Trabajo Fin de Máster Máster en Sistemas de Energía...

Trabajo Fin de MásterMáster en Sistemas de Energía Térmica

Simulación Energética de un Edificio.Comparativa CALENER-VYP / CALENER-GT

Autor: Silvia Mejías Gallego

Tutor: Juan Francisco Coronel Toro

Departamento Ingeniería EnergéticaEscuela Técnica Superior de Ingeniería

Universidad de Sevilla

Simulación Energética de un Edificio.Comparativa CALENER-VYP / CALENER-GT Master Sistemas de Energía Térmica

Silvia Mejías Gallego Página 1

Trabajo Fin de MásterMáster en Sistemas de Energía Térmica

Simulación Energética de un Edificio.Comparativa CALENER-VYP / CALENER-GT

Autor:

Silvia Mejías Gallego

Tutor:

Juan Francisco Coronel Toro

Departamento de Ingeniería Energética

Escuela Técnica Superior de Ingeniería

Universidad de Sevilla

Sevilla, 2015



Trabajo Fin de Máster: Simulación Energética de un Edificio.Comparativa CALENER-VYP / CALENER-GT

Autor: Silvia Mejías Gallego

Tutor: Juan Francisco Coronel Toro

El tribunal nombrado para juzgar el Proyecto arriba indicado, compuesto por lossiguientes miembros:

Presidente:

Vocales:

Secretario:

Acuerdan otorgarle la calificación de:

Sevilla, 2015

El Secretario del Tribunal



Contenido1. Introducción .............................................................................................................. 8

1.1. Antecedentes.................................................................................................. 8

1.2. Objetivo .......................................................................................................... 8

1.3. Contenido ....................................................................................................... 9

2. Descripción del edificio y sus instalaciones............................................................. 11

2.1. Localización y emplazamiento ...................................................................... 11

2.2. Geometría .................................................................................................... 11

2.3. Epidermis ..................................................................................................... 19

2.3.1. Cerramientos opacos............................................................................. 19

2.3.2. Cerramientos semitransparentes........................................................... 20

2.4. Zonificación .................................................................................................. 21

2.5. Cargas internas ............................................................................................ 25

2.6. Infiltraciones ................................................................................................. 27

2.7. Descripción de las instalaciones ................................................................... 27

2.7.1. Producción térmica................................................................................ 27

2.7.2. Tratamiento de aire y ventilación ........................................................... 28

2.7.3. Distribución de refrigerante.................................................................... 33

2.7.4. Listado de equipos ................................................................................ 34

3. Modelado en CALENER-VYP.............................................................................. 35

3.1. Definición geométrica, constructiva y operacional del edificio. ...................... 35

3.2. Definición de la instalación de climatización ................................................. 39

4. Modelado en CALENER-GT ................................................................................ 41

4.1. Definición geométrica, constructiva y operacional del edificio. ...................... 41

4.1.1. Horarios................................................................................................. 42

4.1.2. Geometría ............................................................................................. 45

4.2. Definición de la instalación de climatización ................................................. 46

5. Análisis y comparativa de los resultados obtenidos ............................................. 48

5.1. Consumo eléctrico de energía final .................................................................. 49

5.1.1. Resultados anuales ............................................................................... 49

5.1.2. Resultados mensuales .......................................................................... 52

5.2. Energía térmica total suministrada ................................................................... 55

5.2.1. Resultados anuales ................................................................................... 55

5.2.3. Resultados mensuales............................................................................... 55

5.3. Calificación Energética ................................................................................. 56

6. Ajustes en el modelado del edificio en el programa CALENER-GT...................... 59



6.1. Consigna del termostato................................................................................... 62

6.2. Carga interna debida a la ocupación y equipos ................................................ 63

6.3. Iluminación ....................................................................................................... 64

6.4. Infiltraciones ..................................................................................................... 64

6.5. Lamas y cortinas .............................................................................................. 64

6.6. Funcionamiento de los equipos de climatización ............................................. 64

6.7. Disponibilidad de refrigeración y calefacción .................................................... 64

6.8. Subsistema de ventilación................................................................................ 65

7. Análisis y comparativa de los resultados obtenidos una vez ajustado el modeladodel edificio en CALENER-GT...................................................................................... 66

7.1. Consumo eléctrico de energía final .................................................................. 66

7.1.1. Resultados anuales ............................................................................... 66

7.1.2. Resultados mensuales .......................................................................... 69

7.2. Energía térmica suministrada........................................................................... 71

7.2.1. Resultados anuales ................................................................................... 72

7.2.3. Resultados mensuales............................................................................... 72

7.3. Calificación Energética ................................................................................. 73

8. Conclusiones y futuras líneas de desarrollo......................................................... 74



Índice de figuras

Figura 1. Plano de emplazamiento.............................................................................. 11

Figura 2. Imagen del edificio ....................................................................................... 12

Figura 3. Alzado sur.................................................................................................... 12

Figura 4. Alzado este.................................................................................................. 12

Figura 5. Alzado norte................................................................................................. 13

Figura 6. Alzado oeste ................................................................................................ 13

Figura 7. Plano de distribución planta baja ................................................................. 14

Figura 8. Plano de distribución planta primera ............................................................ 16

Figura 9. Plano de distribución planta segunda........................................................... 18

Figura 10. Zonificación planta baja ............................................................................. 22

Figura 11. Zonificación planta primera ........................................................................ 23

Figura 12. Zonificación planta segunda ...................................................................... 24

Figura 13. Esquema de la instalación ......................................................................... 27

Figura 14. Sistemas planta baja.................................................................................. 30

Figura 15. Sistemas planta primera ............................................................................ 30

Figura 16. Esquema de principio distribución de aire planta baja................................ 31

Figura 17. Esquema de principio distribución de aire planta primera .......................... 32

Figura 18. Esquema de principio distribución refrigerante........................................... 33

Figura 19. Vista fachada sur ....................................................................................... 38

Figura 20. Vista fachada noroeste .............................................................................. 38

Figura 21. Vista fachada noreste ................................................................................ 38

Figura 22. Esquema de relación entre objetos del SIST_Multizona_ED...................... 40

Figura 23. Vista norte.................................................................................................. 45

Figura 24. Vista suroeste ............................................................................................ 45

Figura 25. Vista oeste................................................................................................. 46

Figura 26. Esquema subsistemas secundarios........................................................... 47

Figura 27. Índices de Calificación Energética ............................................................. 57



Índice de tablas

Tabla 1. Cuadro de superficies planta baja .................................................................15

Tabla 2. Cuadro de superficies planta primera............................................................17

Tabla 3. Cuadro de superficies planta segunda ..........................................................17

Tabla 4. Composición cerramiento exterior.................................................................19

Tabla 5. Composición solera.......................................................................................19

Tabla 6. Composición forjado cubierta........................................................................20

Tabla 7. Composición cerramiento interior..................................................................20

Tabla 8. Composición forjado horizontal .....................................................................20

Tabla 9. Área y volumen de los espacios....................................................................21

Tabla 10. Cargas internas por ocupación, equipos e iluminación................................26

Tabla 11. Valores de ventilación .................................................................................28

Tabla 12. Modelo y características de los equipos VRV..............................................34

Tabla 13. Recuperador de calor y extractores.............................................................34

Tabla 14. Sistemas VRV y zonas................................................................................34

Tabla 15. Tipo de usos por zonas...............................................................................35

Tabla 16. Perfiles de uso apéndice C del DBHE-1......................................................36

Tabla 17. Valores de VEEI..........................................................................................37

Tabla 18. Horarios ......................................................................................................44

Tabla 19. Comparativa de cuadro de superficies ........................................................48

Tabla 20. Coeficientes de transmitancia térmica U (w/m2K)........................................49

Tabla 21. Condiciones operacionales para edificios de intensidad baja 8 horas .........60

Tabla 22. Condiciones operacionales para edificios de intensidad media 8 horas ......61

Tabla 23. Condiciones operacionales para edificios de intensidad alta 8 horas ..........62

Tabla 24. Horario de temperatura de consigna del termostato ajustado .....................62

Tabla 25. Horario de ocupación y equipos ajustados..................................................63

Tabla 26. Valores de ocupación y equipos ajustados..................................................63

Tabla 27. Horario de iluminación diario laboral ajustado .............................................64

Tabla 28. Horario de infiltración ajustado....................................................................64

Tabla 29. Horario de lamas y cortinas ajustado ..........................................................64

Tabla 30. Horario de disponibillidad de refrigeración y calefacción .............................65



Índice de gráficos

Gráfico 1. Consumo total de energía eléctrica total.....................................................50

Gráfico 2. Contribución al consumo total por servicios en CALENER-VYP.................50

Gráfico 3. Contribución al consumo total por servicios en CALENER-GT ...................50

Gráfico 4. Consumo de energía final por servicios......................................................51

Gráfico 5. Consumo de climatización por subsistemas ...............................................52

Gráfico 6. Consumo de climatización por subsistemas en CALENER –GT.................52

Gráfico 7. Estacionalidad del consumo de energía total..............................................53

Gráfico 8. Estacionalidad del consumo por servicios ..................................................53

Gráfico 9. Estacionalidad por subsistemas .................................................................54

Gráfico 10. Energía térmica total suministrada............................................................55

Gráfico 11. Estacionalidad de energía térmica suministrada.......................................56

Gráfico 12. Emisiones de CO2 (Kg CO2/m2) por servicio .............................................57

Gráfico 13. Calificación Energética .............................................................................58

Gráfico 14. Consumo total de energía eléctrica final ...................................................67

Gráfico 15. Contribución al consumo total por servicios en CALENER-VYP ...............67

Gráfico 16. Contribución al consumo total por servicios en CALENER-GT .................68

Gráfico 17. Consumo de energía final por servicios....................................................68

Gráfico 18. Consumo de climatización por subsistemas .............................................69

Gráfico 19. Consumo de climatización por subsistemas en CALENER-GT.................69

Gráfico 20. Estacionalidad del consumo de energía total............................................70

Gráfico 21. Estacionalidad del consumo por servicios ................................................70

Gráfico 22. Estacionalidad por subsistemas ...............................................................70

Gráfico 23. Energía térmica total suministrada............................................................72

Gráfico 24. Estacionalidad de la energía térmica suministrada ...................................72

Gráfico 25. Emisiones de CO2 (Kg CO2/m2) por servicio .............................................73

Gráfico 26. Calificación Energética .............................................................................73



1. Introducción1.1. AntecedentesPara la realización de este trabajo fin de máster, se ha contado con dos trabajos fin degrado. El primer trabajo lo ha realizado el alumno Alejandro Leal Sánchez, estudiantede “Grado en Ingeniería de las Tecnologías Industriales” titulado “Instalación deClimatización de un Edificio de Oficinas”. En este, se diseña y calcula la instalación declimatización del edificio en estudio con un sistema autónomo con caudal derefrigerante variable. El segundo trabajo, es del alumno Juan Pablo López Cabeza,estudiante de “Grado en Ingeniería de la Energía” y titulado “Análisis Energético de unEdificio de Oficinas”. En este, se realiza un análisis energético del mismo edificio,comparando dos instalaciones de climatización. Una instalación se trata de un sistemahidrónico con Fan-Coil a dos tubos realizado también como trabajo de fin de grado porel alumno de la escuela Manuel Rodríguez Caballero, y la otra instalación, es lacomentada, con un sistema autónomo con caudal de refrigerante variable. Pararealizar el análisis energético, utiliza como herramienta el programa CALENER-GT.

Ambos trabajos de fin de grado han sido dirigidos por el profesor Luis Pérez-LombardMartin de Oliva, perteneciente al Departamento de Ingeniería Energética de la EscuelaTécnica Superior de Ingeniería de la Universidad de Sevilla.

El presente trabajo se redacta como “Trabajo Final del Máster en Sistemas deEnergía Térmica”. Ha sido dirigido por el profesor Juan Francisco Coronel Toro,perteneciente al Departamento de Ingeniería Energética de la Escuela TécnicaSuperior de Ingeniería de la Universidad de Sevilla y ha sido realizado por la alumnaSilvia Mejías Gallego.

Se trata de realizar la Calificación Energética de un edificio de oficinas mediante laherramienta CALENER-VYP y CALENER-GT, para posteriormente, realizar un análisiscomparativo de los resultados obtenidos.

La Certificación Energética de los Edificios es una exigencia derivada de la Directiva2002/91/CE, en lo referente a la certificación energética, esta Directiva y la Directiva2010/31/UE, de 19 de mayo, relativa a la eficiencia energética de los edificios, setranspone parcialmente al ordenamiento jurídico español a través del Real Decreto235/2013 de 5 de abril, por el que se aprueba el procedimiento básico para lacertificación de eficiencia energética de edificios, tanto de nueva construcción, comoexistentes.

1.2. ObjetivoEl objetivo final del trabajo es realizar una comparación de cómo los softwaresCALENER-VYP y CALENER-GT, realizan el cálculo del consumo energético, paracalcular la Calificación Energética de en un edificio de oficinas. Para ello, se decideCalificar Energéticamente un edificio de oficinas del Servicio Extremeño Público deEmpleo (SEXPE). Posteriormente, se valora el consumo de energía final de lainstalación de climatización y de iluminación. La comparación del consumo se realiza deforma global y dividida por servicios y por subsistemas: transporte de aire, producciónde frío y producción de calor.



Por otra parte, la calificación en España de los edificios terciarios, se define como lasemisiones de CO2 (Kg CO2/m2) debidas al consumo para los servicios de agua calientesanitaria, iluminación y climatización, pero al no disponer de datos de la instalación deagua caliente sanitaria en los trabajos de fin de grado comentados anteriormente, no serealiza el análisis del consumo completo del edificio.

La comparación de los softwares se realiza teniendo en cuenta todos los aspectos queinfluyen en el proceso de cálculo de los programas, desde la introducción de datos y suproceso, qué información se requiere para realizar los cálculos, hasta una comparativade resultados.

Para poder alcanzar el objetivo de comparar éstos dos softwares, sería necesarioproponer más edificios de estudio y con diferentes tipos de instalaciones, para poderrealizar una comparativa de datos, mucho más amplia y variada. Debido a esto, elpresente trabajo se trata de una comparación inicial de dichos programas.

El consumo energético del edificio va a depender por una parte de la epidermis, clima,características ocupacionales, características funcionales y del sistema de climatizacióne instalación de iluminación elegidos.

Esta comparativa se realiza con dos objetivos:

El primer objetivo es comparar los resultados obtenidos al introducir los datosdisponibles del edificio en estudio en cada uno de los programas. Hay quedestacar que la entrada de datos en el programa CALENER-GT, es bastantemás completa que en el programa CALENER-VYP, y que se solicitan datos delos que no se dispone. En concreto, el dato de la distribución horaria delporcentaje de ocupación, equipos y de funcionamiento de la instalación deiluminación. Para realizar la comparativa, se ha optado por elegir los horarios delos que dispone el programa CALENER-GT en su base de datos para un edificiode oficinas. Si se hubiera optado, por introducir los datos de ocupación, equipose iluminación funcionando al 100% en todas las horas laborables, el resultadoobtenido en la comparativa de los resultados sería diferente. En este caso, se haoptado por elegir los datos que ofrece el programa CALENER-GT en su base dedatos, porque se considera que es el caso más común a la hora de definir loshorarios.

El segundo objetivo es comparar los resultados obtenidos en ambos programas,al introducir los mismos datos. Para ello, se modifica los datos de entrada en elprograma CALENER-GT, para que sean similares a los que utiliza el programaCALENER-VYP por defecto y que no se pueden modificar, como son loshorarios, que no permite crearlos, ni tampoco indicar los valores exactos deocupación y equipos en cada uno de los espacios.

1.3. ContenidoPara finalizar con la introducción, se va a explicar el contenido de este trabajo, el cualse ha estructurado en 8 capítulos. A continuación, se describe brevemente el contenidode cada uno de ellos.



1. Introducción. Es el presente capítulo y está dividido en antecedentes, objetivosy contenido.

2. Descripción del edificio y sus instalaciones. Se describe la totalidad deledificio. Se indican todas las características de la epidermis, las cargas internas,los horarios de funcionamiento, así como del sistema autónomo con caudal derefrigerante variable (VRV).

3. Modelado en CALENER-VYP. Se especifica cómo se define la construcción,geometría, condiciones operacionales de los espacios y la instalación declimatización, en el programa CALENER-VYP del edificio descrito en el capítuloanterior.

4. Modelado en CALENER-GT. Se especifica cómo se define la construcción,geometría, condiciones operacionales de los espacios, creación de horarios y lainstalación de climatización, en el programa CALENER-GT del edificio descritoen el capítulo 2.

5. Análisis y comparativa de los resultados obtenidos: Se detallan losdiferentes resultados obtenidos en la simulación del edificio en ambosprogramas. Se realiza una comparativa desde la creación de cerramientos yespacios, hasta un análisis del consumo energético, de la energía térmicasuministrada por los equipos de climatización, así como de la CalificaciónEnergética obtenida.

6. Ajuste en el modelado del edificio en el programa CALENER-GT. Se indicanlos ajustes realizados en la entrada de datos del programa CALENER-GT, paraque la simulación del edificio se realice en las mismas condiciones que en elprograma CALENER-VYP.

7. Análisis y comparativa de los resultados obtenidos una vez ajustado elmodelado del edificio en CALENER-GT. Se realiza un análisis de los datos delconsumo energético, de la energía térmica suministrada por los equipos declimatización y de la Calificación Energética obtenida, una vez modificado losdatos de entrada en el programa CALENER-GT, para asimilarlos a los que utilizael programa CALENER-VYP.

8. Conclusiones y futuras líneas de desarrollo. Se realiza una breveexplicación de los resultados obtenidos en las diferentes comparativasplanteadas, así como de las futuras líneas de desarrollo.



2. Descripción del edificio y sus instalaciones2.1. Localización y emplazamientoEl edificio objeto del test comparativo entre las aplicaciones CALENER-VYP yCALENER- GT se encuentra ubicado en la Avenida de los Conquistadores s/n esquinacon la Avenida Hermandad Santiago Apóstol en la localidad de Villanueva de la Serenaen la provincia de Badajoz. El edificio se encuentra en una zona completamenteurbanizada, que cuenta con todas las dotaciones pertinentes.

En la figura 1, se muestra el plano de emplazamiento, en el cual se puede apreciar queel edificio está exento totalmente en relación a otras edificaciones, y no está totalmenteorientado dirección norte-sur, éste forma 10º en sentido antihorario entre el eje Y deledificio con la dirección norte. Se supone que los edificios colindantes no arrojan sombrasobre dicho edificio.

Figura 1: Plano de emplazamiento

2.2. GeometríaEl edificio en estudio, se trata de las oficinas del Servicio Extremeño Público deEmpleo. Su construcción comenzó en el año 2013, quedando finalizado en el año2014. Consta de tres plantas, y la superficie total construida es de 910,6 m2. En lasplantas baja y primera se encuentran situados los despachos y en la planta segundala sala de máquinas. Destaca la forma de la geometría de la cubierta inclinada dela segunda planta. Las alturas del edificio son las siguientes:Planta baja y planta primera:- 3.45 m (desde la cara inferior del forjado entre plantas a suelo terminado).- 45 cm de falso techo libre, con lo que la altura habitable es de 3 m.



En la figura 2, se muestra la imagen del edificio.

Figura 2. Imagen del edificio

En las siguientes figuras, se muestran los alzados del edificio.

Figura 3. Alzado sur

Figura 4. Alzado este



Figura 5. Alzado norte

Figura 6: Alzado oeste

La distribución de los usos por plantas es la siguiente:

Planta baja. Acceso INEM-SEXPE (se dispone de dos entradas, una alSureste que da paso al vestíbulo común, y otra al Suroeste, ésta demovilidad reducida que da paso a la sala de espera), vestíbulo común, salade espera, sala de juntas, despachos de dirección de SEXPE, despachosde información y atención al público, escaleras y aseos de planta. En lafigura 7, se muestra el plano de distribución de la planta baja.



Figura 7. Plano de distribución planta baja



En la tabla 1, se muestra el cuadro de superficies de la planta baja.

CUADRO DE SUPERFICIES PLANTA BAJA

ACCESO INEM-SEXPE 17.91 m²

VESTÍBULO COMÚN 39.28 m²

ESCALERA PB 18.65 m²

SALA DE ESPERA PB 15.65 m²

ASEOS MASCULINOS 9.06 m²

ASEOS FEMENINOS 9.06 m²ÁREA DE TRABAJO PB 246.62 m²

ÁREA DE DEMANDARENOVACIÓN DE DEMANDAÁREA DE OFERTASÁREA DE CONTRATOSDEMANDA DE EMPLEO

ÁREA DE FORMACIÓNORIENTACIÓN EMPLEO Y AUTOEMPLEOTÉCNICAS DE FORMACIÓNFORMACIÓN

ÁREA DE EMPRESASPROMOCIÓN DEL EMPLEO Y ATENCIÓN EMPRESASPROSPECTOR

SALA MULTIUSOS 20.33 m²

DIRECCIÓN SEXPE 15.55 m²

Superficie construida 418.41 m²

Superficie útil 392.11 m²Tabla 1. Cuadro de superficies planta baja

Planta primera. Sala de espera, aula de formación, archivos INEM ySEXPE, despacho de tutores, despacho de dirección del INEM, oficinas deinformación y atención al público, escaleras y aseos de planta. En la figura8 se muestra el plano de distribución de la planta primera.



Figura 8. Plano de distribución planta primera



En la tabla 2, se muestra el cuadro de superficies de la planta primera.

CUADRO DE SUPERFICIES PLANTA PRIMERA

ESCALERAS P1 18.65 m²

SALA ESPERA 32.95 m²

ASEOS MASCULINOS 9.06 m²

ASEOS FEMENINOS 9.06 m²

DISTRIBUIDOR 6.49 m²

DESPACHO TUTORES 23.57 m²

AULA DE FORMACIÓN 59.09 m²

ÁREA DE TRABAJO P1 125.14 m²

ATENCIÓN AL PÚBLICO INEM

PRESTACIONES INEM

DIRECCIÓN INEM 15.55 m²

ARCHIVOS SEXPE 23.97 m²

ARCHIVOS INEM 23.97 m²


Superficie útil 347.50 m²Tabla 2. Cuadro de superficies planta primera

Planta segunda. Almacén, cuarto técnico, cuarto de limpieza y escaleras. .En la figura 9 se muestra el plano de distribución de la planta segunda.

En la tabla 3, se muestra el cuadro de superficies de la planta segunda.

CUADRO DE SUPERFICIES PLANTA SEGUNDA

ESCALERAS P2 13.11 m²

SAI 3.92 m²

LOCAL INSTALACIONES 33.49 m²

CUADRO LIMPIEZA 7.63 m²

DISTRIBUIDOR 5.82 m²


Superficie útil 63.97 m²Tabla 3. Cuadro de superficies planta segunda



Figura 9. Plano de distribución planta segunda



2.3. EpidermisEn este apartado, se describe tanto los elementos que forman parte de las fachadas ycubiertas, como los de las divisiones interiores y de los forjados.

En primer lugar, se comentan los cerramientos opacos para posteriormente seguir conlos cerramientos semitransparentes.

2.3.1. Cerramientos opacosA continuación se relacionan los distintos cerramientos exteriores de los que secompone el edificio.

Cerramiento exterior. Este es un tipo de cerramiento que lo poseen todas lasparedes verticales que estén en contacto directo con el ambiente exterior. El valordel coeficiente global de transferencia (U) es de 0.64 W/m²ᵒC.En la tabla 4 se muestran los materiales que forman este cerramiento, así comolas características de los mismos.

Material Espesor Conductividad Densidad Calor específico(m) (W/m²ᵒC) (Kg/m³) (J/KgK)

Enlucido de mortero 0.01 1.8 2000 1000

Fábrica de ladrillo ½ pie 0.13 0.5 1140 1000

Poliuretano proyectado 0.03 0.034 50 1000

Cámara de aire - - - -

Tabique de ladrillo 0.05 0.49 1000 1000

Enlucido de yeso 0.02 0.3 800 920

Tabla 4. Composición cerramiento exterior

Solera. Cerramiento que corresponde al suelo de la planta baja que está encontacto directo con el terreno. Presenta un coeficiente global de transferencia deU=0.49 W/m²ᵒC. En la tabla 5 se muestran los materiales que forman estecerramiento, así como las características de los mismos.


Baldosa 0.02 1.3 2300 840

Mortero de cemento 0.05 1.4 2000 1000

Poliuretano 0.04 0.023 40 1590

Hormigón en masa 0.05 0.73 2000 1050

Tabla 5. Composición solera

Forjado cubierta. Este tipo de cerramiento se encuentra situado en la cubierta denuestro edificio, por lo que hace referencia a todos los techos de las zonassituadas en la última planta. El coeficiente global de transferencia de estecerramiento es de 0.38 W/m²ᵒC. En la tabla 6 se muestran los materiales queforman este cerramiento, así como las características de los mismos.




Baldosín catalán 0.02 1.05 2000 840


Poliuretano 0.05 0.023 32 1590

Bovedilla de hormigón 0.25 1.58 600 1000


Tabla 6. Composición forjado cubierta

Cerramiento interior. Este tipo de cerramiento corresponde a todas aquellasparedes interiores que determinan el cómo se distribuyen las diferentes zonas deledificio en el plano horizontal, por lo que no está en contacto con el ambienteexterior. El coeficiente global de transferencia es 2.60 W/m²ᵒC. En la tabla 7 semuestran los materiales que forman este cerramiento, así como las característicasde los mismos.



Ladrillo perforado 0.04 0.49 1200 920


Tabla 7. Composición cerramiento interior

Forjado horizontal. Estos cerramientos hacen referencia al suelo de unas zonasque unen éstas con otras, por lo que no está en contacto directo con el ambienteexterior. El coeficiente global de transferencia es de 2.36 W/m²ᵒC. En la tabla 8 semuestran los materiales que forman este cerramiento, así como las característicasde los mismos.


Baldosa 0.02 1.3 2300 840


Hormigón en masa 0.05 0.73 2000 1050

Bovedilla de hormigón 0.25 1.58 600 1000

Tabla 8. Composición forjado horizontal

2.3.2. Cerramientos semitransparentesTodos los huecos del edificio están compuesto por el mismo cerramientosemitransparente.

Ventana. Todas las ventanas utilizan vidrios climalit 4+6+4. Se trata de un dobleacristalamiento que está formado por dos vidrios separados por una cámara deaire. La cámara de aire hace que la temperatura de la luna exterior no secomunique con la luna interior, consiguiendo así el efecto térmico deseado.El coeficiente global de transferencia es de 2.5 W/m²ᵒC y el factor solar de 0.50.



2.4. ZonificaciónLa zonificación del edificio, está realizada atendiendo a los distintos criterios dezonificación (cargas por transmisión, ganancias solares, cargas internas, horarios defuncionamiento y niveles de ventilación), y a la normativa vigente (ITE 02.4.3), dónde seespecifica que sólo se deben de climatizar los espacios que estén normalmentehabitados. No se deben de climatizar garajes, huecos de escaleras, rellanos deascensores, cuarto de servicio, limpieza, etc.

Los espacios climatizados se encuentran situados en las plantas baja y primera. Dichasplantas están diseñadas para albergar oficinas, por lo que las cargas internas y losniveles de ventilación son similares en todos los espacios. Además, el horario defuncionamiento es el mismo en todas las dependencias, así que la división en zonas deledificio se realiza atendiendo fundamentalmente a la orientación de las fachadas. Comose ha comentado anteriormente, solo están climatizados los locales que estánnormalmente habitados, por tanto, las zonas Z0+06, Z0+07, Z1+07, Z1+08, Z1+09 yZ2+01 no están climatizados.

En la tabla 9 se muestra la zonificación del edificio

Zonas Planta Actividad Acondicionada OrientaciónÁrea Volumen

(m²) (m³)

Z0+01 Baja Sala de espera Si N-E-O 65.0 273

Z0+02 Baja Oficinas Si E 14.3 43

Z0+03 Baja Sala Juntas Si E 18.7 56

Z0+04 Baja Oficinas Si S 138.9 417

Z0+05 Baja Oficinas Si O 106.4 319

Z0+06 Baja Aseos No N 25.9 78

Z0+07 Baja Escaleras No N 13.1 39

Z1+01 Primera Sala de espera Si N-E 39.1 117

Z1+02 Primera Oficinas Si E 14.3 43

Z1+03 Primera Oficinas Si E 78.8 236

Z1+04 Primera Aula formación Si O 59.8 180

Z1+05 Primera Oficinas Si O 30.7 92

Z1+06 Primera Oficinas Si N 46.7 140

Z1+07 Primera Archivos No Sur 51.2 154

Z1+08 Primera Aseos No N 25.9 78

Z1+09 Primera Escaleras No N 13.1 39

Z2+01 Segunda Almacén No N 82.6 236Tabla 9. Área y volumen de los espacios

En las figuras 10, 11,12 se muestran los planos de cada una de las plantas, con cadauna de las zonas sombreada de un color diferente.



Figura 10. Zonificación Planta Baja



Figura 11. Zonificación Planta Primera



Figura 12. Zonificación Planta Segunda



2.5. Cargas internasEn este apartado se van a describir las cargas internas a las que está sometido el edificioobjeto de estudio. Estas cargas internas son las debidas a ocupación, iluminación yequipos.

Ocupación

Las cargas internas por ocupación son debidas al calor generado por las personas quese encuentran en cada local. Este calor es función del número de personas y del tipo deactividad que estén desarrollando. La carga debida a la ocupación tiene unacomponente sensible, que es la debida a la elevación de temperatura de los ocupantesrespecto al aire ambiente, y una componente latente debida a la variación de humedadque se produce por la presencia de personas en el local.

En el edificio existen dos tipos diferentes de grado de actividad, en las salas de esperase tiene trabajo de pie y en el resto de espacios trabajo de oficina. La potencia sensibley latente por persona es de 90 W/persona y 65 W/persona respectivamente, para laszonas de trabajo de pie y de 71 W/persona y 60 W/persona para las de trabajo deoficina.

Iluminación

La iluminación existente está compuesta por los siguientes tipos de luminaria:

- Luminaria Modelo Star de 2x26 W, en aseos y salas de espera.- Luminaria Dicroica de 50 W, en aseos.- Luminaria Modelo Evento Maestra de 4x24 W, en oficinas y archivos.- Aplique de luz en pared de 100 W, en escaleras.

Equipos

En el edificio en estudio, al estar destinado a oficinas, se tienen los siguientes equiposeléctricos:

- Ordenador portátil de 120 W- PC + Impresora 200 W- Proyector 300 W

En la tabla 10 se muestra los valores de las cargas internas en cada uno de los espacios.



Zona Planta ActividadÁrea

Ocupación Equipos Iluminación

PerSensible Latente

(W) (W/m²)POTENCIA

m² W/per (W) (W/m²) W/per (W) (W/m²) W W/m²

Z0+01 Baja Sala de espera 65.01 9 90 810 12.46 65 585 9.00 0 0.00 468 7.20

Z0+02 Baja Oficinas 14.34 2 71 142 9.90 60 120 8.37 200 13.95 192 13.39

Z0+03 Baja Sala Juntas 18.72 6 71 426 22.76 60 360 19.23 1020 54.48 384 20.51

Z0+04 Baja Oficinas 138.92 20 71 1420 10.22 60 1200 8.64 2000 14.40 1536 11.06

Z0+05 Baja Oficinas 106.37 10 71 710 6.67 60 600 5.64 1000 9.40 1640 15.42

Z0+06 Baja Aseos 25.86 2 90 180 6.96 65 130 5.03 0 0.00 408 15.78

Z0+07 Baja Escaleras 13.1 1 90 90 6.87 65 65 4.96 0 0.00 100 7.63

Z1+01 Primera Sala de espera 39.11 9 90 810 20.71 65 585 14.96 0 0.00 416 10.64

Z1+02 Primera Oficinas 14.34 2 71 142 9.90 60 120 8.37 200 13.95 192 13.39


Z1+04 Primera Aula formación 59.85 12 71 852 14.24 60 720 12.03 1740 29.07 864 14.44



Z1+07 Primera Archivos 51.2 4 90 360 7.03 65 260 5.08 0 0.00 768 15.00

Z1+08 Primera Aseos 25.86 2 90 180 6.96 65 130 5.03 0 0.00 512 19.80

Z1+09 Primera Escaleras 13.1 1 90 90 6.87 65 65 4.96 0 0.00 100 7.63

Tabla 10. Cargas internas por ocupación, equipos e iluminación



2.6. InfiltracionesEn el edificio en cuestión todas las zonas acondicionadas están en contacto con elexterior, es decir, son espacios que contienen ventanas. En dichas zonas se produceuna infiltración de una renovación por hora en el periodo en el que los equipos nofuncionan. Cuando los equipos están funcionando no puede haber infiltraciones porquelos locales se encontraran a sobrepresión siendo imposible la infiltración del exterior.

2.7. Descripción de las instalacionesLa instalación de climatización que se va a introducir en las aplicaciones es un sistemade climatización mixto con ventilación conectada a equipos VRV con recuperador decalor. Dicha solución consiste en:

Distribución de refrigerante por todo el edificio a través de un equipo reversible(Bomba de Calor) aire-refrigerante situado en la cubierta de la segunda planta.

Distribución de refrigerante a dos tubos hacia las unidades de tratamiento deaire. En el sistema de climatización, dichas unidades son equipos VRV de tipocassette y de tipo conductos. En la instalación, además se emplean dosrecuperadores de calor que proporcionan la ventilación al edificio, situados enlos falsos techos.

En la Figura 13 se muestra un esquema tipo del sistema descrito. En nuestro caso elrecuperador de calor estaría situado en el falso techo, como se ha dicho anteriormente.

Figura 13. Esquema de la instalación

El horario de funcionamiento de las instalaciones durante todo el año es de lunes aviernes de 8 a 3 de la tarde.

2.7.1. Producción térmicaLa producción térmica la realiza un equipo reversible aire-refrigerante (Bomba deCalor) que suministra refrigerante a las unidades terminales (equipos VRV). LaBomba de Calor suministra una potencia de 83.3 kW en régimen de verano y de93.5 kW en régimen de invierno. El equipo reversible aire-refrigerante es el modelo30 de la serie RYYQ de la marca Daikin.



2.7.2. Tratamiento de aire y ventilaciónLa ventilación de cada una de las zonas del edificio, está determinada según loscriterios de ventilación indicados en la instrucción técnica IT 1.1.4.2.3. del RITE.

En la tabla 11, se muestran los valores de la ventilación para cada una de las zonasde las que se compone el edificio.

ZONA TIPO ESPACIOÁREA

VENTILACIÓN

CAUDAL AIRE EXTERIOR

m² IDA m³/h

ZON_0+01 Acond. E_0+01 65.01 2 315

ZON_0+02 Acond. E_0+02 14.34 2 135

ZON_0+03 Acond. E_0+03 18.72 2 225

ZON_0+04 Acond. E_0+04 138.92 2 810

ZON_0+05 Acond. E_0+05 106.37 2 360

ZON_1+01 Acond. E_1+01 39.11 2 315

ZON_1+02 Acond. E_1+02 14.34 2 90

ZON_1+03 Acond. E_1+03 78.82 2 405

ZON_1+04 Acond. E_1+04 59.85 2 675

ZON_1+05 Acond. E_1+05 30.69 2 135

ZON_1+06 Acond. E_1+06 46.75 2 180Tabla 11. Valores de ventilación

De acuerdo a las características de los locales climatizados, se tienen los siguientestipos de sistemas mixtos:

Sistemas mixtos con ventilación conectada a equipos VRV de conductos. Estesistema incluye equipos VRV de conductos y recuperador de calor, el cualconducirá el aire de ventilación a dichos equipos. En los equipos VRV deconductos se mezcla el aire de ventilación con el aire secundario del local antesde producir el tratamiento térmico. Este tipo de sistema se utilizará en las salasde espera de la planta baja y primera, las oficinas de la planta baja, el aula deformación y las oficinas pertenecientes a la zona 1+03.

Sistemas mixtos con ventilación conectada a equipos VRV tipo cassette. Estetipo de sistema incluye equipos VRV tipo cassette y, al igual que el sistemaanterior, un recuperador de calor que conducirá el aire de ventilación a dichosequipos VRV de cassette. En los equipos VRV tipo cassette se mezcla el aire deventilación con el aire secundario del local antes de producir el tratamientotérmico. Este tipo de sistemas se utilizará en las zonas 0+02, 0+03, 1+02,1+05,1+06 y en una pequeña parte de la zona 0+04.

En el caso de los aseos, existe un sistema de extracción forzada.



Por otra parte, el recuperador de calor realiza una extracción forzada en cada plantapara expulsar en cada zona el mismo caudal de aire que el aire de ventilación que leentra. Esto se realizará siempre que el caudal de aire exterior sea mayor a 2 ren/h, encaso contrario, se considera que el aire se exfiltra.

Se dispone además, en cada planta (baja y primera), de una red de conductos parasuministrar el aire de ventilación. Dicha red parte de la caja del recuperador de calorsituado en el falso techo hasta los diferentes equipos VRV tanto de conductos como detipo cassette. Además se dispone de dos redes de expulsión de aire de los locales conuna ventilación de más de 2 ren/h como se comentó anteriormente. Estas redes, unasituada en cada uno de los falsos techos de la planta primera y segunda conducen elaire de extracción desde los locales hasta el recuperador de calor. Todos los conductos,transcurren por el falso techo del edificio.

Por último, de acuerdo a IT 1.1.4.2.4 del RITE el aire exterior de ventilación se introducedebidamente filtrado en el edificio. Para el edificio en estudio, se considera un nivel decalidad de aire exterior para toda la instalación ODA 1 (aire puro que puede contenerpartículas sólidas de forma temporal) y la calidad del aire interior es IDA 2. Por otraparte, como se utiliza recuperadores de calor, se deben proteger con una sección defiltros de clase F6 o superior.

Las impulsiones de aire tratado en los equipos VRV de conductos se llevan a cabo através de difusores circulares con conos múltiples situados en un mismo plano a niveldel techo. En la zona Z_0+01, la cual presenta doble altura, se utilizara dos rejillas deimpulsión en una sola dirección.

En todas las redes de retorno y de extracción se tienen rejillas de retorno y de extracción.También se han empleado rejillas de toma de aire exterior en los recuperadores de calor,y rejillas de expulsión para la expulsión del aire al exterior.

Para la extracción de los aseos se tienen bocas de extracción circulares.

En las figuras 14 y 15 se muestran los sistemas de la planta baja y primera. Y en lasfiguras 16 y 17 se muestran los esquemas de principio de distribución de aire.



Figura 14. Sistemas planta baja

Figura 15. Sistemas planta primera



Figura 16. Esquema de principio distibución de aire planta baja



Figura 17. Esquema de principio distibución de aire planta primera



2.7.3. Distribución de refrigeranteLa red de distribución de refrigerante se realiza mediante un circuito con unaconfiguración a dos tubos y a caudal variable. Este circuito está formado una red detuberías de cobre que consta de un circuito principal que transcurre desde la bombade calor, situada en la segunda planta, hasta el falso techo de la primera plantadonde se divide en dos circuitos secundarios, uno dirigido a la planta primera y otroa la planta baja. Cada uno de estos circuitos se divide a su vez en otros subcircuitosque suministran refrigerante en estado líquido (refrigeración) o vapor (calefacción)a los equipos VRV de las plantas baja y primera, tanto a los de conductos como losde cassette. En la figura 18 se muestra el esquema de principio de distribución delrefrigerante.

Figura 18. Esquema de principio de distribución de refrigerante.



2.7.4. Listado de equiposA continuación se muestran las características fundamentales de todos los equipos dela instalación del edificio en estudio. Los equipos VRV pertenecen a diferentes modelosque distribuye la marca Daikin. En la tabla 12 y 13 se muestra las características de losdiferentes modelos, en la tabla 14 la relación de equipos por cada zona.

MODELO SIST.REFRIGERACIÓN CALEFACCIÓN CAUDAL AIRE POTENCIA

VENTILADORSENS TOTALKW KW KW M³/H W

FXMQ-100P7 VRV1 8.3 11.2 12.5 1740 411FXFQ-50A VRV2 4.1 5.6 6.3 960 106FXFQ-63A VRV3 5.2 7.1 8 1080 118FXFQ-40A VRV4 3.4 4.5 5 840 97

FXMQ-125P7 VRV5 10.2 14 16 2160 619FXMQ-100P7 VRV6 8.3 11.2 12.5 1740 411FXMQ-80P7 VRV7 6 9 10 1170 284FXFQ-50A VRV8 4.1 5.6 6.3 960 106

FXMQ-125P7 VRV9 10.2 14 16 2160 619FXMQ-200MA VRV10 16.8 22 25 3480 1294

FXFQ-32A VRV11 2.8 3.6 4 780 9032A VRV12 2.8 3.6 4 780 90

FXFQ-20A VRV13 1.7 2.2 2.5 780 90FXFQ-20A VRV14 1.7 2.2 2.5 780 90

Tabla 12. Modelos y características de los equipos VRV

MODELO CAUDAL M³/H POTENCIA VENTILADOR (W)REC PB y P1 Daikin VAM-2000FB 1800 210

EXTR1 y EXTR2 Sodeca NEOLINEO-100-Q 180 25Tabla 13. Recuperadores de calor y extractores.

SISTEMA EQUIPOS ZONA

Sistema mixto conventilación conectada

VRV de conductos VRV1 Z_0+01Recuperador de calor REC PBVRV de cassette VRV2 Z_0+02Recuperador de calor REC PBVRV de cassette VRV3 Z_0+03Recuperador de calor REC PBVRV de cassette VRV4

Z_0+04VRV de conductos VRV5Recuperador de calor REC PB

VRV de conductos VRV6 Z_0+05Recuperador de calor REC PBExtractor EXTR1 Z_0+06

VRV de conductos VRV7 Z_1+01Recuperador de calor REC P1VRV de cassette VRV8 Z_1+02Recuperador de calor REC P1

VRV de conductos VRV9 Z_1+03Recuperador de calor REC P1VRV de conductos VRV10 Z_1+04Recuperador de calor REC P1VRV de cassette VRV11

Z_1+05VRV de cassette VRV12Recuperador de calor REC P1

VRV de cassette VRV13Z_1+06VRV de cassette VRV14

Recuperador de calor REC P1Extractor EXTR 2 Z_1+08

Tabla 14. Sistemas VRV y zonas



3. Modelado en CALENER-VYP

3.1. Definición geométrica, constructiva y operacional del edificio.Para la definición geométrica, constructiva y operacional del edificio se ha utilizado laaplicación informática LIDER. Dicho programa calcula la demanda del edificio objeto yla compara con un edificio de referencia (edificio que cumple los requisitos mínimos delCTE).

Los datos de partida que solicita dicho programa son:

Zona climática del edificio. En este apartado se demandan la zona, localidad,latitud y altitud. La zona climática de la localidad en la que se ubica el edificio seobtiene del apéndice B del DB HE-1 (Documento Básico HE Ahorro de Energía)que permite obtener la zona climática de una localidad en función de su capitalde provincia y su altitud respecto al nivel del mar (h). En el caso estudiado lazona climática es C4.

Orientación del edificio. Se debe definir el ángulo en sentido antihorario queformará el norte con el eje vertical de coordenadas Y. En el caso estudiado esde 350º.

Tipo de edificio .En el caso estudiado, el edificio es del sector terciario. Clase por defecto de los espacios habitables. Se debe definir el tipo de uso

del edificio, la clase de higrometría de los espacios y el número de renovacioneshora requerido. El programa asignará a los espacios que se creen lascaracterísticas que se indiquen en este punto, aunque posteriormente se podránmodificar. En el caso estudiado, se ha elegido como tipo de uso “Intensidad Alta-8 horas”. Como se indicó anteriormente, el uso del edificio es de 8 horas, y lagran mayoría de los espacios son de intensidad alta ya que las cargas internaspor ocupación y equipos superan los valores indicados en el apéndice C del DBHE-1. En la tabla 15 se muestra el tipo de uso por zonas.

Zonas Planta Actividad Tipo de usoIntensidad 8 horas Orientación

Z0+01 Baja Sala de espera Media N-E-OZ0+02 Baja Oficinas Alta EZ0+03 Baja Sala Juntas Alta EZ0+04 Baja Oficinas Alta SZ0+05 Baja Oficinas Alta OZ0+06 Baja Aseos Baja NZ0+07 Baja Escaleras Baja NZ1+01 Primera Sala de espera Alta N-EZ1+02 Primera Oficinas Alta EZ1+03 Primera Oficinas Alta EZ1+04 Primera Aula formación Alta OZ1+05 Primera Oficinas Alta OZ1+06 Primera Oficinas Alta NZ1+07 Primera Archivos Baja SurZ1+08 Primera Aseos Baja NZ1+09 Primera Escaleras Baja NZ2+01 Segunda Almacén Baja N

Tabla 15. Tipo de uso por zonas



En la tabla 16 se muestran los valores indicados en dicho apéndice.

Tabla 16. Perfiles de uso apéndice C del DB HE-1

Siguiendo el CTE, la clase de higrometría es 3, ya que según su descripción, enesta clase de higrometría no se produce gran cantidad de vapor. Con respectoal número de renovaciones hora que se introduce es el valor por defecto paratodos los espacios. En el caso de estudio el valor es 1, ya que todos los espaciostienen 1 ren/h debido a la infiltración. El caudal de aire exterior se introduceposteriormente en el modelado de las instalaciones.

Datos del proyecto, datos del autor, los cuales únicamente sirven paradocumentar el proyecto.

A continuación, se define tanto los cerramientos como particiones interiores de laenvolvente térmica del edificio. Primeramente se han creado los materiales, y despuéslos grupos de cerramiento con los datos indicados en el apartado 2.3 Epidermis. Cabedestacar, que el valor de factor de resistencia a la difusión del vapor de agua μ, que noqueda definido en dicho apartado, se ha optado por introducir un valor similar al que seindica en la base de datos del propio programa para el mismo tipo de material.

Con respecto a la definición de las ventanas, se ha elegido un marco metálico, con roturade puente térmico mayor de 12 m. La permeabilidad al aire de las carpinterías, para unasobrepresión de 100 Pa, es de 27 m3/h·m2, cumpliendo con el límite para la zonaclimática C4.



Al no disponer de datos sobre los puentes térmicos, se ha optado por los valores pordefecto que ofrece el programa.

Para la definición geométrica del edificio, se han utilizado los planos del mismo enformato DXF. Puesto que el fichero DXF, contiene las dimensiones reales del edificio,no es necesario indicar las distancias entre los puntos. El polígono que define la formageométrica de los espacios, se crea con las medidas interiores en los cerramientosexteriores y la mediatriz de los parámetros interiores.

Para la introducción de la iluminación, además del dato w/m2, es necesario introducir elvalor de la eficiencia energética de iluminación, VEEI, del espacio y su valor límiteacorde al CTE - HE-3. El VEEI se mide en W/m² por cada 100 lux y se calcula como elcociente del producto de la potencia por cien, entre la superficie por la iluminancia mediahorizontal mantenida.

En nuestro caso, para el cálculo del VEEI, dado que no se tenía el dato de la iluminanciamedia horizontal mantenida, hemos elegido el valor recomendado por la norma UNE-EN 12464-1. En la tabla 17 se muestran los resultados obtenidos.

Zona Planta Actividad

Iluminación DemandaUNE-EN12464-1 VEEI VEEI límitePotencia

W W/m² LUX

Z0+01 Baja Sala de espera 468 7.20 100 7,32 4,5

Z0+02 Baja Oficinas 192 13.39 500 2,66 3,5

Z0+03 Baja Sala Juntas 384 20.51 500 4,04 3,5

Z0+04 Baja Oficinas 1536 11.06 500 2,19 3,5

Z0+05 Baja Oficinas 1640 15.42 500 3,05 3,5

Z0+06 Baja Aseos 408 15.78 100 16,09 4,5

Z0+07 Baja Escaleras 100 7.63 100 7,73 4,5

Z1+01 Primera Sala de espera 416 10.64 100 10,08 4,5

Z1+02 Primera Oficinas 192 13.39 500 2,66 3,5


Z1+04 Primera Aula formación 864 14.44 300 4,88 4



Z1+07 Primera Archivos 768 15.00 100 15,54 5

Z1+08 Primera Aseos 512 19.80 100 20,19 4,5

Z1+09 Primera Escaleras 100 7.63 100 7,73 4,5

Tabla 17. Valores de VEEI

A continuación se muestra en las figuras 19, 20 y 21 las vistas del edificio una vezfinalizado.



Figura 19. Vista fachada sur

Figura 20. Vista fachada noroeste

Figura 21. Vista fachada noreste



3.2. Definición de la instalación de climatizaciónLa segunda aplicación, CALENER-VYP, es la aplicación destinada a la definiciónde las instalaciones térmicas, así como de realizar los cálculos de los consumos, yde la Calificación Energética del Edificio. Es válido para cualquier edificio devivienda y pequeño o mediano terciario en el que la instalación de climatización,esté incluida en dicho programa. Permite la simulación horaria de una gran variedadde sistemas de refrigeración, calefacción y agua caliente sanitaria.

Cualquier instalación, está compuesta por un objeto que define el tipo de sistema,y éste, a su vez, contiene uno o varios objetos que definen los equipos y unidadesterminales que componen dicha instalación.

Para el modelado de la instalación del sistema autónomo a caudal de refrigerantevariable, hemos contado con la ayuda del programa CALENER-BD, que es unprograma de gestión de bases de datos para los programas CALENER-VYP yCALENER-GT. El programa permite seleccionar un conjunto de equipos y/ocomponentes de diferentes fabricantes y exportarlos, incluyéndolos en los archivosde entrada de los programas citados anteriormente.

Para introducir el sistema de climatización con esta herramienta, basta conseleccionar los equipos y ordenarlos en forma de un diagrama de árbol. Primero seselecciona la unidad exterior, en este caso el equipo reversible aire-refrigerante 30RYYQ de la marca Daikin. Una vez que se ha seleccionada dicha unidad, hay quecolgar de ésta las distintas unidades interiores VRV tanto de conductos (serieFXMQ) como de casette (serie FXFQ). Cabe destacar, que se modificada el nombrede los equipos seleccionados con el nombre de la zona a la que climatiza, para quesea más fácil relacionar las unidades terminales con las zonas.

Una vez que se exporta la instalación creada en CALENER-BD, aparecen la unidadexterior y las unidades interiores en el programa CALENER-VYP, con todas suspropiedades, excepto el caudal de ventilación, que introducimos su valor según lazona que vaya a climatizar. A continuación, se añade el objeto sistema del tipo“Sistema de climatización multizona de expansión directa” al cual añadimos elequipo exportado y asignamos a cada unidad terminal el espacio correspondiente.Este objeto se utiliza para definir los sistemas que proporcionan refrigeración y/ocalefacción a un conjunto de zonas, mediante unidades interiores en expansióndirecta conectadas, a través de tuberías de refrigerante, con una unidad exterior.Como se muestra en la figura 22, el sistema contiene una o más unidades interioresen expansión directa, cada una abasteciendo a una zona diferente, y una unidadexterior en expansión directa. Este sistema no es capaz de atender la inversiónsimultánea de carga.



Figura 22. Esquema de relación entre objetos del SIST_Multizona_ED

En CALENER-VYP el consumo eléctrico exportado es la suma del consumo de launidad exterior más el de los ventiladores de las unidades interiores, puesto que endicho programa, todo el consumo de los equipos, debe ser especificado en lapropiedad de la unidad exterior.

UT_ED_Unidadinterior 1

Zona 1

UT_ED_Unidadinterior n

Zona n

SIST_Multizona_ED

EQ_ED_Unidad exterior



4. Modelado en CALENER-GT

4.1. Definición geométrica, constructiva y operacional del edificio.La aplicación CALENER-GT, está destinada a la Calificación Energética de GrandesEdificios Terciarios. No es válida para la Calificación Energética de viviendas. Paradecidir qué edificios del sector terciario son grandes, hay que basarse en los tipos desistemas (alcance) del programa. Se recomienda el uso de CALENER-GT en aquellassituaciones en las que, debido al tipo de instalación térmica que tiene el edificio, nopuede usarse CALENER-VYP.

Para la definición del edificio, se realiza a partir de una serie de elementosfundamentales que se denominan objetos. En el programa existen cuatro árboles concarpetas de objetos diferentes, los cuales contienen conjuntos de objetos. Estos árbolesson los siguientes:

Componentes, objetos de carácter general que serán referenciados por otrosobjetos. Está formado por las siguientes carpetas:

o Datos generales: En este formulario se indica los datos del proyecto, latipología del edificio que en nuestro caso es de oficinas, la localizaciónque se comentó anteriormente en el capítulo de modelado enCALENER-VYP y energías renovables, que en nuestro caso no existen.

o Polígonos: Cuando la geometría procede de LIDER, los datos de lospolígonos no hace falta crearlo, ya vienen importados. También sepueden definir mediante las coordenadas x e y de los mismos. Ennuestro caso estaba definido mediante coordenadas, ya quecontábamos con el trabajo fin de grado “Análisis Energético de un edificiode oficinas” realizado por el alumno Juan Pablo López Cabeza, tal comose comentó en el apartado antecedentes.

o Elementos constructivos: Se define tanto los cerramientos comoparticiones interiores de la envolvente térmica del edificio. Primeramentese han creado los materiales, y después los grupos de cerramiento conlos datos indicados en el apartado 2.3 Epidermis. En esta aplicación, losdatos que solicita el programa para definir un material son el espesor,conductividad, densidad y calor específico. No solicita el valor del factorde resistencia a la difusión del vapor de agua como en el programaCALENER-VYP.

o Horarios: Estos objetos, son extraordinariamente importantes, ya quedefinen los perfiles de variación a lo largo del tiempo de muchasvariables, como son la ocupación, infiltración, funcionamiento de losventiladores, temperatura de consigna, etc. Posteriormente secomentará como se definen dichos horarios.

Geometría, conjunto de objetos que definen la epidermis del edificio y losobstáculos remotos. Se definen los parámetros geométricos de los espacios ycerramientos para la definición 3D del edificio.



Subsistemas primarios, objetos relativos a dicho subsistema como bombas,circuitos hidráulicos, plantas enfriadoras, calderas, generadores de ACS, torresde refrigeración, equipos de cogeneración y alimentación de agua bruta.

Subsistemas secundarios, objetos relativos a dicho subsistema como lasunidades de tratamiento de aire y las características de las zonas.

4.1.1. HorariosEn este apartado se van a mostrar los distintos horarios que son necesarios definir paracada una de las zonas en las que hemos divido nuestro edificio. En este edificio, seaplicarán los mismos horarios de ocupación, iluminación y equipos en todas las zonas.Además, es necesario definir un horario de infiltraciones y de funcionamiento de losequipos de climatización para poder calificar energéticamente el edificio.

En el programa CALENER-GT, la generación de un horario anual se realiza de abajo aarriba. Primero se definen los horarios diarios, después éstos se utilizan para construirlos horarios semanales, y los semanales se combinan formando un horario anual.

Los horarios de ocupación, iluminación y equipos son horarios del tipo fracción, loscuales especifican hora a hora la fracción correspondiente a los valores máximos decargas internas tenidas en cuenta para cada una de las zonas del edificio.

El horario de infiltración también es del tipo fracción, aunque en este caso sólo seconsidera como valores para el mismo 0 o 1, siendo 0 cuando los sistemas funcionan yno se produce infiltración, y 1 cuando no funciona el sistema y se produce la infiltraciónde aire.

El horario de funcionamiento de los equipos de climatización que abastecen a cada unade las zonas son del tipo todo/nada. En este caso, sólo se especifica si para cada horadel año el equipo está funcionando o no. Se considera que el equipo está funcionandocuando los ventiladores de los mismos están en marcha.

Más adelante, se muestra una tabla que recoge los diferentes horarios para cada unade las zonas del edificio que estamos estudiando. La explicación de cada uno de estoshorarios se realiza a continuación.

Horario de ocupación

La definición de los horarios en general, y en particular de los horarios de ocupación y,como se verá más adelante, de iluminación y equipos, es una de las tareas másimportantes de cara a la simulación, puesto que éstos determinan el nivel de cargasinternas del edificio.

El valor hora a hora, a lo largo de todo el año de cada uno de los horarios no sueleaparecer en la mayoría de los proyectos de climatización, por lo que se convierte en unalabor importante a realizar por la persona encargada de la simulación del proyecto.

El horario de ocupación del centro del Servicio Extremeño Público de Empleo es comúna todos los espacios de dicho edificio. Está compuesto por dos horarios diarios deocupación, uno para los días laborales, en el que el centro permanece abierto de 8 a



15, y otro para los días festivos, en el que está cerrado. Todo el año se consideran díaslaborables de lunes a viernes.

Horario de iluminación

Los horarios de iluminación, es igual que el de ocupación, y es común a todos losespacios de dicho edificio.

Horario de equipos

El horario de los equipos es idéntico al horario descrito anteriormente, por lo que no esnecesario describirlo nuevamente.

Horario de funcionamiento

El horario de funcionamiento de los equipos de climatización hace referencia a losmomentos concretos en los que éstos están funcionando. Son horarios del tipo“todo/nada”, y al igual que en los casos anteriores, también se encuentran sometidos almismo tipo de consideraciones.

En nuestro edificio se define un solo tipo de horario para el funcionamiento de losventiladores de los sistemas de climatización. Dicho horario de funcionamiento arrancauna hora antes de la apertura del edificio y finaliza a la hora que se cierra el edificio delunes a viernes.

Horarios de infiltración

Como se ha mencionado anteriormente, en todas las zonas del edificio, se haconsiderado 1 renovaciones por hora cuando el equipo de climatización de la zona noestá funcionando.

En el programa CALENER-GT, con objeto de calificar el edificio que estamosestudiando, se han introducido dos horarios de infiltraciones. El primero para losespacios acondicionados y el segundo para los no acondicionados.

Horario Lamas

Debido a los elementos de sombreamiento que poseen las ventanas, en concreto losmuros cortina con orientación este y oeste, se ha creado un horario que disminuye lafracción solar que incide por dichos huecos. Se ha puesto una disminución de incidenciasolar del 50 % por lo que dicho horario tiene una fracción de 0.5.

Este horario está activo todo el año, tanto por la noche como por el día, aunque sólo esefectivo cuando la radiación solar incide sobre los huecos de estas ventanas.

Horario Cortinas

Otro horario adicional creado es el de las cortinas. Se supone que las ventanas que notienen el control solar mencionado en el horario anterior, poseen unas cortinas. Dichascortinas están cerradas los meses de verano, cuando la radiación solar supone unaumento en la refrigeración (verano) y están abiertas cuando es útil esta radiación, es



decir, periodo de calefacción. El valor asignado de la radiación solar se estima en un40%, por lo que este horario tiene un valor de 0.6.

Este horario está activo los meses que la instalación funciona en régimen derefrigeración y está inactivo los meses que funciona en calefacción.

Horario de consigna del termostato

Este define el horario diario del termostato en régimen de verano o en régimen deinvierno durante un día laboral. Es de tipo temperatura, con un valor de 24º pararefrigeración y 21º para calefacción.

A continuación, en la tabla 18 se muestra los horarios de funcionamiento anteriormentecomentados.

HD_OCU_EQUIP_LAB

Hora 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23

Fracción 0 0 0 0 0 0 0 0 0.2 0.9 0.95 0.9 0.9 0.8 0.2 0 0 0 0 0 0 0 0 0

HD_ILU_LAB

Hora 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23

Fracción 0 0 0 0 0 0 0 0 0.2 0.9 0.95 0.9 0.9 0.8 0.2 0 0 0 0 0 0 0 0 0

HD_INF_LAB

Hora 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23

Fracción 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1

HD_FUN_LAB

Hora 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23

Todo/nada 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0

HD_CON_24

Hora 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23

Temperatura 24 24 24 24 24 24 24 24 24 24 24 24 24 24 24 24 24 24 24 24 24 24 24 24

HD_CON_21

Hora 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23

Temperatura 21 21 21 21 21 21 21 21 21 21 21 21 21 21 21 21 21 21 21 21 21 21 21 21

HD_LAMAS

Hora 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23

Multiplicador 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5

HD_CORTINA CERRADA

Hora 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23

Multiplicador 0.6 0.6 0.6 0.6 0.6 0.6 0.6 0.6 0.6 0.6 0.6 0.6 0.6 0.6 0.6 0.6 0.6 0.6 0.6 0.6 0.6 0.6 0.6 0.6

HD_CORTINA ABIERTA

Hora 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23

Multiplicador 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

Tabla 18. Horarios



4.1.2. GeometríaLa entrada de la geometría edificatoria se realiza en el árbol “Geometría”. Se empiezacreando la planta del edificio, y a continuación, se crean los espacios con todos suscomponentes y a continuación se indica el tipo de espacio.

En la pestaña “Ocupación, equipos e infiltración”, se define la carga de ocupaciónintroduciendo el valor de área (m²) por persona que hay en cada espacio, así como lapotencia sensible y latente considerada por persona y el horario de ocupación. Tambiénhay que indicar el dato de fuentes internas de calor e infiltración junto con su horario.

En la pestaña “Iluminación artificial y natural”, se define los w/m² instalados, el horariode iluminación, el tipo de luminaria así como el valor de la eficiencia energética deiluminación, y su valor límite acorde al CTE-HE-3, al igual que en el programaCALENER-VYP.

A continuación se muestra en las figuras 23, 24 y 25 las vistas del edificio una vezfinalizado.

Figura 23. Vista norte

Figura 24. Vista suroeste



Figura 25. Vista oeste

4.2. Definición de la instalación de climatizaciónComo se comentó anteriormente, la instalación de climatización en CALENER-GT sedivide en subsistemas primarios y subsistemas secundarios.

En este programa existe una relación biunívoca entre espacio y zona, es decir a cadazona le corresponde un sólo espacio.

Una instalación de climatización que no utilice el agua como fluido calorportador (norequiere la definición de ningún circuito hidráulico) sólo está formada por subsistemassecundarios. Por tanto, todos los equipos autónomos en los que se enfría aire mediantela expansión directa de un refrigerante, se definen a partir de los subsistemassecundarios únicamente.

Para el modelado de la instalación del sistema autónomo a caudal de refrigerantevariable, también se ha utilizado el programa CALENER-BD comentado anteriormente.

Una vez que se exporta la instalación creada en el programa CALENER-BD, apareceen el programa CALENER-GT los subsistemas creados y dependientes de ellos unaszonas creadas automáticamente. En este programa el consumo eléctrico de losventiladores y de la producción térmica, se exportan por separado, y no la suma deambos, como en el programa CALENER-VYP. A continuación hay que asignar a estaszonas, los espacios correspondientes y completar el horario de funcionamiento delequipo, las temperaturas de consigna de los termostatos y el caudal de aire exterior decada una de las unidades interiores.

Hay que destacar que con CALENER-BD sólo se instala la parte de climatización quetiene los equipos VRV. En nuestro caso, los sistemas de ventilación o extracción seintroducen como subsistemas de sólo ventilación. El valor importante, es el consumo delos ventiladores. Los datos de este subsistema son el horario de funcionamiento, elcaudal y la potencia de los ventiladores. Para ello, se crean, las zonas noacondicionadas y los subsistemas VENT_0+06 y VENT_1+08, para los aseos,CAJA_VENT_1 y CAJA_VENT_2 para la ventilación de la planta baja y primera yEXTR_1 y EXTR_2, para la extracción de dichas plantas.



Los subsistemas de ventilación y extracción de las plantas baja y primera se unen aunos espacios ficticios, que se denominarán espacios de aire primario. Esto es debidoa que sólo interesa el efecto de los ventiladores ya que como se ha comentadoanteriormente, la carga térmica debida a la introducción de aire del exterior se tiene encuenta en la descripción de las zonas.

Los espacios de aire primario son ficticios, con unas dimensiones de 1 m³ y sin ningúntipo de cargas internas. Una vez creados estos espacios, se crean las zonas, que sólodeben contener los caudales de aire y potencias de ventiladores y se conectan a susrespectivos subsistemas.

En la figura 26, se muestra la relación entre el subsistema, espacio y zona.

Figura 26. Esquema subsistemas secundarios VRV

VRV_0+01

ZON_0+01

E_0+01

VRV_1+06

ZON_1+06

E_1+06

ZON_0+06666

E_0+06

VENT_1+08 ZON_1+08

E_1+08

CAJA_VENT_1

ZON_AP_1

E_AP_1

CAJA_VENT_2

ZON_AP_2

E_AP_2

EXTR_1 ZON_AP_3

E_AP_3

EXTR_2 ZON_AP_4

E_AP_4

VENT_0+06



5. Análisis y comparativa de los resultados obtenidos

Una vez que se ha descrito el edificio y sus instalaciones de climatización, así como sumodelado en CALENER-VYP y CALENER-GT, a continuación se indican los resultadosobtenidos en ambos programas. Hay que puntualizar, que las cargas a las que estásometido el edificio en estudio, para la simulación en CALENER-GT y CALENER-VYP,no son iguales. Esto se debe, a que la entrada de datos en los programas no sonidénticas.

En primer lugar, se muestra en la tabla 19, el cuadro de superficies por espacios,obtenidos por ambos programas y su comparación con los valores del proyecto.

Zonaproyecto

Área EspacioCALENER-

VYP

Área EspacioCALENER-

GT

ÁreaPlanta Actividad Acondicionada

(m²) (m²) (m²)

Z0+01 65.0 P01-E01 63.95 E_0+01 65.01 Baja Sala deespera Si

Z0+02 14.3 P01-E02 14.46 E_0+02 14.34 Baja Oficinas Si

Z0+03 18.7 P01-E03 19.03 E_0+03 18.72 Baja Sala Juntas Si

Z0+04 138.9 P01-E04 140.19 E_0+04 138,92 Baja Oficinas Si

Z0+05 106.4 P01-E05 107.54 E_0+05 106.37 Baja Oficinas Si

Z0+06 25.9 P01-E06 25.36 E_0+06 25.86 Baja Aseos No

Z0+07 13.1 P01-E07 12.94 E_0+07 13.1 Baja Escaleras No

Z1+01 39.1 P02-E01 41.27 E_1+01 39.11 Primera Sala deespera Si

Z1+02 14.3 P02-E02 14.46 E_1+02 14.34 Primera Oficinas Si


Z1+04 59.8 P02-E04 59.0 E_1+04 59.85 Primera Aulaformación Si



Z1+07 51.2 P02-E07 49.41 E_1+07 5.2 Primera Archivos No

Z1+08 25.9 P02-E08 25.36 E_1+08 25.86 Primera Aseos No

Z1+09 13.1 P02-E09 12.94 E_1+09 13.1 Primera Escaleras No

Z2+01 82.6 P03-E01 75.77 E_2+01 82.59 Segunda Almacén No

Tabla 19. Comparativa de cuadro de superficies

Como se puede observar, el método de introducción por coordenadas para la creaciónde los polígonos utilizado en CALENER-GT, es más exacto que el que se ha utilizadoen LIDER, a través de marcar los puntos por el interior, directamente en el plano DXF,cargado previamente con las dimensiones reales del edificio. La superficie total deledificio en CALENER-GT resulta 824,63 m2, mientras que en CALENER-VYP 819,77m2. La diferencia es de 4,86 m2, lo que supone un error muy pequeño de 0,59 % conrespecto a la superficie total del edificio.

En la tabla 20 se muestra la transmitancia térmica de cada uno de los cerramientos quese han creado.



U Coeficientes de transmitancia térmica U (w/m2K)

Muro exterior Tabiqueinterior

Forjadointerior Cubierta Suelo

CALENER-VYP 0,64 2,6 2,36 0,38 0,49

CALENER -GT 0,64 2,11 1,95 0,38 0,5Tabla 20. Coeficientes de transmitancia térmica U (w/m2K)

Se observa que existe una diferencia en los cerramientos interiores, aunque se handefinido con las mismas características. La única diferencia, tal cómo se comentóanteriormente, es que en CALENER-VYP, solicita el valor μ del factor de resistencia ala difusión del vapor de agua, mientras que en CALENER-GT, no se introduce este dato.

En este capítulo, también se realiza un análisis del consumo energético, de la energíatérmica suministrada por los equipos de climatización, así como de la CalificaciónEnergética obtenida. La mayor parte de los resultados que se indican, se han obtenidode la aplicación informática PostCALENER. Dicha aplicación es un software paragestionar la inclusión de soluciones singulares y capacidades adicionales relativas ainstalaciones y sistemas en CALENER-VYP y CALENER-GT.

Cabe destacar, que todos los datos de consumo, energía térmica y emisiones indicados,son en base anual, y que la superficie usada para obtener los valores específicos,incluye los espacios acondicionados y no acondicionados del edificio.

5.1. Consumo eléctrico de energía finalEn el edificio estudiado, sólo existe una fuente de energía empleada que es la energíaeléctrica ya que todos los equipos se abastecen mediante esta fuente de energía.

En este apartado, se analiza el consumo eléctrico del edificio. Primeramente, serealiza el análisis del consumo de energía final de todas las instalaciones, yposteriormente se desglosa por servicios de iluminación y climatización, así como lavariación mensual de los mismos.

5.1.1. Resultados anualesA continuación, se muestran una serie de gráficos dónde se reflejan los consumos deenergía total y por servicios.



Gráfico 1. Consumo total de energía eléctrica final

Como se puede observar, el consumo del edificio modelado en CALENER-VYP es un14 % superior que en CALENER-GT. A continuación, se muestra en el gráfico 2 y 3 elporcentaje de consumo por servicios.

Gráfico 2. Contribución al consumo total por servicios en CALENER-VYP

Gráfico 3. Contribución al consumo total por servicios en CALENER-GT

41%59%

CALENER- VYPClimatización (Kwh/m2) Iluminación (kwh/m2)

CALENER- VYP CALENER-GTConsumo total

Kwh/m2 50,52 43,35

38

40

42

44

46

48

50

52

66%

34%

CALENER-GTClimatización (Kwh/m2) Iluminación (kwh/m2)



En el gráfico 4, se indica el valor del consumo en ambos programas por servicios.

Se observa que la contribución al consumo total por servicios es muy diferente en ambosprogramas. En CALENER-VYP, el mayor porcentaje del consumo se debe a lailuminación, mientras que en CALENER-GT, se debe a la climatización. Esto es debidoa que en CALENER-VYP, no se ha creado un horario para la iluminación como enCALENER-GT que es de tipo fracción, es decir, la iluminación no está funcionando al100% durante la jornada de trabajo, como en el caso de CALENER-VYP. Y aunque, elhorario de ocupación y equipos tampoco están funcionando al 100%, pero en este casolas cargas que se utilizan para la simulación en ambos programas son diferentes, nocomo en el caso de iluminación, ya que la entrada de datos no son iguales.

Gráfico 4. Consumo de energía final por servicios

Como se ha comentado anteriormente, existe una gran diferencia en el consumo deiluminación, sin embargo en climatización no es tan significativo, siendo mayor enCALENER-GT. Para analizar este consumo, en el gráfico 5, se muestra la contribuciónde los diferentes subsistemas. Hay que puntualizar que en CALENER-GT, el consumodel subsistema de transporte de aire, queda desglosado, mientras que en CALENER-VYP no, por lo que el consumo de calefacción y refrigeración en CALENER-GT, es elresultado de la suma del dato de transporte de aire y producción de calor o frio. Lacontribución de cada subsistema en el consumo total en climatización en CALENER-GT, se muestra en el gráfico 6.

Climatización (Kwh/m2) Iluminación (kwh/m2)CALENER- VYP 20,8 29,63CALENER-GT 25,44 14,53

0

5

10

15

20

25

30

35

Consumo de energía final por servicios



Gráfico 5. Consumo de climatización por subsistemas

Gráfico 6. Consumo de climatización por subsistemas en CALENER-GT

Se observa, que tanto el consumo en calefacción como en refrigeración son mayoresen CALENER-GT, siendo esta diferencia mayor en refrigeración que supone un 35%más en CALENER-GT, frente al 22 % en calefacción. En el gráfico 6 se observa que elsubsistema que supone una mayor contribución al consumo en climatización es eltransporte de aire. La influencia de dicho consumo es más importante, en el periodo derefrigeración.

5.1.2. Resultados mensualesAl igual que en el apartado anterior, se muestran una serie de gráficos dónde sereflejan los consumos de energía total y por servicios, pero desglosado por meses.

Refrigeración (Kwh/m2) Calefacción (Kwh/m2)CALENER- VYP 7,29 13,6CALENER-GT 11,22 17,61

02468

101214161820

Consumo de energía final en climatización porsubsistema

38%

16%

46%

Prod. Calor (Kwh/m2) Prod. Frio (Kwh/m2) Tr. Aire (Kwh/m2)



Gráfico 7. Estacionalidad del consumo de energía total

En el gráfico 7, se observa que el consumo de energía total en CALENER-VYP, esmayor que en CALENER-GT durante todos los meses del año, excepto el mes de mayoy octubre que incluso es algo menor. Además, esta diferencia es menor durante losmeses en los que la temperatura exterior es más suave, que son los que el edificiorequiere menor consumo en producción de frío o calor.

En el gráfico 8, se indica el valor del consumo en ambos programas por servicios y pormeses.

Gráfico 8. Estacionalidad de consumo por servicios

Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Sept Oct Nov DicCALENER-VYP 5,6 4,63 4,66 3,6 2,8 3,78 4,72 4,71 3,68 2,56 4,47 5,31CALENER-GT 4,93 3,95 3,90 3,24 2,95 3,13 3,76 3,67 2,95 2,98 3,68 4,20

0

1

2

3

4

5

6Consumo de energía total en Kwh/m2

Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Sept Oct Nov DicIlum. CALENER-VYP 2,56 2,27 2,56 2,37 2,56 2,46 2,46 2,56 2,37 2,56 2,46 2,46Ilum. CALENER-GT 1,26 1,15 1,26 1,15 1,26 1,20 1,26 1,26 1,15 1,26 1,20 1,09Climat. CALENER-VYP 3,04 2,36 2,11 1,23 0,25 1,32 2,26 2,15 1,31 0 2,01 2,85Climat. CALENER-GT 3,67 2,80 2,64 2,10 1,69 1,93 2,50 2,41 1,81 1,72 2,48 3,10

0

0,5

1

1,5

2

2,5

3

3,5

4 Consumo de energía final por servicios Kwh/m2



Se observa, que en ambos programas, el consumo de iluminación permaneceprácticamente constante durante todo el año, y siempre es mayor en CALENER-VYP.Sin embargo, el consumo de climatización varía mucho durante el mismo, y siempre esmayor en CALENER-GT. Aunque sigue la misma tendencia en ambos programas, ladiferencia entre ambos, es mayor en los meses de mayo y octubre que las temperaturasexteriores son más suaves.

En el gráfico 9, se indica el valor del consumo en ambos programas por subsistema ypor meses. En el caso de CALENER-GT, también se ha desglosado por subsistema detransporte de aire, producción de calor y frío.

Gráfico 9. Estacionalidad por subsistemas

Se observa, que el consumo por transporte de aire en CALENER-GT, es prácticamenteconstante a lo largo de todo año, ya que sólo depende del horario de funcionamientocreado. Durante los meses de mayo y octubre, la mayor parte del consumo declimatización es debido al transporte de aire y se requiere de producción de frío y calor,mientras que en CALENER-VYP el consumo es prácticamente nulo. Comoconsecuencia de esto, se observa que el consumo en transporte de aire en CALENER-VYP, es proporcional a la producción de frío o calor. Por ello, la diferencia de consumoen ambos programas es mayor en régimen de refrigeración, porque el consumo para laproducción de frío es menor que la producción de calor, y con ello, la del transporte deaire.

Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Sept Oct Nov DicTr. Aire CALENER-GT 1,15 1,04 1,15 1,04 1,15 1,09 1,15 1,15 1,04 1,15 1,09 0,99Pr. Frío CALENER-GT 0,00 0,00 0,00 0,00 0,22 0,82 1,34 1,25 0,76 0,20 0,00 0,00Pr .Calor CALENER-GT 2,52 1,76 1,49 1,05 0,32 0,01 0,00 0,00 0,00 0,37 1,37 2,11Calef. CALENER-VYP 3,04 2,36 2,11 1,23 0 0 0 0 0 0 2,01 2,85Calef. CALENER-GT 3,67 2,80 2,64 2,09 0,90 0,00 0,00 0,00 0,00 1,14 2,47 3,10Refrig.CALENER-VYP 0 0 0 0 0,25 1,32 2,26 2,15 1,31 0 0 0Refrig.CALENER-GT 0,00 0,00 0,00 0,00 0,80 1,91 2,50 2,41 1,80 0,59 0,00 0,00

0,00

0,50

1,00

1,50

2,00

2,50

3,00

3,50

4,00

Consumo de energía final por subsistemas Kwh/m2



5.2. Energía térmica total suministradaEn este apartado se analiza la energía térmica total suministrada por los equipos declimatización. Primeramente, se realiza el análisis de la energía térmica totalsuministrada en el año, para después ver la variación mensual de la misma.

5.2.1. Resultados anuales

Gráfico 10. Energía térmica total suministrada

En el gráfico 10, se observa que la energía térmica suministrada en CALENER-VYP esmayor que en CALENER-GT, en concreto un 21,7% mayor, sobre todo en régimen derefrigeración. Este resultado es opuesto al que vimos en los gráficos 3 y 4, dónde elconsumo en climatización es superior en CALENER-GT. Este resultado es debido a locomentado anteriormente, en el que en CALENER-VYP, el consumo por transporte deaire no se contabiliza por separado, y el valor calculado es proporcional a la produccióntérmica. Por ello, aunque el consumo en climatización sea menor en CALENER-VYP, laenergía térmica suministrada por los equipos es mayor, porque el consumo entransporte de aire es menor que en CALENER-GT.

5.2.3. Resultados mensualesEn el gráfico 11, se muestra como varía la energía térmica suministrada por cada mesdel año.

Energ. Frigorifica Energ. Calorífica Total Energ.Suministrada

CALENER-VYP 30,01 36,19 66,20CALENER- GT 19,97 31,31 51,28

0,00

10,00

20,00

30,00

40,00

50,00

60,00

70,00Energía térmica suministrada Kwh/m2



Gráfico 11. Estacionalidad de la energía térmica suministrada.

Se observa que durante todos los meses la energía térmica suministrada en CALENER-VYP, es mayor que en CALENER-GT, excepto en los meses de abril, mayo y octubrecuando las temperaturas exteriores son más suaves.

5.3. Calificación EnergéticaLa Calificación Energética de un edificio, es un procedimiento que permite determinar lacalidad energética del edificio por comparación con otros. Para ello es necesario:

Definir un indicador de eficiencia energética (IEE). Disponer de una herramienta para el cálculo del indicador. Elegir un escenario de comparación. Asignar una etiqueta.

El (IEE) para la Calificación en España de los edificios terciarios, se define como lasemisiones de CO2 (Kg CO2/m2) debidas al consumo para los servicios de agua calientesanitaria, iluminación y climatización. El programa informático para el cálculo delindicador, como hemos comentado en capítulos anteriores, es CALENER-VYP paraviviendas y pequeños terciarios, y CALENER-GT para edificios terciarios.

El escenario de comparación para los edificios terciarios, es un edificio de referenciaque tenga:

La misma geometría y el mismo uso. La epidermis exigida en el HE-1 del “Código Técnico de la Edificación”, y los

sistemas exigidos por el “Reglamento de las Instalaciones Térmicas de losEdificios”.

La escala de Calificación en los edificios terciarios es autorreferente y se obtienerelacionando las emisiones de CO2 del edificio objeto con el edificio de referencia.

IC=IEEEO/IEEER

Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Sept Oct Nov DicTotal CALENER-GT Qf 0,00 0,00 0,00 0,01 0,61 3,43 6,46 5,91 3,01 0,54 0,00 0,00Total CALENER- GT Qc 7,78 5,25 4,06 2,59 0,49 0,01 0,00 0,00 0,00 0,71 3,85 6,58Total CALENER- VYP Qf 0,00 0,00 0,00 0,00 0,10 5,55 9,95 9,47 4,94 0,00 0,00 0,00Total CALENER- VYP Qc 9,63 6,80 5,02 0,96 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 4,86 8,93

0,00

2,00

4,00

6,00

8,00

10,00

12,00 Energía térmica suministrada Kwh/m2



Para los edificios terciarios, la letra se obtiene con una tabla fija que se muestra acontinuación.

Figura 26. Índices de Calificación Energética

En el gráfico 12, se muestra el resultado de las emisiones CO2 (Kg CO2/m2) del edificioobjeto y el de referencia, para los servicios de climatización e iluminación, y en el gráfico13, los Índices de Calificación. El valor de éstos índices son similares en ambosprogramas, resultando la misma Calificación Energética, excepto en la demanda decalefacción del edificio y la instalación de climatización, resultando ésta más eficienteenergéticamente en el programa CALENER-VYP.

Gráfico 12. Emisiones de CO2 (Kg CO2/m2) por servicio

CALENER-VYPEdificio Objeto

CALENER-VYPEdificio deReferencia

CALENER-GTEdificio Objeto

CALENER-GTEdificio deReferencia

Iluminación 19,23 18,83 9,32 9,07Climatización 13,56 22,12 18,51 23,14

05

1015202530354045

Emisiones de KgCO2/m2



LETRA CALENER-VYP B D C C C

LETRA CALENER-GT C D D C C

Gráfico 13. Calificación Energética

Climatización Iluminación DemandaCalef.

DemandaRefrig. Total

CALENER-VYP 0,61 1,02 0,96 0,8 0,8CALENER-GT 0,8 1,03 1,18 0,67 0,82

0

0,2

0,4

0,6

0,8

1

1,2

1,4Índice de Calificación Energética



6. Ajustes en el modelado del edificio en el programaCALENER-GT

Como se ha visto en capítulos anteriores, en el programa CALENER-GT se requiere dela introducción de un número mayor de datos. Como consecuencia, la comparación delos resultados obtenidos, no se ha realizado con las mismas condiciones.

En concreto, en el programa CALENER-VYP, no se ha introducido ningún horario, nitampoco los valores exactos de ocupación y potencia de equipos instalados en cadauno de los espacios. Sólo se ha podido elegir, el tipo de uso que tiene los datos mássimilares a los del edificio en estudio. Además, tampoco se ha podido modelar elsubsistema de sólo ventilación, por lo que el consumo eléctrico de los ventiladores delos recuperadores de calor y los extractores de los baños, no queda reflejado en losresultados. Por ello, se ha optado en ajustar los datos de entrada en el programaCALENER-GT, para que sean similares a los del programa CALENER-VYP, ya que esteúltimo no permite realizar dicho ajuste.

En este capítulo se indica los ajustes realizados en la entrada de datos del programaCALENER-GT. Para saber qué ajustes se tienen que realizar, se ha utilizado eldocumento reconocido “Condiciones de aceptación de procedimientos alternativos aLIDER Y CALENER. Anexos” y los datos reflejados en el fichero de extensión CTE, quegenera el programa CALENER-VYP. En este documento se indican las condicionesoperacionales que utiliza dicho programa en la simulación.

A continuación, se muestran las tablas, en las que se indican las condicionesoperacionales para cada tipo de uso que se ha elegido. También se especifica, que seconsidera régimen de verano y régimen de invierno. En concreto, se considera verano,desde el último domingo de marzo al último sábado de octubre. El resto, se considerainvierno.



Tabla 21. Condiciones operacionales para edificios no residenciales intensidad baja 8 horas.



Tabla 22. Condiciones operacionales para edificios no residenciales intensidad media 8 horas.



Tabla 23. Condiciones operacionales para edificios no residenciales intensidad alta 8 horas.

A la vista de estos datos, hay que realizar los siguientes ajustes.

6.1. Consigna del termostatoLa temperatura de consigna alta y baja de los termostatos son 25ºC y 20ºCrespectivamente, por lo que modificamos los horarios de consigna de los termostatosal valor mostrado en la tabla 24.

HD_CON_25

Hora 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23

Temperatura 25 25 25 25 25 25 25 25 25 25 25 25 25 25 25 25 25 25 25 25 25 25 25 25

HD_CON_20

Hora 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23

Temperatura 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20

Tabla 24. Horario de temperatura de consiga del termostato ajustado.



6.2. Carga interna debida a la ocupación y equiposLa carga interna debida a la ocupación y equipos requiere de dos ajustes.

Se modifica el horario, la ocupación y encendido de los equipos permanecen al100%, de 7 a 15 horas de lunes a sábados, al valor que se muestra en la tabla25.

HD_OCU_EQUIP_LAB

Hora 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23

Fracción 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0

Tabla 25. Horario de ocupación y equipos ajustado. Se modifica el valor de ocupación y potencia de los equipos. En este punto, cabe

destacar, que los valores indicados en el documento reconocido “Condicionesde aceptación de procedimientos alternativos a LIDER Y CALENER. Anexos” ylos datos reflejados en el fichero extensión CTE, que genera el programaCALENER-VYP, no son exactamente iguales. Se ha optado por los valores dedicho fichero, en el que se especifica el (área/ocup), la carga latente y sensiblepor persona, los (w/m2) de equipos y su fracción sensible y latente. En la tabla26, se muestra el resultado.

Ocupación Equipos

Act. Áream² Int. área/ocup Personas Sensible

W/perSensible(w/m2)

LatenteW/per

latente(w/m2) (w/m2)

Fracc.sensible

(%)

Fracc.latente

(%)

Sala deespera 65,01 Media 12,00 5,42 72 6,00 45.42 3,79 4,50 90,00 10,00

Oficinas 14,34 Alta 7,20 1,99 72 10,00 45.42 6,25 7,50 90,00 10,00

SalaJuntas 18,72 Alta 7,20 2,60 72 10,00 45.42 6,25 7,50 90,00 10,00

Oficinas 138,92 Alta 7,20 19,29 72 10,00 45.42 6,25 7,50 90,00 10,00

Oficinas 106,37 Alta 7,20 14,77 72 10,00 45.42 6,25 7,50 90,00 10,00

Aseos 25,86 Baja 36,00 0,72 72 2,00 45.42 1,25 1,50 90,00 10,00

Escaleras 13,1 Baja 36,00 0,36 72 2,00 45.42 1,25 1,50 90,00 10,00

Sala deespera 39,11 Alta 7,20 5,43 72 10,00 45.42 6,25 7,50 90,00 10,00

Oficinas 14,34 Alta 7,20 1,99 72 10,00 45.42 6,25 7,50 90,00 10,00

Oficinas 78,82 Alta 7,20 10,95 72 10,00 45.42 6,25 7,50 90,00 10,00

Aulaformación 59,85 Alta 7,20 8,31 72 10,00 45.42 6,25 7,50 90,00 10,00

Oficinas 30,69 Alta 7,20 4,26 72 10,00 45.42 6,25 7,50 90,00 10,00

Oficinas 46,75 Alta 7,20 6,49 72 10,00 45.42 6,25 7,50 90,00 10,00

Archivos 51,2 Baja 36,00 1,42 72 2,00 45.42 1,25 1,50 90,00 10,00

Aseos 25,86 Baja 36,00 0,72 72 2,00 45.42 1,25 1,50 90,00 10,00

Escaleras 13,1 Baja 36,00 0,36 72 2,00 45.42 1,25 1,50 90,00 10,00

Máquinasy almacén 82,59 Baja 36,00 2,29 72 2,00 45.42 1,25 1,50 90,00 10,00

Tabla 26. Valores de ocupación y equipos ajustados



6.3. IluminaciónLa iluminación del edificio, permanece encendida el 100% de 7 a 15 horas, de lunes asábado, por lo que el horario de iluminación se modifica al valor que se muestra en latabla 27.

HD_ILU_LAB

Hora 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23

Fracción 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0

Tabla 27. Horario de iluminación diario laboral ajustado.

6.4. InfiltracionesCon respecto al horario de las infiltraciones se modifica al valor indicado en el ficheroextensión CTE. En la tabla 28 se muestra el nuevo horario.

HD_INF_LAB

Hora 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23

Fracción 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

HD_INF_FEST

Hora 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23

Fracción 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

Tabla 28. Horario de infiltración ajustado

6.5. Lamas y cortinasCon respecto a los horarios de lamas y cortinas, puesto que en CALENER-VYP noexisten, se modifican a los siguientes valores.

HD_LAMAS

Hora 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23

Multiplicador 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

HD_CORTINA CERRADA

Hora 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23

Multiplicador 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

Tabla 29. Horario de lamas y cortinas ajustado

6.6. Funcionamiento de los equipos de climatizaciónEl horario de funcionamiento es de 7 a 15 horas, de lunes a sábado, por lo no semodifica, pero sí el semanal, puesto que el sábado se considera laborable.

6.7. Disponibilidad de refrigeración y calefacciónHay que definir dos horarios, uno de disponibilidad de frío y otro de disponibilidad decalor. Como vimos anteriormente, se considera verano los meses de abril a octubre,ambos inclusive, el resto se considera invierno. Sin embargo, en los resultadosobtenidos en el CALENER-VYP, los meses de abril y octubre, también se considerainvierno, por lo que optamos por esta opción, para que las simulaciones en ambosprogramas resulten similares. En la tabla 30 se muestra dicho horario.



HD_ON FRIO

Hora 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23

Todo/nada/temp 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0

HD_ON CALOR

Hora 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23

Todo/nada/temp 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0

HD_OFF

Hora 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23

Todo/nada/temp 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

Tabla 30. Horario de disponibilidad de refrigeración y calefacción

6.8. Subsistema de ventilaciónPor último, se eliminan los equipos de sólo ventilación, puesto que no existen enCALENER-VYP. Para ello, primeramente eliminamos las zonas de aire primario,asignamos las zonas correspondientes a los baños a cualquier subsistema y eliminamoslos subsistemas de recuperadores de calor y los extractores.



7. Análisis y comparativa de los resultados obtenidosuna vez ajustado el modelado del edificio enCALENER-GT

Una vez que se han descrito los ajustes realizados en la entrada de datos del programaCALENER-GT, a continuación, se indican los resultados obtenidos en ambosprogramas. Hay que puntualizar, que en este caso las cargas a las que está sometidoel edificio en estudio, para la simulación en CALENER-GT y CALENER-VYP, sí soniguales.

En este capítulo, también se realiza un análisis del consumo energético, de la energíatérmica suministrada por los equipos de climatización, así como de la CalificaciónEnergética obtenida. Como se comentó anteriormente, la mayor parte de los resultadosque se indican, se han obtenido de la aplicación informática PostCALENER.

Al igual que en el capítulo 5, todos los datos de consumo, energía térmica y emisionesindicados, son en base anual, y la superficie usada para obtener los valores específicos,incluye los espacios acondicionados y no acondicionados del edificio.

7.1. Consumo eléctrico de energía finalCómo se comentó anteriormente, en el edificio estudiado, sólo existe una fuente deenergía empleada que es la energía eléctrica ya que todos los equipos se abastecenmediante esta fuente de energía.

Al igual que en el capítulo 5, en este apartado se analiza el consumo eléctrico deledificio. Primeramente, se realiza el análisis del consumo de energía final de todas lasinstalaciones, y posteriormente se desglosa por servicios de iluminación yclimatización, así como la variación mensual de los mismos.

7.1.1. Resultados anualesA continuación, se muestran una serie de gráficos dónde se reflejan los consumos deenergía total y por servicios.



Gráfico 14. Consumo total de energía eléctrica final

Como se puede observar, ahora el consumo del edificio modelado en CALENER-VYPes un 13,22 % menor que en CALENER-GT. Al contrario de lo expuesto en el capítulo5. Es lógico, puesto que el edificio en CALENER-VYP no se ha modificado, y sinembargo, en CALENER-GT, el horario de iluminación se ha modificado al 100%encendido toda la jornada laboral. Aunque también se ha modificado el horario deocupación e infiltración, a priori no se sabe si el consumo en climatización es mayor eneste caso, puesto que también se han modificado las cargas internas, en concreto sehan disminuido. A continuación, se muestra en el gráfico 15 y 16 el porcentaje deconsumo por servicios. En este caso, la distribución del consumo, aunque no soniguales, pero sí más parecidas que la comparativa expuesta anteriormente.

Gráfico 15. Contribución al consumo total por servicios en CALENER-VYP

CALENER- VYP CALENER-GTConsumo total

Kwh/m2 50,52 58,22

46

48

50

52

54

56

58

60

41%59%

CALENER- VYPClimatización (Kwh/m2) Iluminación (kwh/m2)



Gráfico 16. Contribución al consumo total por servicios en CALENER-GT

En el gráfico 17, se indica el valor del consumo en ambos programas por servicios.

Gráfico 17. Consumo de energía final por servicios

Se observa, que el consumo calculado por ambos programas para la iluminación sonprácticamente iguales, sin embargo, para la climatización, el consumo calculado enCALENER-GT, es superior al calculado en CALENER-VYP, en concreto un 29,25 %mayor, y en este caso las cargas introducidas en ambos programas son iguales.

Para analizar este consumo, en el gráfico 18, se muestra la contribución de losdiferentes subsistemas. Hay que puntualizar que como se comentó anteriormente, enCALENER-GT, el consumo del subsistema de transporte de aire, queda desglosado,mientras que en CALENER-VYP no, por lo que el consumo de calefacción y

51%49%

CALENER-GTClimatización (Kwh/m2) Iluminación (kwh/m2)

Climatización (Kwh/m2) Iluminación (kwh/m2)CALENER- VYP 20,89 29,63CALENER-GT 29,53 28,69

0

5

10

15

20

25

30

35



refrigeración en CALENER-GT, es el resultado de la suma de transporte de aire, yproducción de calo o frio.

La contribución de cada subsistema en el consumo total en climatización en CALENER-GT, se muestra en el gráfico 19.

Gráfico 18. Consumo de climatización por subsistemas

Gráfico 19. Consumo de climatización por subsistemas en CALENER-GT

Se observa, que tanto el consumo en calefacción como en refrigeración son mayoresen CALENER-GT, siendo esta diferencia mayor en refrigeración que supone un 43%más en CALENER-GT, frente al 18 % en calefacción. En este caso, la diferencia deconsumo en refrigeración es mayor que en el caso estudiado anteriormente, aunque ladiferencia en el consumo de calefacción es algo menor. En el gráfico 20, se observa queel subsistema que supone una mayor contribución al consumo en climatización es eltransporte de aire al igual que en el caso anterior.

7.1.2. Resultados mensualesAl igual que en el apartado anterior, se muestran una serie de gráficos dónde sereflejan los consumos de energía total y por servicios, pero desglosado por meses.

Refrigeración (Kwh/m2) Calefacción (Kwh/m2)CALENER- VYP 7,29 13,6CALENER-GT 12,91 16,62

02468

1012141618

Consumo de energía final en climatización porsubsistema

34%

21%

45%

Prod. Calor (Kwh/m2) Prod. Frio (Kwh/m2) Tr. Aire (Kwh/m2)



Gráfico 20. Estacionalidad del consumo de energía total

En el gráfico 20, se observa que el consumo de energía total en CALENER-GT, esmayor que en CALENER-VYP durante todos los meses del año, aunque la diferencia esmayor durante los meses que funciona en régimen de refrigeración.

En el gráfico 21, se indica el valor del consumo en ambos programas por servicios y porcada mes.

Gráfico 21. Estacionalidad de consumo por servicios

Se observa, que en ambos programas, el consumo de iluminación permaneceprácticamente constante durante todo el año, y con valores muy similares. Sin embargo,el consumo de climatización varía mucho durante el mismo, y siempre es mayor enCALENER-GT. Aunque sigue la misma tendencia en ambos programas, la diferencia

Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Sept Oct Nov DicCALENER-VYP 5,6 4,63 4,66 3,6 2,8 3,78 4,72 4,71 3,68 2,56 4,47 5,31CALENER-GT 6,04 5,11 4,97 3,94 3,96 4,79 5,48 5,34 4,56 3,75 4,78 5,48

0

1

2

3

4

5

6

7Consumo de energía total en Kwh/m2

Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Sept Oct Nov DicIlum. CALENER-VYP 2,56 2,27 2,56 2,37 2,56 2,46 2,46 2,56 2,37 2,56 2,46 2,46Ilum. CALENER-GT 2,36 2,27 2,56 2,27 2,46 2,46 2,46 2,46 2,36 2,46 2,36 2,17Climat. CALENER-VYP 3,04 2,36 2,11 1,23 0,25 1,32 2,26 2,15 1,31 0 2,01 2,85Climat. CALENER-GT 3,67 2,84 2,42 1,67 1,50 2,34 3,03 2,89 2,20 1,30 2,41 3,31

0

0,5

1

1,5

2

2,5

3

3,5

4Consumo de energía final por servicios Kwh/m2



entre ambos, es mayor en los meses de mayo y octubre que las temperaturas exterioresson más suaves, y la producción de frío o calor es menor. Esto coincide, con lacomparativa realizada anteriormente.

En el gráfico 22, se indica el valor del consumo en ambos programas por subsistemay por meses. En el caso de CALENER-GT, también se ha desglosado por subsistemade transporte de aire, producción de calor y frío.

Gráfico 22. Estacionalidad por subsistemas

Se observa, que el consumo por transporte de aire en CALENER-GT, es prácticamenteconstante a lo largo de todo año, ya que sólo depende del horario de funcionamiento.Durante los meses de mayo y octubre, la mayor parte del consumo de climatización enCALENER-GT es debido al transporte de aire, mientras que en CALENER-VYP elconsumo es prácticamente nulo. Como consecuencia de lo indicado, tal como se hacomentado anteriormente, el consumo en transporte de aire en CALENER-VYP, esproporcional a la producción de frío o calor. Esta circunstancia, provoca que el consumoen climatización calculado en CALENER-GT, sea mayor que en CALENER-VYP, siendoesta diferencia mayor, cuanto menor es el consumo debido a la producción de frío ocalor.

7.2. Energía térmica suministradaEn este apartado se analiza la energía térmica suministrada por los equipos declimatización. Primeramente, se realiza el análisis de la energía térmica totalsuministrada en el año, para después ver la variación mensual de la misma.

Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Sept Oct Nov DicTr. Aire CALENER-GT 1,09 1,05 1,18 1,05 1,13 1,13 1,13 1,13 1,09 1,13 1,09 1,00Pr. Frío CALENER-GT 0,00 0,00 0,00 0,00 0,37 1,20 1,90 1,75 1,11 0,00 0,00 0,00Pr .Calor CALENER-GT 2,58 1,79 1,24 0,64 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,16 1,32 2,31Calef. CALENER-VYP 3,04 2,36 2,11 1,23 0 0 0 0 0 0 2,01 2,85Calef. CALENER-GT 3,67 2,84 2,42 1,68 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 1,29 2,41 3,31Refrig.CALENER-VYP 0 0 0 0 0,25 1,32 2,26 2,15 1,31 0 0 0Refrig.CALENER-GT 0,00 0,00 0,00 0,00 1,50 2,33 3,03 2,88 2,20 0,00 0,00 0,00

0,000,501,001,502,002,503,003,504,00

Consumo de energía final por subsistemas Kwh/m2



7.2.1. Resultados anuales

Gráfico 23. Energía térmica total suministrada

En el gráfico 23, se observa que la energía térmica suministrada en CALENER-VYP esmayor que en CALENER-GT,en concreto 17% mayor. En este caso, la energía térmicafrigorífica suministrada apenas varía, sólo varía la energía térmica calorífica. Esteresultado es opuesto al obtenido en el consumo eléctrico, dónde la diferencia mayor esen régimen de refrigeración, y además el consumo mayor es en CALENER-GT. Esteresultado es debido a lo comentado anteriormente. En el CALENER-VYP, el consumopor transporte de aire no se contabiliza por separado, y el valor calculado esproporcional a la producción térmica. Por ello, aunque el consumo en climatización seamenor en CALENER-VYP, la energía térmica suministrada por los equipos es mayor,porque el consumo en transporte de aire contabilizado es menor que en CALENER-GT

7.2.3. Resultados mensualesEn el gráfico 24, se muestra como varía la energía térmica suministrada por cada mesdel año.

Gráfico 24. Estacionalidad de la energía térmica suministrada.

Energ. Frigorifica Energ. Calorífica Total Energ.Suministrada

CALENER-VYP 30,01 36,19 66,20CALENER- GT 29,70 25,13 54,83

0,00

10,00

20,00

30,00

40,00

50,00

60,00


Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Sept Oct Nov DicTotal CALENER-GT Qf 0,00 0,00 0,00 0,00 1,29 5,52 9,56 8,65 4,67 0,00 0,00 0,00Total CALENER- GT Qc 7,42 4,69 2,54 1,03 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,17 2,94 6,33Total CALENER- VYP Qf 0,00 0,00 0,00 0,00 0,10 5,55 9,95 9,47 4,94 0,00 0,00 0,00Total CALENER- VYP Qc 9,63 6,80 5,02 0,96 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 4,86 8,93

0,00

2,00

4,00

6,00

8,00

10,00




Se observa que durante todos los meses que se requiere producción de calor, la energíatérmica suministrada en CALENER-VYP, es mayor que en CALENER-GT, el resto delos meses es muy similar en ambos programas.

7.3. Calificación EnergéticaEn el capítulo 5, se comentó como se define el Índice de Eficiencia Energética para laLa Calificación Energética de un edificio en España, y cómo se obtiene la letra.

En el gráfico 25, se muestra el resultado de las emisiones CO2 (Kg CO2/m2) del edificioobjeto y el de referencia, para los servicios de climatización e iluminación, y en el gráfico26, los Índices de Calificación. Al igual que en el capítulo 5, el valor de éstos índices sonsimilares en ambos programas, resultando la misma Calificación Energética, excepto enla demanda de calefacción del edificio y la instalación de climatización.

Gráfico 25. Emisiones de CO2 (Kg CO2/m2) por servicio

CALENER-VYP B D C C CCALENER-GT C D D C C

Gráfico 26. Calificación Energética

Climatización Iluminación DemandaCalef.

DemandaRefrig. Total

CALENER-VYP 0,61 1,02 0,96 0,8 0,8CALENER-GT 0,81 1,028 1,09 0,86 0,9

0

0,2

0,4

0,6

0,8

1

1,2Índice de Calificación Energética

CALENER-VYPEdificio Objeto

CALENER-VYPEdificio deReferencia

CALENER-GTEdificio Objeto

CALENER-GTEdificio deReferencia

Iluminación 19,23 18,83 18,51 18,00Climatización 13,56 22,12 19,05 23,45

05

1015202530354045

Emisiones de KgCO2/m2



8. Conclusiones y futuras líneas de desarrollo

En este apartado se desarrollan una serie de conclusiones que se han obtenido en laelaboración de este trabajo fin de máster.

Ya se ha comentado que los programas CALENER-VYP y CALENER-GT, se handesarrollado como herramienta para realizar la Calificación Energética de Edificios, ypara el caso de un edificio terciario con un sistema de climatización autónomo, sepueden utilizar cualquiera de estos dos programas.

Estos programas, además de proporcionar la Calificación Energética del Edificio, nosaportan datos sobre el consumo de las instalaciones introducidas. En el caso delprograma CALENER-VYP, nos indica la demanda, consumos de energía final, deenergía primaria y emisiones por servicios de calefacción, refrigeración, agua calientesanitaria e iluminación, en base anual. El programa CALENER-GT, incorpora unaherramienta de resultados más completa, en la cual realiza una comparativa anual ymensual, del consumo de energía final, de energía primaria y emisiones por serviciosde calefacción, refrigeración, desglosado por subsistemas, y agua caliente sanitaria eiluminación.

También se ha utilizado el programa PostCALENER, que además de permitirnos eltratamiento de componentes, estrategias, equipos o sistemas no incluidos en losprocedimientos originales CALENER y su integración con el mismo, nos permite realizarun profundo análisis energético de cualquier edificio. Podemos obtener datos deconsumo de energía final de todos los servicios, en base mensual y anual. También nosaporta los datos de la energía calorífica y frigorífica suministrada por el sistema declimatización, en base mensual.

Con respecto a la comparación en la introducción de datos, las conclusiones son lassiguientes:

En la definición geométrica y constructiva del edificio, en el programa CALENER-VYP, se introduce el valor de los puentes térmicos, mientras que en el programaCALENER-GT, éstos no se tienen en cuenta, sin embargo, este si permite laintroducción de un horario en los dispositivos de sombra móviles.

En la definición de las condiciones operacionales de los espacios, los datosintroducidos en los programas son diferentes.

o En el programa CALENER-VYP, sólo nos permite introducir el tipo deuso, clasificándolo en intensidad baja, media y alta de 8, 12,16 o 24 horasde utilización. Sin embargo en CALENER-GT, se puede introducir el valorexacto de ocupación, equipos y además crear un horario para cada unode ellos.

o Con respecto a la iluminación, en el programa CALENER-VYP nospermite introducir el valor de w/m2, así como el VEEI del edificio y el límitesegún el CTE HE-3, pero no permite crear un horario de funcionamientocomo sí ocurre en el programa CALENER-GT.



o En el caso de las infiltraciones, ambos programas nos permite introducirel valor, pero en CALENER-GT, además nos permite crear un horario.

En la definición de los sistemas existen grandes diferencias. La más importante,es que en el programa CALENER-VYP, no permite la introducción de algunossistemas de climatización, como por ejemplo equipos condesados por agua.Otra diferencia importante, es que no permite crear subsistema de sóloventilación o introducir el valor de la potencia del ventilador por separado de laproducción de frío o calor. Además, tampoco permite crear horarios paraespecificar la consigna del termostato, periodo de invierno y verano y horario defuncionamiento de los equipos.

La comparación de los resultados obtenidos entre ambos programas, se ha dividido porservicios, diferenciando sólo la climatización e iluminación, debido a que nuestro edificiono tenía instalación de agua caliente sanitaria. A su vez, la climatización se ha divido encalefacción y refrigeración.

En el resultado de la Calificación Energética, en ambos programas se ha obtenido laletra “C”, por lo que con ambos programas se obtiene la misma calificación.

Con respecto al resto de los datos obtenidos, las conclusiones son las siguientes:

La instalación de iluminación, siempre que los datos de entrada en ambosprogramas sean iguales, se obtienen consumos similares. La diferencia está enque en el programa CALENER-VYP, no permite crear un horario de iluminación,sino que supone que siempre está encendida al 100%. Por lo que, si disponemosde datos sobre el funcionamiento, es conveniente utilizar el programaCALENER-GT, ya que si no tendríamos como resultado datos de consumosuperiores a los reales.

En la instalación de climatización, se ha comprobado que aunque los datos deentrada en ambos programas sean iguales, los consumos obtenidos sondiferentes. El consumo en climatización calculado por el programa CALENER-GT, son superiores a los calculados por el programa CALENER-VYP. EnCALENER-VYP el cálculo del consumo en el transporte de aire es aproximado,ya que supone una proporción del consumo de la producción de frío o calor. Ladiferencia de consumo calculado en ambos programas es mayor, cuanto mayorsea la contribución al consumo en climatización del subsistema de ventilación.Esto se ha comprobado en los meses que la producción de frío o calor esprácticamente nula.

Con respecto a la comparación de resultados obtenidos al introducir los datosdisponibles del edificio en cada uno de los programas, el consumo calculado porel programa CALENER-GT, es más exacto. Sin embargo, si no se dispone dedatos sobre la ocupación y equipos, el programa CALENER-VYP, es una buenaopción, ya que en el caso estudiado, no existe una gran diferencia en el consumode climatización calculado. Y esta diferencia, se debe sobre todo, al consumo entransporte de aire, que como se ha comentado, el cálculo en ambos programases diferente.



Con respecto a las futuras líneas de desarrollo, como se comentó en el capítulo deintroducción, para poder realizar una comparativa de ambos programas y deducirconclusiones, habría que incluir la instalación de agua caliente sanitaria. Además, esnecesario realizar una comparativa mucho más amplia y variada. Por lo que una futuralínea de desarrollo, sería realizar la comparativa de más edificios, con diferentes usos,y con otro tipo de instalaciones. También sería interesante, implementar medidas deahorro energético, en el edificio de estudio para analizar su repercusión así comorealizar una comparativa de los resultados obtenidos con ambos programas.

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