Eficiencia Energética en la Edificación. Sistemas Térmicos

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1 Eficiencia Energética en la Edificación. Sistemas Térmicos Jornada Eficiencia y Sostenibilidad Energética Vigo, 15 de Abril de 2011

2 Índice dce 1 Introducción 2 3 Sistemas de Control y Gestión en Climatización 4 Conclusiones Pág. 2

3 1 Introducción El consumo energético en España del sector residencial y terciario supone un 27% del total, tercero por detrás del transporte y la industria. El 50% del consumo energético del En el interior del edificio y a nivel edificio está ligado a la adecuada residencial, los mayores consumos se producen en: protección térmica de su envolvente (fachada, cubiertas, ventanas, ) Climatización: 47% ACS: 22% Equipos: 15% Iluminación: 16% Fuente: IDAE Pág. 3

4 1 Introducción Ahorro energético en la climatización de edificios de oficinas Combinación eficaz de: Diseño del edificio. Materiales utilizados. Equipamiento e instalaciones. Confort humano: Temperatura y humedad. Velocidad del aire, para evitar corrientes molestas en los espacios ocupados. Calidad ambiental. Nivel sonoro de sistemas generadores térmicos y/ó sistemas de distribución (ventiladores y compresores de bajo nivel sonoro, cerramientos acústicos, buen aislamiento de ventiladores y compresores, etc.). Pág. 4

5 Y a continuación Sistemas de Bomba de Calor. Sistemas VRV. Máquina de Absorción y Frío Solar. Cogeneración, Micro-Cogeneración y Trigeneración. Sistemas de atemperación. Recuperación de calor y Freecooling. Unidades terminales. Pág. 5

6 Sistemas de Bomba de Calor Consideración como aprovechamientos renovables en la Directiva Europea 2009/28/CE Relativa al Fomento del Uso de Energía Procedente de Fuentes Renovables, a partir de unos ciertos niveles de prestaciones (SPF). Pág. 6

7 Sistemas de Bomba de Calor El COP de la bomba de calor se ve afectado por las temperaturas de trabajo del FF y del FC: cuanto mayor sea la temperatura de condensación y menor sea la temperatura de evaporación, la eficiencia de la bomba de calor será menor. Bombas de calor Aire - Aire Aire - Agua Agua - Aire Agua - Agua Agua glicolada - Aire Agua glicolada - Agua Pág. 7

8 Sistemas de Bomba de Calor Instalaciones Convencionales BCG Instalación BCG con Pilotes Energéticos Pág. 8

9 Sistemas VRV Este sistema alcanza notables eficiencias cuando hay claras diferencias de demanda entre fachadas de orientación contraria Ideal para edificios exentos con grandes fachadas acristaladas. Elevados rendimientos gracias a la utilización de compresores de tecnología inverter que ajusta en todo momento la capacidad de refrigeración y calefacción de cada unidad en función de la demanda instantánea de cada zona climatizada. La mayor eficiencia respecto a otros sistemas de climatización se consigue en las estaciones de primavera y otoño, cuando la combinación de elevada radiación solar con temperaturas exteriores bajas dan lugar a demandas contrapuestas. A tener en cuenta: Requiere de una cantidad elevada de refrigerante dentro del edificio. El uso de refrigerantes está regulado dentro de la Comunidad Europea de cara a evitar el impacto por efecto invernadero debido a fugas a la atmósfera y a evitar la concentración dentro de espacios ocupados. Red compleja de tuberías de refrigerante. Limitación de distancias. Pág. 9

10 Máquina de Absorción y Frío Solar Requiere de un determinado nivel térmico para su accionamiento (temps. mín. de activación del orden de los 80ºC). En general, su aplicación más rentable se tendrá cuando exista una fuente barata o residual de calor en forma de vapor o bien en forma de agua caliente. Precisa de un sistema de evacuación de calor (torre de refrigeración). COP entre 0,6 y 1,2. Frío solar Aplicación de ciclos de absorción con instalaciones de aprovechamiento solar térmico. Aprovechamiento de la época de mayor radiación solar con la época de mayor demanda de refrigeración (verano). Pág. 10

11 Cogeneración, Micro-Cogeneración y Trigeneración Cogeneración: Producción simultánea de electricidad y calor útil a partir de la energía primaria contenida en un combustible. Turbinas de gas. Motor alternativo de combustión interna. Motor Stirling. Pila de combustible Biomasa. Aplicaciones: Sector residencial (micro-cogeneración), cogeneración) terciario e industrial. En combinación con máquinas de absorción: Trigeneración. Micro-Cogeneración: Sistemas hasta 50 kw eléctricos. GASES 5% GENERACIÓN 15 40% CONEXIÓN A LA RED ELÉCTRICA Combustible 100% Micro CHP CALOR 55 80% Pág. 11

12 Calderas de Biomasa En la actualidad existe una elevado número de fabricantes de calderas de biomasa, que suministran calderas eficientes (89%-96%), automáticas y con sencillez a la hora de funcionamiento, así como a la hora de retirar las cenizas. Hay que tener muy presente que para cualquier aplicacióndelabiomasaesnecesario disponer de un lugar amplio y seco para el almacenamiento del combustible y para ubicar la caldera; así como la existencia de una red de proveedores de biomasa cercana y su accesibilidad al silo. Aplicaciones: Sector residencial, terciario e industria. Cogeneración Trigeneración Pág. 12

13 Sistemas de atemperación Los sistemas de atemperación permiten aprovechar la capacidad acumuladora del propio edificio como elemento tampón para las pérdidas y ganancias térmicas. Al mismo tiempo, los techos y las paredes se utilizan como superficies radiantes calientes y frías. Pág. 13

14 Recuperación de calor y Freecooling La recuperación entálpica es la recuperación de energía que aprovecha la diferencia de temperatura y humedad entre dos fluidos. Recuperador entálpico con circuito de enfriamiento mecánico y evaporador directo APLICACIÓN Edificios donde hay que introducir grandes caudales de aire exterior. Pág. 14

15 Recuperación de calor y Freecooling Pág. 15

16 Recuperación de calor y Freecooling Pág. 16

17 Unidades terminales Superficies radiantes: Constituidas por una red de tuberías distribuidas uniformemente suelos, paredes y/ó techos, por las cuales circula agua, consiguiéndose en el ambiente una temperatura homogénea y confortable en invierno y verano. Ventajas La temperatura de trabajo es menor que con radiadores, lo que hace que el sistema sea más eficiente. Inconvenientes Coste inicial de la instalación elevado. Posibilidad d de refrescar el ambiente haciendo circular No es aconsejable su instalación ió en lugares de agua fría por el circuito. escasa demanda de calefacción. No produce movimiento de aire. Distribución de temperaturas óptima. Para locales con techos elevados su eficiencia aumenta considerablemente. Tiempo requerido en alcanzar la temperatura deseada. Pág. 17

18 Unidades terminales Termoconvectores. Radiadores de baja temperatura. Paneles radiantes. Fancoils. Pág. 18

19 3 Sistemas de Control y Gestión en Climatización Utilización de sistemas de control de ahorro energético eficaces Control de climatización En función de las demandas de las distintas estancias del edificio, es necesario que el sistema de gestión realice el control de las plantas de producción de frío o calor en cada caso. Además, de la zonificación por estancias que permita proporcionar el calor ó el frío necesario y en cada lugar. Ahorro entre un 20 40% de energía. Control de los sistemas de ventilación / renovación de aire Control de la ventilación zonificado a través de rejillas motorizadas independientes en cada estancia, en función de la ocupación. Control de persianas/toldos exteriores Esta solución, integrada con una iluminación adecuada, permite un gran ahorro energético y un mejor ambiente de trabajo (reducción de ganancias térmicas con demanda de refrigeración). Medición de consumos Análisis para la toma de decisiones y conocimiento de donde se tienen las mayores necesidades. Pág. 19

20 4 Conclusiones En resumen Existencia de 4 líneas fundamentales de actuación en cuanto a Eficiencia Energética en climatización de edificios: Envolvente y aspectos constructivos. Sistema generador de calor/frío. Unidades terminales (superficies radiantes de alta inercia). Control y gestión del sistema de climatización. Pág. 20

21 Juan I. Rodríguez Fernández-Arroyo Edificio CITEXVI Local 1. Fonte das Abelleiras, s/n , Vigo. T_ F_

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