Metodología de análisis para el estudio del confort y el consumo energético URBAN PLANING AND SUSTAINABLE REFURBISHMENT PROJECT, Zaragoza Final Conference June, 4-5th 2012. Zaragoza, Spain Paraninfo de la Universidad de Zaragoza Rodrigo Vásquez T. Technical Supervisor & Universidad de Zaragoza 1
Índice Objetivos del proyecto Metodología de monitorización Monitorización y trabajo socioeconómico Gestión energética y nuevas aplicaciones 2
鋨 Objetivos del proyecto 3
Proyecto Renaissance Mejorar las condiciones de diseño de los edificios (aislamiento, ventanas, captación solar, etc..) Verificar el funcionamiento energético de los edificios y detectar incidencias Evaluar, el impacto social del diseño y el comportamiento humano, en los consumos energéticos MEDIR CONOCER MEJORAR Monitorización utilizando sensores que recogen datos, que son analizados y comparados con datos de simulación e históricos y logrando determinar causas que afecten a el funcionamiento energético de los edificios
鋨 Demandas energéticas La monitorización energética puede determinar las causas Ene Feb Mar Abr May Jun Demanda Teórica Jul Ago Sep Oct Nov Dic Demanda Real Puentes térmicos, instalación defectuosa de aislamiento Infiltraciones de aire, mal diseño, uso inadecuado de la vivienda, etc. 5
ʔ Metodología de monitorización 6
Metodología Metodología de análisis e integración con aspectos socioeconómicos Monitorización Predictiva Monitorización Activa Diseño arquitectónico, uso de viviendas, caracterización del edificio Sistemas de almacenamiento e integración de datos Análisis de datos y resultados Educación y sensibilización usuario Publicación y feedback del usuario Adquisición de datos Base de información Estudio y análisis Interacción y retroalimentación 7
ɺ Monitorización Predictiva Termografía Inspección de la envolvente y de los sistemas térmicos. Problemas de diseño Blowerdoor Infiltraciones de aire, hermeticidad de la edificación, en ventanas, sistemas ventilación, eléctricos, etc. 15.0 C 14 12 10.0 8
Monitorización Activa Determinar que medir Consumo de Energía Funcionamiento energético Confort interior - exterior Comportamiento humano Climatización, Gas Electricidad ACS Permeabilidad al aire Aislamiento Ventilación Energías renovables Temperatura y humedad interior Temperatura Exterior, Humedad relativa, viento, radiación Demanda de calefacción Demanda Refrigeración Uso de elementos de la vivienda 9
ڍ Monitorización Activa Determinar como medir Edificios en construcción Obra nueva o grandes rehabilitaciones Monitorización alámbrica Sistema de sensores que van cableados por dentro de los tabiques de la vivienda, en los medidores exteriores y en las salas de calderas. 10
Ë Monitorización Activa Determinar como medir Edificio terminado y rehabilitación Cualquier edificio y rehabilitación Monitorización inalámbrica Centralizada Sistema de monitorización inalámbrica. Los sensores pueden ser instalados en cualquier edificio en uso. Distribuida 11
鋨 Almacenamiento y análisis de la información UdZ Database Análisis Real Time Procesamiento de la información en línea y enviada al usuario Análisis Off line Estudio de los datos, estadísticas y análisis integral de la información consolidada Actividades sociales y educación del Vecino/usuario Sistemas de sensores e infraestructura de comunicación 12
Almacenamiento y análisis de la información Análisis Real Time Procesamiento de la información en línea y enviada al usuario UdZ Database 13
鋨 Almacenamiento y análisis de la información CASE STUDY FORM Building Nº: Apartment: 1 CASE IDENTIFICATION SITE LOCATION PLANTS SCHEMES SUN-PATH DIAGRAM Type of apt. TAG Orientation Surface Rooms Ages Inhabitants IMAGEN DE PRUEBA Greenhouse Address Azimuth angle GENERAL DESCRIPTION SITE VISITS CONSIDERATIONS AND PROBLEMS K enclosures Kitchen location and config. Photographs South Facade: North Facade: Apartment location West Facade: Dividing wall: Inhabited neighboring apart. Up framework: Left Down framework: Right Tipo de instalaciones Down Central boiler Individual boiler Up Distance to the boilers room IDEAS AND SOLUTIONS Refrigeration GREENHOUSE DESCRIPTION CONSIDERATIONS AND PROBLEMS UdZ Database Window joinery Greenhouse shading Interiors windows shading Windows openings Greenhouse facade surface Openings surface Volume of air Side wall enclosures A Openings scheme B P hotographs IDEAS AND SOLUTIONS A: Max. Temperature B: Análisis Off line Estudio de los datos, estadísticas y análisis integral de la información consolidada 14
鋨 Monitorización y trabajo socioeconómico 15
Relación clave Monitorización Sensibilización Sensibilización Necesidad de conocer sus consumos energéticos CONOCIMIENTO Monitorización confort consumos Sondas en la vivienda Educación Explicación de resultados e incidencias, actividades informativas SOPORTE Análisis de datos Detección de problemas y usos inadecuados Empoderamiento del usuario Vecinos informados con capacidad de actuar CAPACIDADES Publicación de datos On line Uso de tecnologías de información 16
Generación del conocimiento Sensibilización Necesidad de conocer sus consumos energéticos CONOCIMIENTO - ZARAGOZA Monitorización confort consumos Sondas en la vivienda ɺ 17
鋨 Soporte de la educación del usuario por medio del análisis Educación Explicación de resultados e incidencias, actividades informativas SOPORTE Análisis de datos Detección de problemas y usos inadecuados 140000 120000 m3 of gas 100000 80000 60000 40000 20000 0 Thermal comfort in hot days (Tº Outside > 35ºC) General Consumptions Night Consumptions 5.2% Months 86.2% 13.8% 8.6% Flats without comfort Flats with comfort using AC Flats with comfort without AC 18
ĝ Soporte de la educación del usuario por medio del análisis Educación Explicación de resultados e incidencias, actividades informativas SOPORTE Análisis de datos Detección de problemas y usos inadecuados 120.0% 100.0% 80.0% 60.0% 40.0% 20.0% 0.0% Thermal Energy Balance - Heating/SHW Losses (boiler + distribution); 46.3% Heating; 42.6% SHW; 11.1% Promedio 19
ƌ Generación de capacidades y empoderamiento Empoderamiento del usuario Vecinos informados con capacidad de actuar CAPACIDADES Publicación de datos On line Uso de tecnologías de información 20
鋨 Gestión energética y nuevas aplicaciones 21
Creación de herramientas de gestión energética Monitorización energética Hardware, software, evaluación y balances energéticos + Interacción con el usuario Sensibilización, formación, actividades de concienciación Base de conocimiento Capacidad de crecimiento rápido, adaptativa de acuerdo a nuevos datos, que realimente al usuario continuamente y sirva para evaluar comportamientos y la utilización de la energía en todo momento. 22
g Nuevas aplicaciones Monitorización energética como base de conocimiento Viviendas Colegios Edificios públicos Hospitales Universidades Estatus energético en tiempo real Medidas correctivas con acciones oportunas Normalización de consumos mediante KPI s energéticos Comparación entre entidades Cumplimiento de metas y objetivos energéticos Supervisión del uso de la energía Sistemas de gestión energética Sistemas flexibles, adaptables, con análisis en tiempo real que permita la gestión y el uso racional de la energía. 23
鋨 Nuevas aplicaciones Sistemas de gestión energética Sistemas flexibles, adaptables, con análisis en tiempo real que permita la gestión y el uso racional de la energía. Consumo energéticos Consumo diario, mensual y anual Consumos estimados (tendencias) Producción de renovables Producción diaria, anual y mensual Producción estimada Balances energéticos Consumos y producción de energía Emisiones de CO 2 Emisión diaria, mensual y anual Índice de cumplimiento 24
ǣ Nuevas aplicaciones Primeros ejemplos Aplicación de supervisión energética en el centro de urbanismo sostenible 25
Contact Rodrigo Vásquez Torres rvasquez@unizar.es 26