AUDITORIA ENERGÉTICA ACADEMIE REGIONALE D’EDUCATION ET DE FORMATION TANGER - TETOUAN
Índice:
1
Introducción .................................................................................................................... 2 1.1
Definición, objetivos y fases de una auditoría energética ..................................................................................... 2
1.2
Proyecto ENER-COOP ......................................................................................................................................... 4
2
FICHA DE DATOS BÁSICOS DEL CENTRO ............................................................ 9
3
Descripción del edificio y de los sistemas consumidores de energía. .......................... 13 3.1
Descripción del edificio ...................................................................................................................................... 13
3.1.1
Datos generales......................................................................................................................................... 13
3.1.2
Localización del edificio auditado ............................................................................................................ 15
3.1.3
Datos climáticos de Larache ..................................................................................................................... 16
3.1.4
Tipo de construcción y estado general de conservación ........................................................................... 18
3.1.5
Descripción de huecos .............................................................................................................................. 20
3.1.6
Zona Climática ......................................................................................................................................... 25
3.1.7
Descripción operacional y funcional ........................................................................................................ 26
3.2
Sistemas de Climatización .................................................................................................................................. 26
3.2.1
4
Sistema de Transporte .............................................................................................................................. 29
3.3
Sistema de Producción de ACS ........................................................................................................................... 29
3.4
Observaciones a la instalación de climatización y ACS. ..................................................................................... 31
3.5
Instalación de Ventilación ................................................................................................................................... 32
3.6
Otros equipos consumidores de energía .............................................................................................................. 32
Situación Energética Actual ......................................................................................... 35
4.1
6
7
8
Consumo actual de energía eléctrica ................................................................................................................... 35
4.1.1
Características del suministro eléctrico .................................................................................................... 35
4.1.2
Históricos de facturación eléctrica ............................................................................................................ 35
4.1.3
Análisis de elementos consumidores y desglose de consumos ................................................................. 37
4.2
Consumo actual de combustibles ........................................................................................................................ 41
4.3
Resumen de consumos energéticos ..................................................................................................................... 41
4.4
Impacto ambiental asociado al consumo de energía............................................................................................ 42
Descripción Instalación de Iluminación ....................................................................... 45 6.1
Iluminación natural ............................................................................................................................................. 45
6.2
Inventario de iluminación ................................................................................................................................... 45
6.3
Eficiencia energética de las instalaciones de iluminación ................................................................................... 53
Mejora en los sistemas de climatización ...................................................................... 57 7.1
Introducción ........................................................................................................................................................ 57
7.2
Mejoras en los equipos de climatización. Sustitución por sistemas de climatización más eficientes. ................. 58
Medidas de ahorro energético en iluminación.............................................................. 62 8.1
Introducción ........................................................................................................................................................ 62
8.2
Medida de ahorro 1: Instalación de balastos electrónicos en lámparas fluorescentes. ......................................... 62
8.2.1
Explicación de la medida de ahorro .......................................................................................................... 62
8.2.2
Ventajas de la utilización del balasto electrónico. .................................................................................... 64
8.2.3
Estimación del ahorro energético y económico ........................................................................................ 65
8.3
Medida de ahorro 2: Sustitución de lámparas incandescentes por lámparas de bajo consumo............................ 66
8.3.1
Explicación de la medida de ahorro .......................................................................................................... 66
8.3.2
Estimación del ahorro energético y económico ........................................................................................ 67
8.4
8.4.1
Explicación de la medida de ahorro .......................................................................................................... 69
8.4.2
Estimación del ahorro energético y económico ........................................................................................ 70
8.5
9
Medida de ahorro 3: instalación de detectores de presencia en pasillos y zonas de tránsito ............................... 69
Medidas de ahorro en alumbrado exterior ........................................................................................................... 71
Ahorro Energético por características constructivas. ................................................... 73 9.1
Introducción. Termografías ................................................................................................................................. 73
9.1.1
Termografías en interior de edificio. ........................................................................................................ 74
9.1.2
Termografías instalaciones de climatización. ........................................................................................... 76
9.1.3
Termografías a equipos ofimáticos. .......................................................................................................... 77
9.2
10
Sustitución por acristalamiento doble y carpintería de PVC. .............................................................................. 78
Energía Solar Térmica ............................................................................................. 85
10.1
Introducción ................................................................................................................................................... 85
10.2
Ventajas de una instalación solar térmica ...................................................................................................... 86
10.2.1
Ambientales .............................................................................................................................................. 86
10.2.2
Económicas .............................................................................................................................................. 86
10.2.3
Operativas................................................................................................................................................. 86
10.3
Descripción general del sistema ..................................................................................................................... 87
10.3.1
Subsistema de captación ........................................................................................................................... 87
10.3.2
Subsistema de acumulación ...................................................................................................................... 88
10.3.3
Subsistema de distribución ....................................................................................................................... 88
10.3.4
Equipo auxiliar de calentamiento ............................................................................................................. 89
10.4
Dimensionado del sistema y descripción de componentes............................................................................. 89
10.4.1
Datos de Partida........................................................................................................................................ 89
10.5
Análisis energético por meses ........................................................................................................................ 90
10.6
Demanda de energía y determinación de superficie para captadores solares. ................................................ 91
10.7
Estimación de ahorro energético y económico............................................................................................... 95
10.8
Empresas instaladoras .................................................................................................................................... 96
11
Energía Solar Fotovoltaica....................................................................................... 99
11.1
Introducción ................................................................................................................................................... 99
11.2
Financiación................................................................................................................................................. 100
11.3
Datos de Partida ........................................................................................................................................... 102
11.3.1
12
Análisis energético y económico ............................................................................................................ 105
Optimización de la facturación eléctrica ............................................................... 108
12.1
Introducción ................................................................................................................................................. 108
12.2
Situación Actual........................................................................................................................................... 108
12.3
Medidas de Ahorro En la Factura Eléctrica ................................................................................................. 110
12.3.1
Cambio de tarifa ..................................................................................................................................... 110
12.3.2
Ajuste de la potencia contratada ............................................................................................................. 110
12.3.3
Mejoras del factor de potencia ................................................................................................................ 112
12.3.4
Cambio a otras comercializadoras .......................................................................................................... 113
13
Resumen Final de Ahorro ...................................................................................... 115
13.1 13.1.1
Datos de Partida ........................................................................................................................................... 131 Análisis energético y económico ............................................................................................................ 134
ANEXO I: EMPRESAS E INSTITUCIONES MARROQUÍES DEL SECTOR DE LAS ENERGÍAS RENOVABLES. ANEXO II: ANÁLISIS DEL SECTOR ELÉCTRICO Y ENERGÉTICO EN MARRUECOS. ANEXO III: EJEMPLO DE INSTALACIÓN FOTOVOLTAICA EN CUBIERTA EN ESPAÑA. ANEXO IV: UTILIZACIÓN DEL PROGRAMA SKETCHUP
Apartado 1: INTRODUCCIÓN
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1
1 Introducción El compromiso de Su Majestad el Rey Mohamed VI, declarado a través del Plan Nacional de Acciones Prioritarias del Ministerio de Energía y Minas, lleva a una reflexión sobre la racionalización de las necesidades energéticas. Para garantizar el desarrollo sostenible del país, es necesario disponer de energía a precios asequibles, mientras que se minimiza el impacto de su producción y el consumo sobre el medio ambiente. En Marruecos, más del 95% de la electricidad se produce a partir del petróleo importado. La facturación energética ha aumentado de 21 millones de dirhams en 2003 a 71 millones de dirhams en 2008 y la demanda sigue creciendo a un ritmo de alrededor del 6% al año. Además, estamos asistiendo a un deterioro constante del medio ambiente por las emisiones de gases de efecto invernadero. Para solucionar este problema, tanto económica como ecológicamente, Marruecos se embarcó en una nueva estrategia energética con el objetivo para 2020 de: Reducir el consumo de energía por 12 a 15% Cubrir el 40% de la electricidad a través de las necesidades de energía renovables A continuación se explica en qué consiste una auditoría energética y se comenta el programa donde se encuadra la realización de dicha auditoría energética.
1.1 Definición, objetivos y fases de una auditoría energética Cada vez es mayor el número de organizaciones, tanto públicas como privadas, que son conscientes de que el ahorro de energía, la mejora de la eficiencia energética, así como la utilización de fuentes de energía alternativas a las tradicionales, menos agresivas con el medio ambiente, son algunas de las medidas adecuadas con las que contribuir a los compromisos de reducción de las emisiones de gases de efecto invernadero. Por ello, y para mejorar el uso de la energía, se deben poner en marcha las estrategias adecuadas y proporcionar las herramientas necesarias para introducir mejoras significativas en el desarrollo tecnológico y en las pautas de consumo de energía. La auditoría energética es una de las herramientas de gestión energética primordial para potenciar el óptimo aprovechamiento de las capacidades energéticas de los edificios.
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2
En principio, con el estudio energético se pretenden alcanzar las siguientes metas:
Conocer la situación energética actual del edificio analizado, es decir, determinar el estado actual, funcionamiento y eficiencia energética de las instalaciones y equipos. Disponer de un inventariado de los principales equipos energéticos existentes, en el cual se realice, para los equipos de mayor relevancia, mención del estado de las instalaciones, características de los mantenimientos, y últimas revisiones y ensayos realizados. Obtener el balance energético global de los equipos e instalaciones en consumos de energía para su cuantificación. Identificar las áreas de oportunidad que ofrecen potencial de ahorro de energía. Determinar y evaluar económicamente los volúmenes de ahorro alcanzables y las medidas técnicamente aplicables para lograrlo. Analizar las relaciones entre los costos y los beneficios de las diferentes oportunidades dentro del contexto financiero y gerencial, para poder priorizar su implementación. Usar la energía de forma racional, lo cual conducirá a ahorros de energía sin apenas inversión.
Prioritariamente se buscarán aquellas mejoras que con un plazo de amortización razonable, puedan ser ejecutadas por el propio edificio. Por tanto no sólo se tendrán en cuenta las tecnologías y equipos suficientemente
desarrollados,
que
puedan
utilizarse
en
cada
caso,
sino
también
aquellos
comportamientos que impliquen un mejor uso de las instalaciones y equipos, involucrando activamente al personal del centro. El alcance que contempla el presente estudio es el siguiente:
Análisis de suministros energéticos, tanto de energía eléctrica como de otros combustibles empleados en el centro de consumo. En dicho análisis de los consumos de energía eléctrica se incluyen los datos generales del suministro y contrato, realizando un estudio comparativo de la potencia contratada y demandada. Asimismo, se ha estudiado el consumo por periodos de la energía activa de las instalaciones, determinando si la discriminación horaria es la adecuada, el consumo de energía reactiva y los valores del factor de potencia del edificio. Para lograr un estudio más completo del suministro eléctrico, se han registrado los parámetros eléctricos del suministro general. Análisis de tecnologías horizontales. Se estudiarán las características constructivas del Edificio, no sólo a nivel de parámetros constructivos (características de fachadas y cubiertas, tipología de cerramientos, y posibles defectos en el aislamiento de las estancias), sino también a nivel de distribución de las dependencias y estancia, nivel de ocupación y horarios de utilización de las mismas. La instalación de iluminación se ha analizado mediante el estudio de las luminarias (tipos, distribución, características) y lámparas (tipos, características), su sistema de encendido / apagado y regulación y las actividades de mantenimiento que se realizan. Asimismo, se ha realizado un análisis de la iluminancia de las zonas más representativas de la comunidad. A partir de estos estudios (suministros energéticos y estado actual de las instalaciones) se ha realizado la contabilidad energética del Edificio y se han propuesto las acciones de mejora pertinentes, junto con el cálculo de la estimación de los ahorros que se conseguirían al llevar a cabo dichas actuaciones.
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3
Por tanto, el presente informe incluye un estudio ¡tanto de los suministros de energía del edificio, como de las instalaciones del mismo y su estado, dando lugar al desarrollo de la contabilidad energética del edificio, la distribución de consumos energéticos entre los diferentes equipos e instalaciones consumidoras de energía, y en última instancia y como fin último del estudio, la estimación de los potenciales de ahorro de energía que tiene el edificio acometiendo una serie de recomendaciones y actuaciones detalladas en el presente documento. Los principales equipos y programas usados en la elaboración de esta auditoría son los siguientes: Analizador de Redes (Registrador de Carga) con posibilidad de medida de tensiones, intensidades y potencias por fases, así como el factor de potencia. Tenazas fasimétricas- watimétricas. Cámara de fotos digital. Luxómetro. Termo - Higrómetro. Cámara termográfica. Sotfware específico: Autocad 2010, SketchUp 8, URSOS, Calener GT, Ilumina y Dialux.
1.2 Proyecto ENER-COOP Programa Mediterráneo para la Cooperación Energética Sostenible. El objetivo del PROGRAMA ENERCOOP es “impulsar un modelo de desarrollo energético sostenible en el mediterráneo occidental, basado en las energías renovables y el ahorro y eficiencia energética, a través de la transferencia de conocimientos, la formación técnica y la divulgación”.
ENERCOOP: En este sentido el proyecto ENERCOOP, que actualmente se está desarrollando persigue la satisfacción de los siguientes fines:
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Promover el aprovechamiento de las energías renovables, para conocer las potencialidades de las fuentes de energía renovable y mejorar el aprovechamiento de los recursos energéticos locales en Andalucía y el Norte de Marruecos. Diseñar e implementar una propuesta de formación para satisfacer la demanda actual y futura de capacitación en temas de energías renovables en las dos orillas. Fomentar la cooperación interinstitucional y empresarial entre entidades locales hispanomarroquíes en materia energética. Los socios del proyecto: Diputación de Granada. Región Tanger Tetuan. Agencia Provincial de la Energía de Granada. Association des Enseignants des Sciences de la Vie et de la Terra au Maroc Entidad Local Autónoma de Carchuna-Calahonda. Para conseguir este objetivo se están desarrollando las siguientes actuaciones:
Eje 1: Estudios y Diagnósticos: La Región Norte de Marruecos presenta unas inmejorables condiciones para la explotación de los recursos renovables endógenos, para generación de energía creando con ello riqueza y empleo. Pero para ello es necesario cuantificar estos recursos, tanto en cantidad como en calidad, para que los emprendedores interesados en explotarlos tengan una base de datos fiable con la que poder afrontar con garantías los proyectos empresariales que se pretendan realizar en la provincia. Diagnósticos de Potencialidades en la Región norte de Marruecos: Diagnostico de potencialidad de las Energías Renovables en la Región Norte de Marruecos. Diagnostico del potencial de valorización energética de los Residuos Urbanos de las aéreas de Tánger Tetuán. Diagnostico del potencial de la Biomasa del Olivar como energía renovable, existente en la región norte de Marruecos. Campaña de Auditorias Energéticas: Se ejecuten 10 diagnósticos de eficiencia energética. En este sentido se van a ejecutar las siguientes auditorias energéticas: Tanger: Sede Oficial de la Región Norte. Auditoría Energética Academie de Education et Formacion Tanger-Tetouan
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Tanger: Hopital Mohamed V Larache: Faculté Plytechnique Chaouen: Alumbrado Publico Chaouen: Sede oficial de la Comuna Urbana de Chaouen Tétouan: Académie Education Tétouan: Hopital Saniat Rmal Tétouan: Edificio du Conseil Provincial Tétouan Edificio du Conseil Municipal Chaouen Comuna Rural Eje 2: Capacitación y Asesoramiento: Creación de Centro Mediterráneo de Capacitación y Demostración de las Energías Renovables y uso Eficiente de la Energía: El centro se constituirá en un espacio para promover el desarrollo de las capacidades en técnicos, profesionales, especialistas y usuarios de los sistemas energéticos existentes a nivel local, nacional e internacional. La gama de eventos de capacitación realizados abarca desde charlas breves y visitas guiadas, hasta cursos internacionales, pasando por becas de estudio, talleres demostrativos y procesos de transferencia de tecnologías. Programa de Becas para técnicos/as marroquíes. Transferencia de conocimientos en Energías Renovables y Eficiencia Energética, para conseguir una adecuada cualificación al personal técnico que serán los responsables de garantizar el éxito de las políticas energéticas en el ámbito local. Eje 3: Cooperación Institucional energética en el Mediterráneo: En los últimos años, adoptar criterios de ahorro y eficiencia energética en las organizaciones públicas se ha convertido en un reto Para hacer frente a dicho reto, es necesario desarrollar los conocimientos suficientes para llevar a cabo una correcta gestión del recurso energético, tanto desde el punto de vista técnico como desde el punto de vista administrativo y de gestión. Sólo de esta manera se logrará afrontar el reto con garantías de éxito. Intercambio de Experiencias entre personal técnico de administraciones regionales y locales de ambos lados del Estrecho. Participación en Redes de cooperación en energías renovables. Manual de Gestión Energética Local.
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Eje 4: Difusión de las Energías Renovables y la Eficiencia Energética: Exposición itinerante, que permitan la participación de la ciudadanía. Con el objetivo de alcanzar una nueva “cultura energética”, se desarrollará una Exposición Itinerante, que permitirá acercar a los municipios marroquíes experiencias prácticas sobre el uso y aprovechamiento de las energías renovables, promocionando y difundiendo el ahorro energético. La exposición es una herramienta didáctica que, a través de paneles, maquetas, y material audiovisual, permite conocer la situación energética actual del planeta y de Marruecos, los problemas derivados de las energías sucias -combustibles fósiles y energía nuclear- y los beneficios de las energías renovables junto con el ahorro y la eficiencia energética. Consistirá en un espacio expositivo de difusión e información que utilizará elementos interactivos, audiovisuales y productos multimedia con el fin de establecer una comunicación más directa con la ciudadanía. Dentro del proyecto en el que nos encontramos (Enercoop) y como pilar fundamental se encuentra la formación a técnicos marroquíes, donde se han desarrollado jornadas y visitas didácticas en los últimos meses.
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Apartado 2: FICHA DE DATOS BÁSICOS DEL CENTRO DE CONSUMO AUDITADO
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2 FICHA DE DATOS BÁSICOS DEL CENTRO Nombre de la empresa Academie Regional d’Education et Formación de Tetouan
Dirección
Población
Avenue de Les Far
Tetouan (Marruecos)
Tipo de actividad EDUCATIVA
Fecha realización
Año referencia
24/07/2011
2008 a 2010
CONTACTO DEL CENTRO Nombre y apellidos
Personal de mantenimiento
Cargo
Mantenimiento
Teléfono
+212 039 97 09 05
CONTACTO DEL RESPONSABLE DEL PROYECTO MARROQUÍ Nombre y apellidos
Mohammed Ahachad
Cargo
Responsable del Proyecto
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Teléfono
062272483 9
RESPONSABLE DE LA AUDITORÍA ENERGÉTICA Nombre y apellidos
Cargo
Juan Carlos García Abril
Teléfono 958536539
Gerente de Proyectos
Fax
958536539
Empresa autora del informe
APPLUS NORCONTROL S.L.U.
jcgarciaa@appluscorp.com
Técnico autor del informe
Equipo de trabajo
TÉCNICOS DE CONTACTO Nombre y apellidos
Cargo
María Ávila Montoro
Técnico auditor y toma de datos
Soufian Lachab
Técnico auditor y toma de datos
DATOS BÁSICOS DE OCUPACIÓN Y FUNCIONAMIENTO Número de ocupantes 500
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Régimen de funcionamiento Horas/día
8-12
Días/semana
5-7
Días año
170 - 270
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Horas/año
6800 – 10200
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Apartado 3: DESCRIPCIÓN DEL EDIFICIO Y DE LOS SISTEMAS CONSUMIDORES DE ENERGÍA
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12
3 Descripción
del
edificio
y
de
los
sistemas
consumidores de energía. 3.1 Descripción del edificio 3.1.1 Datos generales La Academie Regional d’Education et Formación de Tetouan (en adelante Academie Education) está situada en la ciudad de Tetouan, en la Avenue de Les Far. Tiene una fase de la construcción más antigua aunque reformada posteriormente y una ampliación importante realizada hace unos años. Los datos del inmueble según su web (www.areftt.ma), son: ACADEMIE REGIONALE DE L'EDUCATION ET DE FORMATION (Tanger - Tétouan) BP : 5183 - TETOUAN - Maroc Tél : (+212) 039 97 09 05 | Fax : (+212) 039 97 07 37 La parte más antigua se encuentra situada en la cara noroeste del total de la edificación, por lo que será la más sombreada. Ésta cuenta con 2 plantas. La parte nueva, mucho más amplia que la primera presenta mejor orientación principal hacia el suroeste y 5 plantas. La Academie Education cuenta con un terreno entre construcciones y jardines de unos 5.700 m 2, donde el área construida es de 540 m2 en la parte más antigua y de 5.470 m2 en la nueva.
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Figura 1: entrada principal de la Academie Education
Se encuentra construido dentro de la población de Tetouan en un entorno urbano con alto nivel de sombras. Tal y como se puede ver en la
Figura 2, la orientación de la puerta principal de
acceso es suroeste. En líneas generales, la mayoría de estancias como aulas y despachos tienen muy buen nivel de iluminación natural.
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14
Parte antigua Oficinas exteriores
Entrada principal Figura 2: Vista aérea de la Academie Education
3.1.2
Localización del edificio auditado
La Región Tánger-Tétouan se encuentra al norte del Marruecos y cuenta con una superficie de 11.570 Km2, lo que supone tan sólo el 1,6% de la superficie total del país. Se considera actualmente un importante punto de crecimiento económico y es un polo de atracción de grandes inversiones para diferentes sectores motivados por varios factores:
Posición geoestratégica Potencial humano y económico Infraestructuras
Tánger-Tétouan es una de las 16 regiones en que está organizado Marruecos y su capital es Tánger. Cuenta actualmente con una población de 2.586.000 habitantes. La región, situada en el norte del país, está bañada por el océano Atlántico y el mar Mediterráneo. Al sur limita con las regiones de Garb-Chrarda-Beni Hsen y de Taza-Alhucemas-Taunat. Al norte posee frontera con la ciudad autónoma de Ceuta. En las siguientes dos gráficas se ubica la localización de dicha región y la composición de las provincias y prefecturas que la componen:
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15
La región está organizada en dos wilayas: la de Tánger-Arcila, que abarca la prefectura homónima y la de Fahs Anjra, y el vilayato de Tetuán, con las prefecturas de Tetuán y M'Diq-Fnideq y las provincias de Chauen y Larache. Tetuán (en idioma árabe, nāwṭiT ت طوان, del tamazigt Tiṭṭāwen, plural que significa "los ojos") y en ocasiones conocida con el sobrenombre de "La paloma blanca", es una ciudad del norte de Marruecos, ubicada en las proximidades del mar Mediterráneo, cerca de Tánger y de la ciudad española de Ceuta. La provincia o wilaya de Tetuán tiene 725.000 habitantes y la ciudad alrededor de 320.539 habitantes, según el censo de 2004. Es la ciudad con más rasgos andalusíes de Marruecos. Su gentilicio es tetuaní. En árabe el gentilicio habitual es tiṭwānī, fem. tiṭwāniyya, si bien sus habitantes utilizan también el gentilicio 'tiṭṭāwnī, fem. tiṭṭāwniyya, derivado del antiguo nombre de la población.
3.1.3
Datos climáticos de Larache
Según los datos obtenidos de la estación meteorológica de Larache situada en las coordenadas 35 09N 06 06W, los datos de temperatura del aire promedio por meses es la que sigue:
Como podemos observar Larache se beneficia de un clima mediterráneo. Las temperaturas son cálidas en verano y suaves en invierno. Larache tiene de promedio entre 700 y 800 milímetros de lluvia al año. En cuanto a las temperaturas, entre 6 °C y 10 °C en invierno, y entre 27 °C y 35 °C en verano. Los datos de radiación solar, extraídos de PVGis, arrojan un resultado para Larache de unos 2.500 kWh/m2 según podemos observar en la siguiente imagen:
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A continuaci贸n se presentan los valores registrados de viento:
Los valores de velocidad del viento, que en la anterior tabla se expresan en Knots, oscilan entre 5 y 9 Knots equivalentes a unos 3 y 5,5 m/s respectivamente. Para el mes de mayor velocidad del viento que es julio la distribuci贸n por orientaciones es la siguiente:
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17
3.1.4
Tipo de construcción y estado general de conservación
La Academie Education está formada por un grupo de construcciones entre zonas ajardinadas, constituidas por un bloque antiguo y uno nuevo unidos por un pasillo, y unas oficinas exteriores con una sola planta. La Academie Education dispone actualmente de 6.010 m2 de superficie construida, de los cuáles se calculan 4.808 m2 de superficie útil. Dicha superficie se reparte entre 3 tipos de construcciones principales: despachos, residencia y cocina-comedor.
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Figura 3: Vista exterior de la fachada principal
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Figura 4: Vista exterior de la parte antigua desde el patio trasero
Figura 5: Vista exterior de los despachos exteriores
Aunque no existe documentación del Proyecto de Construcción, se estima que las fachadas de los edificios están compuestas por medio pié de fábrica de ladrillo revestido de cemento, cámara con aislamiento de poliuretano inyectado y tabiques interiores de ladrillos de hueco doble. Los forjados están formados por solado de terrazo, mallazo equipotencial, solera de mortero y cemento. Los edificios no tienen medianeras con otros edificios. Respecto a las cubiertas de los edificios son de tipo plana invertida no transitable (visitable únicamente a efectos de su mantenimiento o reparación, o del mantenimiento) y se desconoce si posee membrana impermeabilizante. El estado de conservación de la construcción general es bueno debido a la poca antigüedad de la misma.
3.1.5 Descripción de huecos Respecto a la carpintería de todos los huecos exteriores existe un único tipo: cristal simple 4 mm con carpintería metálica.
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Las ventanas presentan una hermeticidad aceptable dentro del rango de hermeticidad de las ventanas tipo corredera. A excepción de las ventanas ubicadas en los aseos y en las escaleras, los cuales presentan ventanas con cristal móvil que hace las veces de ventilación natural de los mismos. Ninguno de los huecos tiene protecciones solares exteriores como lamas o persianas para evitar tanto ganancias solares como reflejos. Las estancias con funcionalidad administrativa, departamentos y despachos para evitar reflejos disponen de protecciones solares interiores tipo cortina con tonalidades claras en general. En la siguiente tabla se puede ver la distinta tipología de huecos de fachada presente en los distintos edificios. Designación del hueco
Orientación
Obstáculos remotos que %
Huecos % de carpintería
proyecten sombra
en fachada
en huecos
Tipo
Color
VENTANAS NE
NE
Siempre en sombra
27%
Entre 1% y 15%
Cortina Claro
VENTANAS NO
NO
Parcialmente
27%
Entre 1% y 15%
Cortina Claro
VENTANAS SE
SE
Parcialmente
27%
Entre 1% y 15%
Cortina Claro
VENTANAS SO
SO
Parcialmente
27%
Entre 1% y 15%
Cortina Claro
PUERTA NO
NO
Siempre en sombra
1%
Entre 1% y 15%
Cortina Claro
PUERTA SO
SO
Parcialmente
1%
Entre 1% y 15%
Cortina Claro
Tabla 1: Descomposición de huecos
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Figura 6: Detalle de una de las ventanas de la zona antigua donde se observa la carpintería metálica y el vidrio simple.
Figura 7: Ventanas simples abatibles en las escaleras
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Figura 8: Huecos abatibles en los aseos
Figura 9: Detalle de una de las ventanas de la zona nueva donde se observa la carpintería metálica y el vidrio simple.
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23
Figura 10: Lucernarios y ventanas del comedor
Figura 11: Vista de un ventanal del comedor
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24
3.1.6 Zona Climática Para determinar la zona climática de una zona se suele usar el concepto internacional de severidad climática (SC). La severidad climática combina los grados-día y la radiación solar de la localidad, de forma que se puede demostrar que cuando dos localidades tienen la misma severidad climática de invierno (SCI) la demanda energética de calefacción de un mismo edificio situado en ambas localidades es sensiblemente igual. Lo mismo es aplicable para la severidad climática de verano (SCV). Si usamos como metodología intervalos de severidades climáticas de invierno y de verano podemos categorizar una localidad por una letra para invierno junto con un número para verano, esto lo podemos ver más claro en la siguiente tabla. Tabla 2: Selección de severidades climáticas
En esta metodología usaremos los conceptos de grados día (GD) y datos de Radiación (Rad) según las fórmulas que a continuación se presentan:
Los grados día se definen como la suma de los días en los que la temperatura exterior es inferior a la temperatura interior de referencia (Tª base de 20ºC según la metodología seguida). Teniendo en cuenta los datos del apartado de datos climáticos obtenemos categoría A de SC invierno y 3 de SC de verano. Por tanto nuestra clasificación será A3.
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25
3.1.7 Descripción operacional y funcional
Horarios: El horario de apertura de la Academie Education es de 08:30-22:00 h durante todo el año excepto en la segunda mitad de Julio, Agosto entero y primera mitad de septiembre que permanece cerrado, así como en vacaciones de año nuevo y entre semestres. El personal encargado de la limpieza la Academie Education lo realiza en horario de tarde. Tan sólo abre de lunes a viernes. En resumen el número de días lectivos al año es de aproximadamente 170, y el número de días de trabajo de personal de administración es de 290 días. La zona de la residencia solo se usa en casos concretos como verano (no siempre), selectividad, etc.
Ocupación: Actualmente el centro se encuentra con una ocupación del 50%, encontrándose aún la mitad de las aulas y los despachos sin uso.
Tabla 3: Ocupación media mensual Ocupación Media Mensual enero
febrero
marzo
abril
mayo
junio
julio
agosto
septiembre
octubre
noviembre
diciembre
75%
75%
100%
75%
100%
100%
50%
0%
90%
100%
100%
75%
Estancias: En la Academie Education se pueden diferenciar varias zonas entre las que destacan zonas comunes, zonas de administración, zonas de paso, comedor, departamentos y cocina.
3.2 Sistemas de Climatización El edificio dispone principalmente de 3 sistemas para climatizar: radiadores eléctricos de aceite térmico, convectores y splits con bomba de calor de 3 marcas diferentes pero potencias similares en algunos despachos. Del total de superficie construida de la Academie Education, aproximadamente un 10% presenta algún sistema de climatización por medio de equipos autónomos de expansión directa con bomba de calor (200 m2), un 2% de la superficie tiene radiadores eléctricos de aceite térmico y convectores y el resto no tiene climatización de ningún tipo. A continuación se muestra una tabla resumen de los equipos de climatización y calefacción. Tabla 4: Equipos de Climatización
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26
Número Nombre
de equipos
Marca
Tipo de generador
/
Modelo
iguales Equipo 2
expansión directa bdc
RAD ACEITE
4
Radiador eléctrico
SAMSUNG
Equipo 12
expansión CONVECTORES 2
frío
SPLIT
Equipo
CARRIER
1
HSU-22H03 EUROPA
calorífica
frigorífica
kW
kW
3,5
3,2
0,66
2,5
1
2,5
2,5
3,2
0,66
del compresor kW
2
autónomo SAMSUNG
expansión directa bdc Equipo
Potencia
autónomo
SPLIT HEC
SPLIT
Potencia
Potencia
/
AQT24A6RED
2,6
autónomo directa
solo DESCONOCIDO
autónomo
expansión directa bdc
CARRIER
3,5
En las siguientes imágenes se pueden ver los equipos más representativos de que dispone el centro para su climatización.
Figura 12: Bomba de calor HEC
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27
Figura 13: Radiador de aceite térmico
Figura 14: Bomba de calor SAMSUNG
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28
Figura 15: Radiador de aceite térmico
Figura 16: Compresor de bomba de calor CARRIER
3.2.1 Sistema de Transporte No existe ningún sistema de bombeo en el edificio que sea necesario utilizar para la climatización o bombeos de agua.
3.3 Sistema de Producción de ACS El agua caliente sanitaria demandada por el edificio se utiliza exclusivamente en la residencia y cocina. Para satisfacer dicha demanda se han instalado los acumuladores eléctricos que se reflejan en la siguiente tabla. Tabla 5: Equipos de Agua Caliente Sanitaria
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29
Número Nombre
equipos
de Tipo de generador
iguales TERMO
ACS
RESIDENCIA TERMOS COCINA
Marca
/ Potencia
Capacidad
Modelo
kW
litros
1
acumulador eléctrico
ARISTON
1,4
200
1
acumulador eléctrico
ARISTON
1,2
50
A continuación se presentan dichos equipos:
Figura 17: Acumulador eléctrico para Agua Caliente Sanitaria (ACS) de 50 L
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30
Figura 18: Acumulador eléctrico para Agua Caliente Sanitaria (ACS) de 200 L
3.4 Observaciones a la instalación de climatización y ACS. Según la Tabla 4 se obtiene una potencia total instalada por efecto joule de 8 kW eléctricos lo que supone un porcentaje muy elevado de este tipo de tecnología el cual tiene una mala eficiencia energética. A causa de que el uso del edificio se realiza casi exclusivamente en invierno explica que no dispongan de gran potencia instalada para refrigeración aun cuando la severidad climática para este periodo sea elevada en Tetouan. Se observa que los equipos instalados son de buena clasificación energética debido a que se han instalado recientemente, son de clase energética tipo A con tecnología Inverter. Respecto al ACS, hay que indicar que los acumuladores eléctricos, a pesar de ser una solución sencilla en su instalación, son unos consumidores de energía importantes cuyo consumo energético se puede reducir considerablemente con la incorporación de un sistema de energía solar térmica por efecto termosifón.
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31
3.5 Instalación de Ventilación Como se ha descrito anteriormente, la instalación de climatización se realiza principalmente mediante equipos de expansión directa y sistemas por efecto Joule (resistencias eléctricas), por lo que no existe aporte de aire exterior mecánico.
3.6 Otros equipos consumidores de energía Durante la fase de inventario del edificio se han recogido todos los datos de los equipos consumidores de energía existentes en las diferentes estancias que no se pueden englobar ni en iluminación ni en climatización. Estos equipos relacionados por estancias y potencia eléctrica se engloban en la tabla siguiente. Como resultado de la suma de todos los equipos, la potencia instalada total en el edificio asciende a 149,35 kW. Tabla 6: Relación de otros equipos consumidores Número
Nº Estancia
estancias
Nombre
Id Despachos
Potencia
Potencia
de
Potencia
total
equipos
(kw)
equipos
estancias
(kw)
(kW)
iguales
de total
Horas
Días
de uso de uso al día
al año
5
PC+TFT
2
0,6
1,20
6,00
4
170
Admon
1
PC+TFT
3
0,6
1,80
1,80
4
170
Comedor
1
TV+DVD
1
0,07
0,07
0,07
1
30
34
PC+TFT
1
0,6
0,60
20,40
4
170
1
IMPRESORA
3
0,6
1,80
1,80
1
70
1
1
1,00
1,00
1
30
exteriores
Despachos
4
planta Despachos
4
planta Despachos
4
planta Despachos p1 y p2 Despachos p1 y p2 Servidor
1
FOTOCOPIADOR A
40
PC+TFT
1
0,6
0,60
24,00
4
170
36
PC+CRT
1
0,8
0,80
28,80
1
10
5
SERVIDOR
1
0,6
0,60
3,00
24
365
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32
Sala reuniones
1
PROYECTOR
1
0,05
0,05
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0,05
1
30
33
Apartado 3: SITUACIÓN ENERGÉTICA ACTUAL
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34
4 Situación Energética Actual Como se ha visto anteriormente la Academie Education satisface las necesidades energéticas únicamente por medio de la energía eléctrica. Únicamente existe un aporte de propano en la cocina para las hornillas.
4.1 Consumo actual de energía eléctrica El consumo eléctrico anual es DESCONOCIDO, ya que no se aportaron las facturas eléctricas correspondientes, por lo que el reparto de consumos será estimado en función de las medidas obtenidas de la instalación de un analizador de redes y de los equipos inventariados y horarios de uso. En términos de energía primaria, supuesto un rendimiento global de generación del 35% (generación en central térmica de combustión, pérdidas por transporte y distribución en las líneas eléctricas), el consumo de la Academie Education, en términos de toneladas equivalentes de petróleo, a:
103.590kWh/año* 860 kcal/kWh*107 tep/kcal* (1/0,35) 25,45 tep/año Lo que supone una emisión de toneladas de CO2 de:
25,45 tep/año * 4,936 125,64 ton CO2
4.1.1 Características del suministro eléctrico La Academie Education de Tetouan tiene contratado el suministro eléctrico en MEDIA TENSIÓN con la comercializadora AMANDIS del grupo VEOLIA, aunque como ya se indicó no se han suministrado facturas eléctricas del edificio, por lo que no se puede dar más datos del mismo.
4.1.2 Históricos de facturación eléctrica Con el fin de estimar las características de consumo de la Academie Education se han obtenido los datos de histórico de facturación con las limitaciones comentadas anteriormente. Los datos de consumo y coste final (incluidos todos los impuestos y tasas) extraídos de dicha información, se presentan en la siguiente tabla y figuras. Se usa un coste aproximado del kWh de 0,99 dirhams, incluidos todos los parámetros de facturación. Tabla 7: Costes y consumos del periodo de referencia.
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35
MES Oct_09 estimado
Energía Activa Coste total Precio kWh Total (kWh) factura(Dh) (Dh) 9.700 9.603
Nov_09 estimado
10.050
9.950
Dic_09 estimado
9.800
9.702
Ene_10 estimado
11.200
11.088
Feb_10 estimado
10.000
9.900
Mar_10 estimado
9.200
9.108
Abr_10 estimado
8.833
8.745
May_10 estimado
8.400
8.316
Jun_10 estimado
7.700
7.623
Jul_10 estimado
6.800
6.732
Ago_10 estimado
5.000
4.950
Sep_10 estimado
9.000
8.910
105.683
104.626
TOTAL
0,99
Energía Activa Total (kWh) 12.000 10.000 8.000 6.000
4.000 2.000 0
Energía Activa Total (kWh)
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36
Coste total factura(Dh) 12.000 10.000 8.000 6.000
4.000 2.000 0
Coste total factura(Dh)
En los gráficos anteriores se observa claramente los meses en los que la Academie Education está cerrada o con menos carga (Julio y Agosto) y como el consumo aumenta progresivamente a medida que va llegando el invierno alcanzando su pico más acusado en el mes de enero. A partir de Febrero el consumo comienza a disminuir ya que el periodo invernal comienza a alejarse. Se observa bastante consumo en meses de primavera ya que puede hacer calor en el centro debido a que la severidad climática de verano en Tetouan es alta y disponen de bastante potencia instalada en refrigeración.
4.1.3 Análisis
de
elementos
consumidores
y
desglose
de
consumos El inventario de todos los equipos consumidores de energía, realizado como premisa al actual informe nos permite resumir la potencia total instalada por conceptos de uso, obteniendo los siguientes valores globales y relativos en función de superficie y ocupación: Tabla 8: Ratios de potencia instalada según sistema consumidor
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37
Potencia instalada Potencia por m2 útil (W/ (kW) m2) Iluminación Climatización Otros Equipos ACS TOTAL
25,43 28,40 92,92 2,60 149,35
4,11 4,59 15,01 0,42 24,12
Desglose de Potencia Instalada (kW) ACS 2% Iluminación 17%
Climatización 19%
Otras Instalaciones 62%
ACS
Iluminación
Climatización
Otras Instalaciones
Figura 19.- Desglose por potencia instalada Se ha tomado como superficie de referencia la útil de la Academie Education, 4.808 m2. De la tabla anterior se observa un ratio de 4,59 W/m2 en potencia instalada de climatización de la cual la mayor parte corresponde a climatización en régimen de verano. Así mismo existe un bajo ratio para el ACS ya que existen pocas estancias que disponen de ACS. Como se intuye de la diferenciación anterior, para evaluar los consumos del edificio distinguimos entre equipamiento de iluminación, equipamiento de climatización, equipamiento de agua caliente sanitaria y resto de equipos (ofimática, pequeños electrodomésticos, etc.). A continuación se analizarán los consumos globales de cada uno de los sistemas presentes en el edificio objeto de estudio, para lo cual se deben tener en cuenta los ratios de funcionamiento de los diferentes tipos de sistemas a lo largo del año:
Iluminación: durante todo el año existe un consumo de iluminación poco variable, dependiente de la cantidad de días de apertura de la Academie Education del mes y la cantidad de horas de luz según la estación anual.
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38
Climatización: el consumo debido a climatización se estimará en función de las horas de funcionamiento esperadas para cada época del año y en función de la facturación de energía global del edificio. Existe consumo durante todo el año. El sistema suministra ventilación puntualmente y los encendidos y apagados dependen en su totalidad de los usuarios del edificio.
Equipos: al igual que en la iluminación, los valores de consumos de equipos se mantienen prácticamente constantes a lo largo del año, dependiendo únicamente de la cantidad de días laborables del mes. En los meses estivales se apreciará una ligera disminución de consumo debido a la bajada de utilización del equipamiento de las aulas que finalizan en Junio
y son retomados a mediados de
Octubre.
ACS: Valor muy constante, algo mayor en los meses invernales.
Teniendo en cuenta lo anterior, la energía eléctrica consumida anual se puede desglosar del siguiente modo: Tabla 9: Ratios de consumo según sistema consumidor
Consumo anual (kWh) Iluminación Climatización Otros Equipos ACS TOTAL
25.932 10.349 66.304 3.098 105.683
Consumo anual por m2 útil (kWh/m2) 4.188 1.671 10.708 500 17.068
Por último, se muestran los pesos de los distintos sistemas en el consumo global la Academie Education, de este modo se podrá en apartados posteriores priorizar sobre las medidas de mejora susceptibles de estudio sobre los sistemas consumidores.
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39
Desglose de Consumos Eléctricos ACS 3% Iluminación 25%
Otras Instalaciones 64%
Climatización 8%
ACS
Iluminación
Climatización
Otras Instalaciones
Figura 20.- Desglose de consumo eléctrico por sistemas En la Academie Education se observa un desglose de consumos equivalente al desglose de potencias visto en la Tabla 8, observando que el grueso del consumo se lo llevan “Otros Equipos”, principalmente porque existen muchos equipos ofimáticos. Como se ha visto anteriormente a la Academie Education la electricidad le supone un coste, aunque sin facturas eléctricas de referencia, de unos 104.626 Dh/año. Debido a que para ACS y para climatización se utiliza también el suministro eléctrico, el desglose de costes es semejante al de consumos, cuyas magnitudes por sistemas se presentan a continuación: Figura 21.- Desglose de coste eléctrico por sistemas (Dh/año)
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40
Desglose de Costes Eléctricos (Dh/año) ACS 3% Iluminación 24% Climatización 10%
Otras Instalaciones 63%
ACS
Iluminación
Climatización
Otras Instalaciones
4.2 Consumo actual de combustibles Como se ha señalado en el apartado anterior, casi la totalidad de consumo energético del centro es de tipo eléctrico, no utilizándose ningún combustible para la climatización, ni para el calentamiento de ACS, únicamente un pequeño gasto de propano para la cocina y que se considera en el apartado siguiente.
4.3 Resumen de consumos energéticos En la siguiente tabla se recoge un resumen de todos los consumos energéticos del edificio, así como el desglose por ratio característico, que como en anteriores casos es la superficie útil del centro (4.808 m2). Tabla 10: Tabla resumen de consumos energéticos
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41
Factura de Electricidad (Dh) 104.626,17
Factura de Combustibles
Consumo Electricidad
Factura Global
(Dh) 1.925
(Dh) 106.551,17
Consumo de Combustibles
(kWh) 105.683
(kWh) 0,00
Consumo
Consumo
Energía
Energía
Final
Primaria
(kWh) 105.683,24
(tep PCI) 26,12
DESGLOSE POR RATIO CARACTERÍSTICO Coste Coste combustibles electricidad anual (Dh)/m2 anual (Dh) /m2 21,76
Coste Total anual (Dh)/m2
Consumo electricidad anual (kWh) /m2
Consumo Combustible anual (kWh) /m2
22,16
21,98
0,00
0,40
Consumo Energía Final anual (kWh) (tep PCI/m2) /m2 21,98
0,01
(1 tep PCI= 1 tonelada equivalente de petróleo ref. al PCI del combustible= 10.000.000 kcal= 10.000 termias)
La Emisión Global es de 128,6 Toneladas de CO2 al año. Siendo el 99% debidas a consumos eléctricos.
4.4 Impacto ambiental asociado al consumo de energía Para calcular las cargas contaminantes de las emisiones atmosféricas se utilizarán los siguientes factores, expresados en kg/tep de combustible empleado: Tabla 11: Factores de conversión de partículas contaminantes kg/tep
Tipo de combustible
NO
SOx
HC
como
como
como CO
Part.
NO2
SO2
1.1. C.Termoeléctrica
15,00
28,00
0,40
0,15
180,00
4.936,00
2. FUEL-OIL
9,00
19,40
0,26
0,30
2,70
3.238,00
3. PROPANO
3,00
0,00
0,01
1,00
0,30
2.700,00
3. GASOLEO
75,20
3,90
16,05
2,11
0,90
3.120,00
4. GAS NATURAL
3,00
0,00
0,001
1,00
0,30
2.100,00
1. CARBON
(1)
CO2
CH4
(1)
PCS= 6.000 kcal/kg
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42
Fuente: las emisiones para evaluar la energía producida en una C.T y para el fuel-oil corresponden a Perkins, H.C.:Air Pollution, Mc Graw-Hill, 1.974, Handbook of environmental control, Vol. I, Air Pollution. Tabla 12: Tabla resumen de emisiones atmosféricas de la Academie Education EMISIÓN DE CONTAMINANTES EN LA SITUACIÓN ACTUAL ASOCIADA AL USO DE: EMISIÓN PROPANO
GASÓLEO
ELECTRICIDAD TOTAL
tep pci
tep PCI
tep PCI de EP
(Electr. Y En.Prim.)
NO como NO2 (kg)
0,45
0,00
382
382
SOx como SO2 (kg)
0,00
0,00
713
713
CO (kg)
0,00
0,00
10
10
HC como CH4 (kg)
0,15
0,00
4
4
Partículas (kg)
0,04
0,00
4.582
4.582
CO2 (kg)
402,59
0,00
125.639
126.041
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43
Apartado 5: DESCRIPCIÓN INSTALACIÓN DE ILUMINACIÓN INTERIOR
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44
6 Descripción Instalación de Iluminación A continuación se presentan tablas resúmenes de iluminación y gráficos porcentuales de tipología de lámparas, con el fin de desglosar de un modo ordenado qué tipo de tecnologías están siendo utilizadas y cuál es su peso ponderado en unidades y consumos totales.
6.1 Iluminación natural La luz natural que penetra a través de las ventanas puede crear una variación agradable en el alumbrado y facilitar un modelado y una distribución de luminancias específicas en el interior. Todo ello contribuye a un sentimiento general de satisfacción visual experimentada por los usuarios del edificio, siempre y cuando no exista deslumbramiento por parte del sol. Este deslumbramiento puede evitarse mediante la instalación de persianas, rejillas o mamparas, o elevando el nivel del alumbrado eléctrico en la zona adyacente a la luz natural con objeto de compensar la alta luminancia de las ventanas. En la mayoría de los pasillos de las instalaciones de un edificio, puede aprovecharse la luz natural hasta una distancia de 4 m desde las ventanas y durante la mayor parte del año, pudiendo reducir el flujo de las luminarias instaladas sobre las mesas que ocupan esta posición cercana a las ventanas. La luz natural puede aportar incrementos en la eficiencia del sistema de iluminación combinado con sistemas automáticos de regulación de luz artificial. Los sistemas basados en el control de la luz natural que penetra en un local, por medio de fotocélulas, constituyen otro método para el ahorro energético. La instalación de iluminación en la mayoría de los espacios del edificio tienen un aporte de luz natural. Se ha observado que la iluminación permanece encendida durante todo el día a pesar, de que con la luz natural es suficiente para desarrollar las actividades normalmente. Al no contar con algún sistema que permita aprovechar esta iluminación gratuita, se produce un consumo innecesario. Como método de ahorro energético se propone la instalación de fotocélulas en las luminarias que cuenten con iluminación natural (en combinación con los balastos electrónicos regulables) que hagan variar el flujo luminoso emitido por las lámparas en función de la variación de la luz natural. El tipo de fotocélulas seleccionado se instala en la lámpara con un clip especial, sin la necesidad de cableado adicional.
6.2 Inventario de iluminación A continuación se detalla en dos tablas el inventario de luminarias, indicando su ubicación y tipología. En la primera tabla se indican exclusivamente las interiores y en la segunda las exteriores: A continuación se detalla el inventario de luminarias, indicando su ubicación y tipología:
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45
Tabla 13: Inventario luminarias Númer o Nombre de la Tipo estancia
de Número de Tipo
luminaria
luminarias
de
de lámpar
lámparas
as por Lumin aria
SALON REUNIONES
rejilla 16
deflectora
+Reactancia Electromagnétic
aplique
FONDO
pared
las
lámpara s W
Potencia consum Total
o
anual
Estancia
sin
s (W)
balasto
consumo anual con balasto
2
36
1152
80,64
104,832
1
26
156
4,68
4,68
2
26
1404
42,12
42,12
2
36
72
36
46,8
1
60
60
1,8
1,8
2
36
216
64,8
84,24
2
36
360
108
140,4
1
50
100
3
3
a Bajo
ESCALERAS
de
Fluorescente
empotrada con
Potencia
de
2
consumo
integrada
+
Balasto Electrónico
PASILLO ZONA ANTIGUA
DESPACHO
pantalla
9
traslucida
consumo
integrada
+
Balasto Electrónico Fluorescente
empotrada
ANTIGUO IZQ con BAJO
Bajo
empotrada
rejilla 1
deflectora
+Reactancia Electromagnétic a
ARCHIVO ANTIGUO
colgada
1
Incandescente
BAJA DESPACHO
ANTIGUO IZQ con BAJO
Fluorescente
empotrada rejilla 3
deflectora
Fluorescente
DESPACHOS
empotrar(a
EXTERIOR
ras
de
1
techo) COMEDOR
foco
Electromagnétic a
sin
ENTRADA
+Reactancia
+Reactancia Electromagnétic a
2
Halógena
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46
Bajo ENTRADA COMEDOR
empotrada
2
consumo
no integrada + Balasto
1
22
44
1,32
1,32
1
22
154
562,1
562,1
1
22
220
803
803
1
22
264
89,76
89,76
1
22
396
134,64
134,64
1
22
396
134,64
134,64
2
36
72
61,2
79,56
1
22
44
22,44
22,44
2
26
156
79,56
79,56
1
125
125
42,5
48,875
Electrónico Bajo EXTERIORES TRASERO
farol
7
consumo
no integrada + Balasto Electrónico Bajo
EXTERIORES DELANTERO
farol
10
consumo
no integrada + Balasto Electrónico Bajo
COMEDOR
empotrada
12
consumo
no integrada + Balasto Electrónico Bajo
COMEDOR
empotrada
18
consumo
no integrada + Balasto Electrónico Bajo
COMEDOR
empotrada
18
consumo
no integrada + Balasto Electrónico
sin COCINA
Fluorescente
empotrar(a ras
de
1
techo)
+Reactancia Electromagnétic a Bajo
COCINA
empotrada
2
consumo
no integrada + Balasto Electrónico Bajo
empotrada COCINA
pantalla
3
traslucida COCINA
colgada
consumo
no integrada + Balasto Electrónico
1
Vapor mercurio
de
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47
Fluorescente
empotrada MEZQUITA
pantalla
1
traslucida
+Reactancia Electromagnétic
S
empotrada
18
72
24,48
31,824
1
22
1408
84,48
84,48
1
22
748
44,88
44,88
2
26
624
87,36
87,36
2
26
1664
232,96
232,96
2
26
416
58,24
58,24
2
26
416
87,36
87,36
2
26
728
65,52
65,52
1
22
396
11,88
11,88
1
22
264
7,92
7,92
a Bajo
HABITACIONE
4
2
consumo
integrada
+
Balasto Electrónico Bajo
PASILLOS ENTRE HAB
empotrada
17
consumo
integrada
+
Balasto Electrónico
DESPACHOS ANTIGUO
Bajo
empotrada pantalla
6
traslucida
DESPACHOS ANTIGUO
16
ANTIGUO
4
ANTIGUO
2
ANTIGUO
7
NUEVO
IZQ empotrada pantalla
Balasto consumo
integrada
+
Balasto consumo
integrada
+
Balasto Bajo
6
traslucida PASILLO
+
Electrónico
empotrada pantalla
integrada
Bajo
traslucida
HALL NUEVO
consumo
Electrónico
empotrada pantalla
Balasto
Bajo
traslucida
PASILO
+
Electrónico
empotrada pantalla
integrada
Bajo
traslucida
DESPACHOS
consumo
Electrónico
empotrada pantalla
+
Balasto Bajo
traslucida
DESPACHOS
integrada Electrónico
empotrada pantalla
consumo
consumo
integrada
+
Balasto Electrónico
3
Bajo
consumo
integrada
+
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48
traslucida
Balasto Electrónico
DESPACHOS
con
NUEVA
rejilla 4
deflectora
con
NUEVA
rejilla 1
NUEVA
rejilla 2
deflectora
ASEOS NUEVA
colgada
eactancia Electromagnétic
+Reactancia Electromagnétic
+Reactancia Electromagnétic
empotrada
ANTIGUO
103,68
2
36
1512
771,12
1002,456
2
36
2592
155,52
202,176
2
36
1440
734,4
954,72
1
60
480
81,6
81,6
1
22
5610
20476,5
20476,5
2
36
504
15,12
15,12
1
100
300
300
300
a 1
Incandescente Bajo
ASEOS
103,68
Fluorescente
rejilla 2
PLANTA
864
a
empotrada 4 con
36
Fluorescente
deflectora
DESPACHOS
2
a
empotrada con
Electromagnétic Fluorescente+R
deflectora
DESPACHOS
+Reactancia a
empotrada
DESPACHOS
NUEVA
Fluorescente
empotrada
17
consumo
integrada
+
Balasto Electrónico
PASILLO PLANTA
EXTERIORES
4
Fluorescente
empotrada con
rejilla 7
deflectora foco
+Reactancia Electromagnétic a
3
Halogenuro
Según la tabla anterior, se ha calculado un total de 25,43 kW instalados en iluminación de un total de 700 luminarias localizadas en 157 estancias. El consumo eléctrico total del edificio en iluminación se ha estimado teniendo en cuenta un número de días de uso de la estancia, siempre no superando el número de días lectivos que es de 170 y algo mayor para dependencias con uso administrativo, y el número de horas aproximado de uso al día las cuales han sido consultadas al personal acompañante en la fase de inventariado. Todas estas horas de uso junto con la potencia instalada en la estancia dan lugar a una estimación de la energía consumida la cual se ha corregido
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49
respecto a las iniciales estimadas de inventario tras realizar la medida con el analizador de redes instalado durante la visita. Este consumo estimado asciende a 25.932 kWh al año. El reparto por tipo de luminaria se puede ver en el siguiente gráfico:
Distribución de Lámparas
15,8%
0,1%
0,3%
0,4% 1,2% 9,2%
0,8%
13,5%
58,7% Incandescente
Bajo consumo integrada + Balasto Electrónico 1x26
Bajo consumo integrada + Balasto Electrónico 2x26
Bajo consumo integrada + Balasto Electrónico 1x22
Fluorescente+Reactancia Electromagnética 2x36
Fluorescente+Reactancia Electromagnética 4x18
Halógena 50 W
Vapor de mercurio
Halogenuro 100 W
Como parámetro representativo de cualquier instalación de alumbrado se ha procedido a calcular el ratio energético correspondiente a potencia instalada en iluminación por metro cuadrado de superficie a iluminar. Siendo la superficie total del establecimiento de 4.808 metros cuadrados aproximadamente, el ratio potencia y superficie asciende a 4,11 W/m2. Se observa que la inmensa mayoría de las lámparas, en torno a 48%, son de tipo tubos fluorescentes con balasto electromagnético.
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50
Figura 23.- Aplique de techo con lámpara incandescente de 60 W Figura 22.- Luminaria exterior tipo farol sobre columna de obra con lámpara de bajo consumo de 22 W
Figura 24.- Luminaria empotrada sin pantalla con 2 fluorescentes de 36 w, uno de ellos defectuoso
Figura 25.- Proyectores o focos exteriores con lámpara de halogenuro metálico de 100 W
Figura 26: Luminaria sin empotrar y lámparas de bajo
Figura 27: Luminaria colgada de vapor de mercurio de
consumo de 26 y 22 W en la cocina
125 W en la cocina
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51
Figura 28: Luminaria empotrada con rejilla reflectora y 2
Figura 29: Luminaria circular empotrada con carcasa
lámparas fluorescentes de 36 W
translúcida y 2 lámparas de bajo consumo de 26 W
Figura 30: Luminaria no integradas con lámpara de bajo
Figura 31: Luminaria empotrada con rejillas reflectoras y
consumo de 26 W en la residencia
2 fluorescentes de 40 W y 2 de 36 W (sin uso)
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52
Figura 32: Luminaria empotrada con carcasa y lámpara halógena de 50 W en los aseos
Figura 33: Luminarias circulares empotradas con carcasa translúcida y 2 lámparas de bajo consumo de 26 W
6.3 Eficiencia energética de las instalaciones de iluminación Durante las visitas de trabajo de campo al edificio de la Academie Education de Tetouan, se han realizado mediciones de niveles de iluminación en las distintas dependencias, obteniendo valores de iluminancia media horizontal mantenida, Em(lux). Estos valores, utilizados para calcular el factor de eficiencia de la iluminación, son los tomados en las estancias con la iluminación que se suele tener de forma cotidiana. El nivel de iluminación se midió en varios puntos de una representación de las estancias de la Academie Education a la altura de la mesa de trabajo en aulas y zonas administrativas y a 1,5 m en zonas de paso como es el caso de pasillos. En cada una de las estancias se tomas varios valores, siendo Em(lux) un valor medio de los mismos. Para medir el nivel de iluminación se ha utilizado un luxómetro portátil de la marca YEW Type 3281 (de Yokogawa) que permite medir niveles de iluminación de 0 a 3.000 lux. Según el Código Técnico de Edificación de España que usaremos como referencia al no tener un homólogo marroquí, la eficiencia energética de una instalación de iluminación, de una zona, se determinará mediante el valor de eficiencia energética de la instalación VEEI (W/m2) por cada 100 lux mediante la expresión VEEI=(P.100)/(S.Em), donde:
P: potencia total instalada en lámparas más los equipos auxiliares (W)
S: la superficie iluminada (m2)
Em: iluminancia media horizontal mantenida, (lux).
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53
En la siguiente tabla se analizan los valores medidos por zonas (Em), se calculan los valores de VEEI y se comparan con los valores normativos de VEEI límite establecidos en la tabla 2.1. de la sección HE3 del Código Técnico de Edificación Español. Todos los espacios del edificio medidos (aulas, despachos) son espacios de no representación, Zonas de no representación o espacios en los que el criterio de diseño, la imagen o el estado anímico que se quiere transmitir al usuario con la iluminación, queda relegado a un segundo plano frente a otros criterios como el nivel de iluminación, el confort visual, la seguridad y la eficiencia energética. Tabla 14: Análisis eficiencia iluminación
EFICIENCIA DE ILUMINACIÓN
Em (lux)
P/S
VEEI
(W/m2)
(W/m2)
VEEI
DIFERENCIA
limite
EN 2
(W/m )
(W/m )
DESPACHO OESTE ADMINISTRACION
325
32,50
8,86
4
4,86
DESPACHO EXTERIOR IZQUIERDA
355
118,33
6,76
4
2,76
DESPACHO EXTERIOR DERECHA
156
52,00
15,38
4
11,38
COCINA
570
22,80
1,54
3,5
-1,96
DESPACHO PEQUEÑO P1 ANTIGUA
105
10,50
29,71
4
25,71
DESPACHO GRANDE P1 ANTIGUA
140
7,00
29,71
4
25,71
1114
180,00
0,75
4
-3,25
PASILLO NUEVA DERECHA
540
15,43
3,26
3,5
-0,24
DESPACHO NORESTE DERECHA
325
12,50
3,41
4
-0,59
DESPACHO NORESTE IZQUIERDA
248
24,80
5,81
4
1,81
DESPACHO NORESTE IZQUIERDA
220
44,00
6,55
4
2,55
DESPACHO SUROESTE DERECHA
460
92,00
3,13
4
-0,87
DESPACHO SUROESTE DERECHA
250
50,00
5,76
4
1,76
DESPACHO SUROESTE IZQUIERDA
250
25,00
5,76
4
1,76
DESPACHO PLANTA 4 NUEVA
980
163,33
2,45
4
-1,55
Promedio
403
56,68
8,59
DESPACHO
LATERAL
IZQUIERDO
NUEVA
P1
VEEI 2
4,66
Como se puede observar el cálculo se ha hecho en base a la potencia media instalada en la Academie Education por superficie útil W/m2 en cada estancia. Debido a que no se han medido la totalidad de las estancias el valor más representativo es el VEEI promedio calculado el cual está por debajo del VEEI límite, en torno a 4,66 sobre 4. Esto se puede deber a la existencia, cosa que se ha detectado en la fase de inventario, de que la mayoría de las luminarias disponen de rejillas reflectoras que difuminan la luz de forma muy eficiente como las indicadas en la Figura 25.
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54
La columna DIFERENCIA EN VEEI indica el estado actual de los valores VEEI respecto de los valores VEEI límite. Valores de eficiencia ajustados al límite cumplirían normativa y mantendrían buenas condiciones de confort. Valores negativos indican una eficiencia de la instalación por debajo del límite.
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55
Apartado 6: MEDIDAS DE AHORRO ENERGÉTICO EN CLIMATIZACIÓN Y ACS
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56
7 Mejora en los sistemas de climatización 7.1 Introducción El consumo debido a climatización de la Academie Education de Tetouan asciende a 10.349 kWh/año, lo que supone un peso del 8% del consumo total del edificio. Según indican los responsables la Academie Education el acondicionamiento se realiza de manera suficiente en todas las zonas. Esto es debido a la alta potencia instalada en climatización principalmente en régimen de invierno y a que toda esta capacidad calorífica se apoya en el consumo eléctrico. 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 dos 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, orientación del edificio y posible inclusión de elementos de protección.
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.
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 así 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. Una vez que está construido es difícil acometer medidas de fácil aplicación, tan sólo abordables a nivel práctico en medidas sobre cerramientos semitransparentes.
Clima: El clima local, influye en el consumo del sistema de climatización. Éste 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 esté situado el edificio.
El objeto de este apartado es actuar sobre el rendimiento medio del sistema para, de este modo, obtener reducciones de consumo sin influir sobre la demanda térmica del edificio. Auditoría Energética Academie de Education et Formacion Tanger-Tetouan
57
7.2 Mejoras en los equipos de climatización. Sustitución por
sistemas de climatización más eficientes. Tal y como se puede constatar en la “Tabla 4: Equipos de Climatización” en la Academie Education hay instalados 16 equipos autónomos los cuales se han instalado recientemente y tienen una clasificación energética aceptable. Es debido a estas circunstancias que no se proponga su sustitución por otros más eficientes ya que estos son clase A y con tecnología Inverter. Por otro lado se ve que existe una gran potencia instalada en sistemas basados en efecto Joule, el cual es mucho menos eficiente que otros sistemas. Se estima según los equipos de calefacción por resistencia (radiadores de aceite térmico) inventariados que el sistema por efecto joule calefacta en torno a 6 estancias. Como se ha mencionado anteriormente se estima un consumo eléctrico en climatización de 8.506 kWh de los cuales 4.858 corresponden a equipos por efecto Joule, lo que supone un coste energético anual de aproximadamente 4.809,4 Dh/año cogiendo como precio del kWh 0,99 Dh. Se estima que las 6 estancias con efecto joule pueden ser climatizadas mediante 6 equipos autónomos de expansión directa con potencia eléctrica de 0,77 kW/unidad. Por tanto se tendrían 4,62 kW eléctricos instalados. De esta potencia eléctrica se obtiene para equipos con EER= 3,3 y COP=3,6 (clasificación energética A o mayor) una potencia frigorífica de 15,3 kW y una potencia calorífica de 16,6 kW. Esta potencia de 16,6 kW en calor será la que se utilice para calcular tanto el ahorro obtenido respecto al sistema por efecto Joule como el correspondiente PRS. Si se divide la energía consumida por efecto Joule por la anterior potencia calorífica se obtiene el número de horas al año que se tendrían que conectar los equipos para igualar las condiciones con el sistema sustituido, por tanto se tiene: Energía Joule / Pot. Calorífica = 4.858 kWh/ 16,6 kW = 293 horas /año Estas 293 horas de funcionamiento al año multiplicadas por la potencia eléctrica de los equipos que es de 4,62 kW dan lugar a la potencia consumida con los equipos sustitutos que es de: 293 horas * 4,62 kW= 1.353,7 kWh año
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58
A un coste del kWh de 0,99 Dh se obtiene un gasto económico de 1.340 Dh/año para los nuevos equipos. Con los antiguos equipos se obtenía un gasto de 4.809 Dh por lo que se ahorran 4.809 – 1.340 = 3.469 Dh/año Si estimamos 6.000 Dh de coste de cada uno de los equipos obtenemos para las 6 estancias una inversión de 36.000 Dh. Por tanto se obtiene un PRS de 10,37 años: D .
D a o
= 10,37 años
Se observa que el periodo de retorno obtenido es algo elevado, principalmente por la severidad climática de la zona que hace que los equipos tengan poco uso, e incluir en la nueva situación equipos con refrigeración puede incrementar incluso el consumo del edificio. No obstante, hay que tener en cuenta algunas ventajas de este sistema respecto del anterior:
Mayor zonificación, lo que repercute en que el consumo decaiga ya que los equipos consumirán sólo cuando se utiliza la estancia.
Mayor capacidad de control y regulación.
El sistema cumple las exigencias actuales en calefacción y suprime el problema de confort térmico en meses de verano que los responsables del centro transmitieron al personal en la fase de inventario.
Además esta sustitución supone unas ventajas en reducción de emisiones de toneladas de CO 2, ya que el ahorro energético estimado con esta sustitución de equipos por efecto Joule a equipos autónomos con bomba de calor por expansión directa asciende a 4.858 kWh – 1.354 kWh = 3.504 kWh/año lo que conlleva a 1,61 toneladas de CO2/año. Vemos todos estos resultados en una tabla resumen:
AHORRO
AHORRO
ENERGÍA
ECONÓMICO
(KWh/año)
(Dh/año)
3.504
3.469
COSTE INVERSIÓN (Dh)
36.000
PERIODO
DE REDUCCIÓN
RETORNO
EMISIONES CO2
(años)
(ton/año)
10.37
1,61
Se plantean dos nuevos escenarios posibles con el precio de la electricidad “al alza”. En concreto con aumentos del 15% y del 25%.
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59
AHORRO
AHORRO
ENERGÍA
ECONÓMICO
(KWh/año)
(Dh/año)
AUMENTO DEL 15%
3.504
3.989
36.000
9,02
AUMENTO DEL 25%
3.504
4.336
36.000
8,3
ESCENARIOS
COSTE INVERSIÓN (Dh)
PERIODO DE RETORNO (años)
Como vemos, con las posibles subidas del coste eléctrico ésta medida será cada vez más rentable económicamente.
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60
Apartado 7: MEDIDAS DE AHORRO ENERGÉTICO EN ILUMINACIÓN
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61
8 Medidas de ahorro energético en iluminación 8.1 Introducción Tal y como se ha visto en apartados anteriores en la Academie Education existen instalados varios sistemas para iluminación los cuales se encuentran resumidos en la Tabla 15: Inventario luminarias y la cual se vuelve a mostrar de forma más esquemática ya que sobre esta se trabajará para proponer medidas de ahorro energético.
Tipo Lámpara
Número Lámparas
Incandescente
9
Bajo consumo integrada + Balasto Electrónico 1x26
6
Bajo consumo integrada + Balasto Electrónico 2x26
104
Bajo consumo integrada + Balasto Electrónico 1x22
452
Fluorescente+Reactancia Electromagnética 2x36
122
Fluorescente+Reactancia Electromagnética 4x18
1
Halógena 50 W
2
Vapor de mercurio
71
Halogenuro 100 W
3
Una vez analizado los tipos de lámparas existentes se describen a continuación las actuaciones para mejorar la eficiencia energética en iluminación.
8.2 Medida de ahorro 1: Instalación de balastos electrónicos
en lámparas fluorescentes. 8.2.1 Explicación de la medida de ahorro Consiste en sustituir los equipos de encendido y los estabilizadores de las lámparas fluorescentes actualmente electromagnéticos por balastos electrónicos.
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62
La lámpara fluorescente es una lámpara de descarga en vapor de mercurio de baja presión, en la cual la luz se produce predominantemente mediante polvos fluorescentes activados por la energía ultravioleta de la descarga. La lámpara, generalmente con ampolla de forma tubular larga con un electrodo sellado en cada terminal, contiene vapor de mercurio a baja presión con una pequeña cantidad de gas inerte para el arranque y la regulación del arco. La superficie interna de la ampolla está cubierta por una sustancia luminiscente (polvo fluorescente o fósforo) cuya composición determina la cantidad de luz emitida y la temperatura de color de la lámpara. Hoy en día es posible disponer de equipos electrónicos capaces de encender las lámparas fluorescentes y de regular el flujo luminoso que emiten obteniendo ahorros energéticos superiores al 25%. Estos equipos son los denominados balastos electrónicos o reactancias electrónicas y se fundamentan en la propiedad contrastada de que la eficacia luminosa (lumen/W) de las lámparas fluorescentes aumenta a frecuencias superiores a 30 kHz. A continuación se inserta una ficha técnica de las características de este tipo de equipos.
Figura 34: Características balasto electrónico
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63
8.2.2 Ventajas de la utilización del balasto electrónico. El balasto electrónico es un equipo electrónico auxiliar ligero y manejable que ofrece las siguientes ventajas: ENCENDIDO: Con estos balastos, que utilizan el encendido con precaldeo, se aumenta la vida útil del tubo en un 50%, pasando de las 12.000 horas que se dan como vida estándar de los tubos tri-fosfóricos de nueva generación a 18.000 horas. PARPADEOS Y EFECTO ESTROBOSCOPICO: Por un lado se consigue eliminar el parpadeo típico de los tubos fluorescentes y por otro el efecto estroboscópico queda totalmente fuera de la percepción humana. REGULACIÓN: Es posible regular entre el 3 y el 100% del flujo nominal. Esto se puede realizar de varias formas: manualmente, automáticamente mediante célula fotoeléctrica y mediante infrarrojos. VIDA DE LOS TUBOS: Estos balastos son particularmente aconsejables en lugares donde el alumbrado vaya a ser encendido y apagado con cierta frecuencia, ya que la vida de estos tubos es bastante mayor. FLUJO LUMINOSO ÚTIL: El flujo luminoso se mantendrá constante a los largo de toda la vida de los tubos. DESCONEXIÓN AUTOMÁTICA: Se incorpora un circuito que desconecta los balastos cuando los tubos no arrancan al cabo de algunos intentos. Con ello se evita el parpadeo existente al final de la vida útil del equipo. REDUCCIÓN DEL CONSUMO: Todos los balastos de alta frecuencia reducen en un alto porcentaje el consumo de electricidad. Dicho porcentaje varía entre el 22% en tubos de 18 W sin regulación y el 70% cuando se le añade regulación de flujo. FACTOR DE POTENCIA: Los balastos de alta frecuencia tienen un factor de potencia muy parecido a la unidad, por lo que no habrá consumo de energía reactiva. Encendido automático sin necesidad de cebador ni condensador de compensación. Debido a la baja aportación térmica que presentan, permiten disminuir las necesidades en aire acondicionado.
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64
8.2.3 Estimación del ahorro energético y económico Se han inventariado un total de 123 luminarias que tienen equipos electromagnéticos, el consumo de las actuales lámparas fluorescentes (un total de 248) se ve incrementado por la existencia de la reactancia electromagnética, que puede evaluarse en un 30% del total de la potencia de la lámpara. Para evaluar el coste de la energía eléctrica se utilizará el precio medio del kWh para este edificio, el cual ha sido empleado ya anteriormente y que es igual a 0,99 Dh/kWh. Para el cálculo de la inversión se han tomado los siguientes costes de equipos, del catálogo de Osram, que van en función del número de luminarias a las que alimentan: Tabla 16: Precios balastos electrónicos. UNIDADES
PRECIO
EMBALAJE
(DH)
1 x L18 W
20
159
1 x L30 W
20
159
1 x L36 W
20
159
1 x L58 W
20
159
2 x L18 W
20
177
2 x L36 W
20
177
2 x L58 W
20
177
3-4 x L18 W
20
227
3 x L36 W
20
255
TIPO DE LÁMPARA
Las 123 luminarias instaladas en la Academie Education dan lugar a un consumo incluido el consumo del balasto electromagnético de 2.801 kWh/año en fluorescencia. La sustitución de los equipos electromagnéticos a equipos electrónicos supone un descenso en el consumo a 1.961 kWh lo que conlleva un ahorro energético respecto al anterior de un 30% sumando en total 840 kWh ahorrados. Este ahorro energético conlleva un ahorro económico de 840 kWh * 0,99 Dh/kWh = 832 Dh/año Por otro lado se tiene una inversión para 123 luminarias de 26.322 Dh. Con esta inversión se obtiene un periodo de retorno para un ahorro económico de 832 Dh/año de 31,7 años.
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65
Vemos todos estos resultados en una tabla resumen:
AHORRO
AHORRO
ENERGÍA
ECONÓMICO
(KWh/año)
(Dh/año)
840
832
COSTE INVERSIÓN (Dh)
26.322
PERIODO
DE REDUCCIÓN
RETORNO
EMISIONES CO2
(años)
(ton/año)
31,7
0,38
Se plantean dos nuevos escenarios posibles con el precio de la electricidad “al alza”. En concreto con aumentos del 15% y del 25%.
AHORRO
AHORRO
ENERGÍA
ECONÓMICO
(KWh/año)
(Dh/año)
AUMENTO DEL 15%
840
966
26.322
27,2
AUMENTO DEL 25%
840
1.050
26.322
25,1
ESCENARIOS
COSTE INVERSIÓN (Dh)
PERIODO DE RETORNO (años)
Como vemos, aún con las posibles subidas del coste eléctrico ésta medida no es rentable económicamente. Como se ve la inversión tiene un periodo de retorno demasiado alto por el poco uso que tiene la iluminación, ya que casi todas las estancias de la Academie Education cuentan con buena aportación de luz natural, por lo que no se propone su implantación.
8.3 Medida
de
ahorro
2:
Sustitución
de
lámparas
incandescentes por lámparas de bajo consumo. 8.3.1 Explicación de la medida de ahorro Las lámparas fluorescentes compactas, también llamadas de bajo consumo, generan luz por medio de una descarga en atmósfera de vapor de mercurio a baja presión. La elección del tipo de fluorescente permite
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66
tener distintas temperaturas de color y diferentes índices de reproducción cromática, ampliando el espacio de toma de decisión de luminarias. Entre las ventajas prácticas de este tipo de lámparas con respecto a las incandescentes se señalan las siguientes:
Consumen en torno a un 20% del consumo medio de una lámpara incandescente estándar, lo que su pone un ahorro del 80%.
Presentan los mismos casquillos que las lámparas incandescentes (tipo E27), por lo que no existe ningún coste de adaptación.
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 6 reposiciones de lámparas incandescentes estándar.
Las equivalencias más comunes en análisis de sustitución son las siguientes: Tabla 17: Equivalencia de potencias entre incandescente y lámparas y coste.
POTENCIA INCANDESCENTE (W)
POTENCIA BAJO CONSUMO (W)
INVERSIÓN (Dh)
40
8
25
60
12
25
100
20
25
8.3.2 Estimación del ahorro energético y económico La Academie Education cuenta con un total de 9 luminarias con otras tantas bombillas de tipo incandescentes de 60 W, las cuales se proponen sustituir por lámparas fluorescentes compactas CFL de menor potencia 12 W que proporcionan la misma luminosidad. Esta disminución de la potencia asciende a un 20 %, porcentaje que se traslada directamente al consumo total de este tipo de luminarias que es de 83,4 kWh. Por tanto se consumirá 83,4 kWh * 0,20 = 16,7 kWh menos que a un precio de 0,99 Dh se obtienen unos ahorros económicos de 16,51 Dh/año El coste de sustitución se ha estimado en 9 * 25 Dh = 225 Dh. Con estos datos se obtiene un PRS de 13,6 años.
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67
Se observa que se obtiene un periodo de retorno total muy elevado, ya que la mayoría de las lámparas están en zonas de uso puntual, como aseos y pasillos y su uso es muy reducido. Se recomienda que se haga la sustitución en aquellas estancias cuya iluminación tenga un mayor uso, ya que de esta manera el periodo se reduce considerablemente y que conforme lleguen al final de su vida útil se instalen ya directamente de bajo consumo. Vemos todos estos resultados en una tabla resumen:
AHORRO
AHORRO
ENERGÍA
ECONÓMICO
(KWh/año)
(Dh/año)
16,7
16,51
COSTE INVERSIÓN (Dh)
225
PERIODO
DE REDUCCIÓN
RETORNO
EMISIONES CO2
(años)
(ton/año)
13,6
0,008
Se plantean dos nuevos escenarios posibles con el precio de la electricidad “al alza”. En concreto con aumentos del 15% y del 25%.
AHORRO
AHORRO
ENERGÍA
ECONÓMICO
(KWh/año)
(Dh/año)
AUMENTO DEL 15%
16,7
19
225
11,8
AUMENTO DEL 25%
16,7
20,9
225
10,8
ESCENARIOS
COSTE INVERSIÓN (Dh)
PERIODO DE RETORNO (años)
Como vemos, aún con las posibles subidas del coste eléctrico ésta medida no es rentable económicamente.
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68
8.4 Medida de ahorro 3: instalación de detectores de
presencia en pasillos y zonas de tránsito 8.4.1 Explicación de la medida de ahorro La solución inmediata a este problema, y de coste nulo, es concienciar a las personas que usan los aseos de que apaguen la luz cuando no es necesaria. Aún así, la forma de asegurarse de que la luz sólo permanece encendida cuando se necesita es mediante la instalación de detectores de presencia, con lo que se espera ahorrar energía al disminuir el consumo eléctrico por el menor tiempo de encendido de las luminarias. El encendido y apagado del alumbrado en pasillos principales, hall de entrada y zonas de tránsito continuo de personas se realiza directamente desde los cuadros eléctricos, mediante los interruptores magnetotérmicos. El resto de estancias disponen de interruptores manuales, como son los aseos, despachos, talleres, y algunos vestíbulos. Resaltar que estos detectores son incompatibles con las luminarias fluorescentes con balasto electromagnético ya que aumentan el número de encendido de las mismas que es cuando más consumen. Esa incompatibilidad se produce también en algunos tipos de luminarias fluorescentes compactas, por lo que si se decide su instalación habrá que tener en cuenta estos aspectos. Se aconseja instalar detectores con sensor de iluminación con los cuales las luces se encienden dependiendo del nivel crepuscular que se especifique ya sea por parámetros o por posición de un potenciómetro. A continuación se inserta una imagen de uno de estos sensores en la que se puede ver la regulación crepuscular y la regulación de tiempo de encendido.
Figura 35: sensor presencia condicionado a nivel crepuscular ajustable
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69
8.4.2 Estimación del ahorro energético y económico La inversión requerida de adquisición de un detector de presencia con sensor de luminosidad sería de 52, 5 € = 601 Dh. Se proyecta instalar detectores en las zonas con poco o nulo acceso a la luz natural, de esta manera se instalarán 4 detectores por pasillo a controlar, y 1 por cada hall o acceso a escaleras. Se plantea también introducirlos en los aseos y mezquita. La instalación de estos detectores lleva a una inversión total de 26.444 Dh. Son zonas con una ocupación muy intermitente por lo que el ajuste del tiempo real de ocupación con el real de encendido puede suponer ahorros superiores al 60% (fuente: Guía Técnica de Eficiencia Energética en Iluminación. Centros docentes, IDAE, CEI). El ahorro energético obtenido, como se ha mencionado, podría llegar a alcanzar el 60%, para nuestros cálculos se va a tomar la cifra de 50% debido a que existe bastante tránsito en estas zonas. En la siguiente tabla se indican las estancias en las que se plantea la instalación de estos detectores, resultando rentable únicamente en los pasillos del patio de profesores y en el hall de la biblioteca. Tabla 18: Estudio económico instalación de detectores
Estancia
Consumo
Ahorro kWh/Anual
Ahorro Económico (Dh)
Inversión (Dh)
PRS (Años)
ESCALERAS FONDO
4,68
2,34
2,32
1.803
778,30
PASILLO ZONA ANTIGUA
42,12
21,06
20,85
1.803
86,48
PASILLOS ENTRE HAB
44,88
22,44
22,22
1.202
54,11
PASILO ANTIGUO
65,52
32,76
32,43
1.202
37,06
HALL NUEVO
11,88
5,94
5,88
1.803
306,60
PASILLO IZQ NUEVO
7,92
3,96
3,92
2.404
613,20
ASEOS ANTIGUO
953,70
476,85
472,08
9.015
19,10
ENTRADA COMEDOR
1,32
0,66
0,65
601
919,80
MEZQUITA
31,82
15,91
15,75
601
38,15
PASILLO 4 PLANTA
19,66
9,83
9,73
601
61,77
ENTRADA COMEDOR
3,00
1,50
1,49
601
404,71
ASEOS NUEVA
81,60
40,80
40,39
4.808
119,03
TOTAL
1.268,10
634,05
627,71
26.444,00
42,1
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70
El periodo simple de amortización de toda la inversión es de 42,1 años, inadmisible y por tanto no se aconseja.
8.5 Medidas de ahorro en alumbrado exterior Como no se pudo ver ni medir el cuadro de mando de alumbrado exterior, y los datos que tenemos son los que nos dieron los responsables del centro, se intentará dar una visión genérica de las posibles medidas que se podrían adoptar. Debido a que la iluminación exterior se realiza con lámparas fluorescentes compactas (comúnmente llamadas de bajo consumo o de luz blanca), no se puede proponer mejoras en las luminarias ya que estás son de por sí eficientes.
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Apartado 8: MEDIDAS DE AHORRO ENERGÉTICO POR CARÁCTERÍSTICAS CONSTRUCTIVAS
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9 Ahorro Energético por características constructivas. 9.1 Introducción. Termografías La termografía es la ciencia de la captación de la radiación infrarroja. Las cámaras termográficas permiten captar la radiación infrarroja que emiten todos los cuerpos, pese a ser invisible a nuestros ojos ya que se encuentra en una longitud de onda mayor. La cámara nos da un termograma, una representación en una paleta de colores de las diferencias de radiación de los objetos. Como la radiación infrarroja es un parámetro directamente relacionado con la temperatura, una inspección termográfica permite observar las diferencies de temperatura de los materiales. Esta característica permite diferentes aplicaciones en el ámbito de la edificación, ya que las pérdidas de calor y el aislamiento son elementos clave para la eficiencia de los edificios y el confort de sus ocupantes. El estudio termográfico hace mejorar la eficiencia o hacer visibles patologías tales como defectos de aislamiento térmico y hermeticidad que da lugar a filtraciones de aire.
Figura 36.- Cámara termográfica. Marca: FLUKE- TIR 9HZ Las captaciones termográficas se han llevado a cabo con los siguientes parámetros ambientales:
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73
Temperatura fuera del recinto (12h): 21 ºC.
Humedad fuera del recinto (12h): 40 %
Temperatura en el interior del recinto: Variable, 22ºC en zonas climatizadas a 25ºC en zonas no climatizadas.
Humedad media en el interior del recinto: 56%.
La medida de la radiación depende de la temperatura de los materiales, pero también de su emisividad. La mayoría de los materiales de construcción tienen emisividad elevada, mientras gran parte de los metales tienen baja emisividad, por lo que las diferencias de radiación detectable entre un vidrio y un marco metálico podrían no ser debidas a la temperatura sino a la emisividad. En esta experiencia, se cogió un valor de emisividad de 0,95 valor medio de los elementos constructivos. A continuación se recogen las captaciones termográficas tomadas en el edificio perteneciente a la Academie Education. En cada una de las termografías se indica la situación y las observaciones. Se han tomado principalmente en cerramientos con orientaciones en los que no daba el sol con la finalidad de eliminar la alta influencia de las horas de sol que recibe el muro o el hueco lo cual provoca el falseamiento de las captaciones.
9.1.1 Termografías en interior de edificio.
Situación: ventana del pasillo de la zona antigua Observaciones: no se observan filtraciones pero si que la temperatura del marco absorbe calor del exterior por ser metálica y se encontrará a una temperatura superior a la del interior del edificio
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Situación: fluorescente de 2x36 W, de los más comunes en la Academie Education Observaciones: se puede observar la alta temperatura que alcanza la luminaria y deberá ser tenida en cuenta como carga térmica del edificio
Situación: puerta de acceso del patio de la parte antigua Observaciones: se observan infiltraciones por encontrarse normalmente abierta
Situación: ventana de despacho de la zona nueva Observaciones: se observa como la cortina aísla el efecto de incremento de temperatura de los marcos
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Situación: ventana de un despacho de la zona nueva (noroeste) Observaciones: no se observan filtraciones pero si que la temperatura del marco absorbe calor del exterior por ser metálica y se encontrará a una temperatura superior a la del interior del edificio
Situación: pasillo de unión de las zonas nueva y antigua Observaciones: no se observan filtraciones pero si más altas temperaturas en los marcos de la izquierda (orientación suroeste) con respecto a los de la derecha (noreste) que reciben menos radiación
9.1.2 Termografías instalaciones de climatización. No se han detectado defectos de aislamiento en los equipos de climatización
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9.1.3 Termografías a equipos ofimáticos.
Situación: despacho de la zona nueva Observaciones: se observa una zona más caliente (en rojo) donde se encuentra la impresora
Situación: despachos de administración Observaciones: se puede observar la alta temperatura que alcanzan los ordenadores y deberá ser tenida en cuenta como carga térmica del edificio
Situación: despachos de zona nueva Observaciones: se puede observar la alta temperatura que alcanzan los ordenadores (tanto las pantallas como las torres) y deberá ser tenida en cuenta como carga térmica del edificio
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77
9.2 Sustitución por acristalamiento doble y carpintería de
PVC. Sin duda es una opción de ahorro energético para aumentar el confort. Es capaz de aumentar la temperatura de 2 a 4 grados (según el tipo de cristal) para el mismo nivel de gasto de energía. Además de ahorrar entre el 10% y el 20% del gasto de energía en climatización, no guarda esta misma relación en el verano con el aire acondicionado, pero no cabe duda que colabora en el confort y en la reducción de energía en esta época del año. La mejor contra-ventana son las llamadas de rotura o puente térmico, son aquellas ventanas con dos cristales y un espacio de aire entre sí, (Por ejemplo de la marca climalit) 4-6-4 (4 espesor del cristal, 6 distancia entre cristales) a mayor espesor de cristal y a mayor espacio entre los mismos mejor aislamiento. Es mejor aumentar el espacio entre cristales que el espesor de los mismos. A continuación se muestran algunos gráficos con las características de los mismos:
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No obstante, no se recomienda actualmente la sustitución de la carpintería metálica en la Academie Education pues el coste sería muy elevado debido al bajo ratio de consumo por unidad de área no se rentabiliza el cambio. Además al no tener calefacción centralizada y pocas estancias climatizadas es una medida que no implicará mejoras en la eficiencia energética del edificio.
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Apartado 9: ENERGÍA SOLAR TÉRMICA
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10 Energía Solar Térmica 10.1 Introducción El sol constituye una fuente de energía inagotable, no contaminante y económica en su explotación, lo que supone que las instalaciones de Energía Solar no sólo son una alternativa ecológica, sino sistemas tecnológicamente rentables y competitivos. Mediante una tecnología simple es posible el aprovechamiento de la radiación solar; la energía contenida en la radiación solar es transformada mediante los correspondientes dispositivos, en forma térmica o eléctrica para su consumo posterior allá donde se necesite. El elemento encargado de captar la radiación solar y transformarla en energía útil es el panel solar, pudiendo ser de dos clases: captadores solares térmicos o módulos fotovoltaicos. Estos tipos de instalaciones solares evitan el uso de combustibles fósiles que generan grandes cantidades de emisiones como el dióxido de carbono (CO2) causante del efecto invernadero, o los sulfatos, que provocan la lluvia ácida. La energía solar como fuente energética presenta como características propias una elevada calidad energética con nulo impacto ecológico e inagotable a escala humana, llegando a todos los rincones de nuestra geografía, por lo que todo consumidor de energía es, en principio, susceptible de incorporar una instalación solar en su vivienda o negocio. Así, una instalación de energía solar térmica puede calentar el agua sanitaria de consumo en duchas, lavabos, proporcionar calefacción a sistemas de baja temperatura (suelo radiante, fan-coils, etc.), e incluso refrigeración para los meses más calurosos del año, o combinaciones de todas ellas o todas a la vez. También pueden llegar a cubrir una parte considerable de la demanda industrial de calor. Con los colectores solares de puede llegar a producir calor a temperaturas de hasta 150ºC con un rendimiento excelente. El calor a estas temperaturas es necesario en muchos procesos industriales: calentamiento de baños líquidos para ciclos de lavado, tintado, tratamientos químicos, etc.; calentamiento de aire en fases de secado; generación de vapor de baja presión para usos diversos. La producción de frío mediante máquinas de absorción u otros equipos térmicos es otro gran campo de aplicaciones. La gran escala de las instalaciones industriales lleva a sistemas de coste muy bajo, de forma que los sistemas solares para la producción de calor de proceso industrial pueden llegar a ser en un plazo relativamente corto económicamente competitivos con respecto a los combustibles fósiles.
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85
Las diferentes Administraciones, con el objetivo de cumplir con los compromisos económicos y medioambientales, conceden ayudas que promueven este tipo de instalaciones demandadas en una sociedad cada vez más concienciada con su medio ambiente.
10.2 Ventajas de una instalación solar térmica 10.2.1
Ambientales
Bajo Impacto Ambiental: la energía solar no produce desechos, ni residuos, basuras, humos, polvos, vapores, ruidos, olores, etc. Al ser la única energía natural, origen de todas las demás, no contamina la naturaleza, ni descompone el paisaje con torres, postes y líneas eléctricas. La energía solar es independiente del combustible convencional y su abastecimiento, dado que es compatible con cualquier sistema convencional e independiente de la variación de precio de compra del combustible, evitándose por otra parte el riesgo inherente al uso de los combustibles, con posibilidad de fugas, incendios, deflagraciones, etc.
10.2.2
Económicas
Para unas mismas necesidades, el sistema convencional precisará consumir menos combustible. Constituyen una inversión que se recupera en pocos años. La larga vida útil de las instalaciones solares, la vida media útil oscila entre 25 y 30 años, con lo que el ahorro económico está garantizado. Se trata de instalaciones que están subvencionadas.
10.2.3
Operativas
Las instalaciones solares están formadas por los mismos componentes y equipos que las instalaciones convencionales, y éstas están suficientemente probadas y aceptadas por profesionales y opinión pública, siendo el único elemento diferenciador el panel, cuyo funcionamiento está sobradamente contrastado. Apenas necesitan mantenimiento: los paneles solares no tienen piezas móviles y se limpian con la lluvia.
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Resistencia a las condiciones climatológicas más adversas: lluvia, nieve, viento, granizo, heladas. Las dimensiones de los paneles son reducidas, pudiendo instalarse fácilmente sobre la cubierta de los edificios, con la única precaución de que reciban la luz del sol directamente y sin sombras durante todo el día. Los riesgos inherentes a las instalaciones no van más allá de una simple fuga de agua.
10.3 Descripción general del sistema Se llama sistema solar térmico a toda instalación destinada a convertir la radiación solar en calor útil. Un sistema solar de baja temperatura es aquel cuya temperatura de trabajo es menor de 100ºC. La sistema que se propone funciona mediante termosifón o circulación natural y el intercambio de calor es indirecto, es decir el circuito del fluido caloportador no se mezcla con el agua de utilización solamente se produce un intercambio de energías en el interior del depósito de acumulación. La energía recogida se va a utilizar para el calentamiento de ACS por lo que el sistema solar es de baja temperatura ya que la temperatura de trabajo debería ser menor de 100ºC. Este sistema, de forma general, requiere el acoplamiento de cuatro subsistemas principales:
Figura 37: Instalación de sistema solar por termosifón
10.3.1
Subsistema de captación
Constituido por baterías de captadores solares. El captador solar es el elemento fundamental de cualquier sistema solar térmico. Tiene como misión captar la energía solar incidente y transmitirla al fluido que circula por él. El tipo de colectores más extendido es el denominado colector solar plano.
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87
Los colectores solares planos destinados al calentamiento de agua pueden estar fabricados en distintos materiales pero están basados siempre en el mismo principio, denominado "efecto invernadero", consistente en captar en su interior la energía solar, transformándola en energía térmica e impidiendo su salida al exterior.
10.3.2
Subsistema de acumulación
La necesidad de energía no siempre coincide en el tiempo con la captación que se obtiene del sol, por lo que resulta imprescindible disponer de un sistema de almacenamiento que abastezca la demanda en momentos de nula o poca insolación. Para los sistemas solares térmicos, lo habitual es almacenar la energía en forma de calor sensible por medio del agua que se pasará a consumo posteriormente. Para transmitir la energía entre circuito primario de paneles y los depósitos de acumulación se instala un intercambiador de calor, con el fin de no mezclar los fluidos de los dos circuitos, puesto que el agua del circuito primario se protege contra las heladas adicionando un anticongelante.
10.3.3
Subsistema de distribución
En este subsistema se engloban todos los elementos destinados a la distribución y acondicionamiento a consumo: control, tuberías y conducciones, vasos de expansión, bombas, purgadores, válvulas, etc. La Academie Education permanece normalmente cerrada y por tanto sin consumo de ACS cuando el sistema de energía solar térmica tiene más producción de ACS, es decir en meses de verano los cuales son no lectivos. Es por esto que es necesario instalar un disipador de energía que se encargará de extraer del sistema la energía sobrante.
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88
Figura 38: Disipador de energía solar térmica.
10.3.4
Equipo auxiliar de calentamiento
El equipo auxiliar se utiliza para satisfacer la demanda de ACS cuando esta es superior al aporte que realiza el equipo de energía solar térmica. Esta situación se puede dar sobre todo en épocas desfavorables, invierno, en el que la temperatura de utilización es más elevada y el aporte solar es más bajo.
10.4 Dimensionado
del
sistema
y
descripción
de
componentes. 10.4.1
Datos de Partida
Actualmente existen 2 acumuladores eléctricos de potencia 1,2 kW y capacidad de 50 litros uno, y 1,4 kW y capacidad 200 L el otro. Estos acumuladores abastecen a la cocina el primero y a la residencia el segundo. Actualmente se estima un consumo eléctrico debido a estos equipos de 3.098 kWh/año. Estos acumuladores se reutilizarán como equipos auxiliares de calentamiento de ACS. El edificio de la Academie Education tiene cubierta plana por lo que el equipo por termosifón se puede orientar hacia el SUR. Mencionar que los tejados no tienen problemas de sombras ya que los edificios colindantes están a suficiente distancia y menor altura. Tetouan tiene una latitud de 35º 34´N, y una altitud de 57 m, mientras la orientación de los captadores respecto al sur (azimut) sería 0º. La inclinación de los paneles va a ser de 45º, dato calculado sumándole 10º a la latitud.
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Para los cálculos usaremos el programa RetScreen® de Canadá, ya que tiene datos precisos de la zona de estudio. Los datos meteorológicos y climáticos de Tetouan serían los siguientes:
Unidad
Ubicación de datos meteorológicos
Ubicación del Proyecto
Latitud ˚N 35,6 Longitud ˚E -5,3 Elevación m 10 Temperatura de diseño °C de la calefacción 7,7 Temperatura de diseño °C del aire acondicionado 30,9 Amplitud de la temperatura °C del suelo 12,3
Mes Enero Febrero Marzo Abril Mayo Junio Julio Agosto Setiembre Octubre Noviembre Diciembre Anual Medido a
0,0 0,0 0
Temperatura del aire
Humedad relativa
°C 13,2 13,9 15,2 16,3 18,7 22,3 24,8 25,3 23,1 19,8 16,5 14,2 18,6
% 75,7% 76,2% 75,8% 72,5% 72,3% 69,9% 68,3% 69,0% 73,4% 76,9% 76,4% 77,2% 73,6%
Radiación solar diaria Presión horizontal atmosférica
kWh/m²/d 2,70 3,58 4,84 5,98 6,68 7,54 7,60 6,90 5,54 3,95 2,83 2,30 5,04
Velocidad del Viento
Temperatura del suelo
m/s 4,3 4,7 4,7 4,9 4,6 5,0 4,7 4,4 4,4 3,9 4,5 4,4 4,5 10,0
°C 13,2 14,2 16,2 18,1 21,1 25,0 27,5 27,1 24,7 21,1 17,2 14,4 20,0 0,0
kPa 99,5 99,4 99,1 98,9 98,9 99,0 98,9 98,9 99,0 99,0 99,1 99,4 99,1
m
Días-grado de calentamiento Días-grado de mensual enfriamiento
°C-d 149 115 87 51 0 0 0 0 0 0 45 118
564
°C-d 99 109 161 189 270 369 459 474 393 304 195 130 3.152
10.5 Análisis energético por meses La radiación solar es función de la situación geográfica de la instalación, así como de la orientación e inclinación de los colectores. Para instalaciones solares térmicas interesa maximizar la radiación anual al mismo tiempo que buscar su integración arquitectónica. La radiación absorbida por los colectores, en kWh/m2 día, para esta ubicación geográfica y con una inclinación de 45º respecto a la horizontal, con un margen de variación de ±10% correspondiente a la climatología, se resume en la siguiente tabla: Tabla 19: Radiación (kWh/m2 día) para una inclinación de 45º
Meses
Enero
Febrero
Marzo
Abril
Mayo
Junio
Julio
Agosto
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Sept.
Oct.
Nov.
Dic.
90
Anual
kWh/m2 día
3,89
4,68
6,05
5,12
5,37
5,45
5,82
5,68
5,73
4,21
4,76
2,91
10.6 Demanda de energía y determinación de superficie para
captadores solares. Vamos a eliminar de la propuesta el acumulador eléctrico de la cocina ya que su uso es muy limitado incluso nulo y encarecería la instalación, por lo que la instalación solar térmica se usará únicamente para la residencia. Se ha supuesto un consumo equivalente a 200 litros al día, este consumo se ha estimado teniendo en cuenta el número de usuarios de estas estancias, pero limitado a la acumulación que ya existe y que es de 200 L. Toda la cubierta del edificio de la Academie Education es plana y accesible, por lo que cualquiera zona podría ser utilizada para este fin. La superficie más aconsejable sobre la que se puede colocar la instalación solar térmica sería sobre la zona de residencia como se indica en rojo en la siguiente figura y que tiene 213 m2. Se trata de una superficie con cubierta plana, bien orientada y libre de sombras.
Figura 39: Zona de la cubierta remarcada en rojo donde se pondría la instalación fotovoltaica (encima de la parte de residencia) Tabla 20: Balance energético de la instalación
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91
4,97
Meses Ener.
Nec.
[kWh·1000]: Ahorros [kWh·1000]: Ahorros [%]:
Enero
Febrero
Marzo
Abril
Mayo
Junio
Julio
Agosto Sept.
Oct.
Nov.
Dic.
0,134
0,155
0,124
0,154
0,152
0,141
0,001
0,001
0,111
0,159
0,160 0,129 1,422
0,094
0,110
0,124
0,123
0,130
0,126
0,001
0,001
0,111
0,109
0,118 0,069 1,116
70,6
70,5
100,0
79,7
85,3
89,0
100,0
100,0
100,0
68,9
73,9
53,2
Estos datos se pueden ver reflejados en la siguiente gráfica.
NECESIDADES Y AHORROS
140
120
KCAL x 1000
100
80
60
40
20
0 Enero
Febrero
Marzo
Abril
Mayo
Junio
Julio
Agosto
Sept.
Oct.
Nov.
Dic.
MESES AHORROS
NECESIDADES
Parámetros de cálculo con RetScreen®:
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92
Anual
78,5
Modelo de Energía RETScreen - Proyecto de calefacción Proyecto de calefacción Tecnología Características de la carga Aplicación
Tipo de carga Número de unidades Tasa de ocupación Uso diario de agua caliente - estimado Uso diario de agua caliente Temperatura Días de operación por semana
Calentador solar de agua Piscina Agua caliente
Unidad
Caso base
Caso propuesto
Estudiante % L/d L/d °C d
Escuela - con duchas 75 100% 510 200 45 5
200 45 5
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93
Porcentaje del mes usado
Método de evaluación de la temperatura de suministro Temperatura del agua - mínima Temperatura del agua - máxima
Demanda de calor
Evaluación de recursos Modo de rastreo solar Inclinación Azimut
Mes Enero Febrero Marzo Abril Mayo Junio Julio Agosto Setiembre Octubre Noviembre Diciembre
°C °C
Fórmula 16,7 21,0
Unidad MWh
Caso base 1,4
˚ ˚
Fijado 45,0 0,0
Mes Enero Febrero Marzo Abril Mayo Junio Julio Agosto Setiembre Octubre Noviembre Diciembre Anual
Calentador solar de agua Tipo Fabricante Modelo Área bruta por colector solar Área de captación de colector solar Coeficiente Fr (tau alfa) Corrección eólica para Fr (tau alfa) Coeficiente Fr UL Corrección eólica para Fr UL Número de colectores Área del colector solar Capacidad Pérdidas varias
100% 100% 100% 100% 100% 100% 10% 10% 100% 100% 100% 100%
Costos iniciales Caso propuesto Energía ahorrada incrementales 1,4 0% MAD -
Radiación solar Radiación solar diaria - horizontal diaria - inclinado
Mostrar datos
Radiación solar anual - horizontal Radiación solar anual - inclinado
100% 100% 100% 100% 100% 100% 10% 10% 100% 100% 100% 100%
MWh/m² MWh/m²
m² m² s/m (W/m²)/°C (J/m³)/°C m² kW %
kWh/m²/d 2,70 3,58 4,84 5,98 6,68 7,54 7,60 6,90 5,54 3,95 2,83 2,30 5,04
kWh/m²/d 4,41 4,97 5,63 5,84 5,71 6,03 6,24 6,37 6,05 5,15 4,38 3,85 5,39
1,84 1,97
Sin vidriado Aquatherm Industries Ecosun 16104 4,37 4,37 0,82 15,76 1 4,37 3,06 0,0%
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1
94
Balance del sistema y misceláneos Almacenamiento Capacidad de almacenamiento / área de colector solar Capacidad de almacenamiento Intercambiador de calor Eficiencia del intercambiador de calor Pérdidas varias Potencia de bomba / área de colector solar Tarifa de electricidad Resumen Demanda de electricidad - bomba Calentamiento entregado Fracción solar
L/m² L si/no % % W/m² MAD/kWh
Sí 71 310,1 Sí 90,0% 0,0% 1967,00 0,990
MWh MWh %
7,4 1,4 100%
La instalación estará compuesta por un sistema compacto por termosifón formado por un colector solar, con una superficie de captación total de 4,37 m2. En cualquier caso, se deberán tener en cuenta las condiciones tanto estructurales como de inclinación de la cubierta del edificio, tratando de obtener la mejor integración arquitectónica en el mismo con la mínima pérdida de rendimiento del sistema. El sistema de acumulación, situado encima de los colectores, contará con un interacumulador de 310 litros bien con intercambio a través de serpentín o por acumuladores de doble envolvente.
Figura 40: Sistema solar con sistema auxiliar de calentamiento El sistema auxiliar de calentamiento constará de un acumulador eléctrico de 200 litros, ya instalado. La salida de utilización de agua caliente del interacumulador se conectará a la entrada de agua de red de los acumuladores. De esta manera la inversión será mucho menor puesto que estos acumuladores auxiliares ya existen en la instalación y se pueden acoplar para su reutilización.
10.7 Estimación de ahorro energético y económico El precio de toda la instalación se estima en 14.421 dirhams con impuestos incluidos.
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95
El resto de parámetros económicos se encuentran en la siguiente tabla: Tabla 21: Estudio económico Unidades
Valor
Generación solar_ahorro
[kWh / año]
1.176
Ahorro económico
[Dh / año]
1.172
Coste estimado de la instalación
[Dh]
14.421
PRS
[Años]
12,3
De los datos de la tabla anterior se observa que la instalación de energía solar térmica requiere una inversión de 14.421 Dh y se amortiza en algo más de 12 años. Sin embargo si se consiguen ayudas o subvenciones el periodo de retorno se reduciría notablemente. La instalación de este equipo supone un ahorro de emisiones de CO2 al medio ambiente de 1,43 toneladas. Nota: En el ámbito de la energía solar térmica, el gobierno marroquí lanzó PROMASOL, con el objetivo de la instalación de 400.000 m2 de calentadores de agua solares en el horizonte de 2012. La financiación de este programa corre a cargo del CDER que lanzó una herramienta de financiación, FOGEER, para los organismos, prestadores de servicios y operadores industriales interesados. Los proyectos que supongan una inversión entre los 300.000 dirhams y los 2.500.000 dirhams podrán contar con facilidades crediticias. La garantía cubre un máximo del 70% del crédito de la inversión. En este caso lamentablemente no es de aplicación.
10.8 Empresas instaladoras En el ámbito de la energía solar, encontramos varias empresas marroquíes líderes en la distribución e instalación de paneles solares térmicos, que se dirigen directamente al cliente final, como hoteles, edificios de nueva construcción e industrias que quieren modificar su suministro eléctrico y reducir así su factura energética. Las principales empresas del sector son: Phototherm: empresa distribuidora e instaladora de material térmico y fotovoltaico. Capsolaire: líder en el sector de energía solar térmica, especializada en la fabricación de calentadores de agua mediante energía solar (si bien muchas de las piezas son importadas y ensambladas por la compañía).
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Sococharbo: empresa dedicada a la energía solar térmica. Afrisol: distribuidora de material fotovoltaico (adjudicataria del programa PERG) NRJ Internacional: empresa dedicada a la comercialización e instalación de sistemas de electrificación autónoma, paneles solares fotovoltaicos y sistemas de bombeo solar. Su director es también presidente de la federación de empresarios de energía solar y eólica marroquí (AMISOLE). Energetica: empresa distribuidora e instaladora de equipamiento solar fotovoltaico y térmico. Por otra parte, encontramos un grupo de empresas fabricantes de material eléctrico para el sector de energías renovables, entre las que destaca Electrocontact, Capsolaire, Afriquecable, Casabloc y Nexans.
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Apartado 10: ENERGÍA SOLAR FOTOVOLTAICA
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11 Energía Solar Fotovoltaica
11.1 Introducción El objeto de este documento es definir los equipos necesarios para el correcto funcionamiento y control de una instalación de energía solar Fotovoltaica en la Academie Education de Tetouan. Al igual que las instalaciones solares térmicas descritas anteriormente, este tipo de instalaciones que aprovechan la energía solar como fuente energética presentan como características propias una elevada calidad energética con nulo impacto ecológico e inagotable a escala humana. La tecnología de conversión fotovoltaica se basará en la producción de energía eléctrica a partir de la radiación solar que incide sobre paneles fotovoltaicos instalados sobre una estructura fija. La producción se recogerá mediante un sistema de distribución de corriente continua que posteriormente se convierte a corriente alterna mediante un equipo inversor u ondulador. La doble dependencia energética de Marruecos (el país es, de una parte, dependiente de los recursos petrolíferos y, de otra, de la importación de los mismos), unida a la incapacidad de satisfacer la demanda energética del país, han obligado a las autoridades a apostar por el desarrollo de las energías limpias. La naturaleza del sector exige distinguir entre el mercado de proyectos de energías renovables y el mercado de materiales relacionados con el sector. El sector de la energía eléctrica marroquí, a través de las políticas de energías limpias, esta fuertemente regulado e intervenido por el Estado, pese a encontrarse en pleno proceso de liberalización parcial. Por su parte, el mercado de materiales depende considerablemente del exterior, debido a que prácticamente la totalidad de los materiales y suministros para la puesta en marcha de instalaciones de energía solar o eólica proceden del extranjero, debido a la escasísima producción nacional. El nuevo Plan Nacional de Energías Renovables y Eficiencia Energética presta especial atención al sector público, ya que son las agencias públicas las que gestionen las licitaciones sobre la evaluación, la construcción y la explotación de los nuevos proyectos de energías solar y eólica que se engloban dentro del plan nacional. La energía solar es uno de los pilares de la nueva política energética impulsada por el Gobierno marroquí desde principios de 2009, pues el Ejecutivo marroquí ha llevado a cabo diferentes proyectos para fomentar el desarrollo de la energía solar en el país.
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99
En cuanto a energía solar fotovoltaica, un ejemplo de programa de desarrollo es el PERG (Programa de Electrificación Rural). Ante la dispersión geográfica de la población, en 1995 el Gobierno impulsó el PERG con el fin de que la población rural tuviese acceso a la electricidad con un coste de alrededor de 55 dirhams mensuales, lo cual representa en torno al 15% de sus ingresos. El programa, hasta 2008, ha supuesto la electrificación de más de 50.000 hogares gracias a la instalación de kits fotovoltaicos. La inversión anual estatal media ha sido de 1.000 millones de dírhams. Además, el programa ha permitido estimular el mercado privado de instalaciones solares destinadas a la producción eléctrica, con lo que Marruecos cuenta actualmente con un sector especializado en la energía solar que atraviesa por una fase de cierta especialización y madurez, si bien está especialmente dedicado al ensamblaje y la instalación, pues la producción de este tipo de productos sigue siendo escasa, y la mayoría de los productos son de importación.
11.2 Financiación La financiación de los operadores ha seguido el siguiente esquema: El operador adelanta la inversión, para la puesta en marcha de la infraestructura. La ONE subvenciona el coste del sistema instalación. El cliente final paga un anticipo al inicio de la instalación y una mensualidad durante los diez años siguientes, que cubre los costes de mantenimiento y la garantía del material. La mensualidad asciende a 60 dirhams. Por otra parte encontramos el programa CHOUROUK orientado a la promoción de la energía solar en el medio urbano. El objetivo es que la mayor parte del consumo doméstico se satisfaga con energía solar fotovoltaica, evacuando el excedente a la red de ONE. En total está previsto que la inversión del programa CHOUROUK alcance los 600 millones de euros. El objetivo global de este proyecto es, entre 2009 y 2013, la electrificación de 200.000 hogares, a través de la instalación de entre 100 y 150 MW. La financiación de las instalaciones se dividirá entre los propios financiadores del proyecto y los consumidores finales. Éstos últimos pagarán 5 dirhams al mes en concepto de mantenimiento de la instalación, además del consumo que efectúen. Se estima que la factura eléctrica de las familias descienda entre un 30 y un 35%. Una segunda fase del proyecto incluye la construcción de 1.200 módulos solares en las ciudades de Errachidia y Benguerir, con una potencia entre 0,5 y 1 kW. La ONE financiará el proyecto a través de un crédito español FAD.
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100
El programa, sin embargo, se encuentra actualmente algo ralentizado, ante los numerosos cambios que ha provocado la nueva ley de energías renovables en la política energética marroquí. Según la consulta realizada al Centro Nacional de Investigación Científica y Técnica de Marruecos, en concreto a la Unidad de Tecnología y Economía de Energías Renovables (http://www.cnrst.ma/teer/), en Marruecos no existen hoy día instalaciones de este tipo que viertan - vendan la energía a la red, sino que son todas para autoconsumo. Al no estar primado, la rentabilidad del proyecto se va a ver mermada con respecto a España, donde siempre es más rentable vender la energía generada que consumirla. Para nuestro caso se considera el esquema de conexión a red colgado del cuadro general de baja tensión y con un contador, como mejor alternativa a fin de obtener unos períodos de retorno a la inversión razonables.
Figura 41: Configuración de una instalación fotovoltaica conectada a red
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101
11.3 Datos de Partida La Academie Education de Tetouan se encuentra situada según las coordenadas: Latitud: 35,6º N; Longitud: 5,3º E. Toda la cubierta del edificio de la Academie Education es plana y accesible, por lo que cualquiera zona podría ser utilizada para este fin. La superficie más aconsejable sobre la que se puede colocar la instalación fotovoltaica sería sobre la zona nueva evitando la parte propuesta para solar térmica como se indica en verde en la siguiente figura y que tiene 565 m2. Se trata de una superficie con cubierta plana, bien orientada y libre de sombras.
Figura 42: Zona de la cubierta remarcada en rojo donde se pondría la instalación térmica (encima de la parte de residencia) y zona remarcada en verde donde se instalaría la fotovoltaica Comentar que el centro de transformación está relativamente cercano, justo en la entrada de la Academie Education, por lo que el resto de equipos pueden instalarse allí. La instalación fotovoltaica se configuraría en 7 líneas de 8 paneles cada una lo que hace un total de 56 paneles. Se han obtenido los datos de radiación en el municipio de Tetouan, a partir de los datos del programa RetScreen, donde a partir de introducir las coordenadas del edificio, obteniendo la inclinación optima de los captadores.
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102
Para las coordenadas de Tetouan, la inclinación de los captadores para obtener una mayor radiación anual se han optimizado a una inclinación de 32º y orientación Sur (azimut 0º). Los datos de partida son los siguientes:
Latitud Longitud Elevación Temperatura de diseño de la calefacción Temperatura de diseño del aire acondicionado Amplitud de la temperatura del suelo
Unidad ˚N ˚E m °C °C °C
Temperatura del Humedad Radiación solar aire relativa diaria - horizontal °C % kWh/m²/d 13,2 75,7% 2,70 13,9 76,2% 3,58 15,2 75,8% 4,84 16,3 72,5% 5,98 18,7 72,3% 6,68 22,3 69,9% 7,54 24,8 68,3% 7,60 25,3 69,0% 6,90 23,1 73,4% 5,54 19,8 76,9% 3,95 16,5 76,4% 2,83 14,2 77,2% 2,30 18,6 73,6% 5,04
Mes Enero Febrero Marzo Abril Mayo Junio Julio Agosto Setiembre Octubre Noviembre Diciembre Anual Medido a
Ubicación de Ubicación datos del meteorológicos Proyecto 35,6 35,6 -5,3 -5,3 10 10 7,7 30,9 12,3
m
Presión atmosférica kPa 99,5 99,4 99,1 98,9 98,9 99,0 98,9 98,9 99,0 99,0 99,1 99,4 99,1
Velocidad del Viento m/s 4,3 4,7 4,7 4,9 4,6 5,0 4,7 4,4 4,4 3,9 4,5 4,4 4,5 10,0
Temperatura del suelo °C 13,2 14,2 16,2 18,1 21,1 25,0 27,5 27,1 24,7 21,1 17,2 14,4 20,0 0,0
Días-grado de calentamiento mensual °C-d 149 115 87 51 0 0 0 0 0 0 45 118 564
Días-grado de enfriamiento °C-d 99 109 161 189 270 369 459 474 393 304 195 130 3.152
El módulo elegido para la instalación es el siguiente:
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103
Figura 43: Panel Fotovoltaico propuesto, Isofotón IS-160 (empresa que trabaja en Marruecos)
Figura 44: Dimensiones panel IS-160 Dentro de la superficie disponible de 565 m2 se ha calculado la instalación de 327 paneles, lo que supone un 60 % de utilización del total de la superficie, esta reducción se debe a la configuración de los tejados así como de sombras que pueden ser arrojadas sobre los paneles. Estos 327 paneles suponen 52,32 kWp de potencia distribuida en 414 m2 de superficie de captación.
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11.3.1
Análisis energético y económico
TARIFA RETRIBUTIVA DE APLICACIÓN
No existe, en el Anexo III se incluye un ejemplo de instalación en España, para observar cómo se puede rentabilizar la instalación vendiendo la energía generada, ya que según legislación, la empresa distribuidora eléctrica está obligada a pagar al productor en régimen especial (por energías renovables) por la energía que vierta a su red.
ESTIMACIÓN DE LA GENERACIÓN ELÉCTRICA DE LA INSTALACIÓN
La superficie de captación de los paneles usados para el cálculo, de 160 Wp, son de medidas de cuadro de panel convencionales de 72 células, de 1’125 m2. Por lo que al disponer de 327 paneles, se tiene una superficie útil de captación de: 327 x 1,125 m2 = 368 m2/ 52,32 kWp En este punto es necesario tener en cuenta el rendimiento de conversión eléctrica del generador fotovoltaico:
Rendimiento del panel fotovoltaico: 14%
Rendimiento medio de la instalación a partir de la salida del panel hasta la conexión a la red: 79,9%
Rendimiento global de la instalación: 11’18%
Por tanto, la energía eléctrica que queda para consumo al final es de 73.663 kWh/año. Teniendo en cuenta que el total de las instalaciones, según facturación aproximada que se estimó por horarios de consumo, era de 105.683 kWh/año, con la instalación propuesta podríamos cubrir el 69,7 % de la demanda eléctrica. En función de estos datos y tomando 27.500 dirhams como precio de instalación del kWp se obtienen los datos siguientes de rentabilidad. Tabla 22: Análisis económico Energía generada anualmente
[kWh]
73.663
[ Dh / kWh]
0,99
Inversión necesaria
[Dh]
1.438.800 (27,5 Dh/Wp)
Costes anuales de mantenimiento
[Dh]
25.898
Ahorro económico anual
[Dh / año]
72.927
Amortización de la instalación
[años]
19,7
Precio por kWh consumido en la actualidad (estimado)
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105
Hay que señalar que el estudio aquí realizado tan sólo sirve para comprobar la viabilidad ó no viabilidad de la ejecución de la planta. Si finalmente se abordara la inversión debería realizarse un estudio financiero a fondo que incluyese tanto las variaciones de operación de la instalación, como por ejemplo la pérdida de rendimiento de paneles durante el transcurso de su vida útil, como las variaciones de mercado y costes añadidos, como pueden ser impuestos de sociedades, tasas municipales, variaciones que afectaran a la financiación de la planta, etc… A pesar de lo comentado con anterioridad, a la vista de los resultados obtenidos y sobre todo teniendo en cuenta que el precio definido de la planta se puede considerar en el mercado actual en un nivel alto se recomienda no abordar la instalación, ya que para cuando se haya amortizado estará al final de su vida útil. Nota: Todos los datos de contacto de las empresas relacionadas con la energía solar fotovoltaica en Marruecos y los organismos implicados se pueden encontrar en el anexo 1 de este documento.
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Apartado 11: OPTIMIZACIÓN DE LA FACTURA ELÉCTRICA
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107
12 Optimización de la facturación eléctrica 12.1 Introducción La distribución de electricidad en Marruecos se gestiona mediante diferentes actores, sin embargo, la Oficina Nacional de Electricidad (ONE) sigue dominando con el 49% del mercado como clientes directos. Los otros actores gestionan las redes de distribución en 11 grandes ciudades. En la Academie Education será AMENDIS la que facture la electricidad, según fuentes del centro, pero no se han aportado facturas para su análisis, por lo que no podemos conocer la situación ni proponer mejoras.
12.2 Situación Actual En el ANEXO II del presente texto se encuentran recogidas las tarifas que ONE tiene en Marruecos, no así las de AMENDIS, que no se han facilitado. Actualmente el coste de la energía actual aplicando los precios que se han visto para edificios similares al año completo de consumo eléctrico de energía sería de unos 104.626 dirhams.
Total
Consumo total anual estimado
Importe total anual (TVA incluido)
105.683 kWh
104.626 dirhams
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108
Energía Activa Total (kWh) 12.000 10.000 8.000 6.000 4.000 2.000 0
Energía Activa Total (kWh)
Figura 45: Estimación de consumos actuales en la Academie
Coste total factura(Dh) 12.000 10.000 8.000 6.000 4.000 2.000 0
Coste total factura(Dh)
Figura 46: Estimación de costes actuales en la Academie
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109
12.3 Medidas de Ahorro En la Factura Eléctrica 12.3.1
Cambio de tarifa
Como se ha mencionado anteriormente no se conoce la tarifa actual que se tiene contratada, puesto que no se han aportado facturas. Como nota para los responsables, se debería analizar en base a los horarios de uso del edificio y adoptar la tarifa que mejor se ajuste a éstos.
12.3.2
Ajuste de la potencia contratada
Actualmente la potencia contratada para el suministro de la Academie es desconocido. Según datos extraídos del analizador de redes durante su periodo de instalación, se observa que la potencia pico en un día normal, es de 23,9 kW. Por lo que se recomienda contratar una potencia cercana a ésta, no mucho más baja y por supuesto nunca más alta.
POTENCIA ACTIVA DEMANDADA POR FASES 30.000
POTENCIA (W)
25.000 20.000
L1 L2
15.000
L3 10.000
S
5.000
11:07 11:11 11:17 11:23 11:28 11:32 11:37 11:41 11:45 11:50 11:54 11:59 12:03 12:07 12:12 12:16 12:21 12:25 12:29 12:34 12:38 12:43 12:47 12:51 12:56 13:01 13:05 13:11 13:16 13:22 13:27 13:31 13:36 13:43 13:56 14:00 14:05 14:09 14:13 14:18 14:22 14:26 14:31 14:35 14:47 14:56 15:03 15:07 15:15 15:19 15:25 15:29 15:36 15:44 15:48 15:53 15:57 16:01
0
HORA
Figura 47: Curva de carga de potencia activa por fases durante la medida eléctrica Se observa que las fases están bien equilibradas una de otras, sobresaliendo algo más la fase 3 (con más cargas asociadas).
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110
L1
L2
L3
S
MÁXIMO
7701,33
5929,89
11333,17
23889,67
MÍNIMO
85,88
3489,21
5690,46
9724,08
PROMEDIO
2601,59
4607,02
7368,57
14577,17
En cuanto a la tensión, en el siguiente gráfico podemos observar que, aunque se observan algunos picos puntuales, las 3 fases están muy equilibradas en torno a 227 V.
TENSION POR FASES 234 232
230
TENSIÓN (V)
228 226
224 222 220
11:07 11:11 11:17 11:23 11:28 11:32 11:37 11:41 11:45 11:50 11:54 11:59 12:03 12:07 12:12 12:16 12:21 12:25 12:29 12:34 12:38 12:43 12:47 12:51 12:56 13:01 13:05 13:11 13:16 13:22 13:27 13:31 13:36 13:43 13:56 14:00 14:05 14:09 14:13 14:18 14:22 14:26 14:31 14:35 14:47 14:56 15:03 15:07 15:15 15:19 15:25 15:29 15:36 15:44 15:48 15:53 15:57 16:01
218
HORA Figura 48: Curva de tensión por fases durante la medida eléctrica Ocurre algo similar con la intensidad, aunque en este caso, a pesar de ir oscilando al mismo son, se observa que la fase 3 tiene más intensidad que las otras y a su vez la 2 más que la 1.
INTENSIDAD POR FASES 60
INTENSIDAD (A)
50
40
L1 30
L2 20
L3 10
11:07 11:11 11:17 11:23 11:28 11:32 11:37 11:41 11:45 11:50 11:54 11:59 12:03 12:07 12:12 12:16 12:21 12:25 12:29 12:34 12:38 12:43 12:47 12:51 12:56 13:01 13:05 13:11 13:16 13:22 13:27 13:31 13:36 13:43 13:56 14:00 14:05 14:09 14:13 14:18 14:22 14:26 14:31 14:35 14:47 14:56 15:03 15:07 15:15 15:19 15:25 15:29 15:36 15:44 15:48 15:53 15:57 16:01
0
HORA
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111
Figura 49: Curva de intensidad por fases durante la medida eléctrica
12.3.3
Mejoras del factor de potencia
Durante el periodo de medida del analizador, se han medido factores de potencia muy oscilantes, siendo su promedio aproximadamente de 0,80. Este valor es muy bajo y por lo tanto se recomienda la instalación de una batería de condensadores para la compensación de la energía reactiva.
COSENO DE PHI POR FASES 1,00 0,90 0,80
COS PHI
0,70 0,60
L1
0,50
L2
0,40
L3
0,30
S
0,20 0,10
11:07 11:11 11:17 11:23 11:28 11:32 11:37 11:41 11:45 11:50 11:54 11:59 12:03 12:07 12:12 12:16 12:21 12:25 12:29 12:34 12:38 12:43 12:47 12:51 12:56 13:01 13:05 13:11 13:16 13:22 13:27 13:31 13:36 13:43 13:56 14:00 14:05 14:09 14:13 14:18 14:22 14:26 14:31 14:35 14:47 14:56 15:03 15:07 15:15 15:19 15:25 15:29 15:36 15:44 15:48 15:53 15:57 16:01
0,00
HORA
12.3.3.1.1.1.1
Figura 50: Curva de carga de factor de potencia
L1
L2
L3
S
MÁXIMO
0,99
0,91
0,94
0,93
MÍNIMO
0,03
0,75
0,80
0,58
PROMEDIO
0,68
0,85
0,87
0,80
Sería necesario pues, la instalación de una batería de condensadores de 20 kVA, que tendría un coste de 11.363 dirhams. El ahorro conseguido con esta medida es difícil de cuantificar puesto que no se conoce si actualmente en la factura se están sufriendo penalizaciones por este hecho. Teniendo en cuenta experiencias similares, estableceremos un ahorro económico (no energético) de 4.898 dirhams al año, con lo que el periodo de retorno de la inversión sería de 2,3 años.
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112
12.3.4
Cambio a otras comercializadoras
La liberalización de los mercados de electricidad y gas es una realidad para todos los consumidores. Se puede elegir el suministrador que mejor se adecue a sus necesidades y acordar con él las condiciones económicas. Para decidir si conviene comprar la electricidad en el mercado, a través de un comercializador, sugerimos que se conozca, en primer lugar, el precio que se paga en la actualidad por el kWh de electricidad. Debe negociar con una empresa comercializadora la energía eléctrica suministrada, y así obtener un mejor precio que en el mercado a tarifa integral por la totalidad del suministro eléctrico.
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113
Apartado 12: RESUMEN FINAL DE AHORRO
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114
13 Resumen Final de Ahorro MEDIDA DE AHORRO ENERGÉTICO Sustitución a lámparas de bajo consumo Instalación de detectores Sustitución de radiadores eléctricos
AHORRO ENERGÍA PRIMARIA (KWh/año) 47,71
AHORRO ENERGÍA PRIMARIA (tep) 0,00
AHORRO ENERGÍA FINAL (KWh/año) 17
17
225
13,6
0,02
1.811,57
0,16
634
628
26.444
42,1
0,77
AHORRO ECONÓMICO (Dh/año)
PERIODO DE REDUCCIÓN COSTE RETORNO EMISIONES INVERSIÓN (Dh) (años) CO2 (ton/año)
10.011,43
0,86
3.504
3.469
36.000
10,4
4,25
Balastos electrónicos en fluorescentes
2.400,00
0,21
840
832
26.322
31,7
1,02
Instalación de energía solar térmica
3.360,00
0,29
1.176
1.164
14.421
12,4
1,43
Instalación de energía solar fotovoltaica
210.465,71
18,10
73.663
72.926
1.438.300
19,7
89,34
Instalación de bateria de condensadores
0,00
0,00
0
4.898
11.363
2,3
0,00
228.096,43
19,62
79.834
79.035
1.541.712
19,51
96,83
TOTALES
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115
Como se aprecia en la tabla anterior todas las medidas propuestas suponen un periodo de retorno de la inversión excesivo, por lo que en principio no se plantea llevarlas a cabo. Esto se debe a varios motivos:
El precio actual del kWh no es muy elevado
El consumo del edificio es relativamente bajo, ya que apenas se usa la iluminación y climatización, y en equipos ofimáticos no se pueden proponer mejoras
No existe calefacción centralizada, por lo que el consumo es puntual y bajo
El edificio de la Academie Education está bien diseñado para aprovechar la luz y la radiación
Los precios actuales de equipos tecnológicos más eficientes son aún muy elevados
Se aconseja pues, que en el futuro, cuando los precios de los equipos bajen se vuelvan a actualizar los datos de la presente auditoría. Bastará con adecuar el precio del kWh y los consumos registrados en las facturas y comprobar si alguna de las medidas comienza a ser rentable.
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116
ANEXO I: EMPRESAS E INSTITUCIONES MARROQUÍES DEL SECTOR DE LAS ENERGÍAS INSTITUTIONES ADMINISTRATIVAS
ADEREE: Agence Nationale pour le Développement des Énergies Renouvelables et de l’Efficacité Énergetique (antiguo CDER: Centre de Développement des Énergies Renouvelables)
Departamento de energía y minas BP. 6208 - Agdal Rabat Teléfono: +212 (0) 537 68 39 86 Fax: +212 (0) 537 68 39 87 E-mail: dgpai@cder-gp.ma Web: http://www.cder-gp.ma Av, El Machaar El Haram - BP. 509 - Issil Marrakech Teléfono: +212 (0) 544 30 98 14/22 Fax: +212 (0) 544 30 97 95 E-mail: cder@menara.ma
MASEN: Moroccan Agency for Solar Energy
Av. Mohamed Bel Hassan El Ouazzani, BP Rabat Chellah – 10002, Rabat Teléfono: +212 (0) 5 37 75 47 47 Fax: +212 (0) 537 75 44 45 Web: http://www.masen.org.ma/
Ministerio de Energía y Minas
Rue Abou Marouane Essaadi BP: Rabat Instituts 6208, Haut Agdal, Rabat Teléfono: +212 (0) 537 68 87 55 Fax: +212 (0) 537 68 87 53 Web: www.mem.gov.ma/
ONE: Office National de l´Électricité
65, Rue Othmane Ibn Affan BP 13498 - Casablanca Teléfono: +212 (0) 522 22 33 30 / +212 (0) 522 22 41 65 Fax: +212 (0) 522 22 00 38 Web: http://www.one.gov.ma/
CIEDE: Centre d’Information sur l’Energie Durable et l’Envenimement
Rue Oum Errabia/ Avenue Okba, Agdal, Rabat Teléfono: +212 (0) 537 77 27 22 Fax: +212 (0) 537 77 27 22 Web: http://www.ciede.org.ma E-mail: dakina2002@yahoo.fr / tarben10@yahoo.fr
CEREP: Centre d´Etudes et de Recherches de l´Environnement et de la Pollution.
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117
Complexe Oukacha, rue nº1, Aïn Sebâa - Casablanca Teléfono: +212 (0) 522 66 08 37/38/39 Fax: +212 (0) 522 66 08 40 E-mail: cerep@lpee.com
CGEM: Confédération National des Entreprises de Maroc.
Angle Av des FAR et rue Mohamed Arrachid - Casablanca Teléfono: +212 (0) 522 25 26 96 Fax: +212 (0) 522 25 38 39 E-mail: cgem@mail.cbi.net.ma Web: http://www.cbi/net.ma/cgem/
CRI: Centre Régional d’Investissements (Rabat-Salé-Zemmour-Zaër)
23, Avenue de la Victoire, Rabat Teléfono: +212 (0) 537 77 64 00 Fax: +212 (0) 537 77 63 88 Email: info@rabatinvest.com Web: http://www.rabatinvest.ma/
CNRST: Centre National pour la Recherche Scientifique et Technique
Angle avenue Allal El Fassi, avenue des FAR, Quartier Hay Ryad, BP. 8027 Nations Unies, 10102 Rabat Teléfono: +212 (0) 537 56 98 00 Fax: +212 (0) 537 56 98 34 E-mail: directeur@cnrst.ma Web: http://www.cnrst.ma/
TEER: Unité des Technologies et Économie des Énergies Renouvelables
Teléfono: +212 (0) 537 77 40 99 Fax: +212 (0) 537 77 12 88 E-mail: teer@cnrst.ma Web: http://www.cnr.ac.ma/teer/
RCREEE: Regional Centre for Renewable Energies and Energy Efficiency (Argelia, Egipto, Jordania, Líbano, Libia, Marruecos, Palestina, Siria, Túnez, Yemen)
Block 11, Piece 15, Melsa District - Ard El Golf. Building of the Hydro Power Plants Execution Authority Ministry of Electricity & Energy Opposite Abdel Kader Fahmy Hospital - Nasr City. El Cairo. Egipto Teléfono: +20 (2) 2415-4691 Fax: +20 (2) 2415-4661 E-mail: info@rcreee.org Web: http://www.rcreee.org/
MDP (Mécanisme de Développement Propre)
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Maroc Secrétariat Permanent de l’Autorité Nationale Désignée du MDP Secrétariat d'Etat auprès du Ministère de l'Energie des Mines, de l'eau et de l'Environnement Département de l'Environnement Direction du Partenariat, de la Communication et de la Coopération
9, Avenue Al Aarar, Secteur 16 Hay Ryad - Rabat Teléfono: +212 (0) 5 37 57 06 40 Fax: +212 (0) 5 37 57 06 48 E-mail: equipecc@environnement.gov.ma Web: http://www.cdmmorocco.ma/
AMDI : Agence Marocaine pour le Développement des Investissements
32, rue Honaine angle avenue Michlifen. Agdal – Rabat Teléfono: + 212 (0) 537 67 34 20 / 21 Fax: + 212 (0) 537 67 34 17/42 E-mail: info@invest.gov.ma Web: http://www.invest.gov.ma/ EMPRESAS ENERGÍA SOLAR EN MARRUECOS
Spolyten s.a.r.l. (importación e distribución de equipamiento solar; estudios y realización de proyectos)
Route de Taza, hay ElWahda E 1 n°2 – Oujda Teléfono: +212 (0) 536 51 16 06 Fax: +212 (0) 536 51 16 07 E-mail: spolyten@hotmail.com Web: http://www.spolyten.com/
Nareva Holding (construcción de parques solares y eólicos, estudios y material)
197, bd Mohamed Zerktouni, Twin Center, tour A. 20100, Casablanca Teléfono: +212 (0) 529 004 647 Fax: +212 (0) 522 958 028 E-mail: f.kadiri@nareva-ona.com Web: http://www.ona.ma/nareva.php
Batitherm (importación de material solar térmico)
82 bd Sidi Abderrahman - Gr. Ceinture, Beausejour- Casablanca Teléfono: +212 (0) 522 94 01 91 Fax: +212 (0) 522 95 14 82 E-mail: batitherm@batitherm.com
Afrisol (venta e instalación de material de energía solar fotovoltaica y calefacción solar)
143 Boulevard Brahim Roudani, 20100 Casablanca Teléfono: +212 (0) 522 25 90 30 Fax: +212 (0) 522 25 90 31
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E-mail: info@afrisol.com Web: www.afrisol.com
Capsolair (fabricante de paneles solares térmicos)
1 Av de l’Armée Royale - Casablanca Teléfono: +212 (0) 522 26 57 54 Fax: +212 (0) 522 26 58 02 E-mail: capsolair@yahoo.com
Electro Contact (fabricación de reguladores de carga para sistemas fotovoltaicos)
82 rue El Fourat-ex Roncevaux (Maarif) – Casablanca Teléfono: +212 (0) 522 23 46 80 Fax: +212 (0) 522 23 66 35 E-mail: info@electrocontact.com Web: http://www.electrocontact.com
NRJ Internacional (representación, comercialización e instalación de sistemas solares fotovoltaicos y de bombeo solar)
3 rue Ennahas Annahoui-ex Mont Pelvoux, Casablanca Teléfono: +212 (0) 522 23 11 88 Fax: +212 (0) 522 23 09 99 E-mail: info@nrj.ma Web: http://www.nrj.ma
Sococharbo (distribuidor e instalador de energía solar térmica y fotovoltaica)
1 Rue de Lécrivain, Quartier la Villette, 20300 Casablanca Teléfono: +212 (0) 522 62 65 79 / 82 Fax: +212 (0) 522 62 46 92 / 93 E-mail: sococharbo@casanet.net.ma Web: http://www.sococharbo.ma
Angle Rue Benzerte et Abou Faris Al Marini, Rabat
Teléfono: +212 (0) 537 73 43 47 Fax: +212 (0) 537 73 43 48 15, Rue Chefchaouen, Meknes Teléfono: +212 (0) 535 52 16 69 - +212 (0) 535 52 28 10 Fax: +212 (0) 535 52 16 69
Toutelec (importación y venta de material solar)
20 Bis, rue Socrate – Casablanca Teléfono: +212 (0) 522 98 66 38 Fax: +212 (0) 522 98 66 61 E-mail: toutelec2008@menara.ma
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Phototherme s.a.r.l (distribuidora e instaladora de material térmico y fotovoltaico)
N° 374 Quartier Industriel -Sidi Ghanem Teléfono: +212 (0) 524 335745 / 46 / 47 Fax: +212 (0) 524 33 57 33 E-mail: phototherme@menara.ma Web: http://www.phototherme.com Dakhla, C.Com Universitaire, Imm. A1 n°5 - Agadir Teléfono: +212 (0) 528 23 98 63
Global Energy Services GES Maroc (Sarlau) (servicios de ingeniería, instalación y mantenimiento para el sector de las energías renovables)
384 Zone Industrielle Gzenaya Tanger Boukhalef 90100 – Tánger Teléfono: +212 (0) 539 394 326 Fax: +212 (0) 539 394 326 Web: http://www.services-ges.es/
Amisole (Asociación Marroquí de las Industrias Solares y Eólicas)
c/o Fenelec, Résidence Mervet, 4 rue de la Bastille, Casablanca Teléfono: +212 (0) 522 94 51 29 / +212 (0) 522 94 91 82 Fax: +212 (0) 522 94 96 42 E-mail: contactez_nous@amisole.com Web: http://www.amisole.com/
Smadia (distribución de materiales para producción de energía solar)
60, bd Yacoub El Mansour (Maarif) 20100 Casablanca Teléfono: +212 (0) 522 235 688 / +212 (0) 522 235 689 Fax: +212 (0) 522 251 651 E-mail: commercial@smadia.co.ma
RIO - Reduce Invent Optimize S.A. (dimensionado de instalaciones solares, estudios de viabilidad, auditoría energética)
Résidence Al Mawlid II - Bat B. 3éme étage - Apt 42 - Rue Ibnou Katir. 20370 Casablanca Teléfono: +212 (0) 522 99 71 25 Fax: +212 (0) 522 98 50 29 E-mail: contact@rio.ma Web: http://www.rio.ma
Isofotón Maroc SARL (instalaciones solares)
62, Boulevard Anfa (angle Moulay Youssef) Immeuble Bab Abdelaziz, 4éme Étage, 20000 Casablanca Teléfono: +212 (0) 522 42 94 90 Fax: +212 (0) 522 47 34 74 E-mail: info@isofoton.ma
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121
Web: http://www.isofoton.ma/
Protelco Maroc (instalaciones de energía solare y eólica)
Lotis. la Colline II , lot n°33, Sidi Maârouf, 2027 0. Casablanca Teléfono: +212 (0) 522 58 45 92/93 Fax: +212 (0) 522 58 00 57 E-mail: ehernandez@insyteinstalaciones.es Web: www.insyteinstalaciones.es
Siemens S.A. (instalaciones eléctricas en parques solares y eólicos)
km 1, Route de Rabat, Aïn-Sebâa, 20250 Casablanca Teléfono: +212 (0) 522 66 92 00 / +212 (0) 522 66 9278 Fax: +212 (0) 522 34 01 51 E-mail: siemens@siemens.co.ma simohammed.berrissoul@siemens.com Web: http://www.siemens.com/about/en/worldwide/morocco_1154649.htm
ITRI Environnement S.A.R.L. (soluciones fotovoltaicas, termosolares y geotérmicas)
Nfis 1, Entrée D1. Av. Allal El Fassi. Marrakech Teléfono: +212 (0) 524 313 629 Fax: +212 (0) 524 313 674 E-mail:contact@solairemaroc.com/services@solairemaroc.com/ export@solairemaroc.com Web: http://www.solairemaroc.com/
Getradis s.a.r.l. (importación, distribución e instalación de equipamiento solar)
50 avenue du Souss Souissi - Rabat Telf: (+212) 537 75 69 36 Fax: (+212) 537 75 68 64 Email: getradis@menara.ma
Sunlight Power Maroc (venta e instalación de sistemas solares)
6 rue Taïneste, Hassan – Rabat Telf: (+212) 537 66 10 32 Fax: (+212) 537 66 10 37 Email: spm@menara.ma
Energetica (distribuidora de material fotovoltaico y térmico) 28 zone industrielle Tasnia, Massira 1 – Témara
Telf: (+212) 537 60 50 04 Fax: (+212) 537 60 50 42 Email: energet@menara.ma Web: http://www.energetica.ma
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Tenesol Energie Maroc (distribución e instalación de material fotovoltaico)
8 rue Aknoul, Hassan – Rabat Teléfono: +212 (0) 537 73 83 73 / 54 Fax: +212 (0) 537 73 83 53 E-mail: k.semmaoui@temasol.com / temasol@tenesol.com Web: http://www.tenesol.com/
CITECH Ingénierie (estudios sobre energía solar)
Immeuble Communal. Angle Route d'Azemmour, Boulevard Sidi Abderrahmane. Casablanca Teléfono: +212 (0) 5 22 89 14 27 / 89 20 49 Fax: +212 (0) 5 22 91 50 32 E-mail: naimlahlou@citech.ma Web: http://www.citech.ma
AcoRam (sistemas de calefacción y calentadores de agua solares y geotérmicos)
14 Bd Aïn Taoujtate. Résidence RIAD - 1er étage - Bureau N° 12. Bourgogne - 20050 Casablanca Teléfono: +212 (0) 522 26 86 26 Fax: +212 (0) 522 29 68 62 E-mail: info@acoram.biz , artma_artma@hotmail.com Web: http://www.acoram.biz/
Immosolar Maroc (climatización solar)
Place El Yassir - ex Albert 1er, résid. Mansouria RDC 20300 Casablanca Teléfono: +212 (0) 522 408 950 - +212 (0) 522 408 954 Fax: +212 (0) 522 408 959 E-mail: immosolar@menara.ma maroc@immosolar.com Web: www.immosolar.com
CREA Concept (paneles fotovoltaicos, climatización solar y geotérmica)
Oficinas: 933, Route de Safi, bureaux n°18 - Q.I Si di Ghanem - Marrakech Talleres: 157, Route de Safi - Q.I Sidi Ghanem - Marrakech Teléfono: +212 (0) 524 33 57 27 Fax: +212 (0) 524 33 57 44 E-mail: crea@menara.ma / contact@creamaroc.com Web: http://www.creamaroc.com/
Ets Hassoun Mohamed
23 Rue Y Amasernat Q.I BP 257 Agadir Teléfono: +212 (0) 528 22 12 30 / 86 Fax: +212 (0) 528 22 04 46 E-mail: etshassoun@iam.net.ma / etshassoun@menara.ma
Societé Tec nique et Commercial d’Agadir (STELEC) (calefacción solar)
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Rue de Marrakech, Imm. Boutaghroucht. Q.I. Agadir Teléfono: +212 (0) 528 82 37 36 / 82 18 90 Fax: +212 (0) 528 82 40 29 E-mail: ste.stelec@yahoo.fr
Activar S.A.R.L. (calefacción solar)
Hay Amal IV (Sidi Bernoussi), rue 55 nº36/38, Casablanca Teléfono: +212 (0) 522 73 31 16 Fax: +212 (0) 522 73 60 15 E-mail: ste.activar@menara.ma
Université Internationale de Rabat (estudios y patentes sobre energía solar)
Parc Technopolis Rabat-Shore. Bat. 1 – RDC. Rocade Rabat-Salé. 11100 Sala El Jadida Teléfono: +212 (0) 538 01 42 30 Fax: +212 (0) 538 01 42 31 E-mail: contact@uir.ma Web: http://www.uir.ma/
Atcoma S.A. (fotovoltaica y solar térmica)
Route 110, Rue E. Km 10,500 Ain Sebaâ. Casablanca Teléfono: +212 (0) 522 35 33 03/46 89 Fax: +212 (0) 522 34 32 19 / 30 75 95 E-mail: atcoma@iam.net.ma
Bahi S.A.R.L. (calentadores solares)
2 Rue Jean Jaurès. Casablanca Teléfono: +212 (0) 522 27 53 94 / 85 94 Fax: +212 (0) 522 20 38 83 E-mail: bahi12003@yahoo.fr
Casabloc Accus National (suministro e instalación de paneles solares fotovoltaicos)
163, rue Haj Amar Riffi. 20000 Casablanca Teléfono: +212 (0) 5 22 31 81 40 / 30 39 97 Fax: +212 (0) 5 22 31 80 41 E-mail: ballet@wanadoopro.ma
Casatherm S.A.R.L. (climatización y calentadores solares)
1 Place El Yassir – ex Albert 1er. 20300 Casablanca Teléfono: +212 (0) 5 22 40 15 23 Fax: +212 (0) 5 22 24 04 86 E-mail: contact@casatherm.ma Web: http://www.casatherm.ma/
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Climalux S.A.R.L. (estudios, instalación y comercialización energía solar)
491, bd Mohamed Zerktouni, Casablanca Teléfono: +212 (0) 5 22 20 53 44 Fax: +212 (0) 5 22 27 99 39 E-mail: climalux@menara.ma
CMS Industry (Company of Manufacturing and Services) (piezas, accesorios y material energía solar)
144, rue Mohamed Smiha, résid. Jawharat Med Smiha, 6°ét. n°35, 20000, Casablanca Teléfono: +212 (0) 662 120 400 Fax: +212 (0) 522 850 291 E-mail: contact@cmsindustry.ma
Elecmar S.A.R.L. (calentadores de agua solares)
22, Rue Ben Jilali taj-Eddine (Ex. Rouen) Maârif, 20100 Casablanca Teléfono: +212 (0) 522 23 73 02 Fax: +212 (0) 522 99 09 29 / +212 22 23 82 39 E-mail: elecmar@elecmar.ma Web: http://www.elecmar.ma/
Ets El.Fenne Sala (calentadores de agua solares “sola art”)
12, bd Yacoub El Mansour (Maarif) 20100 Casablanca Teléfono: +212 (0) 522251659 Fax: +212 (0) 522 25 89 40
Energies Continues (energía solar)
Rue Mohamed Errachid -ex Plage, ang.bd My Abder. Imane Center 6°ét. n°6. 20000. Casablanca Teléfono: +212 (0) 522 30 29 91 Fax: +212 (0) 522 30 61 27 E-mail: energies@menara.ma
GIORDANO Maroc (distribución de calentadores de agua solar)
374, Q.I. Sidi Ghanem Marrakech. Teléfono: +212 (0) 524335746 Fax: +212 (0) 524335733 E-mail: giordanomaroc@menara.ma Página web: http://www.giordano.fr/giordano-maroc
Solga (estudios e instalaciones energía solar)
409, bd de Dakhla, Cité Djemâa 20450 – Casablanca Teléfono: +212 (0) 522 55 54 44 Fax: +212 (0) 522 55 30 06
Auditoría Energética Academie de Education et Formacion Tanger-Tetouan
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E-mail: solgaklt@gmail.com
Space Radio (materiales energía solar)
Hay El Oulfa, n°5 & 7 rue 49 ang. rue 50, Casablanc a Teléfono: +212 (0) 522 90 45 77 Fax: +212 (0) 522 90 45 94 E-mail: sp_radio@hotmail.com
Warsh Electronics (balizaje fotovoltaico)
7 Bis, Rue El Khatib Laraki – ex Mont Pilat. Maarif. Casablanca Teléfono: +212 (0) 522 23 82 02 Fax: +212 (0) 522 23 65 19 E-mail: warsh@menara.ma Web: http://www.warshelectronics.com/
EL SECTOR DE LA ENERGÍA SOLAR Y OTRAS ENERGÍAS RENOVABLES EN MARRUECOS Schneider Electric Maroc (components eléctricos para instalaciones de energía solar)
Immeuble Les 4 temps (4ème étage). Lot La Colline - Sidi Maarouf. Casablanca Teléfono: +212 (0) 522 977 900 Fax: +212 (0) 522 977 905 E-mail: ma-csc@ma.schneider-electric.com Web: http://www.schneider-electric.ma
Sumitopma s.a. (importación calentadores solares)
27, rue Ibnou Koutia, lot. Attawfik q.i. Oukacha Aïn Seba. Casablanca Teléfono: +212 (0) 522 66 07 88 Fax: +212 (0) 522 66 03 00 E-mail: sumitop@sumitop.ma
Safadal S.A.R.L. (venta e instalación de calentadores solares y climatizadores)
Al Maghrib Al Arabi, bloc C n°52. 14000. Kenitra Teléfono: +212 (0) 537 37 02 42 E-mail: safadal@yahoo.fr
NOOR Web (venta e instalación de sistemas fotovoltaicos)
12 Boulevard Moulay Abdallah, villa Noor, 4000, Marrakech Teléfono: +212 (0) 54 31 05 72 Fax: +212 (0) 54 31 04 99 E-mail: noorweb@menara.ma
Sté Radect (calefacción solar)
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Route de Safi, n°14 imm. Chichaoua Gaz q.i. Sidi Gh anem, Marrakech Teléfono: +212 (0) 524 44 71 34 Fax: +212 (0) 524 44 71 34 E-mail: radec@yahoo.fr
Wakan Tauka Thermo Solaire Sarl. (calentadores de agua solares para piscinas)
Massira 1, B N4, 40000Marrakech. Teléfono: + 212 (0) 6 61 24 41 13 / + 212 (0) 524 40 68 10 Fax: + 212 (0) 524 40 68 10 Web: http://www.wakan-tauka.com/
A.f.c.c. (Atelier de Fabrication, Construction et du Commerce)
273, hay Chabab, cité Al Alia Mohammedia Teléfono: + 212 (0) 522 85 02 36 Fax: + 212 (0) 522 85 02 91 E-mail: afccma@menara.ma
Decor Clima s.a.r.l. (climatización solar)
102, rue Quartier Tirakaa, Nador Teléfono: + 212 (0) 536 60 41 64 Fax: + 212 (0) 536 60 41 90 E-mail: decorclima@iam.net.ma
Energy Poles (energía solar térmica, climatización, iluminación)
59 Avenue Fal Ouled Oumeir 10 090 Rabat-Agdal Teléfono: + 212 (0) 537 77 32 36 Fax: +212 (0) 538 00 13 48 E-mail: contact@energypoles.com Web: http://www.energypoles.com/
Solicap s.a.r.l.
15, rue Mohamed Ben Radouane Cherkaoui, gare d'Agdal, Rabat Teléfono: + 212 (0) 537 68 26 31 Fax: +212 (0) 537 68 26 32 E-mail: solicap@menara.ma
Massolia S.A.R.L. (plataforma informativa y de relación entre empresas del sector de las energías renovables)
59, Bd Zerktouni, 9ème étage, n°26, 20000, Casablan ca Teléfono: +212 (0) 527 796 195 Fax: +212 (0) 522 317 902 E-mail: contact@massolia.com Web: http://www.massolia-news.com / http://www.massolia-blog.com
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Grupotec Maroc (proyectos fotovoltáicos “llave en mano”)
223 Bd. Abdelmoumen 4° étage. Anfa, Casablanca Teléfono: +212 (0) 649 65 67 18 Fax: +212 (0) 522 31 32 70 E-mail: jmarfil@grupotec.es Web: http://www.grupotec.es/
EMPRESAS BIOMASA EN MARRUECOS Taim Weser Maroc
4, Rue Kartaja, Casablanca Teléfono: +212 (0) 5 22 36 81 53 / +212 (0) 22 36 81 54 Fax: +212 (0) 5 22 36 81 29 Web: http://www.taimweser.com/
EMPRESAS HIDROELECTRICAS EN MARRUECOS
Isolux Corsán Maroc (encargada de la modernización de centrales hidroeléctricas)
Residence Al Hadita. 2éme étage, Bureau nº39 Ain Sebaä. Casablanca Teléfono: +212 (0) 522 35 9019 / 8978 / 5931 / 1475 Fax: +212 (0) 522 95 1466 E-mail: info@isoluxcorsan.com Web: http://www.isoluxcorsan.com/
INDRA (encargada de la modernización de centrales hidroeléctricas)
Technopolis Bâtiment B4. 11100 Sala Al Jadida Teléfono: +212 (0) 538 014 200/201 Fax: +212 (0) 538 014 202 Web: http://www.indracompany.com/
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Anexo II: Ejemplo de instalación fotovoltaica en cubierta en España
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ANEXO II: EJEMPLO DE INSTALACIÓN FOTOVOLTAICA EN CUBIERTA EN ESPAÑA. Caso de un centro de enseñanza situado en Málaga (clima y radiación solar similar a Larache) Según la consulta realizada a la Comisión Nacional de la Energía (CNE) no existe impedimento alguno en ser, la administración pública la titular de una instalación FV conectada a la red y sea, por tanto beneficiaria de las primas que se concede al grupo b.1 de productores en régimen especial, según marca el R.D 1578/2008 por el que se regula la actividad de producción de energía eléctrica en régimen especial. Es por esto que se considera el esquema de conexión a red colgado del cuadro general de baja tensión y con un contador, como mejor alternativa a fin de obtener unos períodos de retorno a la inversión razonables.
Figura 51: Configuración de una instalación fotovoltaica conectada a red
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13.1 Datos de Partida El I.E.S. Politécnico Jesús Marín (Málaga) se encuentra situado según las coordenadas: Latitud: 3 º 12” N; Longitud: º
’
’
” O.
La única azotea accesible donde se puede colocar la instalación fotovoltaica es en la fase 1 y 3 de la construcción. Ya que el resto de cubiertas tienen sobras o son inclinadas sin acceso. La superficie sobre la que se va a colocar la instalación fotovoltaica es de aproximadamente 400 m2. Se trata de una superficie compuesta por cubierta plana invertida y por cubierta inclinada de teja. Comentar que el centro de transformación está relativamente cercano tal y como se puede ver en la siguiente imagen, es por tanto que si la red tiene capacidad de evacuación de energía, el punto de enganche estaría en la misma sala.
█-Configuración 8 paneles
Centro transformació n
Figura 52: Situación instalación fotovoltaica. Tal y como se puede ver en la imagen anterior la instalación fotovoltaica se configuraría en 7 líneas de 8 paneles cada una lo que hace un total de 56 paneles.
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Se han obtenido los datos de radiación en el municipio de Estación de Cártama (Málaga), a partir de los datos del programa PVGIS de la Agencia Europea de la Energía, donde a partir de introducir las coordenadas del edificio, obteniendo la inclinación optima de los captadores. Para las coordenadas de Estación de Cártama (Málaga), la inclinación de los captadores para obtener una mayor radiación anual se han optimizado a una inclinación de 32º y orientación Sur (azimut 0º). Tabla 23: Radiación Global y Directa ( PVGIS (c) European Communities, 2001-2008)
Hh: Irradiación sobre plano horizontal (Wh/m2)
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Hopt: Irradiación sobre superficie inclinada optima (Wh/m2) H(45): Irradiación sobre plano de ángulo 45 grados. (Wh/m2) Iopt: Inclinación óptima (grados.) T24h: Promedio de las temperaturas en 24h (°C) NDD: Numero de Grados de Dia (-)
Figura 53: Radiación directa proyectada sobre superficie horizontal, inclinada a 32º, horizontal y vertical El módulo elegido para la instalación es el siguiente:
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Figura 54: Panel Fotovoltaico propuesto, Isofotón IS-160
Figura 55: Dimensiones panel IS-160 Dentro de la superficie disponible de 400 m2 se ha calculado la instalación de 56 paneles, lo que supone un 17 % de utilización del total de la superficie, esta reducción se debe a la configuración de los tejados así como de sombras que pueden ser arrojadas sobre los paneles. Estos 56 paneles suponen 8,96 kWp de potencia distribuida en 68 m2 de superficie de captación.
13.1.1
Análisis energético y económico
TARIFA RETRIBUTIVA DE APLICACIÓN
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La tarifa regulada según el REAL DECRETO 1578/2008, de 26 de septiembre de retribución de la actividad de producción de energía eléctrica mediante tecnología solar fotovoltaica para instalaciones posteriores a la fecha límite de mantenimiento de la retribución del Real Decreto 661/2007, de 25 de mayo, para dicha tecnología, serán contempladas en la siguiente tabla: Tabla 24: Tarifa retributiva de aplicación Tarifa Regulada Tipología
Potencia cent €/kWh Tipo I
Potencia menor o igual de 20 kW
34
Instalación sobre edificación Tipo II
Potencia superior a 20 kW
32 32
Instalación sobre el suelo
ESTIMACIÓN DE LA GENERACIÓN ELÉCTRICA DE LA INSTALACIÓN
La superficie de captación de los paneles usados para el cálculo, de 160 Wp, son de medidas de cuadro de panel convencionales de 72 células, de 1’125 m2. Por lo que al disponer de 5
paneles, se tiene una
superficie útil de captación de: 56 x 1,125 m2 = 63 m2/ 8,96 kWp La cantidad de energía que llega al campo de paneles es de 5160 W/m2/día (utilizando la Tabla 23) con lo que se obtienen 325,08 kWh/día: 5160 W/m2/día x 63 m2= 325,08 kWh/día/8,96 kWp En este punto es necesario tener en cuenta el rendimiento de conversión eléctrica del generador fotovoltaico:
Rendimiento del panel fotovoltaico: 14%
Rendimiento medio de la instalación a partir de la salida del panel hasta la conexión a la red: 79,9%
Rendimiento global de la instalación: 11’18 %
Por tanto, la energía eléctrica inyectada es: 325,08 x 0.11186 = 36,36 kWh/día/8,96 kWp
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Para un año completo se tiene entonces: 33,36 kWh/día x 365 días/año = 12.176 kWh/año para 8,96 kW nominales En función de estos datos y tomando 5
€ como precio de instalación del kWp se obtienen los datos
siguientes de rentabilidad. Tabla 25: Análisis económico Energía generada anualmente Precio
por
kWh
generado
el
primer año
[kWh]
12.176
[€
0,34
kW ]
Ingresos primer año
[€]
4.140
Inversión necesaria
[€]
Costes anuales de mantenimiento
[€]
200
Amortización de la instalación
[años]
9,8
. 2 ( ,5 € Wp)
Hay que señalar que el estudio aquí realizado tan sólo sirve para comprobar la viabilidad ó no viabilidad de la ejecución de la planta. Si finalmente se abordara la inversión debería realizarse un estudio financiero a fondo que incluyese tanto las variaciones de operación de la instalación, como por ejemplo la pérdida de rendimiento de paneles durante el transcurso de su vida útil, como las variaciones de mercado y costes añadidos, como pueden ser impuestos de sociedades, tasas municipales, variaciones de euribor que afectaran a la financiación de la planta, etc.. A pesar de lo comentado con anterioridad, a la vista de los resultados obtenidos y sobre todo teniendo en cuenta que el precio definido de la planta se puede considerar en el mercado actual en un nivel medio se recomienda abordar la instalación en un modo “llave en mano” que incluya tanto suministro e instalación como tramitación administrativa de la misma.
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Anexo III: Planos de instalaciones eléctricas, equipos y medidas de la Academie Education
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