APLICACIÓN PRÁCTICA MICROCOGENERACIÓN DACHS HOTEL BALNEARIO A QUINTA DA AUGA Santiago de Compostela (A Coruña)

Transcripción

1 APLICACIÓN PRÁCTICA MICROCOGENERACIÓN DACHS HOTEL BALNEARIO A QUINTA DA AUGA Santiago de Compostela (A Coruña) El mercado para la microcogeneración en instalaciones térmicas residenciales y terciarias se está preparando para un notable crecimiento durante los próximos cuatro años ( ). Introducción Las unidades de microcogeneración Dachs de Baxi Calefacción están aumentando su popularidad en los sistemas centralizados para la producción de calefacción y ACS. Sus ventas están creciendo gracias a que los propietarios de los edificios, gestores energéticos y consultores, buscan disminuir sus emisiones de CO2 y su factura energética. La microcogeneración es la producción instantánea de calor útil y electricidad, en un único proceso. El principio del Dachs es similar a un coche. Al accionar el generador eléctrico, el motor produce calor que es capturado por el sistema de refrigeración y conducido al sistema de calefacción y/o producción de ACS. Los motores Dachs están diseñados para ser robustos y altamente fiables, y permitir que funcionen continuamente miles de horas, entregando anualmente hasta kwh de electricidad y kwh de calor útil, con una eficiencia combinada superior al 90%. Generando la electricidad junto al punto de consumo, la microcogeneración es una gran alternativa a las plantas de producción eléctrica convencional, que tienen menos del 35% de eficiencia. Al menos dos tercios de la energía generada por las plantas eléctricas se pierden en calor y durante el transporte hasta el punto de uso. Las regulaciones de eficiencia energética también han estimulado el mercado, ya que según el Código Técnico de la Edificación, la microcogeneración es una aplicación sustitutiva de la energía solar térmica para producción de ACS en aquellos casos en que se justifique. La microcogeneración ha sido siempre una opción muy atractiva para aplicaciones con altas demandas térmicas constantes a lo largo del año, pero es aún más popular gracias a las normativas y regulaciones actuales, ya que además de resultar una opción rentable, es eficiente y reduce las emisiones de CO2. La microcogeneración se puede adaptar para complementar salas de calderas existentes sin necesidad de reconfigurar ni el trazado de tuberías ni los emisores del circuito secundario. Esto significa también que los usuarios pueden empezar a reducir sus emisiones de CO2 y ahorrar energía de forma más rápida, sin grandes gastos ni modificaciones requeridas para integrar renovables. Antecedentes Ubicado a pocos kilómetros de Santiago de Compostela el edificio, que alberga el Hotel, ha sido levantado utilizando como esqueleto la antigua fábrica de papel de Brandía (1792). El Hotel, que luce cuatro estrellas en su fachada, cuenta con 59 habitaciones -incluidas cuatro suites cuyas superficies exceden los cien metros cuadrados-, y está cimentado sobre un conjunto fabril con solera y enclavado en un entorno de privilegio a lo largo de la ribera del río Sar, que se habilitará a modo de paseo. Entre los atractivos de A Quinta da Auga, destaca «la planta del spa, que recrea y combina los tratamientos orientales y occidentales, buscando la relajación tanto del cuerpo como de la mente». La complementa un área de tratamientos «con los últimos avances tecnológicos de belleza y bienestar». Y pone la guinda al pastel una sección de hidroterapia con zona privada incluida. Necesidades energéticas Las instalaciones del Hotel se proyectaron en base a las siguientes necesidades: Calefacción Agua Caliente Sanitaria Piscina Refrigeración Ventilación, teniendo en cuenta la ocupación anual según la actividad. La demanda térmica total es de kwh anuales, repartidos en calefacción, ACS y calentamiento de piscina. La aportación energética proyectada mediante diferentes tecnologías es la siguiente:

2 Id. Tipo Potencia térmica kw Consumo eléctrico kw Frío Calor 1 Bomba de calor agua-suelo 65 18,3 2 Bomba de calor agua-agua Deshumidificadora ,62 4 Deshumidificadora ,62 5 Caldera condensación Caldera condensación Total ,54 Sistema Energía aportada Original: Alternativo: Solución 50 colectores planos 2,4 m 2 1 equipo de microcogeneración 15 colectores planos 7 Bombas de circulación 10,34 Total 86,88 kw Sistema con microcogeneración El diseño del nuevo sistema se basó en emplazar la microcogeneración apoyando las calderas del sistema. Una unidad de microcogeneración Dachs G5.5, de 14,5 kw térmicos y 5,5 kw eléctricos, aporta con un ritmo de trabajo teórico de horas. El equipo, dimensionado para cubrir una parte de la demanda térmica para ACS y calentamiento de piscinas, una vez instalado trabajará para apoyar tanto a la producción total de ACS, como a la generación térmica de calefacción permitiendo cargas de trabajo superiores a horas anuales. La propiedad, ante el sucesivo aumento de los precios eléctricos, decidió instalar una segunda unidad para obtener unos costes de explotación más reducidos al generar la electricidad a bajo coste. Adicionalmente y en cumplimiento del C.T.E. apartado HE4, la cobertura solar mínima exigida en función de la zona geográfica (Zona 1) es del 30% de las necesidades de ACS y calentamiento de piscina. Según las necesidades de la instalación del Hotel la instalación solar térmica debería estar formada por 50 colectores planos de 2,4 m 2 de superficie, entregando una energía térmica anual de kwh. Solución energética y arquitectónica eficiente con microcogeneración En este proyecto y debido a las características arquitectónicas del edificio del s. XVIII, arquitectura tenía dificultades para emplazar la superficie solar exigida por el CTE, apartado HE4 Las unidades de microcogeneración Dachs generarán electricidad en el propio punto de consumo y estarán conectadas para el autoconsumo, es decir, la energía eléctrica generada se consumirá en la propia instalación. El funcionamiento previsto de las 2 unidades debido a la demanda total térmica de la instalación se prevé de unas horas/unidad, con lo cuál permitirá el aporte anual de unos kwh térmicos y de kwh eléctricos. La solución presentada por la ingeniería en virtud del mismo CTE, fue la sustitución parcial de la cobertura solar térmica mediante equipos de microcogeneración, de tal manera que la aportación energética exigida por CTE quedó de la siguiente manera:

3 Ventajas - Reducción del consumo de explotación de hasta un 44% - Solución técnica de alta eficiencia que permite mantener las cubiertas del edificio original (reformadas) - Aportación al medio ambiente mediante la reducción de emisiones de CO2 de hasta un 73%, al generar localmente la energía eléctrica Resultados energéticos y económicos La incorporación de equipos de microcogeneración Dachs en la instalación representa los siguientes ahorros de explotación: (Los datos están basados únicamente en la energía requerida por el sistema para la producción de ACS y calentamiento de piscinas).

4 Costes de explotación sin microcogeneración - sin solar Energia entregada total sistema % 92% kwh Energía aportada calderas % 92% kwh Gas consumido por calderas , ,91 Costes de explotación sin microcogeneración - con solar (50) Energia entregada total sistema % 132% kwh Energia aportada Solar % kwh Energía aportada calderas % 92% kwh Gas consumido por Solar 0 0,0000 0,00 Gas consumido por calderas , ,22 Consumo de gas total 7.925,22 Costes mantenimiento solar 1.500,00 Total costes explotación 9.425,22 Reducción costes explotación -16,8% Costes de explotación con microcogeneración - con solar (15) Energia entregada total sistema % 81% kwh Energia aportada Dachs % 70,7% kwh Energía aportada Solar % 0kWh Energía aportada calderas % 92% kwh Gas consumido por el Dachs , ,40 Gas consumido por Solar 0 0,0000 0,00 Gas consumido por calderas , ,74 Consumo de gas total (teórico) ,14 Energía el. producida por el Dachs kwhe 0, ,00 Costes mantenimiento Solar+Dachs 2.040,00 Total costes explotación 6.251,14 Reducción costes explotación -44,8% Ahorro de emisiones de CO 2 Emisiones de CO2 Sistema sólo calderas: Energía térmica (G.N.) 205 grs CO2 / kwh kwh Kg CO2 Sistema calderas + solar (50): Energía térmica (G.N.) 205 grs CO2 / kwh kwh Kg CO2 Reducción de emisiones CO2-30% Sistema con Dachs: Energía térmica (G.N.) 205 grs CO2 / kwh kwh Kg CO2 Energia eléctrica 670 grs CO2 / kwh kwh Kg CO2 Emisiones totales Kg CO2 Reducción de emisiones CO2-73%

5 Conclusiones En la actual coyuntura energética la inclusión de nuevos equipos en las actuales salas de climatización, como puede ser la microcogeneración, permite al usuario reducir su consumo energético a la vez que se contribuye a reducir el consumo de energía primaria y a reducir emisiones de CO 2 provocadas en la generación eléctrica convencional. La Directiva 2002/91/CE de 16 de diciembre de 2002 relativa a la eficiencia energética de edificios, en su artículo 5, apoya explícitamente la cogeneración como sistema de ahorro de energía del mismo nivel que los basados en energías renovables, para que las nuevas edificaciones consigan los rendimientos mínimos de rendimiento energético. En concreto la directiva especifica que los Estados miembros velarán por que la viabilidad técnica, medioambiental y económica de sistemas alternativos como: - sistemas descentralizados de producción térmica basados en energías renovables - cogeneración (producción combinada de calor y electricidad) - calefacción o refrigeración central urbana, cuando esté disponible - bombas de calor en determinadas condiciones. Arquitectura: Dña. Mª Luisa García Gil Ingeniería: Magaral Instaladora: Efcal