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Cmo mejorar los resultados de la certificacin energtica.
Las instalaciones energticas
Ramn Silva
Innovacin y Desarrollo de Servicios Energticos La nueva regulacin de la eficiencia energtica en edificios
18 de junio 2013
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Contenido
1. Influencia de las instalaciones energticas en la calificacin de eficiencia energtica de los edificios.
Que son instalaciones energticas? Energa y emisiones de CO2
2. Cmo mejorar en instalaciones energticas
Produccin de calor, fro y ACS Iluminacin
3. Estado de la CEE existentes.
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Las instalaciones energticas
Qu son?
ACS
Calefaccin
Refrigeracin
Contribuciones energticas
Iluminacin
Aire primario (2)
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Residencial Pequeo Terciario Gran Terciario
ACS
Calefaccin
Refrigeracin
Contribuciones energticas
Iluminacin
Aire primario
Consumos auxiliares(3)
ACS
Calefaccin
Refrigeracin
Contribuciones energticas (1)
p p
(1) De fuentes de origen renovable o recuperacin de calor residual. (2) Demanda trmica asociada a la ventilacin mecnica del edificio. (3) Ventiladores, bombeo y torres de refrigeracin de las instalaciones trmicas del edificio.
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Las instalaciones energticas
Influencia de las instalaciones en la calificacin energtica
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Zona climtica
Tipo edificio
Orientacin
Superficie
Altura
Tipo de construccin
Materiales empleados
Aislamiento
Cerramientos
Sombras
Demanda de calefaccin,
refrigeracin,
y ACS
Instalacin:
-Tecnologa (caldera, bomba de calor,)
-Mantenimiento -Combustible (gasleo, gas, electricidad,)
Consumo de energa primaria
CO2 asociado
[kWh/m ao] En condiciones
nominales
Letra de eficiencia referenciado a
Edificio que cumple
CTE 2006
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Instalacin:
-Tecnologa -Mantenimiento -Combustible (gasleo, gas, electricidad,)
Las instalaciones energticas
Influencia de las instalaciones en la calificacin energtica
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Zona climtica
Tipo edificio
Orientacin
Superficie
Altura
Tipo de construccin
Materiales empleados
Aislamiento
Cerramientos
Sombras
Demanda de calefaccin,
refrigeracin,
y ACS
Consumo de energa primaria
CO2 asociado
[kWh/m ao]
Zona climtica
Tipo edificio
Orientacin
Superficie
Altura
Tipo de construccin
Materiales empleados
Aislamiento
Cerramientos
Sombras
Demanda de calefaccin,
refrigeracin,
y ACS
[kWh[[ /mhh ao]
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Las instalaciones energticas
Energa y emisiones de CO2
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Energa primaria Energa final Energa til
Energa primaria
La que se obtiene de manera directa de la naturaleza, sin pasar por ningn tipo de
transformacin.
g Energa final
La que llega al consumidor preparada para el uso, como la electricidad , el gas natural
o el gasleo.
g Energa til
La energa que se aprovecha ya transformada en calor, fro, luz.
g
ddddddccccccaaaaaa
0,00
0,20
0,40
0,60
0,80
1,00
1,20
Electricidad Gasleo GN Carbn
Relacin Energa Final Energa Primaria (1)
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Las instalaciones energticas
Energa y emisiones de CO2
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Clculo de emisiones de CO2 en la certificacin energtica de edificios
Coeficientes de paso desde energa final a emisiones de CO2 (1) (1) Fuente IDAE: Condiciones de aceptacin de procedimientos alternativos a Lider y Calener.
Clculo de la demanda de energa del edificio: energa til que requiere el edificio para funcionar. En viviendas es la suma de la demanda de calefaccin, refrigeracin y ACS.
Clculo de la energa final que se necesita para satisfacer la demanda de energa obtenida. Determinada por los equipos de generacin trmica del edificio.
Conversin de energa final a emisiones de CO2, se contabiliza todo el proceso de transformacin de la energa hasta que se convierte en calor, fro o luz. El CO2 producido en el paso a energa til se resume en coeficientes caractersticos para cada fuente de energa.
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Instalacin:
-Tecnologa -Mantenimiento -Combustible (gasleo, gas, electricidad,)
Las instalaciones energticas
Influencia de las instalaciones en la calificacin energtica
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Zona climtica
Tipo edificio
Orientacin
Superficie
Altura
Tipo de construccin
Materiales empleados
Aislamiento
Cerramientos
Sombras
Demanda de calefaccin,
refrigeracin,
y ACS
Consumo de energa primaria
CO2 asociado
[kWh/m ao]
Zona climtica
Tipo edificio
Orientacin
Superficie
Altura
Tipo de construccin
Materiales empleados
Aislamiento
Cerramientos
Sombras
Demanda de calefaccin,
refrigeracin,
y ACS
[kWh[[ /mhh ao]
I
A travs del rendimiento de la tecnologa 3 mtodos: Medicin, Estimacin y por defecto
+
Coef .de Conversin a Energa primaria
Destacar la importancia de los mtodos por defecto En certificacin de edificios existente donde no siempre se
tiene acceso a toda la informacin necesaria.
Se busca el equilibrio entre velocidad, precio y precisin
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Las instalaciones energticas
Tecnologas en instalaciones energticas de edificios
10 Slo se consideran tecnologas destinadas al bienestar trmico, y no las propias de los procesos productivos.
Produccin de calor
(Calefaccin y ACS)
Caldera
Convencional
Baja Temperatura
Condensacin
Produccin de fro
(Refrigeracin)
Mquina
Frigorfica
Convencional
Caudal Ref. Variable
Funcin Equipo Tecnologa
Calor / fro / ACS Bomba de
Calor
Convencional calor
Convencional fro
Caudal Ref. Variable C
Caudal Ref. Variable F
Rendimiento
hasta
78%
85%
94%
350 % (307%)
400 % (344%)
300 % (199%) 350 % (307%)
350 % (217%) 400 % (344%)
Contribuciones
Aplicables
Solar trmica
Fotovoltaica
Elica
Geotermia
Recuperacin de calor
Cogeneracin
trigeneracin
Calor / electricidad
/ fro
Motor
Turbina
35 % Elctrico
50 % Trmico
Resistencia Efecto Joule 90 98%
Rto sobre
energa primaria
25 - 37%
78 - 92%
125% (elctrica)
130% (gas)
150% (elctrica)
(sobre PCS)
En todos ellos se contemplan cadas de
rendimiento por vejez
de equipo mayor de 5
aos o por deterioro Acumuladores
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Las instalaciones energticas
Tecnologas en instalaciones energticas de edificios
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Produccin de calor - Calderas
Renovacin a equipo eficiente
Consumo 33% Retorno < 5 aos (**)
Rendimiento sobre energa primaria: - Gas Natural ~85% - 92%
- Gasleo y GLP ~78% - 85%
- Biomasa ~80%
Caldera Antigua
-Caldera a Gasleo, 400 kW -Ms de 10 aos -Aislamiento bsico
63%(*)
Caldera Convencional
-Caldera a Gas Natural -Modelo estndar -Buen aislamiento
78%
(*) Rendimiento Medio Estacional calculado sobre PCS.
(**)Fuente: Publicacin Fundacion Gas Natural Fenosa: Rehabilitacin eficiente de edificios
Caldera de Condensacin
-Fabricada con materiales que soportan la condensacin
-Aprovechan el calor contenido en los humos de la combustin
94%
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Situacin inicial
Caldera centralizada 400 kW
Gasleo-C
Ms de 10 aos
Las instalaciones energticas
Cmo mejorar en instalaciones trmicas: Calefaccin y ACS
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Caso ejemplo: Bloque de viviendas en La Rioja
- Construida en 1960 - Zona Climtica D2 - Buen aislamiento
Calificacin
Etiqueta Energtica
(CO2)
Consumo global de
energa primaria
57,02 kgCO/m ao
215,48 kWh/m ao
Renovacin de Caldera con GN
Caldera de Condensacin
Combustible Gas Natural
Calificacin
Etiqueta Energtica
(CO2)
Consumo global de
energa primaria
29,2 kgCO/m ao
141,3 kWh/m ao
Paso a Biomasa
Caldera Eficiente
Combustible Biomasa
Calificacin
Etiqueta Energtica
(CO2)
Consumo global de
energa primaria
3,6 kgCO/m ao
152 kWh/m ao
Simulaciones realizadas con el programa CE3X
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Las instalaciones energticas
Tecnologas en instalaciones energticas de edificios
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Calefaccin elctrica
- Efecto Joule: paso de electricidad por un conductor genera calor
- Rendimiento hasta 99%
99%
Produccin de calor Resistencias (efecto Joule)
Calentador elctrico
-Basado en efecto Joule -Uso con acumuladores de agua caliente
penalizan el rendimiento, en funcin de
aislamiento y demanda.
70%
Rendimiento sobre energa
primaria: 37% (*)
(*) Hasta el 49% para sistemas de acumulacin en horas valle . No se consideran sistemas extra-peninsulares.
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Situacin inicial
Electricidad individual
radiadores y calentadores
Las instalaciones energticas
Cmo mejorar en instalaciones trmicas: Calefaccin y ACS
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Caso ejemplo: Bloque de viviendas en La Rioja
- Construida en 1960 - Zona Climtica D2 - Buen aislamiento
Calificacin
Etiqueta Energtica
(CO2)
Consumo global de
energa primaria
98,14 kgCO/m ao
394,67 kWh/m ao
Renovacin de Caldera con GN
Caldera de Condensacin
Combustible Gas Natural
Calificacin
Etiqueta Energtica
(CO2)
Consumo global de
energa primaria
29,2 kgCO/m ao
141,3 kWh/m ao
Paso a Biomasa
Caldera de Condensacin
Combustible Gas Natural
Calificacin
Etiqueta Energtica
(CO2)
Consumo global de
energa primaria
3,6 kgCO/m ao
152 kWh/m ao
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Las instalaciones energticas
Tecnologas en instalaciones energticas de edificios
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Produccin de calor, fro y ACS Bomba de calor
300%
Renovacin a equipo eficiente (BC elctrica) Consumo 70%
Retorno (**)
-Hoteles < 4,5 aos -Oficinas 6-8 aos segn zona climtica - Vivienda >9 aos zonas fras
Rendimiento sobre energa primaria
- Electricidad ~115%
- Gas ~138%
140%
Bomba de calor existente
-Bomba de calor para calefaccin -Ms de 10 aos, bajo rendimiento -ACS individual calentador elctrico
76,4%(*)
Bomba Calor Elctrica
- Ajusta el caudal de refrigerante a la demanda
- Rendimiento estacional 320%
Bomba Calor a Gas
-Utiliza un motor de combustin a gas para accionar el compresor.
- Aprovechamiento calor residual del motor
- Ahorro en energa primaria
(*) Rendimiento Medio Estacional
(**)Fuente: Publicacin Fundacion Gas Natural Fenosa: Rehabilitacin eficiente de edificios
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Situacin inicial
Bomba de calor para calefac.
ACS individual elctrico
Las instalaciones energticas
Cmo mejorar en instalaciones trmicas: Calefaccin y ACS
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Caso ejemplo: Bloque de viviendas en La Rioja
- Construida en 1960 - Zona Climtica D2 - Buen aislamiento
Calificacin
Etiqueta Energtica
(CO2)
Consumo global de
energa primaria
116,7 kgCO/m ao
469,32 kWh/m ao
Bomba de calor Elctrica
Bomba de Calor eficiente
Calefaccin, refrigeracin y ACS
Calificacin
Etiqueta Energtica
(CO2)
Consumo global de
energa primaria
27,2 kgCO/m ao
109,39 kWh/m ao
Bomba de calor a Gas
Motor a Gas para compresor
Calefaccin, refrigeracin y ACS
Calificacin
Etiqueta Energtica
(CO2)
Consumo global de
energa primaria
20,98 kgCO/m ao
103,85 kWh/m ao
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Las instalaciones energticas
Tecnologas en instalaciones energticas de edificios
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Maquina frigorfica
-Basadas en el transporte contnuo de energa entre una zona a baja temperatura y otra a alta temperatura.
-Rendimiento hasta 300%
300%
MF caudal refrigerante variable
- Ajusta el caudal de refrigerante a la demanda de fro de la instalacin.
- Rendimiento hasta 350%
Produccin de fro mquina frigorfica
Renovacin a equipo eficiente Consumo 15-50%
Retorno
-Hoteles < 4,5 aos - Oficinas 6-8 aos segn zona climtica
Rendimiento sobre energa
primaria 75% - 130%
350%
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Las instalaciones energticas
Cmo mejorar en iluminacin tipos de lmparas
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Incandescente
Baja eficiencia (mx 21 lm/W) Baja vida til, unas 2.000h Excelente IRC, similar a la luz
natural
La bombilla halgena es tambin incandescente
Descarga
Tecnologa muy madura Mayor rendimiento 200 lm/W
pero con bajo IRC
Tiempo apreciable de encendido y reencendido
Vida til elevada
LED
Potencial de mejora muy importante
Encendido rpido Gran necesidad de disipacin
de calor
Vida til elevada slo si se escoge LED de calidad
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Situacin inicial Consumo Energa primaria Emisiones CO2 Calificacin
Tienda: Luz halgena
Oficina: Fluorescente 407,8 kWh/m ao 100,7 kgCO/m ao
Las instalaciones energticas
Cmo mejorar en iluminacin
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Caso ejemplo: Local comercial 400 m2
Mejora Consumo Energa Primaria Emisiones CO2 Calificacin
Todo a LED
292,6 kWh/m ao
72,1 kgCO/m ao
Slo tienda a fluorescente 67,3 kWh/m ao 16,05 kgCO/m ao
- Construida en 1997 - Zona Climtica D2 - Zona tienda y zona oficinas (al 50%)
Realizando la simulacin con el programa CE3X, con el mtodo estimado los resultados en trminos de consumo son claramente a favor del fluorescente. En cambio si se utiliza informacin real del proyecto de iluminacin los resultados en consumo energtico son favorables al LED.
Manual fundamentos tcnicos: Lm/w fluorecencia: 80, Lm/w LED 30. Hay tubo LED con consumo 60 % inferior
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Las instalaciones energticas
Conclusiones
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En general la sustitucin de equipos viejos y en mal estado comporta mejoras de calificacin energtica de ms de una letra tanto en consumo de energa primaria como en emisiones de
CO2.
La responsabilidad del certificador es elevada, dado que se han habilitado los mtodos de medicin o estimacin en los que el certificador puede, aportando pruebas y comprobaciones,
introducir valores de rendimiento o aislamiento muy dispares.
La posibilidad de utilizar valores por defecto resta precisin, pero permitir contener los costes de los certificados y hacer que se masifiquen.
El esfuerzo normalizador que comportan los mtodos simplificados para edificios existentes pueden ser un paso previo importante a los siguientes pasos de eficiencia que tiene que dar
Espaa. Certificados Blancos por ejemplo.
Las CCAA debern establecer controles externos (muestrales) para garantizar que no se hacen CCEE de baja calidad o con datos incorrectos.
Es un gran paso y acostumbrar a la sociedad a pensar en trminos de eficiencia energtica. Pero para que las recomendaciones que obliga la certificacin a incorporar en el certificado de
Eficiencia Energtica sea algo ms que papel, el regulador debera impulsar ms decididamente las actuaciones que comporten mejora de calificacin, sin caer en el
subsidio, por ejemplo: Incentivos fiscales (sin reducir los ingresos del estado).
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Muchas gracias
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Esta presentacin es propiedad de Gas Natural Fenosa. Tanto su contenido temtico como diseo grfico es para uso exclusivo de su personal.
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