sistemas de Climatización Centralizados según (Ajo 2010), el dispositivo que produce la energía frigorífica y hace el gasto energético se encuentra concentrado en un área lejana y es común a todos los locales. Para este caso se utiliza una unidad enfriadora o chiller, en la cual se producen ciclos de refrigeración que le transfieren al agua la temperatura necesaria para enfriar la habitación (Ver Figura 1.3).

Figura 1.3.Esquema de una habitación con un Sistema de Climatización Centralizado. El esquema representa un sistema con clima centralizado donde solo se ha puesto una habitación por simplicidad, el resto estarían conectadas en paralelo a la misma tubería de agua fría.

Una bomba lleva el agua fría del chiller al serpentín del fan-coil en la habitación y el ventilador del fan-coil hace pasar el aire por los tubos del serpentín para que se enfríe

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CAPÍTULO 1

por transferencia y posteriormente enfríe la habitación. Es evidente que en este sistema los gastos energéticos se producen en el chiller para enfriar el agua y en la bomba de agua fría para transportarla.

Existen sistemas tradicionales de climatización, denominados de caudal de agua constante con válvulas de tres vías, la bomba del sistema trabaja constantemente a máxima velocidad y por ende el caudal de agua será siempre el máximo posible, al igual que su gasto energético. Como el caudal movido es siempre el máximo, los chillers están obligados a enfriar continuamente el máximo caudal de agua, ocasionándoles el máximo consumo energético. Es un sistema extremo desde el punto de vista de consumo energético.

Por ello la solución más eficiente en sistemas de este tipo, son en los que la bomba está gobernada por un variador de velocidad, que permite variar esta y su caudal. En las habitaciones las válvulas son de dos vías y cuando la temperatura de consigna se alcanza, el controlador de la habitación las cierra y el caudal de agua disminuye 0,6 m3/h por cada habitación cerrada, que es el caudal que circula por cada habitación. Esta disminución de caudal, debido a que las habitaciones alcanzan su punto de consigna, se detecta en el variador de velocidad, que reacciona disminuyendo la velocidad de la bomba para reajustarla al nuevo caudal, es decir, siempre el caudal de agua a enfriar será el estrictamente necesario para enfriar las habitaciones que lo necesiten. Por esta razón, los chillers sólo tendrán que enfriar el volumen de agua estrictamente necesario en vez del volumen total, esta forma de operación recibe el nombre de caudal variable. La disminución de la velocidad de la bomba reduce su gasto energético significativamente y enfriar una cantidad de agua menor disminuye también significativamente el gasto energético de los chillers, que son los dispositivos que más energía consumen en la instalación (Ajo 2010).

Para brindar seguridad a un edificio los controles de acceso juegan un papel determinante. Para ello se cuenta con múltiples elementos y sistemas que contribuyen al control de personas en áreas específicas. Entre este tipo de elementos y sistemas se pueden mencionar a los circuitos cerrados de televisión, los que por medio de cámaras tienen una visión del personal que ingresa a un área específica.

Otro medio para el control y seguridad son los controles de acceso de personal. Entre los objetivos de un control de acceso de personas está el de permitir la entrada y salida a

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CAPÍTULO 1

las personas autorizadas y denegárselas al resto. Este control se puede extender también a objetos que son portados por las personas.

También se puede mencionar como otro de los objetivos la de contar con información detallada del número de personas que acceden a un sitio específico, identidad de la persona, hora de entrada y salida.

Entre los dispositivos de control de acceso para personas podemos encontrar:  Pasivos, los que pueden ser torniquetes, puertas, portillo, molinete, etc.

 Electrónicos o de identificación automática, que pueden ser elementos portadores (tarjetas o lectores de bandas magnéticas, de proximidad, chip, código de barras, etc.) y equipos biométricos (identificadores de huellas dactilares, geometría de la mano, retina del iris, identificador de voz, etc.)

1.3

Tendencias de la automatización de inmuebles en el mundo.

El sector de la rehabilitación de las viviendas ha incorporado en los últimos años novedades que facilitan las obras y disminuyen el número de problemas derivados de este tipo de actuación en los hogares. Una de éstas es la radiofrecuencia.

Según el artículo publicado por (Schneider 2012) los sistemas de radiofrecuencia están basados en productos inalámbricos que utilizan esta tecnología para el intercambio eficaz de información (Ver Figura 1.4). Su concepción y estructura les permite adaptarse a cualquier tipo de situación, lo que los hace especialmente adecuados para realizar reformas en viviendas y edificios terciarios pequeños y medianos, porque se instalan sin necesidad de hacer obras y sin dañar las paredes; es además un sistema seguro y flexible que favorece la eficiencia energética en la vivienda.

Figura 1.4. Sistemas de radiofrecuencia.

Su aplicación más habitual es el control y regulación de iluminación, persianas y toldos eléctricos pudiendo realizar desde un control simple de los mismos, hasta la gestión automática de luces o persianas de manera que simulen la presencia en la vivienda

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CAPÍTULO 1

cuando esta está vacía. En sistemas más complejos se puede utilizar el mismo mando a distancia del televisor, por ejemplo, para controlar el resto de dispositivos eléctricos, la iluminación o la creación de escenas.

Los sistemas de radiofrecuencia no transmiten señales de forma permanente, sino que solo lo hacen cuando se actúa sobre un emisor y por lo tanto no interfiere en otras tecnologías inalámbricas existentes.

Utilizan una señal de radiofrecuencia bidireccional de 868 MHz y tienen un alcance de 100 metros al aire libre, y de 50 metros en el interior de las edificaciones. De esta forma se garantiza una óptima cobertura de la instalación y el acceso a todos los rincones de la vivienda.

La rehabilitación de la instalación basada en la radiofrecuencia permite, en este caso, reducir en un 80% el tiempo de instalación, disminución del costo de instalación en un 14% y una ubicación rápida y en cualquier lugar de los nuevos puntos de control para así centralizarlos.

La domótica, basada completamente en radiofrecuencia, incluye un servidor web que permite conectarse con cada vivienda desde cualquier punto del planeta con el uso de internet. La domótica permite acercar la tecnología, y de forma sencilla, posibilita el control de las funciones clásicas y avanzadas del hogar, desde la iluminación, el clima y la centralización de persianas, hasta la comunicación con ella a través de Internet. La renovación de las instalaciones eléctricas debe tener como premisa eliminar el consumo eléctrico innecesario. Las soluciones de radiofrecuencia y la gama de productos asociados, como los detectores de movimiento o los reguladores, ofrecen una disminución en la factura eléctrica doméstica de hasta un 40%, al tiempo que proporcionan una mayor comodidad y seguridad para los usuarios.

La Integración de internet en la domótica es otro de los servicios adquiridos en la automatización de inmuebles. Esta se ha hecho un requisito indispensable y de gran aceptación por los usuarios.

Recientemente, se ha creado un estándar para cualquier desarrollo europeo en domótica, integrando el nuevo protocolo para conectarse con Intranet e Internet. Se definen como estándares abiertos para desarrollos de terceras partes, y es compatible con protocolos USB, OPC, SOAP, Ethernet, Gigabit Ethernet, redes locales inalámbricas, conexiones por módem bajo protocolo PPP, RDSI, ADSL, TV entre otras especificaciones (Fonseca 2012).

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CAPÍTULO 1

El último sistema de interconexión por módem mediante el protocolo TCP/IP, permite el acceso remoto por parte de un usuario que esté frente a una computadora, conectándose a una máquina remota y estableciendo una sesión interactiva. El acceso remoto hace aparecer una ventana en la pantalla del usuario, la cual se conecta directamente con la máquina remota para tomar el control.

Finalmente, es cuestión de instalar un software de comunicación en la computadora que se comunica con nuestra instalación y personalizar una página web para controlar los diferentes dispositivos instalados en nuestro hogar desde cualquier lugar.

Según (Fonseca 2012) estos sistemas son el top 10 de control domótico, desde la oficina, el coche, desde la casa de un amigo o desde cualquier lugar donde se tenga conexión vía internet. Esto permite un mayor control de la vivienda. Encender la calefacción o el aire acondicionado, programar el sistema de riego, controlar todos los electrodomésticos, el estado de las luces, persianas, toldos, todo puede ser controlado a distancia.

Otro aspecto importante sobre el que podemos referirnos sería en las últimas tendencias en control de accesos citada por (Massana 2012). En ella se refiere a cómo en los últimos años se ha abordado el tema de la convergencia IP aplicada a muchos ámbitos y, evidentemente, también en el terreno de los sistemas de seguridad.

La revolución de los sistemas de video-vigilancia IP ha significado un avance tan importante para la industria que ha provocado que otros cambios, menos espectaculares pero del mismo nivel tecnológico, hayan pasado inadvertidos. Nos referimos a la convergencia IP de los sistemas de control de accesos.

Hasta ahora, siempre hemos separado la seguridad para la información y la seguridad para las personas. En principio, cuando alguien habla de control de accesos, se refiere a un control de acceso físico a personas en un cierto sitio. Pero lo cierto es que un control de accesos puede referirse a objetos materiales, objetos inmateriales (información) o personas.

Entre los sistemas de control de accesos para objetos materiales podemos señalar algunos sistemas muy comunes hoy en día, como son los lectores de matrícula, o bien los sistemas para evitar la entrada de armas, explosivos, líquidos, etc., como los que se emplean en los aeropuertos, tiendas y en almacenes logísticos.

Algunas de las tecnologías utilizadas para tales fines son muy conocidas, como por ejemplo el RFID Radio Frecuency Identification (Identificación por Radiofrecuencia),

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CAPÍTULO 1

en el que un pequeño dispositivo pasivo o activo en forma de pegatina puede contener información sobre el objeto y ser leída a distancia por un dispositivo “receptor”.

En el caso de las personas, un control de acceso no debe forzosamente impedir o permitir la entrada o la salida de una persona a un recinto. La mayoría de los sistemas hoy en día son capaces de identificar quién está intentando acceder y actuar en consecuencia según una programación previa. Algunos sistemas necesitan que cada persona porte un dispositivo para identificarse.

El caso más utilizado es el de las tarjetas individuales que, con diferentes tecnologías de codificación, consiguen niveles de seguridad muy altos. Otros sistemas solo necesitan una característica física de la persona, como la huella digital. Los lectores biométricos han alcanzado hoy un nivel de rapidez que los convierte en una clara alternativa a los sistemas tradicionales.

1.4 Criterios tecnológicos para el diseño de edificios inteligentes.

A nivel mundial en los países más desarrollados, se ha introducido con fuerza la incorporación de las tecnologías de la información, para mejorar la calidad de vida de sus habitantes. La domótica ha formado un todo coherente que busca aportar una mayor calidad de vida al usuario.

La realidad latinoamericana es diferente en este sentido. Sólo algunos países como Brasil, Argentina y México han avanzado en el estudio y sobre todo en la implementación de la domótica al diseño de sus edificaciones. Sin embargo, es Latinoamérica, por su situación económica y socio-cultural un buen ejemplo de cuanto ayudaría el empleo de la domótica a la solución de esta problemática (Peña 2005). Cuando nos referimos a temáticas como la automatización de edificaciones inteligentes en Cuba, hay que tener en cuenta la situación coyuntural que presenta la economía de nuestro país; pues Cuba es un país subdesarrollado que carece de recursos naturales y que ha estado sometido a un bloqueo económico por más de 50 años, ejercido por la potencia económica mayor del mundo. Esta situación nos ha privado de poder acceder a tecnologías de punta en este sector, que de por sí necesitan de sumas cuantiosas en su inversión, que solo algunos países con recursos pueden darse el lujo de implementar a plenitud.

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CAPÍTULO 1

Por esta y otras causas resulta muy difícil hablar del hogar inteligente en Cuba. La domótica se ha visto obstaculizada por cuestiones monetarias, no solo en Cuba, sino en muchos países de América Latina y en el mundo.

En el caso de la inmótica no se corre la misma suerte y sobre todo en instalaciones hoteleras, aunque su aplicación se ha venido adaptando según las posibilidades y necesidades de las instituciones a cargo.

La automatización de hoteles en Cuba ha seguido una tendencia de diseño en correspondencia a la situación y posibilidades con que cuenta el país, siguiendo una serie de lineamientos que con el trascurso del tiempo ha tenido pocos cambios conceptuales. Con el paso de los años el desarrollo de infraestructuras hoteleras ha ganado en calidad y experiencias con el aumento de zonas turísticas en todo el país, así como de entidades que se han especializado en estos tipos de proyectos, formando parte de la política económica de Cuba, por ser el turismo uno de los principales renglones económicos que aportan divisas.

La mayoría de estos hoteles pertenece a la corporación GAVIOTA S.A, la cual es responsable de que el proyecto inmobiliario cumpla con las normas de diseño establecidas a todos los niveles. Para el rediseño de la automática del hotel se debe cumplir con estos requerimientos de automatización que exige el explotador GAVIOTA. Por ello es de suma importancia estudiar y conocer cada aspecto de las normativas a seguir en el diseño de la automática de hoteles, a todos los niveles. De aquí la necesidad de hacer de estos lineamientos materia conocida, como punto de partida de los diseños de automatización que se propondrán en capítulos posteriores. Estos lineamientos tienen como propósito fundamental regular la proyección de los sistemas tecnológicos que abarcan la especialidad, a partir de las experiencias adquiridas en la explotación y criterios vertidos por los diferentes especialistas que dominan la misma. Para esto se plantean establecer el alcance de la especialidad de automática y su integración con los diferentes sistemas tecnológicos incluidos en los proyectos de los hoteles de GAVIOTA S.A. Además la corporación GAVIOTA S.A pretende como finalidad principal, que cada proyecto que se diseñe logre el mayor ahorro energético posible, garantizando además, las actividades de mantenimiento y reparaciones sin afectar el nivel de confort requerido en las instalaciones.

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CAPÍTULO 1

Para lograr esta serie de objetivos, GAVIOTA S.A establece que cada proyecto estará encaminado a la supervisión y control de los siguientes objetos tecnológicos:

 Sistema de climatización.

 Sistema de ventilación y/o extracción.

 Sistema de suministro y distribución de combustible.  Sistema de suministro y tratamiento de agua.

 Sistema de protección contra incendios.

 Sistema de iluminación (áreas exteriores, áreas públicas, habitaciones, etc.).  Sistema de refrigeración (cámaras frías).

 Sistema de suministro de energía eléctrica.  Habitaciones.

 Ascensores.  Piscina.

 Sistema de riego.

 Sistema de protección contra intrusos.  Sistema de gestión hotelera

Para el diseño de estos sistemas,(GAVIOTA.S.A 1999) se refiere a la necesidad de que todos los instrumentos, medios de automatización y equipos auxiliares para igual variable y función, serán de una misma marca, modelo, tipo y fabricante. Este aspecto orienta y garantiza su cumplimiento cuando se entrega la memoria descriptiva del proyecto y listado de puntos al suministrador para ofertar.

La arquitectura del sistema debe estar basada en un sistema de control centralizado con tres niveles de Dirección:

El primer nivel: constituido por los sensores y actuadores que se encargan de enviar toda la información de los equipos tecnológicos y recibir las señales de control de los niveles superiores.

El segundo nivel: se encargará de procesar toda la información del primer nivel y hará el control directo por técnicas de controladores programables Stand Alone (Autónomo). Deben tener la posibilidad de comunicarse con controladores de su mismo nivel y con el nivel superior; estos controladores estarán distribuidos por el hotel en función de los requerimientos presentados. Tener en cuenta en el diseño, para sistemas donde los objetos a controlar estén distantes, que esté automatizado por un mismo controlador, para evitar en caso de falla del bus no se pierda el control.

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CAPÍTULO 1

El tercer nivel: nivel de supervisión y control centralizado donde se recibe, mediante un bus de comunicación toda la información de los controladores y de los procesos y equipos que controlan. Desde aquí toda la información es procesada y sintetizada para operar de manera óptima las instalaciones del hotel.

La concepción de dicho sistema se basa en distribuir una red de controladores en toda la instalación, o sea sistema de control distribuido, pudiéndose supervisar y/o controlar el trabajo de todos los controladores desde un punto central y la pérdida de comunicaciones, (ruptura del bus) no debe implicar la caída del sistema ya que cada controlador debe ser completamente autónomo. El sistema debe acceder a la información que brindan otros sistemas tecnológicos que cuenten con control propio de supervisión a través de una interface estándar (RS-232, RS-422, RS-485) la cual debe ser suministrada por el proveedor de dicho equipamiento, cuyo protocolo de comunicación debe ser abierto como condición para poder licitar; de esa forma debe poder integrarse estos sistemas tecnológicos al nivel supervisor central.

El sistema de supervisión y control estará constituido por un SCADA ¨Supervisory Control And Data Acquisition¨ (Control Supervisorio y Adquisición de Datos), donde (GAVIOTA.S.A 1999) establece una serie de parámetros a cumplir:

 Compartir datos con otras aplicaciones de Windows (Se establece Windows como sistema operativo por excelencia, pudiendo existir otras opciones).

 Trabajar en tiempo real, garantizando que toda la información esté actualizada en el momento de ser consultada por el cliente (Aunque el término de tiempo real no se logre con sistemas operativos como Windows).

 Mostrar gráficos y valores históricos tabulados de las variables que se deseen.  Visualizar las alarmas, a niveles de áreas, grupos o variables.

 Estar protegidos por claves que garanticen el uso personalizado de la información que se brinda en los diferentes niveles.

 Reporte periódicos que garanticen la copia dura del trabajo de la automatización.  Unión con la red de gestión hotelera para formar un sistema íntegro.

 Registro y control del tiempo de funcionamiento de cada equipamiento, posibilitando la programación de mantenimientos.

 Fácil comprensión de los datos que se brindan, lo que permitirá una operatividad en las decisiones a tomar.

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CAPÍTULO 1

Dentro de los requisitos a cumplir por el cuarto de control central para la supervisión, (GAVIOTA.S.A 1999) establece que el sistema de control y supervisión se encuentre en un local climatizado independiente, cuya área sea como mínimo de 9 m2 el cual podrá estar ubicado en el bloque tecnológico o en la oficina del jefe de servicios técnicos según convenga. El mismo debe tener una iluminación de 300 luxes como mínimo, dispondrá de iluminación de emergencia y tendrá previsto comunicación telefónica, considerando además la posibilidad de la aplicación de la telegestión o monitoreo remoto.

Conjuntamente, el sistema de control centralizado propuesto deberá poseer una serie de facilidades en cuanto a software, como son la programación horaria para el funcionamiento de los equipos tanto diaria como mensual. Supervisión y control de la demanda eléctrica del hotel. Visualización en pantalla del estado de todos los parámetros del sistema. El sistema debe prever diferentes niveles de acceso. Posibilidad de interacción con los diferentes sistemas para ajustes de parámetros como: set-point de temperatura, horarios, etc. Tratamiento gráfico de la información. Recolección y almacenamiento de la información, así como la emisión de reportes gerenciales de gestión energética. Sistema abierto para monitoreo remoto. Interface hombre máquina totalmente gráfica y con multimedia e integración al sistema de Gestión Hotelera.

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CAPÍTULO 1

1.5 Conclusiones del capítulo

1. La automatización integrada a edificaciones inteligentes es una tendencia que ha llegado a su máximo exponente en países altamente desarrollados. Su implementación cuenta con tecnologías avanzadas que integran las potencialidades que brindan ramas como: la eléctrica, electrónica, informática, comunicaciones, entre otras; todas ellas comandadas por la automática. Tiene como objetivo lograr un mayor confort para las personas, mediante un sistema que logre un alto grado de eficiencia operativa, energética y que sea amigable con el medio ambiente.

2. La aplicación de las técnicas de automatización que brinda la domótica e inmótica en Cuba está enfocada principalmente en la segunda, asegurando que la primera tiene poco progreso por cuestiones inherentes al desarrollo económico y la imposibilidad de acceso a tecnologías de punta necesarias para estos sistemas.

3. Las tendencias de la automatización de hoteles en Cuba son reguladas por los lineamientos que establece la corporación GAVIOTA S.A. Su análisis y conocimiento son de suma importancia para establecer un punto de partida en las propuestas de diseño de control, que se establecerán en capítulos posteriores.

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CAPÍTULO 2

CAPÍTULO 2: PROPUESTA DE REAUTOMATIZACIÓN PARA EL

HOTEL IBEROSTAR ENSENACHOS.

En el presente capítulo se realiza un análisis referente al sistema de automática que se pretendía instalar en el hotel con su apertura en 2004, junto al diseño que se logró implementar, vigente hasta la actualidad. Se describen los principales problemas presentados por el sistema desde la construcción del mismo, aspecto fundamental en el desarrollo de este proyecto. Luego se dan a conocer las propuestas de rehabilitación, evaluando ventajas y desventajas que presentan las mismas. Se determina cuál de ellas es la idónea para su ejecución, respaldadas por un análisis operativo y de factibilidad económica, ajustado a las necesidades y posibilidades de la institución.

2.1 Diseño inicial de la automática del hotel

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La propuesta inicial de diseño de la automática, debía cumplir con lo proyectado en la solicitud de licitación por cotización que se realizó conforme a las necesidades y pedido que realizaba el cliente. Para más detalles ver (Pique 2004). En dicho proyecto se hace un diseño del sistema propuesto para su implementación, con una descripción detallada de las variables a supervisar y controlar por áreas.

El objetivo fundamental llevado a cabo en el proyecto original fue centrado en las actividades de mantenimiento requeridas en las instalaciones, realizando la supervisión y señalización de los siguientes objetos:

1. Producción de agua fría.

2. Producción de agua caliente.

3. Equipos de climatización y extracción.

4. Cámaras frías.

5. Alumbrado.

6. Hidroneumático.

La concepción de dicho sistema se basó en distribuir una red de controladores en toda la instalación, los cuales debían supervisar todo el equipamiento a él conectado, pudiéndose examinar el trabajo de todos los controladores desde un punto central. La pérdida de comunicación (ruptura del bus) no debía implicar la caída del sistema, ya que

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CAPÍTULO 2

cada controlador debía ser completamente autónomo. El sistema debía acceder a la información que brindan otros sistemas tecnológicos que cuentan con control propio de supervisión a través de una interfaz estándar (RS-232, RS-422, RS-485), para de esta forma poder integrarse al sistema supervisor central.

Dentro de las instalaciones controladas se encuentra el sistema de producción de agua fría en el edificio principal. Para ello se debía establecer que las bombas del circuito primario solo podían detener su funcionamiento, si las bombas de los circuitos secundarios estuviesen sin funcionar. Si las bombas del circuito primario dejaran de trabajar, pararía su correspondiente enfriadora; asimismo se debía controlar y supervisar el funcionamiento de las bombas y disponer de señalización de averías, período de mantenimiento, etc.

Los parámetros a supervisar y controlar en ambos circuitos debían ser:  Temperatura de suministro.

 Temperatura de retorno.

 Arranque/parada de las bombas.

 Estado de las bombas.

 Alarmas de las bombas.

Para el sistema de producción de agua caliente del edificio principal (EP), el sistema debía permitir la óptima recuperación del calor de condensación de las máquinas enfriadoras de cada centro de producción, para calentar el agua sanitaria que utiliza el hotel. Se debía prever que ante una variación de la temperatura del agua del circuito secundario (disminución o aumento) respecto a un valor prefijado, el sistema automático apagaría o arrancaría las bombas asociadas; además se debía sensar la temperatura de salida de los tanques y del recuperador. El calentador de gas debía entrar en funcionamiento cuando el calor recuperado de las enfriadoras no fuese suficiente para garantizar la temperatura en los tanques (menor de 50ºC). Si al menos una enfriadora estuviese trabajando con su correspondiente recuperador, la bomba del circuito primario debía trabajar. La bomba del circuito secundario de agua caliente funcionaría siempre y cuando funcionara la bomba del circuito primario.

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CAPÍTULO 2

La bomba del sistema de recirculación se debía mantener siempre funcionando, aunque se tendría que asegurar su encendido y apagado automático y se tomaría su estado de funcionamiento y alarma.

Los parámetros a supervisar y controlar debían ser:  Temperatura de salida del recuperador.

 Temperatura de salida de los tanques.

 Arranque/parada del calentador de apoyo.

 Estado del calentador de apoyo.

 Alarma del calentador de apoyo.

Los equipos de climatización y extracción (aire acondicionado y ventilación), debían disponer de sistemas de regulación autónomos. Así como el sistema de automatización recogería las alarmas de las unidades climatizadoras (sala polivalente, buffet, sala de fiesta) y de los extractores (zonas de cocción y cuartos de máquinas).

En el caso de las cámaras frías se recogerían las alarmas desde un contacto libre de potencial que estaría previsto en el panel de control que supervisa esa área; estas debían suministrarse con control incorporado, para supervisar la temperatura y el estado de la operación. Además el control de las cámaras frías permitiría una administración más eficiente de la energía. Los parámetros recogidos en las cámaras frías, como la desconexión de los compresores, traerían consigo un ahorro energético en horas picos. En el alumbrado exterior se debía realizar el encendido y apagado por programación horaria de los circuitos del alumbrado exterior normal y de emergencia, que estarían ubicados en el CGD (Centro General de Distribución) correspondiente y se tomaría la confirmación del estado de operación de los mismos.

El ahorro energético en las habitaciones estaría concebido de manera local mediante un sistema ON-OFF. Para ello se establecería que:

 Los equipos eléctricos (incluido las consolas de clima) se desconectarían al retirar la tarjeta del economizador (centinela).

 Las consolas de clima se pararían automáticamente al abrir la balconera (contacto temporizado).

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CAPÍTULO 2

Por otro lado, el consumo de las consolas de clima fan-coil (Equipos de clima semejante a las manejadoras, pero en cambio, estas son usadas en locales de menor tamaño y tienen electroválvulas como elemento de acción final.) se debía optimizar por medio de una válvula de tres vías, un termostato y un regulador integrado al fan-coil. Este sistema fue concebido para no requerir del uso de controladores programables.

El listado de puntos de control se definió durante la fase del proyecto ejecutivo. Se previó un total de casi 400 puntos de control (90% digitales y 10% analógicos). Según la relación de señales por autómatas, (Ver Anexo I) se necesitaban controlar y supervisar un total de 350 variables, de ellas 55 son analógicas y 295 digitales.

Se debían medir un total de 210 variables, de ellas 41 serían analógicas y 169 digitales. Las mediciones que se establecen debían ser por medio de 41 sensores de temperatura del tipo Pt-100. Las demás mediciones serían adquiridas de los valores medidos por presostatos y sensores diferenciales de las manejadoras, así como los estados de bombas, manejadoras, extractores, ventiladores y circuito de alumbrado.

Se debían controlar un total de 140 variables, de ellas 14 eran analógicas y 126 digitales.

El control se establece sobre los siguientes objetos:

 Control de la válvula de 3 vías de las manejadoras.  ON/OFF de calentadores de agua.

 Analizador del punto de combustión de GLP (Gas Licuado a la Población).  ON/OFF de las bombas del circuito primario, secundario y de recirculación.  ON/OFF de los extractores.

 ON/OFF de los ventiladores.

El sistema de gestión y supervisión (SCADA) debía estar instalado sobre un equipo central de cómputo en el objeto de obra “Edificio Principal”. Este local debía estar climatizado y con una adecuada iluminación; así como disponer de alumbrado de emergencia, comunicación telefónica, y estar previsto para trabajar las 24 horas del día, realizando la supervisión minuciosa de las instalaciones del hotel. También debía contar con impresora, baterías de respaldo y bus de conexión, y con las siguientes facilidades en cuanto a software:

 Programación horaria para el funcionamiento de los equipos, tanto diaria como mensual.

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