29. Sep 2023

Finalista del Hackathon KNX: Sharlynsland: una casa donde un sistema KNX, placas fotovoltaicas y de monitorización dan como resultado un ahorro del 35%.

Finalista del Hackathon KNX: Sharlynsland: una casa donde un sistema KNX, placas fotovoltaicas y de monitorización dan como resultado un ahorro del 35%.
Finalista del Hackathon KNX: Sharlynsland: una casa donde un sistema KNX, placas fotovoltaicas y de monitorización dan como resultado un ahorro del 35%.

Lynn Bayer nos explica hasta dónde han llegado él y su mujer para que la casa en la que viven en Luxemburgo sea eficiente y ecológica, con un ahorro energético medio del 35%.

En 2019, iniciamos la andadura de renovar una casa de 60 años para crear un hogar autosuficiente. 

Se trata de un proceso gradual que implica la monitorización y el análisis del consumo eléctrico, la integración de tecnologías de domótica y el uso de fuentes de energía renovables, como los paneles solares. 

Una parte crucial de este proyecto consistió en utilizar sistemas de automatización y monitorización KNX para mejorar el uso que hacemos de la energía.

Las ventajas de KNX

La tecnología KNX ha desempeñado un papel crucial en este proyecto. Con una selección de más de 8000 productos compatibles, KNX nos ha permitido crear una solución muy versátil y personalizada que se adapta perfectamente a nuestras necesidades. Nuestro objetivo era medir y automatizar todo lo que pudiéramos, por lo que utilizamos detectores de presencia, interruptores con detección de temperatura, contactos para puertas y ventanas, contadores de electricidad y actuadores con medición de energía. Las áreas clave de la automatización en las que nos centramos son la calefacción, la iluminación y las persianas.

Primero, implementamos una automatización estándar, como la luz activada por presencia o ausencia de personas, el control de temperatura de una sola habitación y las persianas automáticas para refrescar en verano y permitir la entrada del cálido sol en invierno. Todo esto aumentó significativamente nuestro confort, pero no teníamos mediciones del antes y el después, así que es difícil cuantificar cuál fue el ahorro de electricidad en esta fase.

Los productos KNX que hemos empleado incluyen interruptores de cristal MDT Smart, detectores de presencia, detectores binarios, varios actuadores y un contador de electricidad; un contador de agua Lingg & Janke; y un actuador de calefacción eVoKNX; una fuente de alimentación KNX Enertex Bayern; un detector Steinel True Presence; detectores de presencia ESYLUX; y un interruptor GVS Smart Touch.

Integración de un sistema fotovoltaico

Al incorporar un minisistema fotovoltaico de 800 W, podemos cubrir nuestras necesidades energéticas básicas durante el día en verano e incluso generar energía sobrante para actividades como hacer la lavadora o el secado de ropa. Una pantalla MDT nos informa de la generación de electricidad en tiempo real, el consumo de la casa y la electricidad que se devuelve a la red.

Monitorización para saber cuánto consumimos y ahorramos

Una vez implantado el sistema de monitorización de consumo de electricidad, y gracias a los datos de la instalación KNX, pudimos ver cuánto se estaba consumiendo y cuánto estábamos ahorrando. Los cálculos, gráficos y automatizaciones para ahorrar energía se hicieron utilizando Home Assistant, Node Red y PowerCalc.

Home Assistant desempeña un papel crucial como cerebro de la casa. Sirve como eje central que orquesta y gestiona varios dispositivos inteligentes y sistemas de automatización, coordinándolo todo a la perfección.

Imagen: Monitorización de consumo de electricidad - MiniPV -Representación gráfica de la producción eléctrica del minisistema fotovoltaico (abajo) y del consumo eléctrico doméstico (arriba), a lo largo del día.

A continuación exponemos algunas cifras del ahorro:

  • En los últimos 2,5 años hemos ahorrado 100.000 litros de agua, utilizando aproximadamente un 95% de agua de lluvia y un 5% de agua de pozo. El consumo y la depuración se controlan mediante la tecnología KNX. Decidimos no conectar la casa a la red de agua y ahorramos 25.000 euros invirtiendo 3.500 euros en nuestro sistema de agua.
  • Nuestro pequeño sistema fotovoltaico de 800 W produce 800 kWh de energía al año, y autoconsumimos 600 kWh, lo que supone el 20% de nuestro consumo total. El coste del mini sistema fotovoltaico fue de 500 euros. El ahorro anual calculado para una tarifa de 0,25 €/kWh es de 150 €, lo que supone un retorno de la inversión de 3,3 años, dependiendo del precio de la electricidad.
  • Analizando los datos de nuestro consumo eléctrico, ahorramos otros 144 kWh y 36 euros eliminando de la red doméstica un disco duro que no utilizábamos.
  • Gracias a la monitorización, descubrimos que las viejas bombillas de la cocina eran los elementos que más energía desperdiciaban, así que las sustituimos por bombillas LED que nos costaron 9 euros, con lo que ahorramos 220 kWh/año y 57 euros, alrededor del 7% de nuestro consumo total sólo en la cocina, lo que supone un retorno de la inversión de 2 meses.

Estar informado

Utilizamos una pantalla/interruptor de cristal MDT KNX para mostrar el consumo real de electricidad de la casa. 

Con esta pequeña integración nos hemos vuelto más conscientes de lo que utilizamos. 

Por ejemplo, a principios del invierno pasado nos dimos cuenta de que nuestro consumo básico de electricidad había aumentado. El por qué eran las bombas de agua del sistema de calefacción.

Ahorro adicional

Nuestro sistema de calefacción trabaja conjuntamente con los sistemas de cierre de las ventanas, se ajusta de manera automática cuando las ventanas están abiertas y consigue un equilibrio entre confort y ahorro de energía. Una función de geo-cerca optimiza los ajustes de temperatura cuando estamos fuera de casa, ahorramos electricidad sin sacrificar el confort y aprovechando la programación basada en el calendario para reducir aún más la temperatura en nuestra ausencia. Por la noche, el sistema baja la temperatura, garantizando un sueño reparador y ahorrando más energía.

La energía sobrante generada por el sistema fotovoltaico durante el día se utiliza para automatizar el lavavajillas y la lavadora. Aunque pongamos en marcha estos electrodomésticos por la mañana con energía limitada, sólo funcionan si queda una cantidad predeterminada de energía.

También tengo una cafetera espresso tradicional que tarda 20 minutos en calentarse. En lugar de funcionar con un reloj, y ya que nuestros hijos nos despiertan a horas diferentes cada día, la máquina se ha automatizado para que se encienda cuando desenchufo el teléfono del cargador. Cuando está lista, oigo un aviso a través de los altavoces Sonos, y 10 minutos después se apaga. El anuncio y el automatismo de apagado también funcionan si lo enciendes manualmente a través del actuador KNX. La verdad es que no estoy muy seguro de cuánta energía estoy ahorrando con eso. En la casa en la que vivía anteriormente, me olvidé de apagar la máquina durante todo el fin de semana.

Conclusión

La monitorización del consumo eléctrico desempeña un papel clave si queremos comprender el uso que hacemos de la energía. Mediante el análisis de los patrones de consumo, podemos identificar áreas en las que mejorar la eficiencia y tomar decisiones informadas sobre acciones, como la compra de electrodomésticos más eficientes.

Explorando y ampliando continuamente nuestras capacidades de automatización y monitorización, hemos transformado nuestra casa en un espacio vital inteligente y eficiente. Como vivimos de forma más ecológica, nuestro consumo de energía ya es de por sí bajo, por lo que cualquier ahorro adicional no será tan espectacular como en los hogares que tengan un consumo inicial elevado, pero según Internet, el consumo medio anual de energía para un hogar de cuatro personas en Luxemburgo sería de 4000 kWh, mientras que el nuestro es de 2600 kWh, es decir, un 35% menos.

Lynn Bayer es consultor en energías renovables y gestión energética, y también es KNX Partner.

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