JUSTIFICACIÓN DE LA REDUCCIÓN DEL APORTE SOLAR DE ACS EN INSTALACIONES TÉRMICAS DE EDIFICIOS MEDIANTE EL EMPLEO DE SISTEMAS DE COGENERACIÓN

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1 JUSTIFICACIÓN DE LA REDUCCIÓN DEL APORTE SOLAR DE ACS EN INSTALACIONES TÉRMICAS DE EDIFICIOS MEDIANTE EL EMPLEO DE SISTEMAS DE COGENERACIÓN 4 de marzo de 2015

2 Índice a. LEGISLACIÓN: EXIGENCIAS CTE Y RITE RENOVABLES -DBHE0 -DBHE2 -DBHE4 b. COEFICIENTES DE PASO c. EJEMPLO

3 CÓDIGO TÉCNICO DE LA EDIFICACIÓN (Orden 1635/2013) Exigencias sobre aislamiento, iluminación y empleo de renovables REGLAMENTO INSTALACIONES TÉRMICAS (Real Decreto 1027/2007) -Exigencias sobre los equipos de calefacción, climatización, ACS y ventilación - Inspección periódica de la eficiencia energética de las instalaciones CERTIFICACIÓN ENERGÉTICA EDIFICIOS NUEVOS (Real Decreto 47/2007) - Cálculo y calificación de la eficiencia energética del edificio - Exhibición de la calificación y publicidad CERTIFICACIÓN ENERGÉTICA DE EDIFICIOS (RD 235/2013) - Cálculo y calificación de la eficiencia energética del edificio - Exhibición de la calificación y publicidad

4 Exigencia básica HE 0: Limitación del consumo de energía El consumo energético de los edificios se limita en función de la zona climática de su localidad de ubicación y del uso previsto. Exigencia básica HE 1: Limitación de demanda energética Los edificios dispondrán de una envolvente que limite adecuadamente la demanda energética necesaria para alcanzar el bienestar térmico. Exigencia básica HE 2: Rendimiento de las instalaciones térmicas Se desarrolla en el vigente Reglamento de Instalaciones Térmicas en los Edificios, RITE Exigencia básica HE 3: Eficiencia energética de las instalaciones de iluminación Los edificios dispondrán de instalaciones de iluminación eficaces energéticamente. Exigencia básica HE 4: Contribución solar mínima de agua caliente sanitaria Una parte de las necesidades energéticas térmicas derivadas de la demanda de agua caliente sanitaria se cubrirá mediante energía solar de baja temperatura. Exigencia básica HE 5: Contribución fotovoltaica mínima de energía eléctrica En los edificios que así se establezca se incorporarán sistemas fotovoltaicos

5 Ámbito de aplicación: a) edificios de nueva construcción y ampliaciones de edificios existentes; b) edificaciones o partes de las mismas que, por sus características de utilización, estén abiertas de forma permanente y sean acondicionadas. Caracterización: 1 El consumo energético (energía primaria no renovable) de los edificios se limita en función de la zona climática de su localidad de ubicación y del uso previsto. 2 El consumo energético para el acondicionamiento de edificaciones o partes que estén abiertas de forma permanente exclusivamente con energía procedente de fuentes renovables.

6 Edificios nuevos o ampliaciones de edificios existentes de uso residencial privado : Cep,lim = Cep,base + Fep,sup/S Edificios nuevos o ampliaciones de edificios existentes de otros usos : La calificación energética para el indicador consumo energético de energía primaria del edificio o la parte ampliada, en su caso, debe ser de una eficiencia igualosuperioralaclaseb, según el procedimiento básico para la certificación de la eficiencia energética de los edificios. Cálculo del consumo: 1.Calefacción y refrigeración: según demanda DB HE 1 2. Iluminación: según eficiencia instalación DB HE3 3. Agua caliente sanitaria: según demanda DB HE4

7 Sistema de referencia 0,92 Coeficientes de paso Losfactoresdeconversión de energía final a energía primaria procedente de fuentes no renovables para cada vector energético, empleados para la justificación de las exigencias establecidas en este Documento Básico, serán los publicados oficialmente.

8 Ámbito de aplicación: a) Edificios de nuevos o sometidos a reforma con demanda de: a) Calor para la producción térmica. b) Calor para piscinas cubiertas. Caracterización: 1. Una parte de la demanda se cubrirá mediante la incorporación de sistemas de aprovechamiento de calor renovable o residual. 2. Alcanzarán los objetivos de ahorro de energía primaria y emisiones de CO 2 establecidos en el CTE remisión al CTE 3. El consumo energético para el acondicionamiento de piscinas al aire libre o espacios abiertos exclusivamente con energía procedente de fuentes renovables.

9 PRODUCCIÓN DE ACS 1. Vía prescriptiva ENERGÍA SOLAR % ENERGÍA DE APOYO % ENERGÍAS DE APOYO: Calderas gas, 92% Rdto. APLICACIONES Agua caliente sanitaria Piscinas 2. Vía prestacional EMISIONES CO 2 ENERGÍA PRIMARIA

10 DB HE 2. RITE. En los edificios nuevos o sometidos a reforma, con previsión de demanda térmica una parte de las necesidades energéticas térmicas derivadas de esa demanda se cubrirán mediante la incorporación de sistemas de aprovechamiento de calor renovable o residual. DB HE 4. a) edificios de nueva construcción o a edificios existentes en que se reforme íntegramente el edificio en sí o la instalación térmica, o en los que se produzca un cambio de uso característico del mismo, en los que exista una demanda de ACS superior a 50 l/d; b) ampliaciones o intervenciones, no cubiertas en el punto anterior, en edificios existentes con una demanda inicial de ACS superior a l/día, que supongan un incremento superior al 50% de la demanda inicial; c) climatizaciones de: piscinas cubiertas nuevas, piscinas cubiertas existentes en las que se renueve la instalación térmica o piscinas descubiertas existentes que pasen a ser cubiertas.

11 La Orden FOM 1635/2013 para adaptar el DB HE 4 a la normativa europea plantea: Simplifica el porcentaje de aporte solar mínimo para el suministro de ACS Posibilita la sustitución del aporte solar mínimo por otras fuentes de energía renovables o sistemas de microcogeneración.

12 Zonas Climáticas ZONAS CLIMÁTICAS Zona 1: H < 3,8 Zona 2: 3,8 H <4,2 Zona 3: 4,2 H < 4,6 Zona 4: 4,6 H<5,0 Zona 5: H 5,0 H se mide en kwh/m 2

13 DB HE 4. Apartado 2.2. La contribución solar mínima para ACS y/o climatización de piscinas cubiertas podrá sustituirse parcial o totalmente mediante una instalación alternativa de otras energías renovables, procesos de cogeneración o fuentes de energía residuales procedentes de la instalación de recuperadores de calor ajenos a la propia instalación térmica del edificio; Se justificará documentalmente que las emisiones de dióxido de carbono y el consumo de energía primaria no renovable son iguales o inferiores a las que se obtendrían mediante la prescriptiva. Si el edificio no cuenta con suficiente acceso al sol por barreras externas, cuando existan limitaciones no subsanables en rehabilitación de edificios o derivadas de la normativa urbanística en edificios de nueva planta o rehabilitaciones de edificios, o cuando así lo determine el órgano competente en materia de protección histórico-artística, deberá sustituirse parcial o totalmente la contribución solar mínima según lo antes expuesto

14 RITE IT Procedimiento alternativo: Se podrán adoptar soluciones alternativas, siempre que las prestaciones de la instalación térmica proyectada son, al menos, equivalentes a las que se obtendrían por la aplicación directa del procedimiento simplificado. Para ello se evaluará el consumo energético de la instalación térmica completa o del subsistema en cuestión, mediante la utilización de un método de cálculo y su comparación con el consumo energético de una instalación térmica que cumpla con las exigencias del procedimiento simplificado. El cumplimiento de las exigencias mínimas se producirá cuando el consumo de energía primaria y las emisiones de dióxido de carbono de la instalación evaluada sea inferior o igual que la de la instalación que cumpla con las exigencias del procedimiento simplificado

15 ENERGÍA CONSUMIDA GAS ENERGÍA APROVECHADA (55%) Generador PÉRDIDAS: Calor escape Calor torre refrigeración Torre Refrigeración Escape Combustible Electricidad

16 0,28 kg CO 2 / kwh e 2,21 kwh primario / kwh final

17 LEGISLACIÓN Y ESTADO ACTUAL DE LA GEOTERMIA EN LA C. DE MADRID DOCUMENTOS RECONOCIDOS CALIFICACIÓN DE LA EFICIENCIA ENERGÉTICA DE LOS EDIFICIOS

18 PROPUESTA DE MODIFICACIÓN DE LOS DOCUMENTOS RECONOCIDOS CALIFICACIÓN DE LA EFICIENCIA ENERGÉTICA

19 PROPUESTA DE MODIFICACIÓN DE LOS DOCUMENTOS RECONOCIDOS CALIFICACIÓN DE LA EFICIENCIA ENERGÉTICA

20 DISMINUCIÓN DEL APORTE SOLAR DE ACS RITE Subsistema aporte ACS PRESTACIONAL COGENERACIÓN Energía primaria CO2 PRESCRIPTIVO DB HE 4 Demanda (kwh/año) 70% Solar + apoyo kwh/año consumo gas motor cogeneración (+) kwh/año producción eléctrica (-) kwh consumo gas/electricidad sistema apoyo ACS TOTAL < TOTAL PRESCRIPTIVO

21 ENERGÍA CONSUMIDA GAS ENERGÍA APROVECHADA (90%) 1. Generador 2. Calor refrigeración 3. Calor escape PÉRDIDAS: Parte calor escape Electricidad CALEFACCIÓN Escape Combustible Electricidad Escape Refrigeración

22 DISMINUCIÓN DEL APORTE SOLAR DE ACS. Ejemplo Madrid. Hotel****. 128 camas. Demanda de ACS. 128 * 55 l/día= l/día 60% solar ACS kwh/año El RITE establece como prescripción que el subsistema de suministro de ACS del edificio atienda un X% de la demanda prevista mediante energía solar (X calculado según el DB HE4) El subsistema de ACS del edificio deberá alcanzar las mismas prestaciones que el sistema prescrito en cuanto a: 1. Consumo de energía primaria 2. Emisiones CO 2 El procedimiento de verificación pasará por: a. Calcular las prestaciones de la solución básica b. Calcular las prestaciones de la solución alternativa c. Comparar los resultados

23 DISMINUCIÓN DEL APORTE SOLAR DE ACS. Ejemplo A. SISTEMA PRESCRIPTIVO: Solar + calentador de gas natural(rdto. 92%) * 40% = kwh a aportar por el sistema auxiliar Consumo sistema auxiliar = demanda / rdto (92%) /0,92= kwh Emisiones: kwh * 0,252 kg CO 2 / kwh = ,18 kg CO 2 B. SISTEMA ALTERNATIVO: Microcogeneración (60% rdto. térmico / 30% rdto. eléctrico) Consumo y emisiones del equipo: Consumo para atender la demanda = demanda / rdto / 60%= kwh Emisiones: kwh * 0,252 kg CO 2 / kwh = kg CO 2 Energía primaria y emisiones retirados del sistema eléctrico: Producción electricidad = Energía combustible * rdto * 30%= kwh e Energía primaria retirada del sistema = energía eléctrica generada *coef. Paso kwh e final * 2,403 kwh primario / kwh e final = kwh primario Emisiones retiradas del sistema= energía eléctrica generada *coef. Paso kwh e final * 0,357 kg CO 2 / kwh e = kg CO 2 TOTAL Energía primaria: = kwh Emisiones CO 2 : = kg CO 2

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