Programa Mediterráneo para la Cooperación Energética
DIAGNÓSTICO ENERGÉTICO DEL EDIFICIO DE LA COMUNA RURAL DE TETUAN
Programa Mediterráneo para la Cooperación Energética INDICE 1
2
Datos generales del edificio en estudio ..............................................................................4 1.1
Descripción del edificio .................................................................................................4
1.2
Inventario de los puntos de consumo energético. ..................................................6
1.3
Descripción de los sistemas de climatización, calefacción y ACS. .....................7
1.4
Descripción de los sistemas de iluminación. .............................................................8
Situación energética actual ............................................................................................... 11 2.1
Consumo actual de energía eléctrica.................................................................... 11
2.2
Consumo actual de combustible............................................................................. 12
2.3
Desglose de los consumos energéticos. ................................................................. 12
2.4
Impacto ambiental. .................................................................................................... 13
3
Potencial de ahorro energético mediante actuación en la envolvente ................. 15
4
Potencial de ahorro energético en iluminación ............................................................ 18 4.1
Sustitución de lámparas fluorescentes (T8/T12) y balastos electromagnéticos18
4.2 Sustitución de lámparas incandescentes y halógenas por fluorescentes compactas. ................................................................................................................................ 19 5
Potencial de ahorro energético en los sistemas de climatización ............................. 21 5.1
Eliminación de resistencias eléctricas ...................................................................... 21
6
Potencial de ahorro energético total ............................................................................... 22
7
Cuadro final resumen de medidas y resultados obtenidos ......................................... 25
8
Energía Solar Fotovoltaica .................................................................................................. 26 7.1
Configuración básica tipo ......................................................................................... 26
7.2
Panel fotovoltaico ....................................................................................................... 26
7.3
Inversor ........................................................................................................................... 27
7.4
Dimensionado de la instalación ............................................................................... 27
9
Viabilidad de un sistema de cogeneración.................................................................... 29
10
ANEJO. Inventario de iluminación y climatización del edificio ................................... 30
Programa Mediterráneo para la Cooperación Energética
Programa Mediterráneo para la Cooperación Energética 1 1.1
Datos generales del edificio en estudio Descripción del edificio
El edificio de la Comuna Rural de Tetuán se localiza en el nº 2 de la Avda. Majliss Baladie de la misma ciudad de Tetuán. Se trata de una instalación pública destinada a oficinas públicas, con un horario de funcionamiento de 8:30 h a 16:30 h y con un índice de ocupación alto. Las diferentes dependencias se encuentran distribuidas en una planta baja y una primera planta. En la siguiente tabla se muestra la distribución de las diferentes dependencias con las que cuenta el edificio en función de la planta en la que se ubican:
Dependencias
Planta baja
Hall Pasillos Distribuidor Mostrador Atención al público Despachos Despacho principal Sala de reunión
Programa Mediterráneo para la Cooperación Energética Dependencias
Planta primera
Hall Pasillos Distribuidor Atención al público Despachos Despacho presidente Sala de conferencias Sala de PC Aseos
Tipos de cerramientos: El cerramiento exterior del edificio está formado a base de ladrillo hueco doble colocado con enfoscado y pintura exterior plástica. La cubierta es de tipo plana y no transitable.
La carpintería exterior difiere según las dependencias, existiendo estancias que presentan carpintería de madera con acristalamiento simple y otras en las que la carpintería es de aluminio con acristalamiento simple. Estas últimas se encuentran en algunos de los despachos reformados del edificio, presentando la gran mayoría de las dependencias la carpintería de madera. En cualquier caso, tanto la carpintería como el acristalamiento se encuentran, en general, en muy mal estado.
Programa Mediterráneo para la Cooperación Energética
1.2
Inventario de los puntos de consumo energético.
En las siguientes tablas se muestran los puntos de consumo energético localizados durante la visita al edificio en estudio. Dichos puntos de consumo se han distribuido en función del tipo de instalación (iluminación, climatización y ACS) y de la zona en donde se ubican, computándose el total de energía instalada en el mismo.
Iluminación Zona
Planta baja
Planta primera
Tipo de lámpara
Nº de lámparas
Potencia total instalada (W)
Bajo concumo Fluorescente Halógena dicroica Incandescente Bajo concumo Fluorescente Incandescente
61 137 19 5 10 193 27
1586 3962 950 360 338 7256 1380
Instalaciones de Acondicionamiento Térmico Zona
Planta baja
Planta primera
Tipo de instalación de generación Equipo autónomo con bomba de calor
Calefacción y refrigeración
5
5000
Resistencia eléctrica
Calefacción
1
1500
Equipo autónomo con bomba de calor
Calefacción y refrigeración
8
8000
Uso
Nº de Potencia total Fuente de generadores instalada (W) energía
Estado
En servicio En Electricidad servicio Electricidad
Electricidad
En servicio
Programa Mediterráneo para la Cooperación Energética Instalaciones de ACS Zona
Tipo de instalación de generación
Planta baja
-
-
-
-
-
-
Planta primera
Acumulador eléctrico
30
1
1200
Electricidad
En servicio
1.3
Volumen de Nº de Potencia total Fuente de acumulación (l) generadores instalada (W) energía
Estado
Descripción de los sistemas de climatización, calefacción y ACS.
El edificio no dispone de un sistema de climatización centralizado. Las necesidades en cuanto a refrigeración se cubren mediante el uso de equipos individuales de aire acondicionado de tipo ventana y Split.
La demanda de calefacción se solventa, igualmente, mediante el uso de equipos individuales: bombas de calor y resistencias eléctricas fundamentalmente.
Programa Mediterráneo para la Cooperación Energética ACS Para suplir la demanda de agua caliente sanitaria se ha localizado en el edificio un solo termoacumulador eléctrico, con un volumen de acumulación de 30 litros y una potencia de 1,2 Kw. Este acumulador se encuentra ubicado en los aseos de la primera planta del edificio.
1.4
Descripción de los sistemas de iluminación.
En lo referente a la iluminación artificial podemos distinguir entre la iluminación interior del edificio y el alumbrado exterior.
Programa Mediterráneo para la Cooperación Energética Tipo de lámparas en el edificio Fluorescente 72,4%
Halógena dicroica 4,2%
Bajo consumo 16,2%
Incandescente 7,2%
La iluminación interior del edificio se compone fundamentalmente de lámparas fluorescentes de 18 W, 20 W, 36 W y 40 W de potencia y lámparas de bajo consumo de 26 W. En menor proporción encontramos, además, lámparas de tipo incandescente y halógenas dicroicas. Las luminarias más comúnmente empleadas son de tipo adosadas y suspendidas con lámparas fluorescentes. Las luminarias de bajo consumo se presentan principalmente en formato Downlight con dos lámparas por luminaria.
En cuanto a las lámparas fluorescentes, destacar que todas ellas presentan reactancia electromagnética. Para la iluminación exterior se emplean lámparas de halogenuro metálico de 250 W, localizadas en proyectores para la iluminación de los carteles de la fachada principal.
Programa Mediterráneo para la Cooperación Energética Cabe mencionar que el alumbrado exterior está encendido durante toda la noche.
A continuación se listan las características de las lámparas presentes por zonas:
Situación Edificio
Planta baja
Planta primera
Alumbrado exterior
Tipo de lámpara Bajo consumo Bajo consumo Fluorescente 1 Tubo Fluorescente 2 Tubo Fluorescente 2 Tubo Fluorescente 4 Tubo Halógena dicroica Incandescente Bajo consumo Bajo consumo Fluorescente 1 Tubo Fluorescente 1 Tubo Fluorescente 1 Tubo Fluorescente 2 Tubo Fluorescente 4 Tubo Incandescente Incandescente Halog. Metálico
Potencia unitaria (W)
Nº de luminarias
Potencia total instalada (W)
2 x 26 26 18 40 18 18 50 60 4 x 26 26 40 36 20 40 18 60 40
26 9 3 34 1 16 19 6 1 9 17 1 1 77 5 15 12
1.352 234 54 2.720 36 1.152 950 360 104 234 680 36 20 6.160 360 900 480
250
4
1.000
256
16.832
Total edificio
Programa Mediterráneo para la Cooperación Energética 2
Situación energética actual
2.1
Consumo actual de energía eléctrica.
Según la facturación disponible, se ha estimado el consumo medio anual de energía eléctrica en el edificio, suponiendo un total de 63.905 kWh. El coste de la energía para este edificio es de 137.395,75 dh/año. La tabla siguiente muestra la distribución de este consumo eléctrico entre los diferentes meses del año:
Mes Enero Febrero Marzo Abril Mayo Junio Julio Agosto Septiembre Octubre Noviembre Diciembre
Activa (kWh) 5.733 6.351 6.089 4.469 4.805 5.340 5.190 5.181 5.340 4.394 5.247 5.766
Total
63.905
El precio medio pagado por esta energía asciende a 2,15 dh/kWh, cantidad final tras incluir los impuestos y diferentes tasas por conceptos como el alquiler y mantenimiento del contador, mantenimiento de conexión y equipos. A continuación, se muestra gráficamente la evolución de este consumo anual:
Activa (kWh) 7.000 6.000 5.000 4.000 3.000 2.000 1.000 0
Programa Mediterráneo para la Cooperación Energética 2.2
Consumo actual de combustible.
Este edificio no presenta instalaciones que demanden consumo de combustible alguno.
2.3
Desglose de los consumos energéticos.
Se resume a continuación la situación de los consumos energéticos, expresando la energía total en términos de energía primaria.
Electricidad
Combustible
TOTAL
kWh
Te
Energía (tep)
63.905
0
15,70
1 tep = 11.625 Kwh primaria Los apartados en los que se puede hacer distinciones en lo que al consumo respecta son: iluminación, climatización ACS y equipos varios. Atendiendo al funcionamiento del edificio en estudio, a la ocupación del mismo y al gasto energético, obtenemos el desglose de los consumos eléctricos en función de los apartados anteriores. La siguiente imagen muestra de forma gráfica el peso específico que supone cada uno de estos factores en la conformación del consumo eléctrico final:
Distribución de los consumos eléctricos Iluminación 65%
Climatización 24% Equipos Varios 9%
ACS 2%
Programa Mediterráneo para la Cooperación Energética En el apartado tratado como “equipos varios” se incluyen, principalmente, los consumos de equipos ofimáticos. Particularizando para cada uno de los apartados comentados anteriormente, podemos ver su evolución anual en la siguiente gráfica:
Iluminación (kWh)
Climatización (kWh)
ACS (kWh)
Equipos varios (kWh)
4000 3500 3000 2500 2000
1500 1000 500 0
Se da en este apartado un desglose de las necesidades energéticas en términos de energía primaria y en tep de todos los consumos eléctricos del edificio en estudio en el periodo de un año.
Consumo
2.4
Iluminación (tep)
Climatización (tep)
ACS (tep)
Equipos varios (tep)
TOTAL (tep)
10,12
3,81
0,38
1,39
15,70
Impacto ambiental.
La producción de energía, su transformación, transporte, distribución y su empleo como energía final causan un impacto medioambiental en forma de emisiones atmosféricas. Actualmente, los combustibles usados principalmente para la generación de energía son los derivados del petróleo, fuel-oil y gasóleo y el carbón. Los principales agentes contaminantes derivados de su combustión son los óxidos de azufre y nitrógeno, monóxido y dióxido de carbono, hidrocarburos, gases trazas, amoníaco y partículas. Los valores a partir de los cuales se calcula la carga contaminante de cada combustible se muestran en la siguiente tabla (valores en kg/tep):
Programa Mediterráneo para la Cooperación Energética Emisiones en kg/tep
1. CARBÓN
SO como SO2
CO
HC como CH4
Part.
CO2
15
28
0,4
0,15
180
4.936
9 3 75,2 3
19,4 0 3,9 0
0,26 0,01 16,05 0,001
0,3 1 2,11 1
2,7 0,3 0,9 0,3
3.238 2.700 3.120 2.100
(1)
1.1. C. Termoeléctrica 2. FUEL OIL 3. PROPANO 4. GASÓLEO 5. GAS NATURAL (1)
NO como NO2
PCS= 6000 kcal/kg
Para el cálculo de las emisiones atribuibles al consumo eléctrico se considera un rendimiento eléctrico global para el sistema eléctrico del 35%. Con todo lo anterior, y teniendo en cuenta que todos los consumos energéticos actuales en el edificio atienden a energía eléctrica, tenemos en Tm/año:
Toneladas eq.
ELECTRICIDAD
COMBUSTIBLE
TOTAL
NO como NO2
0,24
0,00
0,24
SOx como SO2
0,44
0,00
0,44
CO HC como CH4
0,01 0,00
0,00 0,00
0,01 0,00
Partículas
2,83
0,00
2,83
CO2
77,55
0,00
77,55
TOTAL
81,06
0,00
81,06
Programa Mediterráneo para la Cooperación Energética 3
Potencial de ahorro energético mediante actuación en la envolvente
Las características constructivas de la epidermis del edificio determinan en gran medida el comportamiento térmico pasivo del mismo y toman una relevante importancia en aspectos como la iluminación y la climatización. En este sentido, es destacable que el consumo de climatización e iluminación del edificio está en torno al 90 % del total de consumo eléctrico, por lo que se hace especialmente conveniente el estudio de la epidermis del mismo. Desde el punto de vista de un estudio de ahorro y eficiencia energética, es crucial estudiar de cerca dicho consumo y las variables que le afectan. El consumo energético de cualquier sistema de climatización, se obtiene a partir de la demanda energética del edificio junto al rendimiento medio del sistema. Por lo tanto, para reducir el consumo energético final de un edificio se podrán plantear tres estrategias:
Actuaciones encaminadas a reducir la demanda energética del edificio por mejora de la calidad de la epidermis: características térmicas de los elementos de la envolvente, la orientación del edificio, los elementos de protección implementables.
Actuaciones encaminadas a mejorar el rendimiento energético de las instalaciones: analizando en cada caso el sistema óptimo a implementar en el edificio, el correcto dimensionamiento del mismo respecto a las necesidades reales que presenta, la eficiencia energética de los equipos que integran cada sistema.
Actuaciones encaminadas a reducir la demanda energética del edificio y a mejorar el rendimiento energético de las instalaciones.
La demanda energética de un edificio depende, a su vez, de tres únicos factores: características ocupacionales y funcionales, epidermis y clima. Es decir, la demanda energética se ve afectada por tres variables:
COF: Características Ocupacionales y Funcionales. Aquí se engloba el horario de funcionamiento de las instalaciones como el horario de ocupación del mismo. Debemos destacar que éste es un factor que no se puede modificar, ya que viene impuesto por la funcionalidad para la que el edificio en estudio presta sus servicios.
Epidermis: Se define como la calidad térmica de la envolvente de un edificio. Hay que conjugar la orientación de los edificios con la calidad de los materiales que configuran su envolvente para intentar que la energía que necesita el edificio para su acondicionamiento sea mínima. Esta variable juega un papel crucial a la hora del diseño y la construcción del edificio.
Programa Mediterráneo para la Cooperación Energética
Clima: El clima local influye en el consumo del sistema de climatización. Este será mayor cuanto menos suave sea el clima. Esta variable no se puede modificar, ya que no podemos variar a voluntad la climatología en la que este situada el edificio.
Después de este análisis exhaustivo de las variables que depende la demanda energética en el edificio se concluye que, para reducirla, sólo se puede actuar sobre la epidermis. Por último destacar que, para evitar pérdidas de calor o de frío, se deberá vigilar el estado de las ventanas, tuberías y equipos. Resaltar que se debe vigilar las infiltraciones a fin de disminuir la entrada incontrolada del aire exterior, tal como ventanas o puertas abiertas, o en mal estado, etc. En el caso del edificio en estudio, estos aspectos conforman un punto crítico de gran importancia, pues, si bien presenta algunas dependencias con carpintería nueva de aluminio y acristalamiento simple, la gran mayoría de los cerramientos exteriores son de carpintería de madera con cristal simple, y se encuentran en unas condiciones de conservación muy desfavorables.
Es por esto que, en este caso en particular, más que como una medida de ahorro, las actuaciones en este sentido deberían ir encaminadas a la mejora de las instalaciones actuales. A continuación se muestra el potencial de ahorro energético obtenido con el cambio de la carpintería exterior y el acristalamiento existente.
Programa Mediterráneo para la Cooperación Energética Espesor cámara
Situación
Acristalamiento
Inicial Más favorable
Simple Doble bajo emisivo
12
Inicial Más favorable
Simple Doble bajo emisivo
12
Madera PVC
Pérdidas Energ. Relativas (%) 100 36
Ahorro (%) 0 64
Metálica PVC
100 30
0 70
Carpintería
Como puede observarse, con la sustitución de las carpinterías actuales por una carpintería de PVC con acristalamiento doble de baja emisividad y espesor de cámara de 12 mm (como situación más favorable de cambio), pueden conseguirse ahorros energéticos con respecto a las pérdidas actuales del 64 y 70 %, según se sustituya carpintería de madera con acristalamiento simple o carpintería metálica con cristal simple, respectivamente. En nuestro caso, el ahorro obtenido con estas medidas, sobre el consumo en climatización, sería:
Consumo Climatización (kWh/año) 15.506
Ahorro Energético (kWh/año) 9.924
La dificultad para valorar esta medida hace que únicamente se contemple a modo informativo, no incluyéndose en la tabla final de resultados obtenidos.
Programa Mediterráneo para la Cooperación Energética 4
Potencial de ahorro energético en iluminación
La instalación de iluminación con que cuenta el edificio supone un 65 % del total del consumo eléctrico del mismo, por lo que la solución a la problemática que encontremos en este campo cobra una importancia notable. Además, son éstas las medidas de más fácil implementación y las que suponen un menor coste relativo. A continuación se plantean una serie de procedimientos que implican una mejora significativa en la iluminación actual del edificio. Evaluaremos el potencial de ahorro energético que supondrían estas mejoras.
4.1
Sustitución de lámparas electromagnéticos
fluorescentes
(T8/T12)
y
balastos
Todas las lámparas fluorescentes localizadas en el edificio son del tipo convencional (T8 y T12) e igualmente, todas ellas presentan balastos electromagnéticos. Esta medida consiste en la sustitución del conjunto lámpara fluorescente (T8/T12) + balasto electromagnético por un nuevo conjunto más eficiente formado por lámpara fluorescente T5 + balasto electrónico. Existe un producto en el mercado que consigue esta sustitución directa sin necesidad de cambiar la luminaria existente, el eco-tubo; éste incorpora un balasto electrónico adecuado al tubo T5 que se aloja en el adaptador y el soporte compensa la diferencia de longitud con el tubo T8/T12 que reemplaza.
Los tubos fluorescentes T5 convencionales:
presentan las siguientes ventajas frente a los tubos
Contienen sólo 2 mg de mercurio frente a los 15 mg de los T12 y los 8 mg de los T8
Contienen un 38% menos de cristal y fósforo.
Presentan un flujo luminoso superior y una mayor eficacia energética (Lux/W)
Programa Mediterráneo para la Cooperación Energética En cuanto a los balastos electrónicos, son dispositivos electrónicos que alimentan las lámparas mediante una corriente de alta frecuencia, lo que elimina el efecto estroboscópico y reducen el consumo hasta en un 30%. Características del eco-tubo:
Lámpara fluorescente de 16 mm de diámetro + balasto electrónico
Reemplazan directamente a los fluorescentes existentes que operan tanto con equipo convencional como con equipo electrónico.
Alta calidad de la luz con un buen Índice de Reproducción cromática (Ra> 80)
Flujo luminoso superior a un T12/T8 estándar
Vida útil prolongada y fiable
Ventajas: Reemplazo sencillo. Permite que las instalaciones hechas cumplan con la normativa actual de interior. Alta eficacia y buen mantenimiento del flujo luminoso durante toda la vida de la lámpara.
En la siguiente tabla se evalúa lo que esta medida supone en el conjunto de lámparas localizadas en el edificio en estudio: SUSTITUCIÓN DE FLUORESCENTES + BALASTOS
POTENCIA NOMINAL (W) 20
POTENCIA REAL Nº (W) LÁMPARAS
AHORRO (KWh)
AHORRO (dh)
INVERSIÓN (dh)
P.R.
30
1
40
18
39
134,40
3,47
18
27
89
3.214
1.286
2.765
12.015,00
4,35
40
53
239
19.181
8.823
18.969
43.020,00
2,27
36
48
1 TOTAL
4.2
CONSUMO (KWh)
72
29
62
180,00
2,89
22.508
10.156
21.835
55.349,40
2,53
Sustitución de lámparas incandescentes y halógenas por fluorescentes compactas.
Las lámparas fluorescentes compactas, también llamadas de bajo consumo, pueden disminuir considerablemente el gasto energético. Entre las ventajas se encuentran las siguientes:
Consumen en torno a un 20% del consumo medio de una lámpara incandescente estándar. Presentan los mismos casquillos que las lámparas incandescentes (tipo E27), por lo que no existe ningún coste de adaptación.
Programa Mediterráneo para la Cooperación Energética
La vida media de este tipo de lámparas es de unas 10.000 horas, lo que equivale a 10 veces la vida de las incandescentes. Una reposición de lámpara de bajo consumo equivale a 10 reposiciones de lámparas incandescentes estándar. SUSTITUCIÓN DE HALÓGENAS DICROICAS
POTENCIA Nº (W) LÁMPARAS 50
CONSUMO (KWh)
AHORRO (KWh)
AHORRO (dh)
INVERSIÓN (dh)
P.R. (años)
19
1.906
1.525
3.278,75
8.122,50
2,48
TOTAL
1.906
1.525
3.278,75
8.122,50
2,48
SUSTITUCIÓN DE INCANDESCENTES
POTENCIA Nº (W) LÁMPARAS
CONSUMO (KWh)
AHORRO (KWh)
AHORRO (dh)
INVERSIÓN (dh)
P.R. (años)
40
12
963
751
1.614,65
1.431,00
0,89
60
21
2.528
2.073
4.456,95
2.504,25
0,56
TOTAL
3.491
2.824
6.071,60
3.935,25
0,65
La siguiente tabla muestra los resultados obtenidos mediante la aplicación del conjunto de medidas correctoras propuestas en iluminación.
CONSUMO CONSUMO ACTUAL REFORMADO (KWh/año) (KWh/año) 27.905
13.400
AHORRO AHORRO INVERSIÓN ENERGÉTICO ECONÓMICO P.R. (años) (dh) (KWh/año) (dh/año) 14.505
31.185,75
67.407,15
2,16
Programa Mediterráneo para la Cooperación Energética 5
Potencial de ahorro energético en los sistemas de climatización
El sistema de climatización de un edificio debe estar diseñado para ser capaz de establecer unas condiciones de confort dentro del mismo, a partir de las condiciones más desfavorables en el exterior. En este caso, el edificio en estudio no presenta sistema de climatización centralizado, sino equipos autónomos tipo Split y ventana con bomba de calor, así como aparatos individuales de calefacción eléctrica. En cuanto a los equipos con bomba de calor, no se consideran como una mala solución en este caso. De cualquier forma, si se recomienda aquí la sustitución paulatina de dichos equipos por otros con una mayor eficiencia a medida que éstos se deterioren. En lo que a la calefacción individual respecta, ni que decir tiene que las resistencias eléctricas son sistemas de muy baja eficiencia, carentes de aquellas características que incorporan los sistemas actuales como para hacer recomendable su uso. Es por esto que, el potencial de ahorro energético en cuanto a climatización vendrá derivado fundamentalmente de la actuación sobre la envolvente del edificio y de la implantación de medidas de concienciación y sensibilización en el uso racional de la energía por parte de los usuarios del mismo. En este sentido se propondrá la siguiente actuación:
5.1
Eliminación de resistencias eléctricas
La medida consiste en eliminar las resistencias eléctricas localizadas, ya que éstas se ubican en dependencias en donde existe bomba de calor. En nuestro caso solo se han localizado dos de estos equipos, lo que supone una reducción de 3 kW instalados en concepto de calefacción. No computaremos ahorros energéticos en este caso al tratarse de equipos con un uso muy reducido.
Programa Mediterráneo para la Cooperación Energética 6
Potencial de ahorro energético total
Basándonos en los resultados obtenidos en cada una de las potenciales medidas de ahorro energético a implementar en el edificio, se estima un ahorro energético total del 22,70 % sobre el consumo eléctrico actual, lo que supone una reducción anual de 14.505 kWh/año y 17,6 Teq CO2. No se contempla aquí el potencial ahorro derivado de las medidas correctoras en la envolvente, el cual supondría un aumento del ahorro del 15,53 %. En cuanto a los ahorros económicos, éstos se estiman en un total de 31.185,75 dh/año. La inversión necesaria para conseguir estos ahorros asciende a 67.407,15 dh, con un periodo de retorno de 2,16 años.
Consumo Eléctrico en el edificio
70000
60000 50000 40000 30000 20000
10000 0
Consumo actual
Consumo reformado
A continuación se resumen las diferentes actuaciones posibles de acometer, diferenciando de la misma forma que en los anteriores apartados. Actuaciones en la envolvente Sustitución de la carpintería exterior y el acristalamiento existente en las diferentes ventanas que conforman el edificio. Esta acción lleva asociada un ahorro medio del 64 % del consumo actual en concepto de climatización, lo cual supondría una reducción de 9.924 kWh/año por este concepto y una disminución de las emisiones de CO 2 de 12,04 Teq.
Programa Mediterráneo para la Cooperación Energética Consumo Eléctrico en Climatización
16000
14000 12000 10000 8000 6000 4000 2000 0
Consumo actual
Consumo reformado
Estas actuaciones no computarán ahorros energéticos en este caso al tratarse de equipos con un uso muy reducido. Actuaciones en los sistemas de iluminación Sustitución de lámparas fluorescentes (T8/T12) y balastos electromagnéticos Sustitución de lámparas incandescentes estándar y halógenas por fluorescentes compactas (bajo consumo) Estas actuaciones suponen un ahorro medio del 35,2 % del consumo actual en concepto de iluminación, lo cual supondría una reducción de 14.505 Kwh/año por este concepto y una disminución de las emisiones de CO2 17,6 Teq.
Programa Mediterráneo para la Cooperación Energética Consumo Eléctrico en Iluminación
50000 40000 30000
20000 10000 0
Consumo actual
Consumo reformado
Actuaciones en los sistemas de climatización Eliminación de resistencias eléctricas Estas actuaciones no computarán ahorros energéticos en este caso al tratarse de equipos con un uso muy reducido.
Programa Mediterráneo para la Cooperación Energética 7
Cuadro final resumen de medidas y resultados obtenidos
I.D.
COMUNA RURAL TETUÁN
CONSUMO ACTUAL (kWh/año)
63.905
CONSUMO REFORMADO (kWh/año)
49.400
COSTE ACTUAL (dh/año)
137.395,75
COSTE FUTURO (dh/año)
106.210,00
AHORRO ENERGÉTICO (kWh/año) AHORRO ECONÓMICO (dh/año)
14.505
31.185,75
AHORRO DE ENERGÍA PRIMARIA (tep/año)
3,57
AHORRO DE EMISIONES (tCO2/año)
17,6
INVERSIÓN (dh) P.R. (años)
67.407,15 2,16
Programa Mediterráneo para la Cooperación Energética 8
Energía Solar Fotovoltaica
Dadas las características de la ubicación del edificio en estudio y el consumo eléctrico asociado al mismo, se ha estudiado la viabilidad de una instalación de Energía Solar Fotovoltaica de 15 kWp en su cubierta.
Ejemplo de instalación FV sobre cubierta plana
Uno de los objetivos principales que se persiguen con este tipo de instalación es, además de la producción de energía, el de desarrollar y ampliar las instalaciones de los sistemas solares fotovoltaicos así como integrar este tipo de sistemas en estructuras urbanas, sirviendo de concienciación social en el uso de las energías renovables.
7.1
Configuración básica tipo
La configuración seleccionada será conectada a red. Los elementos que componen este tipo de instalación son:
7.2
Campo de paneles
Inversor
Elementos de protección
Equipo de medida
Cableado
Panel fotovoltaico
Debido a la disponibilidad de espacio para la instalación del campo de paneles, se opta por una tipología con una alta relación Wp/m 2. De la misma forma, se debe tener en cuenta el rendimiento de conversión de la radiación solar y el comportamiento
Programa Mediterráneo para la Cooperación Energética frente a las altas temperaturas que se dan en la zona. Con todo ello, el panel seleccionado presenta las siguientes características:
Marca y Modelo Tipo Potencia (Wp) Vmp (V) Imp (A) Dimensiones (mm) Peso (aprox.)
42,00 5,13
1ª MARCA MONOCRISTALINO 215,00 Voc (V) Isc (A) 1570x798x35 15 kg
51,60 5,61
El número de paneles a instalar está limitado por la disponibilidad de espacio en la cubierta existente. Una vez revisadas las dimensiones disponibles de la cubierta y teniendo en cuenta las características físicas de los módulos, se instalarán 76 módulos que suman una potencia pico total de: Pp = 15.480 W La disposición eléctrica de los paneles será de cadenas de 12 paneles en serie y 6 cadenas en paralelo.
7.3
Inversor
Se han seleccionado tres inversores monofásicos, uno por fase, con una potencia nominal total de 15.000 W, 5.000 W cada inversor. Las características de cada uno de ellos son:
7.4
Máxima tensión de vacío: 600V
Tensión de entrada CC: 246...480 Vcc
Máxima corriente de entrada: 26 A
Máxima potencia de salida: 5.500 W
Dimensionado de la instalación
El dimensionado de la instalación se realiza con la aplicación informática P2006, desarrollada por INERSUR. Esta solución informática necesita como datos de partida: Ubicación geográfica de la instalación: Tetouan Latitud: 35º 27’ 0’’ N Longitud: 5º 22’ 12’’ O
Programa Mediterráneo para la Cooperación Energética Inclinación de paneles: 25º (La inclinación óptima será igual a la latitud del lugar menos 10º) Orientación: Sur. Azimut: 0 Potencia instalada: 15.480 Wp Potencia del inversor: 15.000 W (3 x 5.000) Sombreamiento: Se instalará en aquella zona de la cubierta libre de obstáculos que puedan ocasionar sombreamiento a los módulos. Resultados Obtenidos G(0,0) (J/m2)
Azimut
Inclinación
G(a ,b ) (J/m2)
Pr
kWh/día
kWh/mes
Enero
8206000
0
38
10487386
0,94
40
1.249
Febrero
11556000
0
38
13884886
0,93
54
1.501
Marzo
17710000
0
38
20286695
0,91
78
2.426
Abril
18882000
0
38
18269885
0,91
72
2.161
Mayo
22818000
0
38
20309087
0,90
80
2.477
Junio
24870000
0
38
21045574
0,89
82
2.459
Julio
25916000
0
38
22203810
0,87
85
2.632
Agosto
22316000
0
38
20895826
0,87
79
2.454
Septiembre
18548000
0
38
19650466
0,88
74
2.218
Octubre
13021000
0
38
15090337
0,90
57
1.771
Noviembre
10132000
0
38
13634662
0,92
52
1.549
Diciembre
6238000
0
38
7277252
0,94
28
867
Prod. Anual (kWh):
23.763
La inversión en una instalación de este tipo asciende a 626.940,00 dh (40.500 dh/kWp). El ahorro económico obtenido con esta instalación será el derivado de limitar el consumo eléctrico de la red, priorizando el autoconsumo.
Instalación
Producción (kWh/año)
Ahorro Económico (Dh/año)
Inversión (Dh)
P.R.
FV 15 kWp
23.763
51.090,45
626.940,00
12,27
Programa Mediterráneo para la Cooperación Energética 9
Viabilidad de un sistema de cogeneración.
La cogeneración es una tecnología muy eficiente que queda justificada cuando se dan algunas de estas situaciones:
Cuando se demanda energía eléctrica constante, y en su proceso se requiere agua caliente, vapor o agua helada.
Cuando la demanda eléctrica es constante o casi constante y se tiene también una carga térmica constante.
Cuando la demanda eléctrica es variable y la demanda de energía térmica se requiere constante.
Para el edificio en estudio, no se justifica un sistema de cogeneración al ser prácticamente nula la demanda de energía térmica en la actualidad.
Programa Mediterráneo para la Cooperación Energética 10 ANEJO. Inventario de iluminación y climatización del edificio Situación en Edificio
Dependencias
Planta baja Planta baja Planta baja Planta baja Planta baja Planta baja Planta baja Planta baja Planta baja Planta baja Planta baja Planta baja Planta baja Planta baja Planta baja Planta baja Planta baja Planta baja Planta baja Planta primera Planta primera Planta primera Planta primera Planta primera Planta primera Planta primera Planta primera Planta primera Planta primera Planta primera Planta primera Planta primera Planta primera Planta primera Planta primera Planta primera Planta primera Planta primera Planta primera Planta primera Planta primera Alumbrado exterior
Hall Atención al público Atención al público Atención al público Pasillo Mostrador Despachos laterales Despachos laterales Distribuidor junto escalera Despachos junto escalera Despachos junto escalera Despacho principal Despachos junto principal Despachos junto principal Despachos junto principal Despachos junto principal Pasillo bajo escalera Despachos Sala de reunión Hall escalera Hall escalera Hall escalera Pasillos Despacho Despacho presidente Despachos Despachos Despacho zona nueva Pasillo despachos Despachos Sala atención al público Despacho interior Sala PC Despachos Despacho grande Despacho grande Sala aseos Sala de conferencias Sala de conferencias Sala de conferencias Sala de conferencias Cartel
Tipo de luminaria Plafón DW Empotrada Suspendida Suspendida Suspendida Adosada DW Adosada Suspendida DW Adosada Plafón Adosada Adosada DW Suspendida Empotrada Regleta Regleta Regleta Regleta Adosada Adosada Adosada Adosada DW Regleta Adosada Adosada Adosada Suspendida Suspendida Suspendida Suspendida Pantalla Reflector Decorativa Decorativa
Tipo de lámpara
Potencia unitaria (W)
Nº de luminarias
Potencia instalada (W)
Incandescente Bajo consumo Fluorescente 4 Tubo Halógena dicroica Fluorescente 2 Tubo Fluorescente 2 Tubo Fluorescente 2 Tubo Fluorescente 2 Tubo Bajo consumo Fluorescente 2 Tubo Fluorescente 2 Tubo Bajo consumo Fluorescente 2 Tubo Incandescente Fluorescente 1 Tubo Fluorescente 2 Tubo Bajo consumo Fluorescente 2 Tubo Fluorescente 4 Tubo Fluorescente 1 Tubo Fluorescente 1 Tubo Fluorescente 1 Tubo Fluorescente 1 Tubo Fluorescente 2 Tubo Fluorescente 2 Tubo Fluorescente 2 Tubo Fluorescente 4 Tubo Bajo consumo Fluorescente 2 Tubo Fluorescente 4 Tubo Fluorescente 2 Tubo Fluorescente 2 Tubo Fluorescente 2 Tubo Fluorescente 2 Tubo Fluorescente 2 Tubo Fluorescente 2 Tubo Fluorescente 2 Tubo Fluorescente 1 Tubo Incandescente Incandescente Bajo consumo Halog. metálico
60 26 18 50 40 40 40 40 26 40 40 26 40 60 18 18 26 40 18 40 36 20 40 40 40 40 18 26 40 18 40 40 40 40 40 40 40 40 60 40 26 250
4 26 9 19 3 3 15 6 4 1 3 4 1 1 3 1 1 2 7 2 1 1 8 2 4 23 2 9 12 3 12 3 4 5 4 4 4 7 15 12 1 4
240 1352 648 950 240 240 1200 480 104 80 240 104 80 120 54 36 26 160 504 80 36 20 320 160 320 1840 144 234 960 216 960 240 320 400 320 320 320 280 900 480 104 1000
Observaciones
Instal. Frio
Pot. consum. Fio (kW)
Instal. Calor
Pot. consum. Calor (kW)
Observ. F/C
Aparatos eléctricos
Notas
26 de 2 x 26 W
60 lux
1 radiador
1,5 No se usa
muy altas 85 lux en la mesa con ventana
8 PC 2 PC
1 split
1 1 split + 1 radiador 1 + 1,5
Carpintería muy antigua
1 bomba F/C 2,64 kW de capacidad
1 de 2 x 60 W. 1000 lux junto ventana/500 lux 1 split
1 1 split
1 1 bomba F/C
1 PC
150 lux 250 lux
1 split 2 split
1 1 split 2 2 split
1 1 bomba F/C 2 2 bombas F/C
1 Frigorífico
1 split
0,9 1 split
4 split
4 4 split
107 lux
300 lux 0,9 1 bomba F/C 2,64 kW de capacidad 4 4 bombas F/C
16 PC 1 PC
3 despachos Carpintería aluminio
180 lux 150 lux
1 PC 3 PC
Carpintería aluminio, sristal espejo
650 lux 350 lux 250 lux 300 lux
6 PC 5 PC 3 PC 1 PC
5 despachos
1 Termo 1200 W/30 l 3 split Adosadas a la pared 1 de 4 x 26 W. Deco central
3 3 split
3 3 bombas F/C