AUDITORÍA ENERGÉTICA DE PISCINA CUBIERTA

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1 AUDITORÍA ENERGÉTICA DE PISCINA CUBIERTA 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 CALDERAS UNIDADES AUTÓNOMAS DE CLIMATIZACIÓN TERMOS ELÉCTRICOS PARA PRODUCCIÓN DE ACS RADIADORES ELÉCTRICOS VENTILADORES ILUMINACIÓN ENVOLVENTE TÉRMICA EQUIPOS DIAGNÓSTICO ENERGÉTICO CONSUMO ENERGÉTICO GLOBAL DEL EDIFICIO ANÁLISIS DEL CONSUMO ELÉCTRICO ANÁLISIS DEL CONSUMO DE GAS NATURAL BALANCE ENERGÉTICO PROPUESTAS DE ACTUACIÓN CLIMATIZACIÓN Y PRODUCCIÓN DE ACS ILUMINACIÓN EQUIPOS OTRAS MEDIDAS RECOMENDADAS ENVOLVENTE TÉRMICA CLIMATIZACIÓN Y PRODUCCIÓN DE ACS RESUMEN DE MEDIDAS DE AHORRO COMPARACIÓN DE LAS MEDIDAS EN FUNCIÓN DE SU AHORRO POTENCIAL de 54

3 6.2. REDUCCIÓN TOTAL DE EMISIONES ILUMINACIÓN EQUIPOS ÍNDICE DE TABLAS Tabla 1. Datos básicos del edificio... 7 Tabla 2. Características calderas ROCA... 8 Tabla 3. Bombas de recirculación... 9 Tabla 4. Bombas en general primario... 9 Tabla 5. Climatizadora Thermoven CTH Tabla 6. Climatizadora Thermoven DTH Tabla 7. Climatizadora Thermoven DTH Tabla 8. Unidad Climatización Autónoma Season Tabla 9. Unidad Climatización Autónoma Acson Tabla 10. Unidad Climatización Autónoma Roca Tabla 11. Unidad Climatización Autónoma Ansonic Tabla 12. Unidad Climatización Autónoma SIN DATOS Tabla 13. Termo eléctrico Fagor M Tabla 14. Termo eléctrico Edesa Tabla 15. Termo eléctrico Fagor Tabla 16. Radiador eléctrico Tabla 17. Ventiladores Tabla 18. Distribución de consumos en iluminación según tipo de lámpara Tabla 19. Consumos energéticos Tabla 20. Consumo mensual eléctrico Tabla 21. Evolución del consumo eléctrico anual Tabla 22. Demanda térmica en climatización piscinas Tabla 23. Toma de datos para realización del balance energético Tabla 24. Distribución del consumo eléctrico Tabla 25. Distribución del consumo de gas natural Tabla 26. Distribución del consumo energético global Tabla 27. Resultados sustitución caldera actual por condensación y gas natural Tabla 28. Resultados sustitución de equipos climatización tipo Tabla 29. Resultados instalación perlizadores en grifos y duchas de 54

4 Tabla 30. Resultados sustitución fluorescentes actuales por otros más eficientes Tabla 31. Resultados sustitución balastos electromagnéticos por electrónicos Tabla 32. Resultados sustitución de lámparas incandescentes por otras de bajo consumo Tabla 33. Resultados instalación regletas eliminadoras de stand-by Tabla 34. Resultados instalación de variadores de frecuencia Tabla 35. Resumen medidas de ahorro con PRS< Tabla 36. Resumen medidas de ahorro con PRS> Tabla 37. Inventario de iluminación Tabla 38. Inventario de equipos ÍNDICE DE ILUSTRACIONES Ilustración 1. Entrada a la piscina cubierta... 7 Ilustración 2. Calderas ROCA CPA Ilustración 3. Rejilla para impulsión de aire Ilustración 4. Unidad interior tipo Split Ilustración 5. Foto termo eléctrico Ilustración 6. Radiador eléctrico Ilustración 7. Proyectores de halogenuro metálico en piscina Ilustración 8. Lámparas fluorescentes en gimnasio Ilustración 9. Fotocopiadora Ilustración 10. Televisor, reproductor y proyector Ilustración 11. Secador de manos Ilustración 12. Bomba de limpieza piscina Ilustración 13. Aparato laser Ilustración 14. Perlizadores y reductores de caudal de distintos modelos Ilustración 15. 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. Distribución del consumo del gas natural por usos Gráfico 4. Distribución del consumo energético global por usos Gráfico 5. Tabla resumen de las medidas de ahorro recomendadas Gráfico 6. Tabla resumen de la reducción de emisiones de CO de 54

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 de la Piscina Cubierta OBJETO Los principales objetivos que se pretenden alcanzar con la auditoría energética siguientes: son los 5 de 54

6 Cuantificar, analizar y clasificar los consumos energéticos de las instalaciones de la Piscina Cubierta 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 actividades: se estructura en cuatro fases, compuestas por las siguientes 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 54

7 1.3. DATOS BÁSICOS DE LA INSTALACIÓN Tabla 1. Datos básicos del edificio Nombre del centro Piscina Cubierta Tipo de edificio Instalaciones Deportivas Dirección C/ Poseidón - Polg. San Benito Superficie útil m2 Número de usuarios 3 Consumo energético anual kwh Ilustración 1. Entrada a la piscina cubierta Respecto al horario de funcionamiento de la Piscina Cubierta es: - De lunes a viernes: 7:30 24:00 horas - Fines de semana: Sábados: 7:30 24:00 horas. - Otros: Cierra en agosto 7 de 54

8 2. INVENTARIO 2.1. CLIMATIZACIÓN Y PRODUCCIÓN DE ACS CALDERAS Generación térmica La Piscina Cubierta cuenta con dos calderas ROCA CPA 200 que proporcionan el servicio de climatización del agua de las piscinas, climatización de las estancias de piscina y vestuarios y generación de ACS. Tabla 2. Características calderas ROCA Marca ROCA Tipo Estándar Unidades 2 Modelo CPA 200 Potencia nominal 233 kw Rendimiento nominal 90% Uso Combustible Generación de ACS, climatización de agua piscinas y calefacción estancias Gas natural 8 de 54

9 Ilustración 2. Calderas ROCA CPA 200 Distribución térmica La distribución de agua caliente generada en las calderas se realiza mediante las siguientes 8 bombas de circulación de agua: Tabla 3. Bombas de recirculación Unidades 6 (3 funcionando y 3 de apoyo) Potencia nominal 750 W Uso Bombas de recirculación Tabla 4. Bombas en general primario Unidades 2 (Una funcionando y una de apoyo) Potencia nominal 735 W Uso Bomba general primario Todas estas bombas están duplicadas. Habitualmente trabajan la mitad de ellas y la otra mitad han sido instaladas para dar servicio de apoyo. 9 de 54

10 El agua impulsada es conducida a través de tuberías metálicas. Se ha observado que el aislamiento de estas tuberías es adecuado. Emisión térmica El agua caliente generada en las calderas para calefacción de las estancias de piscinas y vestuarios de piscina es enviada a las siguientes climatizadoras: Tabla 5. Climatizadora Thermoven CTH Tipo de equipo Climatizadora Marca Termoven Modelo CTH Unidades 1 Estancias a las que da servicio Piscina y vestuarios Potencia W Tabla 6. Climatizadora Thermoven DTH-40 Tipo de equipo Climatizadora Marca Termoven Modelo DTH-40 Unidades 1 Estancias a las que da servicio Piscina Potencia W 10 de 54

11 Tabla 7. Climatizadora Thermoven DTH-7 Tipo de equipo Climatizadora Marca Termoven Modelo DTH-7 Unidades 1 Estancias a las que da servicio Vestuarios Potencia W Para climatización del agua de las piscinas se utilizan intercambiadores de calor en los circuitos de agua. No se disponen de datos para los mismos UNIDADES AUTÓNOMAS DE CLIMATIZACIÓN En la Piscina Cubierta existen instaladas las siguientes unidades autónomas de climatización: Tabla 8. Unidad Climatización Autónoma Season Tipo de equipo Bomba Calor Autónoma Marca Season Modelo FBO-50 HC Unidades 1 Estancias a las que da servicio CEMEDE 1ª PLANTA Capacidad calefacción W 11 de 54

12 COP 2,4 Capacidad refrigeración W EER 2,4 Refrigerante R-404A Tipo de unidad interior Fancoil Tabla 9. Unidad Climatización Autónoma Acson Tipo de equipo Bomba Calor Autónoma Marca Acson Modelo ACC38CRAFAA Unidades 1 Estancias a las que da servicio CENTRO MÉDICO Capacidad calefacción W COP 2,4 Capacidad refrigeración W EER 2,4 Refrigerante R-404A Tipo de unidad interior Fancoil 12 de 54

13 Tabla 10. Unidad Climatización Autónoma Roca Tipo de equipo Bomba Calor Autónoma Marca ROCA Modelo BCVO-I 20 Unidades 1 Estancias a las que da servicio CUARTOS DE BOMBAS Capacidad calefacción W COP 2,4 Capacidad refrigeración W EER 2,4 Refrigerante R-404A Tipo de unidad interior Fancoil Tabla 11. Unidad Climatización Autónoma Ansonic Tipo de equipo Bomba Calor Autónoma Marca Ansonic Modelo KA-0125 Unidades 1 Capacidad calefacción W 13 de 54

14 COP 2,6 Capacidad refrigeración W EER 2,6 Refrigerante R-407C Tipo de unidad interior Split Tabla 12. Unidad Climatización Autónoma SIN DATOS Tipo de equipo Bomba Calor Autónoma Unidades 1 Capacidad calefacción W COP 2 Capacidad refrigeración W EER 2 Refrigerante - Ilustración 3. Rejilla para impulsión de aire 14 de 54

15 Ilustración 4. Unidad interior tipo Split En total, en la Piscina Cubierta se dispone de 5 unidades autónomas de climatización. Como observamos, los 4 equipos de los que disponemos de datos utilizan un refrigerante adaptado a la nueva reglamentación, el R-407C y R-404A TERMOS ELÉCTRICOS PARA PRODUCCIÓN DE ACS Para generación de ACS en los vestuarios del campo de fútbol, en las instalaciones de la piscina cubierta, existen 3 termos eléctricos para generación de aguan caliente sanitaria. Uno en cada vestuario: local, visitante y árbitros. Las características de estos equipos son las siguientes: Tabla 13. Termo eléctrico Fagor M-100 Marca FAGOR M-100-N3 Capacidad acumulador 100 litros Unidades 1 Potencia 1,6 kw 15 de 54

16 Tabla 14. Termo eléctrico Edesa Marca EDESA TRE-200 N Capacidad acumulador 200 litros Unidades 1 Potencia 2,4 kw Tabla 15. Termo eléctrico Fagor Marca FAGOR Capacidad acumulador 50 litros Unidades 1 Potencia 1,2 kw Ilustración 5. Foto termo eléctrico 16 de 54

17 RADIADORES ELÉCTRICOS Para calefacción individual de algunas estancias en la Piscina Cubierta de Jerez existen radiadores eléctricos. Durante la visita a las instalaciones se ha inventariado: Tabla 16. Radiador eléctrico Tipo de equipo Radiador eléctrico Potencia 2 kw Unidades 1 Ilustración 6. Radiador eléctrico VENTILADORES Como complemento a la refrigeración mediante equipos de climatización autónomos, en las instalaciones de la Piscina Cubierta existen 2 ventiladores. Tabla 17. Ventiladores Marca Ventilador Unidades 2 Potencia nominal 100 W 17 de 54

18 2.2. ILUMINACIÓN Lámparas y luminarias La instalación de iluminación artificial está basada mayoritariamente en lámparas tipo fluorescente de 36 W, y en menor medida, en lámparas de halogenuro metálico de 400 W y 150 W, fluorescentes de 58 W, 40 W y 18 W, incandescentes de 60 W, lámparas de bajo consumo de 13 W y 7 W y proyectores halógenos de 100 W. A continuación se presenta una estimación del consumo eléctrico en iluminación por tipo de lámpara, según el balance energético realizado. Tabla 18. Distribución de consumos en iluminación según tipo de lámpara Tipo de lámpara Potencia lámpara (W) Unidades Consumo Anual (kwh) Porcentaje (%) Fluorescente % Bajo consumo % Halogenuro metálico ,3% Halógeno % Fluorescente % Halogenuro metálico % Bajo consumo ,1% Incandescente ,1% Fluorescente % Fluorescente ,3% TOTAL % A partir del balance energético realizado, se obtiene que la mayor parte del consumo, el 77%, procede de los proyectores tipo halogenuro metálico de 400 W. 18 de 54

19 Ilustración 7. Proyectores de halogenuro metálico en piscina Ilustración 8. Lámparas fluorescentes en gimnasio 2.3. ENVOLVENTE TÉRMICA Se ha analizado la envolvente térmica del edificio. Se trata de un edificio con estructura metálica y obra de ladrillo y cristal. La fachada principal del edificio tiene orientación sur. Además, no existen otros edificios en los alrededores que arrojen sombra sobre la Piscina Cubierta, por lo que recibe una elevada insolación solar a lo largo del año. Respecto al tipo de acristalamiento presente en el edificio, se tratan de ventanas con vidrio simple y carpintería metálica. 19 de 54

20 2.4. EQUIPOS Los equipos presentes en la Piscina Cubierta de Jerez pueden ser clasificados en: Equipos ofimáticos Los equipos ofimáticos de la oficina se componen principalmente de: proyector, ordenadores de pantalla plana, impresoras, plastificadora, ordenadores de sobremesa, fotocopiadora, destructora de papel, ordenadores portátiles y fax. Ilustración 9. Fotocopiadora Equipos de imagen y sonido Como equipos de imagen y sonido, en el edificio estudiado tenemos: proyector de diapositivas, reproductor DVD, televisor de color (24-29 pulg.) y equipos de música. Ilustración 10. Televisor, reproductor y proyector 20 de 54

21 Equipos en baños Los equipos presentes en los baños son: extractores de aire y secadores de manos Ilustración 11. Secador de manos Equipos de cocina Los equipos de cocina instalados son: nevera, máquina expendedora de comida, microondas, cafetera y tostadora. Otros equipos Además de los equipos vistos anteriormente en el edificio existen otros equipos consumidores de energía: extractores de aire, cintas de correr en gimnasio, acumuladores de agua, deshumidificador, equipo de limpieza de piscina, reloj digital, presoterapia, aparato láser, servidor, camilla eléctrica, equipo de parafina, sauna y bombas de depuradoras: CF e IDEAL VIP 66VM. Ilustración 12. Bomba de limpieza piscina 21 de 54

22 Ilustración 13. Aparato laser 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 19. Consumos energéticos Fuente energética Consumo energético anual (kwh) Coste energético anual ( ) Emisiones de CO2 anuales (kg) Electricidad Total de 54

23 3.2. ANÁLISIS DEL CONSUMO ELÉCTRICO El consumo eléctrico de la Piscina Cubierta 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 20. Consumo mensual eléctrico Período E. Activa (kwh) Coste ( ) Enero Febrero Marzo Abril Mayo Junio Julio Agosto Septiembre Octubre Noviembre Diciembre Total Anual de 54

24 El consumo eléctrico anual de la Piscina Cubierta asciende a kwh. Gráfico 1. Evolución del consumo eléctrico anual Se observa en la evolución del consumo eléctrico que para los meses de Julio, Agosto y Septiembre la demanda en significativamente mejor. Esto es debida a que durante el mes de Agosto la piscina permanece cerrada. Para los meses de Julio y Septiembre se debe a la disminución del factor de uso de las instalaciones y la calefacción de la zona de piscina y vestuarios. Para el resto de meses, el consumo eléctrico se mantiene en torno a los kwh mensuales. 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 11,9%. Los consumos totales de estos periodos contrastados son: Tabla 21. Evolución del consumo eléctrico anual Consumo eléctrico - 12 meses previos Consumo eléctrico - 12 meses estudiados de 54

25 3.3. ANÁLISIS DEL CONSUMO DE GAS NATURAL En función de las características técnicas de las calderas y climatizadoras, el consumo de ACS en los vestuarios de la piscina y la demanda térmica para calentar el agua de las piscinas, se ha estima un consumo anual de Gas Natural de kwh. El consumo de ACS ha sido calculado a través del método descrito en el Código Técnico de la Edificación y la demanda térmica obtenida para climatizar el agua de las piscinas ha sido calculada a través del programa de simulación. La demanda obtenida para climatización de los dos vasos con superficies de 25x12,5 metros y de 12,5x6 metros es la siguiente: Tabla 22. Demanda térmica en climatización piscinas Período Demanda térmica (kwh) Enero Febrero Marzo Abril Mayo Junio Julio Agosto 0 Septiembre Octubre Noviembre Diciembre Total Anual de 54

26 3.4. 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 de la Piscina Cubierta 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. Climatización: la potencia de los equipos, en este caso las calderas y los equipos de aire acondicionado, así como las bombas de recirculación, 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 las calderas, 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 26 de 54

27 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 23. 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 24. Distribución del consumo eléctrico Uso energético Consumo (kwh) Consumo (%) Iluminación % Equipos % Climatización % ACS % Otros % Total % 27 de 54

28 Esta distribución por usos queda reflejada en la siguiente gráfica: Gráfico 2. Distribución del consumo eléctrico por usos Como se observa en el gráfico, el consumo de la climatización representa la mayor parte del consumo eléctrico, alcanzando el 43% del consumo total anual de la Piscina Cubierta. El siguiente grupo de consumo es los equipos, que supone un 28% del consumo eléctrico anual. A continuación se encuentra el consumo debido a la iluminación, que alcanza un 26% del total. El consumo de la generación de ACS alcanza el 2% del consumo eléctrico anual Por último, el consumo destinado a otros supone el 2%. 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 (iluminación de emergencia, sistema de seguridad, equipos externos conectados a la red de fuerza, etc.). 28 de 54

29 Distribución del consumo de gas natural por usos La siguiente tabla muestra la distribución del consumo de gas natural anual. Tabla 25. Distribución del consumo de gas natural Uso energético Consumo (kwh) Consumo (%) Climatización % ACS % Otros % Total % Esta distribución por usos queda reflejada en la siguiente gráfica: Gráfico 3. Distribución del consumo del gas natural por usos 29 de 54

30 Como se observa en el gráfico, el consumo de la climatización representa la mayor parte del consumo de gas natural, alcanzando el 54% del consumo total anual de la Piscina Cubierta. El siguiente grupo de consumo es el de Otros que en este caso representa el consumo en climatización del agua de las piscinas. Supone un 39% del consumo de gas natural anual. Por último se encuentra el consumo debido a la generación de ACS, que supone un 7% del total. Distribución del consumo energético global por usos La siguiente tabla muestra la distribución del consumo energético total anual. Tabla 26. Distribución del consumo energético global Uso energético Consumo (kwh) Consumo (%) Iluminación % Equipos % Climatización % ACS % Otros % Total % 30 de 54

31 Esta distribución por usos queda reflejada en la siguiente gráfica: Gráfico 4. Distribución del consumo energético global por usos La distribución energética global de la Piscina Cubierta queda de la siguiente manera: Como se observa en el gráfico, el consumo de la climatización representa la mayor parte del consumo energético total, alcanzando el 51% del consumo total anual de la Piscina Cubierta. El siguiente grupo de consumo, representado por Otros, es el de climatización del agua de la piscina y otros consumos eléctricos, que supone un 30% del consumo energético total anual. A continuación se encuentran los consumos debidos a los equipos y a la iluminación. Ambos alcanzan el 7% del total. Por último el consumo energético total anual en generación de ACS supone el 6%. 31 de 54

32 4. PROPUESTAS DE ACTUACIÓN 4.1. CLIMATIZACIÓN Y PRODUCCIÓN DE ACS Sustitución de la caldera actual estándar por una caldera de condensación La medida que se propone es la sustitución de la caldera estándar actual por una caldera de condensación funcionando también con 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. Con una caldera clásica de tipo atmosférico, una parte no despreciable del calor latente es evacuada por los humos, lo que implica una temperatura muy elevada de los productos de combustión del orden de 150 C. La utilización de una caldera de condensación permite recuperar una parte muy grande de ese calor latente y esta recuperación de la energía reduce considerablemente la temperatura de los gases de combustión para devolverle valores del orden de 65 C limitando así las emisiones de gases contaminantes. El ahorro que se obtiene debido a este cambio es energético y viene determinado por el mayor rendimiento de la caldera de condensación. La inversión incluye el grupo térmico (caldera y quemador), los materiales y medios auxiliares, la puesta en marcha, la mano de obra y otros costes indirectos. A continuación se presentan los resultados obtenidos: Tabla 27. Resultados sustitución caldera actual por condensación y gas natural Medida (kwh/año) ( /año) Inversión ( ) PRS (años) (KgCO2/año) Caldera GN de condensación , El municipio de Jerez dispone de suministro de gas natural. Por lo que resultará posible conectarse a la red mediante la respectiva instalación de acometida exterior e interior de gas. 32 de 54

33 Sustitución de las bombas de calor actuales por otras más eficientes La medida que se propone es la sustitución de algunas 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: Equipos de la marca SEASON, modelo FBO-50 HC, por equipos de la marca Mitsubishi, modelo SRK 20 ZJX. Los resultados energéticos y económicos obtenidos con esta sustitución se muestran en la siguiente tabla. Tabla 28. Resultados sustitución de equipos climatización tipo 1 Medida (kwh/año) ( /año) Inversión ( ) PRS (años) (KgCO2/año) Sustitución unid. clima SEASON ,4 238 Instalación de perlizadores En cuanto a la generación de ACS, en la instalación existen: 4 grifos con perlizadores y 31 grifos y 29 duchas sin perlizadores. Estos elementos se colocan en la boca de salida de agua del grifo, en sustitución de los filtros convencionales. Ilustración 14. Perlizadores y reductores de caudal de distintos modelos 33 de 54

34 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 29. 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 18 W, 36 W, 40 W y 58 W por otras de última generación de 16 W, 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). 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 30. Resultados sustitución fluorescentes actuales por otros más eficientes Medida (kwh/año) ( /año) Inversión ( ) PRS (años) (KgCO2/año) Fluorescentes eficientes , de 54

35 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. 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. 35 de 54

36 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 31. Resultados sustitución balastos electromagnéticos por electrónicos Medida (kwh/año) ( /año) Inversión ( ) PRS (años) (KgCO2/año) Balastos electrónicos ,9 502 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. 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. 36 de 54

37 Tabla 32. Resultados sustitución de lámparas incandescentes por otras de bajo consumo Medida (kwh/año) ( /año) Inversión ( ) PRS (años) (KgCO2/año) Lámparas de bajo consumo , EQUIPOS Instalación de regletas eliminadoras de stand-by Se ha observado durante la visita a las instalaciones que los ordenadores, impresoras, fotocopiadora, televisores y reproductores 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 15. Esquema de conexión de equipos a regleta eliminadora de stand-by 37 de 54

38 El ahorro energético viene dado por la disminución del tiempo que los equipos se encuentran en modo stand-by. Tabla 33. Resultados instalación regletas eliminadoras de stand-by Medida (kwh/año) ( /año) Inversión ( ) PRS (años) (KgCO2/año) Regletas anti stand-by ,2 192 Instalación de variadores de frecuencia Las unidades de tratamiento de aire y los fancoils son unidades de climatización mediante las cuales se pueden calefactar o refrigerar las estancias mediante aire caliente o frío, conseguido mediante el intercambio de calor con una batería. El climatizador consta de un ventilador, baterías de calor y/o frío y un filtro de aire. Una válvula regula la cantidad de agua climatizada (caliente o fría) que atravesará la batería del fancoil o de la climatizadora e intercambiará calor con el aire. En la Piscina Cubierta, las principales características de los fancoils son las siguientes: Las baterías de calor y frío se consiguen mediante agua caliente o fría procedente de la generación térmica centralizada. Las válvulas de las baterías son de tres vías. Esto implica que al cerrarse la válvula el caudal que circula por las tuberías no disminuye, simplemente bypassea el climatizador y va directamente al retorno (sin intercambiar calor con el aire). Las bombas que mueven el agua no disponen de variadores de frecuencia, por lo que el caudal que impulsan hacia los fancoils es siempre el mismo. Un sistema de volumen constante supone una ineficiencia. El consumo de las bombas es superior al necesario y las pérdidas térmicas también aumentan respecto a un sistema de volumen variable. Se propone sustituir el sistema de volumen constante por un sistema de volumen variable. Para llevar a cabo esta mejora es necesario: Sustituir las válvulas de 3 vías por válvulas de 2 vías. 38 de 54

39 Instalar variadores de frecuencia en los motores que accionan las bombas del circuito de climatizadores. De esta forma, al disminuir la demanda térmica, la válvula de entrada al climatizador se cerrará parcialmente. Al ser una válvula de 2 vías, el agua ya no bypassea el climatizador, sino que simplemente el climatizador demanda un caudal menor de agua. Al disminuir el caudal necesario de agua, la potencia que aportan las bombas al fluido disminuye (Potencia = Caudal x Altura). Para que esta reducción de potencia suponga una reducción en el consumo energético de las bombas, se deben instalar variadores de frecuencia en los motores que accionan las mismas. Un variador de frecuencia es un dispositivo que reduce la frecuencia de la energía eléctrica que llega al motor. Al reducirse esta frecuencia, la velocidad del motor se reducirá proporcionalmente y también lo hará la potencia demandada por el mismo. Además, al reducirse el caudal que circula por las tuberías, también se reducirán las pérdidas de calor que se producen en éstas. El resultado de sustituir un sistema de volumen constante por uno de volumen variable es el siguiente: La regulación de la potencia térmica a nivel de los espacios acondicionados no varía. Las posibilidades de regulación de temperatura en las estancias son las mismas El consumo energético de las bombas que circulan el agua hacia los fancoils disminuye considerablemente Las pérdidas de calor en las tuberías por donde circula el agua también disminuye. El ahorro generado por esta medida se debe a la reducción de la potencia eléctrica demandada por las bombas del circuito secundario de climatización, en particular de las bombas que impulsan el agua a las climatizadoras y a los fancoils. En función de la demanda de agua caliente de cada climatizadora la apertura de las válvulas variará. Una vez sustituidas las válvulas e instalados los variadores de velocidad, la potencia demandada por las bombas también variará. 39 de 54

40 Tabla 34. Resultados instalación de variadores de frecuencia Medida (kwh/año) ( /año) Inversión ( ) PRS (años) (KgCO2/año) Variadores de frecuencia , OTRAS MEDIDAS RECOMENDADAS 5.1. ENVOLVENTE TÉRMICA Sustitución de los vidrios actuales ineficientes por otros vidrios de tipo doble con cámara de aire. Se recomienda la sustitución de las ventanas de cristal simple por otras con mayor aislamiento térmico, con doble acristalamiento y cámara de aire tipo climalit. Este tipo de ventanas pueden alcanzar valores de transmisividad térmica (U) tan bajo como 1,3 W/m 2 K. Este tipo de ventanas son las exigidas actualmente por el Código Técnico de la Edificación, aunque éste no sea de aplicación a edificio objeto de estudio, siempre que no existan reformas sustanciales. Esta medida no se incluye dentro de las medidas propuestas, por presentar periodos de retorno muy altos debido a que exige la realización de trabajos de albañilería y carpintería CLIMATIZACIÓN Y PRODUCCIÓN DE ACS Sustitución de las bombas de calor por otras más eficientes Como se ha comentado durante la descripción del inventario de climatización, durante la visita a las instalaciones no se tuvo acceso a la placa de características de un equipo de climatización y tampoco figura en el inventario de climatización 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 40 de 54

41 vigente, UE Reglamento CE 2037/2000, de recarga de sistemas de refrigeración y aire acondicionado con refrigerantes HCFC vírgenes (refrigerante utilizado). En el caso de 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 el equipo tiene una antigüedad superior a 5 años y tienen un uso habitual, se recomienda la renovación de esta bomba de calor por otra más eficiente, cuya amortización se pueda realizar en un periodo de retorno adecuado (de 3 a 5 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 de la Piscina Cubierta. 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 La Piscina Cubierta 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 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. 41 de 54

42 6. RESUMEN DE MEDIDAS DE AHORRO A continuación se presentan las medidas de ahorro con un PRS menor de 10 años Tabla 35. Resumen medidas de ahorro con PRS<10 Medida Nº Descripción de la mejora Caldera GN de condensación Perlizadores en grifos y duchas Fluorescentes eficientes Balastos electrónicos Lámparas de bajo consumo Regletas anti stand-by Variadores de frecuencia (kwh/año) Energético (%) ( /año) Inversión inicial ( ) Periodo de retorno (años) (KgCO2/año) % , % , % , % , % , % , % , TOTAL % , de 54

43 En la siguiente tabla se presentan las medidas de ahorro con un PRS mayor de 10 años. Tabla 36. Resumen medidas de ahorro con PRS>10 Nº Descripción de la mejora (kwh/año) Energético (%) ( /año) Inversión inicial ( ) Periodo de retorno (años) (KgCO2/año) 2 Sustitución unid. clima tipo ,1% , de 54

44 6.1. COMPARACIÓN DE LAS MEDIDAS EN FUNCIÓN DE SU AHORRO POTENCIAL Gráfico 5. Tabla resumen de las medidas de ahorro recomendadas La medida que mayor ahorro genera es la sustitución de la caldera actual por una caldera de condensación de gas natural suponiendo unos kwh anuales. A continuación figura la instalación de perlizadores en grifos y duchas y la instalación de variadores de frecuencia, cuyos ahorros energéticos alcanzan kwh y kwh, respectivamente. Seguidamente, la sustitución de balastos electromagnéticos por balastos electrónicos que supone un ahorro potencial de kwh, la sustitución de los fluorescentes actuales por otros eficientes alcanza un ahorro potencial de kwh, y la instalación de regletas eliminadoras del modo stand-by, 548 kwh. Por último la sustitución de lámparas incandescentes por lámparas de bajo consumo supone un ahorro potencial de 446 kwh. 44 de 54

45 El ahorro total que puede conseguirse mediante la acción conjunta de todas las medidas es de kwh anuales, aproximadamente el 9% del consumo energético anual del la Piscina Cubierta. 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 4,9 años. 45 de 54

46 6.2. REDUCCIÓN TOTAL DE EMISIONES La acción conjunta de las medidas de ahorro propuestas supone una reducción anual en las emisiones a la atmósfera de 16,5 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 127 viviendas en España Gráfico 6. Tabla resumen de la reducción de emisiones de CO2 46 de 54

47 ANEXOS 6.3. ILUMINACIÓN Tabla 37. Inventario de iluminación Estancia en que está Tipo de lámpara Número de grupos Número lámparas por grupo Potencia lámpara (W) Tipo equipo auxiliar EXTERIOR Halogenuro metálico Electromagnético EXTERIOR Fluorescente Electromagnético EXTERIOR Bajo consumo Ninguno VESTUARIO VISITANTE VESTUARIO VISITANTE VESTUARIO VISITANTE 2 VESTUARIO VISITANTE 3 VESTUARIO ÁRBITRO VESTUARIO ÁRBITRO Fluorescente Electromagnético Incandescente Ninguno Fluorescente Electromagnético Incandescente Ninguno Fluorescente Electromagnético Incandescente Ninguno PASILLO Fluorescente Electromagnético 0 Fluorescente Electromagnético SALA MANTENIMIENTO Fluorescente Electromagnético 0 Fluorescente Electromagnético SALA MÁQUINAS Fluorescente Electromagnético 47 de 54

48 Estancia en que está Tipo de lámpara Número de grupos Número lámparas por grupo Potencia lámpara (W) Tipo equipo auxiliar GIMNASIO Fluorescente Electromagnético GIMNASIO Fluorescente Electromagnético VESTUARIOS PERSONAL SALA REUNIONES SALA REUNIONES ASEOS CABALLEROS Fluorescente Electromagnético Fluorescente Electromagnético Fluorescente Electromagnético Fluorescente Electromagnético ASEOS SEÑORAS Fluorescente Electromagnético SAUNA Incandescente Ninguno SAUNA Fluorescente Electromagnético SALA DE CALDERAS Fluorescente Electromagnético Sala técnica Fluorescente Electromagnético Sala técnica Fluorescente Electromagnético RELLANO ESCALERA Incandescente Ninguno ENTRADA Fluorescente Electromagnético CONSERJERÍA Fluorescente Electromagnético PASILLO Fluorescente Electromagnético 48 de 54

49 Estancia en que está Tipo de lámpara Número de grupos Número lámparas por grupo Potencia lámpara (W) Tipo equipo auxiliar ADMINISTRACIÓN Fluorescente Electromagnético VESTUARIOS SEÑORAS VESTUARIOS SEÑORAS VESTUARIOS SEÑORAS VESTUARIOS SEÑORAS VESTUARIOS CABALLEROS VESTUARIOS CABALLEROS VESTUARIOS CABALLEROS VESTUARIOS CABALLEROS PASILLO ACCESO PISCINA Fluorescente Electromagnético Fluorescente Electromagnético Fluorescente Electromagnético Incandescente Ninguno Fluorescente Electromagnético Fluorescente Electromagnético Fluorescente Electromagnético Incandescente Ninguno Fluorescente Electromagnético ALMACÉN Fluorescente Electromagnético PISCINA Fluorescente Electromagnético PISCINA Halogenuro metálico Electromagnético PISCINA Halógeno Ninguno PASILLO ESCALERA PASILLO ESCALERA Fluorescente Electromagnético Incandescente Ninguno 49 de 54

50 Estancia en que está Tipo de lámpara Número de grupos Número lámparas por grupo Potencia lámpara (W) Tipo equipo auxiliar PASILLO CRISTALERA GRADAS OFICINA COORDINADOR Bajo consumo Ninguno Fluorescente Electromagnético ASEOS Fluorescente Electromagnético PASILLO Incandescente Ninguno SEDE CLUB DEPORTIVO SEDE CLUB DEPORTIVO SEDE WATERPOLO SEDE CLUB NATACION CENTRO DE MEDICINA CENTRO DE MEDICINA CENTRO DE MEDICINA CENTRO DE MEDICINA CENTRO DE MEDICINA CENTRO DE MEDICINA CENTRO DE MEDICINA Fluorescente Electromagnético Fluorescente Electromagnético Fluorescente Electromagnético Fluorescente Electromagnético Fluorescente Electromagnético Fluorescente Electromagnético Fluorescente Electromagnético Fluorescente Electromagnético Fluorescente Electromagnético Fluorescente Electromagnético Incandescente Ninguno 50 de 54

51 6.4. EQUIPOS Tabla 38. Inventario de equipos Estancia en que está Equipo Potencia media ON (W) Potencia media OFF (W) Número GIMNASIO Extractores GIMNASIO Cinta para correr vestuarios personal Sala de reuniones Nevera Proyector 400 4,5 1 Sala de reuniones Sala de reuniones Sala Calderas Videocasete o DVD TV Color (24-29pulg) Acumuladores de agua Sala técnica Deshumidificador Entrada Administración Administración Máquina de comida Ordenador pantalla plana Impresora pequeña ,8 1 4,5 4,5 1 Administración Plastificadora Administración Equipos de música Vestuarios Principales Extractor aseos Vestuarios Principales Secador de manos de 54