La empresa de calefacción urbana está desplegando sensores IoT a gran escala para detectar fugas de agua en su red de calefacción. Una aplicación que todavía no está muy extendida en el IoT pero que, sin embargo, está demostrando su valía.
La red de calefacción se considera una herramienta clave en la transición energética de las ciudades. El correcto funcionamiento de estos sistemas subterráneos de calefacción centralizada a escala de barrio o ciudad representa, por tanto, una aplicación ya preparada para el IoT. Así lo demuestra especialmente el proyecto de la sociedad intermunicipal de calefacción del área metropolitana de Grenoble (CCIAG), que explota la segunda red de calefacción más grande de Francia. Este último desplegará más de 500 sensores a lo largo de sus 178,3 kilómetros de tuberías distribuidas bajo la vía pública de siete municipios del área metropolitana para detectar fugas de agua. También se supervisarán cerca de 1.400 subestaciones. “Las tuberías son viejas y el número de fugas va en aumento. Disponemos de 3.000 puntos de inspección para detectarlas, pero solucionarlas lleva de tres a cuatro semanas”, reconoce Sébastien Blanchoz, jefe de la División de Operaciones y Distribución de la CCIAG.
Esta búsqueda de fugas no es una preocupación reciente para la empresa de calefacción, que conecta a su red más de 100.000 viviendas equivalentes, o un tercio de la población de la metrópoli. Las primeras pruebas se realizaron en 2012. “Experimentamos con numerosos prototipos, pero no eran perfectos, por ejemplo, uno de los sensores propuestos estaba sellado y no nos permitía cambiar las baterías”, explica Sébastien Blanchoz. Por lo tanto, los experimentos nunca llegaron a buen término. Una nueva fuga en la red en 2023 que provocó una pérdida de 200 metros cúbicos de agua por día llevó a la CCIAG a lanzar una nueva licitación y abordar este problema de frente.
25 sensores probados en POC
“Se necesitaba una solución robusta para operar en un ambiente hostil con agua caliente a presión”
El proyecto se adjudicó al fabricante de IoT Atim y al editor de software ERP Imagina. Atim diseñó sensores que se comunican en la red Sigfox y optimizó la calidad de la señal utilizando las antenas del distribuidor EBDS. “Necesitábamos una solución robusta para operar en un ambiente hostil con agua caliente a presión, que funcione sin baterías, sin fuente de alimentación para poder sumergirse, y con una vida útil prevista de más de diez años”, enumera Francis Raimbert, fundador y Director General de Atim. Se acaba de realizar un POC para elaborar los resultados con 25 sensores, incluidos 6 sensores de temperatura submarinos, que identifican una fuga en la red mediante la llegada de agua caliente de las tuberías al agua subterránea fría. En la plataforma de supervisión Imagina, que gestiona la operación y el mantenimiento, los sensores están geolocalizados en un mapa y envían alarmas al detectar riesgos de fugas.
El principal desafío para Atim fue el análisis de los datos: “Definimos cómo distinguir el agua de lluvia del agua de fuga”, aclara Francis Raimbert. Por su parte, la CCIAG probó la fiabilidad de la solución inyectando vapor en la red de calor para controlar la reacción de los sensores y su resistencia. Al mismo tiempo, se implementaron sondas de temperatura LoRaWAN en hogares con calefacción. “La distribución del calor dentro de los edificios es otro motivo de preocupación”, señala Olivier Hersent, fundador y director general de Actility, una empresa francesa especializada en redes LPWAN que opera con cuatro millones de sensores activos en todo el mundo.
Drones en el aire
Satisfecha con la solución, la CCIAG está instalando en su red una docena de nuevos sensores cada día, para operarlos en gran volumen a partir del próximo noviembre. “Se trata de una inversión importante, pero si se produce una gran fuga de agua, reembolsaremos la solución diez veces más, porque una fuga puede paralizar el funcionamiento de toda la red”, subraya Sébastien Blanchoz. La CCIAG, que prevé producir calor a partir de energías 100% renovables en 2033, también celebró el bajo consumo de la tecnología IoT. En total: 200 millones de euros de trabajo serán invertidos por la Compañía de Calefacción durante el periodo comprendido entre 2018 y 2033 para desarrollar, mantener y mejorar la eficiencia energética y económica y la huella ambiental de la red.
“No existe una solución milagrosa, necesitamos combinar tecnologías para beneficiarnos de las mejores aportaciones”
Sin embargo, IoT no es la única solución evaluada por la CCIAG. “Teníamos robots para inspeccionar las tuberías, pero no eran satisfactorios. También utilizamos drones equipados con sensores termográficos para sobrevolar la red durante un día. Esta solución nos permitió identificar tres fugas. “No existe una solución milagrosa, es necesario. combinar tecnologías para obtener los mejores beneficios”, señala Sébastien Blanchoz, que dividió toda la red en seis partes para realizar experimentos separados.
Este proyecto despierta el interés de comunidades, como Metz, que se han comunicado con la CCIAG. Francis Raimbert también observa el interés de otros clientes por duplicar el proyecto. “Es aún más sencillo de instalar ya que la solución diseñada es plug&play”, subraya. Las perspectivas del mercado son tanto más importantes cuanto que, a finales de 2022, hay 946 redes de calefacción en Francia incluidas en una encuesta de la Federación de Servicios Energéticos Medioambientales (Fedene). “Tenemos una red de calefacción y sufrimos una fuga, afortunadamente encima de un mirador”, afirma Pierre Ciemniejewski, director de proyecto del municipio de Lambersart, para quien aplicar el IoT a este uso sería de gran valor. No hay duda de que las redes de calefacción representan un mercado importante para esta tecnología.
