EL AHORRO ENERGETICO EN LA REFORMA DE LAS INSTALACIONES TERMICAS

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1 SOLUCIONES TECNICAS PARA LA REHABILITACION DE VIVIENDAS Y EL AHORRO ENERGETICO EL AHORRO ENERGETICO EN LA REFORMA DE LAS INSTALACIONES Bilbao 29 de octubre de 2008 RICARDO GARCIA SAN JOSE INGENIERO INDUSTRIAL Vicepresidente Comité Técnico EMISION DISTRIBUCION EMISION PRODUCCION CALOR PRODUCCION ACS SUMINISTRO COMBUSTIBLE SUMINISTRO AGUA 1

2 PRODUCCION DISTRIBUCION EMISION CONTROL CONTAJE ELEMENTOS DE LA INSTALACION Objetivo: Reducir la emisión n de contaminantes limitando el consumo total de energía en los edificios. Consumo = Demanda / rendimiento Demanda del edificio Rendimiento de las Instalaciones 2

3 EMISION DISTRIBUCION EMISION PRODUCCION CALOR PRODUCCION ACS SUMINISTRO COMBUSTIBLE SUMINISTRO AGUA CALEFACCION CENTRAL 3

4 RITE 2007 CTE 2006 Directiva 02/91/CEE (Calificación Energética) RITE 1998 Directiva 93/76/CEE (SAVE) RICCACS 1981 (Primera reglamentación térmica) NBE CT 79 (Aislamiento Térmico) EVOLUCION REGLAMENTARIA DISTRIBUCION CON MONTANTES POR TERMOSIFON Instalación anterior al RICCACS

5 DISTRIBUCION CON MONTANTES POR RADIADORES CON CIRCULACION FORZADA Instalación anterior al RICCACS 1981 ENTORNO REGLAMENTARIO INSTALACIONES NUEVAS: - Distribuciones con llaves de corte exterior a los usuarios. - Obligatoriedad de contadores de ACS. - Previsión de espacio para contadores de calefacción. - Obligatoriedad de mantenimiento para mas de 100 kw. INSTALACIONES EXISTENTES: - Obligatoriedad de contadores de ACS. - Aislamiento Térmico. - Medición y control. - Rendimiento mínimo de calderas de mas de 100 kw. - Mantenimiento. REQUISITOS RICCACS

6 INSTALACIONES NUEVAS: - Obligatoriedad de contadores de calefacción. - Obligatoriedad de termostatos de ambiente. - Válvulas automáticas por usuario. - Obligatoriedad de válvulas termostáticas. - Obligatoriedad de mantenimiento para mas de 70 kw. - Obligatoriedad de la expansión cerrada. INSTALACIONES EXISTENTES: ENTORNO REGLAMENTARIO No se establecen medidas para instalaciones existentes, ya que la administración debe suponer que todas han cumplido la reglamentación anterior. REQUISITOS RITE 1998 INSTALACIONES NUEVAS: En líneas generales para este tipo de instalaciones se mantienen las exigencias anteriores INSTALACIONES EXISTENTES: ENTORNO REGLAMENTARIO - No se fijan obligatoriedades de reformas. - Se modifican las prescripciones de mantenimiento. - Se establecen INSPECCIONES. REQUISITOS RITE

7 MEDIDAS DE AHORRO EN INSTALACIONES EXISTENTES 7

8 IT : GENERACION DE CALOR Generación de CALOR En el proyecto o memoria técnica se indicará la prestación energética de la caldera, los rendimientos a potencia nominal y con una carga parcial del 30%, y la temperatura media del agua en la caldera de acuerdo con lo que establece el RD 275/1995 de 24 de febrero (marcado por estrellas). ENTORNO REGLAMENTARIO DIRECTIVA 2005/32/CE de 6 de julio de 2005 Por la que se instaura un marco para el establecimiento de DISEÑO ECOLOGICO aplicables a los productos que utilizan energía y por la que se modifica la Directiva 92/42/CEE y las Directivas 96/57/CE y 2000/55/CE del Parlamento Europeo y del consejo. En el punto 35 expone que la clasificación por estrellas no ha tenido el resultado esperado, por lo que debe modificarse para permitir sistemas más efectivos. En la actualidad aún no se ha establecido una forma de clasificación que sustituya al sistema de estrellas. Esta directiva ya ha sido transpuesta mediante el RD 1.369/2007, sobre requisitos de diseño ecológico aplicable a los productos que utilizan energía, que ha entrado en vigor el 24/10/07. 8

9 Calderas ESTANDAR IT : GENERACION DE CALOR La temperatura de retorno debe ser en todo momento superior a la de condensación de los humos. Calderas de BAJA TEMPERATURA Pueden trabajar con temperaturas de retorno inferiores a la de condensación de los humos, pero debido a un diseño especial no producen condensaciones. Calderas de CONDENSACION Pueden aprovechar el calor latente del agua generada en la combustión, por lo que no tienen limite en la temperatura de retorno. IT : GENERACION DE CALOR Generación de CALOR En el proyecto o memoria técnica se indicará la prestación energética de la caldera, los rendimientos a potencia nominal y con una carga parcial del 30%, y la temperatura media del agua en la caldera de acuerdo con lo que establece el RD 275/1995 de 24 de febrero (marcado por estrellas). RENDIMIENTOS MINIMOS DE CALDERAS SEGÚN 92/42/CEE POTENCIA 70 kw 100 kw 200 kw 300 kw 400 kw % CARGA 100% 30% 100% 30% 100% 30% 100% 30% 100% 30% ST * 87,69 85,54 88,00 86,00 88,60 86,90 88,95 87,43 89,20 87,81 ST ** 90,69 88,54 91,00 89,00 91,60 89,90 91,95 90,43 92,20 90,81 ST *** 93,69 91,54 94,00 92,00 94,60 92,90 94,95 93,43 95,20 93,81 ST **** 96,69 94,54 97,00 95,00 97,60 95,90 97,95 96,43 98,20 96,81 BAJA Tª 90,27 90,27 90,50 90,50 90,95 90,95 91,22 91,22 91,40 91,40 CONDENSACION 92,85 98,85 93,00 99,00 93,30 99,30 93,48 99,48 93,60 99,60 IT.IC.04 (1981) ESTANDAR 9

10 RENDIMIENTO (%) RENDIMIENTOS DE CALDERAS AL 100 % DE LA POTENCIA POTENCIA (kw) ST ** *** **** BT CD IT.IC RENDIMIENTO (%) RENDIMIENTOS DE CALDERAS AL 30 % DE LA POTENCIA POTENCIA (kw) ST ** *** **** BT CD 10

11 Generación de CALOR QUEDA PROHIBIDA: La instalación de calderas INDIVIDUALES a gas de tipo ATMOSFERICO, de potencia hasta 70 kw, a partir del 1 de enero de La instalación de calderas de UNA ESTRELLA a partir del 1 de enero de La instalación de calderas de DOS ESTRELLAS a partir del 1 de enero de IT : GENERACION DE CALOR Fraccionamiento de Potencia FRACCIONAMIENTO POTENCIA POTENCIA NOMINAL NUMERO MINIMO GENERADORES PN < 400 UN GENERADOR 400 < PN DOS GENERADORES Si la instalación da servicio de calefacción y ACS, la potencia demandada por el sistema de ACS será igual o mayor que la potencia del primer escalón del generador. Se pueden adoptar soluciones distintas siempre que se justifique técnicamente. Estas prescripciones no son aplicables en caso de combustibles como efluentes, subproductos o residuos. 11

12 IT : GENERACION DE CALOR Regulación de quemadores La regulación mínima de los quemadores alimentados por combustibles líquidos l o gaseosos será función de la potencia térmica nominal del generador de calor. REGULACION DE QUEMADORES POTENCIA NOMINAL REGULACION MINIMA PN < 70 UNA MARCHA 70 < PN < 400 DOS MARCHAS 400 < PN TRES MARCHAS O MODULANTE SUSTITUCION DE GENERADORES DE CALOR 12

13 SUSTITUCION DE GENERADORES DE CALOR SUSTITUCION DE GENERADORES DE CALOR El ahorro esperado puede variar desde un 5% en instalaciones con equipos adecuados hasta superar el 30% en instalaciones obsoletas. Las calderas mas adecuadas son las de condensación con quemadores modulantes. Se debe tener en cuenta el fraccionamiento de potencia y la regulación en secuencia. AHORROS GENERADOS 13

14 SUSTITUCION DE GENERADORES DE CALOR Las chimeneas forman parte de la generación de calor, su sustitución puede venir impuesta por el tipo de caldera empleado. AHORROS GENERADOS 14

15 SELECCIÓN DEL COMBUSTIBLE CARACTERISTICAS DE CONTAMINACION DE LOS COMBUSTIBLES COMBUSTIBLE PRODUCCION CO 2 PRODUCCION H 2 O CONTENIDO EN grco 2 /kwh (PCI) grh 2 O/kWh (PCI) AZUFRE GASOLEO < 0,2 % GAS BUTANO % 122 < 0,05 % GAS PROPANO % 126 < 0,05 % GAS NATURAL % 155 NULO EL GAS NATURAL ES EL COMBUSTIBLE MENOS CONTAMINANTE Además es el más apropiado para calderas de condensación 15

16 SELECCIÓN DEL COMBUSTIBLE Tanto desde el punto de vista de emisión de contaminantes, como de aprovechamiento energético, lo mas adecuado es realizar las transformaciones para Gas natural, con calderas de condensación. COMBUSTIBLE RECOMENDADO SELECCIÓN DEL COMBUSTIBLE DENSIDAD DE LOS COMBUSTIBLES COMBUSTIBLE DENSIDAD kg/nm 3 RELATIVA AL AIRE GASOLEO GAS BUTANO 2,53 1,96 GAS PROPANO 2,04 1,58 GAS NATURAL 0,83 0,64 En caso de fuga de combustible, debe tenerse en cuenta la densidad relativa respecto al aire, si bien no debe olvidarse que los fluidos se adaptan al recinto que los contiene y que los gases ocupan todo el volumen del recinto. 16

17 SELECCIÓN DEL COMBUSTIBLE Por motivos de seguridad las salas de calderas a gas deben disponer de cerramientos en contacto con el exterior, para el gas natural la situación mas adecuada es la cubierta del edificio. Pueden adoptarse medidas complementarias especiales para mantener las salas de calderas en primer sótano. COMBUSTIBLE RECOMENDADO SALAS DE CALDERAS EN CUBIERTA 17

18 SALAS DE CALDERAS EN CUBIERTA SALAS DE CALDERAS EN CUBIERTA 18

19 EXPANSION CERRADA EXPANSION CERRADA 19

20 EXPANSION CERRADA EXPANSION CERRADA El ahorro esperado puede alcanzar hasta el 5%. La expansión cerrada debe estar asociada con el correcto purgado de las instalaciones. Al margen del ahorro el gran beneficio de esta medida es que permite un mejor equilibrado de la instalación y un mejor funcionamiento de los emisores de las plantas altas del edificio. AHORROS GENERADOS 20

21 Tª IMP. Tª RET. REGULACION DE CALEFACCION CURVA de CALEFACCION TEMPERATURAS IMPULSION Y RETORNO TEMPERATURAS EXTERIORES

22 Tª IMP. Tª RET. REGULACION DE CALEFACCION CURVA de CALEFACCION TEMPERATURAS IMPULSION Y RETORNO TEMPERATURAS EXTERIORES DISTRIBUCION AISLAMIENTO TERMICO ESPESOR (mm) AISLAMIENTO TERMICO TUBERIAS. CALOR DIAMETRO TEMPERATURA MAXIMA DEL FLUIDO EXTERIOR 40 a 60 C ACS (1) > 60 a 100 C > 100 a 180 C TUBERIA INTERIOR EXTERIOR INTERIOR EXTERIOR INTERIOR EXTERIOR INTERIOR EXTERIOR D < < D < < D < < D < < D λ ref = 0,040 (W/m K) a 10 C (1): Aplicable a instalaciones con funcionamiento todo el año: ACS; sistemas de distrito, centrales individualizadas, etc. Tablas: y

23 ZONIFICACION ZONIFICACION 23

24 ZONIFICACION 24

25 CONTADORES INDIVIDUALES DE CALEFACCION En las instalaciones posteriores a 1981 es posible que se disponga de espacio para ellos. Por acuerdo comunitario pueden adoptarse soluciones mas sencillas como contadores de horas, o caudal. AHORROS GENERADOS 25

26 26

27 VALVULAS TERMOSTATICAS Además del ahorro generado, facilitan el equilibrado de las instalaciones. 27

28 70 C 50 C 55 C 53 C 50 C 28

29 29

30 ENERGIA SOLAR TERMICA ENERGIA SOLAR TERMICA El ahorro dependerá del espacio disponible para la integración de los captadores; siendo alcanzables fracciones solares del 50% del consumo de ACS. El momento adecuado para plantear las instalaciones solares es cuando se proceda a la rehabilitación de las fachadas. AHORROS GENERADOS 30

31 OPERACIONES DE MANTENIMIENTO PREVENTIVO Y SU PERIODICIDAD OPERACIÓN Comprobación y limpieza, si procede, de circuito de humos de calderas Comprobación y limpieza, si procede, de conductos de humos y chimenea Limpieza del quemador de la caldera Revisión del vaso de expansión Revisión de los sistemas de tratamiento de agua Comprobación de material refractario Comprobación de estanquidad de cierre entre quemador y caldera Revisión general de calderas de gas Revisión general de calderas de gasóleo Comprobación de niveles de agua en circuitos Comprobación de estanquidad de circuitos de tuberías. Comprobación de estanquidad de válvulas de interceptación Comprobación de tarado de elementos de seguridad Revisión y limpieza de filtros de agua Revisión de baterías de intercambio térmico 70 kw < 2 t 2 t m m m 2 t m t t m t 2 t m 2 t t m m t 2 t * Revisión de bombas y ventiladores Revisión del sistema de preparación de agua caliente sanitaria Revisión del estado del aislamiento térmico Revisión del sistema de control automático Instalación de energía solar térmica m una vez al MES; la primera al inicio de la temporada. t una vez por temporada (AÑO). 2 t 2 veces por temporada (AÑO), una al inicio de la misma y otra a mitad del periodo de uso, siempre con una diferencia de 2 meses. * Conforme a lo indicado en HE4 del CTE. MANTENIMIENTO El mantenimiento es imprescindible para el cumplimiento de los objetivos de eficiencia energética. El mantenedor deberá cumplimentar un certificado de mantenimiento anual, en el que se recojan los datos de consumos, así como un análisis del funcionamiento de las instalaciones. 31

32 REPARTO DE GASTOS Es el tema mas problemático de las instalaciones centrales. Deben establecerse unos costos fijos que fomenten el adecuado uso de las instalaciones, pero que al mismo tiempo permitan una concienciación de los usuarios a través de los costos variables. AHORROS GENERADOS 32

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