AUDITORÍAS ENERGÉTICAS EN LOS EDIFICIOS

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1 AUDITORÍAS ENERGÉTICAS EN LOS EDIFICIOS Francisco J. Aguilar Valero Grupo de Ingeniería Energética Departamento de Ingeniería Mecánica y Energía UNIVERSIDAD MIGUEL HERNÁNDEZ EFICIENCIA ENERGÉTICA UMH (1/68) MEDIDAS EN CAMPO INSTRUMENTACIÓN DE MEDIDA EN INSTALACIONES TÉRMICAS EFICIENCIA ENERGÉTICA UMH (2/68)

2 INSTALACIONES P>100 kw EFICIENCIA ENERGÉTICA UMH (3/68) PROCEMIENTO A SEGUIR Inventariar los principales equipos e instalaciones existentes. Conocer la situación energética actual. Realizar mediciones y registros de los principales parámetros eléctricos, térmicos y de confort. Proponer mejoras. Realizar su evaluación técnica y económica. EFICIENCIA ENERGÉTICA UMH (4/68)

3 Inventariar equipos y conocer la instalación EFICIENCIA ENERGÉTICA UMH (5/68) Inventariar equipos y conocer la instalación EFICIENCIA ENERGÉTICA UMH (6/68)

4 Inventariar equipos y conocer la instalación EFICIENCIA ENERGÉTICA UMH (7/68) Situación energética actual Facturas Eléctricas Contadores de Energía Fijos EFICIENCIA ENERGÉTICA UMH (8/68)

5 Situación energética actual EFICIENCIA ENERGÉTICA UMH (9/68) Situación energética actual Análisis de las facturas de gas y electricidad Sólo Ahorro económico, Nunca ahorro energético. EFICIENCIA ENERGÉTICA UMH (10/68)

6 Análisis de consumos según usos Analizador de redes para conocer consumos de instalaciones y equipos EFICIENCIA ENERGÉTICA UMH (11/68) Análisis de consumos según usos Analizador de redes para conocer consumos de instalaciones y equipos EFICIENCIA ENERGÉTICA UMH (12/68)

7 Análisis de consumos según usos Información de la compañía eléctrica TOTAL OTROS USOS CLIMATIZACIÓN EFICIENCIA ENERGÉTICA UMH (13/68) Análisis de consumos según usos Centrar objetivos Determinar ahorros potenciales Apoyo ahorros totales EFICIENCIA ENERGÉTICA UMH (14/68)

8 Análisis de consumos según usos CLIMATIZACIÓN CONSUMO BASE 24H USOS % CONSUMO BASE 24H 12,4 ALUMBRADO EXTERIOR 7 ORDENADORES 5,1 ALUMBRADO INTERIOR 31,6 CLIMATIZACIÓN 43,9 ALUMBRADO INTERIOR ORDENADORES ALUMBRADO EXTERIOR EFICIENCIA ENERGÉTICA UMH (15/68) Consumos de energía Por instalaciones. En edificios de oficinas kwh/m 2 año Parque existente % Calefacción 47,8 12,38% Refrigeración 73,9 19,14% Cocinas 32,2 8,34% Iluminación 78,2 20,25% Otros ,89% Total 386,1 100,00% Fuente: Guía Auditorías Energéticas. FENERCOM EFICIENCIA ENERGÉTICA UMH (16/68)

9 Consumos de energía Por instalaciones. En sector hostelería kwh/m 2 año Parque existente % Calefacción 47,8 17,14% Refrigeración 53,9 19,33% Cocinas 83,6 29,99% Iluminación 78,2 28,05% Otros 15,3 5,49% Total 278,8 100,00% Fuente: Guía Auditorías Energéticas. FENERCOM EFICIENCIA ENERGÉTICA UMH (17/68) Análisis de Condiciones Interiores Temperatura del aire interior Humedad Relativa Concentración de CO 2 Velocidad del aire en la zona ocupada Nivel de iluminación EFICIENCIA ENERGÉTICA UMH (18/68)

10 Análisis de Condiciones Interiores Temperatura del aire interior Humedad Relativa Concentración de CO 2 Velocidad del aire en la zona ocupada Nivel de iluminación EFICIENCIA ENERGÉTICA UMH (19/68) Análisis de Condiciones Interiores Temperatura del aire interior Humedad Relativa Concentración de CO 2 Velocidad del aire en la zona ocupada Nivel de iluminación EFICIENCIA ENERGÉTICA UMH (20/68)

11 Análisis de Condiciones Interiores Temperatura del aire interior Humedad Relativa Concentración de CO 2 Velocidad del aire en la zona ocupada Nivel de iluminación EFICIENCIA ENERGÉTICA UMH (21/68) Análisis de Condiciones Interiores Concentración de CO Concentración de CO 2 exterior 350 ppm Conc. max. de CO 2 interior 750 ppm Sistema de ventilación correcto EFICIENCIA ENERGÉTICA UMH (22/68)

12 Análisis de Condiciones Interiores Resultados según medidas en campo Em en la zona ocupada 500 ppm Em mín. UNE ppm Instalación de iluminación correcta EFICIENCIA ENERGÉTICA UMH (23/68) Análisis de Condiciones Interiores Simulación de soluciones propuestas EFICIENCIA ENERGÉTICA UMH (24/68)

13 Análisis de Condiciones Interiores DIALUX (Salida de resultados) EFICIENCIA ENERGÉTICA UMH (25/68) Equipos Generadores. Calderas EFICIENCIA ENERGÉTICA UMH (26/68)

14 Equipos Generadores. Calderas Tª DEL AGUA Tª DE HUMOS EFICIENCIA ENERGÉTICA UMH (27/68) Equipos Generadores. Calderas PRESIÓN EFICIENCIA ENERGÉTICA UMH (28/68)

15 Equipos Generadores. Calderas CONT. COMBUSTIBLE CONT. ENERGÍA EFICIENCIA ENERGÉTICA UMH (29/68) Equipos Generadores. Calderas EFICIENCIA ENERGÉTICA UMH (30/68)

16 Equipos Generadores. Calderas CAUDAL EFICIENCIA ENERGÉTICA UMH (31/68) Equipos Generadores. Calderas CAUDAL ANÁLISIS DE HUMOS EFICIENCIA ENERGÉTICA UMH (32/68)

17 Equipos Generadores. Calderas Consumo de combustible Caudal de agua Temperatura de entrada Temperatura de salida Temperatura de sala Temperatura de humos P útil = m x Cp x ΔT P con = F x PCI η = P útil / P con EFICIENCIA ENERGÉTICA UMH (33/68) Equipos Generadores. Calderas Consumo de combustible Caudal de agua Temperatura de entrada Temperatura de salida Temperatura de sala Temperatura de humos η = 100-(Ph-Pi-Pr) EFICIENCIA ENERGÉTICA UMH (34/68)

18 Equipos Generadores. Enfriadoras Aire-Agua EFICIENCIA ENERGÉTICA UMH (35/68) Equipos Generadores. Enfriadoras Aire-Agua Tª DEL AGUA EFICIENCIA ENERGÉTICA UMH (36/68)

19 Equipos Generadores. Enfriadoras Aire-Agua Tª DEL AGUA EFICIENCIA ENERGÉTICA UMH (37/68) Equipos Generadores. Enfriadoras Aire-Agua P. DEL CIRCUITO P. DE BOMBAS P. REFRIGERANTE EFICIENCIA ENERGÉTICA UMH (38/68)

20 Equipos Generadores. Enfriadoras Aire-Agua CAUDAL DEL AGUA Caudalímetro de ultrasonidos EFICIENCIA ENERGÉTICA UMH (39/68) Equipos Generadores. Enfriadoras Aire-Agua CAUDAL DEL AGUA Válvulas de equilibrado EFICIENCIA ENERGÉTICA UMH (40/68)

21 Equipos Generadores. Enfriadoras Aire-Agua POTENCIA ELÉCTRICA EFICIENCIA ENERGÉTICA UMH (41/68) Equipos Generadores. Enfriadoras Aire-Agua CIRCUITO FRIGORÍFICO EFICIENCIA ENERGÉTICA UMH (42/68)

22 Equipos Generadores. Enfriadoras Aire-Agua P útil = m x Cp x ΔT EER = P útil / P elec COP = P útil / P elec EFICIENCIA ENERGÉTICA UMH (43/68) Equipos Generadores. Enfriadoras Aire-Agua EFICIENCIA ENERGÉTICA UMH (44/68)

23 Equipos Generadores. Enfriadoras Aire-Agua Pot. Útil Pot. Eléctrica Potencia (kw) Tiempo (h) EFICIENCIA ENERGÉTICA UMH (45/68) Equipos Generadores. Enfriadoras Aire-Agua (C) 101 (C) POTENCIA Temperatura (ºC) Potencia (kw) ,0 8,1 8,2 8,3 8,4 8,5 8,6 8,7 8,8 8,9 9,0 Tiempo (h) EFICIENCIA ENERGÉTICA UMH (46/68)

24 Equipos Generadores. Enfriadoras Aire-Agua (C) 101 (C) POTENCIA Temperatura (ºC) Potencia (kw) ,0 8,1 8,2 8,3 8,4 8,5 8,6 8,7 8,8 8,9 9,0 Tiempo (h) EFICIENCIA ENERGÉTICA UMH (47/68) Equipos Generadores. Enfriadoras Aire-Agua Pot. Útil Pot. Eléctrica 30 Potencia (kw) Tiempo (h) EFICIENCIA ENERGÉTICA UMH (48/68)

25 Equipos de Transporte. Bombas EFICIENCIA ENERGÉTICA UMH (49/68) Equipos de Transporte. Bombas EFICIENCIA ENERGÉTICA UMH (50/68)

26 Equipos de Transporte. Bombas EFICIENCIA ENERGÉTICA UMH (51/68) Equipos de Transporte. Bombas DATOS DE LA ENFRIADORA A CARGA PARCIAL Y A PLENA CARGA 50% 100% Potencia térmica producida 184,97 369,93 kw Potencia eléctrica consumida (compresores) 78,60 157,20 kw ERR MÁQUINA 2,35 2,35 Potencia térmica útil 161,77 346,73 kw Potencia eléctrica consumida (total) 101,80 180,40 kw ERR INSTALACIÓN 1,59 1,92 Potencia en distribución: 22,8% 12,9% Se ha medido que el consumo eléctrico de las bombas y de los climatizadores de la Fase I-2 es de 23,2 kw. Estos 23,2 kw repercuten en el cálculo del EER de la instalación en 2 sentidos: se suman en la potencia eléctrica y se restan en la potencia térmica producida: toda la potencia eléctrica consumida por bombas y ventiladores se transformará finalmente en calor, disminuyendo la capacidad frigorífica del sistema. EFICIENCIA ENERGÉTICA UMH (52/68)

27 Unidades Terminales. Climatizadores AIRE EXTERIOR AIRE IMPULSIÓN AIRE RETORNO EFICIENCIA ENERGÉTICA UMH (53/68) Unidades Terminales. Climatizadores CAUDAL DE AGUA EFICIENCIA ENERGÉTICA UMH (54/68)

28 Unidades Terminales. Climatizadores CAUDAL DE AGUA Q 2,2 l/s CAUDAL DE AGUA Q 7,92 m3/h Tª IMPULSIÓN Ti 8,7 ºC Tª RETORNO Tr 10,8 ºC SALTO TÉRMICO ΔT 2,1 ºC POTENCIA TÉRMICA Pt 18,8 kw CONSUMO DEL VENTILADOR Pe 1,6 kw POTENCIA ÚTIL Pu 17,2 kw EFICIENCIA ENERGÉTICA UMH (55/68) Unidades Terminales. Climatizadores EFICIENCIA ENERGÉTICA UMH (56/68)

29 Unidades Terminales. Climatizadores EFICIENCIA ENERGÉTICA UMH (57/68) Ejemplo de Medidas EFICIENCIA ENERGÉTICA UMH (58/68)

30 Ejemplo de Medidas SALA DE MÁQUINAS I - 2 RAMÓN VIZCAINO Potencia nominal = 372,4 kw Caudal 29,5 l/s Caudal 106,2 m 3 /h Temperatura de impulsión 12,7 ºC Temperatura de retorno 14,2 ºC Incremento de temperatura 1,5 ºC Potencia térmica 185,0 kw Potencia eléctrica consumida 78,6 kw Temperatura ambiente 27 ºC ERR 2,35 - DURANTE LAS MEDIDAS, LA ENFRIADORA NO PARCIALIZA. EFICIENCIA ENERGÉTICA UMH (59/68) Ejemplo de Medidas BOMBA FASE I - 2 FABRICANTE/MODELO Desconocido Presión en aspiración 1,9 bar Presión en impulsión 3,3 bar Incremento de presión 1,4 bar Caudal 29,5 l/s Potencia útil 4,13 kw Potencia eléctrica consumida 7,00 kw Rendimiento de la bomba 59,0% - EFICIENCIA ENERGÉTICA UMH (60/68)

31 Ejemplo de Medidas AJUSTE DEL CAUDAL CÁLCULO DE CAUDAL Y P DE DISEÑO Potencia térmica nominal 430 kw Caudal nominal ( T=5ºC) 20,57 l/s Pérdida de presión estimada 0,68 bar Si se hace funcionar una bomba en este punto de funcionamiento (o esta bomba con variador de frecuencia), el consumo eléctrico de la bomba disminuiría de 7 kw a unos 2,5 kw, únicamente por realizar un ajuste del caudal. EFICIENCIA ENERGÉTICA UMH (61/68) Ejemplo de Medidas EFICIENCIA ENERGÉTICA UMH (62/68)

32 Ejemplo de Medidas ESPACIOS MODELO POTENCIA EN FRÍO (kw) CAUDAL NOMINAL (l/s) CARGA EN FRÍO (kw) CAUDAL MÍNIMO (l/s) CAUDAL MEDIDO (l/s) DESVIA- CIÓN % 24G CHF-7-B 40,1 1,9 38,7 1,9 2,34 22,0% 62I CHF-3-BE 19,8 0,9 24,3 1,2 1,22 28,8% 60/61P CHF-7-B 40,1 1,9 26,0 1,2 2,52 31,3% 23/58/59M CHF-11-BE 66,9 3,2 68,5 3,3 6,21 94,0% Fancoils 1 DESCON. 6,5 0,3 5,6 0,3 0,31-0,3% 22/56/57M CHF-11-BE 66,9 3,2 64,9 3,1 3,97 24,0% 55/54P CHF-7-B 40,1 1,9 26,0 1,2 2,78 44,9% 21G CHF-7-B 40,1 1,9 38,6 1,8 4,33 125,7% 19X CHF-7-B 40,1 1,9 39,5 1,9 3,08 60,5% 20G CHF-8-B 48,1 2,3 38,7 1,9 2,79 21,2% TOTAL - 408,7 19,6 370,9 17,7 29,55 51,1% EFICIENCIA ENERGÉTICA UMH (63/68) Instalaciones Industriales EFICIENCIA ENERGÉTICA UMH (64/68)

33 Instalaciones Industriales EFICIENCIA ENERGÉTICA UMH (65/68) Instalaciones Industriales Hora Tª entrada Tª salida Diferencia Tª Potencia kw 1 17,0 30,0 13,0 10,9 2 17,6 39,0 21,4 17,9 3 17,9 38,0 20,1 16,8 4 18,4 41,0 22,6 18,9 5 18,8 43,0 24,2 20,2 6 16,4 48,3 31,9 26,7 7 16,8 44,9 28,1 23,5 8 16,5 50,4 33,9 28,3 9 16,0 48,4 32,4 27, ,7 37,6 21,9 18, ,2 43,4 28,2 23, ,6 47,3 32,7 27, ,4 43,7 29,3 24, ,2 41,6 26,4 22, ,2 43,3 27,1 22,7 PROMEDIO 16,4 42,7 26,2 21,9 El caudal medido es de 0,2 litros/s Condiciones ambientales: 14ºC, 60% HR EFICIENCIA ENERGÉTICA UMH (66/68)

34 AUDITORÍAS ENERGÉTICAS EN LOS EDIFICIOS Y EN LA INDUSTRIA MUCHAS GRACIAS POR SU ATENCIÓN EFICIENCIA ENERGÉTICA UMH (67/68)

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