Informe de Estudio Energético de la Residencia Sagrado ...

Informe de Estudio Energético de la Residencia Sagrado Corazón de León

Residencia Sagrado Corazón

León

ÍNDICE

1 INTRODUCCIÓN ............................................................................................................... 5

2 OBJETO ............................................................................................................................ 6

3 ALCANCE ......................................................................................................................... 7

4 DATOS GENERALES DE LA INSTALACIÓN.................................................................. 8

4.1 Datos Generales................................................................................................ 8

4.2 Actividad............................................................................................................ 9

4.3 Descripción del edificio.................................................................................. 11

5 ESTADO ACTUAL DE LAS INSTALACIONES.............................................................. 12

5.1 Características Constructivas ....................................................................... 12

5.2 Instalación eléctrica........................................................................................ 12

5.2.1 Cuadro General de Baja Tensión ........................................................ 12

5.2.2 Cuadros Secundarios .......................................................................... 13

5.3 Instalación de calor, frío y ventilación.......................................................... 14

5.3.1 Descripción general del sistema.......................................................... 14

5.3.2 Producción de calor............................................................................. 14

5.3.3 Sistema de distribución y bombeo....................................................... 15

5.3.4 Agua Caliente Sanitaria (ACS) ............................................................ 16

5.3.5 Producción de frío ............................................................................... 18

5.3.6 Equipos de ventilación y extracción .................................................... 19

5.3.7 Sistema de control............................................................................... 19

5.3.8 Estado actual del sistema.................................................................... 20

5.4 Sistema de Iluminación .................................................................................. 21

5.4.1 Descripción.......................................................................................... 21

5.4.2 Niveles de iluminación......................................................................... 22

5.4.3 Eficiencia energética de las instalaciones de iluminación ................... 23

5.5 Equipamiento Eléctrico Instalado ................................................................. 24

5.5.1 Ascensores.......................................................................................... 25

5.5.2 Equipos ofimáticos .............................................................................. 25

5.5.3 Cocina ................................................................................................. 25

5.5.4 Lavandería........................................................................................... 26

5.5.5 Otros equipos consumidores de energía............................................. 26

6 SUMINISTROS ................................................................................................................ 28

6.1 Energía Eléctrica............................................................................................. 28

6.1.1 Facturación eléctrica ........................................................................... 28

6.1.2 Estudio de los datos registrados por los analizadores de redes ......... 31

6.2 Gasóleo............................................................................................................ 35

6.2.1 Facturación de gasóleo ....................................................................... 35

6.2.2 Análisis de los gases de combustión................................................... 39

6.3 Gas Propano.................................................................................................... 49

6.3.1 Facturación de gas .............................................................................. 49

6.4 Agua................................................................................................................. 51

7 CONTABILIDAD ENERGÉTICA ..................................................................................... 53

7.1 Distribución de Consumos por Fuente Energética ..................................... 53

7.2 Desglose de Consumos Energía Eléctrica ................................................... 53

7.3 Ratios Energéticos ......................................................................................... 54

7.3.1 Consumo de energía por unidad de superficie.................................... 54

7.3.2 Potencia instalada en alumbrado por unidad de superficie................. 55

7.3.3 Situación respecto de otros edificios del mismo tipo........................... 55

8 MEJORAS ENERGÉTICAS Y RECOMENDACIONES................................................... 56

8.1 Mejoras en la Instalación de Climatización .................................................. 56

8.1.1 Sustitución de los quemadores actuales por modulantes ................... 56

8.1.2 Instalación de bomba de calor en enfermería, sala trabajadora social y portería 58

8.1.3 Instalación de bomba de calor en zona jardinería............................... 60

8.1.4 Cambio del tipo de combustible utilizado a gas natural. ..................... 61

8.2 Mejoras en la Instalación de Iluminación ..................................................... 65

8.2.1 Sustitución de lámparas incandescentes en aseos............................. 65

8.2.2 Sustitución de balastos electromagnéticos por balastos electrónicos. 66

8.3 Recomendaciones .......................................................................................... 67

8.3.1 Negociación de contrato eléctrico en Mercado Liberalizado con Comercializadora. ............................................................................................. 67

8.3.2 Aumento de la humedad relativa en las estancias del edificio ............ 68

8.3.3 Ajuste de las temperaturas de consigna del sistema de climatización 68

8.3.4 Instalación de válvulas termostáticas en zonas de menor ocupación. 69

8.3.5 Sustitución del refrigerante R-22 ......................................................... 71

9 ESTUDIO DE ALTERNATIVAS PARA GENERACIÓN DE ENERGÍA ELECTRICA Y TÉRMICA ..................................................................................................................... 72

9.1 Integración de un equipo de microcogeneración........................................ 72

9.1.1 Estado del arte .................................................................................... 72

9.1.2 Justificación de la instalación .............................................................. 74

9.1.3 Descripción de la instalación ............................................................... 75

9.1.4 Dimensionamiento del equipo de micro-cogeneración........................ 78

9.1.5 Configuración del sistema ................................................................... 81

9.1.6 Coste del equipo de micro-cogeneración ............................................ 81

9.1.7 Resultados energéticos y económicos anuales .................................. 83

9.1.8 Requerimiento de espacio y posible punto de enganche a la red....... 87

10 RESUMEN ....................................................................................................................... 90

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1 INTRODUCCIÓN

Dado el compromiso contraído por España al firmar el Protocolo de Kyoto de reducir las emisiones de CO2, el ahorro de energía y la mejora de la eficiencia energética son desafíos importantes que se deben afrontar en los próximos años. Por ello, y para mejorar la competitividad de las empresas, se deben poner en marcha las estrategias adecuadas y proporcionar las herramientas necesarias para introducir mejoras significativas en el desarrollo tecnológico y en las pautas de consumo de energía de los diferentes sectores.

El presente Estudio Energético se elabora a petición de la Residencia Sagrado Corazón de León. El objetivo es potenciar el óptimo aprovechamiento de las capacidades energéticas de la Residencia Sagrado Corazón de León. La realización del Estudio Energético será el punto de partida para que la Residencia disponga de la información necesaria sobre aquellas mejoras de ahorro energético derivadas del propio estudio y sobre las buenas prácticas de uso eficiente de la energía en sus instalaciones.

Este informe se ha elaborado a partir de la información facilitada por el personal administrativo, el personal de mantenimiento del edificio, las medidas instrumentales realizadas, los datos existentes en relación con este sector, y la experiencia acumulada en visitas a otros edificios.

Las recomendaciones propuestas se han cuantificado, calculando los ahorros y las inversiones necesarias para acometerlas. Para la implantación de las mismas, habrá de tenerse en cuenta la evolución de las características energéticas del propio edificio.

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2 OBJETO

Se pretende la realización de un Estudio Energético encaminado a obtener una serie de mejoras para la reducción del consumo energético y promover un uso racional de la energía. El trabajo tiene por objeto el estudio de los equipos e instalaciones del edificio, así como el estudio de sus consumos energéticos.

Con el fin de optimizar su eficiencia energética mediante la localización de todo tipo de mejoras térmicas y eléctricas que originen una reducción de costes por dichos conceptos, se evaluará el ahorro energético, indicando la inversión necesaria a realizar y efectuando un estudio de su rentabilidad económica.

Con este estudio se pretenden alcanzar las siguientes metas:

• Conocer la situación energética actual del edificio analizado, es decir, determinar el estado actual, funcionamiento y eficiencia energética de las instalaciones y equipos.

• Disponer de un inventario de los principales equipos energéticos existentes, sus características y su estado de conservación y mantenimiento.

• 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.

• Analizar las relaciones entre los costes y los beneficios de las diferentes oportunidades dentro del contexto financiero y gerencial, para poder priorizar su implementación.

• Usar la energía de forma racional, lo cuál conducirá a ahorros de energía sin apenas inversión.

Prioritariamente se buscarán aquellas mejoras que, con un plazo de amortización razonable, puedan ser ejecutadas por el servicio de mantenimiento propio del edificio. Por tanto no sólo se tendrán en cuenta las tecnologías y equipos suficientemente desarrollados que puedan utilizarse en cada caso, sino también aquellos comportamientos que impliquen un mejor uso de las instalaciones y equipos, involucrando activamente al personal del centro.

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3 ALCANCE

El alcance que contempla el presente estudio es el siguiente:

• Análisis de suministros energéticos: electricidad y gasóleo. En dicho análisis se estudiará el consumo energético correspondiente a cada fuente, su evolución y sus características. En el suministro eléctrico se estudiará además el consumo de energía reactiva y los valores del factor de potencia de la instalación.

• Análisis de cerramientos. Se estudiarán las características constructivas del edificio, no sólo a nivel de parámetros constructivos (características de fachadas y cubiertas, tipología de cerramientos, y posibles defectos en el aislamiento de las estancias), sino también a nivel de distribución de las dependencias y estancias, nivel de ocupación y sus horarios de utilización.

• La instalación de iluminación se ha analizado mediante el estudio de las luminarias (tipos, distribución, características) y lámparas (tipos, características), su sistema de encendido y regulación y las actividades de mantenimiento que se realizan. Asimismo, se ha realizado un análisis de la iluminancia de las zonas más representativas del edificio.

• El sistema de climatización se ha estudiado mediante el análisis de los equipos existentes, el sistema de generación y distribución y de las condiciones de utilización de los locales.

• A partir de estos estudios (suministros energéticos y estado actual de las instalaciones) se ha realizado la contabilidad energética del edificio y se han propuesto las acciones de mejora pertinentes, junto con el cálculo de la estimación de los ahorros que se conseguirían al llevar a cabo dichas actuaciones.

Por tanto, este informe incluye un estudio pormenorizado tanto de los suministros de energía del edificio, como de las instalaciones del mismo y su estado, dando lugar al desarrollo de la contabilidad energética, la distribución de consumos energéticos entre los diferentes equipos e instalaciones consumidoras de energía, y en última instancia y como fin último del Estudio Energético, la estimación de los potenciales de ahorro de energía que tiene el edificio acometiendo una serie de recomendaciones y actuaciones detalladas en el presente documento.

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4 DATOS GENERALES DE LA INSTALACIÓN

4.1 DATOS GENERALES

Nombre de la empresa: Residencia Sagrado Corazón

Dirección: Paseo del Parque s/n

CP Población – Provincia: 260-24080

Teléfono / Fax: 987202212 / 987214776

Persona de contacto / Cargo: D. Anselmo Miguélez Rodríguez

Equipo auditor: Inmaculada García Herrero

José María Sánchez Fernández

David Román Pereda

Fechas de visita: 16 y 17 de Marzo de 2009

Fechas realización mediciones:

Cuadro general Residencia: 17/03/2009 al 25/03/2009

Cuadro general Colegio: 17/03/2009 al 25/03/2009

Análisis de combustión de las calderas: 17/03/2009

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4.2 ACTIVIDAD

La Residencia Sagrado Corazón de León, se dedica a la atención de discapacitados intelectuales. La Residencia está abierta las 24 horas del día y los 365 días del año.

El régimen de ocupación es el siguiente:

Residentes escolares: suman 16 escolares que permanecen en la residencia de lunes a viernes fuera del servicio lectivo (están fuera de la residencia desde las 10:00 h hasta las 13:30 h y desde las 15:30 h hasta las 17:00 h).

Residentes adultos: suman un total de 50 adultos. De lunes a viernes salen a trabajar a las 08:30 h y regresan a las 17:30 h. Los fines de semana, se cumple con el régimen de funcionamiento de la residencia, consistente en los siguientes puntos:

• Fines de semana en el domicilio: 17 personas (10 hombres y 7 mujeres) de residencia tienen asignado este régimen de estancia. Marchan del centro el viernes cuando salen de trabajar a las 17:30 h y regresan el domingo después de las 17:00 h. También acuden a su domicilio en las vacaciones de Navidad, Semana Santa y el mes de agosto.

• Régimen de estancia quincenal: En total son 11 personas (5 mujeres y 6 hombres), marchan del centro cada quince días desde el viernes a las 17:30 h hasta el domingo a partir de las 17:00 h. También acuden a su domicilio en las vacaciones de Navidad, Semana Santa y el mes de agosto.

• Régimen estancia mensual: En total son 11 personas (3 hombres y 8 mujeres) las que tienen asignado éste régimen de estancia. Acuden a su domicilio un fin de semana al mes desde el viernes por la tarde hasta el domingo a partir de las 17:00 h. También acuden a su domicilio en las vacaciones de Navidad, Semana Santa y el mes de agosto.

• Régimen de estancia permanente: En total son 11 personas (8 mujeres y 3 hombres) tienen asignada esta modalidad de estancia. No tienen obligación de ir al domicilio familiar. Permanecen en el centro todos los fines de semana y los períodos vacacionales (Navidad, Semana Santa y mes de agosto).

A parte de esto, la Diputación Provincial tiene dos convenios de colaboración, que se muestran a continuación.

• Junta de Castilla y León: Los alumnos que acuden a este centro son 70 y su horario es de lunes a viernes de 10:00 h a 13:30 h y de 15:30 h a 17:00 h. No acuden al centro los días festivos ni vacaciones escolares.

• Asprona: Tiene cedidas dos aulas y un comedor. A estas aulas acuden chicos con discapacidad inteligente gravemente afectados. En total son 12 alumnos y tres monitores. Su horario es de 10:00 h a 17:00 h.

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La Residencia Sagrado Corazón tiene una plantilla de 49 trabajadores, y los horarios de las diferentes dependencias se muestran a continuación.

Director de la Residencia: Horario abierto y con disponibilidad y localización permanente.

Coordinadora Asistencial: Horario abierto y con disponibilidad y localización permanente.

Médico: Realiza consultas de lunes a viernes de 08:00 h a 09:00 h.

Psicóloga: Tiene presencia los martes y jueves de 08:00 h a 11:30 h y de 16:00 h a 19:30 h.

Trabajadora social: Todos los días laborales de 08:30 h a 15:00 h y los jueves acude por la tarde de 17:00 h a 19:30 h.

ATS: Dos personas en dos turnos, uno de 08:00 h a 15:00 h, y el otro es de 15:00 h a 22:00 h.

Terapeuta ocupacional: De lunes a viernes de 08:00 h a 15:00 h.

Profesora de educación física: Su horario es de 17:00 h a 22:00 h.

Educadores y cuidadores: Lo forman 20 profesionales y su horario es de tres turnos diarios incluidos fines de semana y festivos. Los horarios son de 08:00 h a 15:00 h, 17:00 h a 22:00 h y de 22:00 h a 08:00 h.

Auxiliar administrativo: De lunes a viernes de 08:00 h a 15:00 h.

Cocinera: Trabaja a turnos de 08:00 h a 15:00 h y de 15:00 h a 22:00 h.

Ayudantes de cocina: Cinco trabajadores de lunes a domingo de 08:00 h a 15:00 h y de 15:00 h a 22:00 h.

Limpieza: Cinco trabajadores a turnos distribuidos. Una persona realiza funciones los días festivos y fines de semana de 08:00 h a 15:00 h y el resto trabajan tres personas de 08:00 h a 15:00 h y dos de tarde de 15:00 h a 22:00 h.

Lavandería: Son tres trabajadores de lunes a sábado de 08:00 h a 15:00 h.

Telefonista: Dos trabajadores de lunes a viernes de 08:00 h a 15:00 h y de 15:00 h a 22:00 h.

Mantenimiento: Dos trabajadores de lunes a viernes de 08:00 h a 15:00 h y de 15:00 h a 22:00 h.

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4.3 DESCRIPCIÓN DEL EDIFICIO

El edificio de la Residencia Sagrado Corazón está dividido en dos zonas claramente diferenciadas. La primera es el colegio en sí, la segunda es la residencia donde residen los internos.

Figura 1: Edificio Colegio.

Figura 2: Edificio Residencia.

El edificio posee dos entradas principales, una por el colegio y otra por la residencia. El acceso por el colegio se hace por lado noroeste y el acceso por la residencia se hace por el lado norte. En ambos accesos no existen puertas automáticas, y se accede a un hall central.

En la planta baja del colegio se encuentra el gimnasio, la sala de fisioterapia y las distintas clases. En la planta primera se encuentras las demás aulas, la biblioteca, la sala de profesores y logopedia.

En la planta baja de la residencia se encuentra es despacho del médico y enfermería, un salón multiusos, taller, gimnasio, lavandería y sala de plancha, la cocina, distintos comedores y las habitaciones de los internos. En la planta primera se encuentran las habitaciones, salas de ocio, comedores y la capilla.

Además de todo lo señalado, el edificio dispone de un gimnasio exterior y un invernadero donde realizan prácticas de jardinería los internos.

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5 ESTADO ACTUAL DE LAS INSTALACIONES

5.1 CARACTERÍSTICAS CONSTRUCTIVAS

El Edificio Sagrado Corazón se ubica en la calle Paseo del Parque s/n, y está situado sobre una parcela de 13.570 m2. La superficie de los dos bloques que componen el conjunto del edificio se indica a continuación:

• Colegio: 1.572,65 m2

• Residencia: 3.505,28 m2

La superficie edificada total es de 5.078 m2.

Figura 3: Vista aérea del edificio.

El edificio tiene orientación noroeste.

Las paredes exteriores del edificio residencia son de ladrillo macizo con un trasdosado de tabique de ladrillo sencillo. Estas paredes de gran grosor funcionan como muros de apoyo. Toda la superficie está enfoscada.

El colegio tiene parte de su fachada de ladrillo visto y parte está enfoscada.

Las ventanas de la parte correspondiente a la residencia han sido cambiadas recientemente. La nueva carpintería es de aluminio con vidrio doble y cámara de aire 4-6-4.

5.2 INSTALACIÓN ELÉCTRICA

5.2.1 Cuadro General de Baja Tensión La Residencia Sagrado Corazón de León recibe el suministro eléctrico mediante una línea de alimentación en baja tensión.

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El cuadro general se encuentra situado en el hall de entrada del edificio denominado Residencia, en un cuarto ubicado a la derecha de la puerta de entrada. En dicho cuadro, además del interruptor general, está separado el consumo de la residencia en módulos en los que se observa: planta baja, planta primera, enchufes, etc., y el consumo del centro escolar.

Figura 4: Vista aérea del edificio.

La instalación cuenta con una batería de condensadores para la compensación del factor de potencia, y en el momento de la visita la medida reflejada por la pantalla era de 1,00.

Figura 5: Cuadro general principal.

5.2.2 Cuadros Secundarios Del cuadro general de baja tensión parte la línea de alimentación al cuadro general del edificio denominado Centro Escolar o Colegio, para el consumo del mismo. Este cuadro se encuentra situado en el Hall de entrada al Centro Escolar, a la izquierda de la puerta, y en él se diferencia la línea general de alumbrado y la de fuerza.

También parten del cuadro general de baja tensión, las líneas que van a las zonas de la Residencia donde están la lavandería y la cocina, y estas estancias disponen de un cuadro eléctrico propio cada una.

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5.3 INSTALACIÓN DE CALOR, FRÍO Y VENTILACIÓN

5.3.1 Descripción general del sistema La residencia Sagrado corazón consta de dos edificios: el colegio de educación especial y la residencia propiamente dicha. La superficie calefactada de ambos edificios es aproximadamente de unos 4.708 m2 (1.417 el colegio y 3291 la residencia). Ambos edificios cuentan con calefacción en todas sus plantas. Esto se consigue mediante tres calderas de gasóleo C.

Los edificios no cuentan con dispositivos de renovación del aire ni de ventilación que no sea natural. Por este motivo no existe ningún tipo de recuperador de calor del aire de extracción.

5.3.2 Producción de calor Para calefactar ambos edificios, se cuenta con tres calderas de gasóleo C. La más pequeña corresponde al Agua Caliente Sanitaria (ACS). Se utiliza tanto para calentar los depósitos de acumulación, como para la calefacción en sí misma.

Las calderas funcionan en cascada, entrando primero en funcionamiento la de ACS y siguiéndole las otras dos, según necesidades.

En la sala de calderas se encuentran los colectores de impulsión y retorno, varios vasos de expansión, las bombas de impulsión, y un depósito de acumulación de ACS de 2.000 litros.

Durante el invierno las calderas funcionan durante las 24 horas del día, dando servicio a los dos edificios aunque para el centro escolar se apaga los fines de semana. En periodos de climatología más benigna, si bien la residencia sigue siendo calefactada durante todo el día, en el caso del colegio únicamente se hace durante seis horas, de 06:00 h a 12:00 h.

Figura 6: Calderas de gasóleo Figura 7: Bombas de impulsión

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Tabla 1: Características de las calderas

Calderas calefacción Caldera ACS

Marca-Modelo BIASI Mod. NTN-AR 200 BIASI Mod. NTN-AR 100

Potencia calorífica nominal 257 kW 128 kW

Temperatura trabajo 78 ºC 72ºC

Rendimiento 94,1 % 92,6%

Nº de calderas 2 1

Los quemadores de la marca Baltur son todo o nada y sus características son las siguientes:

Quemador ACS Quemador calefacción

Marca-Modelo Baltur Mod. BT 10 DSG Baltur Mod. BT 23 DSG

Potencia eléctrica (W) 100 370

Para calefactar los dos edificios se dispone de un sistema agua-agua mediante radiadores, muchos de ellos de hierro fundido, lo que hace que presenten gran inercia térmica.

Para hacer llegar el agua hasta los elementos terminales, cada edificio cuenta con dos circuitos hidráulicos, uno para cada ala de los mismos.

5.3.3 Sistema de distribución y bombeo Del colector de impulsión aspiran cinco bombas, cuatro para los circuitos hidráulicos de los edificios y una quinta de recirculación del ACS. Dos de las bombas dan servicio a la residencia y otras dos al centro escolar.

Tabla 2: Características de bombas circuito calefacción

Bomba Marca y modelo Potencia eléctrica (kW)

Recirculación ACS Grundfos UPS 50-120 0,750

Impulsión Centro Escolar Grundfos UPS 65-60 0,660

Impulsión Residencia Grundfos UPC-32-60 0,430

Recirculación calderas Grundfos UPS 50-30 0,160

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Para absorber las variaciones de volumen de la instalación, producidas por las fluctuaciones de temperatura en la misma, se cuenta con varios vasos de expansión de 80 l y 200 l

Cada caldera cuenta con una bomba de recirculación. En la impulsión del ACS existe una bomba Grundfoss. Para impulsar el combustible desde los tanques de almacenamiento hasta las calderas se utiliza otra bomba.

5.3.4 Agua Caliente Sanitaria (ACS) Aunque el agua caliente se produce mediante una caldera independiente, su consumo no está discriminado del total del edificio, por lo que para intentar estimar éste se ha tenido que recurrir a varios métodos.

Para empezar se han analizado los equipos consumidores de gasóleo: calderas para calefacción y caldera para ACS.

5.3.4.1 Cálculos preliminares Para comprobar que el consumo estimado de gasóleo para ACS se acerca al real se han realizado diversos cálculos previos en los que se ha estimado el consumo de gasóleo de las calderas usadas para calefacción.

Se ha analizado los consumos de gasóleo mediante dos metodologías diferentes, prestando especial atención a los puntos de coincidencia que presentan. Estas metodologías consisten en el empleo de un caudalímetro y en el estudio de los consumos de gasóleo durante todo el año.

5.3.4.2 Estudio empleando un caudalímetro Se ha instalado un caudalímetro de ultrasonidos durante ocho días en la impulsión de ACS tomando lecturas en cada instante del caudal.

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Consumo m3

0

0,5

1

1,5

2

2,5

18:0

521

:25

0:45

4:05

7:25

10:4

514

:05

17:2

520

:45

0:05

3:25

6:45

10:0

513

:25

16:4

520

:05

23:2

52:

456:

059:

2512

:45

16:0

519

:25

22:4

52:

055:

258:

4512

:05

15:2

518

:45

22:0

51:

254:

458:

0511

:25

14:4

518

:05

21:2

50:

454:

057:

2510

:45

14:0

517

:25

20:4

50:

053:

256:

4510

:05

13:2

516

:45

20:0

523

:25

2:45

6:05

9:25

12:4

516

:05

19:2

522

:45

2:05

5:25

8:45

12:0

5

17/03/2009 18/03/2009 19/03/2009 20/03/2009 21/03/2009 22/03/2009 23/03/2009 24/03/2009

Aunque lo picos de consumo pueden variar, se observan dos picos diarios de consumo de ACS . Estos se pueden asociar al consumo relacionado con la limpieza y la cocina antes de las comidas (en torno a las 11:00 h) y al aseo personal y uso de las duchas, cuando se acuestan los internos (en torno a las 22:00 h).

La lectura media del caudalímetro durante estos ocho días ha sido de 0,0718 m³, llegando a alcanzar picos de hasta 1,95 m³ en momentos puntuales por la mañana.

Las temperaturas medias de impulsión y retorno del agua a lo largo de estos días ha sido de 64,5 ºC y 47,5 ºC respectivamente.

Estas lecturas implican una potencia térmica media de 1,42 kW (disminuyendo algo en verano) con consumos aproximados mensuales y anuales de:

Cmensual= 1.020 kWh

Canual= 12.240 kWh

5.3.4.3 Estudio de los consumos de gasóleo durante un año En el apartado 6.2.1 en la tabla 13 podemos observar los consumos mensuales de gasóleo del colegio.

Los consumos de ACS se han tomado según lo obtenido en el apartado anterior a partir del caudalímetro.

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En este caso al no tener los consumos reales por meses (se tienen el volumen de gasóleo comprado durante el año), se ha distribuido este consumo dependiendo de la fecha de compra, distribuyendo el volumen de gasóleo adquirido entre compra y compra proporcionalmente entre las fechas en que ocurrieron.

En los meses más cálidos, en los que el volumen comprado servía para varios de ellos se ha supuesto en un principio, que la proporción de consumo es la misma que en la Residencia Santa Luisa (al ser durante el mismo periodo). Para los meses centrales del verano (julio y agosto), en los que se supone que la calefacción no es necesaria, se ha supuesto que únicamente se consumía ACS, por lo que los resultados iniciales obtenidos según lo descrito aquí se han adaptado a esta suposición, repartiendo el consumo inicial proporcionalmente entre el resto de los meses de este periodo cálido.

Tras introducir las estimaciones realizadas en la tabla de consumos reales, la discriminación de estos consumos queda como sigue:

Año Mes Calefacción ACS Consumo

gasóleo total (kWh)

Ene 121.651 1020 122.671 Feb 100.274 1020 101.294 Mar 106.077 1020 107.097 Abr 79.708 1020 80.728 May 57.327 1020 58.347 Jun 34.534 1020 35.554 Jul 0 1020 1.020 Ago 0 1020 1.020 Sep 31.398 1020 32.418 Oct 27.432 1020 28.452 Nov 104.494 1020 105.514

2008

Dic 131.478 1020 132.498

Consumo ACS (kWh) 12.240

Consumo calefacción (kWh) 794.373

5.3.5 Producción de frío Para atender la demanda de frío de la cámara frigorífica de cocina existe un equipo de frío situado junto a la zona de personal de mantenimiento de 746 W de potencia eléctrica. Su funcionamiento es intermitente.

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Equipo frío

Marca-Modelo Frihcum Mod. G 100

Potencia calorífica/eléctrica 746 W

Refrigerante R-22

5.3.6 Equipos de ventilación y extracción Únicamente en cocina existe un extractor. En el resto del edificio la ventilación es natural.

5.3.7 Sistema de control Para controlar el funcionamiento de calderas, el edificio cuenta con un sistema compacto de Honeywell que mide continuamente la temperatura exterior mediante un sensor y corrige en cada momento, siempre que sea necesario, la temperatura del agua que llega a los radiadores.

De esta forma si la sonda exterior detecta una elevación y disminución de temperatura, el sistema responde disminuyendo o elevando en la medida necesaria la temperatura del agua enviada a los radiadores (haciendo funcionar en mayor o menor medida los quemadores) con el objetivo de mantener la temperatura interior en los valores establecidos.

No obstante en ocasiones, el personal de mantenimiento manipula el controlador en un intento de conseguir el confort en las zonas más problemáticas, ya que al no estar correctamente zonificado (cada edificio tiene dos circuitos que dan servicio a una zona extensa y a ambas plantas), la temperatura del agua de impulsión es la misma para los dos edificios.

El horario de funcionamiento permanece constante, ya que es una empresa externa la que lo controla. Cualquier variación se realiza según la época del año o cuando se atraviesa un periodo donde la climatología lo aconseje.

La temperatura en la residencia varía entre 24 ºC y 25 ºC, mientras que el centro escolar está entre 22 ºC y 23 ºC.

Dependiendo del rango de temperaturas exteriores que se tenga el controlador hará funcionar en mayor o menor medida el quemador de la caldera.

Durante el invierno la calefacción del edificio residencia está funcionando permanentemente, mientras que el centro escolar lo hace de domingo (sobre las 21:00 h) a viernes (17:00 h). En periodos más cálidos, el centro escolar reduce a 6 horas al día el periodo de funcionamiento (de 06:00 h a 12:00 h), mientras que la residencia sigue funcionando de la misma forma.

20/07/2009 20

5.3.8 Estado actual del sistema Si bien en el año 2000 se cambiaron las calderas, los circuitos hidráulicos, así como el sistema de control no permiten realizar un control efectivo de las temperaturas interiores de ambos edificios.

El estado de los huecos (carpintería y ventanas) aunque aparentemente es bueno, presenta pérdidas de distinta importancia, como posteriormente se verá en el estudio termográfico.

Se han observado numerosas ventanas abiertas a primera hora de la mañana. Esto puede ser un dato sin importancia si se corresponden con un corto periodo de ventilación, pero hay que asegurarse que esta situación no se prolonga durante mucho tiempo.

En ambos edificios hace en general una buena temperatura, llegando a ser algo elevada en la residencia.

Al estar dividida la residencia (aproximadamente por la mitad) según dos únicos circuitos hidráulicos que dan servicio a las dos plantas, no se puede hacer una zonificación adecuada que permita aprovechar al máximo la calefacción. Esto es importante si cabe, dado el distinto régimen de ocupación de la residencia, teniendo habitaciones que no están ocupadas los fines de semana o periodos vacacionales, mientras que otras del mismo circuito sí lo están. Como consecuencia todas las habitaciones tienen aporte de calor, estén o no ocupadas.

En ambos edificios se aprovecha adecuadamente la luz natural, notándose este hecho, incluso en las facturas eléctricas (ver figura 11)

20/07/2009 21

5.4 SISTEMA DE ILUMINACIÓN

5.4.1 Descripción El control de alumbrado del edificio se efectúa mediante los interruptores manuales que se encuentran en cada dependencia. Los magnetotérmicos situados en los cuadros eléctricos de cada planta, se mantienen encendidos siempre. El horario de encendido general del edificio, tanto para el colegio como para la residencia se efectúa sobre las 08:00 h y su apagado se realiza a las 22:00 h aproximadamente según el personal del colegio.

La instalación de iluminación exterior se compone de 13 farolas de pared situadas alrededor del edificio. Cuentan con difusor de poliuretano y las lámparas son de vapor de sodio alta presión de 70 W. Para su encendido y apagado diario se utiliza una fotocélula instalada en el exterior.

Figura 8: Alumbrado exterior.

La instalación de iluminación general del edificio está basada en luminarias de aluminio lacado blanco con óptica especular o por luminarias tipo regleta con difusor transparente de poliuretano y lámparas fluorescentes tipo TL-D de 18 W, 36 W o 58 W. En todos los casos el balasto utilizado es del tipo electromagnético, y el encendido es manual.

La iluminación de algunos pasillos, de los aseos, escaleras y almacenes está compuesta por lámparas incandescentes de 60 W. En algunos casos, se encuentra iluminación de bajo consumo en aseos, pasillos y en la capilla, compuestas por lámparas de 23 W.

20/07/2009 22

Figura 9: luminarias de aluminio lacado blanco con óptica especular.

Figura 10: Luminaria tipo downlight con lámpara de bajo consumo.

La potencia total instalada en iluminación por planta se incluye en la Tabla 3.

Tabla 3: Resumen potencia instalada por plantas en iluminación

Total Pot. Instalada (W)

Planta Colegio Residencia

Planta Baja 7.142 14.716

Planta Primera 10.924 12.276

Total 18.066 26.992

5.4.2 Niveles de iluminación Durante las visitas, se han realizado medidas de los niveles de iluminación en el edificio, en oficinas, pasillos, despachos y otras zonas de tránsito.

Se define el nivel de iluminación o iluminancia como el flujo luminoso (lúmenes) por unidad de área, y su unidad es el lux. Para medir el nivel de iluminación se utilizado un luxómetro TESTO 545, que permite medir niveles de iluminación de 0 lx a 100.000 lx. Las medidas fueron realizadas los días 16 y 17 de marzo a diferentes horas, y el nivel de iluminación se midió a una altura aproximada de 1,5 m. del suelo. En la tabla incluida en el Anexo III se han incluido estos valores de iluminancia medidos, y a continuación, pueden verse los recomendados para este tipo de edificios en la Tabla 4.

20/07/2009 23

Tabla 4: Niveles de iluminación recomendados

Dependencia o actividad Iluminancia media horizontal (lx)

Escritura y tratamiento de datos 500

Sala de juegos 300

Hall de entrada 200

Aula taller 500

Vestíbulos / pasillos / aseos 100

Escaleras 150

Sala de profesores 300

Bibliotecas / Sala de lectura 200 / 500

Almacén 100

Salas de deporte 300

Cocina 500

Fuente: “Código Técnico de Edificación”. Documento Básico HE3.

En la mayoría de los locales los niveles de iluminación registrados fueron superiores a los mínimos recomendados, por lo que la situación de confort visual es adecuada. Esto es debido en gran medida a la gran cantidad de luz natural que reciben la mayor parte de los mismos. En muchas estancias se comprobó que en las horas centrales del día

5.4.3 Eficiencia energética de las instalaciones de iluminación Para la comprobación de la eficiencia energética del sistema de iluminación del edificio, se seguirán las directrices de cálculo marcadas por el Código Técnico de Edificación en el documento básico HE3, Eficiencia energética de las instalaciones de iluminación.

Para ello se ha calculado el valor de la eficiencia de la instalación VEEI (W/m2) por cada 100 lx mediante la siguiente expresión:

VEEI = P ⋅ 100 / S⋅Em

Siendo

P potencia total instalada en lámparas más los equipos auxiliares (W)

S superficie iluminada (m2)

Em iluminancia media del local (lux)

20/07/2009 24

Los valores de VEEI límite para las distintas zonas consideradas del edificio según la actividad que se desarrolla en las mismas son los incluidos en la Tabla 5.

Tabla 5: Valores límite de eficiencia energética de iluminación

Zonas de actividad diferenciada VEEI límite

Administrativo en general 3,5

Zonas comunes 4,5

Almacenes, archivos y salas técnicas 5

Salas de diagnóstico 6

Espacios deportivos 5

Aulas / Aulas especiales 4 / 6

Fuente: “Documento Básico HE3: Eficiencia Energética en Iluminación”.

Como zonas comunes se consideran los espacios utilizados por cualquier persona, como recibidor, vestíbulos, pasillos, escaleras, espacios de tránsito de personas, aseos públicos, etc.

Los valores del VEEI se incluyen en el Anexo III. Se han calculado a partir de las medidas puntuales de iluminación tomadas en cada sala, incluidas también en dicho anexo.

Comparando los VEEI de la instalación de iluminación de cada una de las salas con los valores de la tabla anterior se comprueba que:

• Los valores de VEEI para las instalaciones de alumbrado de las distintas dependencias del edificio se encuentran en general por debajo de los valores límite del VEEI. Esto indica que la instalación de alumbrado es eficiente energéticamente.

• Las zonas que superan en mayor medida los valores máximos son los aseos, escaleras y pasillos que no suponen un gasto energético considerable, aunque indica que la potencia instalada es muy alta para los niveles de iluminación que se midieron. Esto en gran parte es debido, a que la instalación está compuesta por lámparas del tipo incandescente.

5.5 EQUIPAMIENTO ELÉCTRICO INSTALADO

El principal consumo eléctrico del edificio es el correspondiente a los sistemas de alumbrado y climatización. El resto del equipamiento corresponde a equipos

20/07/2009 25

informáticos, ascensores, cocina, lavandería, extractores, y otros accesorios de menor potencia que se describen a continuación.

5.5.1 Ascensores El edificio cuenta con un ascenso en la residencia y otro en el colegio. Las características del primero se muestran en la Tabla 6.

Tabla 6: Características del ascensor

Ascensor

Marca Schindler Potencia Motor 8 kW

Del otro ascensor no se ha podido conseguir sus datos. Según el personal de mantenimiento se hace un uso moderado de ellos. Son de reciente instalación y su mantenimiento es adecuado.

5.5.2 Equipos ofimáticos El colegio dispone de 18 clases con ordenadores personales, cuya utilización es de unas 5,5 horas diarias.

La residencia cuenta con una sala con 8 ordenadores que se utilizan 5 horas al día. Por otra parte existen terminales en oficinas y despachos.

El consumo de cada uno de estos equipos es aproximadamente de unos 150 W por lo que dado su régimen de utilización, no son en principio una fuente de consumo importante dentro del total de la instalación.

5.5.3 Cocina El equipamiento eléctrico existente y sus potencias se muestran en la Tabla 7.

Tabla 7: Características de los equipos de cocina

Producto Marca Modelo Pot. (kW) Trituradora C - 6 37

Freidora Fagor FG 9-10 BP 4C 0,1 Cortafiambres Duegi Besnate (va) 0,2

Pelador Patatas Sammic C-6 Mesa Caliente Distform 3

Batidora Indus. Danamix TR-330 0,33 Horno Fagor HGC 0,4

Frigorífico Aspes 0,2 Microondas Whirpool MWO 175/WH 1,5

Cámara Ibermetic G 100 RAC Arcón Fagor LFG-48N 0,2

20/07/2009 26

Producto Marca Modelo Pot. (kW) Freidora

B lFagor SBG 9-10 I B.P

Batidora Braun 0,15 Batidora Braun Turbo MR 555 M-CA 0,5

Frigorífico Zannusi Z1150P 3,5 Lavavajillas Fagor F1-48B 3,5 Microondas Samsung 7JCR30377W 0,85 Lavavajillas Fagor F1-48B 3,5 Microondas Samsung 736 0,8 Frigorífico Zannussi ZFC235.CL Tostadero Ufesa TT-7653 0,75

Lavavajillas Fagor F1-48B Microondas Daewoo KOG 3705 0,8

Cafetera Type HD 7528 1,1 Lavavajillas Fagor F1-30 3,5 Frigorífico Fagor FS-10 0,1

Microondas LG MS 192-1 1,2 Lavavajillas Fagor F1-48 B 3,5 Frigorífico Zannussi ZD 21/7R 0,14

Microondas Bluesky F800L20-1 0,8

5.5.4 Lavandería El equipamiento eléctrico de la lavandería se muestra en la Tabla 8.

Tabla 8: Características de los equipos de la lavandería

Marca Modelo Pot. (kW)

Lavadora (3 uds) GUIRBAU LCF – 18E 11,5 Lavadora hogar FAGOR F-817 2,1 Centrifugadora GUIRBAU C15 - Secadora (gas) LOUIVILLE L36URS30G 0,05

Secadora GUIRBAU 0,75 Plancha PHILIPS AP 4330 2,4 Plancha ROWENTA DM 835 2,2

5.5.5 Otros equipos consumidores de energía El resto de equipos consumidores se compone de radiadores eléctricos. En el colegio se han detectado 3 en la zona de jardinería, mientras que la residencia dispone de 6

20/07/2009 27

(portería, enfermería, trabajador social, etc), que son habitualmente utilizados. En la Tabla 9 se observan las características de algunos de estos equipos.

20/07/2009 28

Tabla 9: Características de los radiadores

Marca Modelo Pot. (kW)

Radiador Solac 600/1200w Radiador Fagor AFL-30 1000w Radiador Philips 2384 1000/1500w

6 SUMINISTROS

6.1 ENERGÍA ELÉCTRICA

Para el análisis del suministro eléctrico de la residencia Sagrado Corazón se han utilizado las facturas eléctricas desde febrero de 2008 hasta febrero de 2009 facilitadas por el personal administrativo del edificio.

6.1.1 Facturación eléctrica Durante el período de análisis el edificio ha tenido contratado el suministro de energía eléctrica en mercado regulado con una potencia contratada de 65 kW tarifa 3.0.2 en 3 periodos. En la Tabla 10 se detalla el consumo mensual de energía activa por períodos y de energía reactiva. La evolución del consumo se aprecia mejor en la Figura 11.

Tabla 10: Consumo registrado, febrero de 2008 hasta febrero de 2009

Años Mes Punta Llano Valle Total

Energía Activa (kWh)

Energía Reactiva (kVArh)

Mar 2.058 12.732 0 14.790 420 Abr 2.403 9.687 0 12.090 240 May 3.150 9.030 0 12.180 390 Jun 3.156 7.884 0 11.040 330 Jul 1.713 5.247 0 6.960 330 Ago 1.430 5.320 0 6.750 390 Sep 1.798 4.772 0 6.570 420 Oct 3.417 8.223 0 11.640 270 Nov 2.643 11.337 0 13.980 240

2008

Dic 2.940 18.168 0 21.108 400 Ene 1.134 3.670 1.868 6.672 218 2009 Feb 2.218 7.178 3.654 13.050 480

20/07/2009 29

0

5.000

10.000

15.000

20.000

25.000

Mar Abr May Jun Jul Ago Sep Oct Nov Dic Ene Feb

Energía Activa (kWh) Energía Reactiva (kVArh)

2008 2009

Figura 11: Consumo de energía activa y reactiva, febrero de 2008 hasta febrero de 2009

En la anterior figura se puede observar como el consumo eléctrico no es constante a lo largo del año, observándose un consumo superior en los meses de invierno (excepción hecha de enero debido al periodo vacacional) debido probablemente al uso de radiadores de resistencia eléctrica, que tiene un rendimiento pésimo con consumos elevados, así como al mayor uso de la iluminación artificial provocado por la disminución lógica de luz natural durante este periodo. El consumo de energía reactiva es muy reducido y los valores del factor de potencia se mantienen siempre por encima de 0,99 que es un valor muy bueno.

El importe de las facturas mensuales aparece desglosado en sus diferentes términos en la Tabla 11.

20/07/2009 30

Tabla 11: Facturación de energía eléctrica, febrero de 2008 hasta febrero de 2009

Años Mes Pot.

Maximétrica (kW)

Pot. Contratada

(kW) Importe

Total Precio kWh

(cent €/kWh)

Mar 76 65 1.976,95 0,1152 Abr 72 65 1.664,40 0,1187 May 72 65 1.709,32 0,1210 Jun 75 65 1.603,02 0,1252 Jul 60 65 1.035,42 0,1282 Ago 42 65 1.019,92 0,1303 Sep 72 65 1.073,23 0,1408 Oct 81 65 1.821,52 0,1349 Nov 44 65 1.942,99 0,1198

2008

Dic 75 65 2.957 0,1217 Ene 75 65 1.228,97 0,1588 2009 Feb 81 65 2.418,10 0,1597

0

500

1.000

1.500

2.000

2.500

3.000

3.500

Mar Abr May Jun Jul Ago Sep Oct Nov Dic Ene Feb

Importe factura mensual €

2008 2009

Figura 12: Facturación eléctrica febrero de 2008 hasta febrero de 2009

Las figuras de facturación y de consumo (Figura 12 y Figura 11 respectivamente) son prácticamente idénticas ya que el principal término de la factura corresponde al término de energía que supone más del 85 % del importe total de la factura.

El consumo eléctrico total y el importe total de facturación para el edificio en el último año (febrero de 2008 hasta febrero de 2009) se incluyen en la Tabla 12.

20/07/2009 31

Tabla 12: Consumo e importe de la factura anual de electricidad del último año

Consumo total anual Importe total anual (I.V.A. no incluido)

136.830 kWh 20.450,98 €

Por lo tanto, el ratio de coste medio (IVA no incluido) del kWh eléctrico del edificio durante el último año es de 14,95 cent €/kWh.

6.1.2 Estudio de los datos registrados por los analizadores de redes Se colocaron analizadores de redes en dos puntos del cuadro general de baja tensión del edificio. Todas las gráficas obtenidas a partir de los datos registrados se muestran en el Anexo I, Gráficas de analizadores. Sin embargo en este apartado se explicarán los aspectos más sobresalientes de las mismas, como son la curva de potencia y la de factor de potencia del edificio.

Si se comparasen los consumos de la residencia y colegio dividiéndolas según el máximo consumo semanal, y los máximos registrados durante la mañana, tarde y noche se obtendría la siguiente tabla:

Zona edificio Cons. Máximo (kW)

Cons. Mañana (kW)

Cons. Tarde (kW)

Cons. Noche (kW)

Residencia 38 22 9 5 Colegio 10,5 3 3,5 0,25

Cons. coleg respecto al total (%) 28% 14% 39% 5%

Tanto en esta tabla, como en las gráficas con los resultados de los analizadores se puede observar que el consumo eléctrico en el colegio es muy inferior al de la residencia.

6.1.2.1 Cuadro general del colegio Mediante la colocación del analizador en este punto se ha registrado el consumo eléctrico de los sistemas y equipos del edificio nominado como colegio durante el período comprendido entre el 18/03/2009 y el 24/03/2009. La Figura 13 muestra la evolución del consumo durante dicho período.

20/07/2009 32

Potencia total (W)

0

2.000

4.000

6.000

8.000

10.000

12.000

18:0

021

:45

1:30

5:15

9:00

12:4

516

:30

20:1

50:

003:

457:

3011

:15

15:0

018

:45

22:3

02:

156:

009:

4513

:30

17:1

521

:00

0:45

4:30

8:15

12:0

015

:45

19:3

023

:15

3:00

6:45

10:3

014

:15

18:0

021

:45

1:30

5:15

9:00

12:4

516

:30

20:1

50:

003:

457:

3011

:15

15:0

018

:45

22:3

02:

156:

009:

4513

:30

18/03/2009 19/03/2009 20/03/2009 21/03/2009 22/03/2009 23/03/2009 24/03/2009

Figura 13: Potencia registrada en el cuadro general del colegio.

El consumo eléctrico registrado tiene un claro patrón semanal, y está íntimamente ligado al horario de ocupación del edificio. De lunes a viernes el consumo es muy similar: Se produce un gran aumento en torno a las 09:30 h debido al encendido de equipos ofimáticos e iluminación principalmente y el descenso principal se produce sobre las 23:00 h, aunque se observa descensos de consumo a la hora de la comida y la finalización de las clases de la tarde. Los valores máximos de demanda son de unos 10,5 kW durante el periodo de 09:30 h a 23:00 h día, teniendo en cuenta que durante el periodo de medición no había ningún calefactor eléctrico encendido. El consumo de base (nocturno y en fin de semana) está en torno a los 200 W que se basa principalmente en el alumbrado exterior.

Entre las 19:00 horas y las 23:horas hay un pico de consumo de 4,2 kW. Como las durante estas horas ya no hay docencia, debe estudiarse el motivo de este consumo.

El factor de potencia registrado en el cuadro se muestra en la Figura 14. Este parámetro se mantiene irregular y muy descompensado, pero se compensa finalmente con la batería de condensadores que tiene instalada el edificio.

20/07/2009 33

0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

1

18:0

0

21:4

5

1:30

5:15

9:00

12:4

5

16:3

0

20:1

5

0:00

3:45

7:30

11:1

5

15:0

0

18:4

5

22:3

0

2:15

6:00

9:45

13:3

0

17:1

5

21:0

0

0:45

4:30

8:15

12:0

0

15:4

5

19:3

0

23:1

5

3:00

6:45

10:3

0

14:1

5

18:0

0

21:4

5

1:30

5:15

9:00

12:4

5

16:3

0

20:1

5

0:00

3:45

7:30

11:1

5

15:0

0

18:4

5

22:3

0

2:15

6:00

9:45

13:3

0

f.d.p1f.d.p2f.d.p3

18/03/2009 19/03/2009 20/03/2009 21/03/2009 22/03/2009 23/03/2009 24/03/2009

Figura 14: Factor de potencia en el cuadro general del colegio.

6.1.2.2 Cuadro general de la residencia Mediante la colocación del analizador en este punto se ha registrado el consumo eléctrico de los sistemas y equipos del edificio nominado como residencia durante el período comprendido entre el 18/03/2009 y el 24/03/2009. La Figura 13 muestra la evolución del consumo durante dicho período.

20/07/2009 34

Potencia total (W)

0

5.000

10.000

15.000

20.000

25.000

30.000

35.000

40.000

45.000

10:1

514

:00

17:4

521

:30

1:15

5:00

8:45

12:3

016

:15

20:0

023

:45

3:30

7:15

11:0

014

:45

18:3

022

:15

2:00

5:45

9:30

13:1

517

:00

20:4

50:

304:

158:

0011

:45

15:3

019

:15

23:0

02:

456:

3010

:15

14:0

017

:45

21:3

01:

155:

008:

4512

:30

16:1

520

:00

23:4

53:

307:

1511

:00

14:4

518

:30

22:1

52:

005:

459:

30

18/03/2009 19/03/2009 20/03/2009 21/03/2009 22/03/2009 23/03/2009 24/03/200917/03/2009

Figura 15: Potencia registrada en el cuadro general de la residencia

El consumo eléctrico registrado tiene un claro patrón semanal, y está íntimamente ligado al horario de ocupación del edificio. De lunes a viernes el consumo es muy similar: Se produce un gran aumento en torno a las 10:30 h debido al encendido de equipos de lavandería principalmente y el descenso se produce sobre las 22:30 h, aunque se observa descensos de consumo a la hora de la comida. Los valores máximos de demanda son de unos 38 kW en el momento puntual de las 10:30 h, pero el consumo normal de la mañana es de 22 kW. El consumo nocturno está en torno a los 5 kW y aumenta hasta los 6,5 kW durante el fin de semana.

El factor de potencia registrado en el cuadro se muestra en la Figura 14. Este parámetro se mantiene irregular, pero se compensa finalmente con la batería de condensadores que tiene instalada el edificio al igual que en el colegio.

20/07/2009 35

0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

1

10:1

514

:00

17:4

5

21:3

01:

155:

00

8:45

12:3

016

:15

20:0

0

23:4

53:

307:

15

11:0

014

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18:3

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:15

2:00

5:45

9:30

13:1

517

:00

20:4

50:

304:

15

8:00

11:4

515

:30

19:1

5

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514

:00

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20:0

0

23:4

5

3:30

7:15

11:0

0

14:4

5

18:3

022

:15

2:00

5:45

9:30

f.d.p1f.d.p2f.d.p3

18/03/2009 19/03/2009 20/03/2009 21/03/2009 22/03/2009 23/03/2009 24/03/200917/03/2009

Figura 16: Factor de potencia en el cuadro general de climatización.

6.2 GASÓLEO

6.2.1 Facturación de gasóleo El edificio emplea gasóleo como combustible para las calderas de calefacción. Para el análisis del suministro se han empleado las facturas facilitadas durante el periodo comprendido entre febrero 2008 y de enero de 2009.

El desglose de importes facturados de los meses de febrero 2008 a enero de 2009 se muestra en la Tabla 13.

20/07/2009 36

Tabla 13: Facturación de gasóleo, febrero 2008 – enero 2009.

Fecha litros Coste €/litro kWh

Precio kWh (cent

€/kWh)

Importe Total (€)

(sin I.V.A.) 15/02/2008 0,605173 80.651 0,06002869 4.841,38 11/03/2008

8.000 0,656034 80.651 0,06507373 5.248,27

03/04/2008 7.480 0,64224 75.409 0,06370547 4.803,96 02/05/2008 0,693104 80.651 0,0687508 5.544,83 29/07/2008

8.000 0,77069 80.651 0,07644676 6.165,52

24/10/2008 5.000 0,574138 50.407 0,05695025 2.870,69 12/11/2008 0,550862 80.651 0,05464144 4.406,90 03/12/2008 0,482759 80.651 0,04788613 3.862,07 19/12/2008 0,425862 80.651 0,04224237 3.406,90 12/01/2009 0,451724 80.651 0,04480769 3.613,79 28/01/2009

8.000

0,419828 80.651 0,04164384 3.358,62 Total 84.480 0,57021945 851.676 0,05656156 48.123

En la Tabla 14.se muestra el desglose de consumos estimados mes a mes del 2008, a partir de los datos de las facturas.

Tabla 14: Consumo de gasóleo, enero 2008 – diciembre 2008.


Precio kWh (cent

€/kWh)

Importe Total (€)

(sin I.V.A.) Ene 12.168,07 0,614655 122.671 0,06096924 7.479,16 Feb 10.047,62 0,587069 101.294 0,05823291 5.898,65 Mar 10.623,19 0,605173 107.097 0,06002869 6.428,87 Abr 8.007,62 0,656034 80.728 0,06507373 5.253,27 May 5.787,60 0,64224 58.347 0,06370547 3.717,03 Jun 3.526,72 0,693104 35.554 0,0687508 2.444,38 Jul 101,17 0,693104 1.020 0,0687464 70,12 Ago 101,17 0,77069 1.020 0,07644676 77,97 Sep 3.215,60 0,77069 32.418 0,07644676 2.478,23 Oct 2.822,20 0,77069 28.452 0,07644676 2.175,04 Nov 10.466,17 0,550862 105.514 0,05464144 5.765,41 Dic 13.142,86 0,482759 132.498 0,04788613 6.344,83

Total 80.010 0,65308917 806.612 0,06478126 48.133

20/07/2009 37

020.00040.00060.000

80.000100.000120.000140.000

Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Sep Oct Nov Dic

Consumo Gasóleo kWh

2008

Figura 17: Consumo mensual de gasóleo, enero 2008 – diciembre 2008.

El consumo es estacional, siendo muy superior en los meses invernales y menor en los meses de verano, debido a una menor ocupación. En la siguiente figura se muestra la evolución de los importes de las facturas mensuales.

0

2.000

4.000

6.000

8.000



2008

Figura 18: Facturación de gasóleo el periodo de enero 2008 – diciembre 2008

20/07/2009 38

El consumo de gasóleo en kWh y el importe del mismo durante el último año (enero 2008– diciembre 2008) se incluyen en la Tabla 15.

Tabla 15: Consumo e importe de la factura anual de gasóleo del último año

Consumo total anual

Importe total anual (I.V.A. no incluido)

806.612 kWh 48.133 €

Por lo tanto, el ratio medio de coste (IVA no incluido) del kWh de gasóleo de la Residencia Sagrado Corazón de León durante el último año es de 0,05967 c€/kWh.

20/07/2009 39

6.2.2 Análisis de los gases de combustión Los análisis de combustión son fundamentales a la hora de conocer el estado y el funcionamiento de calderas y quemadores existentes en el edificio. El control periódico de los principales parámetros de la combustión da una idea precisa del funcionamiento del equipo en relación con los estándares de eficiencia deseables y permite determinar la necesidad de actuaciones para el ajuste y optimización del sistema de combustión.

Según información facilitada por el personal de mantenimiento del edificio, se realiza una inspección periódica del funcionamiento de los quemadores de gasóleo.

Los parámetros energéticos que se han estudiado han sido los siguientes:

• Rendimiento de la combustión

• Temperatura de humos

• Porcentaje de inquemados

• Exceso de aire

• Contenido de monóxido de carbono (CO)

• Contenido de dióxido de carbono (CO2 )

• Contenido de oxígeno (O2 )

Los resultados de los análisis de gases de combustión de las calderas realizados el día 16/03/2009 utilizando como equipo de medida un analizador de humos TESTO M 300, se recoge a continuación.

6.2.2.1 Caldera 1 (ACS)

Tabla 16: Resultados análisis gases de combustión de la caldera 1

Temperatura ambiente (ºC) 27,6 Temperatura humos (ºC) 210 Exceso de aire 1,44 CO2 (%) 10,6 qA (%) 7,9 O2 (%) 6,7 CO (ppm) 5 CO corregido (ppm) 7 Rendimiento (%) 92,6

20/07/2009 40

a) Temperatura de humos

Es de 210 ºC, un poco por encima de la ótima para este tipo de calderas que utilizan el gasóleo como combustible (la temperatura óptima es de 190º).

b) Porcentaje de inquemados

Según datos tabulados, para un contenido de O2 de los gases de combustión del 7 % y un contenido en CO de 1.000 ppm, el porcentaje de inquemados gaseosos sería del 0,74 %. Como en este caso el porcentaje de CO tiene un promedio de 7 ppm, podemos concluir que el contenido en inquemados gaseosos en los gases de combustión es despreciable.

c) Exceso de aire

El valor del exceso de aire es 1,44, superior al valor recomendado para el caso de utilizar gasóleo como combustible (1,10). Aunque con un mayor exceso de aire se mejora el rendimiento de la combustión evitando la aparición de inquemados, conlleva un aumento de la masa de gases a calentar y por tanto unas mayores pérdidas de calor.

d) Contenido de monóxido de carbono (CO)

El contenido en CO es de 7 ppm, un valor muy reducido. La combustión del gasóleo se realiza de forma completa, debido al gran exceso de aire introducido.

e) Contenido de dióxido de carbono (CO2)

El valor del porcentaje de CO2 máximo en los gases para gasóleo es de 16 %. Para el caso de un contenido en O2 en los gases de combustión de 7 % y un exceso de aire de un 1,47 (datos tabulados) el valor esperado de CO2 para una combustión completa es del 7,96 % que no corresponde con el valor medido (10,63 %). De este parámetro se deduce que la combustión se realiza de forma completa pero que se podría mejorar el rendimiento total de la caldera aumentando el porcentaje de este gas en los humos, hasta alcanzar el 16 %, que es el máximo compatible con este tipo de combustible. Esto se conseguiría reduciendo el exceso de aire introducido a 1,10.

f) Contenido de oxígeno (O2)

Reduciendo el contenido en oxígeno se conseguirá un mayor aprovechamiento del combustible. Para ello se deberá reducir el exceso de aire introducido.

g) Rendimiento de la combustión

Se puede concluir que el rendimiento de la combustión es bueno (92,6 %).

20/07/2009 41

h) Cálculo del rendimiento instantáneo de la caldera

El rendimiento instantáneo del grupo de generación de calor se obtiene de la relación entre el calor aprovechado sobre el calor aportado, y viene dado por la siguiente expresión:

PerdidasP

P

alno

útileoins −== 100

mintantanη

Siendo:

qrcqiqsPerdidas ++=

Donde

qs: perdidas de calor sensible por la chimenea.

100/ ×= PCIQshqsh

)()614,3368,0( ambientehumos TTnQsh −××+=

)79.085.17/(85.17 2On −=

qi: Perdidas de calor por inquemados.

)/(72 2COCOxCOqi +=

qrc: Perdidas por radiación en el cuerpo de la caldera.

100/ min ×= alnoPQrcqrc

envolventerctraserarcfrontalrc qqqQrc ++=

)(12 ambientefrontalfrontalfrontalrc TTSq −××=

)(12 ambientetraseratraseratraserarc TTSq −××=

)(10 ambienteenvolventeenvolventeenvolventerc TTSq −××=

20/07/2009 42

Tabla 17: Datos obtenidos de las mediciones realizadas en la caldera 1

Pnominal 128 kW Potencia nominal de la caldera Tambiente 27,6 ºC Temperatura ambiente sala de calderas Thumos 147,1 ºC Temperatura promedio de los humos Tfrontal 115 ºC Temperatura de la superficie frontal de la caldera Ttrasera 110 ºC Temperatura de la superficie trasera de la caldera Tenvolvente 32 ºC Temperatura de la superficie envolvente de la caldera Sfrontal 0,63 m2 Superficie frontal de la caldera Strasera 0,63 m2 Superficie trasera de la caldera Senvolvente 3,52 m2 Superficie envolvente de la caldera O2 6,7 % Contenido de oxigeno en los humos de combustión CO 7 ppm Contenido de Monóxido de carbono en los humos de combustión CO2 10,6 % Contenido de Dióxido de carbono en los humos de combustión

Tabla 18: Rendimiento instantáneo de la caldera 1 de calefacción

qrcfrontal 0,75 kW Calor perdido por radiación en la superficie frontal de la caldera qrctrasera 0,70 kW Calor perdido por radiación en la superficie trasera de la caldera qrcenvolvente 0,89 kW Calor perdido por radiación en la superficie envolvente de la caldera Q 1,54 kW Calor total perdido por radiación en la caldera qrc 0,63 % Porcentaje de calor perdido por radiación respecto a Pnominal qi 8,28E-03 % Porcentaje de calor perdido por inquemados respecto a Pnominal n 0,18 Índice de humos qs 6,76 % Porcentaje de calor sensible perdido por los humos respecto a PCI Perdidas 7,40 % Porcentaje de calor total perdido hinstantaneo 92,60 % Rendimiento instantáneo de la caldera

20/07/2009 43

Figura 19: Diagrama de Sankey cálculo del rendimiento instantáneo de la caldera 1.

El rendimiento instantáneo de la caldera está dentro de los valores normales en este tipo de calderas. A pesar de ello, el exceso de aire resulta algo elevado, por lo que se recomienda el ajuste del quemador de la caldera.

6.2.2.2 Caldera 2


Temperatura ambiente (ºC) 27,6 Temperatura humos (ºC) 123,8 Exceso de aire 1,37 CO2 (%) 11,1 qA (%) 5,7 O2 (%) 9,3 CO (ppm) 9 CO corregido (ppm) 8 Rendimiento (%) 95,9

Calor Aportado al agua de la Caldera

92,6%

Calor perdido por calor sensible

6,76%

Calor Perdido Radiación del Cuerpo de la

Caldera

0,63%

Calor Perdido

Inquemados

0,01%

Calor Obtenido del combustible

PCI

20/07/2009 44


Es de 123,8 ºC, muy baja para calderas que utilicen gasóleo como combustible (la temperatura óptima es de 190º). Esto se puede deber a que la caldera no estaba a pleno régimen en el momento de la medición.



c) Exceso de aire





El valor del porcentaje de CO2 máximo en los gases para gasóleo es de 16 %. Para el caso de un contenido en O2 en los gases de combustión de 9 % y un exceso de aire de un 1,71 (datos tabulados) el valor esperado de CO2 para una combustión completa es del 9,1 % valor que corresponde con el valor medido (9,3 %). De este parámetro se deduce que la combustión se realiza de forma completa y que se podría mejorar el rendimiento total de la caldera aumentando el porcentaje de este gas en los humos, hasta alcanzar el 16 %, que es el máximo compatible con este tipo de combustible. Esto se conseguiría reduciendo el exceso de aire introducido a 1,10.




Se puede concluir que el rendimiento de la combustión es bueno (95,9%).

20/07/2009 45

h) Rendimiento instantáneo de la caldera


Pnominal 257 kW Potencia nominal de la caldera Tambiente 27,6 ºC Temperatura ambiente sala de calderas Thumos 123,8 ºC Temperatura promedio de los humos Tfrontal 114 ºC Temperatura de la superficie frontal de la caldera Ttrasera 112 ºC Temperatura de la superficie trasera de la caldera Tenvolvente 35 ºC Temperatura de la superficie envolvente de la caldera Sfrontal 0,89 m2 Superficie frontal de la caldera Strasera 0,89 m2 Superficie trasera de la caldera Senvolvente 6,1 m2 Superficie envolvente de la caldera O2 5,9 % Contenido de oxigeno en los humos de combustión CO 9 ppm Contenido de Monóxido de carbono en los humos de combustión CO2 11,1 % Contenido de Dióxido de carbono en los humos de combustión



20/07/2009 46


El rendimiento instantáneo de la caldera está dentro de los valores normales en este tipo de calderas. A pesar de ello, el exceso de aire resulta algo elevado, por lo que se recomienda el ajuste del quemador de la caldera.

6.2.2.3 Caldera 3


Temperatura ambiente (ºC) 27,6 Temperatura humos (ºC) 134,6 Exceso de aire 1,42 CO2 (%) 10,3 qA (%) 4,7 O2 (%) 9,7 CO (ppm) 78 CO corregido (ppm) 107 Rendimiento (%) 93,9


92,60%


6,36%


Caldera

1,03%

Calor Perdido

Inquemados

0,01%


PCI

20/07/2009 47


Es de 134,6 ºC, temperatura muy baja para calderas que utilizan el gasóleo como combustible (la temperatura óptima es de 190 ºC).



c) Exceso de aire





El valor del porcentaje de CO2 máximo en los gases para gasóleo es de 16 %. Para el caso de un contenido en O2 en los gases de combustión de 10 % y un exceso de aire de un 1,86 (datos tabulados) el valor esperado de CO2 para una combustión completa es del 8,33 % que no corresponde con el valor medido (9,7 %). De este parámetro también se deduce que la combustión no se realiza de forma completa, pero que se podría mejorar el rendimiento total de la caldera aumentando el porcentaje de este gas en los humos, hasta alcanzar el 16 %, que es el máximo compatible con este tipo de combustible. Esto se conseguiría reduciendo el exceso de aire introducido al 1,05.




Se puede concluir que el rendimiento de la combustión es bueno (93,9 %).

20/07/2009 48

h) Rendimiento instantáneo de la caldera


Pnominal 257 kW Potencia nominal de la caldera Tambiente 27,6 ºC Temperatura ambiente sala de calderas Thumos 142 ºC Temperatura promedio de los humos Tfrontal 110 ºC Temperatura de la superficie frontal de la caldera Ttrasera 102 ºC Temperatura de la superficie trasera de la caldera Tenvolvente 32 ºC Temperatura de la superficie envolvente de la caldera Sfrontal 0,89 m2 Superficie frontal de la caldera Strasera 0,89 m2 Superficie trasera de la caldera Senvolvente 6,1 m2 Superficie envolvente de la caldera O2 9,7 % Contenido de oxigeno en los humos de combustión CO 107 ppm Contenido de Monóxido de carbono en los humos de combustión CO2 10,3 % Contenido de Dióxido de carbono en los humos de combustión



20/07/2009 49


El rendimiento instantáneo de la caldera está dentro de los valores normales en este tipo de calderas. A pesar de ello, el exceso de aire resulta algo elevado, por lo que se recomienda el ajuste del quemador.

En conclusión podemos decir, que las tres calderas que dan servicio de calefacción y ACS al edificio tienen un rendimiento idóneo.

6.3 GAS PROPANO

6.3.1 Facturación de gas El edificio emplea gas PR como combustible para el consumo de cocina. Para el análisis del suministro se han empleado las facturas facilitadas durante el periodo comprendido entre enero 2008 y de diciembre de 2008.

El desglose de consumos e importes facturados de los meses de enero 2008 a diciembre de 2008 se muestra en la Tabla 13.


93,90%


5,21%


Caldera

0,88%

Calor Perdido

Inquemados

0,01%


PCI

20/07/2009 50

Tabla 25: Consumo y facturación de propano, enero 2008 – diciembre 2008.


Precio kWh (cent

€/kWh)

Importe Total (€)

(sin I.V.A.)

04/02/2008 1.500 0,476125 9.858 0,07244879 714,19

17/04/2008 1.700 0,55614 11.172 0,08462414 945,44

29/12/2008 1.643 0,436864 10.798 0,0664747 717,77

Total 4.843 0,48970967 31.828 0,07451588 2.377

02.0004.0006.0008.000

10.00012.00014.000

Ene Abr Dic

Consumo Gas PR kWh

2008

Figura 22: Consumo mensual de propano, enero 2008 – enero 2009.

El consumo es muy superior en los meses invernales debido a una mayor ocupación. En la siguiente figura se muestra la evolución de los importes de las facturas mensuales.

20/07/2009 51

0

200

400

600

800

1.000

1.200

Ene Abr Dic


2008

Figura 23: Facturación de propano el periodo de enero 2008 – enero 2009

El consumo de gas PR en kWh y el importe del mismo durante el último año (enero 2008– enero 2009) se incluyen en la Tabla 15.

Tabla 26: Consumo e importe de la factura anual de propano del último año

Consumo total anual

Importe total anual (I.V.A. no incluido)

31.828 kWh 2.377 €

Por lo tanto, el ratio medio de coste (IVA no incluido) del kWh de propano de la Residencia Sagrado Corazón durante el último año es de 0,07468 c€/kWh.

6.4 AGUA

Se dispone de los datos trimestrales de consumo de agua durante el periodo de septiembre de 2006 hasta junio de 2008, los cuáles se muestran en la Tabla 27 y Figura 24.

20/07/2009 52

Tabla 27: Facturación y consumo de agua

Mes Año Consumo (m3)

Importe Consumo(€)

Tasa de Basura (€)

Importe Alcantarillado

(€)

Importe Total (€)

con I.V.A.

Sep-Dic 2006 1.900 125,40 205,55 31,35 371,08

Ene-Mar 1.966 133,69 211,75 33,43 388,23

Abr-Jun 2.191 148,99 211,75 37,25 408,42

Jul-Sep 1.593 108,32 211,75 27,09 354,74

Oct-Dic

2007

2.186 148,65 211,75 37,17 407,98

Ene-Mar 1.933 131,44 217,50 32,87 391,01

Abr-Jun 2008

2.349 159,73 217,50 39,94 428,35

Total 14.118 956 1.488 239 1.278,99

0

500

1.000

1.500

2.000

2.500

3.000

Sep-Dic Ene-Mar Abr-Jun Jul-Sep Oct-Dic Ene-Mar Abr-Jun

Consumo m3

2007 20082006

Figura 24: Consumo de agua, septiembre 2006 – junio 2008

En la anterior figura se aprecia un consumo lineal a lo largo del año, excepto en la temporada de verano, donde el consumo desciende por la menor ocupación del edificio. No se aprecia variación significativa en el consumo de un año a otro.

20/07/2009 53

7 CONTABILIDAD ENERGÉTICA

7.1 DISTRIBUCIÓN DE CONSUMOS POR FUENTE ENERGÉTICA

Las fuentes energéticas de las instalaciones del edificio son el gasóleo, gas PR y la energía eléctrica.

Tabla 28: Comparativa entre consumo y coste anual de fuentes energéticas.

Fuente energética

Consumo anual (kWh)

Porcentaje de consumo

total

Importe anual (€, IVA no incluido)

Porcentaje de importe

total

cent €/kWh (IVA no

incluido)

Energía eléctrica 136.830 14,03 % 20.450,98 28,82 % 14,95

Gasóleo 806.612 82,71 % 48.133,00 67,83 % 0,05967

Gas PR 31.828 3,26 % 2.377,39 3,35 % 0,075

Total 975.270 70.961,37 15,075

7.2 DESGLOSE DE CONSUMOS ENERGÍA ELÉCTRICA

En el presente apartado se ha procedido a realizar el desglose del consumo de energía eléctrica de las instalaciones, de acuerdo con la información aportada por el personal de mantenimiento acerca de horarios de funcionamiento y características de los equipos.

Se han considerado como principales equipos y sistemas consumidores de energía eléctrica los siguientes:

• Instalación de iluminación. Se ha calculado su consumo a partir de los horarios de ocupación de cada una de las salas (proporcionados por el centro), y la potencia de las lámparas y equipos auxiliares.

• Instalación de climatización. Su consumo se ha determinado en función de la carga térmica de cada planta, los horarios de funcionamiento y la potencia de los equipos.

• Equipos informáticos: ordenadores, impresoras, fotocopiadoras, servidores, etc.

• Resto de equipamiento eléctrico instalado: ascensores, extractores y otros equipos.

El desglose de consumo de energía eléctrica de un año completo entre los equipos y sistemas anteriormente mencionados se expone en la Tabla 29.

20/07/2009 54

Tabla 29: Distribución del consumo eléctrico por sistemas

Sistema Consumo anual de

energía eléctrica (kWh) Distribución de consumos (%)

Iluminación 53.331 39

Climatización 19.031 13,9

Otros 64.468 47,1

Total 136.830 100

47,1%

39,0%

13,9%

Alumbrado

Climatización

Otros

Figura 25: Distribución del consumo eléctrico por sistemas.

El principal consumo eléctrico corresponde a otros equipos consumidores de energía donde se incluyen lavadoras, neveras y demás instrumentos de cocina. El consumo de climatización, viene marcado principalmente por las bombas de circulación, aunque se ha tenido en cuenta el consumo de los radiadores eléctricos.

7.3 RATIOS ENERGÉTICOS

7.3.1 Consumo de energía por unidad de superficie La superficie total del edificio es de 5.078 m2, y el consumo total de energía de 975.270 kWh anuales (sumando los consumos de energía eléctrica gasóleo y

20/07/2009 55

propano), luego la cantidad de energía consumida por unidad de superficie es de 192 kWh/m2.

Desglosando los valores correspondientes a cada fuente energética se obtiene lo siguiente:

• El consumo de energía eléctrica por unidad de superficie es de 26,95 kWh/m2.

• El consumo de gasóleo por unidad de superficie es de 159 kWh/m2.

• El consumo de gas PR por unidad de superficie es de 6,3 kWh/m2.

7.3.2 Potencia instalada en alumbrado por unidad de superficie El conjunto de los dos edificios dispone de una potencia total instalada en alumbrado de 47.980 W, por lo que la potencia instalada por unidad de superficie corresponde a un valor de 9,44 W/m2.

7.3.3 Situación respecto de otros edificios del mismo tipo

En la Tabla 30 se hace una comparativa de los ratios obtenidos en apartados anteriores con los datos obtenidos en otros edificios similares en los que BESEL ha realizado estudios de este tipo (al menos 10).

Tabla 30: Comparación ratios energéticos

Energía total por superficie

(kWh/m2)

Electricidad por superficie

(kWh/m2)

Combustible por sup.

climatizada (kWh/m2 climat)

Potencia en alumbrado

por superficie (W/m2)

Valor medio en edificios 153 80,4 80,3 10,2

Edificio Residencia Santa Luisa

192 27 159 9,44

20/07/2009 56

8 MEJORAS ENERGÉTICAS Y RECOMENDACIONES

8.1 MEJORAS EN LA INSTALACIÓN DE CLIMATIZACIÓN

8.1.1 Sustitución de los quemadores actuales por modulantes

Situación actual

Las calderas de calefacción del edificio cuentan actualmente con quemadores progresivos de dos etapas para calderas cuyo combustible de funcionamiento es el gasóleo. Se realizó un registro del consumo eléctrico de dos de las calderas mediante un analizador de redes. En las Figura 26 y Figura 27 se muestra el régimen de funcionamiento durante un día típico de invierno.

0

0,2

0,4

0,6

0,8

1

1,2

21:1

2

21:1

7

21:2

2

21:2

7

21:3

2

21:3

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(A)

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Figura 26: Régimen de funcionamiento de la caldera 1.

En la figura se aprecia como el régimen de funcionamiento es muy intermitente durante todo el tiempo de operación, que comprende desde las 21:10 h hasta las 00:15 h aproximadamente. Dado que el quemador es de dos marchas, no tiene capacidad suficiente para ajustar el consumo de gas a las necesidades instantáneas del sistema, por lo que funciona con continuos arranques y paradas que provocan un mayor consumo energético.

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(A)

16/03/2009 17/03/2009

Figura 27: Régimen de funcionamiento de la caldera 2.

En la figura se aprecia como el régimen de funcionamiento es muy intermitente durante todo el tiempo de operación al igual que en la caldera 1.

Descripción de la mejora

Se propone la sustitución de los quemadores existentes para combustible de gasóleo por otros quemadores progresivos para gas natural (previendo el cambio de combustible), para permitir su funcionamiento modulante y ajustar la potencia del quemador a la demanda instantánea del sistema. De esta forma su funcionamiento sería mucho más continuo, lo que elevaría la eficiencia de la generación de calor.

Inversión

El coste de adquisición y montaje de tres quemadores progresivos de la marca BAXIROCA o similares, (uno de 195 kW para la caldera de ACS y dos de 260 kW para las calderas de calefacción), por componentes se describe a continuación:

20/07/2009 58

Mod. Crono 15 GM Precio Mod. Crono 20 GM Precio

Crono 15 GM 1.990 Crono 15 GM 2.125

Rampa de gas 705 Rampa de gas 705

Puesta en marcha 115 Puesta en marcha 115

Kit de modulación 843 Kit de modulación 843

Precio Total (€) 11.209

Ahorro

Teniendo en cuenta otras experiencias anteriores, la reducción del consumo energético como consecuencia de la modulación de la potencia de los quemadores puede alcanzar hasta un 10 % del consumo de los mismos. En este caso los quemadores existentes ya incorporan regulación de dos marchas, por lo que este porcentaje de ahorro previsible es muy inferior, reduciéndose al 5 % para las tres calderas. En la Tabla 31 se muestra el consumo estimado anual de gasóleo de cada sistema y el ahorro previsto.

Tabla 31: Estimación de consumo y ahorro de gasóleo

Sistema Consumo estimado

(kWh) Ahorro previsto

(kWh) Ahorro previsto

(€)

Calefacción 806.612 40.331 1.484

Retorno de la inversión

El periodo simple de amortización de la inversión sería de 3,4 años.

8.1.2 Instalación de bomba de calor en enfermería, sala trabajadora social y portería

Situación actual

Durante la visita al edificio, se observó que en la que tanto en portería como en la sala de enfermería y en la de la trabajadora social, existían radiadores eléctricos.


20/07/2009 59

Se propone la sustitución del calefactor eléctrico actual por sistemas autónomos inverter de tipo splits. Uno multi split de techo para enfermería y trabajadora social y uno de suelo para portería.

Los equipos inverter permiten ajustar de forma precisa el rendimiento del compresor a los cambios de temperatura detectados en el interior del local, lo que permite aumentar la eficiencia, disminuir el consumo y conseguir un excelente confort.

Equipo/Ubicación Marca/Modelo Potencia frío/calor

(kWh)

COP Precio

U. Int. techo/Enfermería Mitsubishi/MSZ-FD25VA 2,5/3,2 - 350

U. Int. techo/Trab. Soc. Mitsubishi/MSZ-FD25VA 2,5/3,2 - 350

Un. Ext. condensadora Mitsubishi/MXZ-2A40VA 4/4,5 3,8 710

U. Int. Suelo Portería Mitsubishi/MFZ-KA25VA 2,5/3,4 - 480

Un. Ext. Condensadora Mitsubishi/SUZ-KA35VA 3,5/4 3,64 700

Inversión

La inversión a realizar correspondería a la adquisición de varios equipos autónomos tipo split invertir

El coste total de estos equipos sería de 2.590 €.

Ahorro

El ahorro energético corresponde a las horas de utilización actuales de la estufa eléctrica, durante el periodo de invierno, Para las salas de enfermería y trabajadora social se estima que funciona durante 5 meses 8 horas al día, mientras que para portería, 5 meses 12 horas al día.

En estas condiciones de funcionamiento el consumo de todos los equipos asciende a unos 3800 kWh/año que considerando el precio del kWh de energía eléctrica de 12,88 cent € (IVA no incluido) calculado a partir de los datos de facturación facilitados, da un coste de 489 €.

Para el caso de instalar un sistema autónomo tipo splits, el consumo sería de 1000 kWh. Por lo tanto el ahorro energético correspondiente sería de 2.800 kWh.

Por lo tanto el ahorro sería de 361 €.

20/07/2009 60


La inversión considerando un aumento de la tarifa eléctrica de un 7% anual se amortizaría en de 4,7 años.

8.1.3 Instalación de bomba de calor en zona jardinería

Situación actual

El edificio de jardinería perteneciente al colegio cuenta con tres radiadores eléctricos. Los sistemas de calefacción mediante resistencia eléctrica son ineficientes, por lo que se plantea sustituirlos.


Se propone la sustitución de los radiadores eléctricos actuales por un equipo autónomo inverter de tipo splits.

Los equipos inverter permiten ajustar de forma precisa el rendimiento del compresor a los cambios de temperatura detectados en el interior del local, lo que permite aumentar la eficiencia, disminuir el consumo y conseguir un excelente confort.

Las características de este equipo se detallan a continuación:

Equipo Marca/Modelo Potencia frío/calor (kWh) COP Precio

Inverter tipo split Mitsubishi/MSZ-GC35VA 3/3,4 3,79 800

Inversión

El coste total del equipo (unidad interior de pared y exterior) asciende a 800 €.

Ahorro

El ahorro energético corresponde a las horas de utilización actuales de los radiadores de resistencia eléctrica, durante el periodo de invierno. Se estima que funciona durante 5 meses 5 horas al día. En estas condiciones los radiadores consumirían unos 1650 kWh/año que considerando el precio del kWh de energía eléctrica de 12,88 cent € (IVA no incluido) calculado a partir de los datos de facturación facilitados, da un coste de 213 €.

Para el caso de instalar un sistema autónomo tipo splits, el consumo sería de 435 kWh/año. Por lo tanto el ahorro energético correspondiente sería de 1.215 kWh.

20/07/2009 61

Por lo tanto el ahorro sería de 156 €.


La inversión considerando un aumento de la tarifa eléctrica de un 7% anual se amortizaría en de 4,7 años.

8.1.4 Cambio del tipo de combustible utilizado a gas natural.

Situación actual

En la actualidad no existe acometida de gas natural en las inmediaciones y sería necesario un conducto de aproximadamente 450 m de longitud. Esta conexión con la red de gas podría ser costeado por el propio colegio o bien si se llega a un acuerdo con la compañía de gas, que fuese ésta quien lo costease. En el estudio, dado la importancia del cliente para la compañía suministradora, se presupone que el coste de la acometida será cero.

Las calderas utilizadas pueden funcionar con gas natural, sin más que cambiar los quemadores. Dado que el equipo de bombeo, colectores, etc no presentan problemas importantes no se considera su sustitución.

Aunque no supone ninguna mejora de la Eficiencia Energética al cambiar el tipo de suministro de energía utilizada, de gasóleo a gas natural, se considera reforma de la instalación térmica, por lo que es obligatorio el cumplimiento del nuevo RITE por lo que será necesaria la adecuación de la sala de calderas, así como la elaboración de un proyecto para su ejecución (al tratarse de una instalación de más de 70 kW).


Se propone el cambio de combustible a gas natural por razones tanto económicas como medioambientales, ya que permite un mayor rendimiento de las calderas (en torno al 2 % superior), permite una manipulación más sencilla y además provoca menos emisiones tanto de CO2, como de otros compuestos contaminantes.

Por otra parte el cambio de combustible implicará el cambio de los quemadores de las calderas. En el caso de las instaladas en el edificio, están preparadas para funcionar tanto con quemadores de gas como de gasóleo.

Hay que considerar que el cambio de combustible no afecta solo a la calefacción, sino que los equipos de cocina que funcionan con gas propano también se beneficiarán.

20/07/2009 62

Inversión

Para llevar a cabo esta mejora es necesario:

1. Realización de un Proyecto Técnico.

2. Cambio de quemadores, incluyendo:

• Tres quemadores modulantes

• Rampa de gas

• Equipo de control de estanqueidad

• Puesta en marcha

3. Adecuación de la sala de máquinas según:

• Instalación de Gas: implica la conexión desde el armario de regulación y contador, alojado en fachada exterior del edificio, y distribución desde armario hasta sala de máquinas para conexión con el generador térmico. Además se instalarán los componentes necesarios para adecuación de la sala a la normativa vigente (seguridad).1

• Instalación de ventilación: se instalará un sistema de ventilación con aberturas protegidas para evitar la entrada de cuerpos extraños en suelo y techo de la sala favoreciendo la libre circulación de aire.

• Instalación de Protección Contra Incendios: se realizará la instalación en base al DB-SI del Código Técnico de la Edificación y al RITE.

• Instalación Eléctrica: al tratarse de un edificio institucional se considera la sala de calderas de riesgo alto, por lo que se deberá modificar la ubicación del cuadro de protección y mando de los equipos instalados en la sala.

• Evacuación: se dotará a la sala de un vestíbulo de independencia cumpliendo normativa vigente.

• Obra civil: se realizarán todos los trabajos necesarios para la ejecución de la reforma, a saber, levantamiento de tabiquería, abertura de huecos, etc

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4. Inertización depósito de gasóleo

El coste aproximado de estas operaciones se describe a continuación:

PRESUPUESTO INSTALACIÓN SALA DE CALDERAS Nº Concepto Ud. Precio Unit.(€) Precio Total (€) 1 REALIZACIÓN DE PROYECTO 1 2.882 2 CAMBIO QUEMADOR 11.209

El cambio en el suministro de gasóleo a gas natural implica los siguientes cambios en el quemador de la caldera:

2.1 SUSTITUCIÓN POR QUEMADOR A GAS 3

RAMPAS DE GAS GAS NATURAL para calderas CRONO G 20 y G 15

2.3 PUESTA EN MARCHA Gas Natural. 1 2.4 EQUIPO DE CONTROL DE ESTANQUEIDAD. 1 3 ADECUACIÓN DE LA SALA DE MÁQUINAS 5.898

3.1 INSTALACIÓN DE GAS 3.1.1 CONTADOR DE GAS 1 1.248 3.1.2 CANALIZACIÓN 19 50 3.1.3 DETECCIÓN DE FUGAS 2 522 3.2 INSTALACIÓN DE VENTILACIÓN 1 1.344

Instalación de conductos de chapa sin aislar i/codos, conexiones, rejillas, abertura huecos en pared y remates. Totalmente instalada Según Proyecto.

3.3 INSTALACIÓN DE PROTECCIÓN CONTRA INCENDIOS-EVACUACIÓN 1 1.224

Se acometerán las siguientes instalaciones

-Instalación extintor según características de proyecto

-Realización de un Vestíbulo de independencia con puertas resistententes al fuego de efectividad según Normativa vigente.

-Abertura e Instalación de puerta de evacuación al exterior según proyecto

3.4 INSTALACIÓN ELÉCTRICA 1 1.166

Cambio de situación de cuadro eléctrico existente en sala de máquinas, según Normativa Vigente. El nuevo emplazamiento irá según proyecto.

3.5 DESMONTAJE EQUIPOS EXISTENTES 1 344

Desmontaje equipos existentes y transporte a punto limpio.

4 INERTIZACIÓN Y NEUTRALIZACIÓN DEL DEPÓSITO DE GASÓLEO 1 5.800

Extración de producto residual, retirada de residuos hasta planta de tratamiento autorizada, relleno de espuma y anulación del tanque. Según Proyecto

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RESUMEN Nº Precio (€) 1 REALIZACIÓN DE PROYECTO 2.8822 CAMBIO QUEMADOR 11.2093 ADECUACIÓN DE LA SALA DE MÁQUINAS 5.8984 INERTIZACIÓN Y NEUTRALIZACIÓN DEL DEPÓSITO DE GASÓLEO 5.800 TOTAL 25.789

Ahorro

El ahorro principalmente será económico, debido al menor coste del gas natural respecto al gasóleo, aunque también se ahorrará energía debido al mayor rendimiento de las calderas con los nuevos quemadores modulantes (en torno a 5%).

Para hacer los cálculos se partirá en principio de los valores de consumo actuales.

Coste de gasóleo: 806.612 kWh x 0, 06478 = 52.252 €

Coste del propano 31.828 kWh x 0,074516 = 2.377 €

Coste de gas natural: 796.518 kWh x 0,0368 = 29.312 €

Como aproximación se ha supuesto que el consumo de gas natural sería un 5% menor que la suma de los correspondientes a gasóleo y propano. Con esto el ahorro de energía sería de 41.922 kWh.

El ahorro económico resultante sería de 25.317 €. A este ahorro habría que añadir el menor coste de mantenimiento de las instalaciones.


El periodo simple de amortización de la inversión sería de 1 año.

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8.2 MEJORAS EN LA INSTALACIÓN DE ILUMINACIÓN

8.2.1 Sustitución de lámparas incandescentes en aseos

Situación actual

Durante la visita al edificio se observó que parte de su iluminación estaba compuesta por lámparas incandescentes de 60 W.

Tal como se observa en el anexo V Mediciones Realizadas, la iluminación situada en los aseos, pasillos y escaleras, tiene una potencia instalada excesiva para el nivel de iluminación existente, circunstancia indicada por un VEEI superior al límite. Por ello se recomienda la remodelación de esta instalación de alumbrado mediante la sustitución de las lámparas actuales por otras de mayor eficacia luminosa.


Se propone la sustitución de las 50 lámparas incandescentes de 60 W de potencia unitaria instaladas en las dependencias señaladas, por lámparas compactas de bajo consumo de 11 W. Estas lámparas ofrecen la misma luminosidad con una potencia inferior.

Inversión

La inversión de sustituir estas lámparas incandescentes de 60 W por lámparas compactas de bajo consumo de 11 W sería de 530,50 €.

Ahorro

El ahorro energético conseguido al realizar este cambio es resultado de multiplicar el número de lámparas a sustituir por la diferencia de potencias entre los dos tipos de lámparas y el número de horas al año en el que permanecen encendidas. Se estima en de 2.263 kWh.

El ahorro económico resultante, considerando el precio de la electricidad de 14,95cent€/kWh, es de 338,31 €/año.



Si se solicitase una subvención para esta mejora, que en este caso sería de hasta el 22%, lo que supondría 117 €, el periodo de amortización se reduciría hasta 1,2 años.

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8.2.2 Sustitución de balastos electromagnéticos por balastos electrónicos

Situación actual

Durante la visita al edificio, se puedo observar que la totalidad del alumbrado está compuesto por lámparas fluorescentes equipadas con balasto electromagnético.


Se recomienda la sustitución de los balastos electromagnéticos por balastos electrónicos de la totalidad de los equipos que utilizan lámparas fluorescentes. Las ventajas que ofrece este tipo de equipos frente a los electromagnéticos son muchas:

• Reducción del 25 % de la energía consumida, respecto a un equipo electromagnético.

• Incremento de la eficiencia de la lámpara.

• Incremento de la vida de las lámparas hasta el 50 %, reduciendo los costes de mantenimiento.

• Reducción de la carga térmica del establecimiento debido a la menor generación de calor.

• Luz más agradable, sin parpadeo ni efecto estroboscópico.

Inversión

La inversión de sustituir los 371 balastos electromagnéticos de las lámparas fluorescentes de las zonas que se indican en la tabla siguiente es de 9.201 €

Ahorro

El ahorro energético corresponde al 25 % del consumo actual de estos equipos. Este ahorro es por tanto de 10.175 kWh/año, que suponen un ahorro económico de 4.980 € anuales considerando el aumento de la vida de las lámparas y considerando el precio del kWh de energía eléctrica de 14,95 cent€ (I.V.A. no incluido).



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8.3 RECOMENDACIONES

8.3.1 Negociación de contrato eléctrico en Mercado Liberalizado con Comercializadora.

Según la publicación del BOE nº 82 de la fecha 04/04/09, se dicta el Real Decreto 485/2009, de 3 de abril, por el que se regula la puesta en marcha del suministro de último recurso (en adelante SUR) en el sector de la energía eléctrica.

Con el fin de adaptar el mercado español a lo establecido en la Directiva Europea 2003/54/CE sobre el mercado interior de la electricidad, se ha modificado la Ley 17/2007 del sector eléctrico, contemplándose la total Liberalización de este sector.

Este es un nuevo modelo de organización del sector eléctrico derivado de la normativa comunitaria. Los distribuidores se dedicarán a partir de la fecha citada, exclusivamente a la gestión de las redes y dejarán de realizar la actividad de suministro de electricidad de la que se ocupaban. El suministro pasará a ser ejercido en su totalidad por las empresas comercializadoras en competencia, siendo los consumidores de electricidad quienes elegirán libremente a su comercializadora.

A partir del 1 de julio de 2009, con la entrada en vigor del SUR, se revisarán las tarifas eléctricas, y las empresas distribuidoras dejarán de suministrar la electricidad. Esta actividad, deberá ser realizada por una empresa comercializadora de electricidad. Desde esa fecha, la empresa distribuidora dueña de las redes de la zona, continuará operando las instalaciones, leyendo los contadores y proporcionándole el servicio de emergencias 24h.

Según esta nueva normativa, los consumidores con una potencia contratada superior a 10 kW (como es el caso del Sagrado Corazón) que estén siendo suministrados por Iberdrola Distribución Eléctrica, SAU deberán de firmar un contrato con una empresa comercializadora a mercado libre antes del próximo 1 de julio. En caso contrario, el contrato será asumido por Iberdrola Comercialización de Último Recurso, SAU a un precio progresivamente superior que determinará el Ministerio de Industria, Turismo y Comercio.

Por tanto se recomienda negociar con varias empresas el precio de la electricidad en el mercado libre, para de esta forma conseguir un mejor precio del kWh y evitar los futuros recargos que establecerá el gobierno para incentivar el paso a mercado libre. Aunque no se conocen los detalles, se prevé que se produzca un incremento trimestral del 5%.

El precio es fijado por el Ministerio de Industria, Turismo y Comercio y se publicará en el BOE.

Para una mayor comodidad para elegir empresa comercializadora, se facilita un listado completo de ellas. Puede ser Iberdrola o cualquiera de las empresas incluidas en el listado de la página web de la Comisión Nacional de Energía (CNE):

http://www.cne.es/cne/contenido.jsp?id_nodo=363&&&keyword=&auditoria=F

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Para más información se facilitan los números de teléfono que puedan resultar de interés:

• Teléfono de distribución 901 10 22 10: Información sobre la facturación actual.

• Teléfono de Iberdrola comercial 901 22 02 30: Cambio de contratación de Mercado Regulado a Mercado Libre. Negociación de la oferta de contratación a Mercado Libre a través del gestor personal seleccionado.

8.3.2 Aumento de la humedad relativa en las estancias del edificio Durante la visita al edificio de la Residencia Sagrado Corazón, se realizaron una serie de medidas de temperatura y humedad relativa por las distintas estancias del edificio cuya ocupación es constante (ver anexo V: Mediciones Realizadas).

Los valores medios de temperatura registrados en el edificio oscilan entre los 20 ºC y los 23 ºC. En general la temperatura en la mayoría de los locales se sitúa en el óptimo especificado por el Reglamento de Instalaciones Térmicas de Edificios (RITE), que está entre 20 ºC y 23 ºC en invierno.

En cuanto a la humedad relativa, el ambiente resulta muy seco como muestran los valores medios registrados, que oscilan entre 31 % y el 39 % en algunas estancias. Según el RITE, los valores de humedad relativa interior han de mantenerse entre el 40 % y el 60 %.

Por tanto, se recomienda dotar de humidificadores aquellas estancias donde el valor de humedad relativa esté por debajo del óptimo aconsejado en normativa.

8.3.3 Ajuste de las temperaturas de consigna del sistema de climatización

Situación actual

Durante la visita al edificio se observó que la temperatura dentro de la residencia variaba entre 24ºC y 25ºC. La temperatura de confort según el RITE para el invierno varía entre 21ºC y 23ºC, mientras que el propio IDAE y el mismo gobierno, incluso reducen esta temperatura.


Por ello se propone disminuir la temperatura ambiente de la residencia a una temperatura razonable, que cumpla con la normativa y a la vez tenga en cuenta las condiciones de confort y la naturaleza del establecimiento, pongamos 23 ºC.

Inversión

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Esta medida no requeriría ninguna inversión, simplemente habría que variar la curva de funcionamiento del sistema de control de calderas para que se alcanzase esta temperatura.

Al compartir el mismo sistema de control (que es común para las tres calderas) y tener ambos edificios temperaturas diferentes, puede haber algún problema al variar la curva. Esto se podría solucionar variando de posición los controles de velocidad de las bombas. Si esta solución no fuese válida y se considerarse interesante bajar la temperatura, tal vez sería necesario cambiar el sistema de control de clima, o poner un variador de velocidad que controlase las bombas del colegio.

Ahorros

El ahorro energético derivado del ajuste de temperaturas del sistema de climatización es muy complicado de estimar con cierta precisión, ya que depende de numerosos factores como los equipos del sistema de climatización, el método de regulación del sistema, las características constructivas del edificio y el grado de ocupación del edificio. En general se estima que por cada grado centígrado de más que se aumente la temperatura de las estancias en invierno el consumo energético del sistema de calefacción se eleva un 5 %.

No se conoce el consumo de calefacción correspondiente a cada uno de los edificios al compartir ambos (residencia y colegio) la misma central generadora de calor (las tres calderas).

Se ha preferido no realizar ningún tipo de aproximación del ahorro de combustible, dada la inexactitud derivada de ello, ya que la medida solo sería aplicable a la residencia y además de los metros cuadrados climatizados, ambos edificios tienen diferentes envolventes exteriores, tipo de ventanas, horario de climatización, etc. En todo caso, como el principal consumidor de calefacción actualmente es la residencia, el disminuir en uno o dos grados la temperatura de consigna implicaría ahorros dignos de tener en cuenta (entre el 3% y el 7%).

8.3.4 Instalación de válvulas termostáticas en zonas de menor ocupación. Al no poderse realizar un cálculo razonablemente exacto del impacto de esta medida, se ha preferido incluir ésta como recomendación.

Situación actual

Al estar dividida la residencia (únicamente la residencia, no el colegio) aproximadamente por la mitad, según dos únicos circuitos hidráulicos que dan servicio a las dos plantas, no se puede hacer una zonificación adecuada que permita aprovechar al máximo la calefacción. Dado el distinto régimen de ocupación de la residencia, teniendo habitaciones que no están ocupadas los fines de semana o periodos vacacionales, mientras que otras del mismo circuito sí lo están, se está calefactando innecesariamente espacios no ocupados.

20/07/2009 70


Se propone una zonificación adecuada de la residencia, concentrando en una determinada zona o habitaciones a los residentes que habitualmente no permanezcan en la residencia durante vacaciones y fines de semana. En estas habitaciones se instalarán válvulas termostáticas con ajuste manual en los radiadores, de tal forma que cuando no estén ocupadas se cierre o gradúe según se crea conveniente el flujo de agua que entra por ellos.

Estas válvulas tienen la particularidad de cortar el paso del agua al radiador, una vez alcanzada la temperatura del local, temperatura previamente definida en el cabezal graduado de la válvula.

Al poseer la válvula un sensor de temperatura en su cabezal, en su accionamiento el sensor incluye las ganancias internas de calor, producidas al interior del local como son el calor generado por las personas, luces, equipos y radiación solar.

El accionamiento interno de la válvula es de tipo mecánico, por lo que no necesita de energía externa.

Esta medida sin duda que contribuye a reducir la demanda de energía, a la verdaderamente necesaria para lograr las condiciones de confort.

La instalación de las válvulas termostáticas permite zonificar los espacios, ya que actúa como válvula de corte, lo que permite detener el flujo de calor hasta el local si este ya no necesita calefacción.

Figura 28: Válvulas termostáticas para radiadores

Inversión

No se dispone de la información exacta del número de dependencias en las que se podrían instalar estas válvulas. En principio esta medida podría aplicarse a salas de mantenimiento, de personal de lavandería, etc del sótano, así como despachos y otras zonas no ocupadas por los ancianos.

El precio de las cabezas termostáticas esta en torno a los 35 €, con lo que dependiendo del número de unidades a instalar el montante de la operación variaría.

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Ahorros

El ahorro que supone la instalación de válvulas termostáticas se estima según la experiencia del equipo auditor en un 10 % sobre el consumo correspondiente a las estancias objeto de la medida

8.3.5 Sustitución del refrigerante R-22 En el año 2002 el refrigerante R-22 fue catalogado por la Unión Europea como peligroso para la capa de ozono y quedó legislado su uso por el Reglamento (CE) nº 2037/2000 del Parlamento Europeo y del Consejo del 29 de junio de 2000, sobre sustancias que agotan la capa de ozono (publicado el 29 de septiembre de 2000). Como consecuencia de estos acuerdos a partir del 1 de Enero de 2010 se prohibirá su fabricación, no pudiéndose recargar ningún equipo existente, con este refrigerante. Desde el año 2003 está prohibida la fabricación de cualquier equipo que lo utilice.

Los equipos de refrigeración de las cámaras frigoríficas de cocina emplean R-22 como refrigerante. Como en la actualidad todavía existen gran cantidad de máquinas con este refrigerante se están adoptando diferentes medidas para solucionar el problema. En función de la vida útil de la máquina y de los problemas de funcionamiento se decide cuál es la solución más adecuada.

Si la máquina lleva instalada poco tiempo y la instalación está sobredimensionada, se recomienda el cambio de refrigerante R-22 por otro ecológico (R-134, R-407c, R-404, R-417a, etc.) El inconveniente de esta opción es la disminución del rendimiento, aproximadamente en un 30 %, lo cual hace necesario la instalación de un equipo adicional, si el sistema antiguo no esta adecuadamente sobredimensionado.

La otra opción es la del cambio de los equipos por otros con refrigerantes autorizados y de mayor rendimiento. Esta solución se recomienda cuando los equipos ya están al final de su vida útil.llevan

Cualquiera de las dos soluciones supone un gasto y a nivel de eficiencia energética no aporta ninguna ventaja ya que el refrigerante R-22 da mejores resultados, energéticamente hablando, que los que le sustituyen. No obstante y debido tanto a la normativa existente, y debido al daño medioambiental que representan es necesaria su sustitución.

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9 ESTUDIO DE ALTERNATIVAS PARA GENERACIÓN DE ENERGÍA ELECTRICA Y TÉRMICA

Se ha realizado el estudio de una instalación de micro-cogeneración, que dado el caso podría complementar a las calderas existentes.

La opción anterior se hace más interesante si cabe, a partir de la aprobación del RD 661/2007 del 25 de mayo, por el que se regula la producción de energía eléctrica en régimen especial, donde la micro-cogeneración sale favorecida.

9.1 INTEGRACIÓN DE UN EQUIPO DE MICROCOGENERACIÓN

9.1.1 Estado del arte La microcogeneración es un escalado de la cogeneración a potencias del orden de decenas de kWe2, conservando todas las ventajas pero adecuándose para el servicio en la mayor parte de los edificios.

Gracias al desarrollo tecnológico, la tradicional planta de cogeneración industrial se ha miniaturizado y encapsulado convirtiéndose en un equipo más a instalar en sala de calderas.

Los equipos de microcogeneración generan electricidad en paralelo con la red y simultáneamente cubren con calor residual la demanda térmica base del edificio, dejando a las calderas la cobertura de las puntas de demanda. De esta forma el edificio:

Produce parte de la electricidad que consume, no importándola a través de grandes distancias desde las centrales.

Aprovecha el calor que acompaña a la generación eléctrica (calor residual) para reducir la aportación necesaria de las calderas.

El resultado es un importante ahorro energético y de emisiones contaminantes, que se traduce también en un ahorro en costes de operación, es decir, que hace atractiva la inversión.

Tecnología

Una unidad de microcogeneración es un equipo compacto que integra en un encapsulado insonorizado:

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Un motor térmico (de explosión, microturbina o Stirling) que proporciona potencia mecánica.

Un generador eléctrico que produce energía en paralelo con la red, bien directamente bien a través de electrónica de potencia.

Un sistema de recuperación del calor residual asociado a la generación eléctrica que permite disponer de agua caliente a 80-90ºC como en una caldera convencional.

Un sistema de control por microprocesador que vela por un funcionamiento eficiente, seguro y fiable.

Figura 29: Equipo compacto de microcogeneración.

Estos equipos tienen el aspecto de una caldera de pie y se instalan de manera análoga: alimentación de combustible, salida de gases, impulsión y retorno de agua caliente y conexión eléctrica.

La conexión eléctrica es trifásica en baja tensión y corresponde a un generador, no a un consumidor. Los equipos integran los mecanismos de sincronización y protección requeridos para una operación segura en paralelo con la red eléctrica.

VENTAJAS

Ahorro energético

La microcogeneración necesita un combustible, pero hace el mejor uso posible de la energía en él contenida, obteniendo ahorros superiores al 30-40% sobre la energía sustituida (electricidad de red + calor de calderas).

Con este porcentaje de ahorro la microcogeneración puede llegar a reportar un mayor ahorro energético a un edificio que una solución renovable (100% de ahorro sobre energía sustituida excluyendo electricidad). Esto se debe a que:

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Tiene mayor disponibilidad: hasta 24h/día 365 días al año.

Es más fácil de integrar y más competitiva: resultando factible e interesante más allá del tamaño estrictamente necesario para cubrir los aportes mínimos obligatorios.

El ahorro energético de la cogeneración deriva de:

Producir la electricidad allí donde se consume: se evitan las pérdidas en las redes de transporte y distribución que unen las grandes centrales con los núcleos de población.

Aprovechar el calor residual: al producir electricidad entre un tercio y la mitad de la energía se transforma en calor, que no se puede transportar y que por tanto una gran central debe evacuar al ambiente. Con cogeneración, al generar electricidad en un edificio, podemos aprovechar dicho calor y aumentar el aprovechamiento del combustible del 35-50% al 90-100%.

La energía ahorrada es combustible no consumido, por lo que se traduce en un importante ahorro de emisiones contaminantes y en un ahorro económico. Para minimizar el impacto del combustible consumido los equipos de microcogeneración incorporan las últimas tecnologías de reducción de emisiones contaminantes (control electrónico, mezclas pobres, catalizadores, etc).

9.1.2 Justificación de la instalación Frente a otras soluciones de ahorro y eficiencia energética aplicables en el ámbito de la edificación residencial, la microcogeneración tiene una serie de ventajas de gran relevancia:

Cumple todos los condicionantes de la aplicación:

- Es económica y rentable.

- Se integra fácilmente en las salas técnicas del edificio.

- No afecta a la funcionalidad del edificio ni de las instalaciones.

- Es una solución sencilla y madura, que se basa en tecnologías demostradas y de probada fiabilidad.

Permite ir fácilmente más allá de las prescripciones del nuevo CTE.

Es una herramienta óptima para gestores energéticos: eficiente, sencilla, fiable y con la máxima disponibilidad a cambio de un bajo mantenimiento.

Está preparada para el futuro:

- Puede aplicarse a instalaciones con aire acondicionado, empleando esquemas de trigeneración con máquinas de absorción/adsorción.

- Lista para emplear biocombustibles e incluso hidrógeno.

- Adecuada para apoyar y reforzar a la red eléctrica dando estabilidad y seguridad al sistema

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A la gran versatilidad de la micro-cogeneración, con producción simultanea de calor y electricidad, se le suman las ventajas que ha supuesto para esta, la aprobación del RD 661/2007 sobre producción de energía eléctrica en régimen especial. En este Real Decreto se eliminan muchas limitaciones en cuanto al dimensionamiento del motor y se favorece la venta de la energía eléctrica producida mediante micro-cogeneración. Todo esto hace que este tipo de instalaciones sean rentables e interesantes para todo tipo de edificios de tipo gran terciario.

Los motores de micro-cogeneración tienen diversas opciones de instalación, disponiendo de una amplia gama donde elegir el modelo y la potencia más adecuada.

En el presente estudio la micro-cogeneración para autoconsumo no se ha planteado. La razón de esto se explica a continuación:

Desde la publicación del RD 661/2007, la demanda eléctrica base ya no es un factor limitativo pues se puede exportar todo lo que se produzca y consumir solo lo necesario. En el caso de la residencia, el consumo base durante el día está entre los 15 y los 20 kW, siendo la producción eléctrica del motor de 20 kW. En estas condiciones, de estar funcionando en régimen de autoconsumo en el mejor de los casos se estaría permanentemente "regalando" energía a la red, ya que toda la energía no consumida en el edificio pasaría a la misma. Por otra parte el ahorro sería menor, puesto que el ahorro en electricidad se compararía con el precio de compra del kWh y no con el precio régimen especial, que desde el 1 de Julio de 2009 está en 13.5484 c€/kWh al que habrá que añadir el complemento por eficiencia que es de 2,186 .c€/kWh, lo que hace un total de 15,73 c€/kWh, siempre superior al precio al que compre la electricidad; mas si cabe si se ha cambiado al mercado liberalizado.

9.1.3 Descripción de la instalación Para la instalación que nos ocupa se ha elegido un motor de 20 kW, y en apartados sucesivos se explicará el porqué de esta elección.

La instalación consiste en la realización de un sistema de microcogeneración de agua caliente y electricidad, por medio de un equipo del fabricante Giese . Estará situada en el sótano, dentro de la sala de calderas del edificio siendo preciso realizar las conexiones que se muestran en la Figura 30. Para ello será necesario ampliar la sala a costa del almacén anexo con la consiguiente obra.

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GASE S COMBUST IÓN

- DN80 (< 6m)

- D N130 (> 6m)

ALIME NTACIÓN GAS- Acero 1 ” IG- Pres ión < 200 mba r

> 20 mba r

CONEX IÓN H IDRÁULICA

- C i r cu i t o ca le facc ión / ACS

- Conex iones 1 " AG

CONEX IÓN EL ÉCTR ICA- En BT- Cab le 5 x 25 mm mín .- P ro tecc ión l í nea 3 x 63A m in .- Con tado r ven ta e l ec t r i c i dad

Figura 30: Detalle del conexionado del equipo de cogeneración GB20

Los módulos de microcogeneración deben integrarse en las instalaciones del edificio de manera que se garantice un adecuado funcionamiento y el mayor aprovechamiento posible de la energía térmica y eléctrica generada.

Integración Térmica

Los equipos de microcogeneración trabajarán conjuntamente con generadores térmicos convencionales (calderas). La integración se hará de manera que:

• La cogeneración cubra la base de la demanda operando el mayor número de horas posible y las calderas completen el aporte en puntas de consumo.

• El número de arranques y paradas de la cogeneración sea mínimo (por debajo de 4 arranques diarios).

De esta forma se maximizarán tanto la eficiencia como la vida útil de la instalación.

Los equipos de cogeneración impulsan agua a 80ºC y pueden operar siempre que la temperatura del agua de retorno sea inferior a 70ºC. El uso de tanques de inercia permite prolongar el funcionamiento y evitar paradas innecesarias, por lo que se incorporará un mínimo de 50 litros/kWt. La regulación de carga en dos etapas complementa esta función proporcionando mayor flexibilidad.

La máquina se conectará al sistema de almacenamiento y distribución de agua caliente del edificio, suministrando una parte de la energía consumida en forma de calor. La producción de calor en función de las necesidades de la instalación, es el

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parámetro principal de operación, estando diseñadas para funcionar de forma ininterrumpida la mayor parte del tiempo.

Configuración Eléctrica

El módulo de microcogeneración funcionará en paralelo con la red eléctrica generando a 400V y 50 Hz, bien para autoconsumo, bien para exportación.

Si se exporta la electricidad se debe hacer a través de una acometida de baja tensión específica. La conexión se realizará mediante una caja general de protección de 63 A seccionable y un módulo de medida directa bidireccional, con módem, homologado por la compañía eléctrica.

El equipo ya incorpora las protecciones de máxima y mínima tensión y máxima y mínima frecuencia que exige la normativa para la conexión a la red, según los parámetros establecidos en España (ITC-BT40). Desconectará de la red ante una eventual salida de los límites de tensión y frecuencia, tanto si es completa, como si sucede en una sola fase. La reconexión se realiza automáticamente tras un retardo.

Figura 31: Unifilar interno del equipo

La instalación eléctrica partirá desde el Cuarto de Contadores, situado en el hall de entrada, donde se efectuará la medida, seccionamiento y protección de la línea, según esquema y material homologado por la Compañía Eléctrica.

Un esquema orientativo de la instalación podría ser:

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Figura 32: Esquema de la instalación

9.1.4 Dimensionamiento del equipo de micro-cogeneración

Dadas las características de demanda energética eléctrica y térmica del edificio de la Residencia Sagrado Corazón, en León, se propone la integración de un equipo compacto de micro-cogeneración para la producción simultánea de electricidad y calor que se venderá íntegramente a la red. Dicho equipo está basado en un motor de combustión interna de gas natural, acoplado a un generador asíncrono y dotado de los elementos necesarios para la recuperación del calor de combustión. Todo ello integrado en un encapsulado de aislamiento térmico y acústico, regulado por su propio sistema de control y ocupando un reducido espacio.

Este equipo produce simultáneamente electricidad y calor, con un rendimiento eléctrico del 27 % y térmico del 62%, resultando una eficiencia global (rendimiento total) del 89 %. Sus principales características técnicas se muestran en la Tabla 32.

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Tabla 32: Características técnicas del equipo de micro-cogeneración

Fabricante motor Giese Modelo Energator GB20

Combustible Gas Natural Potencia eléctrica 20 kW Potencia térmica 45 kW

Consumo gas 73 kW

Figura 33: Módulo compacto de microcogeneración.

La instalación del sistema no es compleja y puede adaptarse perfectamente a las instalaciones existentes.

Para dimensionar el equipo se considerado que este va a dar servicio tanto a ACS como a calefacción, dado el largo periodo de utilización de esta última (se utiliza durante 10 meses al año en mayor o menor medida). Para conseguir esto ACS y calefacción se deberán apoyar, para lo cual habrá que manipular el funcionamiento de las calderas. Así el motor de micro-cogeneración funcionará al máximo posible durante 8 meses al año, disminuyendo según necesidades las horas de funcionamiento durante el resto de los meses. De esta forma las potencias térmicas demandadas y producidas por la micro (teniendo en cuenta tanto el depósito de inercia como las horas de funcionamiento del motor) en MWh son:

Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Sep Oct Nov Dic Total 104 86 91 69 50 30 1 1 28 24 90 113 687 28 25 28 19 20 12 0 0 12 13 27 28 211

26,7% 29,2% 30,6% 27,5% 39,3% 40,0% 0,0% 0,0% 43,8% 51,6% 30,1% 24,7% 30,7%

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Estas demandas se han calculado en base a los datos de la tabla del apartado 5.3.4.3, donde se estudian los consumos de gas anuales, según los diferentes consumidores, teniendo en cuenta los rendimientos estacionarios de las calderas.

Para que el motor esté bien dimensionado el porcentaje de energía cubierto por la micro-cogeneración debe estar entre el 30 % y el 40 %. Si es menor el motor estaría infrautilizado y si es mayor se perdería rentabilidad al aumentar el precio del equipo.

En el caso que nos ocupa se tiene que la micro-cogeneración cubre un 34% de la demanda térmica, valor bastante razonable.

Si hacemos un análisis horario de la demanda térmica mes a mes se obtendría la siguiente tabla:

Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Sep Oct Nov Dic Total Horas fun. motor 620 560 620 420 434 270 0 0 270 279 600 620 4.693

Dias/mes 31 28 31 30 31 30 31 31 30 31 30 31 h/día 20 20 20 14 14 9 0 0 9 9 20 20

En la tabla se muestran las horas en un régimen normal de funcionamiento, teniendo en cuenta la demanda que existe y la producción del motor.

El motor podría funcionar las 24 horas del día si la demanda así lo exigiera, aunque ya sea, por la misma demanda, la presencia del depósito de inercia o por labores de mantenimiento, esto no ocurre habitualmente.

Dentro de la gama de equipos que proporcionan una potencia térmica adecuada, se ha optado por el presente equipo, buscando la rentabilidad del mismo. Con este equipo se cubre aproximadamente el 34% de las necesidades térmicas del edificio.

Otros motivos para la elección del motor de 20 kW han sido el precio, la cobertura y su periodo de amortización ya que comparándolo con otros motores de menor y mayor potencia, se ha comprobado que tiene la mejor relación rendimiento / plazo de amortización.

El grado de cobertura de energía térmica respecto a la total queda reflejado en la siguiente gráfica:

20/07/2009 81

0

20

40

60

80

100

120


9.1.5 Configuración del sistema

El modo de funcionamiento previsto contempla la producción térmica y eléctrica de la instalación de micro-cogeneración para la venta íntegra de dicha energía.

Para el cálculo de los consumos y ahorros energéticos se ha considerado la situación de venta de energía. El motor trabaja independiente de la red, de manera que su producción se traspasa a la red.

De acuerdo a este esquema y teniendo en cuenta que el motor es autónomo, el módulo de cogeneración podrá funcionar durante todo el año, aunque en los meses de verano disminuirá las horas de funcionamiento, al ser la demanda base menor, consiguiendo que el funcionamiento de las calderas disminuya al máximo.

Tabla 33: Componentes principales

Capacidad Unidad Módulo cogeneración 45 kW térmicos totales

Tanque inercia 4.500 Litros totales Recuperador calor 0 kW termicos recuperados Acumulador ACS 0 Litros totales

9.1.6 Coste del equipo de micro-cogeneración La conexión eléctrica contemplada en la estimación de costes incluye todo lo necesario para una conexión a red en las condiciones estimadas con la información disponible, y presupone que se pueda instalar una caja general de protección en la

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sala de cuadros generales con espacio para alojar la caja general de la cogeneración, que sea accesible desde el interior y a menos de 80m de recorrido de la línea. Se excluye toda obra civil necesaria para el tendido de la línea de evacuación, así como replanteos de la línea que impliquen una distancia superior a 80m, ya sean debidos a circunstancias de la obra, o a los requisitos de la compañía eléctrica.

Presupuestamos adicionalmente para la partida “Sistema de regulación y control” nuestro controlador BESEL MicroSCADA, específicamente diseñado para instalaciones de microcogeneración. Este equipo facilita la supervisión y monitorización contínua de la instalación. A falta de información precisa sobre las variables a medir (memoria de proyecto) no se oferta sin embargo la instrumentación (sondas de temperatura, contadores, etc).

Presupuesto Ref. Ud. Concepto P. Un. (€) Precio (€) GB20-

01 1 Módulo de cogeneración Energator GB20

20 kWe / 45 kWt 38.899,00 38.899,00

GB20-02

1 Dos depósitos de inercia Lasian (2000 l y 2500 l)

6.840,00 6.840,00

GB20-03

1 Sistema de monitorización remota DDC 2.468,00 2.468,00

GB20-04

1 Silenciador adicional de escape 660,00 660,00

GB20-05

1 Silenciador adicional de admisión 60,00 60,00

GB20-06

2 Alfombra de celdas de caucho 1x1m 122,00 244,00

GB20-07

2 Termostato de inmersión TC100-A 77,00 144,00

GB20-08

1 Kit de conexión de salida de gases de escape 577,23 577,23

GB20-09

1 Sistema de regulación y control BESEL MicroSCADA

2.466,32 2.466,32

GB 20 10

1 Conexión eléctrica para exportación a red 7.450,45 7.450,45

GB20-11

1 Costes de embalaje 126,00 126,00

GB20-12

1 Costes de transporte 315,00 315,00

GB20-13

1 Puesta en marcha 1.190,00 1.190,00

TOTAL 61.440

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9.1.7 Resultados energéticos y económicos anuales

En estas condiciones el equipo podría suministrar alrededor de 211.185 MWh/año de calor útil, y simultáneamente 93,86 MWh/año eléctricos, lo que representa un 31 % y un 68,6 % respectivamente sobre los consumos actuales de gas natural y electricidad del edificio.

Los resultados económicos debidos a la operación anual de la instalación de cogeneración teniendo en cuenta el coste actual de la electricidad y el gas natural, son los siguientes:

Consumo y costes anual del módulo de micro-cogeneración

73 kW x 4.693 h = 342.589 kWh/año de gas natural

El coste anual del gas natural, teniendo en cuenta el precio actual del kW/h, será de 12.607 €/año.

El coste de mantenimiento de la instalación de micro-cogeneración (teniendo en cuenta el mantenimiento preventivo y correctivo), asciende a 2.440 €/año.

Ambos valores sumados dan lugar a 15.047 €/año de coste total.

Producción del módulo de micro-cogeneración

• Rendimiento Eléctrico Equivalente

Con estos datos el Rendimiento Eléctrico Equivalente es el siguiente:

REE = E/ (Q-(V/0,9))= 0,87

Donde:

E: Energía eléctrica generada

Q: Consumo de energía primaria respecto al PCI

V: Calor generado en el equipo

Según el anexo I del RD 661/2007 sobre producción eléctrica en régimen especial, aquellas instalaciones cuya potencia instalada sea menor o igual a 1 MW, el valor del rendimiento eléctrico equivalente mínimo requerido será un 10% inferior al que aparece en la tabla del mencionado anexo, por lo que el REE mínimo para P<1MW:

GN y GLP en motores: 0,495

20/07/2009 84

Como se puede apreciar el REE conseguido en la instalación en muy superior a mínimo pedido.

• Complemento por eficiencia y precio de venta de la electricidad Según el artículo 28, del RD 661/2007 por el que se regula la actividad de producción de energía eléctrica en régimen especial y contemplando sus posteriores revisiones se establece el complemento por eficiencia como: CE = 1,1 x (1/REE mínimo – 1/REE) x Cmp Donde: Cmp: Coste unitario de la materia prima del gas natural (en c€/kWhPCS) Cmp = 0,22834 €/kWh Con estos valores el complemento por eficiencia es el siguiente: CE (GN y GLP) = 0,02186 Prima de venta: GN: 0,135484 €/kWh De esta forma el precio de venta de la electricidad: será: prima + complemento Gas Natural: 0,1573 €/kWh • Electricidad

20 kW x 4.693 h = 93.860 kWh/año

La electricidad anual producida y vendida, teniendo en cuenta el precio medio del kW/h de venta a régimen especial, tendrá un valor de 14.881 €/año

• Calor para calefacción

45 kW x 4.693 h x 1,15 = 242.863 kWh/año (ahorrado en caldera)

El calor anual producido y ahorrado a la generación por caldera, teniendo en cuenta el precio actual del kW/h, tendrá un valor de 9.143 €/año.

20/07/2009 85

Ahorro económico= Venta de electricidad + Ahorro de gas natural en caldera – Coste total = 14.881 + 9.143 – 15.047 = 8.977 €/año.

En la Tabla 34 se resume el coste de instalación de un equipo de micro-cogeneración, considerando la variación de precios tanto del combustible, como del mantenimiento con y sin subvención (subvención 30%).

Tabla 34: Coste de la mejora sin subvención y con ella

Sin Subvención Con Subvención Inversión (€) 61.440 43.008

Vida útil (años) 13 Retorno (años) 5 4

Balance final (€) 89.257 107.257 Incremento del precio electricidad/año: 5% Incremento precio combustible/año: 3,5%

Incremento precio del mantenimiento/año: 3,5

El periodo de recuperación de la inversión estaría en torno a los 5 años en caso de acometer la mejora sin subvención y de 4 años en caso de ser concedida la subvención. La vida útil del motor es de 13 años, y el balance, al final de su vida útil, sería superior a 107.257 €.

Hay que reseñar que dentro de la valoración del precio de mantenimiento y para este equipo en concreto, antes de que éste llegue a las 60.000 horas, se realizará un "over-hault" consistente en el cambio del motor de combustión interna, con lo que la vida útil se incrementaría de forma significativa, aunque no llegará a ser el doble. Este coste está incluido en el presupuesto dentro de la partida de mantenimiento a lo largo de la vida útil del aparato.

20/07/2009 86

-80.000-60.000-40.000-20.000

020.00040.00060.00080.000

100.000120.000

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17

Año

€

Sin Subvencion Con subvencion

Figura 34: Flujo de caja anual de la instalación de micro-cogeneración, en un escenario tal que el precio de la electricidad y del gas natural sean fijos (Retorno

Simple).

-100.000

-50.000

0

50.000

100.000

150.000

200.000

250.000

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17

Año

€

Sin Subvencion Con Subvencion

Figura 35: Flujo de caja anual de la instalación de micro-cogeneración, en un escenario tal que el precio de la electricidad aumenta a un ritmo del 5 % anual y el

gas natural al 3,5 %.

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Ahorros en energía primaria y emisiones de CO2

Tabla 35: Comparativa Ahorro anual de Energía Primaria (EP) y emisiones de CO2

EP consumida y emisiones de CO2

SUMINISTRO CONVENCIONAL *

SUMINISTRO COGENERACIÓN

Ahorros: Cogeneración vs Convencional

EP (MWh/año) CO2(t/año) EP

(MWh/año) CO2(t/año) EP (MWh/año) CO2(t/año)

Electricidad sustituida 276,06 59,13 - - - -

Calor 248,45 49,69 - - - - Total 524,51 108,82 342,67 68,53 181,84 40,29

35% 37%

* Rendimiento eléctrico convencional 34 % (generación y transporte) * Rendimiento anual estacional caldera convencional: 85 % * 0,287 kg de CO2 emitido por cada kWh de gas natural consumido * 0,63 kg de CO2 emitido por cada kWh de electricidad consumido

9.1.8 Requerimiento de espacio y posible punto de enganche a la red

En edificios ya construidos, la necesidad de espacio disponible para instalar la planta hay que tenerlo en cuenta y buscar la mejor ubicación.

El motor de micro-cogeneración descrito anteriormente ocupa un espacio inferior a 7 m3.

• Longitud = 1,9 m. • Anchura = 0,88 m. • Altura = 1,3 m. • Volumen necesario para el módulo: 1,9 x 0,88 x 1,3 = 2,17 m3.

Para la planta de cogeneración se debe reservar un espacio de 0,8 m alrededor del equipo.

• Anchura = 0,8 + 0,88 + 0,8 = 2,48 m. • Volumen total necesario: 1,9 x 2,48 x 1,3 = 6,13 m3.

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También es necesario un depósito de acumulación como mínimo de 4.500 litros. El depósito de inercia (DI) que se requiere será de 5.000 litros (DI 5000) y tiene las siguientes dimensiones:

• Diámetro = 1,685 m. • Altura = 2,965 m. • Volumen necesario: ∏*0,84252 x 2,965 = 6,612 m3.

Teniendo en cuenta el motor de microcogeneración y el depósito de inercia, la altura mínima necesaria para colocar un habitáculo estanco será de 3,5 metros, y la base mínima que se requiere es de 7 m2.

Sería conveniente reservar una parte del sótano (por ejemplo la sala donde actualmente se encuentran los tanques de gasóleo) de dimensiones superiores a las mínimas para situar el motor, ya que hay que prever que dicho sistema tendrá labores de mantenimiento como el resto de equipos, y que en estas situaciones habrá personas dentro del recinto.

Este espacio, aunque sea de pequeñas dimensiones y esté destinado a ser ocupado únicamente por el motor de micro-cogeneración, durante las labores de mantenimiento estará ocupado también por personas, por lo que para que su situación sea cómoda se propone un local de unos 6 m2.

La sala de calderas tiene una superficie aproximada de 29,83 m2 pero las tres calderas ocupan gran parte de del espacio, por lo que necesitamos un área mayor para la

20/07/2009 89

colocación del motor y el depósito. Existe un almacén donde se almacena el gasóleo al lado de la sala de calderas en el que podrían ubicarse el motor de microcogeneración y el depósito de acumulación. Hay que tener en cuenta la altura del depósito (2,965 m.) para la colocación del mismo. Si la zona por la que se ha optado, no tiene una altura mínima de 3,5 metros, habría que elegir la opción de colocar dos tanques de menor altura y menor capacidad en serie.

Podríamos poner en serie un depósito de inercia de 2.000 litros, con otro de 2.500 (DI 2000 y DI 2500). Tienen las siguientes dimensiones:

DI 2000

Diámetro = 1,270 m.

Altura = 2,245 m.

Volumen necesario: ∏*0,6352 x 2,245 = 2,844 m3.

DI 2500

Diámetro = 1,570 m.

Altura = 1,900 m.

Volumen necesario: ∏*0,7852 x 1,900 = 1,936 m3.

También se podrían valorar otras opciones buscando otra zona disponible u optar por hacer un habitáculo estanco, externo al edificio y cercano a la sala de calderas.

Al estar previsto inyectar la electricidad producida a la red de baja tensión disponible, la máquina estará diseñada para su operación en red, cumpliendo con todos los requisitos de para autogeneradores establecidos en la normativa y su conexión se protegerá adecuadamente.

A la salida de la máquina se colocará un cuadro eléctrico con un seccionador de corte en carga y un automático diferencial, al cual se conectará la línea general de evacuación de microcogeneración.

20/07/2009 90

10 RESUMEN

Nº Descripción Ahorro anual

(kWh) Ahorro

anual (€) Inversión (€)

Periodo recuperació

Ahorro anual emisiones (kg CO2)

1 Quemadores modulantes 40.331 1.484 11.209 7,5 años 11.575

2 Instalación bomba de calor (enfermería, sala trabajadora social y portería) 2.800 361 2.590 4,7 años 804

3 Instalación bomba de calor (Zona jardinería) 1.215 156 800 4,7 años 348

4 Sustitución de combustible, de gasóleo a GN 41.922 25.317 25.789 1 años 12.032

5 Sustitución de lámp. incandescentes en aseos 2.263 338 531 1,6 años 1.469

6 Sustitución de balastos electromagnéticos por otros electrónicos 10.175 4.980 9.201 1,8 años 6.604

61.440 (1) 5 7 Integración de equipo de microcogeneración -99.726 9.143 43.008 (2) 4

39.220

111.560 (1) 2,7 TOTAL -1.020 41.779 93.128 (2) 2,2 70.900

(1) Sin considerar subvención asociada a la instalación de microcogeneración

(2) Considerando subvención asociada a la instalación de microcogeneración

(3) Los factores de emisión considerados son: 0,287 kg CO2/kWh para el gasóleo

0, 649 kg CO2/kWh para la energía eléctrica

20/07/2009 91

TABLA RESUMEN DE TODAS LAS MEDIDAS DETECTADAS EN LA AUDITORÍA, EXCEPTO INSTALACIONES DE PRODUCCIÓN EN RÉGIMEN ESPECIAL

Nº Descripción Ahorro anual

(kWh) Ahorro

anual (€) Inversión

(€) Periodo

recuperación Ahorro anual

emisiones (kg CO2)

1 Quemadores modulantes 40.331 1.484 11.209 5,8 años 11.575

2 Instalación bomba de calor (enfermería, sala trabajadora social y portería) 2.800 361 2.590 4,7 años 804

3 Instalación bomba de calor (Zona jardinería) 1.215 156 800 4,7 años 348

4 Sustitución de combustible, de gasóleo a GN 41.922 25.317 25.789 1 años 12.032

5 Sustitución de lámp. incandescentes en aseos 2.263 338 531 1,6 años 1.469

6 Sustitución de balastos electromagnéticos por otros electrónicos 10.175 4.980 9.201 1,8 años 6.604

TOTAL 98.706 32.636 50.120 1,6 32.832

(1) Los factores de emisión considerados son:

0,287 kg CO2/kWh para el gasóleo

0, 649 kg CO2/kWh para la energía eléctrica

20/07/2009 92

La ejecución de las medidas contenidas en la segunda de las tablas (medidas sin incluir las instalaciones de producción en régimen especial), producirían los siguientes efectos:

Ahorro energético: 98.706 kWh/año, es decir, un 10 % del consumo energético anual. Ahorro económico: 32.636 €/año, es decir, un 46 % del coste energético anual. Inversión total: 50.120 €. Período de retorno medio de la inversión: 1,6 años.

98.706

876.564

Consumo futuro (kWh) Ahorro por mejoras propuestas (kWh)

Figura 36: Ahorro de energía al realizar las mejoras

20/07/2009 93

38.325

32.636

Coste con mejoras realizadas € Ahorro con mejoras realizadas €

Figura 37: Ahorro económico al realizar las mejoras

ANEXOS:

A

Anexo I: Gráficas de los analizadores de redes

Anexo II: Buenas prácticas en el uso de la energía

Anexo III: Reportaje fotográfico

Anexo IV: Características técnicas de los equipos de medida

Anexo V: Mediciones realizadas

Anexo VI: Estudio termográfico del edificio

Anexo VII: Estudio termográfico de cuadros eléctricos

Anexo VIII: Estudio termoflujométrico

Anexo IX: Equipo de Microcogeneración GB20-DT

Anexo I: Gráficas de los analizadores de redes

ÍNDICE

1 INTRODUCCIÓN ............................................................................................................... 1

2 ACOMETIDA GENERAL DEL COLEGIO......................................................................... 1

3 ACOMETIDA GENERAL DE LA RESIDENCIA................................................................ 5

1

1 INTRODUCCIÓN

En el presente documento se incluyen los resultados gráficos de las curvas de carga obtenidas con el analizador de redes instalado en los siguientes puntos.

Tabla 1: Instalación de los analizadores de redes

Acometida Periodo de medición Analizador

General Colegio

General Residencia Del 17/03/09 al 25/03/09 C.A. 8334

2 ACOMETIDA GENERAL DEL COLEGIO

2.1 INTENSIDAD

0

5

10

15

20

25

30

18:0

021

:45

1:30

5:15

9:00

12:4

516

:30

20:1

50:

003:

457:

3011

:15

15:0

018

:45

22:3

02:

156:

009:

4513

:30

17:1

521

:00

0:45

4:30

8:15

12:0

015

:45

19:3

023

:15

3:00

6:45

10:3

014

:15

18:0

021

:45

1:30

5:15

9:00

12:4

516

:30

20:1

50:

003:

457:

3011

:15

15:0

018

:45

22:3

02:

156:

009:

4513

:30

Inte

nsid

ades

(A)

I1(A)I2(A)I3(A)

18/03/2009 19/03/2009 20/03/2009 21/03/2009 22/03/2009 23/03/2009 24/03/2009

2

2.2 TENSIÓN

225

230

235

240

245

250

18:0

021

:45

1:30

5:15

9:00

12:4

516

:30

20:1

50:

003:

457:

3011

:15

15:0

018

:45

22:3

02:

156:

009:

4513

:30

17:1

521

:00

0:45

4:30

8:15

12:0

015

:45

19:3

023

:15

3:00

6:45

10:3

014

:15

18:0

021

:45

1:30

5:15

9:00

12:4

516

:30

20:1

50:

003:

457:

3011

:15

15:0

018

:45

22:3

02:

156:

009:

4513

:30

U1(V)U2(V)U3(V)

18/03/2009 19/03/2009 20/03/2009 21/03/2009 22/03/2009 23/03/2009 24/03/2009

2.3 POTENCIA ACTIVA

Potencia total (W)

0

2.000

4.000

6.000

8.000

10.000

12.000

18:0

0

21:4

5

1:30

5:15

9:00

12:4

5

16:3

020

:15

0:00

3:45

7:30

11:1

5

15:0

0

18:4

5

22:3

02:

15

6:00

9:45

13:3

017

:15

21:0

0

0:45

4:30

8:15

12:0

0

15:4

5

19:3

0

23:1

53:

00

6:45

10:3

0

14:1

518

:00

21:4

5

1:30

5:15

9:00

12:4

5

16:3

020

:15

0:00

3:45

7:30

11:1

5

15:0

0

18:4

5

22:3

02:

15

6:00

9:45

13:3

0

18/03/2009 19/03/2009 20/03/2009 21/03/2009 22/03/2009 23/03/2009 24/03/2009

3

0

1.000

2.000

3.000

4.000

5.000

6.000

18:0

021

:45

1:30

5:15

9:00

12:4

516

:30

20:1

50:

003:

457:

3011

:15

15:0

018

:45

22:3

02:

156:

009:

4513

:30

17:1

521

:00

0:45

4:30

8:15

12:0

015

:45

19:3

023

:15

3:00

6:45

10:3

014

:15

18:0

021

:45

1:30

5:15

9:00

12:4

516

:30

20:1

50:

003:

457:

3011

:15

15:0

018

:45

22:3

02:

156:

009:

4513

:30

Pont

enci

a A

ctiv

a (W

) por

Fas

e

P1(W)P2(W)P3(W)

18/03/2009 19/03/2009 20/03/2009 21/03/2009 22/03/2009 23/03/2009 24/03/2009

2.4 POTENCIA REACTIVA

0

2.000

4.000

6.000

8.000

10.000

12.000

18:0

021

:45

1:30

5:15

9:00

12:4

516

:30

20:1

50:

003:

457:

3011

:15

15:0

018

:45

22:3

02:

156:

009:

4513

:30

17:1

521

:00

0:45

4:30

8:15

12:0

015

:45

19:3

023

:15

3:00

6:45

10:3

014

:15

18:0

021

:45

1:30

5:15

9:00

12:4

516

:30

20:1

50:

003:

457:

3011

:15

15:0

018

:45

22:3

02:

156:

009:

4513

:30

Q to

tal (

VAr)

18/03/2009 19/03/2009 20/03/2009 21/03/2009 22/03/2009 23/03/2009 24/03/2009

4

0

1.000

2.000

3.000

4.000

5.000

6.000

7.000

18:0

0

21:4

51:

30

5:15

9:00

12:4

516

:30

20:1

50:

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45

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11:1

5

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018

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0

2:15

6:00

9:45

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0

17:1

5

21:0

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45

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12:0

015

:45

19:3

0

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5

3:00

6:45

10:3

0

14:1

5

18:0

021

:45

1:30

5:15

9:00

12:4

5

16:3

0

20:1

5

0:00

3:45

7:30

11:1

5

15:0

018

:45

22:3

0

2:15

6:00

9:45

13:3

0

Q1(VAr)Q2(VAr)Q3(VAr)

18/03/2009 19/03/2009 20/03/2009 21/03/2009 22/03/2009 23/03/2009 24/03/2009

2.5 FACTOR DE POTENCIA

0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

1

18:0

0

21:4

5

1:30

5:15

9:00

12:4

5

16:3

0

20:1

5

0:00

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5

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0

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5

22:3

0

2:15

6:00

9:45

13:3

0

17:1

5

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0

0:45

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12:0

0

15:4

5

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6:45

10:3

0

14:1

5

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0

21:4

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1:30

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12:4

5

16:3

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20:1

5

0:00

3:45

7:30

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5

15:0

0

18:4

5

22:3

0

2:15

6:00

9:45

13:3

0

f.d.p1f.d.p2f.d.p3

18/03/2009 19/03/2009 20/03/2009 21/03/2009 22/03/2009 23/03/2009 24/03/2009

5

3 ACOMETIDA GENERAL DE LA RESIDENCIA

3.1 INTENSIDAD

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

10:1

514

:00

17:4

521

:30

1:15

5:00

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12:3

016

:15

20:0

023

:45

3:30

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014

:45

18:3

022

:15

2:00

5:45

9:30

13:1

517

:00

20:4

50:

304:

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15:3

019

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14:0

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01:

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520

:00

23:4

53:

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1511

:00

14:4

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:30

22:1

52:

005:

459:

30

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I1(A)I2(A)I3(A)

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3.2 TENSIÓN

218

220

222

224

226

228

230

232

234

236

10:1

514

:00

17:4

521

:30

1:15

5:00

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12:3

016

:15

20:0

023

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11:0

014

:45

18:3

022

:15

2:00

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9:30

13:1

517

:00

20:4

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304:

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0011

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15:3

019

:15

23:0

02:

456:

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:15

14:0

017

:45

21:3

01:

155:

008:

4512

:30

16:1

520

:00

23:4

53:

307:

1511

:00

14:4

518

:30

22:1

52:

005:

459:

30

U1(V)U2(V)U3(V)

18/03/2009 19/03/2009 20/03/2009 21/03/2009 22/03/2009 23/03/2009 24/03/200917/03/2009

6

3.3 POTENCIA ACTIVA

Potencia total (W)

0

5.000

10.000

15.000

20.000

25.000

30.000

35.000

40.000

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10:1

514

:00

17:4

521

:30

1:15

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014

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022

:15

2:00

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9:30

13:1

517

:00

20:4

50:

304:

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0011

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02:

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:15

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0

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22:1

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e

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7

3.4 POTENCIA REACTIVA

-3.000

-2.000

-1.000

0

1.000

2.000

3.000

4.000

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10:1

514

:00

17:4

521

:30

1:15

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014

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23:4

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307:

1511

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14:4

518

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22:1

52:

005:

459:

30

Q to

tal (

VAr)

18/03/2009 19/03/2009 20/03/2009 21/03/2009 22/03/2009 23/03/2009 24/03/200917/03/2009

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10:1

514

:00

17:4

521

:30

1:15

5:00

8:45

12:3

016

:15

20:0

023

:45

3:30

7:15

11:0

014

:45

18:3

022

:15

2:00

5:45

9:30

13:1

517

:00

20:4

50:

304:

158:

0011

:45

15:3

019

:15

23:0

02:

456:

3010

:15

14:0

017

:45

21:3

01:

155:

008:

4512

:30

16:1

520

:00

23:4

53:

307:

1511

:00

14:4

518

:30

22:1

52:

005:

459:

30

Q1(VAr)Q2(VAr)Q3(VAr)

18/03/2009 19/03/2009 20/03/2009 21/03/2009 22/03/2009 23/03/2009 24/03/200917/03/2009

8

3.5 FACTOR DE POTENCIA

0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

1

10:1

514

:00

17:4

5

21:3

01:

155:

00

8:45

12:3

016

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20:0

023

:45

3:30

7:15

11:0

0

14:4

5

18:3

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:15

2:00

5:45

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13:1

5

17:0

0

20:4

50:

30

4:15

8:00

11:4

5

15:3

0

19:1

523

:00

2:45

6:30

10:1

514

:00

17:4

521

:30

1:15

5:00

8:45

12:3

016

:15

20:0

0

23:4

5

3:30

7:15

11:0

0

14:4

5

18:3

022

:15

2:00

5:45

9:30

f.d.p1f.d.p2f.d.p3

18/03/2009 19/03/2009 20/03/2009 21/03/2009 22/03/2009 23/03/2009 24/03/200917/03/2009

Anexo II: Buenas Prácticas en el Uso de la Energía

ÍNDICE

1 INTRODUCCIÓN ............................................................................................................... 1

2 BUENAS PRÁCTICAS...................................................................................................... 2

2.1 Alumbrado ......................................................................................................... 2

2.2 Equipos informáticos ....................................................................................... 4

2.3 Calefacción, acondicionamiento de aire y ventilación.................................. 7

2.4 Sistemas de ahorro de agua ............................................................................ 9

1

1 INTRODUCCIÓN

Siempre es interesante para una institución reducir sus costes. En el caso particular de los costes energéticos, este interés está muy relacionado con la disponibilidad de los recursos energéticos convencionales, que son los que más se utilizan en la actualidad y, previsiblemente, en el medio plazo.

En la actualidad, además de criterios económicos evidentes (los costes directos de la energía eléctrica y los combustibles), se van incorporando evaluaciones más globales (costes-beneficios), que incluyen aspectos medioambientales, particularmente las emisiones de gases de efecto invernadero y los cálculos de ciclo de vida de los equipos, en los que la eficiencia energética es un factor muy relevante en la toma de decisiones.

A la hora de mejorar la eficiencia energética de un edificio, el primer enfoque se orienta hacia las buenas prácticas de uso de la energía, porque no implican una inversión grande sino la reorganización del consumo energético con unos procedimientos rutinarios al alcance de todo el mundo.

El espíritu del presente documento se orienta a esta primera etapa del camino de la eficiencia energética que, como se ha dicho más arriba, puede producir importantes ahorros energéticos y económicos con una inversión nula o muy pequeña y que no requiere un conocimiento profundo de las tecnologías energéticas ni tiene consecuencias en la actividad normal ni de los niveles de confort de los trabajadores o usuarios de las instalaciones. La observación de unas buenas prácticas energéticas produce el beneficio adicional de la mayor durabilidad, fiabilidad y disponibilidad de los equipos consumidores de energía.

La utilización de las mejores prácticas energéticas para promocionar la eficiencia energética tiene como fundamento que los organismos conceden más credibilidad a la experiencia de empresa que a estudios teóricos contrastados.

Por eso, la recopilación de las mejores prácticas energéticas, su análisis y la presentación organizada y documentada tiene un mayor efecto divulgador.

Un análisis posterior profundizaría el estudio buscando mejoras energéticas que supondrían un ahorro energético y económico; estas mejoras deben estudiarse más detenidamente, pues implican una inversión más importante y requieren un análisis de rentabilidad preciso.

Finalmente, en algunas ocasiones se pueden alcanzar ahorros energéticos importantes aplicando una medida que supone una innovación tecnológica en el proceso. En este caso, la implantación de la mejora tiene un componente de riesgo elevado y debe analizarse con profundidad antes de llevarla a cabo.

2

2 BUENAS PRÁCTICAS

2.1 ALUMBRADO

Los sistemas de iluminación de empresas y edificios se suele dejar en manos de los instaladores - mantenedores de los sistemas eléctricos. En la mayoría de los casos la eficiencia energética no supone una prioridad para el instalador, ya que habitualmente tampoco lo es para el usuario final. Por tanto es habitual que exista margen de mejora de la eficiencia energética de estos sistemas. Con una dedicación propia no excesiva, pueden detectarse algunas mejoras, sin inversión, relacionadas con la gestión del alumbrado, la planificación y el mantenimiento (resultados inmediatos).

En este aspecto hay que resaltar la gran importancia que puede tener una campaña de concienciación, ya que se estima que es posible ahorrar en gastos de iluminación hasta un 15 % simplemente con un adecuado comportamiento del personal.

¿Se han revisado recientemente los niveles de iluminación en las zonas donde se trabaja?

¿Qué hacer? ¿Por qué?

Examinar los niveles de iluminación en

todas las zonas de trabajo, implicando al

personal en esa tarea. En zonas no

importantes reduzca la iluminación. Para

ello:

Suprima alguna lámpara

fluorescente en las luminarias

multitubo.

Suprima los puntos de luz

superfluos.

Sustituya luminarias.

Anime al personal para que apague

las luces innecesarias fuera de las

horas de trabajo.

Para trabajos específicos disponga

de alumbrado localizado. Las

Es corriente que las zonas no críticas,

como pasillos, estén iluminadas

excesivamente. También en las zonas

más exigentes y, por tanto, más

intensamente iluminadas (labores de

precisión y diseño), suele mantenerse

todo el alumbrado encendido durante las

labores de limpieza y vigilancia.

Cuando el diseño del alumbrado implica

un nivel excesivo en muchas zonas, debe

reducirse el nivel general y reforzar

solamente las zonas que realmente lo

requieran.

3

lámparas de mesa son muy

adecuadas para ello.

4

¿Se limpian y mantienen los sistemas de alumbrado?


Al menos una vez al año deben limpiarse

las luminarias. También en caso de obras

y reformas que produzcan polvo.

La suciedad en lámparas, difusores y

luminarias reducen considerablemente la

luz emitida. Para alcanzar el mismo nivel

en el puesto de trabajo hay que encender

más puntos de luz y consumir más

energía.

¿Se mantienen alumbrados locales vacíos y sin trabajo?


Mentalizar al personal de limpieza y

seguridad.

La última persona que abandone el local

debe apagar la luz.

El coste incurrido en alumbrar locales

vacíos puede ser significativo.

¿El personal identifica los interruptores que controlan la luz?


Los interruptores deben disponer de

rótulos explicativos y que los identifiquen.

Los cuadros de luces centralizados sin

rótulos inducen al personal a conectar

todas las luces al desconocer el

interruptor correspondiente.

2.2 EQUIPOS INFORMÁTICOS

En general no hay una conciencia del consumo real que supone el funcionamiento de los equipos informáticos, por lo que se tiende a dejarlos encendidos en todo momento, para los descansos de media mañana, para ir a comer por la tarde, etc.

5

A continuación se ofrecen unas pautas de buenas prácticas de los equipos informáticos:

6

¿Se mantienen encendidos los equipos informáticos durante todo el tiempo?


Apagar los equipos informáticos siempre

que no vayamos a utilizarlos en un

período de tiempo de media hora o más.

En caso de no utilizarlos en un período

inferior, apagar la pantalla, ya que es la

parte del ordenador que más energía

consume.

Programar el apagado de forma

automática de la pantalla cuando el

tiempo de inactividad supera los diez

minutos.

Normalmente, tendemos a dejar

encendido el ordenador por comodidad, o

descuido. Teniendo en cuenta estos

consejos, podemos disminuir nuestro

consumo energético.

¿Pasan las fotocopiadoras a estado “Stand By” cuando no se usan en períodos largos?


Poner las fotocopiadoras en modo “Stand

By” si no se van a usar en un período de

tiempo largo.

El modo “Stand By” reduce la potencia

sin apagar la fotocopiadora.

¿Ha comprobado si el aire acondicionado de las salas de ordenadores se mantiene a la temperatura correcta?


Compruebe que la temperatura de las

salas de ordenadores se mantiene en

Muchas salas de ordenadores mantienen

temperaturas demasiado bajas

7

torno a 25 ºC.

Antes de hacer algún ajuste compruebe

las exigencias exactas del sistema.

suponiendo un coste energético

innecesario, dado que pueden trabajar

sin desgaste hasta los 25 ºC.

Generalmente, es más importante

mantener una temperatura estable que

una temperatura baja.

Comprar ordenadores y equipos ofimáticos que sean eficientes energéticamente


Asegúrese de incluir siempre la eficiencia

energética en las especificaciones de

compra de equipos nuevos.

Según el fabricante y el modelo se

pueden encontrar equipos que consuman

mucha menos energía. La mayoría de los

equipos tienen también la opción de

funcionamiento en “Stand-By” cuando no

están en uso.

2.3 CALEFACCIÓN, ACONDICIONAMIENTO DE AIRE Y VENTILACIÓN

Los gastos de calefacción, acondicionamiento de aire y ventilación representan una importante proporción del dinero que las empresas gastan en energía.

La calefacción puede llegar a representar una parte muy importante de la energía consumida dependiendo del tipo de energía utilizada, y para ello se establecen una serie de consejos.

¿Ha verificado si su edificio se calienta a más 21ºC?


Comprobar los termostatos.

Plantee los niveles de calefacción en las

reuniones.

Hay que tener en cuenta que el nivel

recomendado se sitúa entre 20 y 21ºC en

función del tipo de actividad que se

desempeñe.

8

Colocar carteles con mensajes para

sensibilizar al personal.

¿Ha considerado reducir el nivel de calefacción en ciertas zonas?


Reducir el termostato en las zonas que

no necesiten de un nivel de calefacción

alto, como:

Talleres: 16ºC

Almacenes: 12ºC

Anular los radiadores situados en

pasillos, escaleras, etc.

Zonas como almacenes, pasillos o donde

se hacen trabajos físicos necesitan de

menos calefacción.

¿Están los termostatos y sensores de temperatura colocados en lugares correctos?


Comprobar que los termostatos están

colocados en zonas libres lejos de

ventanas, fuentes de calor o corrientes.

Debe colocarlos de forma que logren una

temperatura razonable en la zona que

regulan.

Si se coloca el termostato en un lugar frío

o con corriente, el resultado será el

sobrecalentamiento. En cambio, si está

cerca de una fuente de calor, el resultado

será el bajo calentamiento.

¿Están sus temporizadores de calefacción/ventilación programados para los ciclos de ocupación?


9

Comprobar periódicamente el ajuste de

los temporizadores asegurándose de que

indican la hora y días correctos y de que

el tiempo de ajuste corresponde al tiempo

de ocupación. Comprobar que la

calefacción y ventilación se apagan

cuando el edificio está vacío.

Se ahorra dinero si se ajustan los

períodos de precalentamiento a las

condiciones climáticas. El calor

almacenado en los radiadores y en el

resto del edificio es a menudo suficiente

para permitir apagar la calefacción antes

acabar el horario de ocupación.l bajo

calentamiento.

¿Comprueba regularmente si se usan sin autorización calentadores eléctricos portátiles?


Si el personal utiliza regularmente

calentadores portátiles, investigue la

situación de la calefacción en esa zona y,

en su caso, sustitúyalos por alfombrillas

calefactoras.

El uso de calentadores eléctricos

portátiles resulta muy caro, ya que

generalmente no tienen temporizadores

ni termostatos y, con frecuencia, se dejan

encendidos continuamente.

2.4 SISTEMAS DE AHORRO DE AGUA

El ahorro en el consumo de agua no sólo beneficia la reducción de coste sino que reporta indudables beneficios medioambientales por cuanto se trata de un bien escaso en nuestro país. Los sistemas para la gestión eficaz del agua aportan ahorro no solo por el menor consumo de agua, sino también por el menor consumo de combustible para su calentamiento, al haber menos agua que calentar.

Las tecnologías de ahorro de agua aplicables en una empresa deben tener como objetivo principal el ahorro sin disminuir, en ningún caso, la calidad del servicio que se presta al usuario.

¿Se utilizan sistemas de ahorro de agua?


Instalar sistemas de ahorro de agua Estos sistemas le permitirán ahorrar una

10

como:

Perlizador/aireador para lavabos.

Sistemas de doble descarga para

WCs.

parte importante del consumo de agua.

Anexo III: Reportaje Fotográfico

ÍNDICE

1 RESUMEN FOTOGRÁFICO.............................................................................................. 1

1.1 Fotos generales ................................................................................................ 1

1.2 Instalación eléctrica.......................................................................................... 1

1.3 Instalación climatización.................................................................................. 2

1.4 Instalación iluminación .................................................................................... 3

1

1 RESUMEN FOTOGRÁFICO

1.1 FOTOS GENERALES

Figura 1: Edificio del Colegio de la Residencia Sagrado Corazón.

Figura 2: Edificio Residencia Sagrado Corazón.

1.2 INSTALACIÓN ELÉCTRICA

Figura 3: Tomas generales de los edificios.

Figura 4: Medición con analizador de redes.

Figura 5: Medición del analizador de redes.

Figura 6: Grupo electrógeno.

2

1.3 INSTALACIÓN CLIMATIZACIÓN

Figura 7: Generadores de calor.

Figura 8: Depósito de acumulación.

Figura 9: Intercambiador.

Figura 10: Vaso de expansión.

Figura 11: Bombas del circuito de calefacción.

Figura 12: Radiador en pasillo.

3

1.4 INSTALACIÓN ILUMINACIÓN

Figura 13: Luminaria estancas.

Figura 14: Luminaria de aluminio reflectante con óptica especular.

Figura 15: Lámpara incandescente.

Figura 16: Iluminación exterior.

Figura 17: Iluminación en habitaciones.

Figura 18: aplique en el hall de entrada.

4

Figura 19: Lámpara de bajo consumo.

Figura 20: Iluminación en pasillo.

Anexo IV: Características Técnicas de los Equipos de Medida

ÍNDICE

1 ANALIZADOR DE REDES C.A. 8834............................................................................... 1

1.1 Características de las entradas ....................................................................... 1

1.2 Características generales ................................................................................ 1

1.3 Características funcionales ............................................................................. 2

2 ANALIZADOR DE HUMOS TESTO 300-M....................................................................... 2

2.1 Características Técnicas.................................................................................. 2

3 MEDIDOR DE CAUDAL FLEXIM FLEXUS ADM 6725 .................................................... 4


4 TERMOHIGRÓMETRO TESTO 635 ................................................................................. 5

4.1 Características generales ................................................................................ 5

4.2 Rangos de medición y exactitudes ................................................................. 5

5 LUXÓMETRO TESTO 545 ................................................................................................ 6

6 PINZAS AMPERIMÉTRICAS CM 625............................................................................... 6


7 CÁMARA TERMOGRÁFICA FLIR T360........................................................................... 7


8 TERMOFLUJÓMETRO ALMEMO 2690 ........................................................................... 7


1 ANALIZADOR DE REDES C.A. 8834

1.1 CARACTERÍSTICAS DE LAS ENTRADAS

• Tensiones: fase - fase: 600 V TRMS

• Fase - neutro: 480 V TRMS

• Corrientes: según captadores

• Pinza MN: 2 A... 240 A

• Pinza C: 3 A... 1.200 A

• AmpFLEX 10 A... 3.000 A

• PAC 10 A... 1 000 A AC

• 10 A... 1 400 A DC

1.2 CARACTERÍSTICAS GENERALES

• Alimentación: Red: 110 V y 230 V

• Batería recargable NiMH (9,6 V)

• Autonomía 10 horas

• Temperatura de servicio: 0°C... 50°C

• Temperatura de almacenamiento: - 40°C... 70°C

• Norma: EN IEC 61010, 1 000 V cat. III,

• Grado de contaminación 2

• Entradas y salidas doble

• Aislamiento respecto a la tierra

• Dimensiones (l x H x P): 180 x 240 x 55

• Peso: 1,5 kg con batería

• Gama en frecuencias: 10-70 Hz

• Exactitud tensión: ± 0,5 % + 0,5 V

• Corriente: ± 0,5 % + 0,2 A

• Potencia: ± 1 % + 20 pts

• Factor de potencia: ± 0,01

• Frecuencia: ± 0,01 Hz

• THD (distorsión armónicos): ± 1 % L ± 2 puntos

• Energía: ± 1 % L ± 20 puntos

• Frecuencia de muestreo: 12,8 kHz / vía a 50 Hz

2

1.3 CARACTERÍSTICAS FUNCIONALES

• Funciones C.A 8334

• Visualización LCD color 320 x 240

• Memorias 2 Mo; 4 Mo

• Batería 17 Wh; 35 Wh

• Armónicos Sí; Sí + modo experto

• Guardar Sí (restringido); Sí

• Alarmas Sí; Sí

• Transitorios No; Sí

• Red AC+DC

• Salida digital RS 232

2 ANALIZADOR DE HUMOS TESTO 300-M

2.1 CARACTERÍSTICAS TÉCNICAS

2.1.1 Medición de Temperatura • Rango: -40 a +1.200ºC

• Exactitud: ±0.5ºC (0 a 99.9ºC).

• ±0.5% del v.m. (des e +100ºC)

• Resolución: 0.1 / 1ºC (desde +1.000ºC)

• Sesor: Termopar, tipo K (NiCr-Ni)

2.1.2 Medición de Presión • Rango: ±80 mbar

• Resolución: 0.01 mbar absoluta

• Exactitud: ±0.03 mbar (hasta 3.00 mbar)

• ±1.5% del v.m. (>3.00mbar)

• Sobrepresión max: 1 bar.

2.1.3 Medición de Tiro • Rango: ±2mbar

• Resolución: 0.001mbar

• Exactitud: ±0.03mbar (hasta 3.00 mbar)

• ±1.5% del v.m. (>3.00mbar)

3

2.1.4 Medición de CO2 • Rango de visualización: Oa CO2 max.

• Exacitud: ±0.2 vol.%

• Resolución: 0.01vol%

• Medición: Cálculo digital a partir de O2

• Tiempo de respuesta t90: <20s.

2.1.5 Medición de CO (con compensación H2) • Rango: 0 a 8.000 ppm

• Exactitud: ±20 ppm (a 400ppm)

• ±5% del v.m. (a 2.000 ppm)

• ±10% del v.m. (a 8.000 ppm)


2.1.6 Medición de CO ambiente (sonda CO) • Rango: 0 a 500 ppm

• Exactitud: ±5 ppm (a 100ppm)

• ±5% (a 500 ppm)

• Tiempo de respuesta t90: Aprox. 30s.

2.1.7 Rendimiento • Rango: 0 a 120.0%

• Resolución: 0.1%

2.1.8 Pérdida de Humos • Rango: 0a 99.9%

• Resolución: 0.1%

2.1.9 Medición de O2 • Rango: 0a 21 vol.%

• Exactitud: ±0.2 vol. % absoluta

• Resolución: 0.1 vol. %

• Procedimiento med. Célula medición electroquímica.

• Tiempo de respuesta t90: <20s.Medición de NO (opción ampliable)

• Rango: 0 a 3.000 ppm

• Exactitud: ±5 ppm (a 100 ppm)

• Resolución: 1 ppm

4

• Procedimiento med. Célula medición electroquímica.


2.1.10 Medición Δp • Rango: ±80 mbar

• Resolución: 0.01 mbar absoluta

• Exactitud: ±0.03 mbar (hasta 3.00 mbar)

• ±1.5% del v.m. (>3.00mbar)

2.1.11 Datos Generales • Temp. Ambiente: +4 a +45ºC

• Visualización: 128x100 pixel visualización gráfica

• Alimentación: Conexión a red, baterías o baterías recambiables.

• Peso: 700gr.

• Dimensiones: 250x85x65mm

• Temp. Transporte / almacenamiento: -20 a +50ºC

3 MEDIDOR DE CAUDAL FLEXIM FLEXUS ADM 6725


3.1.1 Medición • Principio de medición: correlación de diferencia de tiempo de tránsito de

ultrasonidos

• Velocidad de flujo: (0,01 ... 25)m/s

• Resolución: 0,025cm/s

• Repetibilidad: 0,15% de la lectura ± 0,01m/s

• Exactitud: (para perfil de flujo completamente desarrollado y con simetría rotacional)

• - Caudal volumétrico: ± 1%... 3% de la lectura ± 0,01m/s según aplicación ± 0,5% de la lectura ± 0,01m/s con calibración de proceso

• - Velocidad de trayectoria: ± 0,5% de la lectura ± 0,01m/s

• Fluidos medibles: todos los líquidos conductores del sonido con un componente gaseoso o en partículas sólidas <10% del volumen

3.1.2 Electrónica Envoltura

• - Peso: aprox. 3,9 kg

• - Gr. de protección: IP54 según EN60529

5

• - Material: aluminio, recubrim. de polvo

• - Dimensiones: (270 x 100 x 180)mm (AxHxP) sin mango

• Canales de medida: 2

• Protección para atmósferas explosivas en zona 2

• Alimentación: acumulador (6V/4Ah) o alimentación de red (100-240)V CA

• Operación con batería: >10h

• Pantalla: 2 x 16 caracteres, matriz de puntos, iluminación de fondo

• Temp. de operación: -10°C ... 60°C

• Consumo de potencia: <15W

• Amortig. de la señal: (0 ... 100)s, ajustable

• Ciclo de medida: (100 ... 1000)Hz (1 canal)

• Tiempo de respuesta: 1s (1 canal), 70ms opc.

3.1.3 Funciones de medición • Cantidades de medida: caudal volumétrico y másico, velocidad de flujo, caudal

energético (sólo si el dispositivo está equipado con entradas de temperatura).

• Totalizadores: volumen, masa, calor (opc.)

• Funciones de cálculo: media, diferencia, suma

• Idiomas de operación: danés, alemán, inglés, francés, holandés, noruego, polaco, español

3.1.4 Registrador de datos • Valores registrables: todas las magnitudes de medida y los totalizadores

• Capacidad: >100000 valores de medición

4 TERMOHIGRÓMETRO TESTO 635

4.1 CARACTERÍSTICAS GENERALES

• Temperatura de funcionamiento: -20…+50 ºC

• Temperatura almacenamiento: -30…+70 ºC

• Intervalo de medición: 2/s

4.2 RANGOS DE MEDICIÓN Y EXACTITUDES

• Temperatura:

• Rango medición temperatura: -200…+1.370 ºC (Tipo K)

• Exactitud: ±0,3 ºC (-60,0…+60,0 ºC)

• Rango medición temperatura: -200…+400 ºC (Tipo T)

6

• Exactitud: ±0,5 % del v.m. (resto rango)

• Rango medición temperatura: -328…+2.498 ºF (Tipo K)

• Exactitud: ±0,6 ºF (-76,0…+140,0 ºF)

• Rango medición temperatura: -328…+752 ºF (Tipo T)

• Exactitud: ±0,5 % del v.m. (resto rango)

• Humedad relativa:

• Rango medición humedad relativa: 0…+100 % HR

• Presión:

• Rango medición presión: 0…+2.000 hPa

5 LUXÓMETRO TESTO 545

• Sensor: fotodiodo silicona

• Rango de medición: de 0 a 100.000 lx

• Exactitud (Según DIN 5032, Parte 6)

• f1 = 8 %

• f1 = V (λ) adaptación

• f2 = 5 %

• f2 = coseno (α)

• Temperatura funcionamiento: 0 a +50 ºC

• Temperatura almacenamiento: -20 a +70 ºC

6 PINZAS AMPERIMÉTRICAS CM 625


6.1.1 Rango • Corriente AC: 400A con resolución de 0,1A

• Tensión de AC: 0-400V con resolución de 0,1V

• Resistencia: 0-400 ohms

• Continuidad: ≥30 ohms

6.1.2 Precisión máxima: • Corriente AC: 1,8%

• Tensión de AC: 1,2%

• Resistencia: 1%

7

• Continuidad: ≥30 ohms

7 CÁMARA TERMOGRÁFICA FLIR T360


• Campo de visión: 25º x 18,75º

• Resolución espacial (IFOV): 1,36 mrad

• Sensibilidad térmica (a 30 ºC): 70 mK

• Frecuencia de imagen: 9 Hz

• Distancia mínima de enfoque: 0,4 m

• Enfoque: manual/autofocus

• Detector: matriz de plano focal (FPA), microbolómetro no refrigerado

• Resolución: 320 x 240 px

• Pantalla: táctil integrada de 3,5 ‘’

• Rango de temperaturas: -20 ºC a 120 ºC

• Precisión: +- 2 ºC o +- 2 %

8 TERMOFLUJÓMETRO ALMEMO 2690


• La medición de las entradas: 5 ALMEMO ® tomas de entrada, electr. CALOR., con semiconductores de relé (50 V).

• Canales 5 Chann primaria. Máximos de 19 Chann adicionales. para sensores y doble Chann función. (por ejemplo, los valores diferenciales).

• Convertidor A / D Delta-sigma de 24 bits, 50 medidas.

• Sensor de suministro de energía de batería 6 / 9 / 12 V, máximo 100 mA Adaptador de alimentación de 12 V, máximo 100 mA.

• 2 tomas de salida para todos módulos (analógico, datos, activación, relé cables, memoria etc).

• Equipo estándar Display Graphics, 128x128 píxeles, 16 líneas Iluminación, 5 LEDs blancos, 3 niveles

• Teclado táctil 9 teclas de silicona (4 soft-keys).

• Memoria de 512 KB EEPROM (100.000 medidas. Valores).

• Fecha y hora del día en tiempo real de reloj, con el buffer de la batería Fuente de alimentación: 3 batería alcalina AA BATT. BATT o recargables.

8

• ZA2690NA1 adaptador de alimentación, 230 V AC a 12 V DC, 600 mA, aislada eléctricamente. DC adaptador de cable, aislados eléctricamente ZA2690-Reino Unido, 10 a 30 V, 0,25 A

Anexo V: Mediciones Realizadas

ÍNDICE

1 CONDICIONES TERMOHIGROMÉTRICAS ..................................................................... 1

2 MEDICIÓN CON EQUIPO KIMO KH- 100 ........................................................................ 2

3 VALOR DE EFICIENCIA ENERGÉTICA DE LA INSTALACIÓN ..................................... 4

4 MEDIDAS ELÉCTRICAS PUNTUALES............................................................................ 5

1

1 CONDICIONES TERMOHIGROMÉTRICAS

Durante la visita, se realizaron numerosas medidas de los niveles de temperatura y humedad relativa en distintos puntos del edificio. En las siguientes tablas se recogen estas mediciones.

Tabla 2: Plantas Baja del Edificio Residencia

Zona Tª HR Hall de entrada 22,3 22,0 Aseos Recepción 22,7 22,7 Pasillo aseo 21,6 24,5 Psicología 24,5 24,4 Aula 22,0 26,1 Aseos 23,1 23,2 Almacén 22,9 24,5 Comedor 23,5 24,4 Pasillo 22,9 22,6 Habitaciónes 22,0 20,2 Pasillos a habitaciones 22,0 27,0 Sala de estar 24,7 21,8 Enfermera 22,4 26,6 Sala de reunión 21,9 25,0 Cocina 23,6 22,5 Taller 25,0 24,2 Gimnasio 22,1 23,7 Salón multiusos 24,4 24,5

Tabla 3: Planta Baja del Edificio Colegio

Zona Tª HR Aula 23,5 21,9 Aseos 22,1 25,9 Sala Fisio 24,0 19,0 Dpto. orientación 23,0 24,0 Aseos 22,6 25,3 Dirección 22,5 21,0 Salón 22,8 24,4

2

Tabla 4: Planta Primera del Edificio Residencia

Zona Tª HR Habitaciones Oeste 25,5 23,1 Habitaciones Este 25,5 17,4 Comedor 25,0 27,2 Capilla 33,8 25,1 Sala de estar 25,0 23,5 Almacén 24,4 35,5 Aseos 24,9 24,1 Pasillos 22,0 23,6

Tabla 5: Planta Primera del Edificio Colegio

Zona Tª HR Aula 22,0 25,8 Despacho 22,7 24,3 Sala de profesores 25,4 23,0 Biblioteca 24,9 27,1 Aseos 24,9 23,4 Escaleras 22,0 23,5

2 MEDICIÓN CON EQUIPO KIMO KH- 100

Durante la visita al edificio se dejó instalado un equipo KIMO KH-100, que estuvo registrando la Tª, HR y lux de la sala de ocio durante aproximadamente 3 días.

Los resultados registrados nos indican que la iluminación de la sala de ocio se inicia a las 08:00 h y se apaga a las 22:00 h aproximadamente, aunque realmente el tiempo de encendido de la iluminación no se puede saber con certeza, ya que se aprovecha la iluminación natural. El nivel de iluminación es de 260 lx aproximadamente, valor idóneo para este tipo de instalaciones (sala de ocio), pero tenemos que tener en cuenta que la ubicación del equipo de medición (por razones de seguridad) no fue la óptima deseada. Por lo cual no se pudo percibir la totalidad de la iluminación existente en la zona.

Por lo tanto, podemos concluir, que la medida realizada posteriormente con un luxómetro TESTO 545, y que observa en el punto 2. Valor de Eficiencia Energética de la Instalación, es la correcta.

La humedad relativa se mantiene entorno a un 37 %, que es algo bajo para las condiciones óptimas. Respecto a la temperatura de la planta, se observa que se

3

mantiene constante en su ciclo, teniendo unos valores aproximados de 19,5 ºC durante el periodo nocturno cuando la calefacción se mantiene apagada, y de 23,5 ºC durante el periodo de trabajo del personal, cuando la calefacción se mantiene encendida.

Podemos decir, que los niveles tomados por el equipo de medición son idóneos.

0

5

10

15

20

25

30

35

40

18:0

5

19:5

0

21:3

5

23:2

0

1:05

2:50

4:35

6:20

8:05

9:50

11:3

5

13:2

0

15:0

5

16:5

0

18:3

5

20:2

0

22:0

5

23:5

0

1:35

3:20

5:05

6:50

8:35

10:2

0

12:0

5

13:5

0

15:3

5

17:2

0

19:0

5

20:5

0

22:3

5

0:20

2:05

3:50

5:35

7:20

9:05

10:5

0

12:3

5

14:2

0

16:0

5

17:5

0

0

50

100

150

200

250

300Temperatura (ºC) Humedad Relativa (%) Iluminación (lx)

14/04/2009 15/04/2009 16/04/2009 17/04/2009

ºC / % lx

Figura 21: Medidas de iluminación, Tª y HR en el planta 3 del edificio.

4

3 VALOR DE EFICIENCIA ENERGÉTICA DE LA INSTALACIÓN

En las siguientes tablas se recogen los datos correspondientes al VEEI (Valor de eficiencia energética en iluminación).


Zona Pot (W) Iluminancia

media horizontal

(lux)

Iluminancia media mínima recomendada

(lux)

Desviación respecto a la recomendada

(lux) m2 VEEI VEEI

límiteDesviación respecto a VEEI límite

Hall de entrada 292,80 210 200 10 154 0,90 4,5 -3,60 Aseos Recepción 60,00 140 150 -10 4 10,99 4,5 6,49 Pasillo aseo 220,00 120 100 20 25 7,33 4,5 2,83 Psicología 172,80 440 500 -60 12 3,27 4,5 -1,23 Aula 172,80 470 300 170 13 2,83 6,0 -3,17 Aseos 283,20 130 150 -20 13 17,15 4,5 12,65 Almacén 86,40 100 100 0 28 3,09 5,0 -1,91 Comedor 691,20 400 200 200 76 2,27 4,5 -2,23 Pasillo 1.680,00 125 150 -25 110 12,22 4,5 7,72 Habitaciones 1.555,20 260 200 60 178 3,36 4,5 -1,14 Pasillos a habitaciones 480,00 110 100 10 38 11,54 4,5 7,04 Sala de estar 518,40 368 200 168 38 3,75 4,5 -0,75 Enfermera 345,60 530 500 30 31 2,10 4,0 -1,90 Sala de reunión 259,20 380 200 180 33 2,10 4,5 -2,40 Cocina 259,20 295 500 -205 47 1,85 5,0 -3,15 Taller 1.036,80 895 500 395 72 1,61 4,0 -2,39 Gimnasio 864,00 440 300 140 98 2,00 5,0 -3,00 Salón multiusos 1.382,40 360 200 160 117 3,28 4,5 -1,22



media horizontal

(lux)


(lux)


(lux) m2 VEEI VEEI

límite Desviación respecto a VEEI límite

Aula 835,20 465 300 165 39 4,59 6,0 -1,41 Aseos 220,80 125 150 -25 27 6,45 4,5 1,95

Sala Fisio 556,80 435 500 -65 34 3,79 4,5 -0,71 Dpto. orientación 278,40 450 500 -50 16 3,89 4,5 -0,61

Aseos 120,00 120 150 -30 8 12,82 4,5 8,32 Dirección 417,60 480 500 -20 21 4,24 4,5 -0,26

Salón 1.113,60 385 200 185 88 3,29 4,5 -1,21

5

Tabla 8: Planta Primera del Edificio Residencia


media horizontal

(lux)


(lux)


(lux) m2 VEEI VEEI


Habitaciones 5.011,20 315 200 115 392 4,06 4,5 -0,44 Despacho 129,60 395 500 -105 15 2,19 4,5 -2,31

Sala de reuniones 172,80 360 200 160 23 2,07 4,5 -2,43 Sala de estar 2.250,00 355 200 155 143 4,45 4,5 -0,05

Aseos 819,95 163 150 13 115 4,39 4,5 -0,11 Pasillos 925,75 145 100 45 223 2,86 4,5 -1,64

Tabla 9: Planta Primera del Edificio Colegio


media horizontal

(lux)


(lux)


(lux) m2 VEEI VEEI


Aula 835,20 395 300 95 41 5,13 6,0 -0,87 Despacho 278,40 385 500 -115 135 0,53 4,5 -3,97

Sala de profesores 696,00 355 200 155 136 1,44 4,5 -3,06 Biblioteca 556,80 335 200 135 137 1,21 4,5 -3,29

Aseos 417,60 110 150 -40 140 2,71 4,5 -1,79 Escaleras 146,40 80 150 -70 141 1,30 4,5 -3,20

4 MEDIDAS ELÉCTRICAS PUNTUALES

Residencia Colegio I1 51,4 A I1 17,8 A I2 19,5 A I2 13,3 A I3 46,2 A I3 21,9 A

Batería de Condensadores Alumbrado I1 20,7 A I1 18,2 A I2 16,1 A I2 9,9 A I3 15,3 A I3 3,2 A

Anexo VI: Estudio Termográfico del Edificio

ÍNDICE

1 INTRODUCCIÓN ............................................................................................................... 1

2 OBJETO ............................................................................................................................ 2

3 ALCANCE ......................................................................................................................... 2

4 EQUIPO DE TRABAJO..................................................................................................... 2

5 EQUIPOS UTILIZADOS .................................................................................................... 2

6 GLOSARIO DE TÉRMINOS UTILIZADOS EN EL ESTUDIO........................................... 2

7 FICHA TÉCNICA ............................................................................................................... 4

7.1 Condiciones ambientales................................................................................ 4

7.2 Climatología ...................................................................................................... 4

7.3 Metodología de trabajo..................................................................................... 4

7.4 Análisis termográfico ....................................................................................... 5

7.4.1 Exterior - Residencia............................................................................... 5

7.4.2 Interior-Residencia .................................................................................. 9

7.4.3 Exterior - Colegio .................................................................................. 13

7.4.4 Interior-Colegio...................................................................................... 16

7.4.5 Sala de Calderas................................................................................... 20

7.5 Colección de otros termogramas.................................................................. 22

7.5.1 Exterior - Residencia............................................................................. 22

7.5.2 Exterior - Colegio .................................................................................. 24

7.5.3 Interior-Residencia ................................................................................ 26

7.5.4 Sala de Calderas................................................................................... 28

3

7.5.5 Interior-Colegio...................................................................................... 29

7.6 Comentarios .................................................................................................... 31

1

1 INTRODUCCIÓN

La termografía infrarroja capta la radiación que emiten los cuerpos por el hecho de estar por encima del cero absoluto de temperaturas, siendo innecesario el contacto físico con el elemento a medir y la estabilización de temperaturas. De esta forma las medidas son rápidas, precisas y fiables.

En su aplicación en la ingeniería estructural, la termografía se utiliza para estudiar las variaciones de temperatura en las superficies de una estructura. Las variaciones de resistencia térmica de la estructura pueden, en algunas circunstancias, producir cambios de temperatura en sus superficies. Las filtraciones de aire frío (o caliente) a través de la estructura también afectan a las temperaturas superficiales.

Esto indica que los defectos de aislamiento, los saltos térmicos y las filtraciones de aire en los componentes estructurales de un edificio pueden ser localizados e investigados. La termografía en sí misma no muestra directamente la resistencia térmica ni la hermeticidad de la estructura. Si se precisa la cuantificación de estos valores, también habrá que tomar otras mediciones. El análisis termográfico de edificios se basa en algunos requisitos previos de condiciones de temperatura y presión en la estructura.

Algunas de las aplicaciones de la termografía infrarroja son:

• Localización de fugas en tuberías y conducciones (incluso bajo suelo o paredes).

• Control de calidad de suelo radiante.

• Detección de defectos de construcción: pérdidas térmicas, humedades y fugas de aire.

• Inspección de los procedimientos de secado.

• Visualización de pérdidas energéticas hacia el exterior del edificio y de emisiones acústicas hacia el interior.

• Planes de reurbanización y garantía de calidad.

• Restauración de edificios: revelado del entramado oculto de la construcción y detección anticipada del desprendimiento del revoque de las paredes.

• Detección de fugas de aire.

• Detección de fugas de agua en tejados de cubierta plana.

• Calefacción, ventilación y aire acondicionado: comprobación del estado de las salidas.

• Protección contra incendios: zonas recalentadas en chimeneas (grietas, fugas y ladrillos sueltos) y riesgo de incendio por excesiva proximidad a zonas de calefacción y sistemas de escape de gases.

2

• Prevención anticipada de enmohecimientos.

Para realizar el presente estudio se ha seguido la base de métodos de infrarrojos. (ISO 6781:1983 modificada y ratificada por AENOR en noviembre -2000).

2 OBJETO

El objeto del informe técnico será fijar las condiciones de detección cualitativa de irregularidades en cerramientos de edificio que se han observado en el transcurso de la inspección, o componentes que presenten anomalías por incrementos o decrementos de temperatura sospechosos, para poder determinar actuaciones correctivas y/o sustitutivas.

3 ALCANCE

El alcance que contempla el presente documento consiste en el estudio e inspección termográfica, para la detección térmica de irregularidades en envolventes, del Colegio “Sagrado Corazón” de León que se ha analizado.

4 EQUIPO DE TRABAJO

El presente estudio ha sido realizado por ingenieros cualificados dotados del más moderno material disponible en el mercado para la realización de estudios termográficos.

5 EQUIPOS UTILIZADOS

• Cámara termográfica FLIR modelo T 360

• Sistema informático de adquisición

• Software de tratamiento

6 GLOSARIO DE TÉRMINOS UTILIZADOS EN EL ESTUDIO

Termografía: Determinación y la representación de distribución de temperatura de la superficie midiendo la densidad radiante infrarroja de una superficie en un cuerpo o elemento.

Imagen térmica: La imagen que se produce por una radiación infrarroja representa la distribución aparente de temperatura sobre una superficie.

3

Termograma: Una imagen térmica, documentada por una fotograma, por una grabación, o soporte digital de datos, o archivo informático.

Condiciones higrotérmicas: Son las condiciones de temperatura seca y humedad relativa que prevalecen en los ambientes exterior e interior.

Humedad relativa: Es la fracción de la presión de saturación que representa la presión parcial del vapor de agua en el espacio o ambiente exterior/ interior del estudio. Unidad %.

Temperatura de ambiente exterior (Tae): Temperatura relativa en el exterior. Unidad ºC.

Temperatura de ambiente interior (Tai): Temperatura relativa en el interior a inspeccionar. Unidad ºC.

Diferencial de temperatura de ambiente (ΔTa): Diferencial de temperaturas ambientales (Tai – Tae) o (Tae-Tai) según régimen. Unidad ºC.

Climatología: Situación climática en el momento del estudio.

Estado del tiempo: Situación ambiental

Régimen de invierno: Condiciones de uso del edificio que prevalecen durante la temporada de calefacción (como mínimo, de diciembre a febrero).

Régimen de verano: Condiciones de uso del edificio que prevalecen durante la temporada de refrigeración (se extiende de junio a septiembre).

Temperatura aparente de radiación (Tr): Temperatura determinada por la medida total radiada, es equivalente a la temperatura de un cuerpo negro que produciría la misma radiación total.

Temperatura de medida (Tm): Temperatura corregida en función de parámetros ambientales y físicos del cuerpo o elemento a medir.

Cerramiento: Elemento constructivo del edificio que lo separa del exterior, ya sea aire, terreno u otros edificios.

Componentes del edificio: Se entienden por componentes del edificio los que aparecen en su envolvente edificatoria como son cerramientos, huecos y puentes térmicos.

Envolvente térmica: Se compone de los cerramientos del edificio que separan los recintos habitables del ambiente exterior y las particiones interiores que separan los recintos habitables de los no habitables que a su vez estén en contacto con el ambiente exterior.

Descripción de problema o sugerencias: Sugerencias presentadas en el momento de la realización de la termografía.

4

Recomendaciones de reparación: Marcación de posibles acciones a realizar tales como reparación o sustitución.

7 FICHA TÉCNICA

7.1 CONDICIONES AMBIENTALES

• Humedad relativa exterior: 44 %

• Humedad relativa interior. 17- 39 %

• Temperatura de ambiente exterior (Tae): 4,9 ºC

• Temperatura de ambiente interior (Tai) 23,8 ºC

• Diferencial de temperatura de ambiente (ΔTa): 18,9 ºC

7.2 CLIMATOLOGÍA

• Hora y Día del estudio interior: Día 16/03/2009: 10:10 – 14:30

• Hora y Día del estudio exterior: Día 17/03/2009: 07:40 – 08:05

• Velocidad del aire: < 2 m/s

• Dirección de viento: noroeste

• Estado del tiempo: estacionario sin lluvia

7.3 METODOLOGÍA DE TRABAJO

El primer día se analizó visualmente el interior del edificio, empezando por la zona de residencia y continuando por la zona de las aulas, buscando posibles puntos críticos para el posterior estudio termográfico.

Seguidamente se realizó un análisis sistemático de todas las estancias, registrando las anomalías detectadas. Al día siguiente, a primera hora de la mañana, se pasó a estudiar el exterior del edificio para finalmente terminar el trabajo registrando todos los posibles puntos críticos del mismo, en sus dos alas (Residencia y Colegio).

5

7.4 ANÁLISIS TERMOGRÁFICO

7.4.1 Exterior - Residencia

Figura 22: Vista parcial de la fachada trasera

Pérdidas de calor a través de los marcos de ventana.

Se observan pérdidas en todos los marcos de las ventanas, por lo que son un foco de pérdida de calor.

Figura 23: Puerta trasera

Pérdidas a través de la unión del marco de la puerta con la fachada.

Se ven diferencias apreciables entre los márgenes exteriores e interiores de la puerta.

Las pérdidas de calor a través de los marcos de ventanas y puertas, se aprecian en todo el perímetro del edificio.

6

Figura 24: Puerta trasera

Pérdidas de calor por el marco de la puerta. También por la parte inferior de la pared, en las uniones con la escalera.

Figura 25: Detalle del rodapié

Pérdidas de calor a través del rodapié de la fachada.

Las zonas bajas de la todo el perímetro de la fachada son un foco de pérdidas.

7

Figura 26: Ventanas de la fachada lateral izquierda

Pérdidas de calor a través del marco de ventana y caja de persianas.

Todas las ventanas son un foco de pérdidas.

Figura 27: Ventanas de la fachada principal

Se ven las pérdidas en las uniones entre el marco de la ventana con la pared.

Las discontinuidades que va formando la fachada, suelen ser también, un foco de pérdidas.

8

Figura 28: Detalle de la fachada Principal

Aunque parte del efecto sobre el marco puede ser debido a un reflejo, los marcos parecen ser un foco de pérdidas en todo el edificio.

De la misma forma en las discontinuidades de fachada se detectan pérdidas de mayor o menor importancia.

Figura 29: Ventanas de la fachada principal

Pérdidas de calor a través de los marcos de ventanas. Esto puede ser debido a un mal sellado entre cristal y marco o con mayor probabilidad a que los marcos carecen de rotura de puente térmico.

9

Figura 30: Vista parcial del rodapié lateral izquierdo

Pérdidas de calor a través de la unión de la fachada con la acera.

Se observan diferencias apreciables entre la parte más alta de la fachada y el rodapié.

7.4.2 Interior-Residencia

Figura 31: Rincón zona baños planta baja

Se observa una anomalía que en principio no se ha podido identificar. Puede ser debido a un reflejo en las baldosas de algún foco de luz o la presencia de un foco de calor al otro lado de la pared. De ser una fuga en un conducto, en este tipo de paredes aparecería el conducto con la fuga más caliente, por lo que a falta de más datos se desecharía esta opción.

10

Figura 32: Detalle de la puerta principal

Detalle de las infiltraciones en la puerta principal.

Se observan las diferencias de temperaturas entre el marco, la pared y la unión de ambos.

Figura 33: Detalle de una ventana (Psicología)

Presencia de infiltraciones en las uniones entre ventana y pared.

11

Figura 34: Ventana de una habitación (Planta Baja)

Infiltraciones a través de la unión del marco de ventana con la propia parel. Esto puede ser producido por cierre defectuoso. El marco de la ventana parece que carece de rotura de puente térmico.

Figura 35: Rincón del salón multiusos

En rincones y discontinuidades se aprecian infiltraciones que pueden dar lugar a condensaciones y focos puntuales de humedades.

12

Figura 36: Detalle del comedor de la Planta Primera

Infiltraciones en todas las discontinuidades de las paredes. Se pueden observar incluso los ladrillos en las paredes por un mal aislamiento de estás.

Figura 37: Rincón de la sala de estar (Planta Primera)

En la imagen se ven infiltraciones en un rincón de la sala de estar.

13

7.4.3 Exterior - Colegio

Figura 38: Rincón de la parte trasera

En la ilustración se aprecia perfectamente las pérdidas de calor en las discontinuidades de la fachada, así como algunos puentes térmicos.

Figura 39: Ventanas de la parte trasera (rincón)

Pérdidas de calor a través de la parte superior de las ventanas.

Este defecto que se repite contínuamente durante el presente estudio puede ser debido tanto a un marco de mala calidad como a pérdidas a través de las cajas de persianas por un mal aislamiento de éstas.

14

Figura 40: Ventana trasera

En la imagen infrarroja se ven las pérdidas entre la ventana y la fachada.

Figura 41: Vista parcial de la fachada (izquierda)

Pérdidas de calor en las uniones y discontinuidades de la fachada. Esto se observa en todo el edificio.

Se observan puentes térmicos por un mal aislamiento.

15

Figura 42: Vista parcial de la fachada principal

El este termograma se observan los puentes térmicos debido a un deficiente aislamiento.

En la parte superior de la puerta existen pérdidas de calor debidas a un mal sellado o un marco deficiente o un coeficiente de transmisión de calor muy alto.

Figura 43: Vista parcial de la fachada (derecha)

Perdidas de calor a través de distintos puentes térmicos en fachada.

16

Figura 44: Puerta de la fachada lateral derecha

Múltiples deficiencias. Pérdidas de calor a través de discontinuidades en fachada especialmente en las uniones provocadas por un aislamiento deficiente. En la puerta se observan pérdidas en su parte superior, provocadas probablemente por un mal sellado entre el marco y la pared o la inexistencia de rotura de puente térmico en el marco de aluminio.

7.4.4 Interior-Colegio

Figura 45: Entrada exterior al colegio

Infiltraciones exteriores a través de la parte inferior de la puerta de acceso al colegio

17

Figura 46: Aula

Infiltraciones a través de las discontinuidades en la pared.

Figura 47: Aula

Presencia de infiltraciones extendidas en la discontinuidad de paredes.

18

Figura 48: Aseo

Infiltraciones a través del rodapié de servicios.

Figura 49: Escaleras

Detalle de las infiltraciones en los rincones de las escaleras.

Se observan las lógicas diferencias de temperaturas debidas a los distintos materiales que aparecen en la imagen.

19

Figura 50: Logopedia

El área fría queda a la derecha del fluorescente.

Posibles humedades en el techo de la primera planta en la habitación de logopedia. También se observan algunas infiltraciones en la unión del techo con paredes, así como el puente térmico provocado por una de las vigas del techo.

Los conductos de calefacción van muy cerca del techo por lo que pierden capacidad de calefactar al irse el aire calentado hacia arriba

Figura 51: Aula planta primera

En la imagen se observa perfectamente los puentes térmicos provocados por las vigas que soportan el techo de la planta primera. De la misma forma se observan infiltraciones en las discontinuidades de la pared y en la unión de esta con el techo.

En esta última planta se ha observado zonas con riesgo de humedad en el techo.

20

7.4.5 Sala de Calderas

Figura 52: Vista parcial de una tubería

Fragmento de un conductor en el que se puede apreciar el calentamiento en la zona de unión de las tuberías debido al rozamiento del agua provocado por la variación de sección originado por la válvula..

Figura 53: Detalle de la sala de Calderas

Detalle del calentamiento debido al funcionamiento de la bomba del circuito de gas.

21

Figura 54: Detalle de la sala de calderas

Detalle del intercambiador de ACS

22

7.5 COLECCIÓN DE OTROS TERMOGRAMAS

7.5.1 Exterior - Residencia

Vista parcial del rodapié de la fachada trasera

Detalle de la fachada trasera

Ventana trasera (abierta)

Ventana trasera

Ventanas de la fachada trasera

Detalle de la fachada trasera

23

Ventana de la fachada lateral izquierda

Ventanas de la fachada lateral izquierda

Ventanas abiertas (fachada lateral izquierda)

Puerta Principal

Vista parcial de la fachada principal

Fachada lateral izquierda

24

Detalle de la fachada lateral izquierda

7.5.2 Exterior - Colegio

Rincón de la parte trasera

Ventana trasera

Vista parcial de la fachada trasera

Ventana de la fachada izquierda

25

Vista parcial de la fachada (izquierda)

Detalle de la fachada (izquierda)

Puerta principal

Detalle de la fachada lateral derecha

Ventanas de la fachada lateral derecha

26

7.5.3 Interior-Residencia

Vista de una ventana de la Planta Baja

Ventana de los aseos

Ventana del comedor (Planta Baja)

Radiador de una habitación

Vista parcial de una habitación (Planta Baja)

Detalle de una ventana (Planta Baja)

27

Detalle de las escaleras

Sala de estar (Planta Primera)

Rincón del almacén (Planta Primera)

Rincón del almacén (Planta Primera)

Dormitorio (Planta Primera)

Ventana de una habitación

28

7.5.4 Sala de Calderas

Vista parcial de una caldera



Detalle de tuberías

Tuberías

Detalle de una tubería

29

Tuberías

Bomba

Bombas

7.5.5 Interior-Colegio

Aula

Puerta Principal

30

Puerta Principal

Radiador de un despacho

Aula

Techo office

31

7.6 COMENTARIOS

Las patologías más graves se detectan en las paredes exteriores, en las puertas y ventanas.

En numerosas zonas de ambos edificios existen pérdidas de calor a través de las uniones de las paredes con el suelo, así como pérdidas de calor debidas a un mal aislamiento. En la fachada aparecen puentes térmicos mal aislados que ocasionan pérdidas de calor y posibles condensaciones. En el interior existen infiltraciones en la mayoría de las discontinuidades entre las paredes.

El techo del colegio tiene zonas mal aisladas, con riesgo de humedades. De la misma forma los puentes térmicos provocados por las vigas que soportan el bajo cubierta, están mal aislados, aumentando el riesgo de condensaciones. Esta puede ser la causa del área fría que se detecta en la figura 10.

Las ventanas de la residencia, a pesar de ser relativamente nuevas, presentan pérdidas de calor a través del marco de aluminio, así como de la caja que alberga la persiana. Este es un fenómeno repetido en muchas imágenes de las ventanas. Esto puede ser debido a un incorrecto aislamiento de la caja de persianas y a la inexistencia de rotura de puente térmico en los marcos de aluminio.

Anexo VII: Estudio Termográfico de Cuadros Eléctricos

ÍNDICE

1 INTRODUCCIÓN ............................................................................................................... 1

2 OBJETO ............................................................................................................................ 1

3 ALCANCE ......................................................................................................................... 2

4 EQUIPO DE TRABAJO..................................................................................................... 4

5 EQUIPOS UTILIZADOS .................................................................................................... 4

6 GLOSARIO DE TÉRMINOS UTILIZADOS EN EL ESTUDIO........................................... 4

7 FICHA TÉCNICA ............................................................................................................... 5

7.1 Condiciones ambientales................................................................................. 5

7.2 Metodología de trabajo..................................................................................... 6

7.3 Análisis termográfico ....................................................................................... 6

7.3.1 Cuadros con anomalías .......................................................................... 7

7.3.2 Otras imágenes termográficas .............................................................. 13

7.4 Comentarios .................................................................................................... 14

1 INTRODUCCIÓN

La Termografía Infrarroja es una técnica que permite a distancia y sin contacto, medir y visualizar temperaturas de superficie con precisión. Capta la radiación que emiten los cuerpos por el hecho de estar por encima del cero absoluto de temperaturas, siendo innecesario el contacto físico con el elemento a medir y la estabilización de temperaturas. De esta forma las medidas son rápidas, precisas y fiables.

La idea básica se fundamenta en el hecho de que una instalación eléctrica consiste en un conjunto de elementos y componentes (conductores, terminales, tornillos, equipos de regulación, control y seguridad,...) unidos o conectados entre si, a través de los cuales circula una corriente eléctrica; desde su origen en la acometida eléctrica, hasta el final en las máquinas de producción, pasando por equipos de transformación (como transformadores de alta tensión), equipos de regulación y control (como magnetotérmicos, diferenciales, contactores, térmicos, relés, etc.) y líneas de transporte y distribución de energía.

Esto indica que los defectos de aislamiento, los saltos térmicos y las filtraciones de aire en los componentes de un cuadro eléctrico pueden ser localizados e investigados.

Es en estos puntos de unión o conexión donde pueden surgir los problemas que pueden provocar averías graves en la instalación, como paradas imprevistas en equipos y máquinas, incendio de componentes, cuadros y salas, rotura de elementos como tornillos y terminales, etc.

La termografía como método de prevención de averías: La termografía infrarroja se ocupa de detectar todas estas conexiones sensibles de provocar una avería, basándose en el hecho de que cuando existe un mal contacto entre dos materiales conductores a través de los cuales circula una corriente eléctrica, la superficie de contacto entre estos dos es inferior a la adecuada, produciéndose un incremento de la resistencia al paso de corriente en este punto. Por un efecto Joule esta resistencia se transforma en una emisión de energía calorífica, y por tanto en un sobrecalentamiento del punto de contacto. Este calor pone en peligro el correcto funcionamiento del equipo, incrementa el riesgo de incendio y contribuye al aumento progresivo del mal contacto, debido al deterioro por sobrecalentamiento al que se ven afectados los dos elementos conexionados. Sin una actuación a tiempo la gravedad de la anomalía va aumentando hasta que deriva en una avería.

Para realizar el presente estudio se ha seguido la base de métodos de infrarrojos. (ISO 6781:1983 modificada y ratificada por AENOR en noviembre -2000).

2 OBJETO

El objeto del informe técnico será fijar y detectar mediante los equipos de termografía infrarroja, las malas conexiones sobrecalentadas, y medir con una alta exactitud la temperatura a la que se encuentran. Es esta temperatura y otros valores como la temperatura ambiente, el gradiente de temperatura entre el punto defectuoso y un punto sano de las mismas características, la carga eléctrica a la que se encuentra

2

trabajado la instalación, entre otras, las variables que se utilizan para determinar la gravedad de la anomalía, de manera que en el mismo momento de la inspección se informa de su existencia, indicándose con que urgencia se recomienda actuar.

Las malas conexiones y componentes que presenten anomalías por incrementos o decrementos de temperatura sospechosos, se han observado en el transcurso de la inspección, y el objetivo es poder determinar actuaciones correctivas y/o sustitutivas.

3 ALCANCE

El alcance que contempla el presente estudio consiste en el estudio e inspección termográfica para la detección térmica de irregularidades en cuadros eléctricos.

Podemos visualizar en:

EQUIPOS ELECTRICOS: Tuercas mal apretadas, contactos defectuosos en componentes eléctricos, sobrecargas en líneas, componentes con defectos internos,...

• TRANSFORMADORES DE ALTA TENSIÓN:

- Malos contactos entre los terminales de los conductores tanto de alta como de baja tensión, con las pletinas de las fases del transformador.

- Defectos de apriete de estos terminales sobre los conductores.

- Sobrecalentamiento de las bornas del transformador por mal contacto o deterioro de sus pernos internos.

- Sobrecarga o desfase de carga entre las fases del transformador.

- Sobrecalentamiento de las botellas de los conductores por mala instalación (como la derivación de corriente a tierra).

- Fugas o derivaciones de intensidad por las tomas de tierra.

- Excesivo sobrecalentamiento de los transformadores por sobreconsumo o deterioro interno.

- Incorrecto rendimiento de los radiadores de refrigeración.

- etc…

3

• SECCIONADORES:

- Defectos de conexión entre cuchillas y pinzas por: Existencia de suciedad en el contacto, estar el seccionador mal cerrado, una baja presión de las pinzas sobre las cuchillas, etc.

- Sobrecalentamiento de los aisladores de soporte debido a un deterioro (como la existencia de grietas), que provoca la pérdida de las propiedades aislantes de estos componentes, derivando corriente eléctrica a tierra.

- Sobrecarga o desfase de carga entre fases del seccionador

• ARMARIOS DE BAJA TENSIÓN, BATERIAS DE CONDENSADORES, ARMARIOS DE DISTRIBUCION Y CABINAS TANTO ABIERTAS COMO CERRADAS:

- Defectos de malos contactos entre barras o conductores con componentes como interruptores generales, magnetotérmicos, diferenciales, contactores, relés, guardamotores, etc.

- Defectos de conexiones internas o sobrecargas en componentes como los anteriormente citados sobrecarga de fases o líneas de distribución.

- Podemos detectar todas estas anomalías tanto en cabinas abiertas como en aquellas que por razones de funcionamiento o seguridad no pueden abrirse, mediante la instalación de Ventanillas H.VIR constituidas por un material transparente tanto al espectro visible como al infrarrojo, permitiendo una transmisión del 98% de radiación infrarroja y un 100% de radiación visible

EQUIPOS MECANICOS: motores, generadores y alternadores.

- Envejecimiento y problemas de rozamientos en cojinetes.

INSTALACIONES TERMICAS: hornos, incineradoras, chimeneas, tuberías de transporte de vapor, cámaras frigoríficas,...

- Fugas térmicas en tuberías, hornos y cámaras frigoríficas por causas como: Pérdida de aislamiento en cerramientos, desprendimiento de placas de calorifugado, etc.

- Análisis de pérdidas de calor en edificios.

4

4 EQUIPO DE TRABAJO

El presente estudio ha sido realizado por ingenieros cualificados dotados del más moderno material disponible en el mercado para la realización de estudios termográficos.

5 EQUIPOS UTILIZADOS

Se utiliza cámara infrarroja para extraer una imagen cuantificable en temperatura. Esta es desfigurada en colores convencionales: a cada temperatura se le asocia un color, de manera que la temperatura medida más elevada, aparece en color blanco. Mediante el estudio de esta imagen se obtiene con toda precisión el punto exacto fuente del calor, permitiendo determinar como y sobre que elementos concretos actuar.

• Cámara termográfica FLIR modelo T 360

Características Técnicas:

- Rango de temperatura: de –40ºC a +1500ºC.

- Precisión: 0,2ºC a 40ºC.

- Distancia de medición: de 0 a 50m.

- Resolución: 320 x 236 píxeles.

• Sistema informático de adquisición

• Software específico de tratamiento

6 GLOSARIO DE TÉRMINOS UTILIZADOS EN EL ESTUDIO

Termografía: Determinación y la representación de distribución de temperatura de la superficie midiendo la densidad radiante infrarroja de una superficie en un cuerpo o elemento.

Imagen térmica: La imagen que se produce por una radiación infrarroja representa la distribución aparente de temperatura sobre una superficie.

Termograma: Una imagen térmica, documentada por una fotograma, por una grabación, o soporte digital de datos, o archivo informático.

Condiciones higrotérmicas: Son las condiciones de temperatura seca y humedad relativa que prevalecen en los ambientes exterior e interior.

5

Humedad relativa: Es la fracción de la presión de saturación que representa la presión parcial del vapor de agua en el espacio o ambiente exterior/interior del estudio. Unidad (%).

Temperatura de ambiente exterior (Tae): Temperatura relativa en el exterior. Unidad (ºC).

Temperatura de ambiente interior (Tai): Temperatura relativa en el interior a inspeccionar. Unidad (ºC).

Diferencial de temperatura de ambiente (ΔTa): Diferencial de temperaturas ambientales (Tai - Tae) o (Tae - Tai) según régimen. Unidad (ºC).

Climatología: Situación climática en el momento del estudio.

Estado del tiempo: Situación ambiental

Temperatura aparente de radiación (Tr): Temperatura determinada por la medida total radiada, es equivalente a la temperatura de un cuerpo negro que produciría la misma radiación total.

Temperatura de medida (Tm): Temperatura corregida en función de parámetros ambientales y físicos del cuerpo o elemento a medir.

Descripción de problema o sugerencias: Sugerencias presentadas en el momento de la realización de la termografía.

Recomendaciones de reparación: Marcación de posibles acciones a realizar tales como reparación o sustitución.

7 FICHA TÉCNICA

7.1 CONDICIONES AMBIENTALES

• Humedad relativa exterior: 44 %

• Humedad relativa interior: 25 %

• Temperatura de ambiente exterior (Tae): 4,9 ºC

• Temperatura de ambiente interior (Tai): 23 ºC

• Diferencial de temperatura de ambiente (ΔTa): 18,1 ºC

• Hora de estudio: 10:00 – 10:35

6

7.2 METODOLOGÍA DE TRABAJO

Se procedió, en un principio, a un análisis visual de los cuadros eléctricos buscando posibles puntos críticos para el posterior análisis termográfico. Seguidamente se realizó un análisis sistemático, registrando las anomalías detectadas, para finalmente terminar el estudio registrando todos los puntos críticos detectados.

7.3 ANÁLISIS TERMOGRÁFICO

Captación de imágenes termográficas con cámara FLIR modelo T 360. En el presente informe se presentan las imágenes termográficas y visibles juntamente con la relevancia y la urgencia de cada una de las actuaciones. El sistema de valoración que se ha usado es el comparativo entre un punto en condiciones normales y un punto crítico o caliente, por eso se ha considerado la siguiente nomenclatura:

TPC = Temperatura de Punto Crítico o Caliente (ºC)

TCN = Temperatura equivalente en Condiciones Normales de trabajo (ºC)

El GRADIENTE TÉRMICO es la media entre la temperatura máxima del Punto Crítico, y la temperatura de un punto igual o similar al crítico, pero en condiciones normales.

7

7.3.1 Cuadros con anomalías

7.3.1.1 Cuadro General de Cocina, Lavadero, Calderas y Ascensor – Sala de Calderas

Figura 55: General y Lavadero

Temperatura máxima: 36,3 ºC

Temperatura normal: 32,1 ºC

Observar como la conexión de las fases tiene una temperatura algo superior a la normal.

Relevancia del daño: LEVE

Actuación: REALIZAR UN SEGUIMIENTO

8

7.3.1.2 Cuadro General de Baja Tensión - Hall

Figura 56: CGBT



Se ve como la conexión de los conductores inferiores tienen una temperatura algo superior a la normal.



9

Figura 57: CGBT


Temperatura normal: 18 ºC

La conexión de dos de los conductores tienen una temperatura algo superior a la normal, pero no es necesaria ninguna actuación hasta el próximo estudio.

Relevancia del daño: NORMAL

Actuación: NINGUNA (hasta el siguiente estudio predictivo)

10

7.3.1.3 Cuadro Secundario Cocina

Figura 58: Cocina



Se observa que la conexión de un conductor tiene una temperatura ligeramente superior a la normal, al igual que uno de los conductores, el cual soporta una ligera sobreintensidad.



11

7.3.1.4 Cuadro Secundario Colegio

Figura 59: Colegio



Algunas conexiones tienen una temperatura algo superior a la normal.



12

Figura 60: Colegio


Temperatura normal: 21 ºC

Al igual que el resto de fallos, un conductor tiene una temperatura levemente superior a la normal.



Figura 61: Colegio



Se observa como la conexión de un conductor tiene una temperatura algo alta, como en el resto de casos. También se ve como dos de los conductores de laparte inferior de la termografía, tienen una ligera sobreintensidad.



13

7.3.2 Otras imágenes termográficas

7.3.2.1 Cuadro General de Cocina, Lavadero, Calderas y Ascensor – Sala de Calderas

Figura 62: Ascensor, Cocina y Caldera

7.3.2.2 Cuadro Secundario Bomba

Figura 63: Cuadro - Bomba

14

7.3.2.3 Cuadro Secundario Colegio

Figura 64: Colegio Figura 65: Colegio

7.4 COMENTARIOS

En general no se detectan patologías graves y básicamente se observan incidencias relacionadas con una conexión débil, la cual tendríamos que apretar cuando fuera necesario. Por el momento, todos los conectores tienen temperaturas normales, es decir, los daños existentes son leves y lo único que hay que hacer es llevar un seguimiento de las conexiones, por si la temperatura de estas subiese por encima de lo normal.

Anexo VIII: Estudio Termoflujométrico

ÍNDICE

1 INTRODUCCIÓN ............................................................................................................... 1

2 OBJETO ............................................................................................................................ 1

3 ALCANCE ......................................................................................................................... 1

4 EQUIPOS TÉCNICOS UTILIZADOS................................................................................. 2

5 METODOLOGÍA DE TRABAJO........................................................................................ 2

6 INFORME TÉCNICO ......................................................................................................... 4

6.1 Proceso de adquisión de datos....................................................................... 4

6.1.1 Ubicación del edificio .............................................................................. 4

6.1.2 Lugar y periodo de la medición............................................................... 4

6.1.3 Incidencias a destacar ............................................................................ 4

6.2 Datos obtenidos................................................................................................ 4

6.2.1 Medición en pared (Capilla) .................................................................... 5

7 CONCLUSIONES .............................................................................................................. 8

1

1 INTRODUCCIÓN

En las últimas décadas, y debido a un aumento en el consumo energético, se ha producido un importante incremento de las emisiones de CO2 a la atmósfera contribuyendo al efecto invernadero y al calentamiento global. Este incremento se debe fundamentalmente a los sectores industriales y de transportes, aunque el sector terciario también ha experimentado un importante incremento, duplicándose el consumo energético en los últimos veinte años. Este aumento es consecuencia del incremento de los sistemas de aire acondicionado instalados en todo tipo de edificaciones.

La Termoflujometría nos sirve para determinar el flujo de calor que realmente pasa a través de un cerramiento, y de esta manera poder determinar experimentalmente la transmitancia térmica del mismo. La obtención del coeficiente de transmisión de calor real de la fachada en uno o varios puntos del edificio nos permitirá conocer el estado real de la envolvente del edificio.

Para la realización de este trabajo se emplea el termoflujómetro. Este equipo permite determinar el flujo de calor en régimen estacionario. Debido a la diferencia de temperaturas del aire a ambos lados del cerramiento del edificio, se produce un movimiento o flujo de calor desde el lado más caliente (interior del edificio) al lado más frío (exterior del edificio).

Esta medida debe tener una duración de varios días y requiere mantener las condiciones de temperatura del edificio lo más constantes posibles. El lugar elegido para la medición no debe verse alterado por la presencia de puentes térmicos (ventanas, pilares, radiadores, etc.).

2 OBJETO

El objeto del informe técnico será medir el valor del coeficiente de transmisión de calor U del cerramiento exterior del edificio.

3 ALCANCE

Se obtendrá el Coeficiente de Transmisión de Calor del cerramiento exterior del edificio U y se comparará con el teórico que figura en el proyecto del mismo.

Los resultados del estudio, se utilizarán posteriormente en los programas LIDER / CALENER y servirán para compararlos con los teóricos del proyecto, con el objetivo de obtener la calificación energética del edificio, y estudiar la posibilidades de mejora de la misma.

2

4 EQUIPOS TÉCNICOS UTILIZADOS

• 1 Datalogger ALMEMO MA2690-8KS

• 2 Sondas de temperatura superficial. FPA-611

• 2 Sondas de temperatura ambiente con cable 5m. FPA-400

• 1 Placa de flujo térmico 250 x 250 mm. FQA-019-C

5 METODOLOGÍA DE TRABAJO

El proceso de medición consiste en una placa de espesor definido y cuyo coeficiente de transmisión calorífica se conoce. 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.

El proceso requiere de la instalación de cuatro sondas, dos para la medición de la temperatura del aire exterior e interior, y otras dos para la medición de la temperatura superficial de la pared exterior e interior.

Figura 66: Cálculo del flujo de calor Q y coef. de transmisión de calor del cerramiento U.

Como se conoce tanto la U como el área de la placa, aplicando la fórmula anterior con las temperaturas a un lado y a otro de la misma se obtiene el flujo de calor que la atraviesa, que será el mismo que atraviesa el cerramiento. Una vez obtenido éste y conociendo las temperaturas del aire interior y exterior se obtiene el coeficiente de transmisión de calor U del cerramiento en ese instante.

3

Figura 67: Medición con equipo termoflujómetro.

La evolución temporal de estas variables se almacena en un equipo portátil para, a continuación, proceder a un tratamiento matemático adecuado con el fin de obtener un resultado estadísticamente fiable. El procedimiento empleado para llevar a cabo esta tarea se denomina “Método de la media” y está basado en la norma ISO 9869.

Dicho método establece que el coeficiente de transmisión U puede ser obtenido dividiendo la media de densidad de flujo entre la media de la diferencia de temperaturas:

Una vez computado todos los datos medidos se observa la convergencia de éstos a un valor asintótico. Este valor se aproximará más al valor real si las siguientes condiciones se cumplen:

a) El calor contenido en el elemento al principio y final de la toma de medidas sea el mismo.

b) El equipo no está expuesto a la radiación solar directa. Si no es así, se falsearían los resultados obtenidos.

c) La conductancia térmica del elemento es constante durante el análisis.

Por otra parte, y dado que el estudio se realiza para elementos pesados, es decir con un calor específico por unidad de área superior a 20 kJ/(m2·K), el análisis se ha

4

efectuado durante un periodo de tiempo sea múltiplo de 24 h. Cada uno de los periodos de medida se ha dado cuando se han cumplido las siguientes condiciones:

1. La duración del estudio ha superado las 72 horas (3 días) En el presente estudio, la duración del periodo ha sido de 4 días en la planta baja.

2. El valor obtenido al final del análisis para la conductividad no se desviaba en más de un 5 % del valor obtenido 24 horas antes.

3. El valor obtenido mediante el análisis de los datos de los 2/3 de duración del periodo no se desviaba en más de un 5 % de los valores obtenidos de los datos del último periodo de medidas de la misma duración.

4. No ha sido necesario imponer una condición correctora en el caso en que el cambio en el calor almacenado en el muro sea mayor que un 5 % del calor que atraviesa el muro durante el periodo de medidas.

6 INFORME TÉCNICO

6.1 PROCESO DE ADQUISIÓN DE DATOS

6.1.1 Ubicación del edificio El edificio objeto de estudio se encuentra ubicado en la ciudad de León.

6.1.2 Lugar y periodo de la medición Se ha realizado la medición en la fachada Norte donde se colocó el día 14/04/2009 a las 10:08 h. y se retiró el 20/04/2009 a las 10:03 h. (6 días)

6.1.3 Incidencias a destacar Los periodos de medición son iguales a 3 días por lo que cumplen las condiciones para aceptar la prueba como válida.

6.2 DATOS OBTENIDOS

Las paredes exteriores del edificio residencia son de ladrillo macizo con un trasdosado de tabique de ladrillo sencillo. Estas paredes de gran grosor funcionan como muros de apoyo. Toda la superficie está enfoscada.

Las ventanas de la parte correspondiente a la residencia han sido cambiadas recientemente. La nueva carpintería es de aluminio con vidrio doble y cámara de aire 4-6-4.

5

Como no se tiene el proyecto de construcción, no se tiene el valor del coeficiente de transmisión de la pared exterior del edificio, por lo que se tomaría como referencia el valor mínimo para la zona correspondiente a León (Zona Climática E1), que es de U= 0,57 W/m2K.

El ensayo que se ha realizado es una prueba muy inestable y delicada influenciable por multitud de factores como la actividad en zonas próximas, variaciones bruscas de temperatura, vibraciones, etc. Todo esto hay que tenerlo en cuenta a la hora de comparar los resultados con los teóricos que se han sido obtenidos bajo condiciones ideales. De ahí que se haya elegido la metodología contemplada en la ISO 9869 para una mayor rigurosidad.

El estudio termoflujométrico ha sido realizado en un cerramiento situado en la Planta Primera. En la siguiente tabla se pueden observar los resultados obtenidos en la prueba así como el valor teórico.

Transmisión calor Teórico Medido

Umuro (W/m² ºK) 0,57 0,829

En los siguientes apartados se muestra el cálculo teórico y las comprobaciones que exige la ISO 9869 a los valores obtenidos en el ensayo.

6.2.1 Medición en pared (Capilla) La medición se realiza en la planta primera, en la capilla de la residencia, la cual tiene orientación Norte.

El termoflujómetro, guarda en memoria periódicamente (cada cinco minutos en nuestro caso) los registros de temperaturas, flujo de calor que atraviesa el cerramiento y el coeficiente de transmisión de calor.

6

Como consecuencia del tratamiento matemático descrito en el apartado cinco, se obtienen los siguientes valores:

Elemento W/m2K

U medio 0,827

ΔT medio periodo 13,06

Flujo de calor Q medio 10,06

U valor asintótico 0,8

Tabla 10: Imagen termográfica de la zona de medición: Muro

A continuación se incluyen las representaciones gráficas que muestran la evolución instantánea de los parámetros en estudio durante la realización de las mediciones.

7

0

2,5

5

7,5

10

12,5

15

17,5

20

22,5

25

11:0

817

:08

23:0

85:

0811

:08

17:0

823

:08

5:08

11:0

817

:08

23:0

85:

0811

:08

17:0

823

:08

5:08

11:0

817

:08

23:0

85:

0811

:08

17:0

823

:08

5:08

0123456789101112131415

Tª Ext. Aire ºC Tª Int. Aire ºC Trans. Calor W/m Factor K W/m2KºCW/m2K/

W/m

14/04/2009 17/04/200915/04/2009 16/04/2009 18/04/2009 19/04/2009 20/04/2009

Figura 68: Resultado de los datos registrados por el termoflujómetro en fachada Norte.

0

0,2

0,4

0,6

0,8

1

1,2

1,4

1,6

11:0

8

17:0

8

23:0

8

5:08

11:0

8

17:0

8

23:0

8

5:08

11:0

8

17:0

8

23:0

8

5:08

11:0

8

17:0

8

23:0

8

5:08

11:0

8

17:0

8

23:0

8

5:08

11:0

8

17:0

8

23:0

8

5:08

K (W

/m2 ºC

)

Valor del coeficiente de transmisión de calor K

k teórico

k registrado

14/04/2009 17/04/200915/04/2009 16/04/2009 18/04/200 19/04/2009 20/04/2009

Figura 69: Datos comparativos del factor K en la medida realizada en facha Norte.

8

Aplicando la ISO 9869 obtenemos:

Condiciones a cumplir Valor ¿Cumple?

Periodo de medición múltiplo de 24 horas 144 SI

Duración muestreo superior 72 horas 144 SI

ΔU últimas 24 horas menor de 5% 2,47 % SI

ΔU primer día y último menor 5% 4,4 % SI

7 CONCLUSIONES

En primer lugar hay que señalar que en la trasmitancia obtenida supera la límite del nuevo Código Técnico de la Edificación, que para muros de fachada correspondientes a la zona climática E1 es de 0,57 W/m2K.

El coeficiente de transmisión de calor obtenido en el cerramiento exterior es de 0,829 W/m2K. Por este motivo es lógico pensar que a pesar que las pruebas con termoflujómetro pueden ser imprecisas, el resultado real esté en torno a estos valores y por tanto alejado del dato teórico que se ha tomado para el edificio (U=0,57 W/m2K).

Aplicando la norma ISO 9869, observamos que la medida cumple todos los criterios.

Este hecho unido a que en éste último caso los valores se hacen estables tendiendo a coincidir el U medio con el valor de U asintótico nos hacen dar por buena la mencionada medida.

Anexo IX: Equipo de Microcogeneración

GB20-DT

Documentación técnica

Módulo de micro-cogeneración ENERGATOR GB20

Enero 2009

ESTE DOCUMENTO ES PROPIEDAD DE BESEL, S.A.

QUEDANDO PROHIBIDA SU REPRODUCCIÓN SIN AUTORIZACIÓN

BESEL División de Ingeniería y Distribución

Documentación técnica Módulo de micro-cogeneración ENERGATOR GB20

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Índice 1 Descripción del equipo ..............................................................................4 2 Características técnicas ............................................................................6 3 Integración ................................................................................................13

3.1 Integración térmica ........................................................................................ 13 3.2 Configuración eléctrica .................................................................................. 14

4 Instalación y conexionado del equipo....................................................16 4.1 Ubicación ....................................................................................................... 18 4.2 Conexión eléctrica ......................................................................................... 19 4.3 Conexión de gas natural................................................................................ 22 4.4 Conexión hidráulica ....................................................................................... 23 4.5 Conexión salida gases combustión ............................................................... 26

5 Mantenimiento ..........................................................................................29 5.1 Rodaje............................................................................................................ 29 5.2 Supervisión .................................................................................................... 29 5.3 Mantenimiento preventivo programado ......................................................... 29


20/7/09 Página 4 de 30

1 Descripción del equipo

El módulo de micro-cogeneración a gas natural Energator® modelo GB20, suministra simultáneamente 20 kW de potencia eléctrica y 45 kW de potencia térmica:

Potencias del equipo de micro-cogeneración Modelo Energator GB 20 Combustible Gas Natural

Potencia eléctrica 12-20 kW

Potencia térmica 27- 45 kW Consumo gas 73 kW

Figura 1: Características del equipo de microcogeneración GB20

Este equipo, basado en un motor alternativo de combustión interna, produce electricidad con un rendimiento del 27% y simultáneamente calor en forma de agua caliente a 70-80°C, con un rendimiento del 61%, resultando una eficiencia global del orden del 89%.

Tiene marcado CE y todas las homologaciones precisas para su instalación en España y para el trabajo en paralelo con la red eléctrica.

Entre sus características destacan:

• Aprovechamiento de la energía primaria del combustible cercano al 90%. Acceso a la venta de electricidad a red con primas y a ayudas por cogeneración de alta eficiencia.

• Regulación de carga entre dos escalones de potencia (60 y 100%) que permite aumentar las horas de funcionamiento y reducir arranques y paradas innecesarios del motor.

• Sistema completo y encapsulado, fácil de integrar en instalaciones existentes y con muy bajo nivel de ruido y vibraciones.

• Basado en motor y generador industriales de última generación operando a tan solo 1500 rpm para una máxima fiabilidad. El cambio de aceite se realiza cada 1.500h y el mantenimiento cada 3.000h.


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• Opción de recuperación del calor de condensación de los gases de escape, incrementando aún más el rendimiento (solo en aplicaciones de baja temperatura).

• Opción de monitorización y control remoto mediante un micro-controlador.


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2 Características técnicas

Configuración: Módulo compacto listo para su conexión, equipado con carcasa insonorizada y con un grupo motogenerador montado sobre cojinete en un bastidor desacoplado. Cuenta con un sistema integrado de intercambio de calor y una regulación eléctrica separada en el armario de conexiones situado encima de la carcasa.

Modo de funcionamiento:

Funcionamiento en paralelo a la red en base a demanda térmica, con aprovechamiento de la electricidad generada para consumo en el propio edificio, venta a las empresas productoras y distribuidoras de energía o para producir agua caliente adicional mediante una resistencia eléctrica de inmersión en el tanque de acumulación. Cobertura completa o parcial de la demanda térmica (junto con la caldera existente: el módulo cubriendo la carga base y la caldera suministrando los picos de demanda).

Recuperación de calor: Aprovechamiento mediante intercambiadores de calor con el circuito de agua refrigerante, aceite y gases de escape. Temperatura de retorno del agua a la planta de cogeneración regulada en torno a 60ºC-65ºC. Temperatura de impulsión del agua hasta un máximo de 80ºC.

Combustibles: Gas natural.

Producción: Potencia eléctrica: max. 20 kWel Potencia térmica: max. 45 kWth

Dimensiones: Longitud: 1900 mm Ancho: 880 mm Altura: 1300 mm Longitud con el armario de conexiones: 1900 mm Dimensiones del zócalo (largo/ancho): 2470 mm / 880 mm

Peso: Peso en seco: aprox. 690 kg Peso en funcionamiento: aprox. 720 kg

Motor: Tipo:

Motor de explosión a gas de 4 cilindros, 4 tiempos, optimizado para su uso en módulos de cogeneración. n = 1500 rpm; dotado con motor de arranque.

Potencia a 1550 rpm: 23,0 kW

Cilindrada: 2,2 l

Consumo de combustible:

Gas natural: aprox. 7,28 m3/h PCI=10,03 kWh/m3 Los valores caloríficos indicados hacen referencia a condiciones normales (101,325 kPa y 0ºC). La presión de gas debe ser del orden de 20mbar para gas natural y de 50 mbar para GLP.

Potencia de


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combustión: Aprox. 73 kW/h

Capacidades: Aceite de motor:

Aceite para motores a gas Pegasus 1 SAE 40; aprox. 20 l.

Refrigerante / Anticorrosivo:

Mezcla de glisantina y agua (1:2), aprox. 4-5 l. (comparable a BASF Protect Plus G48)

Generador: Tipo:

Generador asincróno trifásico de 4 polos refrigerado por aire. Accionamiento del motor al generador con conexión flexible.

Velocidad giro Aprox. 1500 rpm. Potencia nominal: max. 22 kW Tensión nominal: 400 V Frecuencia: 50 Hz Factor de potencia: 0,9 Corriente arranque: aprox. 60 A

Equipamiento: 1 Cambiador de calor de placas entre el circuito de refrigerante del motor y el circuito hidráulico de calefacción. 1 Cambiadores de calor de gases de escape con silenciador 1 Tubo de escape acodado refrigerado por agua 1 Bomba de circulación para el circuito de refrigeración del motor 1 Sensor de temperatura de retorno 1 Sensor de temperatura del agua de refrigeración 1 Termostato para el circuito de refrigeración del motor 1 Interruptor de presión de aceite 1 Termostato para el circuito de calefacción con limitador de temperatura de seguridad 1 Depósito de expansión (agua refrigerante del motor) 1 Cárter 1 Tapón para el rellenado de aceite con filtro. 1 Tramo de regulación de la presión del gas (presostato, regulador de presión y 2 válvulas magnéticas) 1 Electroimán (sólo en los reguladores opcionales de 2 escalones)

Envolvente: Carcasa galvanizada insonorizada de doble pared con 7 Puertas insonorizadas, compuestas de chapa de acero de 1,5 mm con aislamiento acústico y térmico (35 mm de grosor). Nivel de presión acústica en 1 m de distancia: Aprox. 59 db(A) (según DIN 45635T1) Posibilidad de apertura de las puertas sin herramientas.

Controlador: Armario eléctrico color azul RAL5017. Controlador con microprocesador integrado con funciones de vigilancia de red, lazo de regulación de presión de gas, datos del motor y temperaturas en el circuito de calefacción. Pantalla de visualización de funciones de protección y vigilancia: - Falta presión de aceite


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- Falta agua de refrigeración - Temperatura del agua de refrigeración - Falta presión de gas Protección de sobrecorriente (sonda bimetálica del generador) Contador de horas de funcionamiento / mantenimiento Visualización de la tensión de red – generador y frecuencia Visualización de la potencia eléctrica generada (instantánea y acumulada) Visualización del factor de potencia Visualización de los escalones de potencia instantáneos (solo para la regulación de dos escalones, ver pos.1.2.1) Posibilidad de conexión para bomba externa Posibilidad de conexión para encendido externo (encendido del motor con un termostato en el depósito, o alternativamente mediante un regulador termostático de 4 escalones, ver Opciones) Contacto libre de potencial para señalizar alarma Compensación de reactiva Fuente de alimentación de 12V Posibilidad de conexión de seta de emergencia Posibilidad de conexión de la parada-STB del intercambiador adicional externo EnerCOn (opcional)

Conexiones: Todas las conexiones al módulo de micro-cogeneración estarán desacopladas mediante elementos flexibles para evitar la transmisión de vibraciones. Conexiones hidráulicas del circuito de calefacción: 1’’ AG Racor de empalme del gas de escape: 2” AGl. Conexión de gas: 1’’ IG

Conexión eléctrica:

Sección del cable: 5 x 25 mm2 (mínimo) Fusibles de protección: 3 x 63 A mínimo (corte lento). Estas recomendaciones deben ser revisadas por el instalador, teniendo en cuenta la potencia de arranque y la longitud del cable. Las empresas productoras y distribuidoras de energía pueden solicitar un punto de seccionamiento de la compañía accesible desde la vía pública.

Conexión de gases de escape:

Conducción hasta la chimenea en un tubo separado de: - DN80 si el tramo hasta la chimenea es ≤ 6 m - DN130 mínimo si el tramo hasta la chimenea es > 6 m.

La suma de los dos tramos (escape+chimenea) max. 20m La acometida del escape a la chimenea siempre por debajo de 45º En caso de que se empleen tubos DN130, se tienen que prever unas piezas de empalme DN80 para las conexiones al módulo de cogeneración y los silenciadores externos adicionales. En el punto más bajo del tramo de los gases de escape, el instalador deberá prever un sifón para recoger el condensado. El instalador deberá aislar todo el tramo del gas de escape entre el


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módulo de cogeneración y la chimenea.

Caudal: Aprox. 479 m3/h

Temperaturas: aprox. 120 – 140 °C (sin condensador EnerCon)

Presión: max. 50 mbar

Silenciador externo: El silenciador adicional externo se debe conectar con la tubería de los gases de escape a través de conexiones flexibles y se debe aislar por parte del instalador. Montaje siempre que sea posible en dirección vertical, de arriba abajo.

Conexión hidráulica: Acumulador intermedio (50 l/kWth, es decir, un mínimo de 2250 l) con termostato de inmersión (alternativa: Regulador electrónico de temperatura de 4 escalones). Incremento hasta 60ºC de la temperatura de retorno, por medio de una válvula de tres vías (tipo Heimeier para instalaciones de calefacción y refrigeración a 1”) y cabezal termostático con sonda de inmersión y rango de ajuste entre 40 y 70ºC (tipo Hweimeier K para control de calderas) Bomba de circulación en el retorno con prestaciones similares a la Grundfos UPS 32-80 Depósito de expansión (25 litros, 3 bar). Válvula de seguridad de membrana (1”, 3 bar). Válvula de equilibrado 1”. Filtro de agua en Y para partículas. Todas las conexiones flexibles. Sección del tubo de las conducciones hidráulicas: 1’’, grosor del aislamiento según normativa. Presión inicial del circuito de calefacción: Máximo 2,5 bar

Conexión de gas Todos los accesorios para gas deben estar autorizados según la norma DIN-DVGW. La conexión al módulo de cogeneración debe ser flexible. Presión del gas en la planta de cogeneración: Mínimo 20 mbar para gas natural y 50 mbar para GLP, si todos los usuarios conectados emplean la máxima potencia. El tramo de regulación del gas estará formado por: una válvula de bola, un filtro de gas, una válvula antiincendios, un contador de gas. Se debe tener en cuenta el tamaño correcto del contador (Qn, max.). El contador del gas se debe montar en un lugar fresco (con una temperatura ambiente entre 15ºC y 20ºC como máximo) para minimizar los errores de medición.

Lugar de instalación: Sala de calderas o de instalaciones sin polvo, según normativa de protección antiincendios. La temperatura ambiente no debe superar los 25ºC. La evacuación del calor de radiación se realizará mediante la extracción de un volumen de aire de 90 m3/kWel como mínimo, y se tendrán en cuenta otras fuentes de calor, en caso de haberlas. El caudal de aire fresco necesario por el motor es de 1800 m3/h, y este se debe garantizar en todo caso, bien sea por que la


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renovación de aire de la sala supera este valor, o bien por impulsión por conducto dedicado desde el exterior. Para la planta de cogeneración se debe reservar un espacio de 0,8 m alrededor del equipo. Bancada de caldera o cimiento de hormigón (flotante) y amortiguador de vibraciones (alfombra de celdas de caucho de 20 mm de espesor) entre el módulo y la bancada.

Mantenimiento: El mantenimiento se realizará según el plan y la lista de control de mantenimiento del fabricante y sólo lo podrá efectuar personal debidamente autorizado y cualificado. Trabajos de mantenimiento: Cada 1.500 horas de servicio.

Pruebas en fábrica Antes del envío se realizará una prueba del módulo de cogeneración en condiciones de carga y se anotarán las medidas de consumo y potencia en un protocolo de pruebas, el cual se incluirá en el envío. El protocolo será válido como prueba de potencia del grupo.

Alcance del suministro Junto con el grupo de cogeneración descrito se incluye además el primer rellenado del agua de refrigeración con glisantina y el primer rellenado de aceite del motor.


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Elementos opcionales

Silenciador adicional:

Silenciador externo de los gases de escape (a montar en dirección vertical, de arriba abajo, en conducto de gas de escape). Longitud: Aprox. 760 mm Longitud con tubo: Aprox. 960 mm Diámetro: Aprox. 210 mm Apoyos: 3”

Recuperador de calor EnerCon:

Intercambiador externo adicional EnerCon para aprovechamiento del calor de condensación en los gases de escape. Reducción de temperatura a la salida del módulo desde 120ºC hasta 60ºC, para un máximo aprovechamiento de la temperatura de retorno del agua de calefacción. Alcance de suministro: EnerCon, cámara superior de gases de escape en acero inoxidable, tubo acodado inferior de 90° de gas de escape con manguito y recogida del condensado, Limitador de temperatura de seguridad (STB) (120 °C).

-Diámetro: 240 mm -Altura con cámara de humos: 1253 mm -Conexiones de agua: 1½” -Entrada gases: DN130 -Salida gases: DN130 -Presión de trabajo: max. 3 bar -Potencia térmica adicional: 5 -10% de la potencia de combustión.

Permite ejecutar el tramo de salida de humos posterior al EnerCon en plástico.

Supervisión remota:

Conexión de datos a través de MOD-bus A elección MODEM GSM o ADSL. Los contratos telefónicos para el MODEM/ADSL son por parte del cliente.

Montaje en pared del cuadro de control

Preparación para el montaje en pared de toda la unidad de regulación y control (cableado entre el armario de conexiones y la planta de cogeneración por parte del instalador; conexión de los cables a la planta de cogeneración y al armario de conexiones en el marco de la puesta en marcha).

Kit conexión gases escape DN80

El kit incluye: 3 tubos ondulados DN80 de I=0,5 m (acoplamiento anterior y posterior al silenciador y unión del módulo de cogeneración en el tramo de gas de escape), 6 abrazaderas semiredondas para fijar el tubo ondulado, 3 tubos de silicona para altas temperaturas “Firegum” para impermeabilizar las uniones del tubo ondulado, 2 abrazaderas para tubo de 190 mm, 4 reducciones DN80-tubo ondulado DN80.


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3 Integración

Los módulos de microcogeneración deben integrarse en las instalaciones del edificio de manera que se garantice un adecuado funcionamiento y el mayor aprovechamiento posible de la energía térmica y eléctrica generada.

3.1 Integración térmica

Los equipos de microcogeneración trabajarán conjuntamente con generadores térmicos convencionales (calderas). La integración se hará de manera que:

• La cogeneración cubra la base de la demanda operando el mayor número de horas posible y las calderas completen el aporte en puntas de consumo.

• El número de arranques y paradas de la cogeneración sea mínimo (por debajo de 4 arranques diarios).

De esta forma se maximizarán tanto la eficiencia como la vida útil de la instalación.

Los equipos de cogeneración impulsan agua a 80ºC y pueden operar siempre que la temperatura del agua de retorno sea inferior a 70ºC. El uso de tanques de inercia permite prolongar el funcionamiento y evitar paradas innecesarias, por lo que se incorporará un mínimo de 50 litros/kWt. La regulación de carga en dos etapas complementa esta función proporcionando mayor flexibilidad.

Las siguientes figuras muestran ejemplos de integración con calderas en serie y en paralelo. En caso de dudas respecto a la instalación hidráulica a ejecutar consulte con BESEL.


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Figura 2: Esquema tipo de integración hidráulica en serie

Figura 3: Esquema tipo de integración hidráulica en paralelo

3.2 Configuración eléctrica

El módulo de microcogeneración funcionará en paralelo con la red eléctrica generando a 400V y 50 Hz, bien para autoconsumo, bien para exportación.

Si se exporta la electricidad se debe hacer a través de una acometida de baja tensión específica. La conexión se realizará mediante una caja general de


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protección de 63 A seccionable y un módulo de medida directa bidireccional, con módem, homologado por la compañía eléctrica.

El equipo ya incorpora las protecciones de máxima y mínima tensión y máxima y mínima frecuencia que exige la normativa para la conexión a la red, según los parámetros establecidos en España (ITC-BT40). Desconectará de la red ante una eventual salida de los límites de tensión y frecuencia, tanto si es completa, como si sucede en una sola fase. La reconexión se realiza automáticamente tras un retardo.

Figura 4: Unifilar interno del equipo


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4 Instalación y conexionado del equipo

El módulo de cogeneración se instalará en sala de calefacción o de calderas como un generador térmico más, siendo preciso realizar las conexiones que se muestran en la Figura 5:

GASE S COMBUST IÓN

- DN80 (< 6m)

- D N130 (> 6m)

ALIME NTACIÓN GAS- Acero 1 ” IG- Pres ión < 200 mba r

> 20 mba r

CONEX IÓN H IDRÁULICA

- C i r cu i t o ca le facc ión / ACS

- Conex iones 1 " AG

CONEX IÓN EL ÉCTR ICA- En BT- Cab le 5 x 25 mm mín .- P ro tecc ión l í nea 3 x 63A m in .- Con tado r ven ta e l ec t r i c i dad

Figura 5: Detalle del conexionado del equipo de cogeneración GB20

La Figura 6 muestra un ejemplo de instalación:


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Figura 6: Ejemplo de instalación del Energator GB 20


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4.1 Ubicación

El equipo de cogeneración se debe ubicar en un ambiente libre de polvo y bien ventilado, siendo recomendada la instalación en una sala de calderas cumpliendo todos los requisitos que impone la normativa vigente.

El espacio en planta ocupado por la unidad es de 1,7 m2, sin embargo para garantizar la apertura de puertas del equipo así como para facilitar el acceso para labores de operación y mantenimiento, se deben respetar unas distancias mínimas en la instalación de 0,8 m alrededor del módulo, tal y como se muestra en el esquema de la Figura 7.

Figura 7: Espacio requerido para la unidad de cogeneración

Se debe garantizar una temperatura ambiente de la sala de 25ºC mediante una renovación de aire de 90 m3/h por kW eléctrico como mínimo, y se tendrán en cuenta otras fuentes de calor en caso de haberlas.


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Según las especificaciones del fabricante es necesaria un área mínima de apertura para la entrada de aire de 400x400 mm y de 325x325 mm para la salida, que comuniquen con el exterior de la sala en la que irá alojado el equipo.

El caudal de aire fresco necesario por el motor es de 1.800 m3/h, y este se debe garantizar en todo caso, bien sea por que la renovación de aire de la sala supera este valor, o bien por impulsión por conducto dedicado desde el exterior.

Se pueden producir pérdidas de potencia por temperatura o humedad ambiente, así como por altura sobre el nivel del mar.

4.2 Conexión eléctrica

El motor se conectará eléctricamente en paralelo con la red de acuerdo a las indicaciones de la ITC para Instalaciones Generadoras de Baja Tensión (ITC-BT 40).

Las secciones de línea se calcularán teniendo en cuenta la potencia de arranque y la longitud instalada, con un mínimo de 16 mm2. Será necesario proveer una serie de protecciones para salvaguardar el buen funcionamiento del equipo y la seguridad de operación:

• Se garantizará la protección de las 3 fases de la línea de interconexión mediante:

o Un interruptor diferencial de 30 mA (integrado en el cuadro eléctrico del módulo).

o Un interruptor magnetotérmico de 4 polos, curva K y 63 A, o bien fusibles lentos del mismo calibre.

• Se colocará una conexión a tierra desde una toma de tierra reglamentaria independiente de sección no inferior a (1x16Ø). Se interconectará la tierra de la cogeneración con la tierra general del edificio mediante un conductor de equipotencialidad suplementario.


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Figura 8: Esquema unifilar de la conexión eléctrica

El equipo dispone de un cuadro eléctrico en el que se integran el controlador, las protecciones de falta de red y las conexiones eléctricas, de control y comunicaciones. Se dispone de señales para:

• Habilitar/inhabilitar el grupo.

• Reducir carga al 60%.

• Señalizar alarma.

• Accionar una bomba externa.


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Figura 9: Conexiones eléctricas y de control

Se puede suministrar opcionalmente un equipo de control y supervisión remota a través de internet, que permite optimizar la integración térmica y facilita la operación y el mantenimiento.


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4.3 Conexión de gas natural

Para la alimentación de gas al motor se puede realizar una derivación en la línea de alimentación a calderas, garantizando una presión de suministro superior a 20 mbar cuando todos los generadores operen a plena potencia.

La derivación se ejecutará en acero de 1” de diámetro con tramo final flexible e incorporará un contador de gas para 7,28 m3/h y una llave de paso con válvula de protección anti-incendio. El contador debe ubicarse en un lugar fresco.

Si es preciso reducir la presión de alimentación se instalará un regulador adecuado.


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4.4 Conexión hidráulica

La microcogeneración será integrada en el circuito hidráulico con el objetivo de aportar la demanda térmica base. El módulo trabajará normalmente contra uno o varios depósitos de inercia con un volumen global superior a 2.250 litros.

La Figura 10 muestra el principio de conexionado y los componentes básicos:

Figura 10: Conexión hidráulica en el circuito de calefacción y ACS

ID Descripción 1 Válvula de bola 1”, cuerpo en latón, accionamiento de palanca

2 Válvula de tres vías con cabezal termostático tipo Heimeier DN25 o similar, temperatura 60°C

3 Bomba de recirculación Grundfos UPS 32-80 230V o similar con válvula antirretorno

4 Vaso de expansión de membrana de 18 litros, con una presión de servicio de 3 bar

5 Válvula de seguridad con cuerpo de latón y manómetro 1/2"x1". Presión de tarado 3.0 bar

6 Válvula de equilibrado 1" roscado interior. Volante manual (Kombi-3-Plus o similar)

7 Diámetro recomendado de conexión hidráulica al motor 1”

8 Depósito de inercia 2.250 litros

9 Aislamiento térmico para el depósito de inercia

10 Opcional: resistencia eléctrica de inmersión


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ID Descripción 11 Válvula anti-retorno 1 ¼”

12 Bancada soporte

13 Opcional: base caucho

14 Termostato (para dos niveles de regulación de carga)

15 Filtro partículas en Y 1 1/4" con malla en acero inoxidable

20 Termostato (Encendido / Apagado del módulo de micro-cogeneración).


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La temperatura de retorno del agua al motor debe mantenerse por encima de 60ºC. Para ello se incorporará un bypass que recirculará parte del caudal de impulsión hacia el retorno, para elevar su temperatura por encima de ese valor cuando sea necesario.

Los arranques y paradas del motor se controlarán desde el propio sistema de control del equipo, en función de la temperatura en el depósito de inercia. Cuando el nivel térmico en la parte superior del depósito esté por debajo del valor deseado, arrancará el módulo de cogeneración y permanecerá en operación hasta que la temperatura en la parte inferior del tanque alcance un valor máximo definido. La regulación de carga en dos etapas (60-100%) permite prolongar los tiempos de operación y reducir el número de paradas y arranques, lo que redunda en una mayor vida útil del equipo.

Todas las conexiones hidráulicas al módulo de cogeneración se realizarán con elementos flexibles.

Las conexiones del módulo de microcogeneración con el depósito, se realizarán en las tomas extremas, eligiéndose de tal forma que consigan la mayor estratificación posible al cargarlo. Es decir, la impulsión del motor se conectará a la parte más alta del depósito, y el retorno, a la parte más cercana a la base del mismo.

Las conexiones de descarga del depósito hacia los consumos, se tomarán de la zona más alta del tanque. Sin embargo, el retorno de los consumos se conectará a una zona baja pero no alineada con el retorno al motor, por ejemplo a 1/3 de la base.


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4.5 Conexión salida gases combustión

Para la evacuación de los gases de escape se realizará una conducción desde la salida de humos del motor hasta una chimenea existente o realizada ad hoc.

La conducción se ejecutará en tubo de acero negro DIN 2440, asilado con fibra de vidrio de 30 mm de espesor y recubierta exteriormente de aluminio. La temperatura de diseño de la fibra de vidrio será de hasta 160ºC. Se instalará un sifón de recogida de condensados para prevenir la corrosión, con un desagüe conducido.

El diámetro mínimo del tubo será DN 80 para longitudes del tramo hasta la chimenea inferiores a 6m y DN 130 hasta 15m. Las conexiones deben ser flexibles y el tubo debe suspenderse elásticamente con una ligera pendiente. Se recomienda montar verticalmente y aislado un silenciador externo.

El esquema típico de conexión se puede ver en detalle en la Figura 11.

Dirección de la corriente del gas de escape vertical y descendente

30 31+

30 31+

41 42

43 44

37 38 39 40 50 51+

33

32

52

3435

36+

30 31+32

54

33

45 46

33

32

52

55

53

37

38

39

40

56

5758


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Figura 11: Esquema y componentes de la salida de humos

ID Descripción 30 Abrazadera semirredonda 80mm

31 Silicona para altas temperaturas

32 Tubo gas de escape flexible a prueba de presión DN 80 (l = 0,5 m)

33 Junta reductora DN130 - DN80

34 Silenciador para gas escape

35 Abrazaderas para el silenciador de gases de escape

36 Tirantes roscados M10

37 Prolongación 1000 mm, DN130

38 Prolongación 500 mm, DN130

39 Prolongación 333 mm, DN 130

40 Tubo ajustable DN130

41 Codo de 87°, DN130

42 Codo de 45°, DN130

43 Codo de 30°, DN130

44 Codo de 15°, DN130

45 Tubo de recogida de condensado DN130

46 Tubo para condensados (l = 0,75 m)

47 Abrazadera DN130

48 Junta DN130 (para todos los componentes conductores de humo)

49 Juego de juntas para la longitud de ajuste DN130

50 Abrazadera de tubo en espiral


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ID Descripción 51 Tirante roscado M8

52 Aislamiento del tramo del gas de escape

53 Boca de inspección con tapa DN130

54 Puerta de chimenea

55 Soporte de codo DN130

56 Soporte distanciador DN130

57 Tapa de arqueta con chapa en forma de collar DN130

58 Silenciador con boca

Se puede suministrar junto con el equipo un kit opcional de salida de humos con los principales componentes.


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5 Mantenimiento

5.1 Rodaje

Tras la puesta en marcha, una vez alcanzadas las primeras 200 h de operación, se debe realizar un primer cambio de aceite y filtro, recomendándose asimismo la revisión y apriete de conexiones eléctricas y racores.

5.2 Supervisión

Al menos una vez al mes se debe:

• Revisar los niveles de líquido (refrigerante y aceite) rellenándose en caso de ser necesario.

• Vaciar el sifón de condensados de escape.

5.3 Mantenimiento preventivo programado

El mantenimiento preventivo debe realizarse cada 1.500h de acuerdo al siguiente programa:

Cada 1.500h • Cambio de aceite, filtro, control de filtro de aire (cambio si es necesario), apriete

tornillos y racores, nivel de refrigerante y temperaturas de impulsión y retorno. • Verificar las bujías (cambio si necesario). • Verificar bombas externa e interna.

Cada 3.000h • Medida de diferencia de presión del IC de escape y eventualmente limpieza. • Limpieza de conductos de escape y sifón. • Comprobar funcionamiento de la cadena de seguridad (sensores) y de la

regulación de 2 escalones. • Control de sonda lambda (entre 1,05 y 1,1), ajuste del regulador de gas.

Cada 6.000h o anualmente • Verificar compresión. Antes del cambio de aceite usar limpiador Motor-Clean. • Verificar grietas en la junta de acoplamiento (cambio si necesario).

Cada 12.000h o dos años • Verificar y limpiar los circuitos hidráulicos y de aceite. Limpiar las placas de los

intercambiadores y cambiar todos los manguitos hidráulicos. • Verificar cabezas de cilindros y segmentos.

Cada 24.000h o cuatro años


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• Verificar amortiguación. • Rectificado general del regulador de gas. • Verificar rodamientos del generador (cambio si necesario), protecciones

eléctricas y conexión a red.

IMPORTANTE: El mantenimiento debe ser efectuado por BESEL o por una empresa autorizada. La garantía del equipo únicamente tendrá validez si se efectúan las operaciones de mantenimiento reseñadas.

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