ES2861698T3 - Procedimiento de control de cerramientos practicables para una ventilación natural en la época estival - Google Patents

Procedimiento de control de cerramientos practicables para una ventilación natural en la época estival Download PDF

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Abstract

Procedimiento de control (200) de una pluralidad de cerramientos practicables (102, 103, 104, 105) para una ventilación natural de al menos una zona de un edificio (100), ejecutándose el procedimiento mediante un dispositivo electrónico de control (110, 300), estando adaptado el dispositivo electrónico de control para gobernar la apertura y/o el cierre de la pluralidad de cerramientos practicables del edificio, o de la zona del edificio, estando conectado el dispositivo electrónico de control a al menos un dispositivo de medición de una temperatura interior (111) del edificio, o de la zona del edificio, comprendiendo el procedimiento las etapas previas de: - determinar (202) una temperatura de comodidad mínima (Tcom-inf, Tcom-inf-tol), - determinar (202) un modelo de evolución de la temperatura interior del edificio, o de la zona del edificio, cuando la pluralidad de cerramientos practicables está cerrada, - determinar (202) un momento de ocupación del edificio, o de la zona del edificio, por un usuario, comprendiendo el procedimiento las etapas iterativas de: - determinar una medida de la temperatura interior (Tint) del edificio, o de la zona del edificio, por medio de dicho al menos un dispositivo de medición de la temperatura (111) conectado al dispositivo electrónico de control, y, si la temperatura interior medida es inferior a la temperatura de comodidad mínima (210), entonces: - determinar (212), en función del modelo de evolución de la temperatura interior y de la temperatura interior medida, una temperatura interior de previsión (Tint-prev) en el momento de ocupación del edificio, o de la zona del edificio, y, - si esta temperatura interior de previsión es inferior a la temperatura de comodidad mínima, gobernar (213) entonces el cierre de la pluralidad de los cerramientos practicables del edificio, o de la zona del edificio, si la temperatura interior medida es superior a la temperatura de comodidad mínima, entonces: - gobernar (217) la apertura de la pluralidad de los cerramientos practicables del edificio, o de la zona del edificio.

Description

DESCRIPCIÓN
Procedimiento de control de cerramientos practicables para una ventilación natural en la época estival
La presente invención concierne al campo de la domótica. Más en particular, la invención concierne a un procedimiento que permite un control optimizado de cerramientos practicables para una ventilación natural de una zona de un edificio con el fin de evitar una incomodidad por calor, por ejemplo en una época estival.
La ventilación natural es el modo más elemental de renovación del aire de un edificio, permitiendo la ventilación natural, entre otras ventajas, regular la temperatura de un edificio, o de una zona específica del edificio. La ventilación natural no precisa de ningún ventilador o elemento motorizado para su implantación. El aire se desplaza merced a las diferencias de presión debidas al viento que existen entre las fachadas del edificio y merced a la diferencia de densidad entre aire comparativamente más caliente o más frío. Es el tiro térmico o el efecto de chimenea.
Por lo tanto, la circulación del aire es totalmente natural por el edificio, o por una zona del edificio. La ventilación natural permite, entonces, refrescar un edificio, o una zona del edificio, cuando el aire exterior es más fresco que el aire interior del edificio, o bien, por el contrario, caldear el edificio, o una zona, en el caso opuesto.
La ventilación natural puede ser utilizada para refrescar un edificio en su totalidad, o solamente una o varias zonas del edificio. Una zona de un edificio puede corresponder a una o varias estancias del edificio. Así, es posible definir dentro de un edificio para vivienda una zona llamada “estancias principales” que comprende, por ejemplo, la sala de estar y el despacho y/o una zona llamada “de noche” que comprende los dormitorios. Una zona de un edificio puede corresponder de manera más general a todo agrupamiento de estancias definido por un usuario del edificio, pudiéndose beneficiar el agrupamiento de estancias de una ventilación natural conjunta independientemente, o no, del edificio.
La ventilación natural puede fundarse en la presencia de rejillas de aireación. El flujo de aire, entonces, es mínimo, permitiendo garantizar una renovación del aire del edificio, pero sin efecto destacable sobre la regulación térmica del edificio.
La ventilación natural se puede mejorar en gran medida mediante la apertura de los cerramientos practicables, como son ventanas, y/o de los elementos de ocultación, como son persianas, del edificio. El
Es de señalar que la ventilación natural es no ruidosa, no precisa de consumo eléctrico alguno y no requiere mantenimiento. En cambio, la ventilación natural es tributaria de la meteorología, más en particular de la temperatura exterior, cuando el objetivo es regular la temperatura interior de un edificio.
La época estival, es decir, una época durante la cual las temperaturas exteriores pueden ser muy altas, particularmente durante el día, es un período durante el cual la gestión de una ventilación natural para un edificio puede ser problemática. En efecto, una ventilación natural de un edificio cuando la temperatura exterior es demasiado alta puede conducir a una situación de incomodidad (llamada “incomodidad por calor”) para un ocupante del edificio, pasando a ser entonces también la temperatura interior demasiado alta. Igualmente, si bien se puede aprovechar un período más fresco del día para refrescar un edificio por ventilación natural, típicamente por la noche, no es cosa fácil asegurarse de que la temperatura interior no pase a ser demasiado fresca, conduciendo entonces a otra situación de incomodidad (llamada “incomodidad por frío”).
El documento FR 3015708 A1 describe un procedimiento de previsión del comportamiento de una magnitud representativa de la comodidad interior de un edificio tal como una temperatura, un grado de luminosidad o un grado de higrometría.
Es necesario, por tanto, proponer una solución que permita un control de los cerramientos practicables y/o de los elementos de ocultación para una ventilación natural de un edificio, o de una zona del edificio, con el fin de evitar las situaciones de incomodidad, particularmente en la época estival.
La invención concierne a un procedimiento de control de una pluralidad de cerramientos practicables para una ventilación natural de al menos una zona de un edificio, ejecutándose el procedimiento mediante un dispositivo electrónico de control, estando adaptado el dispositivo electrónico de control para gobernar la apertura y/o el cierre de la pluralidad de cerramientos practicables del edificio, o de la zona del edificio, estando conectado el dispositivo electrónico de control a al menos un dispositivo de medición de una temperatura interior del edificio, o de la zona del edificio, comprendiendo el procedimiento las etapas previas de:
- determinar una temperatura de comodidad mínima (Tcom-inf, Tcom-inf-tol),
- determinar un modelo de evolución de la temperatura interior del edificio, o de la zona del edificio, cuando la pluralidad de cerramientos practicables está cerrada,
- determinar un momento de ocupación del edificio, o de la zona del edificio, por un usuario,
comprendiendo el procedimiento las etapas iterativas de:
- determinar una medida de la temperatura interior (T¡nt) del edificio, o de la zona del edificio, por medio de dicho al menos un dispositivo de medición de la temperatura conectado al dispositivo electrónico de control, y,
si la temperatura interior medida es inferior a la temperatura de comodidad mínima, entonces:
- determinar, en función del modelo de evolución de la temperatura interior y de la temperatura interior medida, una temperatura interior de previsión (Tint-prev) en el momento de ocupación del edificio, o de la zona del edificio, y, - si esta temperatura interior de previsión es inferior a la temperatura de comodidad mínima, gobernar entonces el cierre de la pluralidad de los cerramientos practicables del edificio, o de la zona del edificio,
si la temperatura interior medida es superior a la temperatura de comodidad mínima, entonces:
- gobernar la apertura de la pluralidad de los cerramientos practicables del edificio, o de la zona del edificio.
De acuerdo con una forma de realización complementaria de la invención, estando adaptado el dispositivo electrónico de control para grabar una información llamada “memorización de apertura” con posibilidad de tomar un primer valor o un segundo valor, el procedimiento comprende las etapas iterativas suplementarias, si la temperatura interior medida es superior a la temperatura de comodidad mínima, de:
- si la información llamada “memorización de apertura” es igual al primer valor, entonces, a continuación del gobierno de apertura de la pluralidad de los cerramientos practicables del edificio, o de la zona del edificio, grabar, como nuevo valor de la información llamada “memorización de apertura”, el segundo valor en conjunción con un plazo de validez, o,
- si la información llamada “memorización de apertura” es igual al segundo valor, entonces, ignorar la etapa de gobierno de apertura de los cerramientos practicables, sustituyéndose el valor de la información llamada “memorización de apertura” por el primer valor al caducar el plazo de validez.
De acuerdo con una forma de realización complementaria de la invención, estando adaptado el dispositivo electrónico de control para ser conectado además a al menos un servidor de previsiones meteorológicas, estando adaptado el servidor para proporcionar una temperatura exterior de previsión máxima (Text-prev-max), comprendiendo el procedimiento al menos exterior de previsión máxima (Text-prev-max), comprendiendo el procedimiento al menos un primer y un segundo modos de ejecución, el procedimiento comprende las etapas previas suplementarias de:
- determinar, además de la temperatura de comodidad mínima, una temperatura de comodidad mediana (Tcom-med) y una temperatura de comodidad máxima (Tcom-sup),
- determinar, en función de la temperatura exterior de previsión máxima, de la temperatura de comodidad mínima, de la temperatura de comodidad mediana y de la temperatura de comodidad máxima, un modo de ejecución del procedimiento, seleccionándose el primer modo de ejecución si la temperatura exterior es inferior a una temperatura definida en función de la temperatura de comodidad mínima y de la temperatura de comodidad mediana, y, si la temperatura interior medida es inferior a la temperatura de comodidad mínima, entonces:
- si el dispositivo electrónico de control está en el primer modo de ejecución, entonces:
o cerrar los cerramientos practicables sin ejecutar las etapas iterativas,
- si no, ejecutar las etapas iterativas.
De acuerdo con una forma de realización complementaria de la invención, estando conectado el dispositivo electrónico de control a un dispositivo de detección de una ocupación del edificio, o de la zona del edificio, el procedimiento comprende las etapas previas suplementarias de:
- recibir datos de ocupación del edificio, o de la zona del edificio, provenientes del dispositivo de detección de la ocupación del edificio, o de la zona del edificio,
- determinar, a partir de los datos recibidos, un modelo de ocupación del edificio, o de la zona del edificio, por medio de un algoritmo de aprendizaje por refuerzo,
determinándose el momento de ocupación del edificio por un usuario en función del modelo de ocupación del edificio o de la zona del edificio.
De acuerdo con una forma de realización complementaria de la invención, estando adaptado el dispositivo electrónico de control para gobernar la apertura y/o el cierre de una pluralidad de elementos de ocultación del edificio, o de la zona del edificio, las etapas del procedimiento que comprenden un gobierno de apertura y/o cierre de los cerramientos practicables permiten a un mismo tiempo un gobierno de apertura y/o cierre de los elementos de ocultación.
Asimismo, la invención concierne a un dispositivo electrónico de control que está configurado para pilotar una pluralidad de cerramientos practicables de un edificio, o de una zona del edificio, estando el dispositivo electrónico de control configurado para ejecutar las etapas de un procedimiento de control de los cerramientos practicables tal y como se describe en el presente documento.
Asimismo, la invención concierne a un programa de ordenador que comprende instrucciones para llevar a la práctica, mediante un procesador de un dispositivo electrónico, un procedimiento de control de cerramientos practicables y/o de los elementos de ocultación de un edificio para la comodidad en verano descrito en el presente documento cuando el programa de ordenador es ejecutado por el procesador.
Asimismo, la invención concierne a un soporte de grabación, legible por un dispositivo electrónico, en el que se almacena dicho programa de ordenador.
La Figura 1 representa esquemáticamente un edificio que comprende un sistema domótico que permite un control de los cerramientos practicables y/o de los elementos de ocultación del edificio o de una zona del edificio según una forma de realización de la invención,
la Figura 2 representa esquemáticamente un organigrama de un procedimiento de control de cerramientos practicables y/o de los elementos de ocultación de un edificio o de una zona de un edificio para la comodidad en verano según una forma de realización de la invención, y
la Figura 3 representa esquemáticamente la arquitectura física de un dispositivo electrónico adaptado para llevar a la práctica un procedimiento de control de cerramientos practicables de un edificio o de una zona de un edificio para la comodidad en verano según una forma de realización de la invención.
La Figura 1 representa esquemáticamente un edificio 100 que comprende un sistema domótico que permite un control de los cerramientos practicables 102, 103, 104 y 105 del edificio 100 según una forma de realización de la invención.
El edificio 100, típicamente una vivienda, comprende una pluralidad de cerramientos practicables como son los cerramientos practicables 102, 103, 104, 105, 106 y 107. Un cerramientos practicable, como los cerramientos practicables 102, 103, 104 y 105, es todo dispositivo con posibilidad de adoptar una posición abierta o cerrada, permitiendo la posición abierta originar una abertura entre el interior del edificio 100 y el exterior. Esta abertura permite la circulación de un flujo de aire. Los cerramientos practicables 102, 103, 104 y 105 son típicamente ventanas, por ejemplo ventanas oscilo-batientes. Algunas de estas ventanas pueden ser ventanas de techo. Los cerramientos practicables 102, 103, 104 y 105 pueden llevar asociados elementos de ocultación, como son persianas. De acuerdo con una forma de realización de la invención, los elementos de ocultación pueden ser persianas enrollables de lamas pivotantes u orientables. Los cerramientos practicables 102, 103, 104 y 105, y posiblemente los elementos de ocultación asociados, están integrados en un sistema domótico que permite el control remoto de su apertura y cierre. De acuerdo con una forma de realización de la invención, la apertura y el cierre de los cerramientos practicables y de los elementos de ocultación están sincronizados. De este modo, un gobierno de apertura, mediante el sistema domótico, de un cerramiento practicable, como es una ventana, puede gobernar al mismo tiempo la apertura, posiblemente parcial, de un elemento de ocultación asociado, como es una persiana enrollable, por ejemplo orientando las lamas de dicha persiana. El sistema domótico comprende típicamente un dispositivo de control 110. El dispositivo de control 110 puede estar conectado, bien de manera alámbrica, o bien mediante una tecnología inalámbrica, a los cerramientos practicables 102, 103, 104 y 105 con el fin de controlar -o pilotar- su apertura y cierre. El dispositivo de control 110 puede estar conectado a un dispositivo de medición de la temperatura interior 111 del edificio 100 y/o un dispositivo de medición de la temperatura exterior 112. Los dispositivos de medición de la temperatura 111 y 112 pueden ser de la misma naturaleza, caracterizándose el dispositivo 111 por su posicionamiento en el interior del edificio 100, mientras que el dispositivo 112 está posicionado en el exterior del edificio 100. El dispositivo de control 10 puede estar conectado a un dispositivo de detección de una ocupación 113 del edificio 100 o de una zona del edificio 100. El dispositivo de detección de la ocupación 113 del edificio 100, o de una zona del edificio 100, es típicamente un sensor de presencia. El dispositivo de control 110 puede estar conectado a una red de comunicaciones, por ejemplo a la red Internet 115 por cualquier medio. Así, el dispositivo de control 110 puede ser conectado, a través de Internet, a un servidor de previsiones meteorológicas 120. La apertura de los cerramientos practicables 102, 103, 104 ó 105 permite obtener una ventilación natural del edificio 100, o de una zona del edificio 100. Por ejemplo, en el caso en que la temperatura del aire exterior es más fría que la temperatura del aire en el interior del edificio 100, o de una zona del edificio 100, por ejemplo la estancia 101 del edificio 100, la apertura de los cerramientos practicables 102 y/o 104 permite renovar el aire de la estancia 101 con aire exterior y, por tanto, refrescar dicha estancia 101.
El dispositivo de control 110 puede conectarse al servidor de previsiones meteorológicas 120 con el fin de recibir datos correspondientes a previsiones meteorológicas. En particular, el dispositivo de control 110 puede recibir una información sobre la temperatura exterior máxima prevista (“Text-max-prev”) dentro de una ventana de tiempo predeterminada, por ejemplo 24 ó 48 horas.
El dispositivo de control 110 puede, merced a las informaciones recogidas por intermedio del sensor de presencia 113, y/o por intermedio de otros dispositivos de detección (no representados) de la ocupación del edificio 100 o de una zona del edificio 10, determinar un modelo de ocupación por habitantes del edificio 100 o de una zona del edificio 100. El modelo de ocupación del edificio 100, o de una zona del edificio 100, se puede construir a partir de los datos recibidos de sensores de presencia, como es el sensor de presencia 113, por medio de un algoritmo de aprendizaje por refuerzo. De acuerdo con una forma de realización de la invención, un modelo de ocupación del edificio 100, o de una zona del edificio 100, lo define un usuario del sistema domótico en una parametrización. Un modelo de ocupación de previsión del edificio permite definir, para una franja horaria dada, si hay presencia de un ocupante dentro del edificio. El modelo de ocupación se puede afinar con franjas horarias de tamaño reducido. El modelo de ocupación se puede afinar por cada zona, o bien por cada estancia del edificio 100. De este modo, el modelo de previsión de ocupación de una estancia como es un dormitorio no es el mismo que el de una estancia como es una sala de estar. Por ejemplo, se pueden definir modelos de previsión de ocupación diferentes para zonas del edificio que agrupan las estancias llamadas “de día” (p. ej., salón, comedor, cocina, etc.), o bien estancias llamadas “de noche” (p. ej., dormitorios).
El dispositivo de control 110 puede determinar, en función de las medidas de los dispositivos de medición de temperatura 111 y/o 112, y del estado de los cerramientos practicables 102, 103, 104 y 105, e incluso de informaciones sobre la ocupación del edificio, o de una zona del edificio, un modelo de evolución de la temperatura interior del edificio 100, o de una zona del edificio 100. Por temperatura interior del edificio 100, se puede comprender la temperatura medida por un dispositivo de medición de la temperatura predefinido localizado en el interior del edificio 100. Por temperatura interior del edificio 100, o de una zona del edificio 100, se puede comprender una ponderación de medidas de temperatura realizadas por una pluralidad de dispositivos de medición de temperatura localizados en diferentes estancias del edificio 100, posiblemente en una misma zona del edificio 100. Esta ponderación se puede adaptar según unas franjas horarias predefinidas con el fin de seguir una ocupación real o de previsión del edificio 100. Típicamente, el dispositivo de control puede determinar un modelo de evolución de la temperatura interior del edificio 100 cuando los cerramientos practicables del edificio 100 están cerrados, es decir, cuando la ventilación natural está bloqueada. Este modelo puede ser determinado por el dispositivo de control 110 a partir de medidas recogidas por los diversos dispositivos de medición o sensores conectados. Este modelo también puede estar predefinido, seleccionando el dispositivo de control 110 un modelo predefinido de entre una pluralidad de modelos predefinidos según unas características del edificio 100 (localización geográfica, características del aislamiento, casa unifamiliar o piso, superficie, etc.).
El dispositivo de control 110 comprende unos medios de interacción con un usuario del sistema domótico, como es una interfaz de parametrización. Esta interfaz puede adoptar la forma de una aplicación específica descargada e instalada en una tableta o un teléfono inteligente de un usuario del sistema domótico. La interfaz de parametrización permite a un usuario del sistema domótico definir los siguientes parámetros:
- una temperatura llamada de comodidad inferior (o mínima) “Tcom-inf”, correspondiendo esta temperatura a la temperatura mínima que el usuario está dispuesto a aceptar en el interior del edificio 100; por debajo de esta temperatura mínima “Tcom-inf” (eventualmente corregida con una tolerancia según se describe seguidamente), el usuario está en situación de incomodidad por frío,
- una temperatura llamada temperatura de comodidad mediana “Tcom-med”, correspondiendo esta temperatura a la temperatura máxima que el usuario está dispuesto a aceptar en el interior del edificio 100; por encima de esta temperatura máxima “Tcom-med”, el usuario está en situación de incomodidad por calor,
- una temperatura llamada temperatura de comodidad superior “Tcom-sup”, correspondiendo esta temperatura a una temperatura sobrepasando la cual el usuario del sistema domótico considera estar en situación de incomodidad por calor extremo.
El procedimiento que seguidamente se describe, puesto en práctica por el sistema domótico, y más en particular por el dispositivo de control 110, tiene como objetivo proponer un control de la apertura y cierre de los cerramientos practicables 102, 103, 104 y 105 del edificio 100 con el fin de garantizar, por intermedio de una ventilación natural del edificio, una temperatura interior del edificio 100 que permanezca dentro de un margen definido por la temperatura de comodidad mínima (eventualmente corregida según se explica seguidamente) y la temperatura de comodidad mediana. Este procedimiento resulta especialmente adecuado para una época estival, época estival durante la cual las temperaturas exteriores durante el día pueden sobrepasar la temperatura de comodidad mediana, e incluso superior, y durante la cual las temperaturas exteriores, de noche, pueden descender por debajo de la temperatura de comodidad mínima.
De acuerdo con una forma de realización de la invención, el dispositivo de control 110 permite al usuario del sistema domótico definir un parámetro de tolerancia “tol” que permite definir una tolerancia del usuario sobre la temperatura de comodidad inferior “Tcom-inf” definida. El dispositivo de control 110 puede determinar entonces una temperatura de comodidad inferior corregida “Tcom-inf-tol”, siendo esta temperatura de comodidad inferior corregida igual a la temperatura de comodidad inferior “Tcom-inf” disminuida en el valor del parámetro “tol” definido por el usuario. Si “tol” se elige igual a cero, entonces las temperaturas “Tcom-inf” y “Tcom-inf-tol” son iguales.
La Figura 2 representa un organigrama de un procedimiento de control de cerramientos practicables 200 de un edificio, por ejemplo el edificio 100, para la comodidad en verano según una forma de realización de la invención. El procedimiento 200 es puesto en práctica típicamente por un sistema domótico que permite un control de los cerramientos practicables de un edificio. El procedimiento 200 es puesto en práctica, por ejemplo, por el dispositivo de control 110 de un sistema domótico tal como se ilustra en la Figura 1. De acuerdo con la forma de realización de la invención, el procedimiento 200 que seguidamente se describe está adaptado para un control de cerramientos practicables de un edificio o de una zona de un edificio. Igualmente, el control de cerramientos practicables puede comprender el control de elementos de ocultación asociados, ya sea mediante un control combinado de los cerramientos practicables y de los elementos de ocultación, o mediante un control separado de los cerramientos practicables y de los elementos de ocultación. En este último caso, cada elemento de ocultación y/o cerramiento practicable está pilotado individualmente, o por grupos, por el sistema domótico.
La etapa 201 corresponde a una inicialización del sistema domótico. Durante esta etapa, puede ser encendido el dispositivo de control 110, y unos dispositivos de medición como son los dispositivos 111 y 112, los cerramientos practicables 102, 103, 104 y 105 y/o el sensor 113 se conectan al dispositivo de control 110.
A continuación de la etapa de inicialización 201, en una etapa 202, el dispositivo de control 110 puede ser parametrizado por un usuario. Esta etapa de parametrización puede comprender la introducción de los parámetros descritos anteriormente, es decir, una temperatura de comodidad inferior “Tcom-inf”, una temperatura de comodidad mediana “Tcom-med”, una temperatura de comodidad máxima “Tcom-sup” y un parámetro de tolerancia “tol” que permite definir una temperatura de comodidad mínima corregida “Tcom-inf-tol”.
En una etapa siguiente 203, el dispositivo de control 110 recibe los datos correspondientes a unas previsiones meteorológicas. La recepción de estos datos puede ser consecuente al envío, por parte del dispositivo de control 110, de una petición, por ejemplo ante un servidor como es el servidor de previsiones meteorológicas 120 ilustrado en la Figura 1. Los datos pueden comprender, en particular, una temperatura exterior máxima de previsión “Text-max-prev” dentro de una ventana de tiempo predeterminada, por ejemplo las 24 ó 48 horas venideras.
En una etapa 204, el dispositivo de control 110 determina un modo de funcionamiento del procedimiento 200.
De acuerdo con una forma de realización de la invención, el procedimiento 200 comprende cuatro modos de funcionamiento, definiéndose estos modos de funcionamiento como sigue.
Primer modo de funcionamiento (modo 1)
Este modo de funcionamiento del procedimiento 200 se pone en práctica cuando la temperatura exterior máxima de previsión “Text-max-prev” es inferior a la media de la temperatura de comodidad inferior corregida “Tcom-inf-tol” y de la temperatura de comodidad mediana “Tcom-med”, es decir:
Text-max-prev < (Tcom-inf-tol + Tcom-me d)/2
Segundo modo de funcionamiento (modo 2)
Este modo de funcionamiento del procedimiento 200 se pone en práctica cuando la temperatura exterior máxima de previsión “Text-max-prev” es superior al valor definido anteriormente de la media de la temperatura de comodidad inferior corregida “Tcom-inf-tol” y de la temperatura de comodidad mediana “Tcom-med”, pero inferior a la media de la temperatura de comodidad mediana “Tcom-med” y de la temperatura de comodidad máxima “Tcom-sup”, es decir:
(Tcom-inf-tol + Tcom-med)/2 < Text-max-prev < (Tcom-med + Tcom-su p)/2
En este segundo modo de funcionamiento, el dispositivo de control 100 fija a cero el valor del parámetro “tol”, independientemente del valor de “tol” escogido por el usuario. Dicho en otras palabras, en este modo de funcionamiento, “Tcom-inf” es igual a “Tcom-inf-tol”.
Tercer modo de funcionamiento (modo 3)
Este modo de funcionamiento del procedimiento 200 se pone en práctica cuando la temperatura exterior máxima de previsión “Text-max-prev” es superior a la media de la temperatura de comodidad mediana “Tcom-med” y de la temperatura de comodidad máxima “Tcom-sup”, es decir:
(Tcom-med + Tcom-sup)/2 < Text-max-prev
En este tercer modo de funcionamiento, el dispositivo de control 100 fija el valor del parámetro “tol” en el valor definido por un usuario en la etapa de parametrización 202. Dicho en otras palabras, en este modo de funcionamiento, “Tcom-inf-tol” es igual a la temperatura de comodidad inferior “Tcom-inf” disminuida en el valor de tolerancia “tol” definido por un usuario del sistema domótico.
Cuarto modo de funcionamiento (modo 4)
Este modo de funcionamiento del procedimiento 200 se pone en práctica cuando la temperatura exterior máxima de previsión “Text-max-prev” indica un período canicular venidero. Un período canicular se define por ser un período para el cual la temperatura exterior de previsión máxima es superior a la temperatura de comodidad superior para una pluralidad de ventanas de tiempo venideras. Típicamente, se define un período canicular cuando la temperatura exterior máxima de previsión sobrepasa la temperatura de comodidad superior, y ello en una perspectiva de varios días. Por ejemplo, el cuarto modo de funcionamiento es seleccionado por el dispositivo de control 110 cuando la temperatura exterior máxima de previsión va a sobrepasar presumiblemente la temperatura de comodidad superior durante los dos, tres o cuatro días venideros.
Una vez definido el modo de funcionamiento, el dispositivo de control 110 pasa a una etapa 205. En esta etapa 205, el dispositivo de control determina si el modo de funcionamiento, determinado en la etapa precedente 204, es el cuarto modo (modo 4). Si es así, el dispositivo de control 100 pasa a la etapa 206. En caso contrario, el dispositivo de control 110 pasa a la etapa 209.
En la etapa 206, el procedimiento se adapta para un período canicular. En este caso, se aprovecha cualquier ocasión de refrescar el edificio. Es decir, en cuanto la temperatura exterior medida “Text” es inferior a la temperatura interior del edificio, el dispositivo de control 110 pilota entonces la apertura de los cerramientos practicables con el fin de refrescar el edificio. En caso contrario, los cerramientos practicables se cierran con el fin de preservar el frescor del edificio. De este modo, si la temperatura interior del edificio es inferior a la temperatura exterior (“Tint < Text”), el dispositivo de control 110, en una etapa 207, pilota el cierre de los cerramientos practicables. Si no, en una etapa 208, el dispositivo de control 110, en una etapa 208, pilota la apertura de los cerramientos practicables.
De acuerdo con una forma de realización de la invención, la temperatura exterior Text se puede corregir por medio de una temperatura exterior de previsión Text-prev, para un momento dado, procedente de un servidor de previsiones meteorológicas. En efecto, según la ubicación del dispositivo de medición de la temperatura exterior 112, la medida de Text puede acusar influencias (exposición directa al sol, lluvia, viento...) que hagan errónea la medida. En este caso, es posible, en un momento dado “t”, elegir un valor corregido de la temperatura exterior Text-corregida de esta manera:
Text-corregida(t) = min(Text(t), Text-prev(t)),
con:
Text-corregida(t): valor de la temperatura exterior corregida en un momento “t”, utilizado en sustitución de Text en el procedimiento 200 según esta forma de realización complementaria,
Text(t): temperatura exterior medida en un momento “t” por el dispositivo de medición de la temperatura exterior 112, Text-prev(t): temperatura exterior de previsión en el momento “t”, procedente, por ejemplo, del servidor de previsiones meteorológicas 120,
min(x, y): función que devuelve el valor mínimo entre los dos parámetros “x” e “y”.
En la etapa 209, el modo de funcionamiento es diferente del modo 4. En esta etapa, el dispositivo de control determina si la temperatura interior “Tint” del edificio, por ejemplo medida por medio del dispositivo 111, es superior a la temperatura de comodidad mediana “Tcom-med” definida por un usuario (“Tint > Tcom-med”). Si es así, esto significa que unos eventuales ocupantes del edificio están en situación de incomodidad por calor, el dispositivo de control 110 pasa entonces a la etapa 206 descrita anteriormente, con el fin de abrir los cerramientos practicables si la temperatura exterior es más fresca que la temperatura interior del edificio. Si no, el dispositivo de control 110 pasa a una etapa 210.
En una etapa 210, el dispositivo de control 110 determina si la temperatura interior del edificio “Tint” es inferior a la temperatura de comodidad inferior corregida “Tcom-inf-tol”. Recordemos que la temperatura de comodidad inferior corregida “Tcom-inf-tol” es igual a la temperatura de comodidad inferior “Tcom-inf” en el segundo modo de funcionamiento, y disminuida (corregida) en el valor del parámetro de tolerancia “tol” en el tercer modo de funcionamiento.
Si la temperatura “Tint” es inferior a la temperatura de comodidad inferior corregida, los eventuales ocupantes del edificio están en situación de incomodidad por frío, el dispositivo de control 110 pasa a una etapa 211. En caso contrario, el dispositivo de control 110 pasa a una etapa 216.
En la etapa 211, los eventuales ocupantes del edificio están en situación de incomodidad por frío. El dispositivo de control 110 determina si el modo de funcionamiento del procedimiento 200 es el primer modo de funcionamiento (modo 1, determinado en la etapa 204). Si es así, esto significa que la temperatura exterior de previsión es relativamente fresca, por lo que el dispositivo de control 110 pilota el cierre de los cerramientos practicables en una etapa 215, con el fin de mantener la comodidad dentro del edificio, o la zona del edificio de que se trate.
En caso contrario, en una etapa 212, el dispositivo de control 110 determina, en función del modelo de evolución de la temperatura interior del edificio y de la temperatura interior medida “Tint”, una temperatura interior de previsión “Tint- prev” en el momento de ocupación del edificio, o de la zona del edificio de que se trate. Dicho en otras palabras, el dispositivo de control 110 determina si, en función de la temperatura interior actual del edificio y del modelo de evolución de la temperatura interior del edificio cuando los cerramientos practicables están cerrados, en un momento definido por el regreso de ocupantes al edificio, la temperatura interior de previsión será superior o igual a la temperatura de comodidad inferior corregida. Así, el dispositivo de control 110 está adaptado para, partiendo de una temperatura interior medida inferior a la temperatura de comodidad inferior, es decir, de una potencial situación de incomodidad por frío, y conociendo un momento a partir del cual unos ocupantes se hallarán presentes en el edificio o la zona del edificio, determinar si el cierre de los cerramientos practicables permite garantizar que la temperatura interior habrá ascendido en modo suficiente para que la temperatura interior del edificio, o de la zona del edificio, cuando vuelvan los ocupantes, sea superior o igual a la temperatura de comodidad inferior corregida. Por lo tanto, el dispositivo de control 110 permite aceptar una situación transitoria en el edificio, posiblemente cuando el mismo se halla potencialmente desocupado, de temperatura interior “Tint” inferior a la temperatura de comodidad inferior corregida “Tcom-inf-tol”, con el fin de “acumular fresco”, al propio tiempo que garantiza que la temperatura interior “Tint” sea superior o igual a la temperatura de comodidad inferior corregida “Tcom-inf-tol” cuando un ocupante regresa al edificio. Cabe así la posibilidad de “sobreenfriar” el edificio, o la zona del edificio, durante un período en el que el mismo está desocupado con el fin de retrasar lo mejor posible la subida de temperatura en el interior del mismo si la temperatura exterior de previsión es superior a una temperatura definida según unos criterios de comodidad de un usuario del sistema. De este modo, si el dispositivo de control 110 determina que la temperatura interior de previsión “Tint-prev” en el momento de ocupación del edificio -y en situación de cerramientos practicables cerrados- no podrá ser superior a la temperatura de comodidad inferior corregida, entonces el dispositivo de control 110 pilota el cierre de los cerramientos practicables en una etapa 213. En caso contrario, los cerramientos practicables se pueden dejar en su posición actual, y el dispositivo de control 110, en una etapa 214, no hace nada en lo referente a la apertura o el cierre de los cerramientos practicables. De este modo, en esta etapa 212, el dispositivo 110 se asegura de que los cerramientos practicables se hallan realmente cerrados por un plazo que permite a la temperatura interior del edificio ascender en modo suficiente para evitar una incomodidad por frío de los ocupantes a su regreso.
En la etapa 216, la temperatura interior “Tint” es superior a la temperatura de comodidad inferior corregida “Tcom-inf-tol”. El procedimiento 200, no obstante, garantiza que la apertura de los cerramientos practicables pueda efectuarse al menos una vez en un período de tiempo predefinido, por ejemplo 24 horas. Esto permite garantizar que el potencial de refrescamiento del edificio mediante la ventilación natural se utilice al menos una vez durante el día y ello aun si la temperatura interior “Tint” se encuentra dentro del margen de comodidad (es decir, inferior a la temperatura de comodidad mediana “Tcom-med” y superior a la temperatura de comodidad inferior corregida “Tcom-inf-tol”).
Para ello, el dispositivo de control 110 está adaptado para grabar una información llamada “memorización de apertura” con posibilidad de tomar un primer valor o un segundo valor. En la etapa 216:
- si la información llamada “memorización de apertura” es igual al primer valor, entonces el dispositivo de control 110 pilota la apertura de los cerramientos practicables en una etapa 217 y graba, como nuevo valor de la información llamada “memorización de apertura”, el segundo valor en conjunción con un plazo de validez, o,
- si la información llamada “memorización de apertura” es igual al segundo valor, entonces el dispositivo de control 110 pasa a una etapa 218 (y omite la etapa 217 de gobierno de apertura de los cerramientos practicables).
El dispositivo de control 110 está adaptado para sustituir el valor de la información llamada “memorización de apertura” por el primer valor al caducar el plazo de validez. De este modo, esto garantiza que los cerramientos practicables puedan ser abiertos al menos una vez durante el plazo de validez cuando la temperatura interior está dentro del margen de comodidad.
El presente procedimiento 200 se repite periódicamente. De este modo, a continuación de las etapas 207, 208, 213, 214, 215, 217 ó 218, el procedimiento 200 se repite a partir de la etapa 204 ó 205. Esta repetición se puede planificar siguiendo un plazo predefinido. Esta repetición puede venir desencadenada por una variación predefinida de la temperatura interior “Tint” y/o de la temperatura exterior “Text”. La etapa 203, así como la etapa siguiente 204, se pueden realizar de manera periódica a lo largo de un ciclo de 24 horas. Las etapas 205 y siguientes se repiten entonces durante este período de 24 horas.
De acuerdo con una forma de realización alternativa de la invención, el dispositivo de control 110 no dispone de datos de previsiones meteorológicas, sino que dispone de un modelo de ocupación del edificio y de un modelo de evolución de la temperatura interior del edificio cuando los cerramientos practicables están cerrados. Una vez más, el dispositivo de control 110 ejecuta el presente procedimiento 200 utilizando, como valor de “Text-max-prev”, un valor de la temperatura exterior “Text” determinado por un dispositivo de medición de la temperatura exterior, por ejemplo el dispositivo 112. Por el contrario, el procedimiento 200 se ejecuta en el primer o el segundo modo de funcionamiento únicamente, no utilizándose el tercer y el cuarto modos de funcionamiento. El modo de funcionamiento se determina utilizando un valor de la temperatura exterior medida “Text” promediado en un período móvil, por ejemplo 24 horas. La Figura 3 representa esquemáticamente la arquitectura física de un dispositivo electrónico 300 adaptado para llevar a la práctica un procedimiento de control de cerramientos practicables 200 de un edificio para la comodidad en verano según una forma de realización de la invención. El dispositivo electrónico 300 es, por ejemplo, el dispositivo de control 110 ilustrado en la Figura 1.
De este modo, de acuerdo con una forma de realización de la invención, el dispositivo electrónico 300 comprende, unidos por un bus de comunicaciones: un procesador o CPU (“Central Processing Unit” en inglés) 301; una memoria MEM 302 de tipo RAM (“Random Access Memory” en inglés) y/o ROM (“Read Only Memory” en inglés), un módulo de red NET 303, un módulo de almacenamiento STCK 304 de tipo almacenamiento interno y, posiblemente, una pluralidad de módulos 305 a 30N para llevar a la práctica funcionalidades del dispositivo electrónico 300. Por ejemplo, el módulo 305 puede ser un módulo de medición de una temperatura, o bien un sensor de presencia. Un módulo 30N puede ser un módulo de control de un equipo domótico conectado al dispositivo electrónico 300, por ejemplo uno de los cerramientos practicables 102, 103, 104 ó 105.
El módulo de almacenamiento STCK 304 puede ser de tipo disco duro HDD (“Hard Disk Drive” en inglés) o SSD (“Solid-State Drive” en inglés), o de tipo lector de soporte de almacenamiento externo, como es un lector de tarjetas SD (“Secure Digital” en inglés). El procesador CPU 301 puede grabar datos, o información, en la memoria MEM 302 o en el módulo de almacenamiento STCK 304. El procesador CPU 301 puede leer datos grabados en la memoria MEM 302 o en el módulo de almacenamiento STCK 304. Estos datos pueden corresponder a parámetros de configuración, instrucciones, a una información de previsión meteorológica recibida por el dispositivo electrónico 300, a un parámetro definido por un usuario del sistema domótico, o a cualquier otro dato descrito anteriormente. El módulo de red NET 303 permite la conexión del dispositivo electrónico 300 a una red local y/o Internet 115. Por lo tanto, el dispositivo electrónico 300 puede intercambiar mensajes con, por ejemplo, un servidor 120 a través del módulo de red NET 303. El dispositivo electrónico 300 puede acceder a un almacenamiento o una memoria remota con el fin de averiguar y/o grabar cualquier dato descrito anteriormente, como datos correspondientes a previsiones meteorológicas, previsiones de ocupación de un edificio o un modelo de evolución de una temperatura interior de un edificio.
El procesador CPU 301 es capaz de ejecutar instrucciones cargadas en la memoria MEM 302, por ejemplo a partir del módulo de almacenamiento STCK 304 o a través del módulo de red NET 303. Cuando se enciende el dispositivo electrónico 300, el procesador CPU 301 es capaz de leer, de la memoria MEM 302, unas instrucciones y de ejecutarlas. Estas instrucciones conforman un programa de ordenador que causa la puesta en práctica, por el procesador CPU 301, de la totalidad o parte de los procedimientos y etapas antes descritos, particularmente el procedimiento descrito en la Figura 2. De este modo, la totalidad o parte de los procedimientos y etapas antes descritos se puede implementar en forma de soporte lógico mediante ejecución de un conjunto de instrucciones por una máquina programable, tal como un DSP (“Digital Signal Processor” en inglés) o un microcontrolador. La totalidad o parte de los procedimientos y etapas que aquí se describen también se pueden implementar en forma de soporte físico mediante una máquina o un componente específico, tal como una FPGA (“Field-Programmable Gate Array” en inglés) o un ASIC (“Application-Specific Integrated Circuit” en inglés). Las funciones del dispositivo electrónico 300 se pueden integrar en un dispositivo electrónico existente mediante una actualización de un soporte lógico, es decir, por ejemplo, mediante actualización del microprograma (“firmware” en inglés) del dispositivo electrónico.
El dispositivo electrónico 300 puede ser la totalidad o parte de un dispositivo de control de un sistema domótico. Los cerramientos practicables y/o elementos de ocultación pueden ser todo dispositivo adaptado para una ventilación de un edificio o de una zona de un edificio, por ejemplo una chimenea de aireación.
De acuerdo con una forma de realización complementaria de la invención, ciertos cerramientos practicables y/o elementos de ocultación están adaptados para una ventilación mecánica y pueden comprender, por ejemplo, un sistema de ventilación mecánica.

Claims (8)

REIVINDICACIONES
1. Procedimiento de control (200) de una pluralidad de cerramientos practicables (102, 103, 104, 105) para una ventilación natural de al menos una zona de un edificio (100), ejecutándose el procedimiento mediante un dispositivo electrónico de control (110, 300), estando adaptado el dispositivo electrónico de control para gobernar la apertura y/o el cierre de la pluralidad de cerramientos practicables del edificio, o de la zona del edificio, estando conectado el dispositivo electrónico de control a al menos un dispositivo de medición de una temperatura interior (111) del edificio, o de la zona del edificio, comprendiendo el procedimiento las etapas previas de:
- determinar (202) una temperatura de comodidad mínima (Tcom-inf, Tcom-inf-tol),
- determinar (202) un modelo de evolución de la temperatura interior del edificio, o de la zona del edificio, cuando la pluralidad de cerramientos practicables está cerrada,
- determinar (202) un momento de ocupación del edificio, o de la zona del edificio, por un usuario, comprendiendo el procedimiento las etapas iterativas de:
- determinar una medida de la temperatura interior (Tint) del edificio, o de la zona del edificio, por medio de dicho al menos un dispositivo de medición de la temperatura (111) conectado al dispositivo electrónico de control, y, si la temperatura interior medida es inferior a la temperatura de comodidad mínima (210), entonces:
- determinar (212), en función del modelo de evolución de la temperatura interior y de la temperatura interior medida, una temperatura interior de previsión (Tint-prev) en el momento de ocupación del edificio, o de la zona del edificio, y, - si esta temperatura interior de previsión es inferior a la temperatura de comodidad mínima, gobernar (213) entonces el cierre de la pluralidad de los cerramientos practicables del edificio, o de la zona del edificio, si la temperatura interior medida es superior a la temperatura de comodidad mínima, entonces:
- gobernar (217) la apertura de la pluralidad de los cerramientos practicables del edificio, o de la zona del edificio.
2. Procedimiento según la reivindicación anterior, estando adaptado el dispositivo electrónico de control para grabar una información llamada “memorización de apertura” con posibilidad de tomar un primer valor o un segundo valor, comprendiendo el procedimiento las etapas iterativas suplementarias, si la temperatura interior medida es superior a la temperatura de comodidad mínima (216), de:
- si la información llamada “memorización de apertura” es igual al primer valor, entonces, a continuación del gobierno (217) de apertura de la pluralidad de los cerramientos practicables del edificio, o de la zona del edificio, grabar, como nuevo valor de la información llamada “memorización de apertura”, el segundo valor en conjunción con un plazo de validez, o,
- si la información llamada “memorización de apertura” es igual al segundo valor, omitir entonces la etapa de gobierno de apertura de los cerramientos practicables,
sustituyéndose el valor de la información llamada “memorización de apertura” por el primer valor al caducar el plazo de validez.
3. Procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, estando adaptado el dispositivo electrónico de control para ser conectado además a al menos un servidor de previsiones meteorológicas (120), estando adaptado el servidor para proporcionar una temperatura exterior de previsión máxima (Text-prev-max), comprendiendo el procedimiento al menos un primer y un segundo modos de ejecución, comprendiendo el procedimiento las etapas previas suplementarias de:
- determinar (202), además de la temperatura de comodidad mínima, una temperatura de comodidad mediana (Tcommed) y una temperatura de comodidad máxima (Tcom-sup),
- determinar (204), en función de la temperatura exterior de previsión máxima, de la temperatura de comodidad mínima, de la temperatura de comodidad mediana y de la temperatura de comodidad máxima, un modo de ejecución del procedimiento, seleccionándose el primer modo de ejecución si la temperatura exterior es inferior a una temperatura definida en función de la temperatura de comodidad mínima y de la temperatura de comodidad mediana,
y, si la temperatura interior medida es inferior a la temperatura de comodidad mínima (210), entonces:
- si (211) el dispositivo electrónico de control está en el primer modo de ejecución, entonces:
o cerrar los cerramientos practicables (215) sin ejecutar las etapas iterativas,
- si (211) no, ejecutar las etapas iterativas (212, 213, 214).
4. Procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, estando conectado el dispositivo electrónico de control a un dispositivo de detección (113) de una ocupación del edificio, o de la zona del edificio, comprendiendo el procedimiento las etapas previas suplementarias de:
- recibir datos de ocupación del edificio, o de la zona del edificio, provenientes del dispositivo de detección de la ocupación del edificio, o de la zona del edificio,
- determinar, a partir de los datos recibidos, un modelo de ocupación del edificio, o de la zona del edificio, por medio de un algoritmo de aprendizaje por refuerzo,
determinándose el momento de ocupación del edificio por un usuario (212) en función del modelo de ocupación del edificio o de la zona del edificio.
5. Procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, estando adaptado el dispositivo electrónico de control para gobernar la apertura y/o el cierre de una pluralidad de elementos de ocultación del edificio, o de la zona del edificio, permitiendo las etapas del procedimiento que comprenden un gobierno de apertura y/o cierre de los cerramientos practicables, a un mismo tiempo, un gobierno de apertura y/o cierre de los elementos de ocultación.
6. Dispositivo electrónico de control (110, 300) de un sistema domótico, estando el dispositivo electrónico de control configurado para pilotar una pluralidad de cerramientos practicables (102, 103, 104, 105) de un edificio (100), o de una zona del edificio (100), estando el dispositivo electrónico de control configurado para ejecutar las etapas de un procedimiento de control de los cerramientos practicables según una de las reivindicaciones anteriores.
7. Programa de ordenador, caracterizado por comprender instrucciones para llevar a la práctica, mediante un procesador de un dispositivo electrónico, el procedimiento de control de cerramientos practicables según una de las reivindicaciones 1 a 4, cuando el programa de ordenador es ejecutado por el procesador.
8. Soporte de grabación, legible por un dispositivo electrónico, en el que se almacena el programa de ordenador según la reivindicación anterior.
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