Innovación Tecnológica y eficiencia energética Acondicionament tèrmic dels edificis. Expo estalvi energètic Badalona. Octubre 2013. Bombes de calor aire-agua, Calderes de condensació i Energia solar tèrmica. 1
Acondicionament tèrmic dels edificis INDICE 1. Bosch 2. Introducción. El marco normativo y la excelencia energética 3. Bombas de calor para acs. Supraeco W 4. Calderas de condensación y la eficiencia en la combustión 5. La Energía solar térmica en viviendas 6. La Energía solar térmica y caldera de condensación para acs y calefacción en viviendas. Cerapur Solar. 2
Grupo Bosch Tecnología de automoción Tecnología Industrial Bienes de consumo & Tecnología de edificación Herramientas Eléctricas (PT) Termotecnia Thermotechnik (TT) Electrodomésticos (BSH) 1) Sistemas de Seguridad (ST) 2) Bosch TTGB TTCD TTCN Termotecnia 1) BSH Bosch and Siemens Hausgeräte GmbH (50% Bosch) 2) Bosch Sicherheitssysteme GmbH (100% Bosch) 3
Algunos números del 2011 Grupo Bosch 51.500 Millon en ventas 302.500 colaboradores incluyendo 38.500 en Investigación y Desarrollo. Tecnología del automóvil 59% de las ventas El mayor proveedor mundial en tecnología avanzada del automóvil Tecnología Industrial 16% de las ventas Fabricante líder mundial en grandes cajas de cambios y generadores, empaquetado y tecnología de procesos. Bienes de consumo y tecnología de construcción 25% de las ventas Mayor fabricante mundial de máquinas herramienta, liderando en mercado en aparatos electrodomésticos, calefacción y climatización y sistemas de seguridad 4
Tranås Clay Cross Deventer Ft. Lauderdale Worcester Saint Thégonnec Drancy Aveiro Wernau Wettringen Eibelshausen Lollar Neukirchen/Pleiße Město Albrechtice Krnov Bischofshofen Gunzenhausen Nanjing Wuhan Shanghai Manisa 5 Thermotechnology
El marco normativo y la excelencia energética. La sucesión de nuevas normativas que afectan a la ejecución y diseño de instalaciones se orientan hacia la Eficiencia Energética. Código Técnico de la Edificación (CTE) Decreto de Eficiencia Energética en Edificios RITE Procedimiento de Certificación Energética en viviendas y modificaciones del RITE Plan de ayudas al alquiler, rehabilitación 2013-2016 Nuevo CTE Directiva 2009/125 Erp 2006 2007 2008 2013 6
La Etiqueta de Eficiencia Energética de los edificios de nueva construcción. Con el Índice de Calificación de Eficiencia Energética completamos la Etiqueta de Eficiencia Energética (RD 47/2007 entra en vigor el 30/04/2007 con un periodo de aplicación voluntaria de 6 meses) Recomendaciones para aumentar la Eficiencia Energética en edificios: - Los cerramientos y nivel de aislamiento influyen en gran medida en la eficiencia energética, en torno a un 20 %. - La reducción de pérdidas por infiltración. - El rendimiento del sistema de calefacción (generador, distribución y control) puede influir hasta un 12%. 7
La Etiqueta de Eficiencia Energética de los edificios de existentes Certificación Energética de Edificios existentes (Directiva 2010/31/UE) Transpuesto en el RD 238/2013 del 5 de abril Obligatoriedad de expedir certificados de eficiencia energética a edificios o unidades de estos que se construyan, vendan o alquilen. Objetivo: edificios de consumo de energía casi nulo año 2020 aún por definir (p.e Francia límite de consumo de Energía primaria 50 KW/h/m2/año) 8
Directivas Europeas Eup / Erp Directiva 2005/32/CE Eup (Energy Using Products): asegurar que los productos consumidores de fuentes de energía, se diseñen bajo el criterio de eficiencia energética, sin restarles rendimientos ni provocar otros impactos medioambientales. La Directiva Eup ha sido refundida ampliando su alcance, incluyendo todos los productos relacionados con la energía en la Directiva 2009/125/CE ErP (Energy Related Products). En el lote 1 de productos afectados por la Directiva, se trata el tema de las calderas, se ha elaborado el Estudio Preparatorio y actualmente hay un documento de trabajo con los requisitos de ecodiseño de calderas (borrador). En dicho documento de trabajo se da la posibilidad de mejorar la calificación de las mismas, al ser integradas en la instalación con otros sistemas como bombas de calor aire-agua y agua-agua. 9
Comparativa vivienda unifamiliar Alternativas: Energía solar térmica: Fuente de energía limpia y gratuita No emite CO 2 Obligatoria su instalación por norma Elevada inversión inicial, no justifica su utilización para obtención tan sólo a.c.s. Bomba de calor aire-agua Elevados Rendimientos Fácil instalación y mantenimiento (no tiene salida de gases) No emisiones de CO 2 en instalación. Dependiente de Tª exteriores variando su rendimiento Calderas condensación Elevados rendimientos No necesita equipo de apoyo. Fácil integración con solar y bombas de calor Necesidad de instalación de gas y evacuación gases. 10
Bombas de calor para a.c.s. Supraeco W 11
Bombas de calor Supraeco W para a.c.s. Bomba de calor para producción de a.c.s. Altos rendimientos con COP de hasta 4,21. Control electrónico de temperatura para mayor confort. Versiones con serpentín de apoyo interior y sin él. Posibilidad de resistencia de apoyo (2 kw). Fácil instalación y mantenimiento. Volumen de 270 litros (400 l a 40ºC) Consumos de un 70% menos que otro medio convencional y 10 veces menos emisiones de gases de efecto invernadero. 12
Bombas de calor Supraeco W para a.c.s. Potencia máxima de 2,6 kw y COP = 4,21 (según EN255 aire a 20ºC HR 50% y agua de 15-45ºC). Display LCD con modo de funcionamiento manual o automático y programación. Modelo con serpentín de 1,3 m2 para apoyo (solar o caldera). Rango de temperatura de aire exterior de 5 a 35ºC. Instalación sin o con conducto de admisión/expulsión (hasta 20 m contando admisión y expulsión) Nivel sonoro con tubos instalados de 45 dba a 2 metros, Depósito y bomba sustituibles y toma para recirculación de a.c.s. (3/4 ). Posibilidad de transporte vertical u horizontal. 13
Bombas de calor Supraeco W para a.c.s. 14
Bombas de calor Supraeco W para a.c.s. Instalación sin tubos con un volumen mínimo del local de 20 m3. Instalación con tubos con distancia máxima de 20 metros con diam, 160 mm (cada codo 90º -1 metro). 15 20 m
Comparativa Bomba vs Termo 16
Comparativa Bomba vs Termo 17
Calderas de Condensación y la eficiencia en la combustión. 18
Europa: condensación y energías renovables 19
Por qué instalar calderas de condensación? Cuidado del medio ambiente. Insignificantes niveles de emisiones contaminantes para combatir el cambio climático. Ideal en combinación con sistemas solares. Ahorro en la factura de gas. El alto rendimiento de estas calderas (109%) permite ahorrar hasta un 30% de energía con respecto a una caldera convencional. Nueva legislación Tendencia hacia equipos cada vez más eficientes 20
Conceptos generales de Condensación Principios de la Combustión La combustión es una reacción química de oxidación entre un combustible y un comburente (oxígeno), activada por una energía externa (chispa, llama). El carbono y el hidrógeno del combustible reaccionan con el oxígeno del comburente, transformándose en Dióxido de Carbono y Agua. Los combustibles líquidos, contienen Azufre que reacciona con el oxígeno produciendo Óxido de Azufre. La reacción de combustión genérica será: C + O2 CO2 + 32,8 MJ Kg H 1 2 + O H O 142 MJ 2 2 2 + S + O SO + 165 MJ Kg 2 2 Kg Bajada de la temperatura de los gases por debajo del punto de rocío C + H + S + O 2 + N 2 CO 2 + SO 2 + N 2 + H 2 O + Calor Combustible Aire PdC 21
Conceptos generales de Condensación Tecnología de la condensación y Aplicaciones. Balance energético Además del calor latente recuperado, se obtienen mejoras adicionales gracias a la disminución de pérdidas. Caldera de Baja Temperatura 111% 11% Pérdida en calor de condensación. 6% Pérdidas por el gas de escape 0,5% Pérdidas por transmisión η=93,5% Caldera de Condensación 111% 1% Pérdida en calor de condensación. 1% Pérdidas por el gas de escape 1% Pérdidas por transmisión η=108 % Menores pérdidas de calor por gases de escape: Debido principalmente a la temperatura de humos. En calderas de condensación la temperatura se reduce a 30ºC- 60ºC. Y en calderas de Baja, el gas de escape sale con temperaturas de 140ºC a 190ºC. Menores pérdidas superficiales: debido a la temperatura de trabajo. 22
Comparativa de tipos de calderas 23
La energía solar térmica en viviendas 24
Futuro en la implementación de la energía solar térmica. Características de la tecnología: Alto grado de desarrollo en componentes. Captadores con buenos índices de calidad y eficiencia. Experiencia en diseño de instalaciones. Potenciales de desarrollo en el futuro: Desarrollo de nuevos captadores. Aplicaciones combinadas con calefacción. Ámbito de aplicación a rehabilitación de viviendas. Aplicación a la refrigeración solar. Con ciclos de absorción que demanda temperaturas > 80ºC con COP elevados. Aplicaciones industriales. Supone un 30% de las aplicaciones solares con gran potencial de crecimiento. 25
La energía solar térmica y caldera de condensación para a.c.s. y calefacción en viviendas 26 26 ZVW2, 22.12.00 BBT Thermotechnik GmbH ZVW2, reserves 22.12.00 all rights BBT Thermotechnik even in the event GmbH of industrial reserves property all rights rights. even in the event of industrial property rights. We reserve all rights of disposal such as We copying reserve and all passing rights of on disposal to third parties. such as copying and passing on to third parties.
CERAPURSOLAR CERAPURSOLAR Cogeneración Fácil integración de sistemas adicionales de calefacción en sistemas de condensación a gas Sistemas solares Bombas de calor Estufas de leña Pellet SP 400 SHU 27
CERAPURSOLAR Válvula de 3 vías Calefacción - ACS ACS Agua fría Intercambiador WB6 Válvula de mezcla incorporada Hasta 10 circuitos de calefacción posibles (de acuerdo al controlador Fx elegido) Si el acumulador está suficientemente cargado, la energía es aprovechada y la caldera no arranca. La caldera arranca automáticamente cuando la energía acumulada no es suficiente Una utilización optimizada de la energía gracias a la válvula de mezcla SP400 SHU Con estación solar y ISM1 incorporado 28
Beneficios para el usuario final 29
Beneficios para el usuario final Tset = 45 40 C Tset=60 Tset=45 C T1 T2 SB SP RE Si la ganancia solar es detectada y se transmite al interior también a través de las ventanas La información del aporte solar es transmitido también a los controladores Fx El controlador Fx reduce el punto de la curva de calefacción disminuyendo la temperatura en función de la ganancia solar El controlador Fx manda reducir la temperatura a la caldera La caldera reduce la temperatura de impulsión de calefacción de acuerdo con el nuevo punto de funcionamiento de la curva de calefacción 30 TT/ESY1
CERAPURSOLAR Instalación Multifamiliar Aprovechamiento de la energía gratuita del sol no solo para a.c.s., sino también para calefacción en viviendas multifamiliares 31
Comparativa condensación+solar a.c.s. y calefacción 32
Tendencias y conclusiones Bombas de calor de altos COP con una normativa europea Erp muy favorable a su implantación. Tecnología de componentes solares muy desarrollada y madura -> larga vida útil de instalaciones y altos rendimientos. Calderas de condensación de alta eficiencia (109%), versátiles como apoyo y fácil instalación. Combinación de solar+condensación para producción de calefacción y a.c.s. con ahorros de hasta el 55%. Generadores de calor en viviendas de menores emisiones de CO 2, que emplean energías renovables y de alta eficiencia energética: el objetivo 20:20:20 es posible!!. 33 33 ZVW2, 22.12.00 BBT Thermotechnik GmbH ZVW2, reserves 22.12.00 all rights BBT Thermotechnik even in the event GmbH of industrial reserves property all rights rights. even in the event of industrial property rights. We reserve all rights of disposal such as We copying reserve and all passing rights of on disposal to third parties. such as copying and passing on to third parties.
Moltes gràcies diana.tirados@es.bosch.com 34