Cómo mejorar los resultados de la certificación energética. Las instalaciones energéticas Ramón Silva Innovación y Desarrollo de Servicios Energéticos La nueva regulación de la eficiencia energética en edificios 18 de junio 2013 2
Contenido 1. Influencia de las instalaciones energéticas en la calificación de eficiencia energética de los edificios. Que son instalaciones energéticas? Energía y emisiones de CO 2 2. Cómo mejorar en instalaciones energéticas Producción de calor, frío y ACS Iluminación 3. Estado de la CEE existentes. 3
Qué son? Residencial Pequeño Terciario Gran Terciario ACS Calefacción Refrigeración Contribuciones energéticas (1) ACS Calefacción Refrigeración Contribuciones energéticas Iluminación Aire primario (2) ACS Calefacción Refrigeración Contribuciones energéticas Iluminación Aire primario Consumos auxiliares (3) (1) De fuentes de origen renovable o recuperación de calor residual. (2) Demanda térmica asociada a la ventilación mecánica del edificio. (3) Ventiladores, bombeo y torres de refrigeración de las instalaciones térmicas del edificio. 4
Influencia de las instalaciones en la calificación energética Zona climática Tipo edificio Orientación Superficie Altura Tipo de construcción Materiales empleados Aislamiento Cerramientos Sombras Demanda de calefacción, refrigeración, y ACS [kwh/m año] En condiciones nominales Instalación: - Tecnología (caldera, bomba de calor, ) - Mantenimiento - Combustible (gasóleo, gas, electricidad, ) Consumo de CO2 asociado Letra de eficiencia referenciado a Edificio que cumple CTE 2006 5
Influencia de las instalaciones en la calificación energética Zona climática Tipo edificio Orientación Superficie Altura Tipo de construcción Materiales empleados Aislamiento Cerramientos Sombras Demanda de calefacción, refrigeración, y ACS [kwh/m año] Instalación: - Tecnología - Mantenimiento - Combustible (gasóleo, gas, electricidad, ) Consumo de CO2 asociado 6
Energía y emisiones de CO 2 Energía primaria Energía final Energía útil Energía primaria La que se obtiene de manera directa de la naturaleza, sin pasar por ningún tipo de transformación. Energía final 1,20 La que llega al consumidor preparada para el uso, como 1,00 la electricidad, el gas natural o el gasóleo. 0,80 Energía útil La energía que se aprovecha ya transformada en calor, frío, luz. 0,60 0,40 0,20 0,00 Electricidad Gasóleo GN Carbón Relación Energía Final Energía Primaria (1) 7
Energía y emisiones de CO 2 Cálculo de emisiones de CO 2 en la certificación energética de edificios Cálculo de la demanda de energía del edificio: energía útil que requiere el edificio para funcionar. En viviendas es la suma de la demanda de calefacción, refrigeración y ACS. Cálculo de la energía final que se necesita para satisfacer la demanda de energía obtenida. Determinada por los equipos de generación térmica del edificio. Conversión de energía final a emisiones de CO 2, se contabiliza todo el proceso de transformación de la energía hasta que se convierte en calor, frío o luz. El CO 2 producido en el paso a energía útil se resume en coeficientes característicos para cada fuente de energía. (1) Fuente IDAE: Condiciones de aceptación de procedimientos alternativos a Lider y Calener. Coeficientes de paso desde energía final a emisiones de CO 2 (1) 8
Influencia de las instalaciones en la calificación energética Zona climática Tipo edificio Orientación Superficie Instalación: - Tecnología - Mantenimiento - Combustible (gasóleo, gas, electricidad, ) Altura Demanda de A través del rendimiento calefacción, de la tecnología 3 métodos: Medición, refrigeración, Estimación y por defecto + y ACS Coef.de Conversión a Energía primaria [kwh/m año] Tipo de construcción Consumo de Materiales empleados Aislamiento CO2 asociado Cerramientos Sombras Destacar la importancia de los métodos por defecto En certificación de edificios existente donde no siempre se tiene acceso a toda la información necesaria. Se busca el equilibrio entre velocidad, precio y precisión 9
Tecnologías en instalaciones energéticas de edificios Función Equipo Tecnología Rendimiento hasta Rto sobre Contribuciones Aplicables Producción de calor (Calefacción y ACS) Calor / frío / ACS Resistencia Efecto Joule 90 98% Caldera Bomba de Calor Convencional Baja Temperatura Condensación Convencional calor Convencional frío Caudal Ref. Variable C Caudal Ref. Variable F 78% 85% 94% (sobre PCS) 300 % (199%) 350 % (307%) 350 % (217%) 400 % (344%) 25-37% 78-92% 125% (eléctrica) 130% (gas) Solar térmica Fotovoltaica Eólica Geotermia Recuperación de calor Producción de frío (Refrigeración) Máquina Frigorífica Convencional Caudal Ref. Variable 350 % (307%) 400 % (344%) 150% (eléctrica) Calor / electricidad / frío Acumuladores Cogeneración trigeneración Motor Turbina 35 % Eléctrico 50 % Térmico En todos ellos se contemplan caídas de rendimiento por vejez de equipo mayor de 5 años o por deterioro Sólo se consideran tecnologías destinadas al bienestar térmico, y no las propias de los procesos productivos. 10
Tecnologías en instalaciones energéticas de edificios Producción de calor - Calderas Caldera Antigua 63%(*) - Caldera a Gasóleo, 400 kw - Más de 10 años - Aislamiento básico Caldera Convencional - Caldera a Gas Natural - Modelo estándar - Buen aislamiento 78% Renovación a equipo eficiente Consumo 33% Retorno < 5 años (**) Caldera de Condensación 94% - Fabricada con materiales que soportan la condensación - Aprovechan el calor contenido en los humos de la combustión Rendimiento sobre : - Gas Natural ~85% - 92% - Gasóleo y GLP ~78% - 85% - Biomasa ~80% (*) Rendimiento Medio Estacional calculado sobre PCS. (**)Fuente: Publicación Fundacion Gas Natural Fenosa: Rehabilitación eficiente de edificios 11
Cómo mejorar en instalaciones térmicas: Calefacción y ACS Caso ejemplo: Bloque de viviendas en La Rioja - Construida en 1960 - Zona Climática D2 - Buen aislamiento Situación inicial Caldera centralizada 400 kw Gasóleo-C Más de 10 años Calificación Etiqueta Energética (CO 2 ) Consumo global de 57,02 kgco /m año 215,48 kwh/m año Renovación de Caldera con GN Caldera de Condensación Combustible Gas Natural Calificación Etiqueta Energética (CO 2 ) Consumo global de 29,2 kgco /m año 141,3 kwh/m año Paso a Biomasa Caldera Eficiente Combustible Biomasa Calificación Etiqueta Energética (CO 2 ) Consumo global de 3,6 kgco /m año 152 kwh/m año Simulaciones realizadas con el programa CE3X 12
Tecnologías en instalaciones energéticas de edificios Producción de calor Resistencias (efecto Joule) Calefacción eléctrica - Efecto Joule: paso de electricidad por un conductor genera calor - Rendimiento hasta 99% 99% Calentador eléctrico - Basado en efecto Joule - Uso con acumuladores de agua caliente penalizan el rendimiento, en función de aislamiento y demanda. 70% Rendimiento sobre energía primaria: 37% (*) (*) Hasta el 49% para sistemas de acumulación en horas valle. No se consideran sistemas extra-peninsulares. 13
Cómo mejorar en instalaciones térmicas: Calefacción y ACS Caso ejemplo: Bloque de viviendas en La Rioja - Construida en 1960 - Zona Climática D2 - Buen aislamiento Situación inicial Electricidad individual radiadores y calentadores Calificación Etiqueta Energética (CO 2 ) Consumo global de 98,14 kgco /m año 394,67 kwh/m año Renovación de Caldera con GN Caldera de Condensación Combustible Gas Natural Calificación Etiqueta Energética (CO 2 ) Consumo global de 29,2 kgco /m año 141,3 kwh/m año Paso a Biomasa Caldera de Condensación Combustible Gas Natural Calificación Etiqueta Energética (CO 2 ) Consumo global de 3,6 kgco /m año 152 kwh/m año 14
Tecnologías en instalaciones energéticas de edificios Producción de calor, frío y ACS Bomba de calor Bomba de calor existente 76,4%(*) - Bomba de calor para calefacción - Más de 10 años, bajo rendimiento - ACS individual calentador eléctrico Bomba Calor Eléctrica 300% - Ajusta el caudal de refrigerante a la demanda - Rendimiento estacional 320% Rendimiento sobre - Electricidad ~115% - Gas ~138% Bomba Calor a Gas 140% - Utiliza un motor de combustión a gas para accionar el compresor. - Aprovechamiento calor residual del motor - Ahorro en Renovación a equipo eficiente (BC eléctrica) Consumo 70% Retorno (**) - Hoteles < 4,5 años - Oficinas 6-8 años según zona climática - Vivienda >9 años zonas frías (*) Rendimiento Medio Estacional (**)Fuente: Publicación Fundacion Gas Natural Fenosa: Rehabilitación eficiente de edificios 15
Cómo mejorar en instalaciones térmicas: Calefacción y ACS Caso ejemplo: Bloque de viviendas en La Rioja - Construida en 1960 - Zona Climática D2 - Buen aislamiento Situación inicial Bomba de calor para calefac. ACS individual eléctrico Calificación Etiqueta Energética (CO 2 ) Consumo global de 116,7 kgco /m año 469,32 kwh/m año Bomba de calor Eléctrica Bomba de Calor eficiente Calefacción, refrigeración y ACS Calificación Etiqueta Energética (CO 2 ) Consumo global de 27,2 kgco /m año 109,39 kwh/m año Bomba de calor a Gas Motor a Gas para compresor Calefacción, refrigeración y ACS Calificación Etiqueta Energética (CO 2 ) Consumo global de 20,98 kgco /m año 103,85 kwh/m año 16
Tecnologías en instalaciones energéticas de edificios Producción de frío máquina frigorífica Maquina frigorífica 300% - Basadas en el transporte contínuo de energía entre una zona a baja temperatura y otra a alta temperatura. - Rendimiento hasta 300% MF caudal refrigerante variable 350% Rendimiento sobre energía - Ajusta el caudal de refrigerante a la demanda de frío de la instalación. primaria 75% - 130% - Rendimiento hasta 350% Renovación a equipo eficiente Consumo 15-50% Retorno - Hoteles < 4,5 años - Oficinas 6-8 años según zona climática 17
Cómo mejorar en iluminación tipos de lámparas Incandescente Baja eficiencia (máx 21 lm/w) Baja vida útil, unas 2.000h Excelente IRC, similar a la luz natural La bombilla halógena es también incandescente Descarga Tecnología muy madura Mayor rendimiento 200 lm/w pero con bajo IRC Tiempo apreciable de encendido y reencendido Vida útil elevada LED Potencial de mejora muy importante Encendido rápido Gran necesidad de disipación de calor Vida útil elevada sólo si se escoge LED de calidad 18
Cómo mejorar en iluminación Caso ejemplo: Local comercial 400 m 2 - Construida en 1997 - Zona Climática D2 - Zona tienda y zona oficinas (al 50%) Situación inicial Consumo Energía primaria Emisiones CO2 Calificación Tienda: Luz halógena Oficina: Fluorescente 407,8 kwh/m año 100,7 kgco /m año Mejora Consumo Energía Primaria Emisiones CO2 Calificación Todo a LED 292,6 kwh/m año 72,1 kgco /m año Sólo tienda a fluorescente 67,3 kwh/m año 16,05 kgco /m año Realizando la simulación con el programa CE3X, con el método estimado los resultados en términos de consumo son claramente a favor del fluorescente. En cambio si se utiliza información real del proyecto de iluminación los resultados en consumo energético son favorables al LED. Manual fundamentos técnicos: Lm/w fluorecencia: 80, Lm/w LED 30. Hay tubo LED con consumo 60 % inferior 19
Conclusiones En general la sustitución de equipos viejos y en mal estado comporta mejoras de calificación energética de más de una letra tanto en consumo de como en emisiones de CO2. La responsabilidad del certificador es elevada, dado que se han habilitado los métodos de medición o estimación en los que el certificador puede, aportando pruebas y comprobaciones, introducir valores de rendimiento o aislamiento muy dispares. La posibilidad de utilizar valores por defecto resta precisión, pero permitirá contener los costes de los certificados y hacer que se masifiquen. El esfuerzo normalizador que comportan los métodos simplificados para edificios existentes pueden ser un paso previo importante a los siguientes pasos de eficiencia que tiene que dar España. Certificados Blancos por ejemplo. Las CCAA deberán establecer controles externos (muestrales) para garantizar que no se hacen CCEE de baja calidad o con datos incorrectos. Es un gran paso y acostumbrará a la sociedad a pensar en términos de eficiencia energética. Pero para que las recomendaciones que obliga la certificación a incorporar en el certificado de Eficiencia Energética sea algo más que papel, el regulador debería impulsar más decididamente las actuaciones que comporten mejora de calificación, sin caer en el subsidio, por ejemplo: Incentivos fiscales (sin reducir los ingresos del estado). 20
Muchas gracias 21
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