manual de gestion energética local
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MANUAL DE GESTIÓN ENERGÉTICA LOCAL
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Titulo: “MANUAL DE GESTIÓN ENERGÉTICA LOCAL”
Edita: Diputación de Granada. Delegación de Promoción Económica y Empleo.
Equipo Técnico y de Gestión
Diputación de Granada.
Vicepresidente segundo y Diputado Delegado de Promoción Económica y Empleo de la
Diputación de Granada y Presidente de la Agencia Provincial de la Energía de Granada.
Julio Miguel Bernardo Castro.
Coordinador de Energías Renovables de la Diputación de Granada y Director de la Agencia
Provincial de la Energía de Granada.
Fernando Alcalde Rodríguez
Asesores Energéticos del Proyecto Granada Toda Solar.
Mariví López Barranco.
Francisco Javier Maldonado Herrera.
Ana María Moreno Córdoba.
Carlos Vilar Cortes.
Juan Miguel Gómez Gómez.
Agencia Provincial de la Energía de Granada.
Gonzalo Esteban López.
María Jesus Con Martin.
Jose Luis Callejas Diez.
Fernando Alguacil Duarte.
Silvia Jiménez Castillo.
Redacción y Fotografía portada (Empresa Colaboradora)
Marwen Ingeniería
Parque Científico Tecnológico GEOLIT
Complejo Tecnológico de Servicios Avanzados
23620 Mengíbar (Jaén)
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1. EL DESARROLLO SOSTENIBLE
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Desde la Cumbre de Río de Janeiro se reconoce la importancia de las regiones como
agentes claves para el desarrollo sostenible por lo que su participación en
estrategias, tanto en el ámbito nacional como internacional, es imprescindible para
el logro del desarrollo sostenible. Es este el origen de la creación de una Agenda 21
Local que invitaba a todas las comunidades locales a crear una propia en la que se
incluyesen distintos planes y acciones específicas para cada localidad.
En la actualidad, el medio ambiente y el desarrollo
económico se perciben como objetivos
complementarios ya que el medio ambiente es, en sí
mismo, un factor de desarrollo. Los recursos
naturales (agua, aire, suelo, etc.) revisten un interés
medioambiental y socioeconómico esencial por
constituir la base de la infraestructura física por lo
que hoy resulta común identificar, al menos
parcialmente, calidad de vida con el disfrute de un
medio ambiente lo más integro y lo menos
deteriorado posible. Agua potable, aire limpio,
silencio, naturaleza, paisaje se convierten en valores
relevantes en el concepto actual de desarrollo,
tenidos cada vez más en cuenta a la hora de
planificar o ejecutar cualquier política económica.
Centrándonos a nivel local, y teniendo en cuenta las
consideraciones anteriores, el medio ambiente se
plantea como uno de los principios rectores de la
política de desarrollo local lo que supone la
integración de esta variable en la planificación
económica y territorial del mismo con el fin de
controlar el déficit ambiental y proponer un uso más
racional de los recursos -incluidos los recursos
humanos- esperando, además, que estas medidas
tengan un efecto favorable sobre la generación de empleo y la mejora de la
competitividad de los espacios locales.
Con este planteamiento de fondo, las administraciones local y regional han de
asumir un gran protagonismo en las iniciativas de sostenibilidad convirtiéndose en
auténticos instrumentos de la capilarización de la misma en el territorio
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contribuyendo, además, a la difusión de aquella conciencia y permitido aumentar la
legitimidad de estas políticas dada la cercanía de estas administraciones al
ciudadano.
No obstante, en el logro de este objetivo de sostenibilidad pueden derivarse
conflictos debido a que son muchas las administraciones implicadas, coincidentes
en el territorio, lo que supone una cierta segmentación de las actuaciones, en la
medida en que representan intereses diversos. Todo ello impulsa a la cooperación y
concertación interadministrativa de manera que las políticas de sustentabilidad
responden cada vez más a la codecisión entre los distintos actores cada uno con su
propia visión del territorio y del papel del entorno aunque, por ello mismo, las
decisiones resultan cada vez más complejas al verse implicados distintos marcos
geopolíticos.
Por sostenibilidad se entiende “el medio por el cual se asegura el acceso a las
oportunidades, no sólo para las generaciones actuales, sino también para las futuras.
Deben reponerse todas las formas de capital: físico, humano y ambiental”.
(BRISTOW, 2005)
Es así como la sostenibilidad se configura como el marco necesario para el
desarrollo humano, entendiendo este marco como el conjunto de filosofías,
acciones, métodos y técnicas existentes en éste ámbito. Por otro lado, la
sostenibilidad es un paso adelante en el enfoque del medio ambiente y su
problemática, incorporando a la visión tradicional del medio natural las variables del
medio humano y haciendo especial énfasis en su organización institucional,
económica y social. (CASARES y ARCA, 2002)
El concepto de desarrollo sostenible es la materialización de la sostenibilidad. El
desarrollo sostenible a nivel global es el de los grandes instrumentos y decisiones,
el de las grandes esperanzas pero también el de las grandes decepciones. El
desarrollo sostenible en el ámbito local es el próximo al ciudadano, el del día a día,
el del compromiso individual, imprescindible para el éxito de cualquier actuación en
sostenibilidad. (BARR, 2006).
1.1. SOSTENIBILIDAD Y DESARROLLO SOSTENIBLE EN EL ÁMBITO LOCAL
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La incorporación de la sostenibilidad en los distintos ámbitos de nuestra
sociedad implica un proceso de adaptación y constituye un reto, sobretodo en
el ámbito local. Existen relaciones complejas que articulan el funcionamiento y
la gestión del desarrollo sostenible a este nivel. (CASARES y ARCA, 2002)
En el ámbito local existen tres procesos de desarrollo claramente identificados:
desarrollo económico, desarrollo social y desarrollo ecológico. Cada uno de estos
procesos tiene distintos objetivos y, a menudo, son incompatibles entre sí.
(MCGRATH, 2007)
Por ejemplo, la externalización de costos a fin de mantener las tasas de beneficio
privado puede ser contradictoria con el objetivo prioritario ecológico de valorar y de
conservar los recursos naturales. La expansión mundial de mercados y la
integración de las economías nacionales mediante programas de ajuste estructural
y acuerdos de libre comercio pueden limitar los objetivos prioritarios sociales en lo
referente a la autoconfianza y a la cobertura de necesidades básicas. (CASARES y
ARCA, 2002)
El desarrollo local sostenible es un proceso de integración de estos tipos de
desarrollo (económico, social y ecológico) en el ámbito local. La puesta en marcha
de una estrategia de desarrollo local sostenible implica la negociación de las partes
interesadas que participan en estos tres procesos. (MCGRATH, 2007).
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2. ENERGÍA, ELEMENTO CLAVE DEL DESARROLLO SOSTENIBLE
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La energía es un elemento clave en el desarrollo económico y social, si bien la
forma y la cantidad en que se utiliza presentan importantes implicaciones: elevada
dependencia energética del exterior (déficit comercial e inestabilidad del mercado),
gran intervención del hombre en el clima (debido a la elevada cantidad de
emisiones de GEI asociados al consumo energético) e impacto sobre el medio
ambiente.
Cuando se piensa en cómo enfrentarnos al reto del cambio climático, la voz
unánime que se oye reitera “ahorro, eficiencia y renovables”. Es el momento de
apostar por un nuevo modelo, a través de una Revolución Sostenible, impregnada
de unos nuevos valores tan necesarios en un mundo globalizado.
Para ello, se hace imprescindible:
Abordar una estrategia decidida de moderación de los consumos, con el fin
de contribuir a la competitividad de nuestra economía.
Favorecer la consecución de los objetivos medioambientales relacionados
con el Protocolo de Kioto.
Impulsar las políticas de energías renovables.
Par potenciar un cambio significativo en el marco energético y para mejorar la
eficiencia en el ámbito de consumo, la Unión Europea ha fijado unos objetivos a
medio plazo, para el año 2020:
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El concepto de energía en las ciencias físicas se define de forma general como la
capacidad de realizar trabajo. La energía realiza un papel fundamental en el
desarrollo de cualquier proceso físico, desde las escalas más pequeñas hasta los
niveles interestelares en el universo.
Todos los procesos energéticos se rigen por principios básicos de la termodinámica,
siendo los más importantes los dos siguientes:
Principio de conservación de la energía: la energía no se crea ni se destruye,
solo se transforma. Una de las consecuencias más importantes es que no
puede existir nada que genere más energía de la que consume o que
obtenga energía de donde no la hay.
La segunda ley de la termodinámica dice que cuando se transforma una
forma de energía en otra, realizando trabajo en el proceso, la energía final se
encuentra más degradada o dispersa que la forma de energía inicial. Es decir
el proceso de transformación no es eficiente al 100%: siempre existe una
pérdida de energía en forma de calor que no se puede aprovechar para
realizar trabajo.
La potencia es un proceso energético clave. La unidad de medida energética es el
julio (J) y la de potencia es el watio (W). Un watio equivale a un julio por segundo.
Un watio hora es la energía disipada en un proceso de un watio de potencia durante
una hora y equivales a 3600 julios (un julio por segundo durante 3600 segundos).
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EENNEERRGGIIAA PPRRIIMMAARRIIAA
Las fuentes de energía primaria son las que se obtienen directamente de la
naturaleza, como la energía solar, la eólica, la hidráulica o la biomasa, o mediante
un proceso de extracción, como el petróleo, el gas natural, o el carbón mineral.
La suma total de las aportaciones de cada fuente al consumo de una determinada
región es lo que se conoce como energía primaria consumida.
EENNEERRGGIIAASS RREENNOOVVAABBLLEESS
Se conocen como Energías Renovables aquellas que se producen de forma continua
y que son inagotables a escala humana.
Las fuentes de energías renovables son limpias, no generan residuos, inagotables,
autóctonas y además no producen emisiones de CO2 y otros gases contaminantes a
la atmósfera.
Las principales fuentes de energía renovable son:
Energía solar
Energía eólica
Energía geotérmica
Energía marina
Biomasa
Energía hidroeléctrica
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ENERGÍA SOLAR: FOTOVOLTAICA Y SOLAR TÉRMICA
La energía solar fotovoltaica aprovecha la energía (en forma de radiación) que
proviene del Sol, transformándola directamente en energía eléctrica. Los
rendimientos de conversión que se consiguen comercialmente se sitúan alrededor
del 15%.
Su fundamento se basa en un fenómeno físico denominado efecto fotoeléctrico. La
radiación solar incide sobre la superficie de la célula fotovoltaica y ésta la
transforma en electricidad. Este dispositivo está formado por un material
semiconductor de dos capas, de manera que se produce una diferencia de voltaje
entre ambas y da lugar a una corriente de electrones.
A continuación podemos observar los diferentes componentes que componen una
célula fotovoltaica:
Para conseguir un mayor volumen de producción de energía estas células se
agrupan en módulos fotovoltaicos, cuyo funcionamiento en conjunto es muy similar
al de una sola. A su vez, estos módulos se pueden conectar entre sí para dar lugar a
centrales de mayor potencia.
Sin embargo, un generador solar no está compuesto únicamente por módulos
fotovoltaicos, sino que es necesario una serie de equipos auxiliares para
complementar este proceso. Estos otros dispositivos son:
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• Inversor: Convierte la energía eléctrica de corriente continua producida en
los paneles solares fotovoltaicos en corriente alterna trifásica y la inyectan a
cada una de las fases de la red de suministro eléctrico.
• Contador: El generador fotovoltaico necesita de un contador ubicado entre el
inversor y la red para cuantificar la energía que se genera e inyecta.
• Cableado: Tiene la misión de transportar la energía desde el momento en
que se produce en los módulos fotovoltaicos hasta que es inyectada a la red.
Para ello, interconexiona todos los elementos que componen la instalación
generadora.
• Protecciones: garantizan la seguridad de la instalación y de las personas.
Para ello, interrumpen el recorrido de la corriente eléctrica cuando se
producen sobreintensidades o derivaciones a tierra.
• Estructura: Soporte metálico que permite una correcta distribución y anclaje
de los paneles fotovoltaicos, de tal manera que asegure dichos elementos así
como otros sistemas auxiliares imprescindibles en la instalación. Además,
dotará a los módulos de la orientación e inclinación adecuadas y evitará
posibles sombras arrojadas por elementos existentes en las proximidades de
la instalación.
De esta manera, el esquema general de una instalación fotovoltaica resultaría:
Para aquellos casos en los que la instalación fotovoltaica sea de carácter autónomo,
la energía generada en la central no se inyectaría a la red eléctrica sino que se
almacenaría en baterías para que el usuario dispusiera de ella aún cuando no
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hubiera radiación solar. La autonomía de la instalación dependerá entonces de la
capacidad de los dispositivos de almacenamiento.
Farola fotovoltaica Señal de tráfico fotovoltaica
La energía solar térmica se emplea en la generación de agua caliente (solar térmica
de baja y media temperatura) y producción de electricidad (alta temperatura). Esta
tecnología se basa en colectores planos (térmicos) por los que circula el líquido
refrigerante (agua con anticongelante).
Los captadores térmicos transforman la radiación solar en energía térmica,
aprovechando también el efecto invernadero. Constan de una placa metálica
absorbente de la radiación solar y de una serie de tubos con un buen contacto
térmico con la placa por la que circula el líquido refrigerante. Una cubierta de cristal
polarizada reduce las pérdidas de calor y convierte así el colector en un pequeño
invernadero.
Colectores solares planos para A.C.S Colectores cilíndricos parabólicos en central solar
termoeléctrica
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A continuación se describen los diferentes elementos que componen el esquema
básico de una instalación solar térmica:
• Captador: Transforma la energía radiante en energía térmica con el aumento
de temperatura del fluido de trabajo. Dicha energía puede almacenarse en el
mismo fluido del colector o en el fluido destinado a consumo.
Fluido caloportador: Es el encargado de transportar la energía térmica
generada en el captador hasta el intercambiador. Generalmente está
compuesto por agua mezclada con anticongelante.
Intercambiador: Tiene como misión realizar la transferencia de calor entre el
fluido caloportador y el fluido destinado a consumo sin que estos se mezclen.
Acumulador: almacena la energía térmica generada por los captadores
solares para su consumo en cualquier momento del día. Permite que el agua
extraída por la parte superior, cuando existe demanda de Agua caliente,
salga a la mayor temperatura disponible.
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ENERGÍA EÓLICA
Se conoce como energía eólica al aprovechamiento por el hombre de la energía del
viento. Antiguamente se utilizó para propulsar naves marinas y mover molinos de
grano. Hoy se emplea sobre todo para generar energía limpia y segura.
La generación de electricidad a partir del viento no produce gases tóxicos, ni
contribuye al efecto invernadero, ni a la lluvia ácida. No origina productos
secundarios peligrosos ni residuos contaminantes. Cada kWh de electricidad,
generada por energía eólica en lugar de carbón, evita la emisión de un Kilogramo
de dióxido de carbono-CO2 - a la atmósfera. Cada árbol es capaz de absorber 20 Kg
de CO2; generar 20 Kilowatios de energía limpia, tiene el mismo efecto, desde el
punto de la contaminación atmosférica, que plantar un árbol.
Al igual que ocurriera en la energía solar fotovoltaica, mediante la conexión de
aerogeneradores se conseguirá aumentar la potencia de la estación productora de
energía. A continuación pasaremos a detallar los elementos integrantes:
1. Cimientos
2. Conexión a la red eléctrica
3. Torre
4. Escalera de acceso
5. Sistema de orientación
6. Góndola
7. Generador
8. Anemómetro
9. Freno
10. Caja de cambios
11. Pala
12. Inclinación de la pala
13. Rueda del rotor
Actualmente, la tecnología de los grandes aerogeneradores (de más de 3 MW)
conectados a la red eléctrica se encuentra en pleno desarrollo e implantación
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comercial. En este sentido, se prevén importantes proyectos par ala construcción
de parques eólicos. Es la energía renovable que actualmente presenta un mayor
crecimiento y que puede tener, conjuntamente con la energía hidráulica, un peso
significativo respecto al consumo global de energía de aquí a pocos años.
Parque eólico
ENERGÍA GEOTÉRMICA
La energía geotérmica es una de las fuentes de energía renovable menos conocidas.
Se encuentra almacenada bajo la superficie terrestre en forma de calor y ligada a
volcanes, aguas termales, fumarolas y géiseres.
Por tanto, la energía geotérmica es, en su más amplio sentido, la energía calorífica
que la tierra transmite desde sus capas internas hacia la parte más externa de la
corteza terrestre.
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Así, se denomina recurso geotérmico a la porción del calor que, desprendido desde
el interior de la tierra, puede ser aprovechado por el hombre en condiciones
técnicas y económicas. Se clasifican en función de la temperatura del fluido
geotermal que determinarán sus usos y aplicaciones. Por tanto, el objetivo de la
geotermia es el aprovechamiento de esa energía calorífica del interior de la tierra.
Los recursos geotérmicos de alta temperatura se aprovechan principalmente para
la producción de electricidad, cuando se trata de yacimientos de alta temperatura
(superiores a los 100-150ºC). Si la temperatura del yacimiento no es suficiente para
producir energía eléctrica sus principales aplicaciones son térmicas en los sectores
industrial, servicios y residencial. En el caso de temperaturas por debajo de los
100ºC puede hacerse un aprovechamiento directo o a través de bomba de calor
geotérmica (calefacción y refrigeración). Cuando se trata de recursos de
temperaturas muy bajas (por debajo de los 25ºC) las posibilidades de uso están en
la climatización y obtención de agua caliente.
La energía geotérmica es una forma de aprovechamiento energético sostenible con
presente y futuro. Supone una alternativa de alta eficiencia energética frente a los
sistemas convencionales de calefacción y refrigeración, con un nivel de
aprovisionamiento energético de elevadas garantías.
Suelo radiante con geotermia Generador eléctrico mediante geotermia
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ENERGÍA MARINA
Los océanos ofrecen un enorme potencial energético que, mediante diferentes
tecnologías, puede ser transformado en electricidad y contribuir a satisfacer las
necesidades energéticas actuales.
Dentro de las Energías del Mar, existen tecnologías claramente diferenciadas, en
función del aprovechamiento energético: energía de las mareas o mareomotriz,
energía de las corrientes, energía maremotérmica, energías de las olas o undimotriz
y energía del gradiente salino (osmótica).
Mareomotriz: consiste en el aprovechamiento energético de las mareas. Se
basa en aprovechar el ascenso y descenso del agua del mar producido por la
acción gravitatoria del Sol y la
Luna, aunque sólo en aquellos
puntos de la costa en los que la
mar alta y la baja difieren más de
cinco metros de altura es rentable
instalar una central mareomotriz.
Un proyecto de una central
mareomotriz está basado en el
almacenamiento de agua en un
embalse que se forma al construir un dique con unas compuertas que
permiten la entrada de agua o caudal a turbinar, en una bahía, cala, río o
estuario para la generación eléctrica.
Energía de las corrientes: consiste en el
aprovechamiento de la energía cinética
contenida en las corrientes marinas. El
proceso de captación se basa en
convertidores de energía cinética
similares a los aerogeneradores
empleando en este caso instalaciones
submarinas.
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Maremotérmica: se fundamenta en el
aprovechamiento de la energía
térmica del mar basado en la
diferencia de temperaturas entre la
superficie del mar y las aguas
profundas. El aprovechamiento de este
tipo de energía requiere que el
gradiente térmico sea de al menos
20º. Las plantas maremotérmicas transforman la energía térmica en energía
eléctrica utilizando el ciclo termodinámico denominado “ciclo de Rankine”
para producir energía eléctrica cuyo foco caliente es el agua de la superficie
del mar y el foco frío el agua de las profundidades.
Energía Undimotriz: Es el aprovechamiento
energético producido por el movimiento de las
olas. El oleaje es una consecuencia del
rozamiento del aire sobre la superficie del mar,
por lo que resulta muy irregular. Ello ha llevado
a la construcción de múltiples tipos de
máquinas para hacer posible su
aprovechamiento.
Potencia Osmótica: La Potencia Osmótica o energía azul es la energía
obtenida por la diferencia en la concentración de la sal entre el agua de mar
y el agua de los ríos mediante los procesos de ósmosis.
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BIOMASA
Se le llama biomasa al combustible energético que se
obtiene directa o indirectamente de los recursos
biológicos. La energía de biomasa procede de la
madera, residuos agrícolas y estiércol, y continúa
siendo la fuente de energía principal en los países en
desarrollo.
Cuando la materia viva se descompone, la energía
contenida en ella se libera. Esto ocurre mediante el
metabolismo de los alimentos, la descomposición de
la materia viva o la combustión de la leña, etc. Por
tanto, podemos decir que el conjunto de materia viva
que existe en un momento dado, o biomasa, es un
gran depósito energético temporal, cuya magnitud
está mantenida a base de un constante flujo de
captación y liberación.
El hombre, desde hace mucho tiempo, ha sabido beneficiarse del valor energético
de la biomasa quemándola para calentarse, secar cosas o cocinar alimentos. La
biomasa, junto con la energía directa del sol y la fuerza muscular, han sido las
principales fuentes de energía utilizadas por la humanidad durante largos períodos
de tiempo.
TIPOS DE BIOMA
BIOMASA NATURAL:se produce de forma espontánea en la naturaleza, sin intervención humana. Un ejemplo es los restos de limpieza forestal.
BIOMASA RESIDUAL: procedente de la actividad agrícola, forestal e industrial (residuos ganaderos, derivados del olivar, aguas residuales, etc).
CULTIVOS ENERGÉTICOS: dedicados a la producción de biomasa con fines no alimentarios. Ejemplos: chopo, paulonia, colza...
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El potencial energético de la poda del olivar es muy elevado. Por ejemplo, en
Andalucía representa el 16% de la biomasa aprovechable, según datos de la
Agencia Andaluza de la Energía. Además, con los 2.500 kilos de residuos de poda
del olivar por hectárea, se podrían producir 1.770 millones de litros de etanol al
año, un 15% del consumo total anual de gasolina en España, con un posible valor
de mercado de unos 2.000 millones de euros.
Otro de los productos derivados del olivar es el orujillo resultante del proceso de
extracción del aceite en las almazaras y posteriormente de las extractoras de orujo,
y que tiene un gran valor energético para su valoración como biomasa para la
producción de energía eléctrica.
ENERGÍA HIDROELÉCTRICA
Se denomina energía hidráulica o energía hídrica a aquella que se obtiene del
aprovechamiento de las energías cinética y potencial de la corriente de ríos, saltos
de agua o mareas.
El conjunto de instalaciones e infraestructura para aprovechar la energía cinética y
potencial del agua se denomina central hidroeléctrica.
Existen dos grandes tipos de centrales hidroeléctricas que son:
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Convencionales, aprovechan la energía potencial del agua retenida en una
presa. Pueden ser por derivación de agua o por acumulación de agua.
Bombeo: estas centrales disponen de dos embalses situados a diferentes
alturas. En las horas del día que se registra una mayor demanda de energía
eléctrica, la central opera como una central hidroeléctrica convencional.
Durante las horas del día en las que la demanda es más baja el agua
almacenada en el embalse inferior puede ser bombeada al embalse superior
para volver a realizar el ciclo productivo.
La energía hidráulica convencional, la utilizada para generación eléctrica en
grandes centrales conectadas a sistemas eléctricos, es una de las fuentes primarias
principales de abastecimiento energético.
A nivel municipal por su parte, las mini y micro centrales hidroeléctricas y los
hidrocargadores se consideran como energías renovables no convencionales,
debido a su menor nivel de
implementación y a que en
los sectores rurales se
constituyen como una
alternativa para la provisión
de electricidad. Son
destinadas principalmente a
la electrificación de
viviendas y a
telecomunicaciones.
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EENNEERRGGIIAASS NNOO RREENNOOVVAABBLLEESS
Las fuentes de energía no renovables en la naturaleza están disponibles en una
cantidad limitada y una vez consumidas no pueden regenerarse. Se pueden
distinguir dos tipos:
Combustibles fósiles
Combustibles nucleares
Los combustibles fósiles se pueden utilizar en forma sólida (carbón) o gaseosa (gas
natural). Son acumulaciones de seres vivos que vivieron hace millones de años.
En la energía nuclear, el núcleo atómico de elementos pesados como el uranio,
puede ser desintegrado (fisión nuclear) y liberar energía radiante y cinética.
Actualmente en Europa los combustibles fósiles siguen aportando el 80% de la
energía primaria consumida.
La política energética tiene tres objetivos garantizar la
seguridad en el abastecimiento (mediante el ahorro de
energía y la diversificación de fuentes energéticas),
aumentar la competitividad de las economías, promover
la sostenibilidad ambiental y luchar contra el cambio
climático.
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3. DIRECTRICES DE LA POLÍTICA ENERGÉTICA PARA UN DESARROLLO SOSTENIBLE
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La dinámica de desarrollo de Marruecos es una evidencia reflejada en todos los
sectores: industria, transporte, servicios, etc. Este desarrollo ha conllevado un
aumento significativo de la demanda energética que ha obligado a mejorar las
infraestructuras en este sector.
La eficiencia energética es considerada en la actualidad como una cuarta energía,
después de las energías fósiles, nucleares y renovables. La ambición por potenciar
dicha eficiencia ha condicionado una gestión más racional de la energía en todas
las actividades económicas y sociales, condicionando de esta manera el desarrollo.
El gobierno marroquí, en un contexto de dependencia energética casi total del país
y de una fluctuación importante del precio de la energía, considera necesario
desarrollar una política de eficiencia energética en un marco de su nueva estrategia
medioambiental.
Esta política implica la clasificación de la relación entre la administración y las
suministradoras. Además, se requiere crear un marco reglamentario adecuado de
normas y estándares apropiados.
La ley 47-09 relativa a la eficiencia energética, tiene como objetivo aumentar la
eficacia en la utilización de las fuentes de energía, evitar los residuos, atenuar las
saturaciones de demanda y contribuir a un desarrollo sostenible.
Este trabajo se sustenta principalmente de los principios de exigencia de la
eficiencia energética, de estudios de impacto energético, de auditorías energéticas
obligatorias y de un control técnico adecuado tanto en la instalación como en el
mantenimiento.
Esta ley tiende igualmente a introducir de manera sostenible las técnicas de
eficiencia energética a nivel de todos los programas de desarrollo sectorial,
fomentando que las empresas a racionalicen los consumos energéticos y
generalizando las auditorías energéticas.
Además se pretende promover el desarrollo de las instalaciones de Agua Caliente
Sanitaria empleando energía solar y generalizar lámparas de bajo consumo y otros
equipos auxiliares eficientes. A fin de reforzar la eficiencia energética en los
sectores clave de la economía nacional, las distintas medidas serán establecidas en
el marco de la Ley de Finanzas.
El pasado mes de enero se aprobó en el Parlamento la nueva Ley de Energías
Renovables, recientemente publicada en el Boletín Oficial de Marruecos. Ésta abrirá
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de par en par el mercado de las energías limpias al sector privado, además de crear
la mencionada Agencia Marroquí de las Energías Renovables y la Eficiencia
Energética y la Moroccan Agency for Solar Energy (MASEN).
Hasta su entrada en vigor, en Marruecos existía un mercado regulado con tarifas
fijas donde la Oficina Nacional de Electricidad (ONE) era el único cliente de las
empresas generadoras. Con este nuevo marco regulatorio, surgirá un mercado libre
de compraventa de energía en el que coexistirán un mercado regulado y otro en el
que los operadores tendrán libertad para fijar las tarifas.
CCAAMMBBIIOO NNEECCEESSAARRIIOO DDEELL MMOODDEELLOO EENNEERRGGÉÉTTIICCOO
NNUUEEVVOO MMOODDEELLOO EENNEERRGGÉÉTTIICCOO
Dependencia combustibles fósiles (riesgo seguridad de suministro).
Dependencia de importaciones
(riesgos económicos).
La mayoría de los GEI procedentes del sector energético.
Ahorro y eficiencia energética.
Energías renovables.
Tecnologías respetuosas con el medio ambiente.
NO SOSTENIBLE
POLÍTICA DE DEMANDA
Eficiencia energética
POLÍTICA DE OFERTA
Promoción de energías autóctonas
que reduzcan emisiones.
MODELO ENERGÉTICO SOSTENIBLE
Reducción de la intensidad energética.
Reducción de la dependencia energética exterior.
Reducción de las emisiones de GEI.
Reducción del impacto de la volatilidad del precio de
combustibles fósiles.
Impacto positivo sobre el PIB y el crecimiento del empleo, a
través de las ganancias de competitividad y el desarrollo
industrial.
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4. EL AYUNTAMIENTO Y LA POLÍTICA ENERGÉTICA
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La energía se ha convertido en un elemento esencial para el desarrollo económico y
el bienestar social. Lógicamente, tanto su calidad como su coste económico han
pasado a convertirse en un referente socio-económico a tener muy en cuenta en los
municipios.
Este carácter estratégico de la energía ha condicionado la promoción de la
eficiencia energética y el uso racional de la misma. El abuso en la utilización ha
generado un problema al que los municipios han de aportar una respuesta.
Cualquier actuación que se estudie se tiene que plantear desde el conocimiento de
la situación existente, la tendencia y el futuro que se desea para cada una de las
ciudades.
Como consecuencia de este carácter proactivo, la Administración ha decidido
fomentar y poner en marcha Modelos de Contratos de Servicios Energéticos y
Mantenimiento en Edificios Públicos.
Estos Contratos, junto con los principios de crecimiento sostenible y de gestión
energética que deben priorizar las actuaciones municipales en estas materias, son
aportaciones encaminadas a obtener el importante potencial de ahorro de energía
que existe en el sector municipal.
Este nuevo concepto municipal de desarrollo sostenible implica un grandísimo
cambio en la forma de ver, pensar y actuar de cualquier Ayuntamiento. Sin ir más
lejos y a modo de ejemplo, la gestión energética que ya se está aplicando en
numerosas Corporaciones, supone la
integración de todos o parte de los
suministros y servicios de las instalaciones
térmicas de los edificios.
En el caso de la Administración local, el
objetivo se dirige a la reducción, a límites
aceptables, del consumo de la energía en los
edificios y conseguir que parte de este
consumo proceda de energías renovables.
De hecho, la energía solar se presenta como
una solución atractiva medioambiental que
los municipios estudian como alternativa
viable para su utilización a corto plazo.
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Los Ayuntamientos desempeñan un papel importante, ya que en el desarrollo de
sus competencias inciden sobre áreas relacionadas con la eficiencia energética
como la gestión de instalaciones y edificios municipales, o los servicios públicos
como el transporte, el tratamiento de residuos sólidos urbanos, la depuración de
aguas residuales, etc. También es relevante en este sentido la capacidad normal y
reguladora de los Ayuntamientos en materia de urbanismo, edificación,
medioambiente, etc.
Es de gran importancia en este ámbito la promulgación de Ordenanzas que
prescriben el aprovechamiento de energía solar en los edificios de nueva
construcción.
Este Curso tiene por objetivo describir alguna de las posibilidades de actuación en
estas materias y su difusión entre los técnicos responsables de los Ayuntamientos.
El cambio climático es un problema complejo que día a día se hace más evidente.
La gestión de la energía de forma integral y desde el mundo local supone buena
parte de la gestión del cambio climático.
La eficiencia y el ahorro energético, el aprovechamiento de las energías renovables
y la introducción de sistemas de gestión energética locales más eficientes pueden
contribuir significativamente a conseguir este gran reto a la vez que se aprovechan
los recursos locales y se estimula la participación y la implicación ciudadana.
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5. AUDITORÍAS ENERGÉTICAS. CONCEPTO, FASES, ETC.
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La energía es, cada día más, una parte fundamental de nuestras vidas. El cambio
climático, las nuevas fuentes de energía o el consumo responsable acaparan el
debate diario. Pero si en un punto concreto hay consenso es en la necesidad de
reducir el consumo y, por tanto, la factura energética de nuestros edificios e
industrias.
El primer paso es la realización por parte de un especialista de una auditoría que
saque a la luz todas las ineficiencias técnicas y organizativas y ayude a tomar las
mejores decisiones. Analizar qué tipo de energía consumimos, dónde y en qué
momento, es la clave para conseguir el objetivo.
La auditoría energética es una herramienta técnica que se usa en la evaluación del
uso eficiente de la energía que requiere de una inspección y de un análisis
energético detallado de los consumos y pérdidas de energías con las
correspondientes propuestas de mejoras orientadas al ahorro de energía,
incluyendo un estudio económico.
Sin embargo, no podría alcanzar ahorros significativos a largo plazo sin el respaldo
de un Programa de Ahorro de energía. Tal programa asegura la infraestructura
necesaria para llevar a cabo con éxito las medidas tanto de conservación, uso
racional y sustitución energética, en definitiva, aumentar el grado de eficiencia
energía. Este implica un compromiso y una organización permanente y a largo
plazo, mientras que las auditorías energéticas representan una intervención
temporal. En realidad, no puede existir el uno sin las otras, ya que el Programa de
Ahorro de Energía sienta las bases y desarrolla un plan de acción para las Auditorías
Energéticas.
Una auditoría energética permite:
Obtener datos sobre consumos, costes de energía y producción.
Obtener los balances energéticos de las instalaciones
consumidoras de energía.
Identificar las áreas de oportunidad que ofrecen potencial de
ahorro de energía.
5.1. DEFINICIÓN Y OBJETIVOS DE LA AUDITORÍA ENERGÉTICA
31
Determinar y evaluar económicamente los volúmenes de ahorro
alcanzables y las medidas técnicamente aplicables para lograrlo.
La auditoría energética de un edificio es un estudio de disminución de costes
energéticos. El término abarca un espectro muy amplio, en función de la
profundidad con que se realice el estudio, pudiendo llegar desde un simple informe
de propuestas de mejora de equipos auxiliares del proceso principal, hasta un
estudio detallado de mejoras, no sólo en los equipos auxiliares, sino de cambios en
la tecnología del proceso o modificaciones estructurales.
Su aplicación práctica consiste en el desarrollo operativo de la metodología para el
análisis de las distintas variantes energéticas que entran en juego en los balances
de energía, los métodos para su medida, los equipos de análisis necesarios, así
como los niveles y rangos en que se mueven estas variables. Todo ello, de tal forma
que el equipo auditor (una o varias personas) tenga la herramienta necesaria para
la elaboración, implantación y seguimiento del balance energético requerido para la
optimización del proceso o conjunto de procesos que tienen lugar en la instalación a
auditar.
Existen varias maneras de clasificar las auditorias, atendiendo a diferentes puntos
de vista:
Según el alcance o profundidad de la auditoría.
Diagnóstico energético: estudio sobre el estado actual de las
instalaciones.
Auditoría energética: estudio sobre el estado de las instalaciones, con
las correspondientes propuestas de mejora orientadas al ahorro de
energía, incluyendo un estudio económico de las mismas.
Auditoría energética especial o en profundidad: contempla los
aspectos anteriores incluyendo un estudio sobre el proceso
productivo, y llegando incluso a proponer importantes modificaciones
en dicho proceso (cambios en la tecnología del proceso).
32
Auditoria energética dinámica y continua: es la que se realiza de un
modo continuo, estando este concepto identificado con el de gestión
energética en edificios.
Según el campo de actuación.
En el campo de la industria
En edificios ya construidos
La implantación de un sistema de auditorías energéticas permite:
Obtener datos sobre consumos, costes de energía y de producción para
mejorar el entendimiento de los factores que contribuyen a la variación de
los índices energéticos de las instalaciones consumidoras de energía.
Obtener los balances energéticos de las instalaciones consumidoras de
energía.
Identificar las áreas de oportunidad que ofrecen potencial de ahorro de
energía.
Determinar y evaluar económicamente los volúmenes de ahorro alcanzables
y las medidas técnicamente aplicables para lograrlo.
En definitiva, el objetivo de una auditoría energética es el de hacer un análisis
donde se revele cómo se usa la energía en las diferentes instalaciones y evaluar
técnica y económicamente las posibilidades de reducir el costo en aquellas áreas
susceptibles de mejora.
La auditoría de edificios es una herramienta de diagnóstico y gestión que trata,
precisamente, de cuantificar los parámetros que nos permiten optimizar los costes
económicos y conseguir un buen funcionamiento de las instalaciones.
5.2. METODOLOGÍA
33
En este capítulo vamos a tratar de establecer un proceso sistemático, riguroso, y a
la vez sencillo, del análisis de un edificio una vez éste ha sido ocupado. La
realización periódica de una auditoría es también una oportunidad de desarrollo
organizativo, es decir, que no es solamente un ejercicio técnico para la evaluación
de las instalaciones, sino que también es una herramienta de gestión que permite
una sistematización y conocimiento continuo del funcionamiento del edificio, y así
poder llegar a evaluar el progreso del edificio hacia los objetivos marcador por la
organización.
Debido a la gran importancia de estas acciones para los edificios vamos a crear una
metodología sencilla y general para todo tipo de edificios. Esta metodología posee
cinco etapas generales, cada una de ellas con distintas subdivisiones.
PRIMERA ETAPA: RECOGIDA DE DATOS Y PLANIFICACIÓN DE LA AUDITORÍA
En esta primera etapa reuniremos toda la información posible sobre el edificio,
tanto de los aspectos constructivos como de los sistemas energéticos que posee.
También realizaremos en esta primera parte una planificación de todas las acciones
a llevar a cabo durante la auditoría. A continuación presentaremos las diferentes
subfases de las que consta esta primera parte:
1. Entrevista con los responsables del edificio y recogida de informaciones
relacionadas con el edificio.
Esta fase es sólo un primer encuentro con los responsables del edificio, pero que
podrá repetirse si surge alguna duda por parte de los auditores o si así lo desean los
responsables del edificio para conocer la situación de la auditoría.
Conviene en este aspecto hacérselo notar a los auditores y fijar, si es posible entre
todos, el día de la siguiente cita o, por el contrario, ya la fecha, aproximada, de
entrega del informe preliminar de la auditoría. También conviene fechar la visita al
edificio por parte de los auditores, porque la inspección visual de todo inmueble es
también una parte muy importante de la auditoría. Esta reunión tratará de recoger
la mayor parte de las informaciones relacionadas con el edificio, así como cualquier
otra información que se considere interesante relacionada con la auditoría
energética que vamos a realizar, así como de sus ocupantes.
1
34
En esta primera etapa es necesario asegurar la confidencialidad de la empresa
auditora, así como el anonimato de todos los encuestados.
En esta fase los responsables del edificio también deben informar sobre los
problemas de funcionamiento del edificio y de sus equipos técnicos, ya que si existe
algún fallo ocasional deberíamos esperar a su resolución; si existen problemas
ocultos o permanentes, realizaremos el proceso normalmente, ya que su detección
y resolución es uno de los objetivos de esta auditoría.
Por tanto, el objetivo de esta fase es el de conseguir:
Toda la información del edificio, con el objetivo de conocer su naturaleza
constructiva y espacial, y especialmente, el comportamiento térmico de sus
envolventes.
Facturaciones de los diversos consumos que se producen en su interior:
combustibles, electricidad, agua, papel, material de oficina, material
informático, etc.
Conocer las características materiales de los edificios, sus instalaciones, su
régimen de uso, sus condiciones ambientales, etc. y las características del
trabajo desarrollado.
35
Tras obtener toda la información necesaria sobre el edifico, recopilaremos todos los
datos relacionados con la meteorología local y situaremos el edificio en la zona
climática a la que corresponde. La climatología exterior de un edificio y su entorno
intervienen de una forma muy importante en las condiciones interiores, por lo que
hay que tenerlo en cuenta en nuestro estudio.
Rosa de los vientos, con frecuencia y dirección de los vientos predominantes.
•Clima exterior valorando su climatización particular.
•Superficie de la parcela.•Superficie del edificio.•Número de plantas.•Orientación•Tipo de construcción y estado general.
DESCRIPCIÓN GENERAL
•Horarios y usos de todas las dependencias.
•Horario de limpieza y mantenimiento.•Aforo estable y ocasional.
OCUPACIÓN DEL EDIFICIO
•Situación.•Potencia•Horas de uso•Consumo diario, mensuales, anuales…
INVENTARIO DE LOS EQUIPOS
CONSUMIDORES
•Estado de los equipos.•Estado de los sistemas de aislamiento•Estudio y determinación de los valores conford de temperatura y humedad.
•Redacción de un plan de mantenimiento de los equipos actuales y de las propuestas realizadas
SISTEMAS DE CLIMATIZACIÓN
36
Mapa de Zonas Climáticas.
Uno de los factores más importantes que afectan al consumo energético de los
edificios es el aire, ya que puede provocar infiltraciones, enfriamientos en la
superficie exterior de los cerramientos e incluso corrientes de aire descontroladas
en espacios entre edificios de distintas alturas. Además, es necesario conocer el
comportamiento que se espera del edificio en función del clima al que está
sometido.
2. Planificación de la Auditoría.
Con la información obtenida en la reunión preliminar, ya podemos tener una visión
bastante aproximada de las dimensiones del edificio, de los sistemas que posee y
de sus características.
37
Por lo tanto, esta fase consiste en realizar un plan de trabajo lo más completo
posible incluyendo los alcances reales del estudio, cronogramas con las tareas a
realizar y el tiempo de actuación estimado.
En esta fase es muy útil identificar para cada etapa los posibles instrumentos que
necesitaremos y comprobar que están en un buen estado de uso.
Esta sencilla fase nos va a servir para saber en cada momento lo que debemos
hacer y evitar perder el tiempo cuando empecemos el estudio energético.
3. Inspección visual.
Para llevar a cabo esta etapa tenemos que visitar el edificio en cuestión e
inspeccionar todos los aspectos relacionados con el estudio que vamos a realizar.
Se trata, al fin y al cabo, de apreciar el estado de los edificios y sus instalaciones.
Este paso suele ser muy útil, ya que nos puede dar una idea general de la situación
energética que presenta.
Para un mejor estudio de los
resultados que se obtengan de esta
fase, será muy recomendable la
realización de fotografías al edificio y a
las instalaciones, así como a las
posibles deficiencias que se
encuentren o a cualquier elemento de
interés.
4. Simulación.
Esta subetapa sólo la podremos realizar si poseemos un software adecuado para la
simulación. No es una fase obligatoria, pero sí que es muy recomendable y útil.
Con esta alternativa se pueden calcular cargas térmicas y demandas energéticas del
edificio. Esto nos será muy útil si las comparamos con las demandas reales, ya que
38
deberían ser bastante parecidas. Si no ocurre, puede ser una pista de que existe
algún tipo de fallo en el envolvente del edificio, defectos en el aislamiento, etc.
Esta vía también podrá ser usada en el análisis de las mejoras a introducir, ya que
permitirá obtener los consumos registrados con cada alternativa y así ver con qué
propuesta de mejora conseguimos una reducción de dicho consumo energético.
Los resultados de esta simulación no conviene analizarlos de forma absoluta, sino
más bien de forma relativa, lo que nos permitirá clasificar nuestras medidas en
función del mayor o menor ahorro energético.
Simulación de un edificio con el programa LIDER.
5. Cuestionario a los usuarios u ocupantes del edificio y/o al personal de
mantenimiento.
El cuestionario a los usuarios del edificio nos da una valiosa información sobre los
aspectos estudiados y también sobre el confort térmico y calidad ambiental del
edificio.
Para realizar el cuestionario al personal de mantenimiento
se actuará de manera similar al realizado con los usuarios.
Es importante que esta persona nos caracterice el proceso
de mantenimiento, de esta manera, empezaremos a
39
conocer en mayor medida las características técnicas del normal funcionamiento.
Aspectos como el intervalo de funcionamiento del sistema de climatización, la
periodicidad de sus revisiones o el tipo de lámparas más empleadas y sustituidas
son claves para poder evaluar las medidas a llevar a cabo.
En esta fase trataremos de obtener información sobre el edificio relacionada con los
puntos más débiles de los sistemas, focos de mayor consumo y los factores que más
preocupan a los usuarios.
6. Recopilación de información auxiliar.
Es fundamental recabar la máxima información posible de aquellos equipos de
“especiales características” empleados en el edificio. Conocer el funcionamiento
interno de un sistema de climatización centralizado, las características de consumo
de una máquina específica de proceso o el intervalo térmico de trabajo de un motor
resulta clave en el análisis de la eficiencia del edificio.
En ocasiones esta información no se encuentra en el propio edificio, siendo
necesario acceder a otras fuentes de información. Los Instaladores de esos equipos
(empresas externas) o la web suelen ser las fuentes más consultadas.
7. Informe preliminar
En esta fase se analizarán todas las informaciones obtenidas de las etapas
anteriores y se elaborará un informe con las conclusiones e informaciones más
relevantes conseguidas hasta este momento, comprobando que no existe ninguna
incoherencia entre ellos.
Esta documentación se enviará a los responsables del edificio junto con las
siguientes acciones que se realizarán y que serán consecuencia de los datos
recogidos. De esta manera se podrá evaluar de manera conjunta entre el auditor y
el responsable la viabilidad de las actuaciones propuestas.
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SEGUNDA ETAPA: MEDIDAS EXPERIMENTALES DE FACTORES RELACIONADAS CON EL
BALANCE ENERGÉTICO DEL EDIFICIO
En la etapa anterior se han decidido cuáles son las variables más importantes, por
lo que en el siguiente paso realizaremos las medidas necesarias para calcular los
balances de energía.
1. Planificación del proceso de medición
Antes de comenzar será muy útil realizar una planificación de todas las medidas
que vayamos a realizar. Esta planificación debe abarcar tanto la organización de las
medidas como el tipo de instrumento que necesitaremos, la secuencia de
operaciones y otras necesidades particulares.
La organización de las mediciones implica la elección de las magnitudes que
debemos medir y dónde se realizarán estas mediciones. Antes de comenzar
debemos comprobar si hay registros de medición (orificios en conductos, pocillos en
tuberías, etc.) para facilitar el trabajo y, en todo caso, adecuarse a los medios
precisos para hacer viables las mediciones que realicemos.
Estas medidas pueden realizarse de forma:
Discreta: con ellas podremos eliminar la parte
dinámica de los fenómenos térmicos y además su
ejecución es de mayor sencillez que la de las
variables continuas.
Continua: estas mediciones se llevarán a cabo
mediante monitorización, con lo que se obtendrían
medidas continuas durante un periodo de tiempo.
La elección de las dos posibles vías de medida vendrá marcada por la importancia
de la variable a medir en relación con la información que se pueda extraer de ella.
En cualquier caso, es necesario que la información recopilada represente fielmente
el funcionamiento del proceso analizado. Este aspecto es muy importante, ya que el
no conseguirlo acarrearía que el periodo de evaluación se extendiera para corregir
los errores surgidos.
41
TERCERA ETAPA: DIAGNÓSTICO ENERGÉTICO DEL EDIFICIO
En esta etapa de nuestro modelo de auditoría se realizarán los cálculos necesarios,
con los valores obtenidos en la etapa anterior y las informaciones recogidas en la
primera etapa, para obtener los valores finales que nos interesan y/o para
comprobar si estamos o no dentro de la normativa que concierne a esos
parámetros.
Debe, por lo tanto, tener en cuenta toda la Normativa, Directivas y Reales Decretos
aparecidos hasta esa fecha relacionados con el tema de la auditoría antes de dar su
diagnóstico.
CUARTA ETAPA: ANÁLISIS PARA LA MEJORA DEL COMPORTAMIENTO DEL EDIFICIO.
En esta etapa los auditores proporcionarán una serie de medidas para solucionar los
comportamientos inadecuados del edificio o de sus componentes. Lo acompañarán
de un estudio completo sobre su viabilidad económica y medioambiental en el
supuesto caso de que se vea afectado.
Esta fase se puede dividir en:
1. Análisis para mejorar el comportamiento energético del edificio
Ésta es la subetapa en la que el auditor debe dar soluciones a los problemas o
comportamientos incorrectos que haya podido observar en el edificio o en sus
instalaciones, en base a los resultados obtenidos a lo largo de todo el proceso.
Estas mejoras deberán ir acompañadas de las propuestas sobre mejoras de
optimización energética. También debe realizarse un estudio sobre el impacto
ambiental que produciría cada una de esas mejoras.
Convendría comprobar que estas medidas correctoras producen un menor
consumo energético; esto podría analizarse mediante la simulación.
Al fin y al cabo, el objetivo de la auditoría es reducir el
consumo energético en el edificio sin reducir (incluso en
muchas ocasiones aumentando) las prestaciones que
ofrece en el momento del estudio.
42
2. Viabilidad de las mejoras
Una vez que se tienen seleccionadas las diferentes alternativas de mejora
energética, se llevará a cabo su estudio de viabilidad económica. Este estudio
servirá para decidir si es conveniente realizar una mejora o no.
En ocasiones puede ocurrir que una opción puede que sea técnicamente viable y
que suponga una reducción considerable en los consumos, genere un periodo de
amortización elevado, llegando incluso a superar la vida útil del equipo. Esto suele
deberse a que la inversión es demasiado elevada en función del consumo
energético que se está produciendo en esa área susceptible de cambio.
Para poder evaluar esta viabilidad es necesario obtener una serie de parámetros
que nos van a caracterizar la medida propuesta:
□ Costes de implantación (inversión inicial).
□ Ahorros energéticos esperados.
□ Tiempo de retorno (dinero ahorrado en energía dividido entre la
inversión inicial).
□ Mejoras de calidad, eficiencia, inconvenientes y otros.
Clasificaremos las medidas en función de su potencial de ahorro, desde las que
tengan más potencial de ahorro a las de menor importancia. Esto se utilizará para
decidir en qué orden se deben desarrollar las tareas. Las mejoras propuestas deben
ser sometidas a un análisis de viabilidad económica antes de ser llevadas a la
práctica. Para realizar este estudio habrá que calcular los ahorros que generan cada
alternativa.
Los consumos iniciales fueron obtenidos en la primera y segunda fase de la
auditoría, mientras que los consumos con las mejoras propuestas han sido
obtenidos en la tercera y cuarta.
Los ahorros obtenidos con la fórmula anterior son ahorros energéticos, es decir,
vienen medidos en kWh, por lo que tendremos que traducir a euros para poder
AHORRO ENERGÍA, kWh = Consumo energía inicial - Consumo energía con la mejora propuesta
43
aplicar los diferentes criterios económicos. Para ello habrá que multiplicarlo por el
coste del kWh en función del tipo de combustible con el que se cubre el consumo.
Una vez obtenido ese ahorro económico, y junto con los costes de la inversión, se
aplicarán los parámetros de rentabilidad principales, que son el PAY BACK, VAN Y
TIR.
Este proceso se realizará con cada una de las alternativas y, en función del
resultado, se seleccionará qué medidas son viables y se ordenarán en función de su
mayor o menor rentabilidad económica. Antes de poner en práctica cualquiera de
estas medidas, deberemos estudiar el impacto ambiental que puede producir y el
efecto sobre la calidad ambiental interior.
a) PLAZO DE RECUPERACIÓN (PAY BACK)
Se define como el “tiempo que tarda en recuperarSE el desembolso inicial
realizado en una inversión”.
- Flujos de caja constantes:
- Flujos de caja variables: el plazo de recuperación se determina
acumulando los sucesivos flujos netos hasta que se alcance el coste
inicial:
Criterios de aceptación o rechazo del proyecto de inversión:
1. Se aceptarán los proyectos que se recuperen con los flujos de caja.
2. Se rechazarán los proyectos que no se lleguen a recuperar una vez
agotados todos los FCi.
44
Jerarquización de proyectos:
1. Será preferible aquel proyecto con pay-back o plazo de recuperación
menor.
Ventajas e Inconvenientes del método:
1. No se consideran los flujos de caja obtenidos después del periodo de
amortización.
2. No se tiene en cuenta la diferencia en los vencimientos de los FC
obtenidos antes de alcanzar el plazo de recuperación.
Ejemplo 1
Se exponen a continuación los flujos de caja de dos inversiones distintas,
siendo los de la inversión A flujos constantes, mientras que los de la B son
variables. Calcular el plazo de recuperación de ambas inversiones. ¿Qué
inversión sería preferible?
INVERSIÓN A INVERSIÓN B FCi acumulado
Inversión B
Desembolso
Inicial
500 500 -
FC1 70 80 80
FC2 70 30 110
FC3 70 40 150
FC4 70 80 230
FC5 70 100 330
FC6 70 80 410
FC7 70 70 480
FC8 70 10 520
45
Inversión A
PRA = 500 / 70 = 7,14 años
Si 1 año 365 días
7,14 años x
x = 53 días
PRA = 7 años y 53 días
Inversión B
El desembolso inicial se
recupera entre el periodo 7 y 8.
En el año 7 faltan por recuperar:
500 – 480 = 20 u.m.
Si 40 365 días del año 8
20 x
x = 182 días
PRB = 7 años y 182 días
Sería preferible la inversión A.
b) VALOR ACTUAL NETO (VAN)
El Valor Actual Neto (VAN) de una inversión se define como el “valor
actualizado de la corriente de los flujos de caja que ella promete generar
a lo largo de su vida”.
El Valor Actual (VA) consiste en actualizar todos los flujos de caja
esperados (FCi), para lo que se emplea tipo de descuento del k por uno,
que es el coste de oportunidad del capital empleado en el proyecto de
inversión. Una vez actualizados todos los flujos de caja (es decir,
calculado el Valor Actual) le restaremos el valor del desembolso inicial (A),
de ahí el nombre de Valor Actual Neto. La expresión general del cálculo
del VAN es la siguiente:
El VAN es una estimación del incremento de riqueza que generará el
proyecto, valorado en unidades monetarias (€) del momento actual.
Criterios de aceptación o rechazo del proyecto de inversión:
1. Si VAN>0, la inversión será aceptable e implicará beneficios.
2. Si VAN<0, la inversión será inaceptable e implicará pérdidas.
3. Si VAN = 0, la inversión es indiferente o neutra.
46
Jerarquización de proyectos:
1. Será preferible aquel proyecto cuyo VAN sea mayor.
Ventajas e Inconvenientes del método:
1. Dificultad para expresar un tipo de actualización o descuento k.
2. La hipótesis implícita de reinversión de los flujos netos de caja
intermedios es poco realista.
3. No es un criterio válido para jerarquizar proyectos de inversión
independientes y mutuamente excluyentes, cuando estos tienen
diferentes desembolsos iniciales y/o distinta duración.
Ejemplo 2
Sea una inversión de capital invertido A = 1.500 €; una duración de 3
años; un cash-flow de explotación constante de 1.000 € para los tres años
de duración, y un coste medio de pasivo k=10%. La amortización del
pasivo es lineal en 3 años.
VAN = -A + = - 1.500 + 1.000/(1,1) + 1.000/(1,1)2 + 1.000/(1,1)3
= 986,9 €
Ejemplo 3
El proyecto de inversión cuyos flujos de caja son -1.000 / 500 / 400 / 300 /
100 y cuyo tipo de descuento es del 10% proporcionaba un VAN del
78,82:
VAN = -1.000 + 500/1,1 + 400/(1,1)2 + 300/(1,1)3 + 100/(1,1)4 = 78,82 €
Si sus flujos de caja (exceptuando el desembolso inicial) se reinvierten
hasta el final del cuarto año a una tasa del 15%, su VAN real (VANR) será
sensiblemente mayor que el VAN:
VANR = -1.000 + [500*(1,15)3 + 400*(1,15)2 + 300*(1,15) +100] / (1,1)4
= 184,64 €
47
obsérvese que si la tasa de reinversión hubiera sido del 10% el VANR
coincidiría con el VAN.
c) TASA INTERNA DE RENTABILIDAD (TIR)
Se denomina tasa interna de rendimiento o Tasa Interna de Rentabilidad
(TIR) a la tasa de descuento o tipo de interés para el que un proyecto de
inversión tendría un VAN igual a cero. La TIR es, pues, una medida de la
rentabilidad relativa de una inversión. Matemáticamente su expresión
vendrá dada por la ecuación siguiente en la que deberemos despejar el
valor de r:
Podríamos definir la TIR con mayor propiedad si decimos que es la tasa de
interés compuesto al que permanecen invertidas las cantidades no
retiradas del proyecto de inversión. Así, por ejemplo, si invertimos 1.000
€, a un tipo del 10% anual, tendremos 1.100 €, al final del año.
Si se observa la figura se verá que la tasa de rendimiento viene dada por
el punto de corte de la curva del VAN y el eje horizontal (o de abscisas).
En este sentido se puede observar cómo si el tipo de descuento aplicado
en el VAN es superior a la rentabilidad relativa de la inversión, el VAN
sería negativo. Por tanto, para que fuera positivo es necesario que el tipo
de descuento sea inferior a la rentabilidad relativa que ofrece la inversión
(k < r). Esto justifica el que se utilice como tipo de descuento la
rentabilidad exigida a la inversión.
48
El significado económico de la TIR es la “rentabilidad anual bruta del
proyecto de inversión sobre el capital que permanece invertido al
principio de cada año”.
Criterios de aceptación o rechazo del proyecto de inversión:
1. Si r > k, se acepta.
2. Si r < k, se rechaza.
Jerarquización de proyectos:
1. Será preferible aquel proyecto cuyo r sea mayor.
Ventajas e Inconvenientes del método:
1. Como ventajas cabe citar que tiene en cuenta el valor del dinero en el
tiempo y resuelve el problema de jerarquización del VAN cuando los
capitales invertidos son diferentes.
2. Inconvenientes:
- Dificultad de cálculo.
- Dificultad para especificar un tipo de actualización o de descuento k.
- Hipótesis implícita de reinversión de los FCN intermedios.
- No es un criterio válido para jerarquizar proyectos de inversión
independientes y mutuamente excluyentes con duraciones dispares.
- Posible inconsistencia del TIR.
49
Ejemplo 4
Calcular la TIR de la inversión con estos flujos de caja: -1.000 / 500 / 400 /
300 / 100.
1.000 = 500/(1+r) + 400/(1+r)2 + 300/(1+r)3 + 100/(1+r)4
r =14,5%
r se despeja por tanteo, utilizando calculadoras financieras o con hojas de
cálculo.
Ejemplo 5
En este ejemplo se analiza el problema de la reinversión de los flujos de la
TIR. Acaba de ser emitido un Bono del Estado que paga un cupón anual
del 10%, su nominal es de 1.000 € y su vencimiento es a tres años. Su TIR
es, obviamente, el 10%:
1.000 = 100/(1+r) + 100/(1+r)2 + 1.100/(1+r)3 r = 10%
Pero ello será cierto siempre que podamos reinvertir los dos flujos de 100
€, de los años uno y dos al tipo del 10% hasta el final de la vida del Bono,
en el tercer año. Supongamos que los tipos de interés tiendan a
descender y que al final del primer año el tipo sea del 9% y al final del
segundo del 8,5%. El cálculo real de la TIR bien podría ser el siguiente,
que proporciona un valor inferior al 10% previsto inicialmente porque la
estructura temporal de los tipos de interés es descendente:
1.000 = [(1.000*1,09*1,085) + (1.000*1,085) + 1.100] / (1+r)3
r = 9,88%
50
QUINTA ETAPA: RESULTADOS FINALES
Esta etapa consiste en la realización y edición de un informe que contenga todas las
informaciones que hayamos obtenido a lo largo de todo nuestro estudio. Este
informe contendrá, al menos, estos contenidos:
Las condiciones generales de la auditoría energética, con una introducción
teórica sobre el tema auditado acompañado de las diversas normativas o
directivas relacionadas.
Descripción del estado actual del edificio y de sus componentes junto con
fotografías tomadas del mismo para constatar su situación.
Situación del edificio documentada con todas las informaciones recogidas
tanto en la fase de recogida de información, como en la obtenida con las
medidas experimentales y los cálculos realizador a partir de ellas. Se
incluirán las medidas preventivas y correctoras sugeridas por el auditor junto
con un estudio completo sobre ellas y su viabilidad económica.
Como documentos finales añadiremos el decálogo de confidencialidad
seguido en la auditoría y los diversos anexos considerados importantes para
los auditores para explicar conceptos que no hayan quedado claros en el
informe, como pueden ser definiciones, unidades y equivalencias, etc. Una
vez editado el informe se entregará a los responsables del edificio, que
formularán las dudas que les surjan, y con ello finalizaremos nuestra
auditoría energética.
También sería de interés proponer a los responsables del edificio unas campañas
informativas que traten de modificar las conductas de los usuarios del edificio y de
los responsables de mantenimiento.
51
Resumen de la Metodología de una Auditoría Energética.
SELECCIÓN DE DATOS • Documentación sobre el edificio,
planos, etc.
• Facturas de consumo.
• Características de la envolvente.
• Características de los sistemas.
• Características funcionales y
ocupacionales.
• Datos meteorológicos.
PLANIFICACIÓN
INSPECCIÓN VISUAL • Verificación de datos.
• Observación de posibles
deficiencias.
ANÁLISIS DE SIMULACIÓN • Cargas.
• Demanda.
CUESTIONARIO • Niveles de confort.
• Hábitos.
INFORME PRELIMINAR
MEDIDAS EXPERIMENTALES • Parámetros de confort.
• Parámetros eléctricos.
• Parámetros de los sistemas.
• Comparación valores reales y
simulados.
• Impacto medioambiental.
BALANCES • Energético.
• Impacto medioambiental (CO2) ANÁLISIS DE MEJORAS
VIABILIDAD DE LAS MEJORAS • Coste de inversión.
• Coste de explotación.
• Tiempo de amortización.
• Impacto
medioambiental.
INFORME FINAL
52
6. ÁREAS DE ACTUACIÓN
53
Las prioridades energéticas de cada municipio varían
de acuerdo a su actividad y desarrollo económico, al
impacto que el consumo de energía tiene en su
economía y a los recursos energéticos de los que
dispone.
La estrategia por parte de la Administración Pública
para conseguir que los ciudadanos se sensibilicen y
lleven acciones tendentes al uso racional de la
energía es la de predicar con el ejemplo.
En este apartado vamos a estudiar mejoras que se
pueden llevar a cabo en alumbrado público o
exterior y optimización de semáforos.
66..11..11 MMEEDDIIDDAASS PPAARRAA LLAA EEFFIICCIIEENNCCIIAA EENNEERRGGÉÉTTIICCAA EENN AALLUUMMBBRRAADDOO PPÚÚBBLLIICCOO
El alumbrado exterior, y en especial el denominado público, ha sufrido variaciones
desde sus orígenes, tanto en su alcance como en sus medios y sistemas técnicos
empleados.
En la actualidad se suceden, si cabe aún más velozmente, estos cambios
promovidos por tendencias que condicionan los sistemas de alumbrado.
Entre los diferentes aspectos que condicionan los procesos de diseño de las
instalaciones de alumbrado exterior, se pueden enumerar:
Condicionantes de eficiencia energética.
Necesidad de alumbrado.
Integración del alumbrado. Equilibrio estético con el entorno.
Condicionante geográfico, social, cultural, turístico, histórico.
Condicionantes temporales y horarios.
Condicionantes cualitativos.
Condicionantes económicos.
6.1 ALUMBRADO PÚBLICO
54
El consumo energético de un ayuntamiento por medio de su alumbrado público
supone un gasto significativo del mismo. La constante iluminación de las vías, ya
sea mediante luminarias, señales luminosas o paneles informativos es fundamental
en la rentabilidad del mismo.
Por otra parte, no siempre un mayor consumo energético equivale a un mejor
servicio. Se conseguirá un grado de eficiencia óptima cuando el consumo y el
confort estén en la proporción adecuada.
Desde este punto de vista, mediante una pequeña contabilidad energética a partir
de los consumos anuales de energía eléctrica, se pueden obtener los ratios de
consumo derivados del alumbrado público.
A partir de estos ratios, los profesionales del sector pueden clasificar el gasto
atendiendo a la eficiencia energética, y tomar las medidas necesarias para
aminorar el consumo y coste de la energía.
Para reducir el coste de los consumos de energía podemos:
Optimizar el contrato.
Optimizar las instalaciones:
Mediante la utilización de lámparas compactas
de bajo consumo.
Cambio de lámparas de vapor de sodio de alta
presión.
REDUCCIÓN COSTES
ENERGÉTICOS
EFICIENCIA ENERGÉTICA
55
Mediante el uso de diodos LEDs (Light Emítting Diode) en paneles y
señales.
Se estima que podrían lograrse reducciones de entre el 20 % y el 85 % en el
consumo eléctrico del alumbrado, merced a la utilización de componentes más
eficaces así como al empleo de sistemas de control.
Para una instalación de alumbrado existe un amplio rango de medidas para reducir
el consumo energético, entre las que destacamos las siguientes:
1. Lámparas fluorescentes con balastos electrónicos.
Las lámparas fluorescentes son generalmente las lámparas más utilizadas para las
zonas donde se necesita una luz de buena calidad, y pocos encendidos. Este tipo de
lámpara necesita un elemento auxiliar que regule la intensidad de paso de la
corriente, que es la reactancia o balasto.
Los balastos electrónicos no tienen pérdidas debidas a la inducción ni a núcleo, por
lo que su consumo energético es notablemente inferior.
La tecnología de los balastos energéticos de alta frecuencia permite además la
regulación de la intensidad de la lámpara, lo cual a su vez permite adaptar el nivel
de iluminación a las necesidades de cada zona.
El inconveniente de la aplicación del balasto
electrónico está en su inversión, que es mayor que la
de uno convencional, lo que hace que se recomiende
BALASTOS ELECTRÓNICOS
- Mejoran la eficiencia de la lámpara y del sistema.
- Mejoran el confort y reducción de la fatiga visual al evitar el efectoestroboscópico.
- Optimizan el factor de potencia.
- Proporcionan un arranque instantáneo.
- Incrementan la vida de la lámpara.
- Permiten una buena regulación del flujo luminoso de la lámpara.
- No producen zumbido ni otros ruidos.
56
la sustitución en aquellas luminarias que tengan un elevado número de horas de
funcionamiento.
En el caso de instalación nueva es recomendable a la hora de diseñar el alumbrado,
tener en cuenta la posibilidad de colocar luminarias con balasto electrónico, ya que
en este caso el coste de los equipos no es mucho mayor y se amortiza con el ahorro
que produce.
2. Lámparas de descarga.
Las lámparas de descarga de alta presión son
hasta un 35 % más eficientes que los tubos
fluorescentes con 38 mm de diámetro, aunque
presentan el inconveniente que su rendimiento de
color no es tan bueno.
Es por ello que su aplicación resulta interesante en
los lugares donde no se requiere un elevado
rendimiento de color.
3. Lámparas fluorescentes compactas.
Las lámparas fluorescentes compactas resultan muy adecuadas en sustitución de
las lámparas de incandescencia tradicionales, pues presentan una reducción del
consumo energético del orden del 80 %, así como un aumento en la duración de la
lámpara de entre 8 y 10 veces respecto a las lámparas de incandescencia.
EQUIVALENCIAS ENTRE FLUORESCENTES COMPACTAS E INCANDESCENTES
Lámpara Fluorescente Compacta
Lámpara incandescencia
Ahorro Energético %
3 W 15 W 80
5 W 25 W 80
7 W 40 W 82
11 W 60 W 82
15 W 75 W 80
20 W 100 w 80
23 W 150 W 84
57
Tienen el inconveniente de que no alcanzan el 80 % de su flujo luminoso hasta
pasado un minuto de su encendido.
A continuación se muestra una tabla orientativa sobre el porcentaje de ahorro
aproximado que se puede conseguir por sustitución de lámparas por otras más
eficientes.
AHORRO ENERGETICO POR SUSTITUCIÓN DE LÁMPARAS
SUSTITUCIÓN DE ALUMBRADO EXTERIOR POR % AHORRO
Vapor de mercurio Vapor de sodio alta presión 45%
Vapor de sodio alta presión Vapor de sodio baja presión 25%
Halógena convencional Halogenuros metálicos 70%
Incandescencia Fluorescentes compactas 80%
4. Sustituciones de luminarias.
La luminaria es el elemento donde va instalada la lámpara y
su función principal es la de distribuir la luz producida por la
fuente, en la forma más adecuada a las necesidades.
Muchas luminarias modernas contienen sistemas reflectores
cuidadosamente diseñados para dirigir la luz de las lámparas
en la dirección deseada. Por ello, la remodelación de
instalaciones viejas, utilizando luminarias de elevado
rendimiento generalmente conlleva un sustancial ahorro
energético, así como una mejora de las condiciones visuales.
58
5. Sistemas de control y regulación.
Un buen sistema de control de alumbrado asegura una iluminación de calidad
mientras es necesario y durante el tiempo que sea preciso. Con un sistema de
control apropiado pueden obtenerse sustanciales mejoras en la eficiencia
energética de la iluminación de un edificio.
6. Gestión y mantenimiento energéticos.
El correcto mantenimiento consigue los estándares de
calidad y reduce los costes energéticos. Si se realiza un
mantenimiento preventivo bueno, disminuirá la necesidad
de un mantenimiento correctivo y como resultado se
obtendrá un mejor rendimiento de la instalación, una
reducción de costes y una mejor calidad del servicio.
Por otra parte, las nuevas técnicas de comunicación permiten la implantación de
sistemas de gestión de energía y otros más sofisticados como los sistemas
expertos, que son capaces de gestionar gran cantidad de datos y controlar las
instalaciones. Cuando se instala un sistema de gestión o un sistema experto, el
objetivo es obtener un uso más racional de las instalaciones, ahorrar energía,
reducir mano de obra, reducir averías y prolongar la vida útil de los equipos como
medidas principales. Estos sistemas expertos son capaces de controlar el consumo
de energía optimizando los parámetros de forma que se obtenga un mínimo coste
energético.
66..11..22 SSIISSTTEEMMAA DDEE CCOONNTTRROOLL YY RREEGGUULLAACCIIÓÓNN DDEE IINNSSTTAALLAACCIIOONNEESS DDEE AALLUUMMBBRRAADDOO
EEXXTTEERRIIOORR
La necesidad de racionalizar el consumo de energía nos lleva a reducir los niveles
de iluminación de las vías públicas durante las horas en las que el número de
usuarios es menor. Históricamente esto se ha conseguido mediante diferentes
métodos de control.
59
La telegestión también puede ayudar a evitar excesos de consumo no deseados, así
como a facilitar las tareas de mantenimiento y también para ofrecer un mejor
servicio mediante la pronta detección de las averías.
Se puede actuar en el funcionamiento normal del ciclo de iluminación desde varios
puntos: por un lado optimizando los tiempos de encendido (en el ocaso) y de
apagado (en el orto), ajustándolos exactamente a las condiciones de ahorro
deseadas. Esto se realiza mediante el uso de equipos de control destinados a estas
funciones, como pueden ser los interruptores crepusculares y los interruptores
horarios astronómicos. Igualmente se puede actuar sobre la intensidad luminosa del
alumbrado mediante la reducción del nivel luminoso.
IINNTTEERRRRUUPPTTOORREESS CCRREEPPUUSSCCUULLAARREESS
Son dispositivos electrónicos capaces de conmutar un
circuito en función de la luminosidad ambiente. Para
ello utilizan un componente sensible a la luz (célula
fotoeléctrica) que detecta la cantidad de luz natural
que existe en el lugar de instalación, comparando este
valor con el ajustado previamente. En función de esta
comparación, se activa o desactiva un relé que estará
conectado en la instalación con los elementos de maniobra de encendido-apagado
de la iluminación.
Para un correcto funcionamiento de las instalaciones con interruptores
crepusculares, éstos deben estar dotados de circuitos que incorporen histéresis, es
decir, un retardo antes de las maniobras que permita eliminar fallos de encendidos
o apagados debidos a fenómenos meteorológicos transitorios, tales como el paso de
nubes, rayos, etc., o luces de automóviles.
Los inconvenientes del uso de los interruptores crepusculares son el difícil acceso a
los mismos durante su mantenimiento o reparación, ya que normalmente se
instalan en lugares de difícil acceso. Además, la polución provoca un paulatino
oscurecimiento de las envolventes, por lo que a lo largo del tiempo las maniobras
no se realizan en los momentos esperados.
60
IINNTTEERRRRUUPPTTOORREESS HHOORRAARRIIOOSS AASSTTRROONNÓÓMMIICCOOSS
Son interruptores horarios que incorporan un
programa especial que sigue los horarios de ortos
y ocasos de la zona geográfica donde esté
instalado. Esta característica tiene la gran ventaja
de que no es necesaria la reprogramación manual
y periódica de los tiempos de encendido y
apagado. Además, tienen la posibilidad de poder
retrasar o adelantar de manera uniforme estos tiempos de maniobra, consiguiendo
con ello un ahorro adicional.
Estos interruptores horarios deben incorporar dos circuitos independientes, uno
para el encendido y apagado total del alumbrado y otro para las órdenes de
reducción y recuperación de flujo luminoso, durante las horas de menos necesidad
de todo el flujo. Existen modelos que permiten incorporar días especiales, en los
que las maniobras son distintas debido a festividades, fines de semana, etc.
MMEETTOODDOOSS DDEE CCOONNTTRROOLL
Apagado parcial (doble circuito).
Con este sistema lo que se consigue es reducir el consumo apagando parte de las
luminarias durante un periodo de tiempo determinado, siendo el ahorro conseguido
directamente proporcional al número de luminarias apagadas.
Aunque el sistema es efectivo, su mayor inconveniente es la pérdida de uniformidad
lumínica. Además, en las situaciones donde siempre se apagan las mismas
luminarias existe una disparidad en la vida de las lámparas. Por estos motivos, se
desarrollaron los interruptores horarios astronómicos con circuitos alternativos, de
forma que cada día alternaba el circuito a apagar.
Reactancia de doble nivel.
Este sistema se basa en una reactancia que permite variar la impedancia del
circuito mediante un relé exterior, reduciendo la intensidad que circula por las
61
lámparas y consiguiendo ahorros del 40 % aproximadamente. La orden de
activación viene dada por un hilo de mando o por un temporizador interno.
Pese a evitar el problema de la falta de uniformidad lumínica, el cambio brusco de
régimen normal a régimen reducido provoca una sensación de falta de luz en el
usuario.
Ninguno de los dos sistemas anteriormente descritos solventa los problemas de
sobretensión en la red que disminuyen fuertemente la vida de las lámparas y
equipos, y que provocan un gran incremento en el consumo de energía eléctrica.
Estabilizadores de tensión y reductores de flujo luminoso en cabecera.
La ventaja principal de estos equipos frente a las reactancias de doble nivel es que
solventan los problemas producidos por la inestabilidad de la red ya que durante las
horas de régimen normal estabilizan la tensión de alimentación de la línea. En las
horas de régimen reducido disminuyen la tensión a todas las luminarias,
consiguiendo un ahorro adicional.
La instalación de un estabilizador de tensión y reductor de flujo en cabecera de
línea (en adelante reductor de flujo) evita excesos de consumo en las luminaria;
prolonga la vida de las lámparas y disminuye la incidencia de averías, pero para
conseguir estos resultados es necesario utilizar equipos con las más alta
prestaciones, ya que de lo contrario las ventajas se pueden tornar en
inconvenientes.
A modo de resumen, las ventajas de los estabilizadores de tensión reductores de
flujo luminoso en cabecera de línea son:
Prolonga la vida de las lámparas.
Disminuye el coste de mantenimiento.
Mantiene la uniformidad del alumbrado.
Evita excesos de consumo (nivel nominal).
Disminuye el consumo hasta el 40 % (nivel reducido).
Rápida amortización.
Apto para VSAP y VM.
62
TTEELLEEGGEESSTTIIÓÓNN
El sistema de telegestión para cuadros eléctricos es un producto destinado a
realizar las funciones de analizador de medida y detección de averías, así como la
gestión a distancia mediante comunicación GSM de los mismos. Su objetivo
principal es conocer desde un puesto central y unidades móviles del servicio técnico
los principales parámetros de los cuadros de alumbrado así como ciertas
situaciones que puedan requerir asistencia o conocimiento técnico inmediato, lo
que redunda en evitar consumos excesivos no
deseados por averías. Igualmente este conocimiento
permite un mejor reajuste de los parámetros
eléctricos, consiguiendo optimizar los consumos.
Este sistema que podemos denominar de telegestión
no es exclusivo de uso en cuadros de alumbrado,
pudiendo ser utilizado en cualquier tipo de cuadro de
protección y control.
66..11..33 AAHHOORRRROO DDEE EENNEERRGGÍÍAA EENN SSEEMMÁÁFFOORROOSS CCOONN LLEEDD
Desde los orígenes de la señalización semafórica como herramienta de control del
tráfico, los semáforos han funcionado mediante lámparas incandescentes,
alimentadas a 220 V (con un difusor de cristal o metacrilato tintado con el color
adecuado y con un reflector posterior)
En un sistema semafórico cualquiera, el conjunto de semáforos se controlan
mediante un regulador, que actúa como coordinador y que posee capacidad que
permite ajustar los ciclos de encendido atendiendo a tramos horarios, condiciones
puntuales del tráfico, gestión manual, etc. En la figura se representa un ejemplo de
Sistema Semafórico.
63
Ejemplo de Sistema Semafórico.
La incorporación de tecnología Led en semáforos se puede llevar a cabo de dos
formas diferentes:
Semáforos existentes: en este caso, se propone la sustitución de la lámpara
por una placa de diodos led con alimentación a 230 Vac de tal forma que el
tiempo de instalación sea ínfimo y así minimizar la afección al tráfico
durante la sustitución.
Semáforos de nueva instalación: además de proponer un cambio de lámpara
a led's, también se apuesta por un cambio en la tensión de alimentación, de
tal forma que cada cruce semafórico sea controlado por un regulador con
salida a 42 Vac. Esto añadiría un componente de seguridad adicional frente a
riesgos eléctricos ante la manipulación de elementos semafóricos.
VVEENNTTAAJJAASS DDEE LLAA TTEECCNNOOLLOOGGIIAA LLEEDD
El empleo de semáforos de leds comporta una serie de ventajas respecto a los
semáforos de lámparas, como son:
Ahorro energético. Frente a los 70 watios de consumo de las lámparas de
incandescencia, la tecnología LED presenta un consumo de 8-10 watios por
lámpara. Lo que significa bajar los consumos energéticos por lente desde un
64
80 % hasta un 90 % (dependiendo del caso) con respecto del anterior, lo que
conlleva una reducción muy notable de gasto en energía eléctrica.
Reducción del impacto medioambiental. Dado el ahorro energético que se
obtiene superior al 80 %, provocado por la disminución de potencia
consumida, se ve reflejado directamente una importantísima reducción en la
emisión de gases que provocan el efecto invernadero.
Permite el uso de baterías. La disminución de la potencia consumida tras la
sustitución a semáforos de leds posibilita el uso de un Sistema de
Alimentación Ininterrumpida por medio de un cargador y baterías en los
reguladores con el objeto de evitar la afección al tráfico en caso de fallo en
el suministro eléctrico.
Una vida útil mayor de las lámparas. Tal y cómo indica la documentación
técnica, frente a las 6.000 - 8.000 horas de vida útil de una lámpara de
incandescencia, las lentes de diodos LED presentan una vida útil media de
60.000 horas, lo que significa un
importante aumento de duración.
Desaparición del "efecto
fantasma". Los semáforos de
LEDs no necesitan de ningún
elemento reflectante en su
interior para emitir la luz, el cual
es el causante del efecto
fantasma en los semáforos de
lámparas.
65
Cada persona en su vida diaria es usuario de más de un edificio. Empezamos por
nuestra propia residencia y el lugar de trabajo; pero también somos usuarios de
otros edificios, como los que prestan servicios docentes, sanitarios, culturales, etc.
En cada uno de ellos, para atender distintas necesidades como la calefacción,
refrigeración, disponibilidad de agua caliente sanitaria, ventilación, iluminación,
cocción, lavado, conservación de los alimentos, ofimática, etc., se consume energía.
Pues bien, la suma de ésta representa aproximadamente el 20% del consumo de
energía final, un porcentaje que tiende, además, a incrementarse.
El consumo energético en un edificio de nueva construcción se desglosa de esta
manera:
El sector de la edificación posee un potencial de ahorro cercano al 30%, lo que
resalta la necesidad de llevar a cabo medidas de ahorro energético y rehabilitación
de edificios, que permitan reducir las emisiones de CO2, contribuir a los objetivos
políticos y mejorar la competitividad de las empresas.
En este capítulo se realiza un análisis de las medidas de ahorro energético
aplicables a edificios, cuyos objetivos serán la reducción de la demanda del edificio
y aumentos del rendimiento y eficiencia de instalaciones y equipos. Además de las
medidas de eficiencia energética estudiaremos la incorporación de energías
renovables en los edificios.
6.2 EDIFICIOS
Calefacción23%
Refrigeración25%
Vent+Bombas12%
Iluminación40%
Consumo Energía Edificio Nueva Construcción
66
66..22..22 MMEEJJOORRAA DDEE LLAA EEPPIIDDEERRMMIISS EEDDIIFFIICCAATTOORRIIAA
El consumo energético en el que incurre un edificio para satisfacer su demanda
energética depende directamente de la eficiencia energética de los equipos. No
obstante, no debe obviarse la influencia de la epidermis sobre el consumo
energético. Se entiende por epidermis la envoltura del edificio, formada por
fachadas opacas, ventanas, puertas, etc. Un diseño previo, coherente con la
racionalidad energética, posibilitaría considerables ahorros económicos.
Hay que tener en cuenta que el efecto de las actuaciones de eficiencia energética
realizadas sobre la epidermis se mantiene a lo largo de toda la vida del edificio,
incidiendo en un ahorro prolongado que justificaría el sobrecoste asociado a dichas
actuaciones.
Es verdad que la actuación sobre la epidermis queda muy limitada cuando el
edificio ya ha sido construido. No obstante, ante posibles ampliaciones o reformas,
la implementación de estas medidas favorece la construcción de una envolvente
compatible con los criterios de eficiencia energética y ahorro económico.
Con el aislamiento de los cerramientos opacos de un edificio (cubierta, muros
exteriores, etc.) se reducirán las facturas de calefacción y refrigeración, aunque no
hay que obviar que siempre hay un punto de inflexión a partir del cual ya no resulta
económicamente rentable incrementar el aislamiento.
En general, se recomienda el aislamiento en aquellos muros que separan espacios
no climatizados (garajes, sótanos, aseos, almacenes) de los climatizados
(habitaciones, salones, cafeterías).
La protección térmica de la envolvente presenta dos beneficios importantes para los
usuarios:
a. Con una buena protección térmica aumentamos el nivel de confort de las
personas que utilizan el edificio. Esto se debe a que la existencia de una
protección térmica adecuada no permite diferencias prácticas en las
temperaturas interiores del recinto. Por el contrario, la no existencia de
protección térmica produce sensaciones de frío (o calor) en la cara interna
del cerramiento, que puede presentar diferencias de varios grados
centígrados (6 - 8 ºC) respecto a la temperatura en el centro del local.
67
b. La no existencia de una buena protección térmica produce frecuentemente
humedades en la cara interna del recinto, e incluso en las capas internas de
las fachadas o cubiertas. Estas humedades, no deseables desde el punto de
vista estético, son una patología importante, ya que pueden llegar a
deteriorar el cerramiento disminuyendo la vida útil del mismo.
EDIFICIO NO EFICIENTE
Demanda: 100 Ud.
Rendimiento 100%
Consumo ⇒ Gasto ⇒ 10.000 €
Lo más probable:
Demanda 100 Ud.
Ud. Rendimiento: 80%
Consumo ⇒ Gasto ⇒ 10.000 €
EDIFICIO EFICIENTE
Demanda: 80 Ud.
Rendimiento: 80%
Consumo ⇒ Gasto ⇒ 10.000 €
Mas coste por aislamiento
Menor consumo anual
Menor inversión en instalaciones
SOLUCIONES CON AISLAMIENTO TÉRMICO EN EDIFICIOS EXISTENTES
Rehabilitar energéticamente los edificios existentes supone un ahorro neto de
energía, lo que es muy necesario para el país. Debemos tener en cuenta que esta
medida puede llegar a ahorrar el 50% del consumo energético de los edificios. Lo
que sucede es que hay que estudiar cada caso, cada edificio, para ver qué tipo de
actuación puede acometerse: rehabilitación de la fachada (por el exterior, interior o
inyección), de la cubierta, cambiar los cristales, etc. Puede haber limitaciones
físicas, legislativas o de precio. Cada edificio debe tratarse como un caso singular.
De ahí que hacer las cosas bien desde el principio sea prioritario. Las actuaciones a
posteriori siempre serán más caras y complejas.
68
Soluciones de aislamiento térmico en cubiertas
La cubierta del edificio es el elemento más sensible y expuesto a los agentes
externos, tanto climatológicos como por el propio uso, por lo que la reparación de
goteras, humedades y desperfectos suele ser una práctica habitual. Sin embargo,
en estas intervenciones no es habitual aplicar, además, criterios térmicos o de
ahorro de energía cuyos beneficios son notorios.
Cubierta invertida aislada con caucho EPDM Cubierta inclinada aislada con poliuretano
AISLAMIENTO DE CUBIERTAS
Se deben aislar también las cubiertas frías.
Proyección de PU, colocación de lana aislante, etc.
Aislar los forjados del bajo cubierta
El aire caliente sube: Comenzar a aislar por cubiertas
69
Soluciones de aislamiento térmico en fachadas
A continuación se describen intervenciones con criterios de eficiencia energética a
través del aislamiento que se pueden abordar una vez decidida esta acción y que
conllevarán beneficios importantes para los usuarios a un coste reducido.
Existen tres formas de mejorar la fachada exterior de un edificio:
Con aislamiento térmico por el exterior:
Se corrigen con toda facilidad todos los puentes térmicos, de modo que se
evitan las paredes “frías”, la falta de confort asociado a ellas y, sobre todo, el
riesgo de formación de condensaciones superficiales e, incluso, moho.
Este aspecto es especialmente importante en el caso de fachadas, pues es
donde se producen casi todos los puentes térmicos; encuentros con la
estructura (pilares, vigas, frentes de forjado) y formación de huecos
(alfeizares, mochetas dinteles, capialzados).
Se aprovecha toda la inercia térmica del soporte (capacidad calorífica de los
materiales de construcción). Es especialmente conveniente aislar por el
exterior cuando el edificio es de ocupación permanente. De este modo, se
cuenta con la inercia térmica para estabilizar del modo más efectivo las
temperaturas y conseguir una reducción adicional en el consumo de
combustible para la climatización (calefacción + refrigeración) del edificio.
Aislamiento exterior con placas de yeso laminado con cámara de aire (2 cm). Fuente: POLYNUM.
70
Esquema básico de aislamiento por el exterior. Fuente: AIFER.
Con aislamiento térmico por el interior
Se recomienda, especialmente, durante la realización de otros trabajos en el
interior del edificio (suelos, particiones, ventanas, etc.), cuando no se
considere modificar el aspecto exterior del edificio, con lo que no se realizará
ningún gasto en elementos auxiliares, como andamios, o siempre que
compense la pérdida de espacio útil con los ahorros energéticos y beneficios
medioambientales que supone la intervención.
Es especialmente conveniente aislar por el interior cuando la vivienda o edificio no
son de ocupación permanente. Al aislar por el interior, se consigue climatizar el
local con mayor efectividad y rapidez, una masa y una capacidad calorífica baja
será más fácil de acondicionar.
Con el aislamiento por el exterior, sin embargo, se tardaría bastante más en
alcanzar la temperatura deseada, ya que la calefacción debería calentar una masa
mucho mayor. Por el contrario, una vez alcanzada la temperatura, la casa aislada
por el exterior también tardará en enfriarse en inviernos o calentarse en verano,
punto muy importante de cara al acondicionamiento estival.
71
Es aplicable a cualquier tipo de fachada. En el caso de edificios con un grado de
protección como parte del patrimonio histórico-artístico, intervenir por el interior
será la única opción para ejecutar la obra, ya que no se podrá hacer por el exterior,
dada la alteración que supondría de las fachadas.
Esquema básico de aislamiento por el interior con panel de lana de roca.
Fuente: ROCKWOOL.
Soluciones para los cerramientos acristalados de la fachada
La renovación de los vidrios y marcos representa una de las acciones más eficaces
para la mejora de la eficiencia energética del edificio y además consigue aumentar
el confort térmico en el interior.
Todos aquellos edificios que tengan ventanas
con una única hoja de vidrio cuentan con
prestaciones térmicas muy limitadas. En este
caso, la reposición del vidrio simple (monolítico)
por otro vidrio de doble acristalamiento (unidad
de vidrio aislante) proporciona grandes ahorros
de energía tanto en verano como en invierno.
Las principales ventajas de mejora de la eficiencia energética de la envolvente a
través de la rehabilitación de cerramientos acristalados son, entre otras:
Reducción de la factura energética. Lo que conlleva a la amortización de
la intervención en los años posteriores a la misma.
Mejora del confort térmico, a igualdad de consumo.
72
Ayuda a la reducción de emisiones de CO2, contribuyendo a la reducción
de efecto invernadero y a la conservación del medio ambiente.
Reducción de entradas no deseadas de aire a través del cerramiento.
Reducción de las condensaciones superficiales, interiores a la vivienda, y
de aquellas patologías ligadas a las mismas.
Pueden alcanzarse mejoras en el comportamiento acústico cuando se
eliminan marcos en mal estado.
Este gráfico muestra el ahorro de energía alcanzado a través del acristalamiento,
sustituyendo un vidrio simple por uno doble normal y por otro con aislamiento
térmico reforzado (ATR). En este caso entendemos el ahorro como reducción de
pérdidas en el sistema de climatización
Otras mejoras a tener en cuenta
Instalación de Burletes:
Solución profesional creada para conseguir el más eficaz aislamiento
térmico. Se logra un ahorro considerable en energía para calefacción así
como del aire acondicionado en verano, además de evitarse la entrada de
polvo y ruido en cualquier época del año.
Burlete tipo barra de aluminio. Burlete de caucho tubular.
73
Láminas Solares:
Como su propio nombre indica son unas láminas de control solar que filtran
el calor y los rayos ultravioletas. Tienen múltiples ventajas, como:
a. Se evita la decoloración causada por los rayos ultravioletas y el
sobrecalentamiento de equipos informáticos.
b. Se evitan los puntos fríos y calientes, ya que es más fácil el control
climático.
c. Se consigue un menor consumo energético de los equipos de
climatización, hasta un 50%.
d. Se puede reducir la potencia instalada de los equipos de
AC/Calefacción.
e. La eficiencia laboral aumenta, ya que el ambiente es más acogedor.
f. Se evita el deslumbramiento y la fatiga ocular de los trabajadores.
Lámina de protección solar
66..22..22 MMEEDDIIDDAASS DDEE AAPPRROOVVEECCHHAAMMIIEENNTTOO EENNEERRGGÉÉTTIICCOO EENN AACCSS
No hay nada que más afecte a nuestra calidad de vida, tanto en las viviendas como
en los edificios de oficinas, que el agua caliente sanitaria (ACS) que utilizamos
diariamente. Y no hay forma más sencilla y económica de aprovechar la energía
solar que generar ACS.
74
Las necesidades de agua caliente sanitaria (ACS) representan una parte
importante del consumo energético de un edificio. Teniendo en cuenta que el
consumo de agua está directamente relacionado con el consumo de energía, ya
que si se gasta más agua, a su vez se gastará más energía para calentarla.
MEDIDAS DE AHORRO EN PRODUCCIÓN DE ACS.
Sistemas tradicionales de producción de A.C.S
Termos eléctricos: Estos equipos calientan el agua
con resistencias eléctricas y el termo, lugar donde
se acumula el agua, se pone en marcha sólo
cuando la temperatura del agua disminuye. Son
sistemas poco recomendables desde el punto de
vista energético y económico.
Si se desea instalar un sistema de producción de
agua caliente y no se puede o quiere un sistema
con gas, como la caldera de condensación o de
baja temperatura (más eficientes que los termos
eléctricos), es preferible optar por un termo con un
buen aislamiento e intentar usarlo con un
programador horario.
Las principales ventajas que aporta este sistema son:
El agua es acumulada para su uso, por lo que está disponible desde
que se abre el grifo.
No requiere inspecciones anuales como los sistemas de gas.
Respecto a las desventajas del termo eléctrico destacan:
Sistema poco eficiente tanto por el alto consumo energético como
por los costes.
Debe estar bien aislado.
Se debe instalar un reloj programador para cuando sea realmente
necesario.
Termo eléctrico.
75
El mantenimiento para estos equipos es nulo, sólo se debe tener en cuenta
el manual de instrucciones para un uso adecuado.
Calentadores de gas: Para la producción de agua caliente sanitaria los
calentadores son un sistema muy utilizado, ya que pueden proporcionar
agua caliente sanitaria de forma instantánea.
Los sistemas instantáneos desperdician agua porque hasta que se alcanza la
temperatura deseada en el punto de destino se está consumiendo este
recurso. Además, los encendidos y apagados son más
continuos y se deteriora más el sistema.
También se trata de equipos en los que se puede regular
la temperatura de salida del agua en función de la
demanda energética. Para aumentar la eficiencia de este
sistema se puede añadir un termo acumulador, así se
reducirá el derroche de agua y los continuos encendidos y
apagados del sistema.
Sus ventajas se resumen en:
Son sistemas muy eficientes si trabajan con gas natural.
Se les puede añadir un termo acumulador para reducir el consumo de
agua y de energía.
Las desventajas en sistemas instantáneos son:
Desperdicio de agua hasta que se alcanza la temperatura deseada y
mayor número de encendidos y apagados.
Tienen limitaciones para abastecer agua caliente a dos puntos a la
vez.
En los calentadores es necesario realizar un mantenimiento periódico de las
instalaciones y para las calderas que funcionan con gas natural se debe
realizar una revisión de las instalaciones de forma anual.
76
Termos a gas: Dentro de esta categoría, se puede diferenciar entre los
siguientes:
Termoacumuladores de agua a gas "directos", para instalar donde se
precisen grandes demandas de agua caliente y simultaneidad en el
consumo.
Interacumuladores vitrificados, para la producción y acumulación de
agua caliente sanitaria para uso doméstico o industrial.
Intercambiadores de calor de placas, empleados para la transferencia
de energía entre dos fluidos, que se aplican para la producción de
agua caliente sanitaria, con la ventaja de una enorme reducción de
espacio ocupado.
MEDIDAS DE AHORRO EN CONSUMO DE AGUA
Este apartado pretende dar a conocer acciones, técnicas y sistemas que permitan
minimizar los consumos de agua y la energía derivada de su calentamiento.
En la edificación, hay tres enfoques claramente diferenciados en consumos de
agua; estos son, por orden de importancia:
Los consumos de ACS (Agua Caliente Sanitaria) y AFCH (Agua Fría de
Consumo Humano) en consumos sanitaros en aseos, duchas,
inodoros, etc., como parte primordial de la utilización del edificio.
Los consumos de agua para la manipulación, limpieza y elaboración
de alimentos o comidas, así como para el lavado de vajillas y
lavandería y limpieza en general.
Los consumos en mantenimiento, climatización, producción y
limpiezas o piscinas, incluso riego, baldeo y paisajismo, en algunos.
Hoy en día existen sistemas y tecnologías de alta eficiencia en agua, de fácil
implementación y que aportan ventajas en todos los sentidos, resultando éstas,
unas actuaciones, no solo altamente rentables para la cuenta de resultados, ya que
suelen generas beneficios al siguiente año de su implementación, sino también
77
para el medio ambiente, pues la reducción de consumos va paralela a la reducción
de los residuos resultantes, reduciendo la cantidad de agua a depurar y,
produciendo, por lo tanto, un menor gasto de reutilización.
El ahorrar agua permite, casi en la misma proporción, ahorrar la energía utilizada
para su calentamiento, aportando beneficios, ya no tanto económicos y muy
importantes, sino ecológicos, para evitar la combustión, y reducir así la emisión de
gases contaminantes, del denominado efecto invernadero.
A continuación se indican una serie de medidas orientadas a reducir el consumo de
este recurso:
1. En la limpieza de las instalaciones, utilizar exclusivamente el agua necesaria,
y, si es posible, realizar previamente una limpieza en seco. Respetar los
tiempos, caudales y concentraciones de productos de limpieza para generar
menos vertidos residuales y ahorrar agua.
2. Utilizar mangueras a presión con cierre en la boca de salida. Los sistemas de
limpieza a presión consumen menos, ya que se genera menor volumen de
aguas residuales y mejora la eficacia de la operación de limpieza.
3. Evitar derrames y fugas de fluidos para evitar usar agua para su limpieza.
4. Realizar un mantenimiento adecuado para evitar fugas y derrames en
depósitos, tuberías e instalación hidráulica.
5. Instalar dispositivos de ahorro de agua: una forma de ahorrar hasta el 30%
del agua consumida consiste en el empleo de sistemas economizadores de
agua, basados en el tubo de Venturi, la incorporación de plásticos
anticalcáreos y la instalación de mecanismos de cierre automático de salida
de cisterna por contrapeso.
6. Realizar revisiones periódicas (mensuales) para detectar fugas y averías en
los elementos de la red hidráulica (tuberías, grifos, tomas de agua…). Para
realizar esta tarea es conveniente establecer un Plan de Mantenimiento y
asignar funciones a un responsable.
78
Dispositivos de ahorro de agua
El nivel tecnológico de los equipamientos sanitarios que hoy en día están
disponibles es impresionante, pero, por desgracia, muchas de estas técnicas y
tecnologías no se conocen, con lo que su implementación se hace imposible.
Este apartado pretende dar algunas nociones de las posibilidades técnicas más
exitosas y fáciles de implementar, y que más rápida amortización tienen (en cuanto
a ACS y AFCH se refiere).
En el caso de los grifos, estos suelen llevar un filtro para evitar salpicaduras
(rompeaguas o aireadores), disponiendo de tecnologías punteras, como los
perlizadores y eyectores, que reducen el consumo de agua un mínimo del 50% en
comparación con los equipos tradicionales, y que aportan otras ventajas, como una
mayor eficacia con los jabones, por su chorro burbujeante y vigoroso, a la vez que
son anti-calcáreos y anti-bloqueo, pudiendo ser sustituidos en cualquier grifería
existente, aunque también hay griferías que ya lo incorporan.
Las tecnologías existentes permiten acelerar el agua y crear turbulencias sin
aportación de aire en los cabezales de ducha, lo cual mejora el confort al generar
una sensación de hidromasaje por turbulencias, consumiendo mucha menos agua
que con los sistemas tradicionales de masaje por cantidad y presión de agua,
economizando hasta el 65% del agua que consumen algunos equipos, sin pérdida ni
detrimento del servicio.
Variando la salida del agua mediante múltiples chorros o perlizadores de altas
prestaciones, se pueden disminuir los consumos de agua a caudales de 4 l/min,
incluso 2 l/min, lo que puede suponer hasta un 75% de los consumos habituales.
Aunque, en estos casos, se detecta a simple vista, para muchas de las funciones
sanitarias es más que suficiente.
Cartucho cerámico ecológico en grifos
monomando tradicionales
Incorporación de perlizadores
79
Instalación de grifos temporizados Incorporación de cisternas de doble
carga
66..22..44 MMEEDDIIDDAASS DDEE AAHHOORRRROO EENNEERRGGÉÉTTIICCOO EENN IILLUUMMIINNAACCIIÓÓNN
La iluminación representa en muchos edificios un porcentaje elevado del consumo
eléctrico. Así, el porcentaje de energía eléctrica dedicado a iluminación puede llegar
a alcanzar en algunos casos más del 50%.
Sector % de energía eléctrica
dedicada a iluminación
Oficinas 50%
Colegios 10-15%
Residencial 10-15%
Por tanto, existe un gran potencial de ahorro, energético y económico, alcanzable
mediante el empleo de equipos eficientes, unido al uso de sistemas de regulación y
control adecuados a las necesidades del local a iluminar.
Un sistema de alumbrado energéticamente eficiente permite obtener una
importante reducción del consumo, sin necesidad de disminuir sus prestaciones de
calidad, confort y nivel de iluminación.
En la eficiencia de la iluminación influyen:
Eficiencia energética de los componentes (lámparas, luminarias, equipos
auxiliares).
80
Uso de la instalación (régimen de utilización, utilización de sistemas de
regulación y control, aprovechamiento de la luz natural).
Mantenimiento (limpieza, reposición de lámparas).
ELECCIÓN DE FUENTES DE LUZ
Las más modernas soluciones en iluminación permiten recortar los costes casi un
60%, tanto para las áreas de alumbrado público como para las industrias y oficinas
que siguen utilizando sistemas tradicionales. El porcentaje aumenta
significativamente en otras aplicaciones.
Como demuestra el gráfico, las oportunidades de ahorro de energía en alumbrado
interior son extraordinarias.
Ahorro energético en iluminación interior.
El principal condicionante a la hora de elegir una lámpara es su eficacia lumínica y
la eficiencia energética. Es decir, la luz producida respecto a la potencia consumida,
que se mide en lúmenes por watios. Cuanto mayor sea, menor será el consumo
energético para conseguir la misma iluminación. Hay todo un mundo de
81
posibilidades que se adaptan a las distintas necesidades de iluminación interior y
exterior.
Las necesidades del mercado y la investigación de las empresas fabricantes han
producido mejoras constantes en las nuevas lámparas. La evolución hacia un menor
consumo, un alargamiento de la vida útil y una menor tasa de residuos peligrosos,
como el mercurio, han creado una nueva generación de lámparas ecoeficientes.
La siguiente figura muestra una comparación de los distintos tipos de lámparas en
función de su eficacia luminosa y propiedades cromáticas.
Las lámparas incandescentes presentan el mayor índice de reproducción cromática
(Ra = 100) y una temperatura de color de 2.700 K; sin embargo, su eficacia
luminosa es muy baja. En el caso de las lámparas fluorescentes la temperatura de
color puede variar de 2.700 K a 6.500 K, esto viene indicado en la descripción de la
lámpara. Por ejemplo, en la lámpara TLD 36 W/830 el primer digito (8) indica la
reproducción cromática, en este caso estará entre 80 y 89, y los dos siguientes
dígitos (30) indican la temperatura de color (3.000 K).
Además, las lámparas LED utilizan una tecnología más avanzada de diodos de
emisión de luz.
Las ventajas principales de los LED's son:
Larga vida útil, de 50.000 a 100.000 horas.
Reducción en el coste de mantenimiento.
Mayor eficacia que las lámparas incandescentes y halógenas.
82
Gran calidad de luz: sin U y sin IR en el haz de luz.
Posibilidad de regulación y de luz dinámica.
Encendido instantáneo, sin parpadeo.
La tecnología LED, permite la obtención de productos
más pequeños, más fríos, más ligeros y más brillantes
que consumen menos. En iluminación interior, permite
conceptos de iluminación alternativos a los ya
existentes, ya que la fuente de luz puede ser dividida
en distintos puntos luminosos. Además, la luz de un
LED es 10 veces más eficiente que la de cualquier
otra lámpara. Al no contener ultravioletas ni
infrarrojos, la luz que emite limita los defectos en la
iluminación de objetos concretos.
En iluminación exterior, el consumo energético es muy reducido y la elevada
duración de los equipos reduce el mantenimiento a la mínima expresión con
facilidad. También está comprobado que los gastos de mantenimiento se reducen
de forma drástica. Por ejemplo, en un semáforo convencional se sustituyen las
lámparas dos veces al año. En el caso de las unidades LED el cambio se realiza
cada dos o incluso tres años.
ELECCIÓN DEL EQUIPO AUXILIAR
El equipo auxiliar influye de forma determinante en la eficiencia energética del
conjunto. Los balastos electrónicos ofrecen numerosas ventajas respecto a los
electromagnéticos, que son los que vienen usando los fluorescentes convencionales,
tanto en confort de iluminación como en lo que a ahorro energético se refiere:
83
Balasto electrónico.
Reducción del 25 % de la energía consumida, respecto a un equipo
electromagnético.
Incremento de la eficacia de la lámpara.
Incremento de la vida de las lámparas hasta del 50 %.
Encendido instantáneo y sin fallos.
Luz más agradable, sin parpadeo ni efecto estroboscópico, mediante el
funcionamiento a alta frecuencia. Reducción de los dolores de cabeza y el
cansancio de la vista, atribuidos al parpadeo producido por los balastos
magnéticos.
Aumento del confort general eliminándose los ruidos producidos por el
equipo electromagnético.
Mayor confort, permitiendo ajustar el nivel de luz según las necesidades.
Posibilidad de conectarse a sensores de luz y ajustar en automático la
intensidad de luz de la lámpara, y mantener un nivel de luz constante.
ELECCIÓN DE LAS LUMINARIAS
La distribución de la luz puede tener dos funciones diferenciadas, una funcional
donde lo importante es dirigir la luz de forma eficiente, y otra decorativa para crear
un determinado ambiente y resaltar ciertos elementos. Una iluminación adecuada y
eficiente conseguirá un compromiso entre ambas funciones.
84
El empleo de más de un tipo de luminaria, unas para proporcionar una iluminación
ambiental general y otras para una iluminación localizada, permite adaptarse de
una forma más eficiente a las necesidades del local o
habitación.
Además, hay que tener en cuenta el rendimiento de la
luminaria, de forma que refleje y distribuya mejor la luz, ya
que cuánto mayor rendimiento menor potencia será
necesario instalar. Las luminarias con reflector de aluminio de
tipo especular son las de mejor rendimiento.
APROVECHAMIENTO DE LA LUZ NATURAL
Una opción tan interesante como necesaria para alcanzar la excelencia energética
es el aprovechamiento de la luz natural que impacta sobre el edificio. Su
aprovechamiento ahorra energía eléctrica porque reduce el uso de la iluminación
artificial y contribuye a que el ambiente en una oficina o una instalación industrial
sea mucho más agradable.
Para ello es muy importante sacar todo el partido a las ventanas. La forma y la
posición en la que sean colocadas permiten ahorros energéticos muy significativos.
Las fotocélulas o sensores de luz regulan la cantidad de luz artificial que es
necesaria en un recinto siempre según la intensidad de la luz natural de la que
dispone el inmueble.
La presencia de luz natural depende de la profundidad de la habitación, el tamaño y
localización de las ventanas y techos de luz, el sistema de acristalamiento y
cualquier obstrucción externa. Normalmente estos factores se fijan en la etapa
inicial de diseño del edificio. Una planificación y diseño apropiados en esta primera
etapa pueden producir un edificio que será más eficiente energéticamente.
Los sensores de luz (fotocélulas) regulan automáticamente el alumbrado artificial
en función del aporte de luz natural, bien apagando o encendiendo la iluminación
cuando el nivel está por debajo o por encima de un valor, o bien regulando la
iluminación artificial de forma progresiva.
Luminaria con sistema reflector.
85
Estos sistemas permiten alcanzar ahorros de hasta el 60 %, su instalación es
conveniente en las luminarias próximas a las ventanas y de forma más atenuada en
el resto.
Con un solo sensor luminoso se pueden regular hasta 20
luminarias. Sólo es necesario que éstas se agrupen en el
mismo circuito de alimentación. El número de sensores
necesarios se corresponde con cada una de las zonas en
la que queramos controlar el consumo de luz artificial y
de su orientación. Las condiciones son distintas si la
orientación es norte o sur. En verano, si la orientación es
norte se pueden conseguir ahorros del 45% y el 25% en
ventanas y pasillos, respectivamente. Si es sur, los
porcentajes crecen hasta el 55% y el 35%.
SISTEMAS DE REGULACIÓN Y CONTROL
Los sistemas de regulación y control apagan, encienden y regulan la luz según
interruptores, detectores de movimiento y presencia, células fotosensibles o
calendarios y horarios preestablecidos. Permiten un mejor aprovechamiento de la
energía consumida, reduciendo los costes energéticos y de mantenimiento, además
de dotar de flexibilidad al sistema de iluminación. El ahorro energético conseguido
al instalar este tipo de sistemas puede ser de hasta un 70%.
Como no todas las zonas requieren el mismo tratamiento, es importante controlar
las luminarias de cada zona mediante circuitos independientes. Por ejemplo, las
luminarias que se encuentren próximas a las ventanas deben poder regularse en
función de la luz natural de distinta forma que el resto de las luminarias de una sala
o habitación.
El sistema de control más sencillo es el interruptor manual.
Su uso correcto, apagando la iluminación en periodos de
ausencia de personas, permite ahorros significativos, más
aún cuando en una misma sala hay varias zonas controladas
por interruptores distintos de forma que una pueda estar
apagada aunque otras estén encendidas.
Fotocélula de sistema de regulación (anclaje en
luminaria).
86
Existen interruptores temporizados que apagan la iluminación tras un tiempo
programado y que son más convenientes en lugares donde las personas
permanecen un tiempo limitado. Por ejemplo, el hall de un edificio de viviendas o
los servicios o escaleras de un edificio de oficinas.
Los detectores de presencia o movimiento encienden la
iluminación cuando detectan movimiento y lo
mantienen durante un tiempo programado. Son muy
útiles para zonas de paso o permanencia de personas
durante poco tiempo. Por ejemplo, en un edificio de
viviendas se obtiene un elevado ahorro al instalar
estos detectores en las escaleras, de forma que la
iluminación se vaya encendiendo por zonas en lugar
de encenderse todas las plantas a la vez.
En los edificios del sector terciario, por ejemplo edificios de oficinas o edificios
comerciales, en los que existe un horario definido, es posible encender y apagar la
iluminación automáticamente por control horario, en función de los distintos días de
la semana, incluyendo los tiempos libres (comidas, etc.), haciendo distinción entre
fines de semana y días laborables, o incorporando periodos festivos.
En estos edificios destinados a usos múltiples (oficinas, hoteles, etc.) es interesante
disponer de un sistema que permita el manejo y el control energético de las
instalaciones de iluminación, de forma similar a los implantados para otras
instalaciones como las de climatización. El control centralizado, compuesto por
detectores (células fotoeléctricas, detectores de presencia, etc.) y por una unidad
central programable, supone una serie de ventajas, entre las que destacan:
Posibilidad de encendido/apagado de zonas mediante órdenes centrales,
bien sean manuales o automáticas.
Modificación de circuitos de encendido a nivel central sin obras eléctricas.
Monitorización de estado de los circuitos y consumos de los mismos.
87
GESTIÓN Y MANTENIMIENTO ENERGÉTICO
El paso del tiempo hace que disminuya la eficiencia energética de la iluminación
debido a la depreciación del flujo luminoso de las lámparas a lo largo de su vida útil
y la suciedad acumulada en las luminarias. Un mantenimiento de la iluminación
permite alcanzar ahorros de hasta el 50%.
El mantenimiento incluye:
Limpieza de las luminarias.
Sustitución de lámparas. Debe hacerse al final de la vida útil indicada por el
fabricante, ya que, aunque no hayan fallado, su eficacia habrá disminuido.
En grandes instalaciones es aconsejable sustituir las lámparas por grupos en
lugar de individualmente para mantener los niveles de iluminación
adecuados.
Revisión periódica del estado de los distintos componentes de la instalación.
Las grandes instalaciones han de tener una gestión del alumbrado,
prestando atención a:
Seguimiento de los planes de mantenimiento (limpiezas, reposiciones
de lámparas por grupos, etc.).
Control de horarios de funcionamiento.
Control de consumos y costes.
Seguimiento de la tarificación.
66..22..55 MMEEJJOORRAASS DDEELL AAPPRROOVVEECCHHAAMMIIEENNTTOO EENNEERRGGÉÉTTIICCOO EENN SSIISSTTEEMMAASS DDEE OOFFIIMMÁÁTTIICCAA
En la última década, el equipamiento ofimática ha tenido un notable incremento y
prácticamente todos los puestos de trabajo cuentan con ordenadores personales,
impresoras, escáneres, fotocopiadoras y sistemas de transmisión por fax.
88
El primer paso para conseguir un funcionamiento eficiente consiste en realizar una
compra de adecuada, teniendo en cuenta no sólo las prestaciones técnicas sino
también el consumo energético.
Siempre que sea posible, se deben adquirir equipos con sistemas de ahorro de
energía, "Energy Star", que incorporan un modo de "stand by" o espera, que se
activa cuando el equipo lleva un tiempo, programable, sin ser utilizado. En este
modo, el consumo de energía es hasta un 75 % inferior al que se produce en modo
normal.
Es altamente recomendable adquirir equipos de la mayor eficiencia energética, ya
que en muchos casos existen importantes diferencias de consumo para el mismo
nivel de prestaciones.
Además se recomienda la instalación de regletas inteligentes para la desconexión
de los equipos eléctricos de apartamentos, evitando el standby o “consumo
fantasma” que se produce en los periodos de inactividad prolongada.
Por ejemplo, existen regletas inteligentes compuestas por una conexión “maestra”
y varias “esclavas”, de manera que, cuando detecta que el equipo principal se
encuentra en standby durante un periodo determinado, efectúa la desconexión de
todos los equipos conectados a las tomas “esclavas”.
Como se puede observar, existen modelos que permiten la conexión de distintos
terminales, tales como equipos ofimáticos con salida USB, por lo que además de
reducir el consumo ofrecen ciertas ventajas con respecto a las regletas más
usuales.
89
66..22..66 MMEEJJOORRAASS DDEE MMEEJJOORRAA EENN CCLLIIMMAATTIIZZAACCIIÓÓNN
Es conveniente prestar la atención suficiente a la
instalación de climatización, no sólo por la
importancia que tiene desde el punto de vista del
confort, sino por su elevado consumo de energía,
que puede llegar a alcanzar hasta un 50 % del total
del edificio.
Dentro del Acondicionamiento Térmico de un Edificio es necesario considerar el
grado de ocupación y funcionalidad de los locales del edificio. Las personas
emitimos calor, por eso es fundamental para el cálculo de la demanda energética
conocer la ocupación de las dependencias y los horarios de funcionamiento para
tener en cuenta ese aporte calórico, ya que implica un aumento en la potencia
frigorífica a instalar y a demandar.
Las características del acondicionamiento térmico
están basadas en el confort de los usuarios de las
instalaciones del edificio y se define como la
sensación agradable y equilibrada entre humedad,
temperatura, la velocidad y la calidad del aire, y
está en función de la ocupación y de la actividad
que se vaya a desarrollar en cada uno de los
locales a climatizar.
El objetivo de este apartado es mostrar las principales líneas de actuación para
incrementar la eficiencia energética en las instalaciones de climatización en
general.
Las líneas principales de actuación para mejorar el rendimiento de una instalación
pueden resumirse en tres:
Diseño y utilización de las instalaciones.
Mejora de la eficiencia energética de equipos.
Utilización de sistemas de control de ahorro energético más
eficaces.
90
DISEÑO Y UTILIZACIÓN DE INSTALACIONES
El confort humano se centra en cinco variables fundamentales:
Temperatura.
Humedad.
Velocidad del aire.
Calidad ambiental (IAQ).
Nivel sonoro.
Para la elección del sistema de climatización debemos tener en cuenta los
condicionantes arquitectónicos y el uso de edificio. En resumen, los primeros pasos
del diseño de una instalación condicionan fuertemente el impacto económico
posterior.
MEJORA DE LA EFICIENCIA ENERGÉTICA DE EQUIPOS
Podemos citar, entre otras líneas de actuación, las siguientes mejoras en sistemas
de refrigeración:
Uso de unidades con mejora de eficiencia energética.
Aplicación de la bomba de calor.
Recuperación de calor (en forma de agua caliente).
Válvula de expansión electrónica y economizador (lado refrigerante).
Utilización de sistemas de control energético más eficaces.
En cuanto a las instalaciones de calefacción, algunas de las medidas aplicables son:
Optimización de rendimiento de las calderas.
Calderas de baja temperatura y calderas de condensación.
Sustitución de gasóleo por gas natural.
Utilización de bombas de calor para calefacción.
91
USO DE UNIDADES CON MEJORA DE EFICIENCIA ENERGÉTICA.
En general, todos los equipos de climatización han incrementado su eficiencia
energética. El esfuerzo por incrementar la eficiencia de las unidades de
climatización, tanto a través de mejores materiales con mayores coeficientes de
transferencia de calor como a través de compresores más simples y eficientes (caso
del compresor Scroll, con sólo tres piezas móviles) ha dado sus frutos.
Incremento de la Eficiencia Energética kW/kW
1980 2005 Aplicación
Equipos Split 2.3 2.5 Pequeños locales
Equipos compactos
verticales, cubierta 2.6 2.8
Áreas convencionales,
banquetes o grandes
gimnasios
Enfriadoras aire-agua 2.7 3.0 (C.
Tornillo)
Sistemas de agua
fría/caliente equipos
terminales de agua para
hoteles, grandes centros
deportivos.
Enfriadoras agua-agua 3.0 4.0 (C.
Tornillo) Grandes complejos
Enfriadoras centrífugas 5.0 7.0 (Turbina
expansión)
Evolución de la eficiencia energética en los equipos de climatización.
RECUPERACIÓN DE CALOR (EN FORMA DE AGUA CALIENTE).
La utilización del aire como medio de condensación presenta como ventaja la
simplificación de los circuitos hidráulicos de las instalaciones, llevando las unidades
al exterior. Las unidades condensadas por aire con condensador o condensadores de
recuperación presentan por supuesto esta ventaja, además de permitir recuperar
parte o toda la energía rechazada, desde la simple recuperación de gases calientes
hasta la recuperación del 50% o del 100% del calor total rechazado por la unidad.
Las unidades con recuperadores del 100% suelen contar con válvulas solenoides de
cierre activadas por el cambio de modo de funcionamiento (de frío a frío+
92
recuperación), que se encargan de cerrar el paso de refrigerante a las baterías del
condensador, realizando una purga de refrigerante de parte o todos ellas, según el
diseño de cada fabricante, con el fin de "llenar el recuperador", y realizar la
condensación en el mismo. Puesto que el intercambiador recuperador está
dimensionado para disipar el 100 % del calor total, la unidad funciona, por tanto, en
su zona óptima cuando ambas cargas, frigorífica y calorífica, llegan a su máximo
simultáneamente.
Por razones de control de carga de refrigerante y presión de condensación, los
diseños más extendidos cuentan con los recuperadores en serie con las baterías
condensadoras.
Circuito de recuperación en una unidad aire- agua.
La recuperación de calor en condiciones normales no afecta de modo significativo al
rendimiento de la unidad, comparado con el de una enfriadora convencional. Por
ejemplo, con 35°C exteriores, la temperatura saturada de condensación será
aproximadamente de 52°C; si se desea obtener agua a precisamente esta
temperatura, el punto de consigna fijado en el control para la temperatura saturada
de condensación habrá de ser de 57 °C, con lo cual habrá una ligera pero
93
apreciable reducción de la capacidad frigorífica de la unidad (de 3 a 5 %), y un
incremento del consumo eléctrico (de 4 a 6%). Estas dos características han de
tenerse en cuenta a la hora de realizar el balance económico de la instalación.
En el caso de los recuperadores de gases calientes, la recuperación de calor no
suele ir más allá del 20% del calor total rechazado. En estas unidades, el control de
condensación de la unidad es realizado igual que en una unidad estándar, a través
de las etapas de ventilación con las que cuente la máquina. Al estar en serie el
condensador, siempre se encuentra expuesto a la acción del gas caliente, por lo
que es altamente aconsejable un flujo constante de agua a través del mismo.
La rentabilidad de estas instalaciones de recuperación está garantizada en edificios
que cuentan con importantes cargas de frío (no cubiertas con enfriamiento gratuito)
simultaneadas con cargas de calor importantes.
En el caso de instalaciones hoteleras, sobre todo en climas suaves, ha sido muy
habitual la instalación de una pareja de unidades de frío sólo y una frío con
recuperación, o para climas más fríos, una enfriadora con recuperación más una
bomba de calor reversible. Muchas veces se estaba usando este calor para la
preparación de Agua Caliente Sanitaria o para piscinas climatizadas. En este sentido
es más fácil rentabilizar la creación de balnearios urbanos en los hoteles, ya que
con estos dispositivos el agua caliente puede tener un coste muy reducido,
ofreciendo a los clientes un servicio de alto nivel.
La enorme carga latente generada por la evaporación dentro del local del agua
caliente (en torno a 26-28°C) ha de ser combatida. El calor rechazado en el equipo
de enfriamiento puede ser usado (conjuntamente con los paneles
solares que son de obligado uso en algunas localidades o
Comunidades Autónomas) para el calentamiento del vaso de la
piscina. En piscinas de uso invernal este sistema puede
suplementar e incluso sustituir ventajosamente a la aportación
solar.
En relación a estas aplicaciones de recuperación de calor, un
factor negativo son sus bajas temperaturas de utilización. Éstas
dan lugar a la proliferación de la bacteria Legionella Neumophilo,
tristemente conocida. El tratamiento de los circuitos con
productos anticorrosión (que evitan la formación de depósitos
94
"alimento" de las colonias de Legionella) y sobre todo la limpieza periódica con
compuestos germicidas (principalmente cloro) complementada con choques
térmicos son la mejor forma de lucha contra la bacteria. De esta forma pueden
seguir usándose en condiciones de salubridad esos eficientes dispositivos de ahorro
de energía que representan las unidades de recuperación de calor.
VÁLVULA DE EXPANSIÓN ELECTRÓNICA Y ECONOMIZADOR (LADO
REFRIGERANTE)
Las válvulas de expansión pueden ser de tipo termostático o electrónico. En ambos
tipos se regula el paso de refrigerante dependiendo de las condiciones de trabajo.
En las válvulas de expansión de tipo termostático se controla el flujo de refrigerante
basándose en un solo parámetro, el recalentamiento del gas a la salida del
evaporador.
La válvula de expansión electrónica, por el
contrario, presenta una enorme facilidad de
adaptación a todas las condiciones, pudiendo
incluso fijarse límites diferentes para aplicaciones
muy diversas, o incluso permitiendo (con cambios
en el software) el trabajo con diferentes gases
refrigerantes. Constan de un motor de múltiples
pasos. La regulación con 1.500 pasos permite la
adaptación a múltiples condiciones de carga,
temperatura de los fluidos, redundando en que es
posible disminuir la diferencia de presiones entre
condensador y evaporador con el fin de reducir el
trabajo del compresor.
Puesto que una unidad funciona más del 80% de sus horas de operación a cargas
inferiores al 75% de su potencia de diseño, puede verse el enorme beneficio que
supone para un usuario el disfrutar de bajo coste en la producción de frío.
Válvula de expansión electrónica.
95
Efecto de la válvula de expansión electrónica sobre el rendimiento.
El uso conjunto de las válvulas de expansión electrónicas con economizadores
aporta también un notable ahorro energético. Consisten en un intercambio de calor
de entre la línea de líquido y una línea de gas enfriada en este proceso, que es
introducida en una etapa intermedia de compresión. Esta refrigeración del
compresor de tornillo incrementa su potencia en un 8 -10%.
Con estas medidas, la eficiencia energética de las unidades enfriadoras aire agua se
ha incrementado en casi 0,5 puntos. Se traduce en un ahorro del 2% anual en los
costes de todo el edificio.
UTILIZACIÓN DE SISTEMAS DE CONTROL ENERGÉTICO MÁS EFICACES
Las instalaciones de climatización deben aunar el ahorro energético con el confort
de cada usuario, para lo que pueden emplearse sistemas de gestión energética.
La implantación de un buen sistema de control y regulación de la instalación de
calefacción y aire acondicionado permite controlar el modo de operación en función
de la demanda de cada momento y en cada zona del edificio.
Con estos mecanismos se pueden conseguir ahorros que se sitúan entre el 20% y el
30% de la energía utilizada, mediante la sectorización del edificio por zonas, con el
uso de sistemas autónomos para el control de la temperatura en cada área o
96
habitación, la regulación de las velocidades de los ventiladores o la regulación de
las bombas de agua.
Los sistemas de gestión centralizada permiten un control de la temperatura
dependiendo de que la estancia se encuentre o no ocupada. Por ejemplo, en el caso
de un hotel, el sistema permite controlar los parámetros de temperatura y
humedad, que son los que influyen en la sensación de confort, desde el momento
de la reserva, manteniendo los equipos en modo de espera hasta que la habitación
es ocupada por el cliente. Cuando el cliente no está en la habitación, el sistema
entra de nuevo en modo de espera. El éxito de esta temperatura de espera
depende de que la temperatura de la habitación pueda alcanzar el nivel de confort
en unos pocos minutos después de ser ocupada.
Este sistema permite un significativo ahorro energético. Por cada grado que se
reduce la temperatura ambiental, el consumo energético disminuye entre un 5% y
un 7%.
Esquema de una instalación de climatización. Fuente: CECOM.
También hay soluciones para las zonas comunes, como la instalación de sondas de
calidad del aire interior. Además de las sondas de temperatura, permiten la
introducción del aire exterior de acuerdo con las necesidades de ventilación y el
cierre automático de las compuertas en caso de desocupación de las salas. De esta
97
forma se evita un sobrecalentamiento, que en realidad no es necesario para la
obtención de una buena calidad del aire interior.
GESTIÓN DE ENFRIAMIENTO GRATUITO POR AIRE EXTERIOR (ITE 02.4.6) Y
RECUPERADOR DE CALOR
La utilización del enfriamiento gratuito por aire exterior (sistema conocido como
FREE-COOLING) se ha de decidir en función de las condiciones climatológicas de la
zona en que se ubica el edificio, de la radiación solar absorbida por la envolvente
del mismo y de las cargas internas de ocupación, iluminación y las aportadas por
otros consumidores energéticos.
En los sistemas de climatización del tipo "todo-aire" es recomendable la instalación
de dispositivos, con los correspondientes controles automáticos, que permitan el
enfriamiento gratuito de los locales por medio del aire exterior.
Según el RITE, cuando el caudal de un subsistema de climatización sea mayor que 3
m3/s y su régimen de funcionamiento sobrepase mil horas por año en que la
demanda de energía pudiera satisfacerse gratuitamente con el contenido en el aire
exterior, será obligatoria la instalación de un sistema de aprovechamiento de la
citada energía. A este respecto, en la memoria del proyecto deberá justificarse si se
cumplen o no estos requisitos.
Entrada de aire de ventilación y utilización con enfriamiento gratuito.
Citando el reglamento, el Aire exterior mínimo de ventilación (ITE 02.4.5) y la
Recuperación de calor del aire de extracción (ITE 02.4.7) y, con independencia de lo
indicado en ITE 02.2.2, en los subsistemas de climatización del tipo "todo-aire",
para locales que no están siempre ocupados por el número máximo de personas
98
(cines, teatros, salas de fiesta, salas de reuniones de hoteles o centros de
convenciones), se usarán dispositivos automáticos que permitan variar el caudal de
aire exterior mínimo de ventilación en función del número de personas presentes.
Para cuando los locales estén desocupados, deberá preverse un dispositivo
automático para mantener la compuerta de aire exterior mínimo cerrada, tanto en
los períodos de parada como en los de puesta en marcha de un subsistema.
El aire de ventilación descrito en ITE 02.2.2 e ITE 02.4.5. que deba expulsarse al
exterior por medios mecánicos puede ser empleado para el tratamiento térmico del
aire nuevo que se aporte desde el exterior.
Tipos de intercambiadores recuperadores de calor.
Cuando el caudal de un subsistema de climatización sea mayor que 3 m3/s y su
régimen de funcionamiento sobrepase mil horas por año, se diseñará un sistema de
recuperación de la energía térmica del aire expulsado al exterior por medios
mecánicos, con una eficiencia mínima del 45 %, salvo cuando en la memoria del
proyecto se justifique adecuadamente la improcedencia de tal sistema.
El sistema free-cooling permite aprovechar, de forma gratuita, la capacidad de
refrigeración del aire exterior para refrigerar el edificio cuando las condiciones así lo
permitan.
Esta medida requiere de la instalación de un sistema de control del aire introducido,
en función de la entalpía del aire exterior y del aire interior, consiguiendo de esta
forma importantes ahorros energéticos.
99
OPTIMIZACIÓN DEL RENDIMIENTO DE LAS CALDERAS
Las calderas de agua caliente son el sistema más utilizado para la calefacción de
edificios. El primer paso para obtener un buen rendimiento de estos sistemas es un
buen dimensionamiento de las calderas, adecuando su potencia a la demanda y
evitando sobredimensionamientos innecesarios.
Es también conveniente un buen sistema de control de la instalación para evitar
excesivas pérdidas de calor cuando la caldera está en posición de espera, y
también la revisión periódica de las calderas, de forma que se mantenga
funcionando en sus niveles óptimos de rendimiento.
Se estima que la combinación de sobredimensionamiento, pérdidas en posición de
espera y bajo rendimiento, resulta en un rendimiento global anual inferior en unos
35% al de las calderas nuevas, correctamente dimensionadas e instaladas.
Una caldera sólo alcanza su rendimiento óptimo si está conectada a radiadores
correctamente dimensionados, a través de un sistema adecuado de transmisión de
agua y con buenos controles de temperatura. También es importante tener un
sistema de evacuación eficiente para los gases de combustión.
Cuando se realice la revisión periódica de las calderas, es también recomendable
realizar un análisis de la combustión, para comprobar si está funcionando en
condiciones óptimas de rendimiento.
El rendimiento de la combustión depende de:
El exceso de aire: para que el combustible reaccione rápida y totalmente en
combustión completa con el oxígeno, es necesario suministrar un
determinado exceso de aire al combustible, además del estrictamente
necesario para que se lleve a cabo la combustión. El rendimiento de la
combustión tiene un óptimo que corresponde a un determinado exceso de
aire. Si se reduce el exceso de aire, el rendimiento de la combustión será
menor al no lograr oxidarse completamente los componentes del
combustible. Si, por el contrario, aumentase el exceso de aire, el
rendimiento de la combustión también disminuiría, ya que una parte del
calor de la combustión se dedicaría a calentar la mayor cantidad de aire
introducido.
100
Es conveniente, por tanto, un control en continuo de la combustión o un análisis
regular de los gases de combustión, de forma que la caldera esté siempre
funcionando en condiciones óptimas de rendimiento.
Temperatura de los gases de combustión: Cuanto mayor es la temperatura
de los gases de combustión, mayor es la cantidad de calor que se pierde por
la chimenea y menor es el aprovechamiento del calor liberado por el
combustible, por lo que es conveniente un buen diseño de la caldera para
evitar temperaturas de gases demasiado altas y las consiguientes pérdidas.
También es importante la conservación y reparación de los aislamientos de las
calderas, de los depósitos acumuladores y en los conductos de transporte del agua
caliente.
Desde el punto de vista energético, el aislamiento térmico permite reducir las
pérdidas de calor que se producen en tuberías, calderas, etc.
Una red de vapor sin aislar puede condensar de 4-5 kg de vapor por m2 y hora,
mientras que con aislamiento se reducen las pérdidas a 0,5-1 kg.
Las pérdidas de calor en la red de distribución de agua caliente suponen un
incremento en el consumo del combustible que se precisa para atender una
determinada demanda, por lo que el aislamiento térmico se traduce en una
economía energética.
Con el aislamiento de las tuberías de distribución el ahorro energético alcanzable es
del 3-8% de la energía térmica, lo que facilita su rápida amortización.
Pérdidas térmicas en una red de distribución con aislamiento deficiente.
101
CALDERAS DE BAJA TEMPERATURA Y CALDERAS DE CONDENSACIÓN
Las calderas convencionales trabajan con temperaturas de agua caliente entre 70
ºC y 90 ºC y con temperaturas de retorno del agua superiores a 55ºC, en
condiciones normales de funcionamiento.
Una caldera de baja temperatura, en
cambio, está diseñada para aceptar
una entrada de agua a temperaturas
menores a 40 ºC. Por ello, los
sistemas de calefacción a baja
temperatura tienen menos pérdidas
de calor en las tuberías de
distribución, que las calderas
convencionales.
Las calderas de condensación están
diseñadas para recuperar más calor
del combustible quemado que una caldera
convencional, y en particular, recupera el
calor del vapor de agua que se produce durante la combustión de los combustibles
fósiles. De esta manera, se consiguen rendimientos energéticos más altos, en
algunos casos superiores al 100%, referido al poder calorífico inferior del
combustible.
La diferencia estriba en la mayor inversión de este tipo de calderas, que suele ser
entre un 25-30% más para las de baja temperatura y hasta duplicar la inversión en
el caso de las calderas de condensación.
A la hora de elegir una u otra caldera, hay que tener en cuenta el uso que se le va a
dar y la temperatura deseada para el agua caliente. Según este uso, es posible que
una caldera convencional se adapte mejor a las necesidades, por lo que es
conveniente realizar un análisis cuidadoso de carácter previo.
Calderas de condensación.
102
SUSTITUCIÓN DE GASÓLEO POR GAS NATURAL
El combustible utilizado principalmente para calefacción es el gasóleo. A medida
que van extendiéndose las redes de distribución de gas natural, este combustible
va adquiriendo una mayor implantación, debido a las claras ventajas de su
aplicación, tanto a nivel energético y económico, como a nivel medioambiental.
A nivel energético, el gas natural presenta la ventaja de su menor coste frente al
gasóleo y además el rendimiento energético de las calderas a gas es superior al de
las calderas a gasóleo, lo que hace que la disminución de los costes energéticos que
se consigue con esta sustitución sea considerable.
A nivel medioambiental, el gas natural también resulta interesante frente al
gasóleo, ya que es un combustible más limpio y respetuoso con el medio ambiente.
Al no tener azufre en su composición, se eliminan completamente las emisiones de
SO2, responsable, junto con las emisiones de óxidos de nitrógeno, de la lluvia ácida.
Además, tal y como se aprecia en la tabla comparativa de emisiones de CO2 para
los diferentes sistemas de calefacción, el gas natural presenta frente al gasóleo una
notable disminución de las emisiones de este contaminante, responsable principal
del efecto invernadero.
La disminución de costes energéticos que conlleva esta mejora hace que esta
sustitución presente una buena rentabilidad y se amortice en unos plazos
razonablemente cortos, que hay que analizar para cada caso.
CAMBIO DE GASÓLEO A GAS NATURAL
Ahorro energético debido al mejor rendimiento energético de las
calderas a gas.
Menor coste de combustible.
Utilización de un combustible más limpio, con el que se eliminan las
emisiones de SO2 y se reducen las de CO2, responsables del efecto
invernadero.
Menor mantenimiento de la instalación.
103
BOMBAS DE CALOR PARA CALEFACCIÓN
La bomba de calor es un sistema reversible que puede suministrar calor o frío, a
partir de una fuente externa cuya temperatura es inferior o superior a la del local a
calentar o refrigerar, utilizando para ello una cantidad de trabajo comparativamente
pequeña.
En ciclo de refrigeración, el sistema
disipa el calor del refrigerante en un
intercambiador exterior (el
condensador) y absorbe el calor del
local a través de un intercambiador
interior (el evaporador). A la inversa,
cuando el sistema trabaja en ciclo de
calefacción, el intercambiador exterior
pasa funcionar como evaporador,
mientras que el interior funciona como
condensador.
El rendimiento de las bombas de calor (COP) es del orden de entre 2,5 y 4,
rendimiento que está muy por encima del de una caldera de combustible, por lo
que, aunque la electricidad tiene un precio más elevado, estos equipos en muchos
casos representan una alternativa más competitiva que la utilización de calderas
para la producción del calor, dependiendo del coste del combustible utilizado.
CLASIFICACION DE BOMBAS DE CALOR
MEDIO DEL QUE SE
EXTRAE LA ENERGÍA
MEDIO AL QUE SE
CEDE LA ENERGÍA
Según medio de origen
y de destino de la
energía
AIRE AIRE
AIRE AGUA
AGUA AIRE
AGUA AGUA
TIERRA AIRE
TIERRA AGUA
104
Las bombas de calor se clasifican generalmente en función del fluido del que toman
el calor y del fluido al que lo ceden:
Bombas de calor AIRE-AIRE: Toman el calor del aire exterior o del de
extracción y calientan el aire interior o el de recirculación.
Bombas de calor AIRE-AGUA: Toman el calor del aire y calientan agua.
Bombas de calor AGUA-AIRE: Toman calor del agua (niveles freáticos, ríos,
aguas residuales, etc.) y lo ceden al aire. Este tipo de bombas presenta
rendimientos energéticos superiores a las que utilizan aire exterior, debido a
la mayor uniformidad de temperaturas a lo largo del año.
Bombas de calor AGUA-AGUA: Son similares al tipo anterior, excepto que el
calor se cede al agua, que se utiliza en radiadores a baja temperatura,
fan-coils, o suelo radiante.
Las bombas de calor AIRE-AGUA se utilizan generalmente en instalaciones
centralizadas, como central productora de agua fría y caliente, distribuyendo el frío
o el calor, utilizando el agua como vehículo para enfriar o calentar el aire
correspondiente en cada uno de los locales a calefactar o a refrigerar.
La utilización de bombas de calor puede resultar especialmente interesante en
edificios de nueva construcción emplazados en zonas con inviernos suaves; con una
inversión menor que en un sistema mixto de refrigeración y calefacción, permiten
además un ahorro de espacio y se simplifican las operaciones de mantenimiento.
La bomba de calor tiene también una buena aplicación en la climatización de
piscinas cubiertas, ya que permite reducir el caudal de ventilación necesario, con el
consiguiente ahorro energético. En invierno, si se utiliza un sistema de calefacción
con calderas, se requiere un elevado número
de renovaciones de aire para evitar un
excesivo contenido de humedad en el
ambiente. Mediante la bomba de calor, el
aire húmedo de la piscina se enfría en el
evaporador, de forma que este enfriamiento
produce la condensación del exceso de
humedad del aire. Posteriormente el aire frío
y seco es calentado en el condensador y es
105
introducido de nuevo en el recinto de la piscina. El excedente de calor de la bomba
se utiliza para el calentamiento del agua del vaso y para la calefacción de los
locales contiguos como vestuarios o duchas.
Algunos tipos de bombas de calor pueden producir simultáneamente frío y calor, lo
cual es especialmente interesante en edificios donde, debido a diferencia de niveles
de carga o de orientación de fachadas, se presenten simultáneamente zonas que
demanden calefacción y zonas que necesiten ser refrigeradas. En estos casos
pueden utilizarse también las bombas de calor para transferir el calor sobrante de
unas zonas del edificio a otras.
Otra posibilidad dentro de este apartado es la utilización de bombas de calor con
motor de gas. Estos sistemas son iguales a los sistemas de compresión eléctrica,
sustituyendo el motor eléctrico por un motor alternativo alimentado con gas.
Además, presentan la ventaja, frente a la compresión eléctrica, de un menor coste
de operación, al ser menor el coste del gas que el coste de la electricidad. Por otra
parte la inversión requerida para su implantación es mayor que en el caso de la
compresión eléctrica, por lo que se ha de analizar, para cada caso, la viabilidad
económica del sistema.
Por otra parte, las bombas de calor ofrecen una clara ventaja en relación con el
medio ambiente, si las comparamos con los equipos de calefacción convencionales.
Las emisiones de CO2 originadas por las calderas y bombas de calor a gas,
dependen de la eficiencia energética de estos equipos y del tipo de combustible. En
las bombas de calor eléctricas, la electricidad empleada para accionarlas lleva
implícita la emisión de CO2 en las centrales de generación eléctrica, además de las
pérdidas por transporte y distribución de la energía eléctrica.
106
Comparativa de emisiones de CO2 de sistemas de calefacción.
En la figura siguiente se observa que, tanto la bomba de calor eléctrica, como la de
gas, emiten considerablemente menos CO2 que las calderas. Una bomba de calor
que funcione con electricidad procedente de energías renovables no desprende
CO2.
107
7. FORMULARIOS
108
CUESTIONARIO
DIAGNÓSTICO
ENERGÉTICO
7.1 FORMULARIO PARA AUDITORÍAS EN EDIFICIOS
EDIFICIO:
AUTOR
CUESTIONARIO:
FECHA:
109
DATOS DE CONTACTO
EDIFICIO
DIRECCIÓN
CP
POBLACIÓN
PROVINCIA
TELÉFONO
FAX
PERSONA DE CONTACTO
CARGO EMAIL
DATOS DEL ESTABLECIMIENTO:
CATEGORÍA (ESTRELLAS)
AÑO CONSTITUCIÓN
Nº PLAZAS
SUPERFICIE TOTAL, m2
SERVICIOS □ LAVANDERÍA
□ GIMNASIO
□ PISCINA SIN CLIMATIZAR
□ PISCINA CLIMATIZADA
□ SPA
□ JACUZZI
□ COCINA
TIPO HABITACIÓN
(Estudio, Simple,
Doble, Suite…)
Nº
HABITACIONES
SUPERFICIE
MEDIA, m2
SERVICIOS
(C: Calefacción; F: Refrigeración; TV;
SP: secador pelo; P: plancha; J: jacuzzi).
□ C □ F □ TV □ SP □ P □J
□ C □ F □ TV □ SP □ P □J
□ C □ F □ TV □ SP □ P □J
□ C □ F □ TV □ SP □ P □J
□ C □ F □ TV □ SP □ P □J
1 • DATOS GENERALES
110
HORARIO Y OCUPACIÓN
ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SEP OCT NOV DIC
%OCUPACIÓN
HORARIO
MESES DE CIERRE
Marcar con “X”:
ELECTR. GASOIL PROPANO GAS
NATURAL BUTANO
ENERGÍA
SOLAR
TÉRMICA
ENERGÍA SOLAR
FOTOVOLTAICA BIOMASA
CALEFACCIÓN
REFRIGERACIÓN
AGUA CALIENTE
SANITARIA
PISCINA
CLIMATIZADA
COCINA
LAVANDERÍA
2 • FUENTES ENERGÉTICAS
111
TIPO 1 TIPO 2 TIPO 3 TIPO 4
NOMBRE EDIFICIO
Nº EDIFICIOS SIMILARES
ORIENTACIÓN
(N/S/E/O)
FACHADAS AISLADAS
(SÍ/NO)
CUBIERTA AISLADA
(SÍ/NO)
TIPO VIDRIO
(SIMPLE/DOBLE)
CARPINTERÍA VENTANAS
(PVC/MADERA/ALUMINIO…)
PROTECCIONES SOLARES (LÁMINAS SOLARES, CORTINAS, PERSIANAS,
VOLADIZO, RETRANQUEO…)
BURLETES/JUNTAS DE ESTANQUEIDAD EN PUERTAS EXTERIORES (SÍ/NO)
ESTADO AISLAMIENTO DE VENTANAS
(B:Bueno;R:Regular;M:malo)
m2 DE VENTANA CON CRISTAL SIMPLE: ……………………………………………...
METROS DE PUERTA EXTERIOR PARA INSTALACIÓN DE BURLETES:...............
3 • CARACTERÍSTICAS CONSTRUCTIVAS
112
EQUIPOS DE GENERACIÓN DE CALOR Y FRÍO
1 2 3 4 5 6
EQUIPO GENERADOR (BOMBA
CALOR, CALDERA, PLANTA
ENFRIADORA, MÁQUINA
ABSORCIÓN)
UNIDAD TERMINAL ASOCIADA
(SPLIT, RADIADORES, FAN-COIL, DIFUSORES…)
INSTALACIÓN
(CENTRAL/AUTÓNOMA)
USO
(CALOR/FRÍO/CALOR Y FRÍO)
COMBUSTIBLE
(GASOIL, ELECTRICIDAD,
PROPANO…)
POTENCIA NOMINAL, kW
POTENCIA CALORÍFICA, kW
POTENCIA FRIGORÍFICA, kW
MARCA Y MODELO
UD
RENDIMIENTO/COP
AÑO INSTALACIÓN
HORAS USO/AÑO
4 • INSTALACIÓN DE CLIMATIZACIÓN
113
NÚMERO DE ESTUFAS/RADIADORES ELÉCTRICOS: ……………………................
TIPO DE CALDERA: □ CONVENCIONAL □ BAJA TEMPERATURA □
CONDENSACIÓN
¿HAY ALGÚN SISTEMA DE RECUPERACIÓN DE CALOR INSTALADO? INDICAR
CUÁL………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………........................................
¿TERMOSTATOS EN LAS HABITACIONES? □ SÍ □ NO
DESCRIPCIÓN CUALITATIVA DEL SISTEMA DE CLIMATIZACIÓN
………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………
EQUIPO
(Termo, Caldera,
Instalación Solar)
VOLUMEN
ACUMULACIÓN,
Litros
COMBUSTI
BLE
POTENCIA
NOMINAL,
kW
MARCA /
MODELO
HORAS
USO/AÑO
UD
5 • INSTALACIÓN DE AGUA CALIENTE SANITARIA
114
DESCRIPCIÓN CUALITATIVA DEL SISTEMA DE AGUA CALIENTE
……………………………………………………………………………………….……………
………………………………………………………………………………….….………………
DISPOSITIVOS DE AHORRO DE AGUA
GRIFOS LAVABOS
Nº TOTAL GRIFOS
Nº LAVABOS CON PERLIZADOR
Nº GRIFOS TEMPORIZADOS
¿GRIFOS CON SENSOR? SI/NO
CISTERNAS
Nº TOTAL CISTERNAS
Nº CISTERNAS 1 CARGA
Nº CISTERNAS DOBLE CARGA / 1 CARGA
CON PARO
URINARIOS
Nº TOTAL URINARIOS
Nº URINARIOS TEMPORIZADOS
Nº DUCHAS
Nº TOTAL DE DUCHAS
Nº DUCHAS CON REDUCTOR
VOLUMÉTRICO
¿SISTEMA DE REGULACIÓN DE
TEMPERATURA EN DUCHAS? INDICAR
CUÁL
115
¿TUBERÍAS DE FLUIDOS CALIENTES AISLADAS? □ SÍ □ NO
ESTADO DEL AISLAMIENTO □ BUENO □ MALO □ REGULAR
¿DEPÓSITOS DE ACUMULACIÓN AISLADOS? □ SÍ □ NO
ESTADO DEL AISLAMIENTO □ BUENO □ MALO □ REGULAR
DESCRIPCIÓN DE TUBERÍAS DE FLUIDOS CALIENTES SIN AISLAR:
CIRCUITO METROS
NECESARIOS A
AISLAR
DIÁMETRO
TUBERÍA
MATERIAL
CONSTRUCCIÓN
MATERIAL
AISLAMIENTO T FLUIDO, ºC
Acero
Cobre
PVC
Otro
Armaflex
Lana
vidrio/roca
Metálico
Otro
Acero
Cobre
PVC
Otro
Armaflex
Lana
vidrio/roca
Metálico
Otro
Acero
Cobre
PVC
Otro
Armaflex
Lana
vidrio/roca
Metálico
Otro
6 • RED DE DISTRIBUCIÓN
116
QUEMADOR DE CALDERAS
CALDERA ASOCIADA PN, kW UD MARCA Y
MODELO
COMBUS
TIBLE
TIPO
1 marcha
2 marchas
Modulante
1 marcha
2 marchas
Modulante
BOMBAS
CIRCUITO
(Primario ACS, recirculación, …) UD POTENCIA, kW
VARIADOR VELOCIDAD
(SÍ/NO)
7 • MOTORES
117
OTROS MOTORES
MOTOR UD POTENCIA, kW SISTEMA
AHORRO
ENCENDIDO DE ILUMINACIÓN INTERIOR □ MANUAL □ PROGRAMADA
ENCENDIDO DE ILUMINACIÓN EXTERIOR □ MANUAL □ PROGRAMADA
EQUIPOS DE ENCENDIDO:
SI/NO Nº
Nº LÁMPARAS
ASOCIADAS
FOTOCÉLULAS
RELOJES ANALÓGICOS
RELOJES ASTRONÓMICOS
INTERRUPTORES
CREPUSCULARES
ESTABILIZADORES/REDUCTOR DE
FLUJO
8 •INSTALACIÓN DE ILUMINACIÓN
118
SISTEMAS DE AHORRO:
SI/NO Nº
ZONA (Pasillos,
aseos…)
DETECTORES DE PRESENCIA
TEMPORIZADORES
BALASTOS ELECTRÓNICOS EN
LÁMPARAS FLUORESCENTES
INVENTARIO DE LÁMPARAS:
ZONA UD
TIPO LÁMPARA
(Incandescente, halógena,
Halog. Metálico, Bajo Consumo,
Vapor Mercurio, Vapor Sodio)
POTENCIA
UNITARIA, W
HORAS
USO/DÍA
119
ENCARGADO DE MANTENIMIENTO:
PERSONAL PROPIO EMPRESA EXTERNA. NOMBRE:
…………………….
TIPO DE MANTENIMIENTO:
PREVENTIVO CORRECTIVO NINGUNO
ACCIONES DE MANTENIMIENTO FRECUENCIA
ELECTRICIDAD
CLIMATIZACIÓN
FONTANERÍA
GENERAL (RED
DISTRIBUCIÓN, EQUIPOS,
ETC.)
9 • PLAN DE MANTENIMIENTO
120
GENERACIÓN DE RESIDUOS:
RESIDUOS INERTES RESIDUOS PELIGROSOS
RESIDUO KG/AÑO FORMA DE
GESTIÓN RESIDUO KG/AÑO
FORMA DE
GESTIÓN
Papel/cartón
Vertido
Reciclado
Gestor externo
Otro
Tóner
Vertido
Reciclado
Gestor externo
Otro
Plásticos/
envases
Vertido
Reciclado
Gestor externo
Otro
Aceites/
combustibles
Vertido
Reciclado
Gestor externo
Otro
Otros:
Vertido
Reciclado
Gestor externo
Otro
Otros:
Vertido
Reciclado
Gestor externo
Otro
USO DE PAPEL:
NORMAL RECICLADO
¿SE RECICLA EN EL EDIFICIO?:
SI NO
10 • GESTIÓN DE MATERIALES Y RESIDUOS
121
¿SE USA TÓNER RECICLADO?:
SI NO
SISTEMAS DE GESTIÓN IMPLANTADOS
ISO 9001 ISO 14001 OTRO. INDICAR: ……
AQUISICIÓN DE EQUIPOS DE ETIQUETA ENERGÉTICA “A” EN LAS COMPRAS:
SI NO
NATURALEZA DE LOS VERTIDOS DE AGUAS RESIDUALES
Aguas residuales domésticas (no fecales)
Aguas negras fecales
Aguas de limpieza, riegos, vertederos
Aguas residuales procedentes de instalaciones
Aguas residuales de procesos productivos
Aguas con residuos tóxicos
DESTINO DE LOS VERTIDOS
Red de alcantarillado, colectores
Estación depuradora
Vertidos al medio ambiente
Vertidos a fosa séptica
SÍ
SÍ
SÍ
SÍ
SÍ
SÍ
NO
NO
NO
NO
NO
NO
122
INSTALACIÓN DE BIOMASA: SI NO
INSTALACIÓN SOLAR FOTOVOLTAICA: SI NO
Instalación Fotovoltaica (Si hay):
Potencia: ………………….…………………
Nº paneles: ……………….………………….
Nº inversores: ………………………………..
Potencia inversores: ………………………...
Posibilidad de ubicación (Si no hay)
m2 cubierta sur: ………………….….
INSTALACIÓN SOLAR TÉRMICA: SI NO
Instalación Térmica (Si hay):
Volumen: …………………………………
Tipo (forzada/termosifón):………….……
Ubicación: ……………………………..…
Nº paneles: …………………….…………
Datos para una Instalación:
ACS
Volumen Acumulación, L: ……….………..
m2 orientación sur: ……………………….
PISCINA
Largo x ancho x profundo, m: …………….
Profundidad, m: ……………………………
T agua deseada: ……………………………
m2 orientación sur: …………………
11 • ENERGÍAS RENOVABLES
123
1
COCINA: SI NO
Nº Comensales: …………………………………………..
2
LAVANDERÍA: SI NO
PROPIO EMPRESA EXTERNA
Kg de ropa lavada al día (Si hay lavandería propia):
………………………………….
3
CÁMARAS FRIGORÍFICAS
Nº Cámaras: ………………………………………………
Potencia total: ………………………….………………..
SI
NO
DEPURACIÓN
4
PISCINA CLIMATIZADA: SI NO
Volumen, m3: …………………………………………...
SI
NO
5
INSTALACIÓN DE RIEGO: SI NO
Tipo (goteo, aspersión, manguera): …………………………………………..
6
BATERÍAS DE CONDENSADORES: SI NO
Nº: …………………. Potencia Reactiva, kVA:
……………………
12 •OTROS DATOS
124
7 GRUPO ELECTRÓGENO SI NO
8 CENTRO TRANSFORMACIÓN SI NO
9
SISTEMA DE TARJETA-LLAVE: SI NO
¿Qué instalaciones controla? …………………………………………………………..
10 DETECTORES DE APERTURA DE VENTANAS: SI NO
11 SENSORES DE REGULACIÓN DE PERSIANAS: SI NO
12 SUMNISTRO CERCANO DE GAS NATURAL: SI NO
13
¿HAY ALGUNA INSTALACIÓN CONTROLADA CON UN SISTEMA DE CONTROL
CENTRALIZADO?: SI NO
Describir: ………………………………………………………………...……………..
□ FACTURAS DE ELECTRICIDAD
□ FACTURAS DE COMBUSTIBLES
□ FACTURAS DE AGUA
□ PLANO DE DISTRIBUCIÓN
□ IMÁGENES DEL ALOJAMIENTO
DOCUMENTACIÓN
125
Vistas exteriores del edificio
Norte Sur Este Oeste Cubierta
Puertas exteriores del edificio
Norte Sur Este Oeste
Protecciones solares
Generales de cada dependencia
Tipos de luminarias y sistemas de control
Sistema de ACS: termos, acumuladores, grifería……
Sistema de climatización: caldera/bombas
Depósitos, unidades terminales
Red de distribución: tuberías
Placas de equipos
Cuadros eléctricos
REPORTAJE FOTOGRÁFICO
126
FACHADAS GENERAL
CERRAMIENTOS: PUERTAS EXTERIORES Y VENTANAS
REDES DE DISTRIBUCIÓN
CUADROS ELÉCTRICOS
EQUIPOS/MOTORES
DETECCIÓN DE FUGAS/HUMEDADES
m2 totales: ……………………………………….......
m2 calefactados: ………………………………......
m2 con refrigeración: ……………………………..
m2 con ACS: ……………………………………........
Nº personas total: ………………………………....
Imágenes generales y de detalle.
Ubicación y tipología de lámparas.
Distribución de mobiliario.
Localización y dimensiones de los cerramientos.
Medida de los índices de luminosidad con luz natural y artificial.
TERMOGRAFÍA
CÁLCULO DE INDICADORES ENERGÉTICOS
ANÁLISIS LUMÍNICO
127
FORMULARIO DE CENTROS DE MANDO Y PROTECCIÓN INVENTARIO DE ALUMBRADO PÚBLICO
DATOS GENERALES
NOMBRE
REFERENCIA PLANO:
NUCLÉO URBANO /
MUNICIPIO
VÍA
LOCALIZACIÓN
SECCIÓN ACOMETIDA (mm2)
MÓDULO MEDIDA DEL QUE DEPENDE Nº CONTADOR ACTIVA
Nº
SUMINISTRO
COMPONENTES DEL CENTRO DE MANDO
Protección general
INTERRUPTOR
GENERAL UNIDADES TIPO MARCA
P.DIFERENCIAL UNIDADES TIPO MARCA
Protección de maniobra
P.
MAGNETOTÉRMICA UNIDADES TIPO MARCA
P. DIFERENCIAL UNIDADES TIPO MARCA
Elementos de maniobra
RELOJ
PROGRAMADOR TIPO
MARCA/MODELO
CÉLULA
FOTOELÉCTRICA
MARCA/MODELO
INTERRUPTOR
MANUAL UNIDADES TIPO MARCA
CONTACTORES UNIDADES TIPO MARCA
Sistema de ahorro de energía
TIPO
HORA INICIO REDUCCIÓN
MARCA/MODELO POTENCIA
(kVA) HORA FIN REDUCCIÓN
FUNCIONAMIENTO SIST AHORRO
CIRCUITOS DE SALIDA
CIRCUITO TIPO P.MAGN. MARCA P.DIF. MARCA CONDUCT CANALIZ. SECCIÓN (mm
2) LONG. LINEA
7.2 FORMULARIO PARA AUDITORÍAS EN ALUMBRADO PÚBLICO
128
MANTENIMIENTO Y MEDIDAS
FECHA HORA
Intensidad en carga (A)
Tensión fin de
línea (V)
CIRCUITO FASE R FAS·E S FASE T NEUTRO FASE R Red FASE S Red FASE T Red NEUTRO Red TENSIÓN
Tensión (V)
TENSIÓN DE FASE TENSIÓN DE LÍNEA
VRS VRN
VST VSN
VTR VTN
Estado del cuadro
ARMARIO CABLEADO
TIERRA ELEM. PROTECCIÓN
OBSERVACIONES
Nota: En caso de indicar en alguna de las clasificaciones la opción "Otro", especifíquese la información adicional que sea necesaria
en el apartado de Observaciones.
FORMULARIO DE MÓDULO DE MEDIDA INVENTARIO DE ALUMBRADO PÚBLICO
DATOS GENERALES
NÚCLEO URBANO / MUNICIPIO
VIA
LOCALIZACIÓN
REFERENCIA PLANO
MÓDULO DE MEDIDA
N° CONTADOR ENERGÍA ACTIVA
N° CONTADOR ENERGÍA REACTIVA
129
N° DE SUMINISTRO
TIPO DE SUMINISTRO
RELOJ DISCRIMINACIÓN HORARIA
SECCIÓN ACOMETIDA (mm2)
OBSERVACIONES
Nota: En caso de indicar en alguna de las clasificaciones la opción "Otro", especifíquese la información adicional que sea necesaria
en el apartado de Observaciones.
FORMULARIO DE SEMÁFOROS INVENTARIO DE ALUMBRADO PÚBLICO
DATOS
GENERALES
NOMBRE
REFERENCIA PLANO
CENTRO DE MANDO ASOCIADO
TIPO SOPORTE
CIRCUITO
VÍA
MÓDULO CANTIDAD COLOR MARCA LÁMPARA POTENCIA (W) FECHA INST.
OBSERVACIONES
Nota: En caso de indicar en alguna de las clasificaciones la opción "Otro", especifíquese la información adicional que sea
necesaria en el apartado de Observaciones.
130
8. HERRAMIENTAS DEL GESTOR ENERGÉTICO
131
Debido a la gran cantidad de instalaciones que puede haber en un edificio, vamos a
indicar los parámetros más comunes a medir a la hora de chequear el estado de las
instalaciones. Estos parámetros son:
Los instrumentos más utilizados son:
TERMÓMETRO.
MANÓMETRO.
ANEMÓMETRO.
SONDA DE PRANDTL.
DIAFRAGMA.
AMPERÍMETRO.
VOLTÍMETRO.
VATÍMETRO.
TACÓMETRO.
HIGRÓMETRO.
CAUDALÍMETRO.
ANALIZADOR DE REDES ELECTRICAS.
TERMOFLUJÓMETRO.
CAMARA TERMOGRÁFICA.
ANALIZADOR DE GASES DE COMBUSTIÓN.
LUXÓMETRO.
Temperatura seca y humedad
del aire
Presión del vapor
Humedad relativa del aire
Velocidad de rotacion de maquinas
Presión del aire
Intensidad eléctrica
Velocidad del aire
Tensión eléctricaTemperatura
del agua
Caudal del aguaPresión del agua
Potencia eléctrica
132
TERMÓMETRO
Dispositivo capaz de medir la temperatura. Los termómetros a emplear deberán
estar calibrados al menos a dos temperaturas distintas.
En la medición de la temperatura del aire (o gases en general), empleando
termómetros, es importante considerar el efecto de la radiación de las superficies
circundantes. Si tales superficies están a temperatura sensiblemente igual a la del
aire, puede despreciarse el efecto de la radiación. Si la temperatura de las
superficies circundantes difiere sensiblemente de la que es objeto de medición, hay
que recurri al apantallamiento del termómetro o a una ventilación forzada del
mismo con aire cuya temperatura se mide.
En la medición de la temperatura en líquidos en recipientes o tuberías se hace
preciso emplear pocillos o vainas introducidas en los recipientes o tuberías, en los
que se coloca el bulbo del termómetro. Debe cuidarse con escrupulosidad que tales
pocillos estén llenos de un líquido térmicamente buen conductor (aceite, agua,
mercurio) y que el termómetro se mantenga fijamente en posición, de modo que el
bulbo este bien rodeado por el líquido. A efectos de obtener una respuesta rápida
en las lecturas, es importante que la vaina o pocillo tenga paredes delgadas.
Asimismo, es importante evitar que la medición quede influenciada por
transmisiones de calor externas al fenómeno que se analiza.
Los termómetros de resistencia se basan en el efecto de la temperatura sobre la
resistencia eléctrica de un hilo conductor o de un elemento semiconductor. En este
último caso reciben el nombre de termistancias. En cualquiera de los casos se
miden las variaciones de resistencia mediante un montaje eléctrico en puente de
Wheatstone, básico o modificado; las señales del cual suelen amplificarse y
estabilizarse para proceder a su medición, que se traduce al equivalente en grados
centígrados. Tales dispositivos permiten realizar lecturas de temperatura a
sidtancia y registro gráfico de las mismas. Los márgenes normales de trabajo de
cada termómetro son los que se indican a continuación:
Termómetro Margen de trabajo
Platino -190ºC a 1000ºC
Níquel -100ºC a 150ºC
Termistancia hasta 300ºC
133
MANÓMETRO
Se utiliza para medir presión, sea en valor absoluto o en valor relativo o diferencial
de un fluido.
El manómetro es un instrumento utilizado para la medición de la presión en los
fluidos, generalmente determinando la diferencia de la presión entre el fluido y la
presión local. No obstante, la amplia mayoría de manómetros disponibles en el
mercado son capaces de medir los valores de presión absoluta, vacío o presión
diferencial, y son aplicables para la medición de estos valores tanto en el aire como
en líquidos.
Generalmente son instrumentos destinados a la medición de la presión de los
fluidos. Los manómetros en U están constituidos por un tubo de vidrio doblado en U,
o mediante tubos de plásticos conectados de modo adecuado para conseguir dos
ramas comunicadas entre sí; ciertos fabricantes emplean el sistema de taladrar
bloques de metacrilato transparente para obtener, por mecanizado, el conjunto de
tubos en U. a efectos prácticos, los manómetros poseen una escala de medición,
acotada en mm de columna de agua (mm.c.a), una unidad claramente relacionada
con el manómetro U y que, además, tiene una fácil traducción a unidades físicas;
así:
Por lo tanto, si trabajamos con agua, la presión equivalente a 1 mm.c.a. es de
1kg/m2, puesto que el peso específico del agua es de 1.000kg/m3.
Una variante muy interesante del manómetro en U la constituye el manómetro de
columna inclinada, formado por un depósito de dimensiones relativamente
importantes conectado por la parte inferior a un tubo transparente (vidrio, plástico,
etc.), inclinado un cierto ángulo, generalmente pequeño, sobre el plano horizontal.
Los manómetros en U y de columna inclinada son válidos para la medición de
presiones pequeñas o medianas. Si se pretende medir presiones elevadas (del
orden de kg/cm2), hay que recurrir a manómetros del tipo Bourdon, constituidos por
un tubo metalico de sección elíptica, curvado hasta formar una circunferencia
completa. Uno de los extremos está cerrado y por el otro se establece la conexión
con el fluido cuya presión se quiere medir. Esta presión tiende a enderezar el tubo
curvado, y es precisamente el movimiento que se aprovecha como indicativo del
valor de la presión.
134
Manómetro Margen de trabajo Precisión
De columna inclinada 0 – 200 mm.c.a. 0,15 – 1,5 mm.c.a.
Manómetro U 0 – 2.000 mm.c.a 1,5 mm.c.a.
Tipo Bourdon Cualquier presión 0,05 – 5%
ANEMÓMETRO
Sirve para medir velocidad del aire en el ambiente o en conductos, existen distintos
tipos según el efecto físico analizado. Estas mediaciones resultan importantes a la
hora de evaluar los sistemas de climatización y son fundamentales si se tratar de
los sistemas de ventilación.
Las principales familias de anemómetros disponibles son los de hilo calientes y el
anemómetro de paletas.
El anemómetro de paletas está constituido por una hélice metálica provista de un
generador electromagnético, que da una señal eléctrica proporcional a la velocidad
de paso del aire. De este modo, el instrumento indicador asociado al anemómetro
da directamente una medida de la velocidad, en consecuencia es de lectura
instantánea. El anemómetro de hilo caliente aprovecha el efecto de enfriamiento
que ejerce una corriente de aire al pasar sobre un cuerpo caliente.
Anemómetro Margen de trabajo Precisión
De paletas 0,50 – 15 m/s 5 – 20%
De hilo caliente* 0,05 – 50 m/s 1 – 10%
*Estos tipos de anemómetros pueden llegar a medir velocidades del orden de
0,005 m/s
SONDA DE PRANDTL
La sonda Prandtl, empleada conjuntamente con un manómetro de la escala
adecuada, constituye un instrumento muy sencillo para la determinación de la
velocidad puntual en una corriente de aire. Básicamente, la sonda está constituida
por dos tubos coaxiales formando una pieza acodada en ángulo recto. La parte más
corta del conjunto presenta un orificio que es el extremo del tubo interior, y a una
distancia dada del mismo y sobre la periferia del tubo exterior aparecen una serie
135
de pequeños orificios que ponen en comunicación el espacio anular entre los dos
tubos con el exterior. Colocando la parte corta del instrumento, de modo que éste
vaya al encuentro con el extremo abierto, la sonda detecta por dicho extremo la
presión total de la corriente de aire y a través de los orificios superficiales detecta la
presión estática del aire. En estas condiciones, un manómetro de columna inclinada
conectado a las dos tomas de la sonda (tubo interior y tubo exterior), indicará la
diferencia de presiones, esto es, el valor de la presión dinámica, cuya expresión es:
donde:
v es la velocidad del aire en m/s
γ es el peso específico del aire en kg/m3.
Por consiguiente la velocidad del aire será:
En la mayor parte de las aplicaciones del acondicionamiento de locales puede
tomarse un valor de γ de 1,22 kg/m3 con lo que la velocidad será:
DIAFRAGMA
Se llaman también orificios calibrados y suelen emplearse para la medición de
caudales de líquidos que fluyen a través de tuberías. Las dimensiones de los
orificios calibrados están estandarizadas de modo que, dado un diámetro
determinado, queda perfectamente fijado el tamaño del diafragma. Este
instrumento se utiliza en colaboración con un manómetro diferencial, que mide la
caída de presión que el líquido experimenta al pasar a través de aquél. Cada
diafragma posee unas características definidas caudal/caída de presión; de cuyo
conocimiento se deduce fácilmente el caudal. Los diafragmas pueden emplearse
para medición de caudales de fluidos en régimen claramente turbulento. La
precisión de la medición suele ser del orden del 1%, aunque viene condicionada por
las condiciones del flujo antes del instrumento.
136
PINZA AMPERIMÉTRICA
La pinza amperimétrica es un instrumento de medida que permite cuantificar la
intensidad de corriente que circula a través de conductores activos sin la necesidad
de interrumpir el normal funcionamiento del circuito.
Mediante la utilización de pinzas amperimétricas se consigue medir de manera
sencilla y rápida la intensidad de corriente circulante, ya sea ésta corriente continua
o alterna. Aunque fundamentalmente se diseñan y utilizan para este propósito, es
posible encontrar pinzas que incorporan también la posibilidad de medir otra serie
de parámetros como, por ejemplo, la capacidad o la resistencia.
VATÍMETRO
Este aparato mide los valores eficaces de tensión y corriente de circuitos
monofásicos o trifásicos. Conocido el rendimiento de un motor, podrá calcularse la
potencia mecánica en el eje del mismo, es decir la potencia absorbida por la
máquina movida y por el dispositivo de transmisión.
TACÓMETRO
Es un instrumento que permite determinar la velocidad de rotación de una
máquina. Si se quiere medir una gama ilimitada de velocidades es conveniente
recurrir a un estroboscopio electrónico.
HIGRÓMETRO
Instrumento destinado a la medición de la humedad relativa, basados en el efecto
de ésta sobre ciertas materias orgánicas que varían de dimensiones al contacto con
aire más o menos húmedo. Esta variación dimensional se amplifica mediante un
juego de palanca para que un indicador dé la medida de la humedad relativa.
137
CAUDALÍMETRO
Los caudalímetros, como su nombre indica, son instrumentos concebidos para
medir el caudal de fluido circulante por una tubería, generalmente en el caso que
nos ocupa, agua y aire.
En una Auditoría Energética, el tipo de caudalímetro que se utilizará normalmente
es un caudalímetro ultrasónico portátil, no intrusivo, para la medición del caudal
volumétrico sin contacto con el líquido. Básicamente los caudalímetros de
ultrasonidos pueden utilizarse en todos aquellos lugares donde tanto las paredes de
las tuberías como el líquido que circula por ellas permitan la propagación del
sonido.
Existen equipos que, además de la medición de caudal y velocidad del aire, también
cuentan con la posibilidad de tomar medidas de humedad relativa. A estos equipos
se les denomina termohigrómetros.
ANALIZADOR DE REDES ELECTRICAS
Son instrumentos de medida que miden directamente o calculan los diferentes
parámetros eléctricos de una red, normalmente en baja tensión: tensión,
intensidad, potencia y energía activas y reactivas, factor de potencia, etc. Todos los
equipos de este tipo disponen, además, de la posibilidad de memorizar y/o registrar
dichos parámetros mediante diversas funciones de programación.
Un equipo analizador de redes está compuesto por:
El equipo registrador/analizador.
Tres pinzas amperimétricas
Cuatro pinzas voltimétricas
Uno o varios de los siguientes sistemas de extracción de los datos
registrados:
Pequeña impresora matricial incorporada
Unidad de grabación de discos o tarjetas de memoria
Cable y software específico para comunicación con PC y software de
tratamiento de datos.
Además de los analizadores de redes, existen otros equipos más sencillos,
económicos y manejables como por ejemplo, multímetros o testers, pinzas
138
amperimétricas, etc. Éstos, son útiles para hacer medidas puntuales no
programadas, comprobar intensidades, etc. pero sin posibilidad de registrar los
datos que se van obteniendo.
TERMOFLUJÓMETRO
Se emplea para la medición del flujo calorífico a través de cerramientos. Este
instrumento permite determinar el flujo de calor en régimen estacionario. Consiste
en una placa de espesor definido y cuyo coeficiente de transmisión calorífica se
conoce. En cada una de las caras lleva fijados varios termómetros. La placa así
constituida debe fijarse de modo firme sobre la pared o cerramiento donde quiere
medirse el flujo de calor que lo atraviesa. Si el flujo es estacionario, basta medir la
diferencia de temperaturas entre las caras de la placa para conocer el valor del flujo
calorífico, mediante el valor conocido del coeficiente de transmisión.
CAMARA TERMOGRÁFICA
La termografía es un procedimiento de imágenes que hace visible la radiación de
calor (luz infrarroja) de un objeto o un cuerpo que es invisible al ojo humano. Con la
ayuda de la termografía se pueden registrar y esquematizar mediciones de
temperatura sobre áreas. Con la termografía se describe la percepción de la
emisión de calor de objetos, máquinas, edificios, etc. Gracias a la termografía se
puede hacer una idea exacta sobre posibles pérdidas térmicas o determinar fuentes
de calor.
La termografía tiene diversas aplicaciones como, por ejemplo, la verificación
adecuada del aislamiento del edificio, permitiendo localizar, identificar y evaluar
deficiencias en la envoltura. Es de gran utilidad en la detección de deficiencias de
aislamiento, fugas de calor e infiltraciones de aire. La termografía permite detectar
puentes térmicos (en forjados, en marcos de ventana, etc.), el estado del
aislamiento (falta de material aislante, puesta en obra incorrecta,...), así como
infiltraciones y corrientes de aire no deseadas.
También, es de aplicación en la supervisión del funcionamiento de sistemas de
calefacción o refrigeración y de instalaciones eléctricas.
139
Algunas cámaras termográficas cuentan con un software de análisis y valoración,
permitiendo la captura digital del termograma para realizar un posterior análisis
térmico.
ANALIZADOR DE GASES DE COMBUSTIÓN
Es un instrumento que mide directamente, o calcula, los diferentes parámetros que
determinan las características de una combustión en un determinado equipo
consumidor de combustible: caldera, horno, motor, etc. Entre dichos parámetros
destacan, por ejemplo: concentración de oxígeno, monóxido de carbono (CO),
óxidos de azufre (SOX), óxidos de nitrógeno (NOX), inquemados sólidos, tiro, y
temperatura del aire ambiente y de gases, cálculo del rendimiento de combustión,
índice de exceso de aire, etc. Algunos analizadores disponen, además, de la
posibilidad de registrar dichos parámetros mediante funciones de programación.
Normalmente, están compuestos por:
Equipo analizador
Sonda para toma de muestras de gases y medición de tiro.
Termómetro ambiente
Termómetro de contacto
Bomba opacimétrica
A continuación, se resume la forma habitual de medición con estos equipos (no
obstante es imprescindible consultar el manual específico del fabricante):
1. Colocar filtro en la bomba opacimétrica.
2. Introducir el tubo de la misma en el orificio de toma de muestras un tercio
del diámetro de la chimenea y bombear lentamente el número de veces que
establezca el fabricante.
3. Determinar visualmente, mediante comparación con la escala de Bacharach,
el índice de opacidad de los gases.
4. Tomar diversas medidas de temperatura superficial del equipo mediante el
termómetro de contacto.
5. A partir de las anteriores, calcular las pérdidas por convección y radiación
desde el cuerpo del equipo.
6. Conectar, a las correspondientes entradas del analizador, el conducto de
entrada de gases y el termómetro ambiente de la sonda de gases.
140
7. Poner en marcha el analizador y llevar a cabo la autocalibración (medición
de condiciones ambientales).
8. Introducir la sonda en el orificio de toma de muestras un tercio del diámetro
de la chimenea y comenzar la toma de medidas.
9. Registrar en el equipo o imprimir los resultados de la medición.
LUXÓMETRO
Es un instrumento que permite medir la iluminancia o nivel de iluminación (lux)
sobre una determinada superficie. Normalmente se trata de equipos muy sencillos y
ligeros, formados por el analizador y la sonda fotosensible.
Los datos obtenidos, luxes, se comparan con los niveles recomendados por la
norma UNE-EN 124-1:2003 sobre iluminación de los lugares de trabajo interiores.
Esta norma establece un valor de iluminancia media para cada tarea, por debajo del
cual no puede caer el nivel de iluminación, independientemente de cuál sea la
antigüedad y el estado de la instalación.
Anemómetro digital Luxómetro digital
Equipo básico de medida de
temperaturas, humedad, velocidad del aire.
Analizador de redes eléctricas
141
Analizador de gases de combustión Cámara termográfica
142
9. EJEMPLOS DE SIMULACIONES
143
Para el análisis luminotécnico se ha atendido a los requisitos mínimos de
iluminación en áreas interiores, tareas y actividades del Código Técnico de la
Edificación. Dicho código fue aprobado por el Real Decreto 314/2006, de 17 de
marzo, y publicado en el Boletín Oficial del Estado del 28 de marzo de 2006.
El objetivo de dicha simulación es reflejar la efectividad de la instalación de
iluminación así como el uso eficiente que se podría hacer hace de ella mediante el
aprovechamiento de luz natural.
9.1 ANÁLISIS LUMÍNICO EN EDIFICIO
144
HOJA DE CARACTERÍSTICAS DE LÁMPARAS
145
146
147
148
149
UBICACIÓN DE LÁMPARAS
150
RENDERING (PROCESADO) DE COLORES FALSOS
Luz artificial Luz natural
151
ISOLINEAS
Luz artificial Luz natural
152
GRAFICO DE VALORES
Luz artificial Luz natural
153
La termografía es una potente herramienta que completa el trabajo realizado en
una auditoria energética. Aunque hay muchos factores que determinan la eficiencia
energética de una empresa, como el rendimiento de las instalaciones o la gestión
que se realiza de ellas, los aspectos más relevantes son la instalación eléctrica,
equipos (ofimáticos, maquinaria, motores, bombas, etc.) y el nivel de aislamiento
de la epidermis.
El consumo en climatización depende en gran medida de las infiltraciones, los
puentes térmicos o el estado del aislamiento. La visualización de los patrones
térmicos en la epidermis de los edificios permite diagnosticar el estado del
aislamiento en poco tiempo, evitando daños en las estructuras e instalaciones.
Además permite detectar fugas de calor a través de los diferentes materiales del
edificio, ya que éstas se hacen visibles en el infrarrojo.
Por otro lado, el análisis de la epidermis mediante termografía depende en gran
medida de la emisividad de los materiales de construcción, complicándose la labor
cuando los materiales poseen emisividades muy distintas. Las pérdidas energéticas
anuales causadas por los problemas de aislamiento y mal cierre generan un
aumento del orden del 7% en el consumo.
La refrigeración de un motor o bomba es algo fundamental en su vida útil. La falta
de ventilación provoca el aumento de la temperatura de los arrollados del motor,
degradándose el aislamiento de los mismos y destruyéndose irremediablemente. El
aumento del calor deteriorará de manera progresiva y acumulativa los arrollados y,
en consecuencia, disminuirá la vida útil del motor.
Calor acumulado = 2* (% Vub)2
En el caso de los equipos ofimáticos este calor generado por una mala ventilación
afectará al aislamiento de los conductores y a los elementos electrónicos de su
circuitería.
Finalmente, es lícito especificar que la temperatura de trabajo de las protecciones
eléctricas es un fiel reflejo del estado de funcionamiento al que se está sometiendo
a la instalación. Además, el hecho de verse continuamente sometido a sobrecargas
térmicas disminuirá su vida útil y su rendimiento.
9.2 ANÁLISIS TERMOGRÁFICO EN EDIFICIO
154
INSTALACIÓN DE CLIMATIZACIÓN
155
EQUIPOS, MOTORES Y BOMBAS
156
157
EPIDERMIS Y CERRAMIENTOS
158
159
INSTALACIÓN ELÉCTRICA
160
Para conocer la importancia de mantener en buen estado las protecciones de la red
eléctrica se expone a continuación los tipos y el alcance de su uso:
□ Fusibles: están diseñados para interrumpir la corriente
eléctrica cuando el punto protegido excede un valor
establecido durante un tiempo preestablecido. Su
tecnología se basa en un hilo cuya sección delimitará los
límites aceptables de funcionamiento, si estos límites se
rebasan el hilo se funde e interrumpe la circulación de
electrones.
161
□ Magneto-Térmicos: Están destinados a la protección de la instalación
eléctrica frente a sobre-intensidades. Pueden volver a usarse una vez hayan
actuado, lo que permite usarlos como interruptor manual.
El elemento térmico está formado por un bimetal que se dilata cuando se
produce un aumento de temperatura desmesurado (provocado por un
exceso de corriente) e interrumpe la circulación eléctrica actuando sobre el
mecanismo de apertura del interruptor.
El elemento magnético atrae un contacto móvil que activa la desconexión
del interruptor cuando la corriente alcanza un valor muy grande.
Tiene la capacidad de volver a un funcionamiento normal después de haber
actuado ante una sobrecarga. Es por esto que también se pueda usar como
interruptor manual.
□ Diferenciales: El objetivo de este dispositivo es la protección directa de las
personas. Detecta una fuga de corriente que no retorne a la red y se cierra
por la toma de tierra, por ejemplo, que haya sido derivada a través de una
persona. En su interior incorpora un transformador toroidal, a él se conectan
la fase, el neutro y un hilo de mando que incorpora en sus extremos un
electroimán, de manera que cuando la intensidad de entrada en el toroidal y
la de salida no son iguales, los flujos de corriente que se forman en el
toroidal también dejan de serlo. Se crea por tanto una diferencia de flujos
162
que induce a su vez una intensidad que circula por el hilo de mando y
estimula el electroimán. Esto provoca el desplazamiento de los contactos del
interruptor diferencial y la apertura del circuito.
163
10. UNIDADES Y EQUIVALENCIAS
164
UNIDADES Y EQUIVALENCIAS
UNIDADES DE TRABAJO
Kcal Kilocalorías 4,186 KJ
Tep Tonelada equivalente
de petróleo 107 Kcal
Te Termia 1000 Kcal
KJ Kilojulio 0,2388 Kcal
Kwh Kilowatio-hora 860 Kcal
COEFICIENTE DE CONVERSIÓN A TEP
1 TEP = 107 KCAL = 104 TE
Energía Unidad Coeficiente de conversión a tep
Gas Natural 103 te PCI 0,100
Butano y
Propano t 1,120
Gas-Oil C m3 0,872
Fuel-Oil nº1 t 0,960
Coque de
Petróleo t 0,960
Carbón t 0,628
Electricidad MWh 0,086
UNIDADES DE POTENCIA
kW Kilowatio 860 kcal/h
CV Caballo de vapor 0,7355 kw
HP Caballo Mecánico 0,7457 Kw
165
PODER CALORÍFICO
COMBUSTIBLE P.C.I.
Kcal/kg
P.C.S.
Kcal/kg
Gas Natural 11.249 12.434
G.L.P. Gases Licuados del Petróleo 11.190 12.950
Gas-Oil C 10.000 -
Fuel-Oil nº1 9.600 10.100
Fuel-Oil nº2 9.400 9.900
Fuel-Oil BIA 9.600 -
Coque de Petróleo 9.600 -
Carbón antracita 7.045 7.300
Carbón Hulla 6.700 6.970
Carbón lignito 4.820 5.100
166
11. CONCLUSIONES
167
El gestor energético es la figura encargada de velar por la eficiencia energética a
través de actuaciones de mejora y mantenimiento de las instalaciones eléctricas en
edificios y alumbrado, reducción de la facturación eléctrica y potenciando medidas
de ahorro y eficiencia.
Será el responsable de todas las utilidades energéticas que necesite el edificio o
municipio para su funcionamiento, buscando una triple finalidad: Calidad, Servicio y
Precio reducido.
Es además el técnico que analiza e informa sobre la aplicación y mecanismos que
rigen en la demanda, adquisición, transformación y uso de la energía, proponiendo
las soluciones correspondientes para alcanzar los objetivos propuestos con el uso
más eficiente y económico de la energía. Su figura surge de la constatación de que
para poder ahorrar energía hay que comenzar por identificar el cómo, el dónde y el
quién del consumo energético.
El gestor podemos decir que es la evolución del instalador-montador a gestor
energético que integrará los servicios de suministro de combustible, mantenimiento
correctivo y preventivo, renovación y mejora de las instalaciones para la mejora de
la eficiencia energética.
De manera práctica, debería reunir las siguientes características:
Experiencia acreditable en instalaciones consumidores de energía del tipo
que vaya a gestionar.
Sentido práctico y conocimiento del funcionamiento de equipos y de
instrumentación, así como sus aplicaciones y limitaciones.
Buena base en los principios de ingeniería.
Buen carácter con la gente y compromiso con su trabajo.
También debería ser capaz de ofrecer un servicio de asesoramiento a la ciudadanía
y empresas, en sectores como:
Información y Optimización de la factura y nuevas tarifas eléctricas.
Información y gestión de subvenciones para instalaciones de Energías
Renovables.
168
Optimización de consumo energético de las instalaciones y dependencias.
Campañas de concienciación y sensibilización a la ciudadanía, empresas,
escolares, etc.
La designación de un gestor energético será obligatoria, previsiblemente,
para empresas, centros comerciales e industrias, excluyendo las viviendas.