Córdoba, 20 de marzo de Parámetros para el cálculo de la eficiencia energética y de la energía renovable aportada

Transcripción

1 Córdoba, 20 de marzo de 2017 Parámetros para el cálculo de la eficiencia energética y de la energía renovable aportada

2 Índice Introducción Coeficientes Estacionales: factor de rendimiento medio estacional estimativo SPF Parámetros normativos y reglamentarios Bombas de Calor: Eficiencia y utilización de energía procedente de fuentes renovables

3 Introducción Eficiencia vs Rendimiento La mejora de la eficiencia energética de los equipos ocupa un especial protagonismo. El concepto de Rendimiento ha evolucionado hacia el de Eficiencia Rendimiento = Potencia Aportada Potencia Absorbida Eficiencia = Trabajo Aportado Consumo Energético Factor clave: energía no renovable consumida Necesario cuantificar el consumo energético de los equipos en condiciones de funcionamiento normales => hacer uso de los factores y coeficientes de Eficiencia Energética Estacional

4 Introducción Coeficientes Estacionales Reflejan los valores reales de eficiencia que van a tener los equipos: en condiciones de funcionamiento normales durante un período estándar de funcionamiento para unas determinadas condiciones climáticas Además de las cargas externas que tienen que combatir, tienen en cuenta: la propia capacidad de los citados equipos de adaptarse a las diferentes condiciones de funcionamiento (modulación de la potencia) El consumo durante los períodos de inactividad Son la base para la regulación de los requisitos de eficiencia energética de los equipos, y suponen un apoyo imprescindible para el desarrollo de las políticas energéticas europeas.

5 Factor de rendimiento medio estacional estimativo SPF En el caso de las Bombas de Calor, el factor que determina la consideración de estos equipos como suministradores de energía procedente de fuentes renovables, así como su cuantificación, es del factor de rendimiento medio estacional estimativo SPF. DIRECTIVA 2009/28/CE DEL PARLAMENTO EUROPEO Y DEL CONSEJO de 23 de abril de 2009 relativa al fomento del uso de energía procedente de fuentes renovables Decisión de la Comisión de 1 de marzo de 2013 por la que se establecen las directrices para el cálculo por los Estados miembros de la energía renovable procedente de las bombas de calor de diferentes tecnologías, conforme a lo dispuesto en el artículo 5 de la Directiva 2009/28/CE SPF = Factor de Rendimiento Medio Estacional SPF > 2,5

6 Factor de rendimiento medio estacional estimativo SPF DIRECTIVA 2009/28 En el Anexo VII de la directiva se define: ERES: energía procedente de fuentes renovables a los efectos de la Directiva Eres = Qusable *(1-1/SPF) Qusable = el calor útil total estimado proporcionado por las Bombas de Calor En el caso de BdC accionadas eléctricamente, solo se tendrán en cuenta las Bombas de Calor en las que SPF > 1.15 * 1/η = eficiencia media del sistema eléctrico η = cociente entre la producción total bruta de electricidad y el consumo primario de energía para la producción de electricidad

7 En la Decisión se define: Factor de rendimiento medio estacional estimativo SPF Decisión de la Comisión de 1 de marzo de 2013 Qusable = HHP * Prated HHP = horas equivalentes de funcionamiento a plena carga Prated = potencia de las bombas de calor instaladas, teniendo en cuenta la duración de los diferentes tipos de bombas de calor SPF = SCOPnet (BdC accionadas eléctricamente) o SPERnet (BdC accionadas mediante energía térmica). la eficiencia del sistema de energía (η) se fija en el 45,5 % 0,60 ERES= Qusable x (1-1/SPF) Condición= SPF > 1,15x1/η SPF > 2,5

8 Parámetros Normativos y Reglamentarios Parámetros estacionales relativos a la calefacción El Coeficiente de Rendimiento Estacional SCOP es el parámetro normativo que define la eficiencia energética estacional, y corresponde al valor global de rendimiento representativo para la totalidad de la estación de calefacción designada. Se calcula como la Demanda Calorífica Anual de referencia dividida por el Consumo Energético Anual para calefacción, y se obtiene mediante ensayos Coeficiente de Rendimiento Estacional Neto SCOPnet eficiencia energética estacional de una unidad en modo activo sin calefactores eléctricos suplementarios se obtiene a partir de las condiciones indicadas en la norma EN su valor es el asignable al factor de rendimiento medio estacional estimativo SPF antes mencionado

9 Parámetros Normativos y Reglamentarios Parámetros estacionales relativos a la calefacción Se obtiene conforme a la siguiente expresión: Siendo: QHE: necesidades energéticas anuales de calefacción en kwh (Pdesignh multiplicada por el número de horas equivalentes de calefacción HHe). HTO, HSB, HCK, HOFF: número de horas para los modos Inactivo, Espera, Resistencia de cárter y Apagado, respectivamente. PTO, PSB, PCK, POFF: energía eléctrica absorbida durante los modos Inactivo, Espera, Resistencia de cárter y Apagado, respectivamente.

10 Parámetros Normativos y Reglamentarios Parámetros estacionales relativos a la calefacción El SCOPon, o coeficiente de rendimiento en modo activo, se calcula con el método bin, combinando las horas por temporada hj en las que se registra la temperatura exterior Tj correspondiente a un determinado periodo con los valores de eficiencia energética específicos de cada periodo COP(Tj) según la fórmula siguiente: Hay tres climas o temporadas de calefacción: Media (A - Average ) Cálida (W - Warmer ) Fría (C - Cooler ).

11 Parámetros Normativos y Reglamentarios Parámetros estacionales relativos a la refrigeración El Factor de Eficiencia Energética Estacional SEER es el parámetro normativo que define la eficiencia energética estacional en modo refrigeración, y corresponde al valor global representativo para la totalidad de la estación de refrigeración. Se calcula como la Demanda Anual de Refrigeración de referencia dividida por el Consumo Eléctrico Anual para refrigeración, y se obtiene mediante ensayos, conforme a la siguiente expresión:

12 Parámetros Normativos y Reglamentarios Parámetros estacionales relativos a la refrigeración Condiciones de ensayo a carga parcial de un equipo de potencia fija sin ningún escalón de capacidad Condiciones de ensayo de un acondicionador de aire de potencia variable

13 Parámetros Normativos y Reglamentarios Otros Parámetros estacionales legislativos Eficiencia Energética Estacional de Refrigeración de Espacios ηs,c Relación entre la Demanda Anual de Refrigeración de referencia, correspondiente a la temporada de refrigeración, y el Consumo Anual de Energía para refrigeración, corregida con las aportaciones del control de temperatura y el consumo de electricidad, expresada en %. Eficiencia Energética Estacional de Calefacción de Espacios ηs,h Relación entre la Demanda Anual de calefacción de referencia, correspondiente a la temporada de calefacción, y el Consumo Anual de Energía para calefacción, corregida con las aportaciones del control de temperatura y el consumo de electricidad, cuando proceda, expresada en %. Eficiencia Energética del Caldeo de Agua ηwh Relación entre la Energía Útil contenida en el agua potable o sanitaria suministrada por un calefactor combinado y la Energía necesaria para su generación, expresada en %.

14 Bombas de Calor Eficiencia y utilización de energía procedente de fuentes renovables Coeficiente de Rendimiento Estacional Factor de Eficiencia Energetica Estacional >> 1 La aplicación de coeficientes de eficiencia estacionales Reduce el consumo de energía Reduce la demanda energética Reduce los costes Emisiones CO2 Energía Primaria no renovable Debidos al consumo energético Debidos a las servidumbres

15 Situación Reglamentaria Bombas de Calor Reglamento de Instalaciones Térmicas de los Edificios. R.D. 238/2013, de 5 de abril, que modifica determinados artículos e instrucciones técnicas del RITE... IT Procedimiento de verificación Cuantificación de la exigencia 2. Procedimiento alternativo: consistirá en la adopción de soluciones alternativas, entendidas como aquellas que se apartan parcial o totalmente de las propuestas de esta sección, basadas en la limitación directa del consumo energético de la instalación térmica diseñada. Se podrán adoptar soluciones alternativas, siempre que se justifique documentalmente que la instalación térmica proyectada satisface las exigencias técnicas de esta sección porque sus prestaciones 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.. 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, considerando todos sus sistemas auxiliares, sea inferior o igual que la de la instalación que cumpla con las exigencias del procedimiento simplificado.

16 Bombas de Calor para ACS Situación Reglamentaria CTE HE4. Contribución solar mínima de agua caliente sanitaria 2 Caracterización y cuantificación de las exigencias 2.2 Cuantificación de la exigencia Contribución solar mínima para ACS y/o piscinas cubiertas. 4. 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; bien realizada en el propio edificio o bien a través de la conexión a una red de climatización urbana. 5. Para poder realizar la sustitución se justificará documentalmente que las emisiones de dióxido de carbono y el consumo de energía primaria no renovable, debidos a la instalación alternativa y todos sus sistemas auxiliares para cubrir completamente la demanda de ACS, o la demanda total de ACS y calefacción si se considera necesario, son iguales o inferiores a las que se obtendrían mediante la correspondiente instalación solar térmica y el sistema de referencia que se deberá considerar como auxiliar de apoyo para la demanda comparada.

17 Parámetros de Eficiencia Estacional y Bombas de Calor Conclusiones La consideración de los Coeficientes de Eficiencia Estacionales en la legislación sectorial, en lugar de los factores de rendimiento instantáneo, ha supuesto un desarrollo normativo muy importante que ha ido enfocado a que la documentación técnica facilitada con los equipos, cuando son introducidos en el mercado, en especial en lo que relativo a sus prestaciones y a su consumo energético, se corresponda en gran medida con el funcionamiento que los citados equipos van a tener en la instalación. El establecimiento de estos parámetros ha ocasionado que los ensayos se realicen bajo unas condiciones cada vez más complejas y más completas, pero muy asimilables a los ciclos de funcionamiento que se dan en la realidad. Las perspectivas de las Bombas de Calor como sistemas de calefacción, refrigeración y producción de ACS, son favorables para su utilización de manera extendida.

18 Muchas Gracias por su Atención