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Soluciones eficientes en edificiosUniversidad Politécnica de Valencia. Campus de Alcoy
Soluciones eficientes en Soluciones eficientes en edificiosedificios
Soluciones eficientes en edificios
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Gestión energética y figura del gestor energético
Sistemas consumidores de energía y medidas de ahorro
Índice
Introducción
Ejemplos de edificios eficientes
Soluciones eficientes en edificios
ComoEMPRESA
ELÉCTRICA
Incorporando las tecnologías renovables más limpias, avanzadas y eficientes a su PARQUE
GENERADOR y a su sistema de DISTRIBUCIÓN DE ENERGIA
Como CONSUMIDORFINAL DE ENERGÍA
Con programas de mejora continua de la Eficiencia Energética en sus Edificios, Oficinas, transporte y
mediante la Sensibilización de los empleados.
Como EMPRESA SUMINISTRADORA
DE ENERGÍA
Fomentando un uso eficiente de la Energía por los usuarios mediante: información, asesoramiento,
auditorías e implantación de Soluciones Eficientes.
El crecimiento industrial implica un aumento del consumo energético y de su impacto medioambiental.
Por ello, Iberdrola contempla su visión de la Eficiencia Energéticadesde un modelo de desarrollo sostenible, con una triple
perspectiva:
Introducción
Soluciones eficientes en edificios
IBERDROLA: Una empresa de servicios energéticos
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Gestión energética y figura del gestor energético
Sistemas consumidores de energía y medidas de ahorro
Índice
Introducción
Ejemplos de edificios eficientes
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¿Cómo gestionar la energía?
• Analizar el gasto: modalidades de contrato, periodos horarios y potencias contratadas.
• Conocer el consumo: balance energético y térmico, sistemas principales, distribución de consumos, curva de carga, etc.
• Aplicación de medidas de ahorro y eficiencia
• Seguimiento y comprobación del ahorro
La adecuada gestión energética mejora la competitividad de un negocio reduciendo sus costes operativos
La energía, además de ser un coste necesario, tiene la ventaja de ser altamente gestionable y optimizable
¿Quién?
GESTOR ENERGÉTICO
Gestión energética
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Gasolina/diesel Gas natural/otros Electricidad
Gestionar y optimizar los suministros y contratos energéticos
Distribución aproximada de
costes energéticos
50%25%
25%
Gestión energética: Analizar el gasto
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Saber qué tipo de energía, qué cantidad y en qué equipos se está consumiendo en cada momento
DISTRIBUCIÓN DEL CONSUMO DE CLIMATIZACIÓN POR
COMPONENTES
CURVA DE CARGA
Gestión energética: Conocer el consumo
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Teniendo claro el perfil energético de consumo energético de una instalación, se pueden identificar las medidas de mayor potencial de ahorro y menor inversión relativa
Edificio tipoCalefacción y agua caliente mediante caldera.
Abierto 8 meses al año (de Marzo a Octubre, ambos incluidos)
Consumo estimado:
Ahorro estimado:
Retorno de la inversión:
1.000.000 kWh/año
160.000 kWh/año9.000 €/año
< 5 ~ 6 años para sustitución< 2 años considerando sobrecoste con equipo standard
Uso diarioGasto anual (incandescente)
Ahorro con el cambio
2 hora al día 6 €/año 4 €/año
4 horas al día 12 €/año 9 €/año
8 horas al día 24 €/año 18 €/año
Generación solar - demanda ACSCurva habitual
Gestión energética: Medidas de ahorro
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La gestión energética es un proceso de mejora continua, que requiere de la implicación de todas las personas que hacen uso de un edificio/instalación,
y proporciona una ventaja competitiva y un valor añadido a la empresa (o un ahorro en los gastos del hogar)
Auditorías energéticas
Esto no acaba aquí…
Nuevas tecnologías Energías renovables
Certificación
pero empieza por tener un gestor!
Averiguar cómo funciona un edificio es el primer paso para el ahorro
Hay que saber dónde atacar
La implicación de todos es fundamental
El sentido común es la mejor medida de eficiencia energética
Gestión energética: Mejora continua
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Gestión energética y figura del gestor energético
Sistemas consumidores de energía y medidas de ahorro
Índice
Introducción
Ejemplos de edificios eficientes
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La energía consumida en cualquier sistema estádirectamente definida por dos variables: potencia y tiempo
Potencia x Tiempo = Energía
kW x h = kWh
Toda medida de ahorro de ENERGÍA se fundamenta en la reducción de uno de los factores de esta fórmula, o en ambos.
Fundamento de las medidas de ahorro de energía
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Si se tiene prevista o es necesaria la sustitución de equipos, se debe considerar para la inversión sólo el sobrecoste de los equipos
eficientes respecto a los convencionales
Ahorro de inversión eficiente 9.000 € / año
Coste de inversión eficiente 50.000 €Retorno ~ 5 años
Coste equipo convencional 40.000 €
Sobrecoste de inversión eficiente
10.000 €Retorno ~ 1 año
Cálculo de inversiones ¿Cuánto me cuesta?
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Sistemas y medidas de ahorro en climatización
Calderas de baja temperatura y de condensación
Sustitución de combustible a gas natural
Bomba de calor
Recuperación de calor en enfriadoras
Establecimiento de límites en termostatos
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Equipos eléctricos de calefacción independientes
Óptima regulación de temperatura en cada dependencia, sencillos de instalar, aconsejables en espacios que no precisan
aire acondicionado y carecen de suministro de combustible.
SISTEMAS DIRECTOS SISTEMAS DE ACUMULACIÓN
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Climatización
Unidad exterior
Unidad interior
Pueden seleccionarse equipos de aire acondicionado o bombas de calor reversibles, ambos condensados (y con
evaporación) por aire o por agua
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A pesar del mayor coste de la energía eléctrica frente al del combustible, el rendimiento de la bomba de calor puede ser hasta 4 veces mayor que el de una caldera, por lo que el resultado final es
económicamente muy ventajoso
1 kWh de calefacción
Pérdidas en tuberías, distribución, etcRendimiento del sistema de generaciónCoste de la energía(€/kWh)
15% 15%
300% 80%
0,12 0,05
1,175 kWh 1,175 kWh
0,392 kWh 1,471 kWh
0,470 €/kWh 0,735 €/kWh
El coste de cada kWh de calor aportado al edificio es un
34% más barato en el caso de la bomba de calor
Bomba de calor
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Rendimiento estacional equivalente: Mide la energía realmente aprovechada a lo largo del año.
REE = Calor suministrado (kcal)
Combustible quemado (m3, l)
Poder calorífico: (kcal/ m3, l)Capacidad de un combustible de producir calor cuando se quema
CXHX + O2 = CO2 + H2O
Las calderas de baja temperatura y condensación permiten temperaturas de retorno del agua más bajas y por lo tanto se aprovecha mejor la
energía obtenida de la combustión
Calderas de condensación
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Menores pérdidas y mayor rendimiento que las calderas convencionales.
Ciclos de funcionamiento más largos, con menos arranques y paradas que aumentan la vida de la máquina.
VentajasVentajas InconvenientesInconvenientes
Las calderas de condensación y de baja temperatura evitan pérdidas
innecesarias y aprovechan mejor la energía de los combustibles
Inversión inicial fuerte.Inversión estimada:Muy variable con el tamaño.Caldera de 300 kW, instalación incluida: 20.000 €
Ahorro estimado: 15%-20% del consumo en calderas.Estimados unos 4.000 €/año
PRS: unos 4-5 años.Calderas de gasoil o de gas natural de cualquier tamaño.
AplicabilidadAplicabilidad
InversiónInversión
Calderas de condensación
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Suministro continuado y disponibilidad asegurada (el depósito no se puede acabar).
Combustible más barato, y precio menos expuesto a la volatilidad del mercado.
Menor nivel de emisiones y contaminación ambiental.
Facturación periódica.
Imposible de acometer si no existe red de distribución de gas en la situación de las instalaciones.
Instalaciones con sistema de calderas de gasoil o GLP, cambiando el quemador o la caldera, siempre que la sala de calderas admita instalación de calderas de gas.
VentajasVentajas
AplicabilidadAplicabilidad
InconvenientesInconvenientes
La llegada de la distribución de gas natural ha permitido la
disponibilidad de un suministro de combustible más barato, limpio y
cómodo que el gasóleo
InversiónInversión
Inversión estimada:
2.000 – 3.000 € /más elevada
Ahorro estimado:
20% factura de gasoil anual (1.000 – 2.000 € / año)
P.R.S: en torno a 1 año
Sustitución de combustible: Gasoil por gas
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Aprovechamiento del calor residual originado en el enfriamiento de agua.
El edificio tiene demanda de calor (SPAs, ACS) incluso en verano, y puede demandar frío un largo período (salas de conferencia, zonas comunes).
La máquina enfriadora es posible que funcione pocos meses al año.
Edificios con demanda de frío durante un periodo anual largo.
VentajasVentajas
AplicabilidadAplicabilidad
InconvenientesInconvenientes
La recuperación de calor en máquinas enfriadoras puede
precalentar ACS y disminuir el consumo en combustible durante
gran parte del año
InversiónInversión
Inversión estimada:
20% sobrecoste máquina+ modificación instalación (si aplica)
Ahorro estimado:
Variable en función de demanda de ACS
P.R.S: superior a 2 años
Recuperación de calor
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Proporciona unos límites suficientes y adecuados para cada época del año.
Evita situaciones de demasiado frío en verano o demasiado calor en invierno.
Implementación costosa si no se dispone ya de termostatos que lo permitan.
Edificios con gestión centralizada.
VentajasVentajas
AplicabilidadAplicabilidad
InconvenientesInconvenientes
Una temperatura máxima de 21 ºC en invierno o mínima de 26 ºC en verano son los límites marcados
por la legislación actual para edificios públicos
InversiónInversión
Inversión estimada:
Coste cero
Ahorro estimado:
Variable
P.R.S: -
Control de temperaturas
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Sistemas y medidas de ahorro en iluminación
Fluorescentes eficientes
Balasto electrónico en fluorescencia
Lámparas fluorescentes compactas
Halógenos eficientes
Iluminación eficiente en alumbrado exterior
Sistemas de regulación y control
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Reducción de potencia instalada y de consumo sin alterar la intensidad lumínica.
Si el cambio se produce al reponer la lámpara por rotura de la anterior, la inversión se reduce a más de la mitad al considerar sólo el sobrecoste de la nueva lámpara frente a la repuesta.
Ninguno.
Todos los fluorescentes, con un uso razonable de horas al año.
VentajasVentajas
AplicabilidadAplicabilidad
InconvenientesInconvenientes
Existen fluorescentes de 16 W, 32 W y 51 W que pueden sustituir a 18 W, 36 W y 58 W
respectivamente sin pérdida alguna de luminosidad y sin necesidad de cambio de
luminaria o equipo
InversiónInversión
Inversión estimada:
3 € por lámpara (16W y 32W)4 € por lámpara (51 W)
Ahorro estimado (para 12 h de funcionamiento al día):
51 W : 3,4 €/año32 W : 2 €/año16 W : 1 €/año
P.R.S: 1-2 añosMenos de 1 año en reposición
Fluorescentes eficientes
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Encendido instantáneo y eliminación de parpadeos.
El funcionamiento en alta frecuencia proporciona menor consumo y mayor calidad lumínica.
Prolonga la vida del tubo fluorescente, que sufre menos en cada encendido.
Algunos permiten regular la cantidad de luz.
Requiere instalación por personal cualificado.
VentajasVentajas
AplicabilidadAplicabilidad
InconvenientesInconvenientes
El balasto electrónico en fluorescencia proporciona luz de mayor calidad, menor consumo y alarga la vida de la lámpara,
además de desprender menos calor
InversiónInversión
Inversión estimada:
12 € por luminaria (2x36W)
Ahorro estimado (12 horas de funcionamiento al día):
10 €/añoDisminuye el número de reposiciones al año
P.R.S: 1 año y 3 meses
Todos los fluorescentes, con un uso razonable de horas al año.
Balastos electrónicos
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El consumo de la lámpara disminuye en un 80%
La vida útil aumenta en unas 10 veces.
Existen para diferentes temperaturas de luz (cálida o fría)
Coste de sustitución mínimo.
Ninguno.
Todas las lámparas incandescentes.
VentajasVentajas
AplicabilidadAplicabilidad
InconvenientesInconvenientes
Las lámparas incandescentes ya están dejando de comercializarse, lo que deja patente su ineficiencia
energética y económica
InversiónInversión
Inversión estimada:
7 € por lámpara aprox.
Ahorro estimado:
20 € anuales
P.R.S: 4 meses aprox.
Lámparas de bajo consumo
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Reducción de un 40% de la potencia.
Misma cantidad de luz suministrada.
Mayor vida útil (1.000 h más de funcionamiento)
Cambio de lámpara inmediato.
Ninguno
Cualquier halógeno dicroico o corriente de pins a 12 V
VentajasVentajas
AplicabilidadAplicabilidad
InconvenientesInconvenientes
Los halógenos eficientes, mediante ópticas mejoradas gracias a
materiales reflectantes proporcionan la misma luz
consumiendo un 40% menos
InversiónInversión
Inversión estimada:
4 € por lámpara (30 W)
Ahorro estimado (12 h de funcionamiento al día):
9 €/año
P.R.S: 6 meses aprox.Menos de 3 meses si es reposición
Halógenos dicroicos eficientes
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La iluminación sólo se utiliza cuando es necesaria.
Eliminación del factor de incertidumbre.
Se puede ajustar el nivel de luz a las necesidades de cada situación y momento.
Automatización del encendido y apagado de la iluminación exterior.
Requieren instalación.
Iluminación en zonas de paso, aseos, iluminación exterior.
VentajasVentajas
AplicabilidadAplicabilidad
InconvenientesInconvenientes
La iluminación de zonas en las que no hay nadie es un gasto superfluo que no produce beneficio alguno y
debe ser eliminado
InversiónInversión
Inversión estimada:
Variable (inversión moderada)
Ahorro estimado:
Variable y controlable por el usuario.
P.R.S: Variable
Sistemas de control de la iluminación
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Sistemas de producción de agua caliente. Otros equipos.
Perlizadores y reductores de caudal en polideportivos
Mezcladores asimétricos
Baterías de condensadores
Variadores de frecuencia en motores y bombas
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Reducción del consumo de agua en los puntos final de consumo.
Ahorro en energía y agua.
No requiere instalación, se cambia como una tuerca.
No es apropiado si se desea gran caudal para llenar una jarra o una bañera (multiplica por 2 el tiempo de llenado).
Grifos de lavabos, fregaderos y duchas, especialmente en polideportivos o cocinas.
VentajasVentajas
AplicabilidadAplicabilidad
InconvenientesInconvenientes
Los perlizadores y reductores de caudal proporcionan ahorro en el punto de consumo mezclando el
agua con aire a presión
InversiónInversión
Inversión estimada:
6 € por perlizador para grifo9 € por reductor para ducha
Ahorro estimado:
40% mínimo del agua tanto fría como caliente en grifos y duchas
P.R.S: Menor a 1 año
Perlizadores y reductores de caudal
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Evita demandas de A.C.S. no aprovechables.
Reducción del consumo energético en agua caliente.
Su combinación con perlizadores conduce a un comportamiento totalmente eficiente del punto final de consumo.
Requiere montaje.
Todos los grifos de lavamanos.
VentajasVentajas
AplicabilidadAplicabilidad
InconvenientesInconvenientes
La gran parte del agua necesaria en grifos de lavabos es fría.
Este equipo evita que se mezcle con agua caliente en la mayor parte del
recorrido del monomando
InversiónInversión
Inversión estimada:
10 € por grifo
Ahorro estimado:
5 € al año por grifo
P.R.S: 2 años
Mezcladores asimétricos
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Elimina la absorción de energía reactiva de la red, haciendo desaparecer el gasto por energía reactiva de la factura eléctrica.
Estimación de ahorro muy precisa, lo que permite pedir presupuesto y calcular la rentabilidad muy fácilmente.
Inversión moderada, pero recuperable en poco tiempo.
Edificios que no dispongan de equipos de compensación de reactiva.
VentajasVentajas
AplicabilidadAplicabilidad
InconvenientesInconvenientes
Las baterías de condensadores son equipos presentes en gran cantidad
de instalaciones de medio/gran tamaño, y son una inversión
recuperable a corto plazo
InversiónInversión
Inversión estimada: Variable, desde 2.000 € en adelante
Ahorro estimado:En torno a un 5-10% de la facturación eléctrica total
P.R.S: Variable en función de la cantidad de energía reactiva compensada, pero su estimación es muy fácil y precisa.
Baterías de condensadores
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El motor o bomba funciona siempre en su punto nominal, proporcionando máximo rendimiento y alargamiento de vida del equipo.
Admite regulación en casos en los que no la había.
Evita paradas y arranques continuos.
Estimación de ahorro poco fiable si no se monitoriza el uso del equipo.
Bombas con carga variable (piscinas, suministro de agua).
Motores o ventiladores con carga variable (ascensores, extracción y ventilación)
VentajasVentajas
AplicabilidadAplicabilidad
InconvenientesInconvenientes
Los variadores en motores, bombas o ventiladores con cargas variables
proporcionan tanto ahorro energético como un notable aumento de la vida del equipo al
evitar el funcionamiento intermitente
InversiónInversión
Inversión estimada:
600 € para motor/bomba de 5 kW200 €/400 € instalación y PEM
Ahorro estimado:
Varia del uso/equipo
P.R.S: Inferior a 2 años
Variadores de frecuencia en motores y bombas
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• Cogeneración
• Aprovechamiento de biomasa
• Instalaciones solares de aprovechamiento térmico
COGENERACIÓN Y ENERGÍAS RENOVABLES
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Se promueven en:
• Directiva de eficiencia energética en edificios.
• Directiva sobre promoción de la cogeneración basada en la demandade calor útil.
• Proyecto de ley de eficiencia energética y energías renovables.
Fundamentos de la cogeneración
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Rendimiento tipo de una cogeneración
Soluciones eficientes en edificiosEnergías renovables y microcogeneración
Instalaciones de cogeneración
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Pueden utilizar como combustible:
• Pellet.
• Huesos de aceituna.• Cáscara de almendra.
• Pepitas de uva.
• Residuos forestales.
El CO2 emitido en el proceso de combustión es el mismo que el debido a la descomposición natural de la materia
prima utilizada como combustible.
APROVECHAMIENTO DE BIOMASA
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INSTALACIONES SOLARES TÉRMICAS
Instalación solar
Instalación convencional
Colector solar Intercambiador Depósito
INSTALACIÓN CON CIRCULACIÓN FORZADA
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Gestión energética y figura del gestor energético
Sistemas consumidores de energía y medidas de ahorro
Índice
Introducción
Ejemplos de edificios eficientes
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CALIFICACIÓN DE EFICIENCIA ENERGÉTICA “A”
A
• Calefacción yrefrigeraciónurbana (“districtheating and cooling”.
• Caldera de gas,enfriadoras deagua y torre de enfriamiento.
- Sistema de climatización redundante:
Transferencia de calor mediante
circuito de agua.
“Brisoleil” en fachadas (sombras).
Complejo Porta Firal (Barcelona)
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Torre IBERDROLA (Bilbao) (www.torreiberdrola.es)
Siguiendo las pautas LEED CS (núcleo y envolvente), persigue obtener la certificación LEED Platino
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Muchas graciasMuchas gracias