UN MANTENIMIENTO Y SERVICIOS Valencia 21 de Junio de Seminario de Gestión Ambiental MEDIDA Y VERIFICACIÓN DEL AHORRO ENERGETICO

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1 UN MANTENIMIENTO Y SERVICIOS Valencia 21 de Junio de 2012 Seminario de Gestión Ambiental MEDIDA Y VERIFICACIÓN DEL AHORRO ENERGETICO

2 UN MANTENIMIENTO Y SERVICIOS Valencia 21 de Junio de 2012 Caso práctico 2: LA UNIVERSIDAD NACIONAL DE EDUCACION A DISTANCIA DE MADRID

3 Medida y Verificación del Ahorro Energético: Caso Práctico UNED Madrid ÍNDICE 0. Presentación 1. El Contrato 2. La Central Térmica (CTJR14). Plan de Medida y Verificación. 4. Conclusiones.

4 Medida y Verificación del Ahorro Energético: Caso Práctico UNED Madrid 4 0 PRESENTACION Servicios Energéticos con Mantenimiento y Garantía Total del nuevo sistema Centralizado de Climatización del Campus de Ciudad Universitaria de la UNED

5 Medida y Verificación del Ahorro Energético: Caso Práctico UNED Madrid 5 1 EL CONTRATO 1. El Contrato 2. La Central Térmica (CTJR14). Plan de Medida y Verificación 4. Conclusiones

6 Medida y Verificación del Ahorro Energético: Caso Práctico UNED Madrid 6 1 EL CONTRATO Antecedentes En el campus de Ciudad Universitaria de UNED se encuentran situados 4 edificios: Escuela Técnica Superior de Ingeniería Informática Escuela Técnica Superior de Ingenieros Industriales Facultad de Psicología Edificio Juan del Rosal 14 (Educación)

7 Medida y Verificación del Ahorro Energético: Caso Práctico UNED Madrid 7 1 EL CONTRATO Antecedentes Aprovechando la reforma integral del edificio de JR14, se planteo la viabilidad técnica y económica de ejecutar una CENTRAL TÉRMICA única para el suministro de agua enfriada y agua caliente con sus sistemas de bombeo hasta las salas de máquinas de los distintos edificios. Las instalaciones existentes de producción de climatización tenían una antigüedad que varía entre los 9 y los 20 años, y el refrigerante que utilizado por los equipos de producción de frío es R-22.

8 Medida y Verificación del Ahorro Energético: Caso Práctico UNED Madrid 8 1 EL CONTRATO Características IDAE - Modelo de Contrato de Servicios Energéticos y Mantenimiento en Edificios de las Administraciones Públicas Tipología: Contrato Mixto de Suministro y Servicios Duración: 6 meses (Ejecución P4) + 6 años Prestaciones incluidas (5P): P1 GESTIÓN ENERGÉTICA P2 MANTENIMIENTO P GARANTÍA TOTAL P4 OBRAS DE RENOVACIÓN Y MEJORA P5 INVERSIONES EN AHORRO ENERGÉTICO

9 Medida y Verificación del Ahorro Energético: Caso Práctico UNED Madrid 9 1 EL CONTRATO Objetivos Los objetivos primordiales de este proyecto son Eliminación de equipos con R-22 Reducción del número de equipos de producción de climatización (plantas enfriadoras y calderas). Mejorar el rendimiento y la eficiencia energética del conjunto del sistema, con la consiguiente Reducción del consumo energético. Reducción de la factura energética de la UNED.

10 Medida y Verificación del Ahorro Energético: Caso Práctico UNED Madrid 10 1 LA CENTRAL TERMICA (CTJR14) 1. El Contrato 2. La Central Térmica (CTJR14). Plan de Medida y Verificación 4. Conclusiones

11 Medida y Verificación del Ahorro Energético: Caso Práctico UNED Madrid 11 2 LA CTJR14 Situación Inicial FACULTAD DE PSICOLOGIA Enfriadora Agua / Agua R22 Torre de Refrigeración 2 Calderas de Gasóleo FACULTAD DE INFORMÁTICA 2 Enfriadoras BC Aire Agua R22 FACULTAD ETSII (INDUSTRIALES) 2 Enfriadoras BC Aire Agua R22 JR 14 (F. EDUCACIÓN) 2 Enfriadoras Agua / Agua R22 2 Torres de Refrigeración 2 Calderas de Gasóleo

12 Medida y Verificación del Ahorro Energético: Caso Práctico UNED Madrid 12 2 LA CTJR14 Datos de Producción Térmica 20% Con Producción Independiente Central Térmica CT JR14

13 Medida y Verificación del Ahorro Energético: Caso Práctico UNED Madrid 1 2 LA CTJR14 Datos de Producción de FRIO 2 Nuevas Enfriadoras Aire/Agua CARRIER 0XA-1202HE, versión alta eficiencia: Eficiencia Energética Eurovent clase A : EER =,29 (incluyendo compresores y ventiladores) ESEER = 4,24 (Eurovent) Con Producción Independiente Compresor de tornillo de doble rotor, con motor de alta eficiencia. Refrigerante R-14a / Ventiladores Flying Bird bajo nivel de ruido. Intercambiadores de calor de aluminio con microcanales (MCHX) reducción del 0% de carga del Refrigerante.

14 Medida y Verificación del Ahorro Energético: Caso Práctico UNED Madrid 14 2 LA CTJR14 Datos de Producción de CALOR Calderas de gas natural de Baja Temperatura marca YGNIS modelo LRP-NT Plus 1 (potencia útil de 510 kw x 4): Rendimiento Estacional del 96 %. Regulación electrónica del circuito de caldera, para temperatura del agua de caldera constante o variable. Regulación electrónica: Con Producción Conexión en cascada regulada en función de la temperatura exterior Independiente de hasta 4 calderas.

15 Medida y Verificación del Ahorro Energético: Caso Práctico UNED Madrid 15 2 LA CTJR14 Consumo Energético Con Producción Independiente Con Producción Independiente Nueva Central Térmica 26 % Ahorro Energético

16 Medida y Verificación del Ahorro Energético: Caso Práctico UNED Madrid 16 2 LA CTJR14 Sistema de Gestión Energética Software de Análisis y Gestión Energética para la gestión de suministros y consumos energéticos: Gestión mediante la integración de la información energética Generación de su propio BENCHMARKING Control de las incidencias y verificación consumos facturados. Con Nueva Central Térmica Simulación de costes Con Producción y revisión Producción de tarificación Independiente Independiente Ahorro Energético

17 Medida y Verificación del Ahorro Energético: Caso Práctico UNED Madrid 17 2 LA CTJR14 Análisis de Consumos Suministro *Consumo preactuación (kwh) *Ahorro Previsto (kwh) **Consumo CENTRAL (kwh) **Ahorro Real (kwh) Ahorro Emisiones (TCO2) Electricidad (20%) (1%) 21,80 17% 26% Gas Natural (5%) (6%) 5,50 * Consumo pre-actuación / Ahorro Previsto. Datos facilitados por la UNED, en el Proyecto de Ejecución de la nueva Central Térmica única. Nueva ** Consumo Central / Ahorro Real. Datos derivados de la revisión Central de Proyecto, teniendo en cuenta los consumos y condiciones del año de referencia, aplicando los ESSER de Térmica los nuevos equipamientos, mejorados respecto a proyecto mediante mejoras propuestas por EMTE Service al mismo. TABLA DE EQUIVALENCIAS Ahorro Gas Natural Energético 0,204 kgco2 / kwt Gasoil Electricidad 0,281 kgco2 / kwt 0,9 kgco2 / kw

18 Medida y Verificación del Ahorro Energético: Caso Práctico UNED Madrid El Contrato 2. La Central Térmica (CTJR14). Plan de Medida y Verificación 4. Conclusiones

19 Medida y Verificación del Ahorro Energético: Caso Práctico UNED Madrid 19 Protocolo IPMVP El International Performance Measurement and Verification Protocol (IPMVP) es una guía que describe las prácticas más comunes relacionadas con la medida, el cálculo y la elaboración de los informes demostrativos de ahorros. Las actividades de Medida y Verificación incluyen el análisis de las instalaciones, la medición de la energía, la monitorización de variables independientes, el cálculo y la elaboración de informes.

20 Medida y Verificación del Ahorro Energético: Caso Práctico UNED Madrid 20 Opción Elegida Al no intervenir la ESE sobre la demanda de Energía Térmica se vincula la Eficiencia Energética de la MMEE al Rendimiento de los Equipos, basados en el ESEER (Coeficiente de Rendimiento Energético Europeo) de Producción. Opción B (IPMVP Volume I EVO :2009): AISLAMIENTO DE LA MMEE: Medición de todos los Parámetros

21 Medida y Verificación del Ahorro Energético: Caso Práctico UNED Madrid 21 Justificación Opción Elegida Aislamiento de la MMEE: Equipos de medida durante todo el Período de Ahorros Integrados en Sistema de Control de Climatización Medición y registro de las variables dependientes e independientes que forman parte del modelo de regresión: Energía Eléctrica (kwh) Energía Térmica (kwht) Grados día (DD = Degree Days) Los Ahorros Energéticos se ciñen exclusivamente a la Producción de Climatización de la CT JR14 Alta Eficiencia Energética en Producción

22 Medida y Verificación del Ahorro Energético: Caso Práctico UNED Madrid 22 Periodos de Referencia Parametrización Modo Frio: Inicio periodo referencia: 14 de Junio de 2011 Finalización periodo: 1 de Octubre de 2011 Parametrización Modo Calor: Inicio periodo referencia: 1 de Enero de 2011 Finalización periodo: 1 de Marzo de 2011 Periodos Cortos por exigencia cumplimiento plazos ejecución P4, validados por: Alta representatividad periodos elegidos, incluye máxima demanda. Simplicidad opción B. Datos representativos facilitados por UNED de consumos medios años anteriores.

23 Medida y Verificación del Ahorro Energético: Caso Práctico UNED Madrid 2 Consumos de Referencia y datos de Demanda

24 Medida y Verificación del Ahorro Energético: Caso Práctico UNED Madrid 24 Variables Independientes Variables INDEPENDIENTES: Las que cambian de forma regular con el tiempo, Impacto significativo sobre el consumo del sistema, Sencillas de medir, Transparentes en la ejecución del protocolo. Variables Independientes a medir: Grados Día: CDD = Cooling Degree Days HDD = Heating Degree Days Demanda Térmica: Energía producida

25 Medida y Verificación del Ahorro Energético: Caso Práctico UNED Madrid 25 Factores Estáticos FACTORES ESTÁTICOS relacionados con el consumo energético: Tipo de Ocupación de los edificios, Condiciones Climáticas: Temperaturas y humedades consigna, Condiciones de Funcionamiento Anómalas: Falta de producción de calor mediante las BC en caso de frio intenso, Transparentes en la ejecución del protocolo.

26 Medida y Verificación del Ahorro Energético: Caso Práctico UNED Madrid 26 Periodo demostrativo de ahorro El contrato firmado entre UNED y EMTE Service tiene duración de 6 años a contar desde la puesta en marcha de las MMEE ejecutadas. Periodo Demostrativo de Ahorro: 6 AÑOS Fecha Inicio: 1 de Octubre de 2011 Fecha Finalización: 0 de Septiembre de 2017 Presentación Informes Anuales de ahorros energéticos siguiendo el PLAN M&V establecido. Consumo de Energía Evitado = Energía Referencia Ajustada Energía Período Demostrativo Ahorro ± Ajustes No-Rutinarios Energía Referencia en las Condiciones reales del Período Demostrativo de Ahorro La energía de Referencia Ajustada se calcula desarrollando un modelo matemático que correlaciona los datos reales de la energía de referencia con las variables independientes adecuadas del periodo de referencia.

27 Medida y Verificación del Ahorro Energético: Caso Práctico UNED Madrid 27 Periodo demostrativo de ahorro: Calculo consumos energéticos Opción elegida tipo B: medición aislada. Se adopta como método de cálculo del ahorro: Medición del RENDIMIENTO INSTANTÁNEO de las máquinas térmicas. Comparación rendimientos antiguas vs nuevas. Condiciones de carga similares durante las mismas épocas del año. Rendimiento Instantáneo Máquina Térmica = Pabs = Potencia Eléctrica total absorbida por la máquina térmica (compresores + ventiladores) Wevp = Vw pw Cew (Tew Tsw) = Potencia Térmica Instantánea cedida por la máquina térmica Vw = Caudal volumétrico del fluido a su paso por el intercambiador pw = Densidad fluido caloportador Cew = Calor específico del fluido caloportador Tew y Tsw = Temperaturas de entrada y salida del fluido a su paso por el intercambiador = Tw

28 Medida y Verificación del Ahorro Energético: Caso Práctico UNED Madrid 28 Procedimiento de Análisis Modelo de Regresión: La forma genérica del modelo sería: Y = bo + b1x1 + b2x bpxp + e Y es la variable dependiente, usualmente el consumo de energía durante un período de tiempo específico. Xp (y = 1, 2,,... p) representa las 'p' variables independientes como la meteorología, la producción, el empleo, la longitud del periodo de medida, etc. bi (i = 0, 1, 2,... p) representa los coeficientes derivados de cada variable independiente, un coeficiente fijo (b0) no está relacionado con las variables independientes. e representa el error residual que permanece sin explicación después de considerar el efecto de diversas variables independientes.

29 Medida y Verificación del Ahorro Energético: Caso Práctico UNED Madrid 29 Procedimiento de Análisis: Variables Variables DEPENDIENTES: Energía consumida por los equipos de Climatización, en sus diferentes vectores energéticos. Parámetros primarios monitorización UNED Parámetro Descripción Unidad Equipo de medida Tipo Pabs Potencia absorbida kw Analizador de red CV MIN GasN Gas Natural consumido m Contador compañía GasOil Gasóleo C consumido m Facturado Variables INDEPENDIENTES: Se ha tenido en cuenta el volumen de control a medir y evaluar. Variables parametrización UNED Parámetro Descripción Unidad Equipo de medida Tipo GD HDD (2) CDD (16) IMADRIDM4 Aemet Et Energía térmica producida kwht Contador de energía Kamstrup 601 Omisión de Variables Relevantes: Se desestima la variable Uso de las instalaciones, debido a que la UNED no tiene un patrón claro del modo de uso que se pueda modelizar con ciertas garantías.

30 Medida y Verificación del Ahorro Energético: Caso Práctico UNED Madrid 0 Procedimiento de Análisis: Modelos de Regresión Tras el análisis explicado, se obtuvieron los modelos de regresión para la obtención de la energía consumida para la línea base ajustada: Parametrización Campus Juan del Rosal UNED Psicología Invierno Verano Industriales Informática

31 Medida y Verificación del Ahorro Energético: Caso Práctico UNED Madrid 1 Procedimiento de Análisis: Modelos de Regresión Ecuación del modelo de Regresión ajustado para PSICOLOGIA: Verano: MWhe = 0, ,099009*CDD + 0,422949*MWht Invierno: Producción Térmica = kwht / 0,8120 Litros Gasoil = Prod. Térmica / (0,88*11,76) Cuadro de validación de la estimación Condición Informática invierno verano Coeficiente de correlación r2>0,75 0,89 0,88 OK OK Probabilidad valor extremo < 0,5% 0,58% 0,016% OK OK Validez de todos los coeficientes t > 2,2 OK OK

32 Medida y Verificación del Ahorro Energético: Caso Práctico UNED Madrid 2 Procedimiento de Análisis: Modelos de Regresión Ecuación del modelo de Regresión ajustado para INFORMATICA: Verano: MWhe = - 0, , *CDD + 0,67917*MWht Invierno: MWhe = - 0, ,059026*HDD + 0,594525*MWht Cuadro de validación de la estimación Condición Informática invierno verano Coeficiente de correlación r2>0,75 0,89 0,91 OK OK Probabilidad valor extremo < 0,5% 0,58% 0,005% OK OK Validez de todos los coeficientes t > 2,2 OK OK

33 Medida y Verificación del Ahorro Energético: Caso Práctico UNED Madrid Procedimiento de Análisis: Modelos de Regresión Ecuación del modelo de Regresión ajustado para INDUSTRIALES: Verano: MWhe = 0, ,075127*CDD + 0,5608*MWht Invierno: MWhe = - 0, , *HDD + 0,68675*MWht Cuadro de validación de la estimación Condición Informática invierno verano Coeficiente de correlación r2>0,75 0,87 0,91 OK OK Probabilidad valor extremo < 0,5% 0,449% 0,011% OK OK Validez de todos los coeficientes t > 2,2 OK NO OK

34 Medida y Verificación del Ahorro Energético: Caso Práctico UNED Madrid 4 Cálculo de los Ahorros Los ahorros energéticos serán calculados en base a la demanda térmica de los edificios y el precio medio de la energía durante el último año natural:

35 Medida y Verificación del Ahorro Energético: Caso Práctico UNED Madrid 5 Cálculo de los Ahorros En el caso de la escuela de INFORMATICA se ha obtenido: Realizando el mismo estudio para el resto de los edificios se obtiene un ahorro medio entorno al 2% en el modo de calor.

36 Medida y Verificación del Ahorro Energético: Caso Práctico UNED Madrid 6 Especificación del Contaje energético Contaje Energía Eléctrica: El contaje de la energía eléctrica consumida durante el período de referencia se lleva a cabo con el analizador CIR-e (Circutor). Durante el período de referencia se han registrado las potencias absorbidas de todas las máquinas de clima de forma continua durante los dos periodos (verano e invierno). Se han instalado CIR-e en los cuadros eléctricos de clima y en el general de cada edificio. El analizador CIR-e es un instrumento de medida programable que mide, calcula y registra en memoria SD los principales parámetros eléctricos de redes industriales monofásicas y trifásicas. El protocolo de puesta en marcha del cual es:

37 Medida y Verificación del Ahorro Energético: Caso Práctico UNED Madrid 7 Especificación del Contaje energético Contaje Energía Térmica: El contaje de energía térmica producida por las enfriadoras se hace mediante los equipos KAMSTRUP ULTRAFLOW-54-DN Este equipo usa ultrasonidos (20.000Mhz) para calcular la energía del flujo que lo atraviesa, en su colocación se debe tener muy en cuenta evitar las zonas dónde se pueda haber aire en las tuberías. En la UNED hemos instalado un total de 12 contadores como este: 1 por caldera (2), 1 por planta enfriadora (2) y uno para cada secundario de edificio en agua fría y caliente (4x2=8). Contaje Energía Térmica: Gasoil: Contaje se hace por resta de las facturas anuales. (por aforo) Gas Natural: Se utiliza contador de Compañía, así como contador individual de gas por cada caldera. Pérdida de datos: No hubo pérdida de datos destacables (datos interpolados < 1%) Se eliminaron datos de fin de semana por no ser representativos.

38 Medida y Verificación del Ahorro Energético: Caso Práctico UNED Madrid 8 Precisión de la Medida La precisión de los ahorros depende de la precisión de cada una de las rectas de regresión utilizada como el modelo anterior a las MMEE y los errores de los medidores de los datos actuales: Precisión: SE curva ref: (según curva) Cir-e: 2% Kamstrup ULTRAFLOW-54-DN : 5%

39 Medida y Verificación del Ahorro Energético: Caso Práctico UNED Madrid 9 Responsables del PLAN M&V Los responsables del Plan de Medida y Verificación, así como la monitorización de este proyecto son: Nuria Oliva: Responsable de Mantenimiento e Instalaciones. UNED Madrid. Angel Ortega García: Ingeniero Técnico Industrial. Jefe del Departamento Servicios Energéticos de EMTE Service. Titulado en CMVP, (EVO). Daniel Puig López: Ingeniero Técnico Industrial Departamento de Servicios Energéticos de EMTE Service. Titulado en CMVP, (EVO).

40 Medida y Verificación del Ahorro Energético: Caso Práctico UNED Madrid 40 CONCLUSIONES 1. El Contrato 2. La Central Térmica (CTJR14). Plan de Medida y Verificación 4. Conclusiones

41 Medida y Verificación del Ahorro Energético: Caso Práctico UNED Madrid 41 4 CONCLUSIONES Inicio Ejecución Plan de Medida y Verificación: 1 octubre Tiempo desarrollo Plan M&V: 8 meses. Ejecución M&V Modo Calor: Hasta Abril y parte de Mayo Comienzo Ejecución M&V Modo Frio: Mayo Datos obtenidos M&V Modo Calor: Aumento del Ahorro Esperado en un 2%. Los datos obtenidos en M&V Modo Frio todavía no son representativos.

42 UN MANTENIMIENTO Y SERVICIOS EMPRESAS UNIDAD MANTENIMIENTO Y SERVICIOS C/ Ángel Guimerá, Esplugues de Llobregat Tel Fax Edificio Arellano c/ Ramírez de Arellano, 15 6ªplanta 2804 Madrid Tel Fax C/ Arquitecto Gaspar Bennassar nº47, bajos Palma de Mallorca Telf Fax Pol. Ind. Vara de Quart C/ Dels Velluters, Valencia Telf Fax C/ Casiopea, 48 Bajo 0007 Alicante Telf Fax C/ Castilla y León, nave C Pol. Ind. El Colomer Onda (Castellón) Telf Fax

43 Gracias por su atención. Francisco Aragó Ingeniero Industrial Titulado en CMVP (EVO). Director General Tel: francisco.arago@rochina.com

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