Download diagnóstico energético del edificio polifuncional san benito

DIAGNÓSTICO ENERGÉTICO
DEL EDIFICIO POLIFUNCIONAL
SAN BENITO
PLAN DE OPTIMIZACIÓN
ENERGÉTICA MUNICIPAL
AYUNTAMIENTO DE
JEREZ DE LA FRONTERA
OCTUBRE - DICIEMBRE 2011
Diagnóstico Energético de dependencias municipales
PLAN DE OPTIMIZACIÓN ENERGÉTICA MUNICIPAL
ÍNDICE
1.
INTRODUCCIÓN ................................................................................................................ 4
1.1.
MOTIVACIÓN ..................................................................................................................... 4
1.1.1.
DIAGNÓSTICO ENERGÉTICO ............................................................................ 4
1.2.
DATOS BÁSICOS DE LA INSTALACIÓN ......................................................................... 5
2.
INVENTARIO ...................................................................................................................... 6
2.1.
CLIMATIZACIÓN Y PRODUCCIÓN DE ACS .................................................................... 6
2.1.1.
VENTILADORES ................................................................................................... 6
2.2.
ILUMINACIÓN .................................................................................................................... 6
2.3.
ENVOLVENTE TÉRMICA .................................................................................................. 7
2.4.
EQUIPOS ............................................................................................................................ 8
3.
DIAGNÓSTICO ENERGÉTICO .......................................................................................... 9
3.1.
CONSUMO ENERGÉTICO GLOBAL DEL EDIFICIO ....................................................... 9
3.2.
BALANCE ENERGÉTICO .................................................................................................. 9
4.
PROPUESTAS DE ACTUACIÓN ..................................................................................... 12
4.1.
CLIMATIZACIÓN Y PRODUCCIÓN DE ACS .................................................................. 12
4.2.
ILUMINACIÓN .................................................................................................................. 12
4.3.
ENVOLVENTE TÉRMICA ................................................................................................ 14
5.
RESUMEN DE MEDIDAS DE AHORRO ......................................................................... 16
ÍNDICE DE TABLAS
Tabla 1. Datos básicos del edificio ................................................................................................ 5
Tabla 2 . Ventilador tipo 1 ............................................................................................................. 6
Tabla 3 . Distribución de consumos en iluminación según tipo de lámpara ................................. 7
Tabla 4 . Consumos energéticos................................................................................................... 9
Tabla 5. Toma de datos para realización del balance energético .............................................. 10
Tabla 6 . Distribución del consumo energético global................................................................. 10
Tabla 7 . Resumen medidas de ahorro con PRS>10 ................................................................. 16
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ÍNDICE DE ILUSTRACIONES
Ilustración 1 . Foto principal del edificio ........................................................................................ 5
Ilustración 2 . Lámpara fluorescente ............................................................................................. 7
Ilustración 3 . Detalle de ventana .................................................................................................. 8
Ilustración 4 . Ordenador de sobremesa ....................................................................................... 8
ÍNDICE DE GRÁFICAS
Gráfico 1 . Distribución del consumo energético global por usos ............................................... 11
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1. INTRODUCCIÓN
1.1. MOTIVACIÓN
El consumo de energía crece en paralelo al desarrollo económico; por lo que es primordial
implantar medidas que optimicen la demanda energética en los edificios públicos de una
población. Desde aquellos edificios con consumos energéticos más elevados, por ejemplo
colegios públicos o residencias, a los más pequeños, pistas polideportivas u oficinas, las
medidas encaminadas a la eficiencia energética son múltiples y, a menudo, muy económicas.
1.1.1. DIAGNÓSTICO ENERGÉTICO
El diagnóstico energético consiste en la inspección y análisis de los flujos de energía en un
edificio, proceso o sistema. Mediante el diagnóstico energético se estudia de forma exhaustiva
el grado de eficiencia energética de una instalación, analizando los equipos consumidores de
energía, la envolvente térmica y/o los hábitos de consumo.
De los resultados obtenidos, se recomiendan las acciones idóneas para optimizar el consumo
en función de su potencial de ahorro, la facilidad de implementación y el coste de ejecución.
El diagnóstico energético facilita la toma de decisiones respecto a la inversión en ahorro y
eficiencia energética.
El Excmo. Ayuntamiento de Jerez, concienciado con la importancia estratégica de reducir los
consumos energéticos así como las emisiones de CO 2 asociadas a estos consumos, está
realizando una serie de estudios energéticos en sus edificios públicos. El objetivo que persigue
el Ayuntamiento de Jerez es aumentar el grado de eficiencia energética de sus edificios e
instalaciones.
El presente documento describe el diagnóstico energético realizado en las instalaciones del
Edificio Polifuncional San Benito.
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1.2. DATOS BÁSICOS DE LA INSTALACIÓN
Tabla 1. Datos básicos del edificio
Nombre del centro
Edificio Polifuncional San Benito
Tipo de edificio
Edificio_Polifuncional_San_Benito
Dirección
Calle Palomino
Superficie útil
185,75 m2
Número de usuarios
50/dia
Consumo energético anual
510 kWh
Ilustración 1 . Foto principal del edificio
Respecto al horario de funcionamiento del Edificio Polifuncional San Benito es:
- De lunes a viernes: mañana y tarde
- Fines de semana: sábados.
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2. INVENTARIO
2.1. CLIMATIZACIÓN Y PRODUCCIÓN DE ACS
2.1.1. VENTILADORES
Como complemento a la refrigeración, en el Edificio Polifuncional San Benito existen 3
ventiladores.
Las características de éstos, son las siguientes:
Tabla 2 . Ventilador
Marca
-
Unidades
3
Potencia nominal
60 W
Estancia a la que da servicio
Oficina
2.2. ILUMINACIÓN
Lámparas y luminarias
La instalación de iluminación artificial está basada mayoritariamente en lámparas tipo
fluorescente de 36 W, y en menor medida, en lámparas de incandescente de 40 W y bajo
consumo de 13 W.
A continuación se presenta una estimación del consumo eléctrico en iluminación por tipo de
lámpara, según el balance energético realizado.
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Tabla 3 . Distribución de consumos en iluminación según tipo de lámpara
Tipo de lámpara
Potencia
lámpara (W)
Unidades
Consumo Anual
(kWh)
Porcentaje (%)
Bajo consumo
13
2
01
0,4%
Incandescente
40
4
08
2,2%
Fluorescente
36
64
356
97,4%
70
365
100%
TOTAL
A partir del balance energético realizado, se obtiene que la mayor parte del consumo, 96,2%,
procede de las lámparas tipo fluorescente de 36 W.
Ilustración 2 . Lámpara fluorescente
2.3. ENVOLVENTE TÉRMICA
Se ha analizado la envolvente térmica del edificio. La fachada principal tiene orientación sur por
lo que el aporte de radiación solar es alto.
Referente a las ventanas podemos encontrar 1 tipo de acristalamiento en el edificio:
 Ventanas con vidrio simple y carpintería metálica.
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Ilustración 3 . Detalle de ventana
2.4. EQUIPOS
Los equipos presentes en el Edificio Polifuncional San Benito de Jerez pueden ser clasificados
en:
Equipos ofimáticos
Los equipos ofimáticos de la oficina se componen principalmente de: impresora mediana y
ordenador sobremesa.
Ilustración 4 . Ordenador de sobremesa
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3. DIAGNÓSTICO ENERGÉTICO
3.1. CONSUMO ENERGÉTICO GLOBAL DEL EDIFICIO
La contabilidad energética, económica y en emisiones de CO 2 para el consumo energético
evaluado en el presente informe es la siguiente:
Tabla 4 . Consumos energéticos
Fuente energética
Consumo energético
anual (kWh)
Coste energético
anual (€)
Emisiones de CO2
anuales (kg)
Electricidad
510
79
179
Total
510
79
179
3.2. BALANCE ENERGÉTICO
El balance energético global nos muestra la distribución de los consumos energéticos en
función de las diferentes variables. En un edificio, por ejemplo, es interesante diferenciar su
consumo en función de los principales usos, distribuyendo así el consumo anual en
climatización, iluminación, equipos, producción de agua caliente sanitaria, etc.
El método utilizado para el cálculo del balance energético se basa en la fórmula de cálculo del
consumo. El consumo sigue la siguiente fórmula:
Consumo energético (kWh) = Potencia (kW) x Tiempo (h)
Por lo tanto, para calcular el consumo que se produce en cada área estudiada, es necesario
conocer la potencia de los equipos, lámparas, etc. y el tiempo de utilización, es decir las horas
en las que está funcionando cada uno de los equipos consumidores de energía.
Para cada uno de los siguientes grupos de consumo es conveniente tener en cuenta:

Iluminación: es necesario conocer la potencia de la lámpara, el tipo de equipo auxiliar
y las horas de funcionamiento.
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
Equipos: es necesario para calcular el consumo de estos equipos conocer la potencia
de cada uno de ellos, así como el factor de uso. Por último, se requiere conocer las
horas de funcionamiento.
Los cálculos de las distribuciones de consumo se realizan utilizando la potencia de los equipos
consumidores de energía y el horario de funcionamiento obtenido a través de varias vías, como
las entrevistas con los usuarios de la instalación y con el personal de mantenimiento. El
consumo obtenido se contrasta con los valores de consumo que reflejan las facturas.
Esta toma de datos se resume en la siguiente tabla:
Tabla 5. Toma de datos para realización del balance energético
Áreas de consumo
Información de potencia
Iluminación
Inventario de equipos
Equipos
Inventario de equipos
Información de tiempo
Entrevistas con el personal
mantenimiento
Entrevistas con el personal
mantenimiento
Distribución del consumo energético global por usos
La siguiente tabla muestra la distribución del consumo energético total anual.
Tabla 6 . Distribución del consumo energético global
Uso energético
Consumo (kWh)
Consumo (%)
Iluminación
365
72%
Equipos
65
13%
Climatización
29
6%
Otros
50
10%
Total
510
100%
Esta distribución por usos queda reflejada en la siguiente gráfica:
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Gráfico 1 . Distribución del consumo energético global por usos
La distribución energética global del Edificio Polifuncional San Benito queda de la siguiente
manera:

Como se observa en el gráfico, el consumo de la iluminación representa la mayor
parte del consumo energético total, alcanzando el 92% del consumo total anual del
Edificio Polifuncional San Benito.

El siguiente grupo de consumo es los equipos, que supone un 5% del consumo
energético total anual.

A continuación se encuentra el consumo debido a la climatización, que supone un 3%
del total.

Por último, el consumo destinado a otros supone el 1%. En este grupo de consumo
se incluyen todos aquellos consumos que se producen en el edificio y que no han
sido contemplados en los anteriores grupos (servidor, iluminación de emergencia,
vigilancia, seguridad, etc.).
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4. PROPUESTAS DE ACTUACIÓN
4.1. CLIMATIZACIÓN Y PRODUCCIÓN DE ACS
4.2. ILUMINACIÓN
Sustitución de lámparas fluorescentes convencionales por otras más eficientes
La mejora consiste en la sustitución de las lámparas fluorescentes actuales, tipo T8 de 36 W
por otras de última generación de 32 W.
Estas nuevas lámparas conservan el mismo nivel de iluminación (misma cantidad de lúmenes)
pero emplean una menor cantidad de energía. Su mayor ventaja es que pueden sustituir a los
tubos fluorescentes actuales sin necesidad de cambiar la luminaria, por lo que el único coste
asociado es el de la compra de la nueva lámpara (más la mano de obra).
El ahorro económico se ha obtenido teniendo en cuenta el ahorro generado por el menor
consumo de energía y el ahorro por el menor número de reposiciones debido a la mayor vida
útil de la lámpara propuesta.
Sustitución de balastos electromagnéticos por balastos electrónicos
Respecto a los balastos electromagnéticos se propone la sustitución de los mismos por
balastos electrónicos. La función del balasto es generar el arco eléctrico que requiere el tubo
durante el proceso de encendido y mantenerlo posteriormente, limitando también la intensidad
de corriente que fluye por el circuito del tubo. Además, los balastos electromagnéticos dificultan
la instalación adicional de un sistema de control y regulación en función de la presencia de
personas y el aporte de luz natural.
Las principales ventajas de los balastos electrónicos son las siguientes:

Encendido: Con estos balastos, que utilizan un sistema de encendido en el que la
lámpara sufre menos, 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. Además, existen los balastos con encendido de
precaldeo, adecuados para lugares con constantes encendidos y apagados para
evitar el deterioro de la lámpara.
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
Parpadeos y efecto estroboscópico: 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: Existen balastos regulables con los que es posible regular el nivel de
iluminación 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: El balasto electrónico con encendido por precaldeo es
particularmente aconsejable 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 lo 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.
Sustitución de lámparas incandescentes por otras de bajo consumo
Así mismo se propone la sustitución de las lámparas incandescentes de 40 W por lámparas de
bajo consumo de 8 W.
Las lámparas fluorescentes compactas, también llamadas de bajo consumo, pueden suponer
una disminución considerable del gasto energético. Entre las ventajas de estas lámparas se
encuentran las siguientes:

Consumen en torno a un 20% del consumo medio de una lámpara incandescente
estándar.
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
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 10
reposiciones de lámparas incandescentes estándar.
El ahorro económico se ha obtenido teniendo en cuenta el ahorro generado por el menor
consumo de energía y el ahorro por el menor número de reposiciones debido a la mayor vida
útil de la lámpara propuesta.
Instalación de interruptores temporales:
Se ha observado durante la visita a las instalaciones que la iluminación permanece encendida
durante más tiempo del necesario en los aseos. Se ha estudiado la posibilidad de instalar
interruptores temporales en los mismos.
La mejora que se propone consiste en la instalación de interruptores temporales en aquellas
zonas de ocupación intermitente que controlen electrónicamente el encendido y apagado de las
lámparas según un tiempo de retardo programable.
El ahorro que se obtiene por la instalación del interruptor temporal es debido a la disminución
de horas de luz necesarias.
4.3. ENVOLVENTE TÉRMICA
Sustitución de los vidrios actuales ineficientes por otros vidrios de tipo doble
con cámara de aire.
Se recomienda la sustitución de las ventanas de cristal simple por otras con mayor aislamiento
térmico, con doble acristalamiento y cámara de aire tipo climalit. Este tipo de ventanas pueden
2
alcanzar valores de transmisividad térmica (U) tan bajo como 1,3 W/m ·K.
Este tipo de ventanas son las exigidas actualmente por el Código Técnico de la Edificación,
aunque éste no sea de aplicación a edificio objeto de estudio, siempre que no existan reformas
sustanciales.
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Esta medida no se incluye dentro de las medidas propuestas, por presentar periodos de retorno
muy altos debido a que exige la realización de trabajos de albañilería y carpintería.
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5. RESUMEN DE MEDIDAS DE AHORRO
No existen medidas de ahorro con un PRS menor de 10 años
En la siguiente tabla se presentan las medidas de ahorro con un PRS mayor de 10 años.
Tabla 7 . Resumen medidas de ahorro con PRS>10
Nº
Descripción de
la mejora
Ahorro
(kWh/año)
Ahorro
Energético (%)
Ahorro (€/año)
Inversión inicial
(€)
Periodo de
retorno (años)
Ahorro
(KgCO2/año)
1
Fluorescentes
eficientes
35
6,9%
5
227
48,9
12
2
Balastos
electrónicos
52
10,2%
8
449
56,0
18
3
Lámparas de bajo
consumo
6
1,2%
1
31
32,1
2
16 de 16