7. Presupuesto y planificaci´ on temporal
5.62. Obtenci´ on de los HDD de los ´ ultimos 36 meses en Madrid
Grados d´ıa de refrigeraci´on (CDD): es un indicador que considera cu´antos grados y durante cu´anto tiempo ha estado la temperatura exterior por encima de una temperatura base, a partir de la cual se considera necesario utilizar los equipos de refrigeraci´on para mantener la situaci´on de bienestar.
Grados d´ıa de calefacci´on (HDD): es un indicador que considera cu´antos grados y durante cu´anto tiempo ha estado la temperatura exteriorpor debajode una temperatura base, a partir de la cual se considera necesario utilizar losequipos de calefacci´onpara mantener la situaci´on de bienestar.
Tanto los CDD como los HDD son Indicadores de Desempe˜no Energ´etico (EnPi) [55] que se pueden calcular aplicando las siguientes expresiones [56]:
C´alculo de los grados d´ıa de refrigeraci´on o CDD:
• SiTM AX < TBASE → CDD= 0
• Si TM AX+TM IN
2 < TBASE → CDD=
TM AX−TBASE 4
• SiTM IN ≤TBASE → CDD= TM AX−T2 BASE −TBASE4−TM IN
• SiTM IN > TBASE → CDD= TM AX+T2 M IN −TBASE C´alculo de los grados d´ıa de calefacci´on o HDD:
• SiTM IN > TBASE → HDD = 0
• Si TM AX+TM IN
2 > TBASE → HDD=
TBASE−TM IN 4
• SiTM AX ≥TBASE → HDD= TBASE2−TM IN −TM AX−T4 BASE
• SiTM AX < TBASE → HDD=TBASE −TM AX+T2 M IN Donde:
TBASE es la temperatura base de calefacci´on o de refrigeraci´on seg´un el caso.
TM AX es la temperatura m´axima diaria.
TM IN es la temperatura m´ınima diaria.
Una vez definidas todas las variables del modelo, se van a enumerar y describir todos los pasos que se han llevado a cabo para obtener la expresi´on buscada por regresi´on lineal m´ultiple a partir de R [57]:
1. An´alisis preliminar gr´afico-num´erico. Se han generado las tablas de datos hist´oricos de la variable dependiente y de las variables independientes. En general, se han tomado datos desde noviembre de 2015, aunque hay excepciones dado que hay algunos gimnasios de la cadena que se inauguraron m´as tarde. Para realizar el an´alisis gr´afico se ha empleado la instrucci´on:
ggpairs(select(Datos Gimnasio, -MES)
Cuanto m´as lineales sean las relaciones entre la variable independiente y cada variable dependiente y cuanto m´as pr´oximas a |1|sean las correlaciones simples (cor) obtenidas a trav´es de la instrucci´on anterior, mejor ser´a el modelo. En este sentido:
Sicor >0→Relaci´on directa, esto es, cuanto mayor es la variable dependiente mayor es la variable independiente y viceversa.
Sicor<0→Relaci´on inversa, esto es, cuanto mayor es la variable dependiente menor es la variable independiente y viceversa.
2. Ajuste del modelo. Obtenemos el modelo de regresi´on lineal m´ultiple mediante los coman- dos:
modelo.lineal <−lm(kW h CDD+HDD+N.ACCESOS+N.HORAS, datos)
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En este punto se obtienen todos los coeficientesβi del modelo de regresi´on lineal m´ultiple. 3. Bondad del ajuste. Se comprueba el coeficiente de determinaci´onr2 oMultiple R-Squared. Mide la variabilidad total de los datos que explican el modelo. Cuanto m´as pr´oximo a uno sea el coeficiente de determinaci´on, mejor ser´a el modelo. Por ejemplo, una r2 = 0,96 significar´ıa que el modelo de regresi´on que se ha generado es capaz de explicar el 96 % de la variabilidad total de los datos, es decir, ser´ıa un muy buen modelo.
4. Diagn´ostico del modelo. Al aplicar regresi´on lineal m´ultiple se est´an suponiendo ciertas las siguientes hip´otesis:
Hip´otesis de normalidad. Se asume que los datos tienen una distribuci´on tipo cam- pana de Gauss. La normalidad de los errores se verifica con el test de Shapiro-Wilks
mediante la instrucci´on:
shapiro.test(e)
De manera que si elp-valor obtenido es mayor que 0,05 se acepta la hip´otesis inicial de normalidad.
Hip´otesis de homocedasticidad. Se asume que el error cometido por el modelo tiene varianza constante y se supone que las variables dependientes o explicativas no afectan a la varianza del error. La homocedasticidad se verifica con el test Breusch-Pagan
mediante la instrucci´on:
bptest(modelo.lineal)
De manera que si el p-valor obtenido es mayor que 0.05 se acepta la hip´otesis de homocedasticidad.
Hip´otesis de incorrelaci´on. Se asume que las variables dependientes est´an incorre- lacionadas. La incorrelaci´on se verifica con el test de Durbin-Watson mediante la instrucci´on:
dwtest(modelo.lineal, alternative = ”two.sided”)
De manera que si el p-valor obtenido es mayor que 0.05 se acepta la hip´otesis de incorrelaci´on.
Hip´otesis de media cero. Como se est´a empleando el m´etodo de la Estimaci´on de M´axima Verosimilitud (EMV) con el que se procura encontrar los valores m´as proba- bles de los par´ametros de la distribuci´on para un conjunto de datos [58], la hip´otesis de media cero se cumple siempre. Por tanto, la media de los errores del modelo es nula.
L´ogicamente se ha comprobado satisfactoriamente la veracidad de estas hip´otesis en la obtenci´on de cada l´ınea base.
5.3.3. Correcci´on de las l´ıneas base
Las l´ıneas base energ´eticas representan un modelo de consumo en kWh de acuerdo con la historia t´ermica de cada gimnasio. De este modo, la l´ınea base establece el consumo que se debiera haber producido en un determinado mes en funci´on de los valores hist´oricos de consumo, grados d´ıa de refrigeraci´on y calefacci´on, las horas de apertura y los accesos mensuales para cada gimnasio de la cadena DreamfitR [1].
En este sentido, el modelo obtenido tiene en cuenta los posibles excesos de consumo energ´etico fuera del horario de apertura que se presentaron en el subcap´ıtulo anterior. Reincidiendo en la
idea de tratar de eliminar por completo o reducir al m´aximo esos excesos, se han corregido
las l´ıneas base multiplicando el resultado obtenido por un coeficiente de eficiencia energ´etica comprendido entre cero y uno que se define como:
FCORRECC =
XAP +XF U ERA
XAP +XF U ERA+XEXCESO Donde:
FCORRECC es el factor de correcci´on mensual de las l´ıneas base para cada centro. Es un coeficiente de eficiencia energ´etica comprendido entre cero y uno. Cuanto m´as pr´oximo a uno mayor eficiencia energ´etica, esto es, se trata de una medida del rendimiento energ´etico de cada centro.
XAP es el consumo total que se ha producido dentro del horario de apertura que incluye una hora de margen previa a la apertura y posterior al cierre del gimnasio.
XF U ERA es el consumo admisible que se ha producido fuera del horario de apertura en el gimnasio en cuesti´on (respetando la hora de margen entre la apertura y el cierre).
XEXCESO es el consumo excesivo no justificado que se ha producido fuera del horario de apertura en cada centro (respetando la hora de margen entre la apertura y el cierre). Luego, la ecuaci´on de la l´ınea base corregida queda:
(M ESkW h )CORREGIDO= [β0+CDD·β1+HDD·β2+NACCESOSo ·β3+NHORASo ·β4]·FCORRECC L´ogicamente, los sobreconsumos el´ectricos producidos los s´abados, domingos y festivos na- cionales entre las 7h y las 8h en aquellos centros de la cadena en los que el servicio de limpieza comienza antes de las 7h, no se han tenido en cuenta para calcular los factores de correcci´on. Concretamente, en estos gimnasios de la cadena Dreamfit que se detallaron en el punto 5.2 de este proyecto, el consumo mencionado entre las 7h y las 8h se ha considerado que forma parte del consumo total dentro del horario de apertura (XAP).
Como los analizadores de red mencionados anteriormente en este mismo cap´ıtulo se termi- naron de instalar en abril de 2018, s´olo se tienen datos reales para corregir las l´ıneas base desde mayo de 2018 en adelante. Por este motivo, para los valores de l´ınea base entre mayo y diciembre de 2018 se ha calculado el factor de correcci´on mensual real, mientras que para los meses de enero, febrero, marzo y abril de 2018, se ha aproximado el factor de correcci´on por la media de los coeficientes de los meses posteriores de 2018.
En los subapartados siguientes se resumen los resultados obtenidos en el c´alculo de las l´ıneas base. Se incluye para cada gimnasio de la cadena:
La ecuaci´on de la l´ınea base obtenida para 2018 utilizando una base de datos desde no- viembre de 2015 hasta diciembre de 2017 (siempre que fuera posible de acuerdo con la fecha de inauguraci´on de cada gimnasio).
Coeficiente de determinaci´on r2 para la l´ınea base.
Figura resumen de correlaciones simples num´ericas y gr´aficas. Tabla resumen de datos y resultados de la l´ınea base de 2018.
Representaci´on gr´afica de la l´ınea base y de la l´ınea base corregida frente al consumo real en kWh.
Ecuaci´on de la l´ınea base actualizada para 2019 obtenida por inclusi´on de las cifras de 2018 en la base de datos.
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5.3.4. L´ınea base de Dreamfit Castell´on
La ecuaci´on de la l´ınea base y el coeficiente de determinaci´on de este centro son los siguientes:
r2= 90.7 %
kW h
M ES = 15304.03 +CDD·71,297 +HDD·17,31 +N
o
ACCESOS·0.317 +NHORASo ·2,48 El resumen de resultados de Dreamfit Castell´on se ha concentrado en la figura 5.63:
(a) Resumen num´erico.
(b) Correlaciones.
(c) Resumen gr´afico.
Representaci´on 5.63. L´ınea base de Dreamfit Castell´on.
La l´ınea base actualizada para 2019 queda (coef. de determinaci´on r2 = 92,68 %):
kW h
M ES = 11291,99 +CDD·66,04 +HDD·6,58 +N
o
ACCESOS·0.308 +NHORASo ·15,056
5.3.5. L´ınea base de Dreamfit Alcorc´on
La ecuaci´on de la l´ınea base y el coeficiente de determinaci´on de este centro son los siguientes:
r2= 90.44 %
kW h
M ES = 31715,64 +CDD·70,645 +HDD·21,24 +N
o
ACCESOS·0,344−NHORASo ·5,06 El resumen de resultados de Dreamfit Alcorc´on se ha concentrado en la figura 5.64:
(a) Resumen num´erico.
(b) Correlaciones.
(c) Resumen gr´afico.
Representaci´on 5.64. L´ınea base de Dreamfit Alcorc´on.
La l´ınea base actualizada para 2019 queda (coef. de determinaci´on r2 = 86,61 %):
kW h
M ES =−21538.03 +CDD·88.995 +HDD·70.111 +N
o
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5.3.6. L´ınea base de Dreamfit Aluche
La ecuaci´on de la l´ınea base y el coeficiente de determinaci´on de este centro son los siguientes:
r2 = 86,25 %
kW h
M ES = 52364.14 +CDD·52.35−HDD·13.03 +N
o
ACCESOS·0.0852−NHORASo ·70.597 El resumen de resultados de Dreamfit Aluche se ha concentrado en la figura 5.65:
(a) Resumen num´erico.
(b) Correlaciones.
(c) Resumen gr´afico.
Representaci´on 5.65. L´ınea base de Dreamfit Aluche.
La l´ınea base actualizada para 2019 queda (coef. de determinaci´on r2 = 74,42 %):
kW h
M ES =−8069,57 +CDD·54,063 +HDD·25,51 +N
o
ACCESOS ·0.586 +NHORASo ·20,878
5.3.7. L´ınea base de Dreamfit Valdebernardo
La ecuaci´on de la l´ınea base y el coeficiente de determinaci´on de este centro son los siguientes:
r2 = 84,45 %
kW h
M ES = 69071.87 +CDD·92.953 +HDD·34.54 +N
o
ACCESOS ·0.377−NHORASo ·158.44 El resumen de resultados de Dreamfit Valdebernardo se ha concentrado en la figura 5.66:
(a) Resumen num´erico.
(b) Correlaciones.
(c) Resumen gr´afico.
Representaci´on 5.66. L´ınea base de Dreamfit Valdebernardo.
La l´ınea base actualizada para 2019 queda (coef. de determinaci´on r2 = 82.07 %):
kW h
M ES = 25521.37 +CDD·85.57 +HDD·19.51 +N
o
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5.3.8. L´ınea base de Dreamfit Vallecas
La ecuaci´on de la l´ınea base y el coeficiente de determinaci´on de este centro son los siguientes:
r2= 78.95 %
kW h
M ES = 130535.4 +CDD·94.23−HDD·24.75 +N
o
ACCESOS ·0.057−NHORASo ·222.46 El resumen de resultados de Dreamfit Vallecas se ha concentrado en la figura 5.67:
(a) Resumen num´erico.
(b) Correlaciones.
(c) Resumen gr´afico.
Representaci´on 5.67. L´ınea base de Dreamfit Vallecas.
La l´ınea base actualizada para 2019 queda (coef. de determinaci´on r2 = 82.77 %):
kW h
M ES = 109739.1 +CDD·85.16−HDD·29.47−N
o
ACCESOS ·0.063−NHORASo ·155.04
5.3.9. L´ınea base de Dreamfit Zaragoza
La ecuaci´on de la l´ınea base y el coeficiente de determinaci´on de este centro son los siguientes:
r2= 94,7 %
kW h
M ES = 792,346 +CDD·84,9341 +HDD·18,07 +N
o
ACCESOS·0.4951 +NHORASo ·50,4034 El resumen de resultados de Dreamfit Zaragoza se ha concentrado en la figura 5.68:
(a) Resumen num´erico.
(b) Correlaciones.
(c) Resumen gr´afico.
Representaci´on 5.68. L´ınea base de Dreamfit Zaragoza.
La l´ınea base actualizada para 2019 queda (coef. de determinaci´on r2 = 92.48 %):
kW h
M ES =−1716.47 +CDD·87.16 +HDD·20.98 +N
o
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5.3.10. L´ınea base de Dreamfit Villaverde
La ecuaci´on de la l´ınea base y el coeficiente de determinaci´on de este centro son los siguientes:
r2= 77.87 %
kW h
M ES = 47581.11 +CDD·101.861 +HDD·78.14 +N
o
ACCESOS ·0.246−NHORASo ·42.18 El resumen de resultados de Dreamfit Villaverde se ha concentrado en la figura 5.69:
(a) Resumen num´erico.
(b) Correlaciones.
(c) Resumen gr´afico.
Representaci´on 5.69. L´ınea base de Dreamfit Villaverde.
La l´ınea base actualizada para 2019 queda (coef. de determinaci´on r2 = 81.49 %):
kW h
M ES = 33184.23 +CDD·105.08 +HDD·77.652 +N
o
ACCESOS ·0.217−NHORASo ·3.95
5.3.11. L´ınea base de Dreamfit Alicante
La ecuaci´on de la l´ınea base y el coeficiente de determinaci´on de este centro son los siguientes:
r2= 87.85 %
kW h
M ES = 36264.796 +CDD·140.21−HDD·58.05−N
o
ACCESOS ·0.1026 +NHORASo ·5.5433 El resumen de resultados de Dreamfit Alicante se ha concentrado en la figura 5.70:
(a) Resumen num´erico.
(b) Correlaciones.
(c) Resumen gr´afico.
Representaci´on 5.70. L´ınea base de Dreamfit Alicante.
La l´ınea base actualizada para 2019 queda (coef. de determinaci´on r2 = 85.24 %):
kW h
M ES = 43333.94 +CDD·120.487−HDD·63.076 +N
o
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5.3.12. L´ınea base de Dreamfit Valencia
La ecuaci´on de la l´ınea base y el coeficiente de determinaci´on de este centro son los siguientes:
r2= 87.10 %
kW h
M ES = 17776.98 +CDD·8.126−HDD·19.721 +N
o
ACCESOS ·0.323 +NHORASo ·21.666 El resumen de resultados de Dreamfit Valencia se ha concentrado en la figura 5.71:
(a) Resumen num´erico.
(b) Correlaciones.
(c) Resumen gr´afico.
Representaci´on 5.71. L´ınea base de Dreamfit Valencia.
La l´ınea base actualizada para 2019 queda (coef. de determinaci´on r2 = 85.01 %):
kW h
M ES = 19032.65 +CDD·14.84−HDD·14.885 +N
o
ACCESOS ·0.325 +NHORASo ·16.838
5.3.13. L´ınea base de Dreamfit Sant Adri`a
La ecuaci´on de la l´ınea base y el coeficiente de determinaci´on de este centro son los siguientes:
r2= 97.44 %
kW h
M ES = 40446.75 +CDD·138.39 +HDD·52.53 +N
o
ACCESOS ·0.58−NHORASo ·90.73 El resumen de resultados de Dreamfit Sant Adri`a se ha concentrado en la figura 5.72:
(a) Resumen num´erico.
(b) Correlaciones.
(c) Resumen gr´afico.
Representaci´on 5.72. L´ınea base de Dreamfit Sant Adri`a.
La l´ınea base actualizada para 2019 queda (coef. de determinaci´on r2 = 95.16 %):
kW h
M ES =−2898.93 +CDD·61.03 +HDD·3.987 +N
o
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5.3.14. L´ınea base de Dreamfit Oviedo
La ecuaci´on de la l´ınea base y el coeficiente de determinaci´on de este centro son los siguientes:
r2= 76.48 %
kW h
M ES = 11728.91 +CDD·359.02 +HDD·83.33 +N
o
ACCESOS ·0.126 +NHORASo ·19.41 El resumen de resultados de Dreamfit Oviedo se ha concentrado en la figura 5.73:
(a) Resumen num´erico.
(b) Correlaciones.
(c) Resumen gr´afico.
Representaci´on 5.73. L´ınea base de Dreamfit Oviedo.
La l´ınea base actualizada para 2019 queda (coef. de determinaci´on r2 = 73.33 %):
kW h
M ES =−8069.571 +CDD·54.06 +HDD·25.51 +N
o
ACCESOS·0.586 +NHORASo ·20.88
5.3.15. L´ınea base de Dreamfit Sevilla
El caso de Dreamfit Sevilla es singular, pues se trata de un centro que se inaugur´o a mediados de 2017, lo que impide la obtenci´on de una l´ınea base para analizar el consumo energ´etico de 2018 al no disponer ni siquiera de un a˜no completo de informaci´on para alimentar la base de datos.
Por esta raz´on, se ha empleado la informaci´on disponible para el desarrollo de una l´ınea base de desempe˜no energ´etico para 2019:
r2= 93.15 %
kW h
M ES =−1716.47 +CDD·87.16 +HDD·20.977 +N
o
ACCESOS·0.3625 +NHORASo ·61.79
5.3.16. L´ınea base de Dreamfit Ventas
Al ser Dreamfit la empresa concesionaria que gestiona el conjunto del edificio, el Mercado Municipal de Las Ventas tiene unidos en una ´unica tarifa el´ectrica el mercado como tal y el propio gimnasio. Por este motivo, hasta que se llev´o a cabo la instalaci´on de los analizadores de red (presentados en este mismo cap´ıtulo) a mediados de 2018, no se pudo obtener informaci´on energ´etica referida exclusivamente al gimnasio.
En consecuencia, s´olo se ha podido obtener una l´ınea base energ´etica para Dreamfit Ventas de cara al 2019: r2 = 80,94 % kW h M ES =−1716.47 +CDD·87.16 +HDD·20.98 +N o ACCESOS·0.363 +NHORASo ·61.79
5.3.17. Evaluaci´on de las l´ıneas base
Si se analizan los resultados obtenidos para cada gimnasio de la cadena, las l´ıneas base ponen de manifiesto su coherencia con el los consumos energ´eticos. As´ı pues, se ha logrado establecer un modelo de comportamiento para la valoraci´on real de la gesti´on energ´etica de cada centro.
Entre todas las l´ıneas base de desempe˜no energ´etico, la que m´as llama la atenci´on es la figu- ra 5.64 de Dreamfit Alcorc´on. En este centro, el consumo ha estado este a˜no sensiblemente por debajo de lo esperado de acuerdo con el consumo el´ectrico hist´orico, con las condiciones clima- tol´ogicas y con la explotaci´on de la instalaci´on. La explicaci´on se debe a un cambio de director en el ´ultimo a˜no, quien ha sido capaz de mejorar dr´asticamente los valores de consumo siendo muy riguroso con el horario de funcionamiento principalmente de los equipos de climatizaci´on.
En el resto de centros, la l´ınea base hallada se aproxima bastante al consumo real producido, lo que permite, efectivamente, facilitar el pron´ostico de consumos y concienciar a los directores de cada centro sobre la calidad de su gesti´on energ´etica y sus posibilidades de mejora.
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5.4.
Estudio de energ´ıa reactiva en Dreamfit Sevilla
El ´unico centro de la cadena de gimnasios DreamfitR [1] que penaliza por energ´ıa reactiva es Dreamfit Sevilla. A diferencia de otras instalaciones gestionadas por Dreamfit, como por ejemplo el Mercado Municipal de Las Ventas, Dreamfit Sevilla no cuenta con bater´ıa de condensadores para la compensaci´on de los excesos de energ´ıa reactiva.
A continuaci´on se resumen diecis´eis meses de facturaci´on del exceso de energ´ıa reactiva en este gimnasio:
Representaci´on 5.75. An´alisis de la penalizaci´on por exceso de reactiva en DF Sevilla.