Procedimiento y dispositivo para la monitorización global y control de la eficiencia energética de edificaciones y viviendas.

Es objeto de la presente invención un procedimiento y dispositivo globalizado de monitorización de la eficiencia energética de edificaciones y viviendas que consiste en un sistema deslocalizado o red sensorial y de información abierta,

que favorece y potencia un objetivo de reducción de consumo en unidades de edificación o viviendas individuales. Dicha red realiza la vigilancia, monitorización o control global de la eficiencia energética y el aislamiento acústico de edificaciones y viviendas mediante sistemas autónomos o células individuales localizadas en cada edificación o vivienda, y puede ser escalable y auto-configurable a medida que se añaden más células a dicha red. Cada célula individual está constituida por sensores (de temperatura, humedad, radiación electromagnética y acústica, medidores de flujo eléctrico y de combustible) y unidades de almacenamiento, proceso y comunicación. Dicha red puede transmitir las medidas a un centro de procesamiento de datos (sistema central), y las células individuales pueden ser propiedad de cada uno de los usuarios de dicha red.

Procedimiento y dispositivo para la monitorización global y control de la

eficiencia energética de edificaciones y viviendas

5 Objeto de la invención

Es objeto de la presente invención un procedimiento y dispositivo globalizado de

monitorización de la eficiencia energética de edificaciones y viviendas consistente

en uno o más sistemas individuales constituidos por los siguientes elementos, que

pueden ser alimentados por una o varias baterías o estar conectados a la red

1 O eléctrica:

1- Una o más unidades de adquisición de medidas con uno o más sensores de

temperatura, uno o más sensores de humedad, uno o más sensores de

radiación electromagnética (desde la frecuencia de los rayos X hasta la onda

larga de radio, y preferentemente desde una longitud de onda de 1 O

15 nanómetros hasta 1 milímetro) , uno o más sensores acústicos, reloj, sistema

de posicionamiento geográfico por satélite (GPS) , transductor analógico-

digital, memoria digital, sistema de comunicación con otra unidad que puede

ser por cable o de forma inalámbrica. Este tipo de unidad (unidad externa) se

destina a alojarse en el exterior de la edificación o vivienda, a la intemperie.

20 2- Una o más unidades de adquisición de medidas con uno o más sensores de

temperatura, uno o más sensores de humedad, uno o más sensores de

radiación electromagnética (desde la frecuencia de los rayos X hasta la onda

larga de radio, y preferentemente desde una longitud de onda de 1 O

nanómetros hasta 1 milímetro) , uno o más sensores acústicos, reloj,

25 transductor analógico-digital, memoria digital, y sistema de comunicación

con otra unidad que puede ser por cable o de forma inalámbrica. Este tipo de

unidad (unidad interna) se destina al interior de la edificación o vivienda.

3- Una unidad de medida de la potencia eléctrica consumida en

acondicionamiento (refrigeración o calefacción) en la edificación o

30 vivienda, con memoria digital y con sistema de comunicación con otra

unidad que puede ser por cable o de forma inalámbrica.

4. Una unidad de medida del flujo de gas o líquido combustible que se consume en la edificación o vivienda para calefacción y agua caliente sanitaria, con memoria digital y con sistema de comunicación con otra unidad que puede ser por cable o de forma inalámbrica.

5. Una unidad de recolección de los datos obtenidos por las unidades descritas en los puntos (1-a) a (1-d) , con memoria. Dicha unidad posee uno o más canales de comunicación con las unidades internas y externas, que puede ser por cable o de forma inalámbrica. Además, dicha unidad puede poseer uno o más canales de comunicación y transmisión de los datos a través de cable o de forma inalámbrica a otras unidades u otros sistemas, ya sean una unidad de almacenamiento y procesamiento, otro sistema individual, o un sistema central de recolección y procesamiento de datos. También, dicha unidad puede poseer uno o más canales de comunicación con otras unidades de recolección.

5 1 O descrito en los objetos anteriores, caracterizado por que el sistema o sistemas descritos constituyen células individuales de adquisición de medidas que pueden comunicarse entre sí por cable o de forma inalámbrica. Independientemente del objeto inmediatamente anterior, también es objeto de la presente invención un procedimiento y dispositivo globalizado de monitorización de la eficiencia energética de edificaciones y viviendas según se ha estado describiendo, caracterizado por que el sistema o sistemas descritos constituyen células individuales de adquisición de medidas que pueden comunicarse con un sistema de procesamiento central por cable o de forma inalámbrica. Además, cada sistema individual o célula de medida puede albergar un programa para 1-procesar tanto los datos propios como los datos de otra u otras células de medida,

15 2- calcular y representar cualquier relación, como por ejemplo pero sin restricción, la relación entre las diferencias de las medidas mencionadas en la reivindicación 4 y los flujos eléctricos y de combustible consumidos en la edificación o vivienda,

3- diseñar patrones espaciales o temporales de recolección de las medidas de otras células de medida por parte del usuario de dicha célula individual,

20 4- establecer obtenidos. capas de información geográfica a partir de los datos

25 Un objeto adicional de esta invención es un procedimiento y dispositivo globalizado de monitorización de la eficiencia energética de edificaciones y viviendas según se describe en el objeto inmediatamente anterior, caracterizado por que todas las células individuales de medida están comunicadas con un sistema de procesamiento central, de tal manera que dicho sistema 1-realiza el requerimiento de descarga o lectura desde cada unidad individual dentro de intervalos de tiempo que se reparten regularmente a lo largo del tiempo, como por ejemplo dentro de un

2. calcula y representa cualquier relación, como por ejemplo pero sin restricción, la relación entre las diferencias de las medidas mencionadas en la reivindicación 4 y los flujos eléctricos y de combustible consumidos en la edificación o vivienda, a petición de cualquier usuario particular

3. permite diseñar y representar patrones espaciales o temporales de recolección de las medidas de una o más células de medida por parte del usuario de cualquier célula individual.

4. permite crear capas de información geográfica a partir de los datos obtenidos, bajo demanda del usuario de cada célula individual.

5. establece prioridades entre las peticiones de los usuarios asociadas a la reproducibilidad de los datos enviados por sus células individuales, la mayor o menor presencia de fallos de conexión con sus células, o el grado de acuerdo de las lecturas de una célula individual con los de otras células localizadas en las proximidades geográficas de aquélla.

También se debe considerar objeto de la presente invención un procedimiento de determinación de la eficiencia térmica de una edificación o vivienda utilizando el procedimiento y dispositivo descrito en todos los objetos anteriores, caracterizado por que mediante el cálculo de los siguientes coeficientes, se asocia una calificación a la edificación o vivienda según sus usos:

donde

W/ es la potencia total unificada que la vivienda o edificación consume en calefacción en el instante de la lectura i-ésima cuando la diferencia de temperatura entre el interior y el exterior resulta positiva (interior caliente) .

w;-es la potencia total unificada que la vivienda consume en refrigeración en el instante de la lectura i-ésima cuando la diferencia de temperatura entre el interior y el exterior resulta negativa (interior frío) .

nt y n; hacen referencia a los índices inicial y final de todas las lecturas que resultaron en una diferencia de temperatura positiva a lo largo de un año, mientras que n1-y n~ corresponden...

1. Procedimiento y dispositivo globalizado de monitorización de la eficiencia energética de edificaciones y viviendas consistente en uno o más sistemas individuales constituidos por los siguientes elementos, que pueden ser alimentados por una o varias baterías o estar conectados a la red eléctrica:

a. Una o más unidades de adquisición de medidas con uno o más sensores de temperatura, uno o más sensores de humedad, uno o más sensores de radiación electromagnética (desde la frecuencia de los rayos X hasta la onda larga de radio, y preferentemente desde una longitud de onda de 1 O nanómetros hasta 1 milímetro) , uno o más sensores acústicos, reloj, sistema de posicionamiento geográfico por satélite (GPS) , transductor analógico-digital, memoria digital, sistema de comunicación con otra unidad que puede ser por cable o de forma inalámbrica. Este tipo de unidad (unidad externa) se destina a alojarse en el exterior de la edificación o vivienda, a la intemperie.

b. Una o más unidades de adquisición de medidas con uno o más sensores de temperatura, uno o más sensores de humedad, uno o más sensores de radiación electromagnética (desde la frecuencia de los rayos X hasta la onda larga de radio, y preferentemente desde una longitud de onda de 1 O nanómetros hasta 1 milímetro) , uno o más sensores acústicos, reloj, transductor analógico-digital, memoria digital, y sistema de comunicación con otra unidad que puede ser por cable o de forma inalámbrica. Este tipo de unidad (unidad interna) se destina al interior de la edificación o vivienda.

c. Una unidad de medida de la potencia eléctrica consumida en acondicionamiento (refrigeración o calefacción) en la edificación o vivienda, con memoria digital y con sistema de comunicación con . otra unidad que puede ser por cable o de forma inalámbrica.

d. Una unidad de medida del flujo de gas o líquido combustible que se consume en la edificación o vivienda para calefacción y agua caliente sanitaria, con memoria digital y con sistema de

comunicación con otra unidad que puede ser por cable o de forma inalámbrica.

e. Una unidad de recolección de los datos obtenidos por las unidades descritas en los puntos (1-a) a (1-d) , con memoria. Dicha unidad posee uno o más canales de comunicación con las unidades internas y externas, que puede ser por cable o de forma inalámbrica. Además, dicha unidad puede poseer uno o más canales de comunicación y transmisión de los datos a través de cable o de forma inalámbrica a otras unidades u otros sistemas, ya sean una unidad de almacenamiento y procesamiento, otro sistema individual, o un sistema central de recolección y procesamiento de datos. También, dicha unidad puede poseer uno o más canales de comunicación con otras unidades de recolección.

2. Procedimiento y dispositivo globalizado de monitorización de la eficiencia energética de edificaciones y viviendas según la reivindicación 1, caracterizado por que cada una de las unidades del sistema o sistemas descritos pueden ser identificables por un código que puede ser (sin restricción) luminoso, de color, acústico, alfanumérico, digital, de barras, matricial.

3. Procedimiento y dispositivo globalizado de monitorización de la eficiencia energética de edificaciones y viviendas según las reivindicaciones 1 y 2, caracterizado por que el sistema o sistemas descritos pueden ser identificables por un código que puede ser (sin restricción) luminoso, de color, acústico, alfanumérico, digital, de barras, matricial.

5.

6.

7.

Procedimiento y dispositivo globalizado de monitorización de la eficiencia energética de edificaciones y viviendas según las reivindicaciones 1, 2, 3 y 4 caracterizado por que el sistema o sistemas descritos constituyen células individuales de adquisición de medidas que pueden comunicarse entre sí por cable o de forma inalámbrica.

Procedimiento y dispositivo globalizado de monitorización de la eficiencia energética de edificaciones y viviendas según las reivindicaciones 1, 2, 3 y 4 caracterizado por que el sistema o sistemas descritos constituyen células individuales de adquisición de medidas que pueden comunicarse con un sistema de procesamiento central por cable o de forma inalámbrica.

Procedimiento y dispositivo globalizado de monitorización de la eficiencia energética de edificaciones y viviendas según las reivindicaciones 1, 2, 3, 4 y 5 caracterizado por que cada sistema individual o célula de medida puede albergar un programa para

a. procesar tanto los datos propios como los datos de otra u otras células de medida,

b. calcular y representar cualquier relación, como por ejemplo pero sin restricción, la relación entre las diferencias de las medidas mencionadas en la reivindicación 4 y los flujos eléctricos y de combustible consumidos en la edificación o vivienda,

c. diseñar patrones espaciales o temporales de recolección de las medidas de otras células de medida por parte del usuario de dicha célula individual,

d. establecer capas de información geográfica a partir de los datos obtenidos.

Procedimiento y dispositivo globalizado de monitorización de la eficiencia energética de edificaciones y viviendas según las reivindicaciones 1, 2, 3, 4 y 6 caracterizado por que todas las células individuales de medida están comunicadas con un sistema de procesamiento central, de tal manera que dicho sistema

a. realiza el requerimiento de descarga o lectura desde cada unidad individual dentro de intervalos de tiempo que se reparten regularmente a lo largo del tiempo, como por ejemplo dentro de un intervalo de varias horas cada día, pero de manera que la petición de descarga puede efectuarse en un momento aleatorio o programado dentro del intervalo de tiempo diario en el que se realiza la lectura.

b. calcula y representa cualquier relación, como por ejemplo pero sin restricción, la relación entre las diferencias de las medidas mencionadas en la reivindicación 4 y los flujos eléctricos y de combustible consumidos en la edificación o vivienda, a petición de cualquier usuario particular

c. permite diseñar y representar patrones espaciales o temporales de recolección de las medidas de una o más células de medida por parte del usuario de cualquier célula individual.

d. permite crear capas de información geográfica a partir de los datos obtenidos, bajo demanda del usuario de cada célula individual.

e. establece prioridades entre las peticiones de los usuarios asociadas a la reproducibilidad de los datos enviados por sus células individuales, la mayor o menor presencia de fallos de conexión con sus células, o el grado de acuerdo de las lecturas de una célula individual con los de otras células localizadas en las proximidades geográficas de aquélla.

9. Procedimiento de determinación de la eficiencia térmica de una edificación o vivienda utilizando el procedimiento y dispositivo descrito en las reivindicaciones 1 a 8 caracterizado por que mediante el cálculo de los siguientes coeficientes, se asocia una calificación a la edificación o vivienda según sus usos:

1i=n2 w~r =-L _1__

A i=n! fl.T-

'

w;+ es la potencia total unificada que la vivienda o edificación consume en calefacción en el instante de la lectura i-ésima cuando la diferencia de temperatura entre el interior y el exterior resulta positiva (interior caliente) .

w;-es la potencia total unificada que la vivienda consume en refrigeración en el instante de la lectura i-ésima cuando la diferencia de temperatura entre el interior y el exterior resulta negativa (interior frío) .

nt y n; hacen referencia a los índices inicial y final de todas las lecturas que resultaron en una diferencia de temperatura positiva a lo largo de un año, 1 O mientras que n1-y n; corresponden a las lecturas con diferencia negativa.

111'/ es la diferencia de temperatura del interior menos la del exterior.