Guía de sistemas de gestión de la energía doméstica (HEMS)

¿Cómo pueden garantizar los hogares que su consumo de energía es sostenible?

Con sistemas específicos, que incluyen hardware y software, diseñados para supervisar, informar e incluso controlar el consumo de energía de los aparatos domésticos. Esto permite a los propietarios ahorrar en sus facturas de energía y hacer que sus hogares sean más ecológicos.

Hay muchos sistemas que utilizan la gestión energética para garantizar un uso eficiente de la energía y proporcionar una fuente estable de energía para satisfacer las necesidades energéticas de cualquier tipo de infraestructura. Estos sistemas, centrados únicamente en optimizar el uso de la energía en los hogares, se denominan sistemas de gestión de la energía doméstica (HEMS, por sus siglas en inglés).

La gestión energética es un tema amplio que abarca todos los aspectos de la energía como recurso.

Se aplica desde la generación de energía hasta su distribución y consumo final por diversos tipos de infraestructuras.

Dado que los hábitos de consumo de una casa serán muy diferentes de los de un edificio comercial o industrial, los hogares necesitan sus propios sistemas de gestión de la energía.

Además, muchos hogares inteligentes buscan ser autosuficientes teniendo su propia fuente de energía con tejados solares. Los sistemas inteligentes, que aprenden el comportamiento de consumo de energía de un hogar, son necesarios no sólo para garantizar que se maximiza el uso de la energía autogenerada, sino también para asegurarse de que el suministro de energía no se interrumpe y es seguro y estable.

Para los hogares con vehículos eléctricos y estaciones de carga, existe una demanda adicional de energía para cargar los vehículos eléctricos. Las estaciones de carga de vehículos eléctricos pueden integrarse en el sistema de gestión energética de una vivienda con la ayuda de la gestión de la carga. La gestión de la carga es el ajuste de las demandas de energía para el consumo, también conocido como "carga" en la industria energética.

Hay dos tipos de gestión de la carga que pueden aplicarse para que un hogar sea capaz de cargar coches eléctricos sin ninguna perturbación en el uso de la energía del hogar. Una es la gestión estática de la carga, en la que la necesidad o "demanda" de energía para cargar vehículos eléctricos se deja a un lado. Esto hace que la energía no esté disponible para el resto de los electrodomésticos.

El otro método de gestión de la carga es dinámico. En este método, se tienen en cuenta todas las fuentes de energía disponibles para la casa. Y luego, en función de las necesidades actuales de energía del hogar, se transmite una cantidad adecuada de energía a las estaciones de carga. Así se garantiza que no se interrumpan las necesidades actuales del hogar.

Está claro que la gestión dinámica de la carga ofrece más flexibilidad y es mejor para integrar estaciones de carga de coches eléctricos en HEMS. Con un sistema inteligente de hardware y software para la gestión de la energía, esta gestión dinámica de la carga es posible para que el suministro de energía sea fiable, garantizando al mismo tiempo un consumo óptimo de energía.

Un sistema de gestión de la energía doméstica es una combinación de componentes físicos y lógicos que trabajan juntos para gestionar eficazmente el consumo de energía de una vivienda. El HEMS funciona en la intersección de tres sectores diferentes dentro de un hogar: electrodomésticos, medición y red de comunicaciones. (Fuente)

Hardware
La principal pieza de hardware es la unidad central del HEMS, crucial para el funcionamiento del sistema. Esta unidad está instalada en el cuadro eléctrico principal de la casa que se encarga de distribuir la energía dentro de la casa. Actúa como punto central para todas las comunicaciones y transmisión de datos entre los dispositivos de gestión de la energía, el usuario y los electrodomésticos.

Aparte de esta unidad central, hay otros componentes de hardware que pueden mejorar las prestaciones de un HEMS. Los dispositivos de gestión de la energía, como las baterías fotovoltaicas, los contadores e interruptores inteligentes, los sensores, etc., también forman parte del hardware de los HEMS.

Software
El software de un HEMS regula los datos y las comunicaciones de los dispositivos y el usuario. Utiliza la red de comunicaciones para transmitir la información entre el HEMS, el proveedor y el usuario. Aparte de esto, el software también consta de un algoritmo diseñado para analizar los datos de consumo de energía y buscar oportunidades para optimizarlo.

Su definición también puede extenderse a la parte de actuar como interfaz entre el usuario y el HEMS. Envía la información recopilada de los dispositivos sobre el consumo de energía y proporciona comentarios y sugerencias para el ahorro de energía basándose en los datos. También puede recibir información de los usuarios y enviar órdenes a los dispositivos.

Además, puede permitir varias funciones que permitan al usuario tener un mejor control sobre el consumo de energía de los aparatos de la casa. Por ejemplo, reglas condicionales o basadas en el tiempo para controlar los dispositivos o la fuente de energía utilizada para los electrodomésticos. Para sistemas más sofisticados, el uso de aprendizaje automático / inteligencia artificial (IA) hace que el sistema sea mucho más inteligente y mejora la eficiencia energética del hogar.