Mejorando la CAI, el confort térmico y la eficiencia energética con IA

La salud de las personas está estrechamente ligada a la calidad del aire que respiramos y, en este sentido, la creciente aplicación de tecnologías como la inteligencia artificial (IA) emerge como una herramienta clave para abordar este problema. Se ha convertido en un recurso cada vez más relevante, contribuyendo significativamente a la mejora de la calidad del aire y, por ende, al bienestar de la sociedad. 

La calidad del aire es un factor determinante para la salud respiratoria y cardiovascular de las personas, ya que la contaminación atmosférica puede aumentar el riesgo de enfermedades como el asma, las enfermedades pulmonares crónicas y las afecciones cardiovasculares. Además, estudios han demostrado que la exposición prolongada a contaminantes del aire, como el dióxido de nitrógeno (NO2) y las partículas en suspensión (PM2.5), se relaciona directamente con una menor esperanza de vida. 

En la era actual, el avance tecnológico, el Internet de las cosas (IoT) y la inteligencia artificial (IA) están transformando la gestión de sistemas de ventilación, especialmente en infraestructuras donde las condiciones ambientales desempeñan un papel crucial. 

El avance tecnológico, el IoT y la inteligencia artificial están transformando la gestión de sistemas de ventilación

Un ejemplo destacado es la implementación de sistemas de IA basados en aprendizaje automático, que al estar fundamentados en datos, aprendizaje constante y adaptabilidad permiten prever situaciones futuras, garantizar un control en tiempo real de las instalaciones y facilitar una gestión eficiente de las inversiones, asegurando una calidad del aire interior adecuada y un mayor retorno de inversión.

Además de la gestión de las instalaciones, es crucial considerar la eficiencia, el mantenimiento y la sostenibilidad. La gestión adecuada de la instalación de climatización es esencial para garantizar el confort térmico, la calidad del aire y la eficiencia energética. 

La falta de control y optimización adecuados puede ocasionar graves problemas, como zonas con temperaturas incómodas y problemas de salud debido a la exposición a niveles altos de CO2 y COVs. 

Por tanto, se puede afirmar que la clave se encuentra en satisfacer de manera equilibrada estos tres vectores: confort térmico, calidad de aire y eficiencia energética, sin perjudicar uno en beneficio de los otros.

La inteligencia artificial desempeña un papel crucial al permitir la correlación de datos de funcionamiento de equipos, condiciones ambientales, ocupación y otros factores para predecir y gestionar el ambiente interior de manera más eficiente. Además, identifica áreas con niveles de contaminación elevados y proponer medidas correctivas, como el control inteligente de la ventilación y acciones para reducir la contaminación. 

IA para la mejora de la CAI

Los sistemas centralizados de control (BMS) se utilizan para supervisar las instalaciones, pero, aunque tienen la capacidad de almacenar toda la información de la instalación, no suelen almacenarla y menos explotarla. 

En el mundo actual, donde cada vez más se explotan los datos, el almacenamiento de toda la información del edificio, así como otra información como los datos meteorológicos, permite poder aplicar herramientas de inteligencia artificial capaces, por una parte, de identificar problemas en la instalación y, por otra parte, garantizar en todo momento la calidad del aire sin perjudicar el confort térmico, consumiendo la mínima cantidad de energía necesaria. 

La IA está desempeñando un papel esencial para mejorar nuestra calidad de vida y garantizar un aire más limpio y saludable para todos

En dicho escenario, Respira es una solución tecnológica avanzada que integra múltiples fuentes de datos, como sistema de gestión de edificios (BMS), datos meteorológicos en tiempo real y detalles sobre la ocupación y eventos en el edificio.

Utiliza la inteligencia artificial para prever condiciones ambientales futuras y ajustar automáticamente el funcionamiento del sistema de climatización, logrando un uso eficiente de la energía y condiciones ambientales adecuadas priorizando los tres vectores: confort térmico, calidad de aire y eficiencia energética.

Este sistema opera en la nube, lo que permite procesar una gran cantidad de datos (en algunos edificios más de 1TB al año) y brinda acceso a través de una plataforma web desde cualquier dispositivo y ubicación, con toda la información sintetizada en base a los índices de confort y calidad del aire. El sistema utiliza datos reales para calibrar la realidad del edificio y provee una capa de inteligencia al sistema de control existente. Puede entenderse como un operador virtual inteligente y automático. Este tipo de sistema es agnóstico a la instalación existente y al sistema de control, utilizando la inteligencia artificial para llevar al punto óptimo la instalación. 

A modo de ejemplo de cómo funciona un sistema de IA:

• Caso ocupación dinámica. Imaginen el auditorio del hospital en el que no hay personas en el momento actual, pero se prevé un evento que va a llegar 500 personas. Un sistema tradicional calefactaría el espacio hasta la temperatura de consigna (por ejemplo, 22oC) y una vez llegasen 500 personas, la temperatura del espacio se incrementaría debido al calor emitido por las personas, necesitando conectar la climatización. Un sistema basado en IA que prevé el comportamiento calefactaría a una temperatura más baja aprovechando que la temperatura subirá debido a las personas para ahorrar en calefacción y en una refrigeración posterior. Además, se anticiparía a posibles problemas de calidad del aire, al prever el comportamiento de los niveles de calidad de aire en base a la ocupación y el tiempo de permanencia.
   
• Controlar en función de la calidad del aire sin sensores en el BMS. En muchos espacios, quizás no hay sensores de calidad del aire o únicamente hay sensores de CO2. Gracias a la capacidad de integración de diferentes fuentes de información, un sistema de IA que unifica la información en la nube permite gestionar una instalación de climatización teniendo en cuenta datos de sensores de calidad de aire de todo tiempo, no siendo necesario que estén integrados en el sistema de control del edificio, ahorrando un coste significativo en integración y en la alteración de las lógicas de control del sistema.

Conclusiones

Los datos tendrán cada vez mayor influencia en nuestro día a día y nos permitirán tomar decisiones no solo a nivel de operativa, sino a nivel de inversiones, identificando aquellos sistemas cuya renovación supone un mayor beneficio.

En este contexto, la calidad del aire en infraestructuras emerge como un factor crítico que afecta a nuestra salud y bienestar, así como también a nuestra productividad en los centros de trabajo. 

La calidad del aire en infraestructuras emerge como un factor crítico que afecta a nuestra salud y bienestar, además de a nuestra productividad 

La inteligencia artificial nos permite poder procesar una gran cantidad de información que una persona humana no es capaz de procesar y llevar los sistemas al punto óptimo de funcionamiento. La tecnología de inteligencia artificial, como Respira, ofrece una solución integral y eficiente para la gestión de las condiciones ambientales que ya se ha implantado en diversas infraestructuras, desde hoteles hasta aeropuertos y oficinas.

Estas tecnologías mejoran significativamente el bienestar de las personas al asegurar una calidad del aire adecuada y un confort térmico óptimo, mientras que promueven un uso más eficiente de la energía y una gestión más efectiva de las infraestructuras. Al adoptar estas soluciones, estamos contribuyendo activamente a la creación de un entorno más saludable y sostenible, donde la calidad del aire se convierte en un pilar fundamental para el bienestar de la sociedad y la preservación del medio ambiente. 

El futuro se construye en función de decisiones informadas y tecnologías avanzadas; en este sentido, la inteligencia artificial está desempeñando un papel esencial para mejorar nuestra calidad de vida y garantizar un aire más limpio y saludable para todos.

Artículo elaborado por CLUSTER IAQ

(Guillem Peris Sayol | Director del Proyecto RESPIRA® | Sener )