Smart school 4.0
Smart school 4.0: Control de eficiencia energética de los centros en entornos de aprendizaje digitalizados
Miguel Altuna y el Institut de La Garrotxa en este proyecto, se propusieron la creación de dos entornos reales de control y monitorización de consumos energéticos. Los alumnos han interactuado en ecosistemas automatizados de energía, desarrollando competencias para configurar arquitecturas conectadas y aplicaciones IoT. Se ha buscado que se familiaricen con tecnologías 4.0. Además, se ha abordado la sensibilización sobre eficiencia energética alineada con los Objetivos de Desarrollo Sostenible, promoviendo modalidades de consumo y producción sostenibles. Se han llevado a cabo acciones piloto en los institutos de La Garrotxa en Olot y Miguel Altuna en Bergara, como monitorización de climatización y su control en Olot y energía eléctrica, agua y gas en Bergara. Las soluciones involucran a empresas y se han intercambiando experiencias entre centros.
A través de este proyecto se ha propuesto la creación de dos entornos reales de control y monitorización de los consumos energéticos de gas, aire comprimido y electricidad, donde los alumnos de diferentes ciclos formativos han tenido que interactuar en ecosistemas digitalizados y automatizados de suprvisión de energía. Los alumnos, en el proceso de aprendizaje, han desarrollado competencias para la configuración de la arquitectura conectada y de los diferentes equipos y aplicaciones IoT. Se ha buscado que los alumnos se familiaricen con las tecnologías 4.0 en este campo desde el mismo proceso de aprendizaje.
Por otro lado, mediante este proyecto se ha pretendido abordar la sensibilización de las personas integrantes de los centros en la eficiencia energética alineada con los Objetivos de Desarrollo Sostenible, como garantizar modalidades de consumo y producción sostenibles, construir infraestructuras resilientes, promover la industrialización sostenible y fomentar la innovación. Se han realizado estudios para la integración de sistemas de compensación energética asequible y no contaminante de autoconsumo, contribuyendo indirectamente a combatir el cambio climático y sus efectos.
Para ello, se han llevado a cabo dos acciones piloto en cada centro docente. Por un lado, el Instituto la Garrotxa ha realizado el control, monitorización y conexión virtual del sistema de climatización en las salas técnicas del instituto y el control, monitorización y optimización del alumbrado común de los edificios del instituto. Por su parte, el CIFP Miguel Altuna ha realizado la adquisición de datos de consumo, monitorización y control del consumo energético de gas, aire comprimido y electricidad de los talleres y edificios del centro para su posterior optimización y estudio de compensación. Ambas soluciones han contado con la participación de las empresas Watia y JMP ingenieros S.L. en su implantación. Ambas experiencias han sido intercambiadas entre ambos centros para su posterior implantación.
Los Objetivos del proyecto que se plantearon fueron los siguientes:
- Crear Entornos de Aprendizaje Digitalizados para que estudiantes y personal docente profundicen sus competencias en digitalización y las incluyan en los procedimientos de trabajo diarios de los alumnos y profesores.
- Desarrollar nuevas pautas de trabajo donde se profundicen habilidades técnicas y transversales propias de la industria 4.0.
- Adaptación de infraestructura como los espacios educativos de los centros participantes a la utilización de tecnologías propias de la industria 4.0 para el control de la eficiencia energética.
- Optimizar la eficiencia energética de las instalaciones de los centros de FP mediante el control eficiente de las mismas.
- Obtener información a tiempo real de equipos e instalaciones concretas para la explotación de estos, tanto en tareas docentes como en relacionadas con consumos energéticos.
- Crear un escaparate, o showroom para que pymes y micropymes del entorno de los centros de FP puedan testear las soluciones desarrolladas y evaluar su transferibilidad a sus instalaciones.
- Estudio de opciones de compensación de energía eléctrica mediante autoconsumo como en el ahorro energético en gas y aire comprimido.
Se ha realizado un sistema de supervisión de consumos de gas, electricidad y aire comprimido en el taller 4.0 de fabricación mecánica y edificios de CIFP Miguel Altuna en un entorno de aprendizaje 4.0.
Las acciones que se han realizado durante el proyecto han sido las siguientes:
- Campaña de sensibilización de la necesidad de supervisión de la energía consumida en el centro. Consumo de gas en calefacción, aire comprimido en el taller de fabricación mecánica y montaje y consumos eléctricos en talleres y edificios del instituto para toma de decisiones en las acciones a realizar para bajar los consumos.
- Estudio por parte de los alumn@s del ciclo formativo de Grado Medio de Instalaciones Eléctricas y Automáticas, de las instalaciones de consumo. Propuesta de nodos de medición para la correcta lectura asesorados por la empresa participe en el proyecto.
- Análisis de dispositivos ciberfísicos de medición y sus características, arquitectura de conectividad y protocolos, y características predefinidas en las aplicaciones de control. Estudio y análisis del pliego de condiciones del proyecto.
- Instalar el sistema ciberfísico de lectura de consumos en las instalaciones anteriormente planificadas mediante la participación del alumnado de los diferentes ciclos formativos.
- Implementar la conectividad de la arquitectura previamente instalada e integrar con el aplicativo de control y supervisión de consumos.
- Análisis de los datos adquiridos mediante la tecnología 4.0 implementada
- Propuestas de mejora en la eficiencia energética y relación de acciones para el ahorro energético en gas y aire comprimido.
- Diversas reuniones durante el proyecto con empresa colaboradora e Instituto de La Garrotxa. Realizando una visita a Olot, para conocer las instalaciones, empresa Wattia partícipe en el proyecto y el proyecto realizado en el Instituto La Garrotxa de control de sistema de calefacción para el ahorro de energía y su aplicación informática de supervisión y control.
Mediante este proyecto se han conseguido varias mejoras que aportan valor en los dos Institutos que toman parte en el proyecto.:
- En lo que a MIGUEL ALTUNA se refiere, tanto profesores como alumnado de GM de Instalaciones Eléctricas, ha tenido la oportunidad de formarse en el arquitectura e instalación de los medidores y en el Curso de Especialización de Inteligencia Artificial y Big Data en el análisis de los datos obtenidos.
- Se ha instalado un sistema ciberfísico de medidores, donde los alumnos han trabajado conceptos como la arquitectura del sistema y la instalación de los medidores. Al mismo Tiempo, se ha desarrollado una maleta didáctica para realizar prácticas de configuración e instalación durante los siguientes años en el GM de Instalaciones Eléctricas y automaticas.
- Del mismo modo se ha desarrollado una aplicación informática para el análisis de datos de los consumos en las instalaciones de los edificios de Miguel Altuna y su taller mecánico.
- Se ha implantado un sistema de supervisión de consumo energético de instalaciones, monitorización y análisis de los datos.