AUDITORÍA ENERGÉTICA DEL PARQUE ZOOLÓGICO

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1 AUDITORÍA ENERGÉTICA DEL PARQUE ZOOLÓGICO PLAN DE OPTIMIZACIÓN ENERGÉTICA MUNICIPAL AYUNTAMIENTO DE JEREZ DE LA FRONTERA OCTUBRE - DICIEMBRE 2011

2 ÍNDICE 1. INTRODUCCIÓN MOTIVACIÓN AUDITORÍA ENERGÉTICA OBJETO DESARROLLO DEL TRABAJO DATOS BÁSICOS DE LA INSTALACIÓN INVENTARIO CLIMATIZACIÓN Y PRODUCCIÓN DE ACS UNIDADES AUTÓNOMAS DE CLIMATIZACIÓN TERMOS ELÉCTRICOS PARA PRODUCCIÓN DE ACS ESTUFAS Y RADIADORES ILUMINACIÓN ENVOLVENTE TÉRMICA EQUIPOS DIAGNÓSTICO ENERGÉTICO CONSUMO ENERGÉTICO GLOBAL DEL EDIFICIO ANÁLISIS DEL CONSUMO ELÉCTRICO BALANCE ENERGÉTICO PROPUESTAS DE ACTUACIÓN CLIMATIZACIÓN Y PRODUCCIÓN DE ACS ILUMINACIÓN EQUIPOS OTRAS MEDIDAS RECOMENDADAS CLIMATIZACIÓN Y PRODUCCIÓN DE ACS RESUMEN DE MEDIDAS DE AHORRO COMPARACIÓN DE LAS MEDIDAS EN FUNCIÓN DE SU AHORRO POTENCIAL REDUCCIÓN TOTAL DE EMISIONES ANEXOS ILUMINACIÓN EQUIPOS de 49

3 ÍNDICE DE TABLAS Tabla 1. Datos básicos del edificio... 7 Tabla 2. Unidad Climatización Tipo Tabla 3. Unidad Climatización Tipo Tabla 4. Unidad Climatización Tipo Tabla 5. Unidad Climatización Tipo Tabla 6. Termo eléctrico tipo Tabla 7. Termo eléctrico tipo Tabla 8. Termo eléctrico tipo Tabla 9. Termo eléctrico tipo Tabla 10. Radiador eléctrico tipo Tabla 11. Distribución de consumos en iluminación según tipo de lámpara Tabla 12. Consumos energéticos Tabla 13. Consumo mensual eléctrico Tabla 14. Evolución del consumo eléctrico anual Tabla 15. Toma de datos para realización del balance energético Tabla 16. Distribución del consumo eléctrico Tabla 17. Resultados sustitución de equipos climatización tipo Tabla 18. Resultados sustitución de equipos climatización tipo Tabla 19. Resultados sustitución de calefactor actual por bomba de calor Tabla 20. Resultados instalación perlizadores en grifos y duchas Tabla 21. Resultados sustitución fluorescentes actuales por otros más eficientes Tabla 22. Resultados sustitución balastos electromagnéticos por electrónicos Tabla 23. Resultados sustitución de lámparas halógenas por otras dicroicas de bajo consumo Tabla 24. Resultados sustitución de lámparas incandescentes por otras de bajo consumo Tabla 25. Resultados sustitución de lámparas de Vapor de Mercurio por Vapor de Sodio Tabla 26. Resultados instalación de interruptores temporales Tabla 27. Resultados instalación de sensores de luz natural Tabla 28. Resultados instalación regletas eliminadoras de stand-by Tabla 29. Resumen medidas de ahorro con PRS< Tabla 30. Resumen medidas de ahorro con PRS> Tabla 31. Inventario de iluminación Tabla 32. Inventario de equipos de 49

4 ÍNDICE DE ILUSTRACIONES Ilustración 1. Unidad interior tipo split Ilustración 2. Termo eléctrico Ilustración 3. Acumulador eléctrico de las jaulas Ilustración 4. Lámpara infrarroja Ilustración 5. Lámparas halógenas de 50 W Ilustración 6. Ventana Ilustración 7. Equipos ofimáticos Ilustración 8. Televisor y cámara de vigilancia Ilustración 9. Neveras Ilustración 10. Bombas de distribución Ilustración 11. Perlizadores y reductores de caudal de distintos modelos Ilustración 12. Relación entre los diferentes tipos de lámpara de alumbrado exterior Ilustración 13. Detector de presencia con sensor crepuscular Ilustración 14. Esquema de conexión de equipos a regleta eliminadora de stand-by ÍNDICE DE GRÁFICOS Gráfico 1. Evolución del consumo eléctrico anual Gráfico 2. Distribución del consumo eléctrico por usos Gráfico 3. Tabla resumen de las medidas de ahorro recomendadas Gráfico 4. Tabla resumen de la reducción de emisiones de CO de 49

5 1. INTRODUCCIÓN 1.1. MOTIVACIÓN El consumo de energía crece en paralelo al desarrollo económico; por lo que es primordial implantar medidas que optimicen la demanda energética en los edificios públicos de una población. Desde aquellos edificios con consumos energéticos más elevados, por ejemplo colegios públicos o residencias, a los más pequeños, pistas polideportivas u oficinas, las medidas encaminadas a la eficiencia energética son múltiples y, a menudo, muy económicas AUDITORÍA ENERGÉTICA La auditoría energética consiste en la inspección y análisis de los flujos de energía en un edificio, proceso o sistema. Mediante la auditoría energética se estudia de forma exhaustiva el grado de eficiencia energética de una instalación, analizando los equipos consumidores de energía, la envolvente térmica y/o los hábitos de consumo. De los resultados obtenidos, se recomiendan las acciones idóneas para optimizar el consumo en función de su potencial de ahorro, la facilidad de implementación y el coste de ejecución. La auditoría energética facilita la toma de decisiones respecto a la inversión en ahorro y eficiencia energética. El Excmo. Ayuntamiento de Jerez, concienciado con la importancia estratégica de reducir los consumos energéticos así como las emisiones de CO 2 asociadas a estos consumos, está realizando una serie de estudios energéticos en sus edificios públicos. El objetivo que persigue el Ayuntamiento de Jerez es aumentar el grado de eficiencia energética de sus edificios e instalaciones. El presente documento describe la auditoría energética realizada en las instalaciones del Parque Zoológico OBJETO Los principales objetivos que se pretenden alcanzar con la auditoría energética son los siguientes: 5 de 49

6 Cuantificar, analizar y clasificar los consumos energéticos de las instalaciones del Parque Zoológico Identificar las áreas donde existen los mayores ahorros potenciales de energía Cuantificar estos ahorros tanto energética como económicamente y obtener el periodo de retorno de la inversión derivado de las distintas medidas de ahorro propuestas 1.2. DESARROLLO DEL TRABAJO La auditoría energética se estructura en cuatro fases, compuestas por las siguientes actividades: Fase I: Recopilación inicial de información Datos de facturación de energía eléctrica y térmica Distribución del consumo mensual Superficie, distribución y número de usuarios en las instalaciones Fase II: Realización de medidas y toma de datos Toma de datos de las instalaciones consumidoras de energía Toma de datos necesarios para la elaboración del informe, con el alcance especificado para la auditoría energética Fase III: Análisis y evaluación del estado actual de la instalación Análisis de los registros de energía realizados Análisis técnico de la situación energética actual de las instalaciones Elaboración de un balance energético global Propuestas de mejora y potencialidad de cada mejora Obtención de resultados con implantación de medidas de ahorro recomendadas Fase IV: Elaboración de informe Redacción del informe Entrega del informe 6 de 49

7 1.3. DATOS BÁSICOS DE LA INSTALACIÓN Tabla 1. Datos básicos del edificio Nombre del centro Parque Zoológico Tipo de edificio Parque Zoológico Dirección Calle taxdir Superficie útil m2 Número de usuarios 762 Consumo energético anual kwh Respecto al horario de funcionamiento del Parque Zoológico es: - De lunes a viernes: Martes-Domingo(10,00-19,00) - Fines de semana: si. 7 de 49

8 2. INVENTARIO 2.1. CLIMATIZACIÓN Y PRODUCCIÓN DE ACS UNIDADES AUTÓNOMAS DE CLIMATIZACIÓN En el Parque Zoológico existen instaladas las siguientes unidades autónomas de climatización: Tabla 2. Unidad Climatización Tipo 1 Tipo de equipo Bomba Calor Autónoma Marca hitachi Modelo - Unidades 2 Estancias a las que da servicio biblioteca Capacidad calefacción W COP 350% Capacidad refrigeración W EER 300% Refrigerante R-410A Tipo de unidad interior Split Tabla 3. Unidad Climatización Tipo 2 Tipo de equipo Bomba Calor Autónoma 8 de 49

9 Marca johnson Modelo - Unidades 4 Estancias a las que da servicio oficinas Capacidad calefacción W COP 300% Capacidad refrigeración W EER 220% Refrigerante R-410A Tipo de unidad interior Split Tabla 4. Unidad Climatización Tipo 3 Tipo de equipo Bomba Calor Autónoma Marca Orbegozo Modelo - Unidades 4 Estancias a las que da servicio despachos Capacidad calefacción W 9 de 49

10 COP 362% Capacidad refrigeración W EER 340% Refrigerante R-410A Tipo de unidad interior Split Tabla 5. Unidad Climatización Tipo 4 Tipo de equipo Bomba Calor Autónoma Marca Fujitsu Inverter Modelo - Unidades 1 Estancias a las que da servicio despachos Capacidad calefacción W COP 427% Capacidad refrigeración W EER 391% Refrigerante R-410A Tipo de unidad interior Split 10 de 49

11 Ilustración 1. Unidad interior tipo split En total, en el Parque Zoológico se dispone de 11 unidades autónomas de climatización. Como observamos, las bombas disponen de un refrigerante adaptado a la nueva reglamentación, el R410A TERMOS ELÉCTRICOS PARA PRODUCCIÓN DE ACS En el Parque Zoológico existen 5 termos eléctricos para generación de ACS, agua caliente sanitaria. Las características de estos equipos son las siguientes: Tabla 6. Termo eléctrico tipo 1 Marca Fagor Capacidad acumulador 100 l Unidades 2 Potencia 1,5 kw Estancias a las que da servicio 1 en la sala del veterinario 11 de 49

12 Tabla 7. Termo eléctrico tipo 2 Marca Nemko Capacidad acumulador 50 l Unidades 1 Potencia 1,2 kw Estancias a las que da servicio Quirófano Tabla 8. Termo eléctrico tipo 3 Marca - Capacidad acumulador 75 l Unidades 1 Potencia 1,2 kw Estancias a las que da servicio - Tabla 9. Termo eléctrico tipo 4 Marca Acumulador placas solares Capacidad acumulador l Unidades 1 Potencia 6,0 kw Estancias a las que da servicio - 12 de 49

13 Ilustración 2. Termo eléctrico ESTUFAS Y RADIADORES Para calefacción individual de algunas estancias en el Parque Zoológico de Jerez existen los siguientes equipos: Tabla 10. Radiador eléctrico tipo 1 Tipo de equipo Acumulador eléctrico Marca - Potencia 1,6 kw Unidades 11 Estancias a las que da servicio Salal primates, chimpaces y tigres 13 de 49

14 Ilustración 3. Acumulador eléctrico de las jaulas 2.2. ILUMINACIÓN Lámparas y luminarias La instalación de iluminación artificial está basada mayoritariamente en lámparas tipo fluorescente de 36 W, además de lámparas de vapor de mercurio de 250 W, fluorescente de 58 W, halógeno de 50 W, bajo consumo de 26 W, vapor de mercurio de 80 W, vapor de sodio de 150 W, infrarrojo de 100 W y en menor medida incandescente de 40 W, halogenuro metálico de 250 W, incandescente de 60 W y halogenuro metálico de 400 W. A continuación se presenta una estimación del consumo eléctrico en iluminación por tipo de lámpara, según el balance energético realizado. Tabla 11. Distribución de consumos en iluminación según tipo de lámpara Tipo de lámpara Potencia lámpara (W) Unidades Consumo Anual (kwh) Porcentaje (%) Bajo consumo ,3% Halogenuro metálico % Fluorescente ,2% Halogenuro metálico % 14 de 49

15 Tipo de lámpara Potencia lámpara (W) Unidades Consumo Anual (kwh) Porcentaje (%) Vapor de mercurio ,6% Vapor de sodio ,7% Vapor de mercurio ,2% Halógeno ,5% Infrarrojo ,2% Fluorescente ,7% Incandescente ,8% Incandescente ,9% TOTAL % A partir del balance energético realizado, se obtiene que la mayor parte del consumo, 50,2%, procede de las lámparas tipo vapor de mercurio de 250 W. Ilustración 4. Lámpara infrarroja 15 de 49

16 Ilustración 5. Lámparas halógenas de 50 W Sistema de regulación y control Ninguna de las estancias del edificio presenta sistemas de control automáticos de la iluminación. El control existente es manual a través de los interruptores de cada circuito ENVOLVENTE TÉRMICA Se ha analizado la envolvente térmica del edificio. La fachada principal del edificio tiene orientación nordeste. No existen otros edificios en los alrededores que arrojen sombra sobre el edificio de oficinas de parque, por lo que recibe suficiente insolación directa a lo largo del año. Podemos encontrar 1 tipo de acristalamiento en el edificio: Ventanas con Vidrio Simple y carpintería de madera. 16 de 49

17 Ilustración 6. Ventana 2.4. EQUIPOS Los equipos presentes en el Parque Zoológico de Jerez pueden ser clasificados en: Equipos ofimáticos Los equipos ofimáticos de la oficina se componen principalmente de: dieciséis ordenadores de sobremesa, dos impresoras multifunción, dos proyectores, cinco impresoras mediana y dos flexo. Ilustración 7. Equipos ofimáticos 17 de 49

18 Equipos de imagen y sonido Como equipos de imagen y sonido, en el edificio estudiado tenemos: un televisor y varios equipos de música. Ilustración 8. Televisor y cámara de vigilancia Equipos de cocina Los equipos de cocina instalados son: una cámara frigorífica, dos neveras y dos microondas Ilustración 9. Neveras 18 de 49

19 Otros equipos Además de los equipos vistos anteriormente en el edificio existen otros equipos consumidores de energía como son bombas de distribución, esterilizadores, equipo antiinsectos cámara de seguridad. Ilustración 10. Bombas de distribución 19 de 49

20 3. DIAGNÓSTICO ENERGÉTICO 3.1. CONSUMO ENERGÉTICO GLOBAL DEL EDIFICIO La contabilidad energética, económica y en emisiones de CO 2 para el consumo energético evaluado en el presente informe es la siguiente: Tabla 12. Consumos energéticos Fuente energética Consumo energético anual (kwh) Coste energético anual ( ) Emisiones de CO2 anuales (kg) Electricidad Total ANÁLISIS DEL CONSUMO ELÉCTRICO El consumo eléctrico del Parque Zoológico proviene de la red eléctrica a través de la empresa suministradora ENDESA. Se ha llevado a cabo un análisis del consumo eléctrico de los últimos 12 meses con las facturas eléctricas disponibles. El consumo mensual de energía activa y el coste facturado mensualmente para el suministro del centro se muestran en la siguiente tabla: Tabla 13. Consumo mensual eléctrico Período E. Activa (kwh) Coste ( ) Enero Febrero Marzo de 49

21 Período E. Activa (kwh) Coste ( ) Abril Mayo Junio Julio Agosto Septiembre Octubre Noviembre Diciembre Total Anual El consumo eléctrico anual del Parque Zoológico asciende a kwh. 21 de 49

22 Gráfico 1. Evolución del consumo eléctrico anual Se observa en la gráfica un consumo irregular de electricidad. Esto se debe a que en invierno es necesario mantener una temperatura adecuada para ciertos animales como son primates, chimpancés y tigres. Para lograr una temperatura óptima hay instalados unos acumuladores eléctricos que se cargan durante la noche y liberan energía térmica durante el día y la noche. Este proceso se produce sobre todo en invierno coincidiendo con las temperaturas más bajas, por lo que es necesario que estos acumuladores funcionen durante más horas, lo cual deriva en un mayor consumo como se puede apreciar en la curva de evolución de consumos de la gráfica. El resto de equipos tienen un consumo prácticamente idéntico a lo largo de todo el año Respecto a la evolución del consumo eléctrico en comparación con los 12 meses anteriores al periodo analizado, se observa un aumento del consumo eléctrico del 9,4%. Los consumos totales de estos periodos contrastados son: 22 de 49

23 Tabla 14. Evolución del consumo eléctrico anual Consumo eléctrico - 12 meses previos Consumo eléctrico - 12 meses estudiados Los datos de consumos obtenidos para los 12 meses anteriores al periodo analizado presentan una discrepancia elevada con respecto al consumo actual. Esta tendencia puede deberse a la mayor utilización de los equipos del parque zoológico BALANCE ENERGÉTICO El balance energético global nos muestra la distribución de los consumos energéticos en función de las diferentes variables. En un edificio, por ejemplo, es interesante diferenciar su consumo en función de los principales usos, distribuyendo así el consumo anual en climatización, iluminación, equipos, producción de agua caliente sanitaria, etc. En el caso del Parque Zoológico de Jerez se realizará un balance energético global por usos, así como uno eléctrico y otro térmico también diferenciando por usos. El método utilizado para el cálculo del balance energético se basa en la fórmula de cálculo del consumo. El consumo sigue la siguiente fórmula: Consumo energético (kwh) = Potencia (kw) x Tiempo (h) Por lo tanto, para calcular el consumo que se produce en cada área estudiada, es necesario conocer la potencia de los equipos, lámparas, etc. y el tiempo de utilización, es decir las horas en las que está funcionando cada uno de los equipos consumidores de energía. Para cada uno de los siguientes grupos de consumo es conveniente tener en cuenta: Iluminación: es necesario conocer la potencia de la lámpara, el tipo de equipo auxiliar y las horas de funcionamiento. 23 de 49

24 Climatización: la potencia de los equipos, en este caso los equipos de aire acondicionado, etc. También es necesario conocer el factor de uso y el horario de funcionamiento. Equipos: es necesario para calcular el consumo de estos equipos conocer la potencia de cada uno de ellos, así como el factor de uso. Por último, se requiere conocer las horas de funcionamiento. Producción de agua caliente sanitaria (ACS): la potencia de los termos eléctricos, el número de usuarios y el tipo de actividad que se da en el edificio, así como las horas de funcionamiento de las calderas. Cantidad de placas solares y características técnicas de las mismas. Los cálculos de las distribuciones de consumo se realizan utilizando la potencia de los equipos consumidores de energía y el horario de funcionamiento obtenido a través de varias vías, como las entrevistas con los usuarios de la instalación y con el personal de mantenimiento. El consumo obtenido se contrasta con los valores de consumo que reflejan las facturas. Esta toma de datos se resume en la siguiente tabla: Tabla 15. Toma de datos para realización del balance energético Áreas de consumo Información de potencia Información de tiempo Climatización Producción de ACS Iluminación Equipos Inventario de equipos Inventario de equipos Inventario de equipos Inventario de equipos Entrevistas con el personal mantenimiento Entrevistas con el personal mantenimiento Entrevistas con el personal mantenimiento Entrevistas con el personal mantenimiento Distribución del consumo eléctrico por usos La siguiente tabla muestra la distribución del consumo eléctrico anual. Tabla 16. Distribución del consumo eléctrico 24 de 49

25 Uso energético Consumo (kwh) Consumo (%) Iluminación % Equipos % Climatización % ACS % Otros % Total % Esta distribución por usos queda reflejada en la siguiente gráfica: Gráfico 2. Distribución del consumo eléctrico por usos 25 de 49

26 Como se observa en el gráfico, el consumo de la iluminación representa la mayor parte del consumo eléctrico, alcanzando el 34% del consumo total anual del Parque Zoológico. El siguiente grupo de consumo es la climatización, que supone un 28% del consumo eléctrico anual. A continuación se encuentra el consumo debido a los equipos, que supone un 26% del total. El consumo de la generación de ACS alcanza el 5% del consumo eléctrico anual Por último, el consumo destinado a otros supone el 7%. En este grupo de consumo se incluyen todos aquellos consumos que se producen en el edificio y que no han sido contemplados en los anteriores grupos (servidor, iluminación de emergencia, vigilancia, seguridad, teléfonos, equipos externos conectados a la corriente, equipos que estuviesen guardados durante la visita y que se utilicen puntualmente, etc.). 26 de 49

27 4. PROPUESTAS DE ACTUACIÓN 4.1. CLIMATIZACIÓN Y PRODUCCIÓN DE ACS Sustitución de las bombas de calor actuales por otras más eficientes La medida que se propone es la sustitución de las bombas de calor actuales por otras más eficientes, con mejor rendimiento. El ahorro energético se obtiene al aumentar los rendimientos de generación de frío y calor (EER y COP) respecto a las bombas de calor actuales, considerando la misma demanda térmica del edificio. El ahorro económico se obtiene como la diferencia entre el coste económico del consumo energético del sistema de climatización actual y el coste económico del consumo energético del sistema de climatización propuesto. La inversión necesaria se calcula como la suma de todos los costes existentes: costes de equipos, costes de mano de obra y costes de proyecto. Así se recomienda: La sustitución de las unidades autónomas de climatización tipo 1: marca Hitachi y modelo -, por equipos de la marca Mitsubishi, modelo SRK 25 ZJX. Los resultados energéticos y económicos obtenidos con esta sustitución se muestran en la siguiente tabla. Tabla 17. Resultados sustitución de equipos climatización tipo 1 Medida (kwh/año) ( /año) Inversión ( ) PRS (años) (KgCO2/año) Sustitución unid. clima tipo ,9 359 La sustitución de las unidades autónomas de climatización tipo 2: marca Johnson por equipos de la marca Mitsubishi, modelo SRK 50 ZJX. Los resultados energéticos y económicos obtenidos con esta sustitución se muestran en la siguiente tabla. Tabla 18. Resultados sustitución de equipos climatización tipo 2 Medida (kwh/año) ( /año) Inversión ( ) PRS (años) (KgCO2/año) 27 de 49

28 Medida (kwh/año) ( /año) Inversión ( ) PRS (años) (KgCO2/año) Sustitución unid. clima tipo , Sustitución los acumuladores actuales por bombas de calor eficiente Debido a que en el Parque Zoológico se utilizan acumuladores eléctricos para calefacción de las jaulas de chimpancés, primates y tigres, se ha estudiado la posibilidad instalar una bomba de calor por cada acumulador eléctrico para satisfacer esta necesidad de calefacción disminuyendo el consumo energético actual. Una bomba de calor es una máquina térmica que permite transferir energía en forma de calor de un ambiente a otro, según se requiera. Estos equipos presentan un rendimiento muy superior al de los radiadores eléctricos, ya que no están basados en la generación de calor, sino en su transferencia. Por este motivo, contribuyen a una mayor eficiencia energética y pueden suponer un ahorro de hasta el 70% del consumo de los radiadores eléctricos. Se propone la instalación de una bomba de calor reversible de alta eficiencia energética (clase A) que pueda satisfacer las demandas térmicas de calor. En concreto se trata del modelo SRK 20 ZJX de Mitsubishi. Tabla 19. Resultados sustitución de calefactor actual por bomba de calor Medida (kwh/año) ( /año) Inversión ( ) PRS (años) (KgCO2/año) Sustitución de calefactor actual , Instalación de perlizadores En cuanto a la generación de ACS, de la totalidad de grifos en la instalación, se han inventariado 4 grifos sin perlizadores. Estos elementos se colocan en la boca de salida de agua del grifo, en sustitución de los filtros convencionales. 28 de 49

29 Ilustración 11. Perlizadores y reductores de caudal de distintos modelos En ellos se produce una mezcla de aire y agua que garantiza ahorros de hasta el 25% sobre el consumo actual de agua. El ahorro energético vendrá dado por el menor consumo de combustible en la generación del ACS. A continuación se presentan los resultados obtenidos: Tabla 20. Resultados instalación perlizadores en grifos y duchas Medida (kwh/año) ( /año) Inversión ( ) PRS (años) (KgCO2/año) Perlizadores en grifos y duchas , ILUMINACIÓN Sustitución de lámparas fluorescentes convencionales por otras más eficientes La mejora consiste en la sustitución de las lámparas fluorescentes actuales, tipo T8 de 36 W y 58 W por otras de última generación de 32 W y 51 W. Estas nuevas lámparas conservan el mismo nivel de iluminación (misma cantidad de lúmenes) pero emplean una menor cantidad de energía. Su mayor ventaja es que pueden sustituir a los tubos fluorescentes actuales sin necesidad de cambiar la luminaria, por lo que el único coste asociado es el de la compra de la nueva lámpara (más la mano de obra). 29 de 49

30 El ahorro económico se ha obtenido teniendo en cuenta el ahorro generado por el menor consumo de energía y el ahorro por el menor número de reposiciones debido a la mayor vida útil de la lámpara propuesta. A continuación se presentan los resultados obtenidos: Tabla 21. Resultados sustitución fluorescentes actuales por otros más eficientes Medida (kwh/año) ( /año) Inversión ( ) PRS (años) (KgCO2/año) Fluorescentes eficientes ,1 850 Sustitución de balastos electromagnéticos por balastos electrónicos Respecto a los balastos electromagnéticos se propone la sustitución de los mismos por balastos electrónicos. La función del balasto es generar el arco eléctrico que requiere el tubo durante el proceso de encendido y mantenerlo posteriormente, limitando también la intensidad de corriente que fluye por el circuito del tubo. Además, los balastos electromagnéticos dificultan la instalación adicional de un sistema de control y regulación en función de la presencia de personas y el aporte de luz natural. Las principales ventajas de los balastos electrónicos son las siguientes: Encendido: Con estos balastos, que utilizan un sistema de encendido en el que la lámpara sufre menos, se aumenta la vida útil del tubo en un 50%, pasando de las horas que se dan como vida estándar de los tubos tri-fosfóricos de nueva generación a horas. Además, existen los balastos con encendido de precaldeo, adecuados para lugares con constantes encendidos y apagados para evitar el deterioro de la lámpara. Parpadeos y efecto estroboscópico: Por un lado se consigue eliminar el parpadeo típico de los tubos fluorescentes y por otro el efecto estroboscópico queda totalmente fuera de la percepción humana. Regulación: Existen balastos regulables con los que es posible regular el nivel de iluminación entre el 3 y el 100% del flujo nominal. Esto se puede realizar de varias formas: manualmente, automáticamente mediante célula fotoeléctrica y mediante infrarrojos. 30 de 49

31 Vida de los tubos: El balasto electrónico con encendido por precaldeo es particularmente aconsejable en lugares donde el alumbrado vaya a ser encendido y apagado con cierta frecuencia, ya que la vida de estos tubos es bastante mayor. Flujo luminoso útil: El flujo luminoso se mantendrá constante a lo largo de toda la vida de los tubos. Desconexión automática: Se incorpora un circuito que desconecta los balastos cuando los tubos no arrancan al cabo de algunos intentos. Con ello se evita el parpadeo existente al final de la vida útil del equipo. Reducción del consumo: Todos los balastos de alta frecuencia reducen en un alto porcentaje el consumo de electricidad. Dicho porcentaje varía entre el 22% en tubos de 18 W sin regulación y el 70% cuando se le añade regulación de flujo. Factor de potencia: Los balastos de alta frecuencia tienen un factor de potencia muy parecido a la unidad, por lo que no habrá consumo de energía reactiva. Encendido automático sin necesidad de cebador ni condensador de compensación. A continuación se presentan los resultados obtenidos: Tabla 22. Resultados sustitución balastos electromagnéticos por electrónicos Medida (kwh/año) ( /año) Inversión ( ) PRS (años) (KgCO2/año) Balastos electrónicos , Sustitución de lámparas halógenas instaladas por lámparas más eficientes El Parque Zoológico cuenta con un gran número de lámparas halógenas. La mayoría de estas son de 50 W. Las lámparas halógenas son un tipo de lámparas incandescentes. La eficiencia de estos equipos es muy baja. Estas lámparas pueden sustituirse por otras que, manteniendo el nivel actual de iluminación, tienen una potencia significativamente mejor. Existen varias posibilidades de sustitución 31 de 49

32 Sustituir los halógenos por lámparas dicroicas de bajo consumo. Esta posibilidad supone un gran ahorro de energía, pero la calidad de la iluminación conseguida con la nueva lámpara es inferior. Sustituir los halógenos convencionales por lámparas LED. Esta posibilidad supone el mayor ahorro dada la eficiencia de la tecnología LED. Además la vida útil de este tipo de lámpara es muy superior al resto, alcanzando las horas de funcionamiento y son regulables en potencia sin afectar a la vida de la lámpara. En el caso del Parque Zoológico se va a recomendar la sustitución de las lámparas halógenas de 50 W de por otras dicroicas de 9 W de bajo consumo. El ahorro económico se ha obtenido teniendo en cuenta el ahorro generado por el menor consumo de energía y el ahorro por el menor número de reposiciones debido a la mayor vida útil de la lámpara propuesta. Tabla 23. Resultados sustitución de lámparas halógenas por otras dicroicas de bajo consumo Medida (kwh/año) ( /año) Inversión ( ) PRS (años) (KgCO2/año) Halógenos dicroicos BC , Sustitución de lámparas incandescentes por otras de bajo consumo Así mismo se propone la sustitución de las lámparas incandescentes de 60 W por lámparas de bajo consumo de 15 W. Las lámparas fluorescentes compactas, también llamadas de bajo consumo, pueden suponer una disminución considerable del gasto energético. Entre las ventajas de estas lámparas se encuentran las siguientes: Consumen en torno a un 20% del consumo medio de una lámpara incandescente estándar. Presentan los mismos casquillos que las lámparas incandescentes (tipo E27), por lo que no existe ningún coste de adaptación. 32 de 49

33 La vida media de este tipo de lámparas es de unas horas, lo que equivale a 10 veces la vida de las incandescentes. Una reposición de lámpara de bajo consumo equivale a 10 reposiciones de lámparas incandescentes estándar. El ahorro económico se ha obtenido teniendo en cuenta el ahorro generado por el menor consumo de energía y el ahorro por el menor número de reposiciones debido a la mayor vida útil de la lámpara propuesta. Tabla 24. Resultados sustitución de lámparas incandescentes por otras de bajo consumo Medida (kwh/año) ( /año) Inversión ( ) PRS (años) (KgCO2/año) Lámparas de bajo consumo ,3 439 Sustitución de lámparas de vapor de mercurio (VHG) Las características de las tres principales tecnologías disponibles en lámparas de descarga de alta intensidad son las siguientes: Las lámparas de Vapor de Mercurio: Las lámparas de vapor de mercurio consisten en un tubo de descarga de cuarzo relleno de vapor de mercurio, el cual tiene dos electrodos principales y uno auxiliar para facilitar el arranque. La luz que emiten es de color blanco. Las lámparas de halogenuros metálicos: Los halogenuros metálicos son un tipo de lámparas de vapor de mercurio más modernas y eficientes. Estas lámparas ofrecen un índice de reproducción cromática parecido al ofrecido por las lámparas de vapor de mercurio aunque su eficiencia es mayor. El mayor defecto de estas lámparas es que no son compatibles con algunos sistemas de ahorro. Lámparas de Vapor de Sodio: 33 de 49

34 El foco de vapor de sodio está compuesto de un tubo de descarga de cerámica translucida con el fin de soportar la alta corrosión del sodio y las altas temperaturas que se generan: en los extremos tiene dos electrodos que suministran la tensión eléctrica necesaria para que el vapor de sodio se encienda. La operación de estas lámparas requiere de un balasto y uno o dos condensadores para el arranque. El color de la luz que producen es amarillo brillante. La relación entre la eficiencia, el precio y la calidad de estas tres tipos de lámparas queda reflejada en el siguiente diagrama: HM ALTA EFICIENCIA ALTA CALIDAD PRECIO ECONÓMICO VS VM Ilustración 12. Relación entre los diferentes tipos de lámpara de alumbrado exterior La lámpara que está en uno de los vértices cumple las características de los lados adyacentes. Es decir, la lámpara de vapor de mercurio tiene un buen precio y una alta calidad, pero no una alta eficiencia. Por último, los halogenuros metálicos tienen una alta eficiencia y una alta calidad, pero su precio es elevado en comparación con los otros tipos de lámparas. 34 de 49

35 En el caso de las lámparas de vapor de sodio, la eficiencia es alta y el precio es económico. Es por esto por lo que es una de las lámparas más recomendadas. En cuanto a la calidad, no es tan alta ya que habitualmente da una luz amarilla en lugar de la blanca que dan el vapor de mercurio o los halogenuros metálicos. En el caso del Parque Zoológico se va a recomendar la sustitución de las lámparas de vapor de mercurio actuales de 250 W y de 80 W por vapor de sodio de 100 W y 50 W respectivamente. Tabla 25. Resultados sustitución de lámparas de Vapor de Mercurio por Vapor de Sodio Medida (kwh/año) ( /año) Inversión ( ) PRS (años) (KgCO2/año) Cambio VHg por VNa , Instalación de interruptores temporales: Se ha observado durante la visita a las instalaciones que la iluminación permanece encendida durante más tiempo del necesario en los aseos. Se ha estudiado la posibilidad de instalar interruptores temporales en los mismos. La mejora que se propone consiste en la instalación de interruptores temporales en aquellas zonas de ocupación intermitente que controlen electrónicamente el encendido y apagado de las lámparas según un tiempo de retardo programable. El ahorro que se obtiene por la instalación del interruptor temporal es debido a la disminución de horas de luz necesarias. A través de esta medida de ahorro se obtienen los siguientes resultados: Tabla 26. Resultados instalación de interruptores temporales Medida (kwh/año) ( /año) Inversión ( ) PRS (años) (KgCO2/año) Interruptores temporales , de 49

36 Control sobre la iluminación de algunas zonas Se ha observado que en la entrada del Parque Zoológico la iluminación artificial permanecía encendida aún cuando las condiciones meteorológicas permitían un aporte considerable de luz natural. Ilustración 13. Detector de presencia con sensor crepuscular Se propone la instalación de sensores crepusculares (de luz natural) en esta zona, de manera que controlen de forma automática el encendido de las lámparas en función del aporte de luz natural. De este modo, cuando el aporte lumínico de la luz natural sea suficiente, las lámparas instaladas para aportación de iluminación artificial permanecerán apagadas. Tabla 27. Resultados instalación de sensores de luz natural Medida (kwh/año) ( /año) Inversión ( ) PRS (años) (KgCO2/año) Sensores de luz natural , de 49

37 4.3. EQUIPOS Instalación de regletas eliminadoras de stand-by Se ha observado durante la visita a las instalaciones que la mayoría de los ordenadores, impresoras, proyectores, equipos de música y la televisión permanecen encendidos en modo de espera, también llamado stand-by. La mejora que se propone consiste en la instalación de eliminadores de stand-by a todos aquellos equipos electrónicos que pueden desconectarse completamente de la red eléctrica. Los eliminadores de stand-by miden la corriente que circula por los aparatos cuando están encendidos, de forma que cuando entran en stand-by detecta la disminución de consumo y corta el paso de corriente, apagándolos por completo. Al encenderlos el eliminador detecta la demanda de potencia y vuelve a conectar el paso de electricidad. Para ello el eliminador queda en modo de espera, por lo que es interesante que se utilice para desconectar varios aparatos a la vez. La principal ventaja frente a las regletas convencionales de interruptor es que no necesitan la vigilancia permanente del usuario, por lo que se evitan las situaciones de olvido en las que quedaban los equipos encendidos. Ilustración 14. Esquema de conexión de equipos a regleta eliminadora de stand-by El ahorro energético viene dado por la disminución del tiempo que los equipos se encuentran en modo stand-by. Tabla 28. Resultados instalación regletas eliminadoras de stand-by Medida (kwh/año) ( /año) Inversión ( ) PRS (años) (KgCO2/año) Regletas anti stand-by , de 49

38 5. OTRAS MEDIDAS RECOMENDADAS 5.1. CLIMATIZACIÓN Y PRODUCCIÓN DE ACS Sustitución de los acumuladores eléctricos de las jaulas por una caldera de gas natural de condensación Se propone como medida la sustitución de los acumuladores eléctricos de las jaulas de los primates, chimpancés y tigres por una caldera de condensación de gas natural con regulación electrónica y sonda de temperatura exterior. Las calderas de condensación son calderas de alto rendimiento (110% PCI), basado en el aprovechamiento del calor de condensación de los humos de la combustión. Esta tecnología aprovecha el vapor de agua que se produce en los gases de combustión y lo devuelve en estado líquido. El motivo de esta recomendación es que los acumuladores eléctricos no están basados en la generación de calor si no en su transferencia. El ahorro que se obtiene debido a este cambio viene determinado por la mayor eficiencia de la caldera con respecto a los acumuladores eléctricos, además hay tener en cuenta que el coste del kwh eléctrico es superior al kwh térmico de gas natural, por lo tanto se consigue un ahorro económico adicional. Se recomienda solicitar presupuesto tanto para la adquisición del generador (caldera) como para la obra de instalación (circuito, bombas de distribución y radiadores de agua), ya que se necesitaría un estudio más profundo para poder definir con exactitud el alcance y la viabilidad del proyecto. Esta medida es excluyente de la sustitución de los acumuladores eléctrico por bombas de calor, a pesar que la inversión por la instalación de la caldera y el resto de elementos necesarios pueda ser mayor, dada la mayor eficiencia de ésta y que los años de vida útil también son mayores, con el transcurso de los años la implantación de la caldera será más rentable. Por tanto ante la disyuntiva ser recomienda la instalación de la caldera de gas natural por encima de la implantación de las bombas de calor. 38 de 49

39 Sustitución de las bombas de calor por otras más eficientes Durante la visita a las instalaciones no se tuvo acceso a la placa de características de algunos equipos de climatización y tampoco figuran en los inventarios propios del Ayuntamiento de Jerez el modelo de la unidad exterior o interior. Por lo tanto, no se dispone de las características técnicas necesarias para el análisis de su eficiencia energética (rendimientos de generación COP y EER) y adaptación a normativa vigente, UE Reglamento CE 2037/2000, de recarga de sistemas de refrigeración y aire acondicionado con refrigerantes HCFC vírgenes (refrigerante utilizado). En aquellos casos en los que el refrigerante utilizado sea R-22, se recomienda la recarga del refrigerante actual por otro compatible y adaptado a la normativa vigente. Además si los equipos tienen una antigüedad superior a 5 años y tienen un uso habitual, se recomienda la renovación de la bomba de calor por otra más eficiente, cuya amortización se pueda realizar en un periodo de retorno adecuado (de 5 a 10 años) y obtener niveles de confort similares con un consumo eléctrico inferior. Instalación de solar térmica Se propone instalar un sistema de aprovechamiento de energía solar térmica en la cubierta del Parque Zoológico. Las condiciones necesarias que debe cumplir un edificio para poder albergar este tipo de instalación son las siguientes: Alto consumo de ACS Superficie disponible en cubierta Ausencia de obstáculos que puedan arrojar sombra sobre los colectores El Parque Zoológico cumple estas condiciones, por lo que es un edificio óptimo para albergar una instalación solar térmica. Una instalación solar térmica de baja temperatura aprovecha el calor del sol para producir agua caliente. Las aplicaciones más usuales de una instalación solar térmica son: Agua caliente sanitaria Calentamiento de piscinas 39 de 49

40 Apoyo a la calefacción Refrigeración (mediante máquinas de enfriamiento por absorción) Aplicaciones industriales El principal elemento de una instalación solar es el colector. Un colector solar es un elemento que, expuesto a la radiación solar, capta la energía térmica del sol. 40 de 49

41 6. RESUMEN DE MEDIDAS DE AHORRO A continuación se presentan las medidas de ahorro con un PRS menor de 10 años Tabla 29. Resumen medidas de ahorro con PRS<10 Medida Nº Descripción de la mejora (kwh/año) Energético (%) ( /año) Inversión inicial ( ) Periodo de retorno (años) (KgCO2/año) Sustitución unid. clima tipo 2 Sustitución de calefactor actual Perlizadores en grifos y duchas Fluorescentes eficientes Balastos electrónicos Halógenos dicroicos BC Lámparas de bajo consumo % , % , % , % , % , % , % , de 49

42 Medida Nº Descripción de la mejora (kwh/año) Energético (%) ( /año) Inversión inicial ( ) Periodo de retorno (años) (KgCO2/año) Cambio VHg por VNa Interruptores temporales Sensores de luz natural Regletas anti stand-by % , % , % , % ,6 711 TOTAL % , de 49

43 En la siguiente tabla se presentan las medidas de ahorro con un PRS mayor de 10 años. Tabla 30. Resumen medidas de ahorro con PRS>10 Nº Descripción de la mejora (kwh/año) Energético (%) ( /año) Inversión inicial ( ) Periodo de retorno (años) (KgCO2/año) 1 Sustitución unid. clima tipo ,3% , de 49

44 6.1. COMPARACIÓN DE LAS MEDIDAS EN FUNCIÓN DE SU AHORRO POTENCIAL Gráfico 3. Tabla resumen de las medidas de ahorro recomendadas La medida que mayor ahorro genera es la sustitución del calefactor actual por una bomba de calor suponiendo unos kwh anuales. A continuación figura el cambio de lámparas de vapor de mercurio por lámparas de vapor de sodio y la sustitución de la unidad de climática actual tipo 2 por una más eficiente, cuyos ahorros energéticos alcanzan kwh y kwh, respectivamente. Seguidamente, la sustitución de los halógenos actuales por halógenos dicroicos de bajo consumo que supone un ahorro potencial de kwh, la instalación de perlizadores en grifos y duchas alcanza un ahorro potencial de kwh, y la sustitución de balastos electromagnéticos por balastos electrónicos, kwh. Por último, el resto de medidas suponen un ahorro menor, aunque en conjunto alcanzan los kwh. 44 de 49

45 El ahorro total que puede conseguirse mediante la acción conjunta de todas las medidas es de kwh anuales, aproximadamente el 32,0% del consumo energético anual del Parque Zoológico. Esta reducción de consumo supone un ahorro económico anual de Para llevar a cabo las medidas es necesaria una inversión de , que se recuperará en 1,5 años REDUCCIÓN TOTAL DE EMISIONES La acción conjunta de las medidas de ahorro propuestas supone una reducción anual en las emisiones a la atmósfera de 35,0 toneladas de CO 2. Según ADENA, un hogar español medio emite 0,13 toneladas de CO 2 al año, por lo tanto, la cantidad de CO 2 reducida es equivalente a la emitida debido al consumo eléctrico de 269 viviendas en España. Gráfico 4. Tabla resumen de la reducción de emisiones de CO2 45 de 49

46 7. ANEXOS 7.1. ILUMINACIÓN Tabla 31. Inventario de iluminación Estancia en que está Tipo de lámpara Número de grupos Número lámparas por grupo Potencia lámpara (W) Tipo equipo auxiliar Exterior Fluorescente Electromagnético Exterior Bajo consumo Electrónico Exterior Halogenuro metálico Electromagnético aseosx2 Bajo consumo Electrónico oficina1 Halógeno Ninguno oficina2 Halógeno Ninguno oficina3 Halógeno Ninguno aseo Incandescente Ninguno sala Fluorescente Electromagnético sala Bajo consumo Electrónico sala Incandescente Ninguno aseo Fluorescente Electromagnético oficina Fluorescente Electromagnético quirófano Halógeno Ninguno 46 de 49

47 Estancia en que está Tipo de lámpara Número de grupos Número lámparas por grupo Potencia lámpara (W) Tipo equipo auxiliar incubadora Infrarrojo Ninguno oficina Fluorescente Electromagnético oficina Fluorescente Electromagnético aula1 Fluorescente Electromagnético aula2,3 Halógeno Ninguno aula2,3 Fluorescente Electromagnético jaulas jaulas Vapor de mercurio Vapor de mercurio Electromagnético Electromagnético aseosx11 Fluorescente Electromagnético aula Fluorescente Electromagnético vestuarios Fluorescente Electromagnético cocina Fluorescente Electromagnético parque parque parque Vapor de mercurio Vapor de mercurio Vapor de sodio Electromagnético Electromagnético Electromagnético parque Halógeno Ninguno 47 de 49

48 Estancia en que está Tipo de lámpara Número de grupos Número lámparas por grupo Potencia lámpara (W) Tipo equipo auxiliar parque Fluorescente Electromagnético parque Halogenuro metálico Electromagnético parque Infrarrojo Ninguno salas Fluorescente Electromagnético salas Incandescente Ninguno 48 de 49

49 7.2. EQUIPOS Tabla 32. Inventario de equipos Estancia en que está Equipo Potencia media ON (W) Potencia media OFF (W) Número nutrias/zoo Bombas oficina oficina Ordenador sobremesa Impresora multifunción educación Proyector 400 4,5 2 panteras panteras y educación oficinas cocina Tv color (19-21 pulg) Equipos de música Impresora mediana Cámara frigorífica veterinario Nevera veterinario Horno de microondas veterinario Antiinsectos veterinario Flexo veterinario Esterilizadora panteras Cámara de seguridad de 49