La gestión inteligente de sistemas de calefacción, ventilación y aire acondicionado (HVAC) en entornos hoteleros modernos combina sensores avanzados, algoritmos de control adaptativos y plataformas de automatización para lograr simultáneamente eficiencia energética y confort óptimo.
En un hotel, cada habitación y zona común presenta demandas térmicas variables según la ocupación y condiciones ambientales, por lo que se han desarrollado tecnologías actuales que ajustan dinámicamente la climatización a estas necesidades.
A continuación, se describen las principales tecnologías y estrategias empleadas, enfatizando cómo los hoteles minimizan el consumo energético.
Plataformas de automatización y control
Para coordinar la multitud de sensores, actuadores y estrategias mencionadas anteriormente, los hoteles emplean plataformas inteligentes de automatización de edificios.
Tradicionalmente esto se logra mediante un Sistema de Gestión de Edificio (BMS – Building Management System), que supervisa y controla todos los subsistemas (climatización, iluminación, seguridad, etc.). En paralelo, las tendencias actuales incorporan computación en la nube para almacenamiento y análisis de datos.
Sistemas BMS centralizados
Un Sistema de Gestión de Edificios (BMS, por sus siglas en inglés) es una plataforma tecnológica que permite monitorear, controlar y gestionar de manera centralizada las instalaciones y servicios técnicos de un edificio, tales como climatización (HVAC), iluminación, energía eléctrica, seguridad y otros sistemas relacionados.
El uso de BMS reduce en hasta un 25% en los gastos de calefacción y enfriamiento por habitación, sin requerir supervisión o acciones adicionales por parte del personal.
La lógica de ocupación integrada en el BMS permite que los sensores instalados en una habitación usen una combinación de cambios en el estado de la puerta con detección de movimiento para determinar cuándo la habitación está desocupada. En ese momento, amplía el rango de tolerancia de la temperatura respecto al punto de ajuste, reduciendo así los ciclos de funcionamiento del sistema HVAC hasta que los huéspedes regresen, momento en el que los parámetros vuelven a ordenar al sistema mantener un control más estricto cercano al punto de ajuste.
Arquitectura de control distribuido
Cuando hablamos de una arquitectura de control distribuido, hacemos referencia a un sistema donde cada equipo importante del hotel, como calderas, enfriadoras o manejadoras de aire, posee su propio controlador que gestiona su funcionamiento de manera independiente.
Asimismo, cada zona o habitación puede disponer de un controlador propio encargado de monitorear diversos sensores, tales como temperatura o presencia, y controlar directamente sus dispositivos asociados, incluyendo ventiladores o compuertas de aire.
Todos estos controladores mantienen una comunicación constante entre sí y con un sistema central denominado BMS, que permite coordinar el funcionamiento conjunto. La principal ventaja del control distribuido radica en que, si ocurre una falla en uno de los controladores, esta no afecta al resto de las áreas del hotel.
Además, cada área puede adaptar su climatización según sus necesidades específicas, mientras que el sistema central puede supervisar y modificar estas decisiones para cumplir objetivos generales, como el ahorro energético durante horas de poca actividad.
Tipos de sensores IoT utilizados en HVAC hotelero
En los hoteles modernos se despliega una variedad de sensores para monitorear condiciones ambientales y ocupación. En este caso, recopilan datos del ambiente en tiempo real.
Sensores de ocupación
Utilizan tecnologías como infrarrojo pasivo (PIR), o ultrasonido para detectar si un espacio está ocupado. En habitaciones de hotel, estos sensores, a menudo integrados en termostatos inteligentes o sistemas de gestión, permiten saber si hay huéspedes presentes.
También pueden incorporarse contactos en puertas o ventanas y sensores en tarjetas de acceso: por ejemplo, al extraer la tarjeta llave que habilita la energía de la habitación, el sistema sabe que la habitación quedó desocupada.
A continuación, se describe un addendum de la norma ANSI/ASHRAE/IES Standard 90.1-2019 para el control de punto de ajuste (setpoint) HVAC en habitaciones de huéspedes:
Section 6.4.3.3.5
Los sistemas HVAC que brindan servicio a habitaciones de huéspedes en hoteles deben contar con tres modos de control de temperatura, configurados de la siguiente manera:
a. Habitación alquilada y desocupada: Dentro de los 20 minutos posteriores a la salida de todos los ocupantes, los puntos de ajuste del HVAC deberán elevarse automáticamente al menos 4°F (2.2°C) por encima del punto configurado por el huésped en modo de enfriamiento, y reducirse automáticamente al menos 4°F (2.2°C) por debajo del punto configurado por el huésped en modo de calefacción.
b. Habitación no alquilada y desocupada: Los puntos de ajuste del HVAC deberán restablecerse automáticamente a 80°F (26.7°C) o más en modo de enfriamiento, y a 60°F (15.6°C) o menos en modo de calefacción. Estos ajustes deben iniciarse dentro de las 16 horas posteriores a que la habitación permanezca continuamente desocupada, o dentro de los 20 minutos posteriores a que el sistema en red indique que la habitación está sin alquilar.
c. Habitación ocupada: Los puntos de ajuste del HVAC deben retornar automáticamente al punto configurado para condiciones de ocupación tan pronto se detecte la presencia del huésped.
Sensores de temperatura
Son componentes eléctricos y electrónicos que permiten medir la temperatura mediante una señal eléctrica determinada. Dicha señal puede enviarse directamente o mediante el cambio de la resistencia. También se denominan sensores de calor o termo sensores.
Sensores de humedad
Permiten al sistema HVAC controlar la sensación térmica y evitar ambientes demasiado secos o húmedos, ajustando el funcionamiento de equipos como humidificadores o deshumidificadores cuando corresponde.
Su función principal es detectar la presencia de vapor de agua en el aire o en un determinado material, proporcionando información valiosa sobre las condiciones ambientales.
Sensores de calidad del aire (CO₂ y VOC)
Miden la concentración de dióxido de carbono (CO₂) y compuestos orgánicos volátiles (VOC) u otros contaminantes. Un nivel elevado de CO₂, por ejemplo, indica acumulación de aire viciado por ocupación humana, señal para incrementar la ventilación.
Asimismo, sensores de VOC pueden alertar de la presencia de olores o contaminantes, ayudando a mantener una buena calidad de aire interior.
Dispositivos de modulación y actuadores eficientes
La inteligencia del control HVAC se materializa a través de actuadores y dispositivos de modulación que ajustan físicamente el flujo de aire, agua o energía térmica suministrada.
En hoteles modernos se emplean equipos capaces de variar los parámetros de funcionamiento de forma continua o por etapas, a diferencia de simplemente encender/apagar, lo que mejora enormemente la eficiencia.
Variadores de frecuencia (VFD) en motores eléctrico
Muchos componentes HVAC (ventiladores de manejadoras de aire, bombas de agua helada o caliente, compresores, extractores, etc.) usan motores eléctricos.
Al incorporar variadores de frecuencia, se puede ajustar la velocidad de rotación del motor según la demanda real. Esto permite, por ejemplo, que un ventilador funcione más lento cuando sólo se necesita un 50% de caudal de aire, ahorrando gran cantidad de energía.
En un sistema de volumen de aire variable (VAV), el VFD del ventilador principal reduce automáticamente su velocidad conforme las distintas cajas VAV cierran sus compuertas, de modo que el caudal total decrece y el consumo eléctrico baja drásticamente.
Los VFD se integran fácilmente al sistema de control digital del edificio y ofrecen un control fiable y eficiente del motor, resultando en ahorro energético, menor desgaste mecánico y un funcionamiento más silencioso.
Cajas VAV inteligentes
En los sistemas de aire acondicionado centralizado, las unidades terminales conocidas como cajas de volumen de aire variable (VAV, por sus siglas en inglés) regulan la cantidad de aire que ingresa a cada zona (por ejemplo, por piso o habitación) desde el conducto principal. Estas cajas disponen de una compuerta motorizada modulante (damper) y usualmente integran sensores de temperatura y presencia, que monitorean continuamente las condiciones del área que controlan.
Cuando hablamos de cajas VAV inteligentes, nos referimos a que cuentan con un controlador digital programable conectado al sistema de gestión del edificio (BMS). Este controlador ajusta automáticamente la apertura de la compuerta para mantener la temperatura deseada en cada zona.
Si una habitación requiere mayor enfriamiento, la compuerta abre más, aumentando el caudal de aire frío. Por el contrario, cuando la zona se acerca a la temperatura establecida, la compuerta reduce el flujo al mínimo necesario.
Adicionalmente, muchas cajas VAV en hoteles incluyen resistencias eléctricas o serpentines de recalentamiento (reheating) para templar el aire en zonas que necesitan calefacción adicional, modulando de manera coordinada la temperatura del aire suministrado.
Este sistema de control distribuido por zonas permite reducir significativamente el consumo energético, generando edificios con sistemas de aire acondicionado altamente eficientes.
Válvulas modulantes
Regulan de forma continua el flujo de fluidos térmicos, como agua helada, agua caliente o vapor, que circulan por las tuberías hacia intercambiadores de calor (serpentines de aire acondicionado, radiadores, fan coils, etc.).
A diferencia de una válvula de dos posiciones (abierto/cerrado), una válvula modulante con actuador proporcional puede abrirse, por ejemplo, al 30%, 50% o cualquier grado necesario para entregar exactamente la cantidad de calor o frío requerida en cada momento.
Esto posibilita un control muy preciso de la temperatura ambiente. Con estas válvulas, cada habitación de hotel con un fan-coil, por ejemplo, puede recibir solo el flujo necesario de agua fría/caliente, evitando sobre caudales y mejorando la estabilidad del control.
Supervisión remota y en la nube
Estos servicios permiten realizar análisis avanzados de los datos obtenidos, aplicar técnicas de inteligencia artificial para detectar patrones de consumo y facilitar la supervisión remota desde cualquier ubicación.
Por ejemplo, un técnico o responsable de mantenimiento puede acceder mediante internet a los datos sobre el rendimiento energético del sistema HVAC del hotel, además de recibir alertas automáticas cuando algún equipo presenta un funcionamiento irregular o fuera de sus rangos normales.
Adicionalmente, la nube facilita almacenar grandes cantidades de datos históricos, que luego pueden analizarse en detalle para descubrir tendencias útiles, tales como pisos o áreas específicas que consumen más energía de lo habitual. Esto ayuda al equipo de mantenimiento a identificar problemas potenciales y tomar decisiones informadas para ajustar o mejorar el rendimiento del sistema.
La convergencia de sensores IoT, control automatizado avanzado, actuadores modulantes y técnicas de inteligencia artificial ha revolucionado la gestión de HVAC en hoteles modernos.
Hoy en día un hotel inteligente:
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Entiende cuándo y dónde necesita climatización.
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Decide la mejor forma de proporcionarla eficientemente
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Interactúa con otros sistemas (desde la reserva de una habitación) para afinar su funcionamiento.
Todo esto, invisiblemente para el huésped, quien simplemente disfruta de una habitación cómoda al llegar.
Desde el punto de vista técnico, se han implementado sistemas distribuidos robustos con control en tiempo real y analítica predictiva que maximizan la eficiencia energética sin sacrificar el confort.
En un mundo de costos energéticos en alza y compromiso con la sostenibilidad, estas tecnologías inteligentes de HVAC permiten a los hoteles reducir su huella de carbono y costos operativos, a la vez que ofrecen experiencias de alto nivel a sus visitantes.