Estudio de cargas en el hotel Meliá Cayo Santa María

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(1)Universidad Central “Marta Abreu” de Las Villas Facultad de Ingeniería Eléctrica Departamento de Electroenergética. TRABAJO DE DIPLOMA Estudio de cargas en el hotel Meliá Cayo Santa María. Autor: Danny Ruiz Díaz. Tutor: Dr. Carlos A. de León Benítez. Santa Clara 2016 "Año 58 de la Revolución".

(2) Universidad Central “Marta Abreu” de Las Villas Facultad de Ingeniería Eléctrica Departamento de Electroenergética. TRABAJO DE DIPLOMA Estudio de cargas en el hotel Meliá Cayo Santa María. Autor: Danny Ruiz Díaz. Tutor: Dr. Carlos A. de León Benítez Profesor Titular Centro de Estudios Electroenergéticos, Facultad de Ing. Eléctrica, UCLV email: [email protected]. Santa Clara 2016 "Año 58 de la Revolución".

(3) Hago constar que el presente trabajo de diploma fue realizado en la Universidad Central “Marta Abreu” de Las Villas como parte de la culminación de estudios de la especialidad de Electroenergética, autorizando a que el mismo sea utilizado por la Institución, para los fines que estime conveniente, tanto de forma parcial como total y que además no podrá ser presentado en eventos, ni publicados sin autorización de la Universidad.. Firma del Autor Los abajo firmantes certificamos que el presente trabajo ha sido realizado según acuerdo de la dirección de nuestro centro y el mismo cumple con los requisitos que debe tener un trabajo de esta envergadura referido a la temática señalada.. Firma del Tutor. Firma del Jefe de Departamento donde se defiende el trabajo. Firma del Responsable de Información Científico-Técnica.

(4) PENSAMIENTO. ” Habrá un antes y un después de la Revolución Energética”. Fidel Castro Ruz. I.

(5) DEDICATORIA.   . A mis padres por todo su esfuerzo, dedicación y apoyo. A mis abuelos por su dedicación y entrega. A todo aquel que de una forma u otra ha hecho de mi la persona que soy.. II.

(6) AGRADECIMIENTOS. A mis padres por todo cuanto me han dado, por su apoyo incondicional y comprensión, a mis amigos por estar siempre presentes, a mis compañeros de estudio, a mi tutor por sus consejos y ayuda en la confección de este trabajo.; al compañero Víctor Artiles por toda la ayuda brindada, a todos muchas gracias.. i.

(7) TAREA TÉCNICA.  Profundizar en tópicos relacionados con la administración de la demanda de la energía eléctrica.  Caracterizar el sistema eléctrico de la instalación objeto de estudio.  Realizar el levantamiento de cargas en el hotel a partir de la información técnica disponible y el chequeo de la instalación.  Caracterizar las cargas en función de su categoría, tipo de accionamiento, tiempo promedio de operación y función que realizan.  Conformación de base de datos en Microsoft Excel para el procesamiento de la información.  Determinación de los indicadores de gestión Electroenergética. . Análisis de resultados.. . Propuesta de plan de medidas.. Firma del Autor. Firma del Tutor. ii.

(8) RESUMEN El presente trabajo se desarrolló en el Hotel Meliá Cayo Santa María, Provincia de Villa Clara y tiene como objetivo general realizar un estudio integral de la demanda de cargas eléctricas instaladas en el hotel. Las cargas que demandan mayor energía eléctrica en un hotel se encuentran principalmente en sistema de clima y de bombeo; en donde el porcentaje de consumo en conjunto llega a ser incluso mayor a 75%, en algunos casos. Derivado de lo anterior y condicionado por el alto consumo de energía eléctrica se hace necesario mantener un adecuado control de la operación de las cargas en estas instalaciones con vistas a mantener niveles de demanda que propicien un funcionamiento estable del sistema de suministro eléctrico en Cayo Santa María. Se realizó el levantamiento de cargas en el hotel a partir de la información técnica disponible tales como registros de electricidad y en particular los monolineales de los equipos existentes y por otra parte el chequeo físico de la instalación permitió completar aquellos datos que no están registrados. Posteriormente son caracterizadas las cargas en función de su categoría, tipo de accionamiento, tiempo promedio de operación y función que realizan, de forma tal que se propicie el análisis particularizado de cada una de ellas Se crea una base de datos en Microsoft Excel para el procesamiento de la información y se determinan varios indicadores de gestión Electroenergética del hotel, lo cual permite proponer un conjunto de medidas que contribuyen al uso eficiente de la energía eléctrica en la instalación.. iii.

(9) Summary The present job developed in the Hotel Meliá Cayo Santa María, Province of Villa Clara and has like general objective to accomplish a comprehensive study of the request of electric loads installed at the hotel. The loads that demand bigger electric power at a hotel are principally in system of weather and pumping; Where the percentage of consumption as a whole gets to be even bigger to 75 %, in some cases. By-product from the foregoing and conditions for the high consumption of electric power are done necessary to keep an adequate control of the operation of the loads in these facilities with an eye to maintain suing levels that propitiate a stable functioning of the system of electric supply in Cayo Santa María. The uprising of loads at the hotel from the technical available information realized such like records of electricity itself and in particular the mono-linear ones belonging to the existent teams and on the other hand the physical checkup of the installation allowed completing those data that are not registered. At a later time the loads in terms of their category are characterized, type of working, average time of and operation show that they accomplish, in such a way that he win the analysis particularized of every one of them He creates for himself a data base at Microsoft Excel in order to information processing and determine him several indicators from step Electro-energetic of the hotel, which allows proposing a set of measures that they contribute to the efficient use of the electric power in the installation.. iv.

(10) Índice. Introducción………………………………………………………………………….....1 Objetivo General……………………………………………………………………....2 Objetivos específicos………………………………………………………………….2 Problema Científico…………………………………………………………………....2 Hipótesis…………………………………………………………………………..……2 Organización del trabajo………………………………………………………………3 Capítulo 1: Actualidad de la Gestión Energética en el Sector Hotelero. I.1 Introducción…………………………………………………………………………4 I.2 Eficiencia Energética………………………………………………………………5 I.3 Climatización Eficiente…………………………………………………………….9 I.4 Iluminación…………………………………………………………………….…..11 I.5 Calentadores Solares………………………………………………………........15 I.6 Conclusiones Parciales……………………………………………………..…...19 Capítulo 2: Caracterización del consumo energético en el hotel Meliá Cayo Santa María. II.1 Introducción…………………………………………………………………….…..…20 II.2 Sistema de distribución eléctrico del hotel…………………………….…...…23 II.3 Caracterización de las cargas…………………………………………….……25 II.3.1 Equipos de Climatización…………………………………..…….…...…25 II.3.2 Sistemas de Bombeo………………………………………………..……28 II.3.3 Iluminación…………………………………………………………..….....28 II.3.4 Otros equipos……………………………………………………………...29. v.

(11) II.4 Determinación de los índices electroenergéticos…………………………....33 II.4.1Sistema de iluminación………………………………………………....36 II.5 Análisis de resultados……………………….……………………………..…...38 II.6 Conclusiones Parciales…………………………………………………………40 Conclusiones Generales……………………………………………………….……41 Recomendaciones…………………………………………………………………...42 Bibliografía…………………………………………………………………………….43 Anexos………………………………………………………………………………...44. vi.

(12) INTRODUCCIÓN El turismo es uno de las ramas de la economía de mayor auge e importancia en las últimas décadas, la cual ha llevado desde la inversión extranjera hasta desarrollar otros sectores económicos, pero para lograr el funcionamiento eficiente y de la mayor calidad posible de estos establecimientos hoteleros y sus instalaciones es necesario una amplia gama de disciplinas técnicas dirigidas a la optimización de recursos y la utilización racional de la energía la cual es esencial por su gran demanda a la hora de suministrar los servicios y el confort que ella ofrece al cliente. Lo que conlleva al hecho de las medidas de ahorro energético que es más un compromiso que una tarea que debe asumir el sector hotelero, principalmente en la implementación de los diferentes procesos y equipamientos donde el consumo es de vital importancia como son: los sistemas de alumbrado, de producción de agua fría y caliente, los de bombeo de agua a temperatura ambiente y los de ventilación y extracción. Entre las características principales de un sistema de energía eléctrica están las de abastecer a todos los puntos de carga con una buena calidad de servicio y la de operar con los mínimos costos económicos. Estas características pueden obtenerse con una planificación integral del sistema, no sólo para conocer y optimizar su estado actual, sino también para formular las medidas que puedan adoptarse con vista a alcanzar condiciones futuras. Una de las herramientas necesarias para esta planificación consiste en constar con el conocimiento de las características de la carga instalada al sistema para tener la proyección del consumo de energía a corto plazo lo cual permite conocer las necesidades de generación del sistema y facilita la planificación de la operación del mismo. En el presente estudio se hace énfasis en la necesidad de profundizar más en estudio energético de la cadena de hoteles para lograr que todas sus instalaciones funcionen al máximo nivel teniendo en cuenta la política trazada por el país en materia de ahorro, dado al creciente aumento del sector turístico y de ser uno de los principales consumidores de portadores energéticos.. 1.

(13) Objetivo General Realizar una caracterización de las cargas instaladas en el Hotel Meliá Cayo Santa María que permita conformar una base de datos con las características técnicas y operativas de la carga conectada al sistema. Objetivos Específicos  Realizar el levantamiento de cargas en el hotel a partir de la información técnica disponible y el chequeo de la instalación.  Caracterizar las cargas en función de su categoría, tipo de accionamiento, tiempo promedio de operación y función que realizan.  Conformar una base de datos en Microsoft Excel para el procesamiento de la información.  Determinar los principales indicadores de gestión Electroenergética del hotel.  Proponer un plan de medidas para el mejoramiento de los índices de consumo de energía eléctrica. Problema Científico El sistema aislado de Cayo Santa María mayoritariamente presta servicio a instalaciones hoteleras, en tal sentido basado en lo expuesto anteriormente, surge la necesidad de crear una herramienta tecnológica de apoyo a la operación del sistema, específicamente una base de datos que permita conocer las características técnicas y operativas de las cargas conectadas al mismo. Hipótesis Al disponer de una base de datos que contenga debidamente clasificadas las características técnicas y operativas de la carga conectada al sistema se puede realizar una mejor planificación de la operación del mismo y proponer a los clientes un conjunto de medidas que tributen a un aumento de la fiabilidad del servicio acompañada de un uso más eficiente de la energía eléctrica.. 2.

(14) Organización del trabajo En el capítulo uno se realizará una revisión bibliográfica relacionada con la actualidad de la gestión energética en el sector hotelero. Abordará aspectos relacionados con las características propias de la instalación en cuanto a la red de suministro eléctrico instalada. En el capítulo dos se desarrolla la caracterización de las cargas, las cuales son debidamente clasificadas en base a sus características técnicas y operativas. Se crea la base de datos donde se relacionan para cada tipo de equipo el lugar en que se encuentre instalado, los datos técnicos más importantes, la cantidad existente y las horas de trabajo. Aprovechando los beneficios del Excel se obtienen reportes y cálculos que permiten proponer acciones con vista a propiciar un uso más eficiente de la energía eléctrica.. 3.

(15) CAPÍTULO 1. ACTUALIDAD DE LA GESTIÓN ENERGÉTICA EN EL SECTOR HOTELERO. I.1 Introducción Con el auge del sector turístico en la actualidad y en vista a su importancia por ser uno de los motores principales motores económicos de nuestro país surge la necesidad de llevar a cabo una política energética en materia de ahorro y eficiencia acorde al desarrollo sea sostenible en lo social, económico y medio ambiental, la cual fomente las inversiones y minimice los costos energéticos. La gestión energética como herramienta trata de buscar de forma específica y eficiente, cada uno de los consumos de las distintas energías que se utilizan para la producción de calorías, calefacción, ventilación, aire acondicionado, refrigeración, etc., de forma que se reduzca su consumo al mínimo y con ello los costos, pero sin dejar de lado la calidad de los servicios. La utilización racional de la energía en el sector hotelero se puede implementar en varios procesos y equipamientos donde el consumo es significativo, por ejemplo: en los sistemas de alumbrado, de climatización, de bombeo de agua y sistemas de producción de agua caliente entre otros. La gestión energética como herramienta trata de gestionar de forma específica y eficiente cada uno de los portadores energéticos que se utilizan para la producción de calor, frío, en un determinado edificio o industria, de forma que se reduzca su consumo al mínimo y con ello los costos en $/mes, manteniendo y mejorando las prestaciones que se requieren, pero respetando toda la normativa técnica, de seguridad y medioambiental en vigor, con el resultado de un importante ahorro de las energías disponibles. La estructura empleada para lograr los mayores esfuerzos en la reducción de los costos energéticos, se basa en los métodos de la "gerencia por crisis", cuando se trata de la energía e incluso del mantenimiento. La tendencia es depender de rápidos y temporales cambios de métodos o tecnologías, en lugar de establecer un sistema estructurado de mejora y culturización continúa. Una de las prioridades del proceso actual de la reestructuración de la economía cubana es encaminar a una mayor eficiencia energética en todos los sectores de la economía cubana, teniendo como objetivo fundamental la disminución de 4.

(16) la intensidad energética para así trabajar en vista a compromisos en relación al desarrollo de fuentes de energía renovable y a la disminución de los gases de efecto invernadero Existe una tendencia al desarrollo de herramientas de gestión para el personal encargado de planificar y controlar el consumo de energía en instalaciones hoteleras para lo cual han sido elaboradas guías y procedimientos que apoyan esta tarea para lograr una mejor y más responsable utilización de este portador energético, aportando a su vez diferentes alternativas para la mejora de las instalaciones y dando a conocer las nuevas tecnologías que han surgido en el mercado. I.2.Eficiencia Energética La eficiencia energética es una práctica que tiene como objeto reducir el consumo de energía. Los individuos y las organizaciones que son consumidores directos de la energía pueden reducir el consumo energético para disminuir costos y promover sostenibilidad económica, política y ambiental. Los usuarios industriales y comerciales pueden desear aumentar eficacia y maximizar así su beneficio. El consumo de la energía está directamente relacionado con la situación económica y los ciclos económicos, por lo que es necesaria una aproximación global que permita el diseño de políticas de eficiencia energética. A partir de 2008 la ralentización del crecimiento económico significó una reducción del consumo a nivel global que tuvo su efecto sobre la emisión de gases de efecto invernadero (GEI). Entre las preocupaciones actuales está el ahorro de energía y el efecto medioambiental de la generación de energía eléctrica, buscando la generación a partir de energías renovables y una mayor eficiencia en la producción y el consumo, que también se denomina ahorro de energía[1]. La eficiencia competitiva de los recursos, en el caso de la energía eléctrica, es la base para un aprovechamiento óptimo e integral de los insumos con los que cuenta cualquier organización [2]. Así, los costos energéticos y la tecnología empleada en su consumo constituyen verdaderos elementos de competitividad. Bajo estas condiciones, los líderes de este tipo de empresas (turísticas) deben ser capaces de identificar escenarios (oportunidades y debilidades) a fin de 5.

(17) abrirse a nuevas ideas y fomentar innovaciones tecnológicas que induzcan a lograr una mayor eficiencia en el uso de los recursos. Deben adoptar un compromiso para el cambio, con una mejora continua. “Las compañías exitosas son aquellas que crean constantemente nuevo conocimiento y lo aplican rápidamente en nuevas tecnologías, nuevos productos o nuevos servicios” [3]. La eficiencia energética es un instrumento fundamental para dar respuesta a los cuatro grandes retos del sector energético mundial: el cambio climático, la calidad y seguridad del suministro, la evolución de los mercados y la disponibilidad de fuentes de energía. Para ello se ha definido el perfil de eficiencia energética de la empresa a través del análisis detallado de los cuatro factores clave que lo determinan (fig. 1.1):. Figura 1.1 Factores claves que determinan la eficiencia energética. Para avanzar hacia el mejor aprovechamiento de la energía eléctrica en un hotel se han propuesto un conjunto de estrategias que incluyen el uso de equipos eficiente, el cambio de hábitos, la incorporación de controles, la cogeneración y la realización de mejoras a los sistemas. Ante el desconocimiento de la eficacia relativa de cada estrategia, de su intensidad de aplicación en establecimientos hoteleros y del impacto real derivado, parece ser relevante emprender estudios para generar los conocimientos faltantes y así poder canalizar mejor los esfuerzos organizacionales orientados a un consumo más eficiente[4].. 6.

(18) El control del consumo energético de los hoteles es fundamental, y generalmente no se hace. El gasto de energía de sus instalaciones puede representar entre un 3-6% del total de los costos de explotación. Por otro lado, parece que también existe un desconocimiento de las instalaciones energéticas y su gestión, por parte de los empresarios y trabajadores que las utilizan. Esto significa que el nivel de eficiencia energética de los hoteles actuales es bajo. Por todo ello, el sector hotelero ofrece un gran potencial de ahorro de energía. La demanda energética dependerá de factores como el tipo de hotel, localización, categoría o los servicios que ofrece, e influirá en el tipo de energía consumida: térmica o eléctrica[5]. Teniendo en cuenta los servicios que puede ofrecer un hotel, la distribución del consumo energético se reparte generalmente entre: – Instalaciones térmicas de calefacción y refrigeración (45%). – Instalaciones de producción de agua caliente sanitaria (ACS) (23%). – Instalaciones de iluminación (15%). – Servicio de lavandería y cocina (12%). – Otros (5%). Como se muestra en la Tabla 1, no existe uniformidad en las marcas establecidas, y solo en el caso del portador agua existe similitud, lo cual se debe a que existe una norma general de proyecto que rige el suministro de agua a las instalaciones turísticas. El resto de los indicadores se han establecidos sobre bases empíricas, y en la práctica estas marcas están funcionando como parámetros fijos sin que previamente se hayan realizados estudios minuciosos en cada hotel y sin que se haya validado la efectividad de estos índices de consumo para caracterizar la eficiencia energética de los hoteles.. 7.

(19) Tabla 1.1 Indicadores energéticos utilizados por las diferentes cadenas hoteleras cubanas. **Información resumida de los manuales energéticos de cada cadena hotelera.. Cadena. Diésel KW*h/HDO. M3/HDO LTS/HDO. Lts/HDO. 0.8-1. 0.65-0.7. 1.9. 35-40. 0.8-1. 2.5. 1.9-2. 35-40. 0.8-1. 2-3.5. 1.9-2. 30-60. 0.8-1. --. 1.5-2. 27-60. 0.8-1. 2-2.5. 1.5-2. Hotelera. Gran Caribe S.A. GLP. 14-30. Horizontes S. A. Gaviota S.A. Cubanacán S.A. Islazul S.A. En todos los estudios realizados y la bibliografía consultada se relacionan por orden de importancia la siguiente estructura de costos de energéticos: Electricidad (65- 75%), diésel (10-15%), Gas licuado (8- 12 %) y otros hasta un 5 % del costo total. Demostrando que el área de mayor incidencia a aplicar mejoras y reducción de costos por energéticos es la electricidad. Los sistemas que consumen más energía eléctrica son: Climatización (42%) y alumbrado (36%), mientras que los motores, elevadores, refrigeración y servicios de lavandería cada uno consume entre un 5-7% de energía. En 8.

(20) cambio para hoteles del Caribe el consumo de climatización es un tanto mayor, en el orden de (55%- 65), debido fundamentalmente a las altas temperaturas ambientales, mientras que la parte de refrigeración consume un 14%, alumbrado un 11%, ventiladores y bombas el 12% y la producción de agua caliente de un 7%[6]. I.3 Climatización eficiente Mejorar la calidad del aire y la experiencia del cliente al mismo tiempo es uno de los principales objetivos de los hoteleros en climatización. La sustitución de sistemas poco. eficientes por. controles. tecnológicos. específicos. para. climatización y la entrada en juego de las energías renovables aseguran grandes beneficios para hoteleros y clientes a medio y largo plazo. El consumo de energía de los hoteles significa unas de las partidas en las que los hoteleros pueden realizar ahorros más significativos. Dentro de este consumo, la climatización de zonas comunes y habitaciones puede permitir ahorros sustanciales previa inversión en sistemas de control y apuesta por las energías renovables. El sentido común jugará también un papel importante, ya que la propia construcción de los hoteles, las características de la «piel» del edificio, la distribución de los espacios y el aprovechamiento de la luz natural puede colaborar desde el principio al ahorro energético. Así mismo, se puede emplear aire exterior para reducir la producción de frío cuando la entalpía del aire exterior está por debajo de la del aire de retorno. Estas medidas deben verse complementadas por un uso responsable de la energía destinada a la climatización del hotel, a través de un sistema de gestión electrónico que permita reducir el consumo y aplicar la climatización de iluminación. La aplicación de la telegestión permite supervisar a distancia el funcionamiento de toda la instalación, además de optimizar su funcionamiento a partir de los datos que vaya recopilando dicho sistema. El consumo de energía de las habitaciones del hotel debería ser proporcional a la ocupación de las mismas y al uso real que realiza el huésped de la misma. Así, el objetivo de los sistemas de control energético de las habitaciones es el 9.

(21) de conseguir máximo confort al mínimo costo. El objeto de climatizar cada zona es el de mantener las condiciones de máximo confort de temperatura, humedad relativa del aire y calidad del aire interior con un consumo energético mínimo. Los sistemas de gestión energética permiten controlar los parámetros de funcionamiento[7]. La primera opción para un buen rendimiento térmico del hotel consiste en tomar las medidas necesarias para reducir las pérdidas de calor en invierno y las ganancias de calor en verano, para disminuir de este modo, la demanda de energía necesaria para el acondicionamiento térmico del edificio. Estas pérdidas de calor van a depender en primer lugar de las características constructivas del edificio. En cualquier caso, las instalaciones de climatización constituyen hoy en día uno de los equipamientos más importantes de un edificio, por varios motivos: 1- En el aspecto de la inversión, por el elevado importe económico de la misma. Puede constituir para instalaciones centralizadas, alrededor de un 10 y un 20% del importe del edificio de nueva construcción. 2- En el aspecto de la explotación, por el importe de su consumo energético que probablemente constituya el más importante de los gastos en energía del edificio, mayor que el gasto energético en iluminación y otros consumos eléctricos. 3- En el aspecto de mantenimiento y conservación, por la dedicación que exigen y por el costo de sus componentes y las necesidades de personal especializado en estas labores. 4- En el aspecto funcional, por la elevada incidencia que en la actividad del edificio y de sus usuarios, supone la falta de este servicio en un momento dado. La hotelería cubana se caracteriza por el uso de sistemas de climatización centralizados en los principales hoteles del país. Estos sistemas son flexibles desde el punto de vista de control central y permiten establecer estrategias operacionales que reducen considerablemente los costos de energía, 10.

(22) manteniendo las condiciones de confort en las habitaciones y otras áreas de hotel. Para hacer un uso eficiente de este tipo de instalaciones con el objetivo de reducir los consumos energéticos se requiere desarrollar procedimientos y herramientas de control operacional, de acuerdo a la posibilidad específica que brinden los sistemas existentes. El estudio de caracterización realizado muestra que los sistemas de climatización con recuperación del calor de condensación y condensadores adicionales enfriados por aire y de flujo constante de agua helada, son los que predominan en el país y en muchas regiones del mundo, y los mismos solo permiten la implementación de ciertas estrategias operacionales encaminadas al ahorro de energía[8]. I.4 Iluminación Un hotel es mucho más que un edificio donde alojarse. Es un espacio que debe ofrecer la máxima calidad, confort y los mejores servicios a sus clientes. Y una parte importante de esos servicios es una correcta iluminación, que genere tranquilidad y bienestar. La tecnología LED ofrece soluciones de iluminación que ayudan a crear ambientes confortables para los huéspedes, a mejorar los entornos donde los trabajadores desarrollan su actividad y a reducir el gasto en iluminación. Los LED son muy empleados en todo tipo de indicadores de estado (encendido/apagado). en. dispositivos. de. señalización. (de. tráfico,. de. emergencia, etc.) y en paneles informativos (el mayor del mundo es el del NASDAQ, el cual tiene 36,6 metros de altura y está en Times Square de Manhattan). También se emplean en el alumbrado de pantallas de cristal líquido de teléfonos móviles, calculadoras, agendas electrónicas, etc., así como en bicicletas y usos similares. Existen además impresoras LED. El uso de lámparas LED en el ámbito de la iluminación (incluyendo la señalización de tráfico) ya que aunque sus prestaciones son intermedias entre la lámpara incandescente y la fluorescente, presenta indudables ventajas, particularmente su larga vida útil, su menor fragilidad y la menor disipación de energía, además 11.

(23) de que, para el mismo rendimiento luminoso, producen la luz de color, mientras que los hasta ahora utilizados, tienen un filtro, lo que reduce notablemente su rendimiento. Los Led blancos son el desarrollo más reciente. Un intento muy bien fundamentado para sustituir las lámparas actuales por dispositivos mucho más eficientes desde un punto de vista energético. También se utilizan en la emisión de señales de luz que se trasmiten a través de fibra óptica[9]. Según la ‘Guía Técnica de Iluminación Eficiente: Sector Residencial y Terciario’ publicada por la Fundación de la Energía de la Comunidad de Madrid (FENERCOM), los hoteles dedican entre un 25 a un 50% de su consumo de energía eléctrica a iluminación. Un porcentaje que se puede reducir implementando sistemas de iluminación más eficientes como la tecnología LED. La renovación de los equipos de iluminación convencionales conlleva una inversión inicial, que puede ser rápidamente recuperada. En el caso de la iniciativa de NH Hoteles, y según fuentes de la compañía, el retorno de la inversión se consiguió en menos de 12 meses. El alumbrado de un hotel debe estar diseñado para crear la atmósfera adecuada a las diferentes necesidades de cada área, ofreciendo calidad y confort visual a todos los usuarios. Las lámparas y luminarias LED pueden ser utilizadas tanto en interiores como en exteriores. En los interiores se deben tener en cuenta los diferentes espacios del recinto y las necesidades de iluminación que requieren. Las zonas comunes, como la recepción, los pasillos, aparcamiento, áreas de restauración (bares y restaurantes) (fig.1.2) deben estar iluminados la mayor parte del día y de la noche. Los salones de actos y de reuniones necesitan una iluminación más funcional y las habitaciones requieren de un tipo de luz que favorezca el descanso y la relajación[10].. 12.

(24) Figura 1.2 Iluminación LED en interiores. Además de la cantidad de horas de luz artificial que se necesita para cada estancia, también se debe tener en cuenta el sistema de control y regulación de la iluminación. Es decir, en áreas como el parking, pasillos, escaleras o cuartos de aseo, que no siempre tienen tránsito, conviene instalar un sistema inteligente, que encienda las luce de forma automática cuando detecte la presencia de un usuario. Estos sistemas son capaces además de modular la iluminación, en función de la hora del día o la cantidad de luz exterior que penetre en la estancia. Los leds proveen otros beneficios efectivos en costo también: -Bajo consumo de electricidad. El ahorro en el consumo de electricidad oscila entre el 70 y el 95%, dependiendo de la iluminación con la cual se compara. -Alta duración. Los LED tienen una duración de más de 70,000 horas. Esto puede significar cambiar las lámparas cada 50 años. -Color. La iluminación LED ofrece 16 millones de colores. -Ahorro de conductores. Al alimentarse a 12 y 24 Volt. Reducen los riesgos de electrocución, además y debido a su bajo consumo, el cableado puede ser netamente inferior en sección, ahorrando cobre en muchas instalaciones. Una 13.

(25) instalación con iluminación LED puede hacerse con un cable de un calibre mucho menor al normal. En lugar de usar calibre 14 para iluminación se puede usar calibre 22. Otro beneficio es que no desgasta el cable eléctrico, a diferencia de las demás tecnologías. -Respuesta casi instantánea. El encendido y apagado de los LED es rapidísimo, a diferencia de otros sistemas no se degrada por el número de encendidos; lo que los hace muy útiles en sistemas de apagado y encendido por detección de personas, frente a otras lámparas de tipo fluorescente lineal, lámparas fluorescentes compactas, o de vapor de sodio. -Luz fría. Una lámpara ahorradora utiliza solamente el 10% de cada vatio para iluminar, el resto se va en calor, mientras la iluminación LED utiliza 90% para iluminar y solamente el 10% de calor. La iluminación LED no calienta, a diferencia de todos los demás. -Menos desperdicio de iluminación. La iluminación LED no tiene pérdidas por la reflexión, todos los demás sistemas de iluminación necesitan de reflectores para concentrar la luz al lugar donde queremos iluminar, lo que supone perder un 60% de efectividad, mientras que el LED no precisa estos sistemas y la luz puede ser dirigida a la zona que queremos iluminar con una eficiencia del 90%. Con las lámparas de Led se ha conseguido la mayor eficiencia lumínica, llegando hasta 130-150 lúmenes por vatio en las lámparas más eficiente. -LEDS de alta potencia. Pueden tener una duración de hasta 100.000 horas, ya que no tienen filamentos, este hecho hace que no se fundan como lo hacen las lámparas tradicionales. Estos dispositivos de estado sólido son muy resistentes a los golpes. -Emergencia. En caso de fallo de la red eléctrica, su bajo consumo hace fácil que mediante un sistema de baterías o de generador auxiliar pequeño, se consiga que la luz siga funcionando, por lo que puede ahorrar en sistemas paralelos de iluminación de emergencia, y se hará imprescindible en hospitales o lugares que requieran una iluminación a prueba de fallos[11].. 14.

(26) I.5 Calentadores Solares. Además de la electricidad, los consumos de gas por calentamiento de agua representan un costo constante, difícil de controlar y que incrementa con el paso del tiempo. En estos destinos turísticos los huéspedes con frecuencia se bañan más de una vez al día, y los baños son prolongados tanto por sus efectos relajantes como para remover los excesos de arena y bronceadores. Los sistemas tradicionales de calentamiento de agua a partir de gas presentan la desventaja adicional de que su eficiencia se reduce con el paso del tiempo. Los calentadores solares son dispositivos que captan y transforman la radiación solar en calor, el cual es transferido a un fluido, como agua y glicol, y permiten alcanzar temperaturas hasta de 90 °C. Por lo general un calentador solar proveerá del 60 al 90% del agua caliente para cubrir las necesidades específicas. de. una. aplicación,. teniendo. en. cuenta. las. condiciones. climatológicas y la incidencia de energía solar de cada localidad durante el año. Las aplicaciones del calentamiento solar de agua son muy variadas ya sea para una casa, hotel, hospital, club deportivo, rastro, lavandería o industria. Para cada una de estas aplicaciones, los requerimientos de temperatura y volúmenes de agua son diferentes y se requiere en cada caso un diseño específico[12]. Ha sido precisamente el ahorro lo que ha permitido el crecimiento del consumo eléctrico en otras actividades fundamentales de la economía nacional, sin aumentar la electricidad total producida. En el caso de que tengamos que invertir en nuevas centrales termoeléctricas para garantizar el desarrollo económico y social del país, se hace conveniente analizar la variante de invertir en calentadores solares, no solamente para disminuir la dependencia energética y proteger el medio ambiente, sino también por las ventajas económicas que puede significar esta inversión. Desgraciadamente, la disponibilidad de calentadores solares en el mercado es tan poca, que es casi insignificante. Se hace imprescindible la elaboración de un programa nacional que tenga en cuenta todos los factores necesarios para su generalización. La instalación de un millón de calentadores solares no es 15.

(27) tarea fácil, pero tampoco ha sido fácil ninguna de las tareas realizadas en el marco de la Revolución Energética. Sin embargo, el beneficio que esto representa para la economía nacional es significativo. La instalación de calentadores solares puede realizarse importando equipos, o fabricándolos en Cuba. La fabricación nacional de los equipos parece ser la mejor variante, por la disminución de los costos y la creación de puestos de trabajo[11]. En el mercado mundial existen, principalmente, tres tipos de calentadores solares para uso doméstico, a continuación, en la tabla 1.3 se puede apreciar una comparación entre ellos. Tabla 1.3 Comparación de diferentes tipos de calentadores solares.. 16.

(28) Como se puede apreciar los calentadores solares de tubos al vacío termosifónicos (fig.1.3) son los más factibles para su uso y por las condiciones de durabilidad, a continuación, en la tabla 1.4 se comparan los costos de fabricación del mismo. Tabla 1.4 Costos en CUC de calentadores con la utilización de diversos materiales para la fabricación del tanque-termo. Descripción del. Calentador. Propuesta de. Propuesta de. de RENSOL. $. CUBAENERGIA. $. CIES. $. 16.00. 16.00. 14.00. 28.00. 28.00. 25.00. 156.00. 36.00. 47.00. 200.00. 80.00. 86.00. calentador Estructura del soporte Tubos al vacío TanqueTermo Total. 17.

(29) La. instalación. de. calentadores. solares. puede. realizarse. importando. calentadores o fabricándolos en Cuba, pues aun importando el calentador completo de China, la inversión es de rápida recuperación (dos años), pero si se fabrica en Cuba el tanque-termo con polietileno, este tiempo puede reducirse a un año[13].. Figura 1.3 Calentador de tubos al vacío. Algunas de las ventajas del calentador solar de tubos al vacío se ofrecen a continuación: 1. Son productos de alta calidad, y dada la baja emisividad del tubo (0,08), su alta emisividad (0,93) y su aislamiento por vacío, se consiguen rendimientos superiores a otros tipos calentadores solares. 2. El aprovechamiento de la luz difusa permite lograr temperaturas por encima de 40 °C en día totalmente nublados. 3. En días de radiación normal en Cuba, adquiere temperaturas superiores 31 a los 75°C. 4. El comportamiento térmico es superior a otros colectores solares que se comercializan, pudiendo trabajar a temperaturas superiores a los 80 °C, con una eficiencia superior a 50%. 5. La curvatura del tubo de vidrio (de 30 a 40 mm de diámetro) ofrece una mayor resistencia a los impactos que los colectores planos. Su montaje es muy sencillo si se tienen experiencias.. 18.

(30) 6. El mantenimiento es muy sencillo y solamente requiere de limpieza una vez al año. No son sensibles a las incrustaciones. 7. En los modelos de tubos calóricos se puede trabajar con presiones en el tanque-termo superiores a cuatro atmósferas, no así en el modelo de tubos termosifónicos, que no resiste sobrepresiones. 8. En los modelos de tubos calóricos, si un tubo de vidrio se rompe, el calentador sigue funcionando; sin embargo, si un tubo de vidrio se rompe en el modelo de tubos termosifónicos, la instalación se vacía y deja de funcionar. 9. Por la forma aerodinámica de los tubos, resisten vientos fuertes, por lo que, si el montaje ha sido correcto, no es necesario desmontarlos durante ciclones[14]. Conclusiones Parciales -La gestión energética actual en el sector turístico apuesta por el empleo de tecnologías eficientes en aras de disminuir los índices de consumo, fundamentalmente vinculadas al uso de energías renovables. -Se debe prestar especial atención a los sistemas de clima e iluminación pues ellos reportan los mayores potenciales para realizar nuevas inversiones con el objetivo de elevar la eficiencia económica en la explotación del hotel.. 19.

(31) Capítulo II: Caracterización del consumo energético en el hotel Meliá Cayo Santa María II.1 Introducción El hotel “Meliá Cayo Santa María” tiene de explotación 14 años y 6 meses, con la categoría de 5 estrellas, el servicio de todo incluido, administrado por el grupo de turismo Gaviota y la Cadena “Meliá”, está ubicado en primera línea de playa en la zona Este de la Cayería Norte del Municipio de Caibarién de la provincia de Villa Clara, abarcando un área total de 12 000 m2(fig.2.1). El hotel realiza su servicio fundamental en las ventas de alojamiento y gastronomía, para ello cuenta con 358 habitaciones 27 módulos habitacionales, las cuales se dividen en 14 estándar, 6 estándar con vista al mar y 7 suite romance, todas climatizadas con un sistema de clima centralizado, construidas de hormigón, madera, y marquetería de plástico y cristal, con servicio de agua potable y agua caliente las 24 horas, prestaciones de servicio telefónico y servicio a habitaciones, con caja de seguridad y llaves magnéticas, TV. vía satélite,. minibar de reposición, cafetera electrónica, plancha y secador de pelo. El edificio principal está localizado en el centro de la instalación caracterizado por un frondoso tronco de árbol que rodeado de cómodos asientos ambienta su original lobby abierto, fresco y pintado con colores tropicales suaves, muy a tono con el entorno caribeño cubano en el que está insertado(fig.2.2). Desde las terrazas del lobby bar se disfruta a plenitud de la naturaleza circundante a través de sus preciosas vistas al jardín y la piscina(fig.2.3). Además, cuenta con áreas para la atención al cliente, con servicios tales como: Restaurantes Buffet, Parqueos, Cabina Telefónica, Cambio de Visa, Tienda, Restaurantes Especializados (italiano, japonés, francés y mediterráneo), etc.. 20.

(32) Figura 2.1 Mapa del hotel.. Figura 2.2 Área del Lobby.. 21.

(33) Figura 2.3 Bungalows con vista a la piscina. Servicios y facilidades que brindan:                . Conexión a Internet. Club House. Lavandería y servicios de secado. Área náutica. Servicio médico las 24 horas. Salón de belleza. Facilidades para personas físicamente discapacitadas. Fitness Center. Servicio de conserje las 24 horas. Áreas deportivas. Parqueo. Renta de autos. Área de no fumadores. Mini club. Conexión Wifi en el área del Lobby. Spa.. El hotel cuenta con dos piscinas una para adultos y otra para niños en la zona central, rodeada de bungalows, así como diferentes restaurantes especializado y bares distribuidos en las áreas más significativas ya sean el lobby, la piscina o la playa. Para la familia ofrece servicio de Baby Club y Mini Club, para el entretenimiento cuenta con Club House y teatro, para la relajación y la estética tiene salón de belleza con Spa, que cuenta con piscina y saunas y vapor, además de un gimnasio. 22.

(34) II.2 Sistema de distribución eléctrico del hotel El Meliá con todos sus servicios se alimenta desde un sistema de generación aislado ubicado en el Cayo Santa María, con doble alimentación soterrada mediante un banco de dos transformadores trifásicos de 1000 kVA cada uno, además de un transformador trifásico de 200 kVA, conexión delta / estrella, a 13.8 / 0.240 - 0.415 kV, de tipo Seco y con 4 interruptores de potencia. Tres de 2 mil Amperes, uno por cada sección, otro transferencial de mil Amperes entre la sección 1 y las enfriadoras de agua. El sistema trabaja con el interruptor de enlace del secundario selectivo normalmente cerrado. Tiene un metro contador que agrupa la energía de las dos secciones; además el mismo posee un grupo electrógeno marca SDMO de 725 KVA, con un índice de consumo de 50 Lts/h y un voltaje de 440/254 V (tabla 2.1) que respalda a las habitaciones, las cámaras de refrigeración, restaurantes y las oficinas del complejo. Tabla 2.1 Datos generales del grupo electrógeno. No.. 1. Marca. SDMO. Tipo. GS275U. No.. No.. Frecuenci. Velocida. Cos. Peso. Carrocería. Motor. a Hz. d rpm. µ. kg. 3825615. 424802. 60. 1800. 0.8. 4660. En el sistema a partir de las 18:00 horas aumenta la potencia activa media en 100 kW con respecto a la de las 17:00 horas, y dura hasta las 22:00 horas donde comienza a bajar de nuevo. Utilizando una cámara termográfica se fotografiaron todas las conexiones eléctricas, en los paneles de los Centros Generales de Distribución (CGD), de las conexiones por alta y por baja de los transformadores de 1000 kVA, y en la sala de máquinas de agua caliente sanitaria (ACS) y agua helada. Se identificó en el transformador # 1 de la CGD # 1 en la conexión por alta en la fase b, un punto caliente clasificado como moderado, por lo que es necesario inspeccionar por posibles daños físicos y reparar en un futuro cercano (fig. 2.1 y 2.2).. 23.

(35) En la tabla 2.2 se pueden observar los criterios de aumento de temperatura del conductor, por encima de la temperatura ambiente, utilizados para diagnosticar el estado de los sistemas. Tabla 2.2 Clasificaciones para el estudio termográfico de los sistemas eléctricos.. Figura 2.1 Vista térmica de la conexión por 13.8 kV del transformador #1 de la CGD #1, fase b.. 24.

(36) Figura 2.2 Conexión por 13.8 kV del transformador #1 de la CGD #1, fase b. A partir de los datos históricos de ocupación, consumo de energía eléctrica y las temperaturas medias en Villa Clara, se obtuvo la ecuación característica del consumo de energía eléctrica en función de las habitaciones días ocupadas afectadas por el factor de temperatura media (HDOeq). Se dividió en dos temporadas, alta (noviembre hasta abril) y baja (mayo a octubre) (Tabla 2.3) [15]. Tabla 2.3 Características del consumo en las temporadas de alta y baja.. II.3 Caracterización de las cargas. II.3.1 Equipos de Climatización. En 150 hoteles cubanos existen instaladas 180 máquinas enfriadoras compactas con recuperación de calor de diversas marcas y modelos, principalmente las marcas, FRIOCLIMA (españolas) y CLIMAVENETA (brasileñas). Su función es la producción de agua helada, generada en la enfriadora, que dispone de compresores de media y gran potencia, empleando el ciclo refrigerador con sus sistemas de condensadores, y el uso de ventiladores forzados de enfriamiento para cumplir dicha función. El 25.

(37) intercambio del frío se produce en el evaporador (chiller), por donde circula agua, la cual se enfría y es recirculada por bombas del circuito primario en un ciclo cerrado. Estas aguas seden su frío latente a aguas recirculadas por bombas del circuito secundario, que son las encargadas de bombearla por a través de tuberías aisladas térmicamente por todas las habitaciones y locales del hotel que, empleando los emisores o impulsores del frío, denominados Fancoils, climatizan los espacios designados; en este ciclo de refrigeración se desprende calor, y este sistema tiene la posibilidad de recuperarlo a través de intercambiadores de calor de gas refrigerante caliente a agua recirculada por un circuito primario cerrado, que luego en intercambiadores de calor de placa, ceden calor a agua recirculada por bombas del circuito secundario que la impulsan por tuberías debidamente aisladas térmicamente, prestando el servicio de agua caliente a todas las habitaciones y locales designado del hotel. El agua no usada es recuperada e incorporada nuevamente al ciclo de recirculación por bombas del circuito de retorno [16]. El Meliá cuenta con 5 enfriadoras, las cuales trabajan en dependencia a la demanda de frío de los locales que abastecen, distribuyendo la sustancia fría a través de las bombas del circuito secundario ya sea hacia las habitaciones y oficinas o las manejadoras de aire de los restaurantes y cocinas(fig.2.3).. Figura 2.3 Diagrama de flujo del sistema de climatización. 26.

(38) En la tabla 2.4 se muestran detalladamente los datos nominales de las enfriadoras con las que cuenta el sistema de climatización del Meliá: Tabla 2.4 Datos generales de las enfriadoras. Equipo. Cantidad. Voltaje. Fases. (V) Enfriadora de agua de. Frecuencia. Pot.. Cons.. Temp.. Temp. Salida(oC). (Hz). (kW). (A). Entrada(oC). 4. 380. 3. 60. 106. 71.8. 12.3. 7. 1. 380. 3. 60. 168. 90.4. 12.3. 7. condensación por aire. GREE 65 TR Enfriadora de agua de condensación por aire. GREE 100 TR. A continuación, se muestran en la tabla 2.5 todos los equipos de clima con su caracterización y datos nominales. Tabla 2.5 Equipos de Climatización.. 27.

(39) II.3.2 Sistema de Bombeo. El sistema de bombeo trabaja de forma manual donde la principal demanda está en la sala de máquinas, teniendo en cuenta el ruido que estas provocan este local se encuentra alejado de los servicios de atención al cliente; hacer énfasis principalmente que estas bombas son las encargadas de la distribución de agua fría y caliente pero que no todas funcionan al mismo tiempo y que además algunas son de respaldo en caso de alguna falla (tabla 2.6). Tabla 2.6 Caracterización del sistema de bombeo. II.3.3 Iluminación. El Meliá tanto por su decoración como por su tiempo de construcción cuenta con un sistema de alumbrado conformado por un gran número de bombillas E27 y dicroicas que son distribuidas por los locales ya sea empotradas en los 28.

(40) falsos techos o en apliques, además la utilización de lámparas fluorescentes en áreas como oficinas, cocina y en las mesas frías y calientes (tabla 2.7). Por necesidad al llamado al uso racional de la energía no se puede dejar pasar la singularidad de que en la instalación no se encuentra presente en el sistema de iluminación el uso de las luminarias LED, desaprovechando los beneficios tanto en materia de ahorro como de iluminación que estas brindan. Tabla 2.7 Levantamiento del sistema de iluminación.. II.3.4 Otros equipos. Dejando de lado los principales consumidores podemos hacer referencia de una serie de equipos que son de uso indispensable para brindar los principales servicios dentro del complejo hotelero como son los equipos gastronómicos, de lavandería, los electrodomésticos, etc. A continuación, se brinda un resumen de algunos de ellos pues su consumo en la mayoría de los casos no es tan grande o su uso no depende de un tiempo tan extendido de trabajo; solo exceptuando los hornos y lavavajillas que tienen un alto consumo. *Cafetera de tres salidas - 0.90 KW a 220 V. *Lavavajillas de capota – 10.50 KW a 220 V. *Horno eléctrico – 6 KW a 220 V. * Planchín Girbau -1.3 KW a 220 V. *Freidora de inmersión 2 vasos – 5.2 KW a 220 V. * Plancha -0.9 KW a 220 V.. 29.

(41) *Cafetera – 0.72 KW a 220 V. *Microwave – 1.1 KW a 220 V. *Mesa fría – 3.4 KW a 220 V. *Mesa caliente – 3 KW a 220 V. *Fregadora de arrastre – 15 KW a 220 V. * Dispensador de jugos – 1.05 KW a 220 V. *Fabricador de hielo – 1.25 KW a 220 V. *Tepanyaki – 6.8 KW a 220 V. *Sobadora – 2.2 KW a 220 V. *Tostadora – 5 KW a 220 V. *Lavadora Girbau - 1.50 KW a 220 V. En la tabla 11 se hace un resumen de la demanda real total de todos los consumidores de energía en el Meliá Cayo Santa María(fig.2.8), en el cual se pueden apreciar los mayores consumidores, pero hay que tener en cuenta que los equipos electrodomésticos son de gran demanda, pero cuando se ve su consumo real no es tan grande pues no tienen un alto tiempo de funcionamiento, no pasa así con los sistemas de bombeo y clima los cuales funcionan las 24 horas del día aproximadamente. En los anexos se muestran todas las cargas restantes con las que cuenta el hotel Tabla 2.8 Levantamiento de equipos en HMSM.. No.. Tipo de equipo. Cantidad. 1 2 3 4. Bombas Calentadores Climatización Otros Electrodomésticos y Gastronomía Iluminación Totales. 59 6 574 246. Demanda Real Total (KW) 538.3 36.8 1034.6 109. 1830 7411 10259. 93.17 90.9 1947.77. 5 6. 30.

(42) En la figura 2.4 se puede apreciar de forma más detallada la demanda de todas las cargas del Meliá, pues claramente podemos ver que una de las características de este hotel es su alto consumo en climatización y aunque la demanda de los sistemas de iluminación sea pequeña, su valor va a aumentar en dependencia a su tiempo de funcionamiento. Demanda Total (KW) 5%. 5%. 6%. 28% Bombas Calentadores Climatización Otros 2%. Electrodomésticos y Gastronomía Iluminación. 54%. Figura 2.4 Principales consumidores de energía. En la tabla 2.9 se muestran el consumo real del hotel en los distintos meses del año 2015, aclarar que se toman dos lecturas porque el circuito del hotel está dividido en dos por lo que cuenta con dos contadores. Tabla 2.9 Consumo del año 2015. HMSM. SPA. TOTAL. Meses. Consumo (KW). Importe (CUC). Consumo Importe Consumo (KW) (CUC) (KW). Importe (CUC). Enero. 319050. 70584.47. 13820. 3448.79. 332870. 74033.26. Febrero Marzo. 270030 370201. 63829.51 76501.32. 11104 14793. 3085.16 3335.69. 281134 384994. 66914.67 79837.01. Abril. 371407. 75384.61. 15692. 3518.09. 387099. 78902.7. Mayo. 330998. 69188.32. 15942. 3622.55. 346940. 72810.87. Junio. 321475. 67736.41. 14289. 3286.04. 335764. 71022.45. Julio. 350856. 75801.43. 15708. 3637.28. 366564. 79438.71. Agosto. 430282. 90975.59. 15785. 3646.67. 446067. 94622.26 31.

(43) Septiembre. 320335. 68013.08. 15072. 3422.74. 335407. 71435.82. Octubre Noviembre. 351943 436389. 76021.52 78763.19. 14429 14162. 2933.28 3006.37. 366372 450551. 78954.8 81769.56. Diciembre. 346723. 85954.5. 14869. 3004.75. 361592. 88959.25. 175665. 39947.41 4395354. 938701.36. Total. 4219689 898753.95. En la figura 2.5 se muestra el consumo y el importe total del año 2015. 500000 400000 300000 200000 100000 0. Consumo(kW). Importe(CUC). Figura 2.5 Consumo e importe del año 2015. Según un diagnóstico realizado por la ONURE, como se puede observar en la figura 2.6, en la temporada baja, los índices de consumo se deterioran más que en la de alta para un mismo nivel de ocupación. Lo cual se explica fundamentalmente por las temperaturas medias en estos meses del año.. Figura 2.6 Curva característica del consumo de energía eléctrica del hotel en función de las habitaciones días ocupadas afectadas por el factor de temperatura media.. 32.

(44) II.4 Determinación de los índices electroenergéticos. Indicadores de eficiencia energética del hotel. En los lineamientos aprobados en el VI Congreso del Partido Comunista de Cuba en los relacionados con la Política para el Turismo, se señala claramente la necesidad de la introducción de nuevos indicadores de consumo de los portadores energéticos en esta esfera de los servicios. En la actualidad existen un grupo de indicadores tanto técnicos como económicos que son de obligatoria planificación y control en cada instalación hotelera del país. Estos indicadores permiten determinar y analizar sobre la eficiencia en los gastos de portadores energéticos de forma general o global de cada instalación. De acuerdo a lo establecido debe realizarse un control diario de cada consumo por portador y se analizan tanto diario, como semanal, mensual y anual. Los indicadores obtenidos en el proceso de explotación y su comparación con lo planificado, toman como base fundamental la ocupación del hotel. La ocupación es el factor más importante para el hotel, dado que representa la fuente de ingresos. Obviamente el nivel de ocupación es un factor importante en el consumo de energía en el hotel, si bien estudios han demostrado no ser el único factor a tener en cuenta en la intensidad energética en la que incurre un hotel. El consumo de energía eléctrica ocupa el primer lugar en cuanto a su representatividad y peso como gasto por concepto de portador energético. El hotel Meliá Cayo Santa María, cuenta con una potencia instalada de 3024.9 kW, de 358 habitaciones con una ocupación de un 75 % llega a consumir un volumen de energía eléctrica que le representa más de 42.23%. Se hace preciso caracterizar la carga por la función que realizan y para ello se ha dividido en dos componentes fundamentales: . Carga fija: Carga presente independiente del nivel ocupacional del hotel,. presente en las instalaciones de servicios comunes. 33.

(45) . Carga Variable: Carga que depende del nivel ocupacional del hotel,. vinculada fundamentalmente a los módulos habitacionales. En el hotel objeto de estudio de la carga instalada total la carga fija es de 2010.95 kW que representa 66.48% y la carga variable es de 1013.95 kW que representa el 33.52%. A los efectos de acciones sobre la demanda el aporte de la carga fija es mucho más representativo que la carga variable, consecuentemente las mayores acciones dirigidas a disminuir la demanda máxima deben estar dirigidas a la carga variable. Cálculo del factor de utilización: Factor de utilización = Demanda Real /Carga instalada total Factor de utilización = 1947.77/3024.9 = 0.64 Esto indica que hay un dimensionamiento correcto de las subestaciones de transformación pues los transformadores no están operando cerca del valor unitario de la carga nominal. El Meliá cuenta con un sistema eléctrico casi totalmente manual pues solo cuenta con 5 manejadoras de aire que funcionan de manera automática, por lo que si existe alguna avería o fallo en la subestación del cayo sabiendo la carga que se está alimentando y su tipo de control el encargado de restablecer el sistema sabrá manejar el golpe de carga después de restaurar la falla. Los indicadores tradicionales y en actual uso para medir estos gastos son los siguientes: . kW.h/ HDO Kilowatt hora por habitación día ocupada y se obtiene de la. división del total de consumo de energía por la cantidad de habitaciones ocupadas en el momento de su lectura diaria (tabla 2.10). Tabla 2.10 Índice del consumo del mes de marzo contra habitaciones ocupadas y existentes. Indicadores 1 2 3 4. HDO 259 257 269 241. kW kW/HDO kW/HDE 10153 39.2 28.4 10851 42.2 30.3 10741 39.9 30.0 10884 45.2 30.4 34.

(46) 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 Total. 236 10524 229 11132 9098 243 253 10002 291 10481 287 11634 282 11508 314 11532 326 12990 333 11587 324 12799 343 12231 340 11433 309 11129 308 13330 317 12552 310 11200 9977 331 344 11018 343 12264 340 12824 324 13028 317 13645 321 13355 313 13066 311 13611 276 12985 9291 363564. 44.6 48.6 37.4 39.5 36.0 40.5 40.8 36.7 39.8 34.8 39.5 35.7 33.6 36.0 43.3 39.6 36.1 30.1 32.0 35.8 37.7 40.2 43.0 41.6 41.7 43.8 47.0 39.1. 29.4 31.1 25.4 27.9 29.3 32.5 32.1 32.2 36.3 32.4 35.8 34.2 31.9 31.1 37.2 35.1 31.3 27.9 30.8 34.3 35.8 36.4 38.1 37.3 36.5 38.0 36.3 32.8. En este trabajo, orientado fundamentalmente a la caracterización de la carga hotel para analizar sus posibles efectos sobre la demanda, se introduce el indicador kW/m2 (Tabla 2.11), lo cual da una idea del posible nivel de obsolescencia de determinadas cargas en comparación con posibles variantes de equipamiento más eficiente que los convencionales. Además, se toma en cuenta que hay locales como la sala de máquinas y el cuarto de piscinas donde hay bombas de reserva que no se utilizan a no ser un caso de emergencia.. 35.

(47) No. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15. Tabla 2.11 Indicador de kW/m2. Área Demanda Áreas % m² Real(kW) Lavandería y Pisos 825 Sala de máquinas 375 Enfriadoras 250 Cocina y Almacenes 1400 Oficinas 855 Lobby Bar, Piano Bar y Motor Lobby 920 Lobby , tienda y galerías 1350 Teatro y Animación 650 Restaurantes especializados 1550 Snack Bar e Italiano 550 Restaurante Buffet 900 Ranchón y Bar Playa 435 Habitaciones(358 HDO) 26850 SPA 1485 Cuarto de Piscinas 2000 Total de áreas de servicio y locales 40395 Áreas exteriores 82705 Área general 126000. 0.65 0.30 0.20 1.11 0.68 0.73 1.07 0.52 1.23 0.44 0.71 0.35 21.31 1.18 1.59 32.06 65.64 100.00. 7.62 134.54 162.3 106.781 13.179 20.583 2.25 12.07 74.182 49.803 37.342 40.687 1277.344 27.149 12.1 1977.93 12.4 1990.33. kW/m2 0.009236364 0.358773333 0.6492 0.076272143 0.015414035 0.022372826 0.001666667 0.018569231 0.047859355 0.090550909 0.041491111 0.093533333 0.047573333 0.018282155 0.00605 1.496844795 0.00014993 1.496994726. 2.4.1 Sistema de iluminación. Durante el transcurso del trabajo en el Meliá y toda la información recogida mediante las distintas fuentes, se determinó que actualmente existen 7411 luminarias como se mostró en la tabla 2.7 anteriormente. Teniendo en cuenta que las luminarias tienen un régimen de trabajo como promedio de 6 horas por día, los 365 días del año, se tomaron las siguientes luminarias para el estudio por su incidencia en la demanda del hotel[17]. Sustitución de dicroicas de 11 W por Master LEDspot LV de 4,5 W, considerando el nivel de iluminación similar y que no cambie la estética de la instalación (tabla 2.12).. 36.

(48) Tabla 2.12 Dicroicas de 11 W por Led de 9 W.. En el aspecto económico esta variante de sustitución de luminarias además de brindar mayor vida útil y ahorro logra recuperar su inversión al tercer año. La sustitución de bombillos E27 de 9 W por Master LED esférica de 4 W aporta grandes beneficios en materia de ahorro y como se puede apreciar en la tabla 2.13 su costo de inversión se puede recuperar al tercer año. Tabla 2.13 Sustitución de bombillos E27 de 9 W por Master LED esférica de 4 W.. 37.

(49) La sustitución de lámparas fluorescentes de 20W por Master LEDtube PERF 600mm ROT de 10.5 W aporta gran reducción del consumo de energía en casi un 50% y como se puede observar en la tabla 2.14 su costo de inversión es recuperable a los 4 años. Tabla 2.14 sustitución de tubos fluorescentes de 20 W por LEDtube de 10,5 W.. II.5 Análisis de resultados La caracterización de las cargas y determinación de los indicadores de consumo define el perfil del comportamiento electroenergético medio de cada hotel, por lo que es esencial determinar las áreas comunes de ahorro y que métodos y tecnologías se pueden emplear en aras de lograr un uso más racional de la energía eléctrica para lograr proponer medidas que logren contribuir a elevar los niveles de confort de las instalaciones hoteleras sin dejar de lado el impacto medioambiental. El notable consumo de energía en el hotel hace imprescindible la articulación de medidas de control de la demanda de energía y su uso eficiente con el fin de obtener ahorros que mejoren los resultados de explotación de la instalación. Para conocer con exactitud la situación energética del hotel, se ha realizado un estudio Energético en base al intercambio con el personal que atiende el área 38.

(50) energética, la consulta de la documentación disponible en el departamento técnico y el chequeo personalizado de cada una de las cargas instaladas en la edificación. Entre los resultados obtenidos en el Estudio Energético se hacen visibles especialmente los siguientes aspectos relacionados de forma directa con la eficiencia energética y el ahorro de energía:  Escaso Control y Medición de los consumos energéticos que se producen en el Hotel.  Alto grado de desconocimiento de características importantes en las instalaciones que consumen energía dentro del Hotel.  El Sector Hotelero en la Cayería Norte de Villa Clara, representa el 90 % de los consumidores presentes en esta área y es conocedor de la importancia que la energía está cobrando en los costos de explotación y muestra de ello es el hecho de que una gran parte de los hoteles han llevado a cabo o piensan hacerlo, alguna medida de mejora en eficiencia energética.  El desconocimiento y la falta de información sobre los consumos de energía son la base que imposibilita el desarrollo de medidas de mejora en eficiencia energética y ahorro en el consumo de energía con la suficiente solvencia técnica y la posibilidad de medir y verificar los ahorros buscados.  Lograr un consenso con relación a estrategias operativas en el control de la carga tiene importantes implicaciones en la administración de la demanda por parte del servicio que presta la subestación del sistema aislado del Cayo Santa María, contribuyendo de manera efectiva a un mejoramiento de la calidad del servicio con una disminución de las posibles interrupciones.  Los resultados obtenidos con este trabajo pueden servir de vehículo y herramienta al para el personal especializado. para conseguir reducir su. consumo de energía, aumentar su eficiencia energética, contribuyendo con ello a minimizar su impacto medioambiental.  Con este objetivo, la tesis se integra en 2 partes claramente diferenciables: -Una primera parte en la que se ha mostrado la composición de cargas del hotel debidamente clasificada por sus funciones, así como el perfil de consumo 39.

(51) energético que caracteriza al hotel, atendiendo a su estructura de consumo de energía. y de. instalaciones principales existentes, incluso presentado. indicadores energéticos de referencia y comparación en función de la categoría hotelera, de su capacidad y tamaño. -Una segunda parte centrada en el análisis de las medidas de mejora de la eficiencia energética, y que permitan ahorrar energía al sector, que sean interesantes desde los puntos de vista económicos, técnicos y energéticos.  La decisión final de ejecutar unas medidas de mejora u otras debe ser tomada por los directivos del hotel de una forma estudiada particularmente para cada instalación, y siempre con las herramientas y datos adecuados para ello. Para colaborar en dicha toma de decisión se presentan medidas de ahorro energético en aplicaciones reales, aportando en algunos casos datos económicos de inversión, técnicos y de ahorro tanto energético como económico. II.6 Conclusiones Parciales La composición de las cargas en el hotel muestra que los mayores potenciales de ahorro están presentes en los sistemas de alumbrado y clima. En el hotel objeto de estudio de la carga instalada total la carga fija es de 2010.95 kW que representa 66.48% y la carga variable es de 1013.95 kW que representa el 33.52%. A los efectos de acciones sobre la demanda el aporte de la carga fija es mucho más representativo que la carga variable, consecuentemente las mayores acciones dirigidas a disminuir la demanda máxima deben estar dirigidas a la carga variable La aplicación de medidas tales con el uso de luminarias de alta eficiencia hace que disminuyan de manera notable los indicadores de consumo energético y de densidad de carga.. 40.