AUDITORÍA ENERGÉTICA DEL C.P. PABLO PICASSO

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AUDITORÍA ENERGÉTICA DEL

C.P. PABLO PICASSO

PLAN DE OPTIMIZACIÓN

ENERGÉTICA MUNICIPAL

AYUNTAMIENTO DE

JEREZ DE LA FRONTERA

OCTUBRE - DICIEMBRE 2011

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ÍNDICE

1. INTRODUCCIÓN ... 5

1.1. MOTIVACIÓN ... 5

1.1.1. AUDITORÍA ENERGÉTICA ... 5

1.1.2. OBJETO ... 5

1.2. DESARROLLO DEL TRABAJO ... 6

1.3. DATOS BÁSICOS DE LA INSTALACIÓN ... 7

2. INVENTARIO ... 8

2.1. CLIMATIZACIÓN Y PRODUCCIÓN DE ACS ... 8

2.1.1. UNIDADES AUTÓNOMAS DE CLIMATIZACIÓN ... 8

2.1.2. TERMOS ELÉCTRICOS PARA PRODUCCIÓN DE ACS ... 11

2.1.3. ESTUFAS Y RADIADORES ... 12

2.2. ILUMINACIÓN ... 14

2.3. ENVOLVENTE TÉRMICA ... 15

2.4. EQUIPOS ... 16

3. DIAGNÓSTICO ENERGÉTICO ... 18

3.1. CONSUMO ENERGÉTICO GLOBAL DEL EDIFICIO ... 18

3.2. ANÁLISIS DEL CONSUMO ELÉCTRICO ... 18

3.3. BALANCE ENERGÉTICO ... 21

4. PROPUESTAS DE ACTUACIÓN ... 24

4.1. CLIMATIZACIÓN Y PRODUCCIÓN DE ACS ... 24

4.2. ILUMINACIÓN ... 27

4.3. EQUIPOS ... 31

5. OTRAS MEDIDAS RECOMENDADAS ... 32

5.1. ENVOLVENTE TÉRMICA ... 32

6. RESUMEN DE MEDIDAS DE AHORRO ... 33

6.1. COMPARACIÓN DE LAS MEDIDAS EN FUNCIÓN DE SU AHORRO POTENCIAL .... 35

6.2. REDUCCIÓN TOTAL DE EMISIONES ... 36

7. ANEXOS ... 37

7.1. ILUMINACIÓN ... 37

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ÍNDICE DE TABLAS

Tabla 1. Datos básicos del edificio ... 7

Tabla 2 . Unidad Climatización Daikin ... 8

Tabla 3 . Unidad Climatización Firstline ... 9

Tabla 4 . Unidad Climatización Firstline ... 9

Tabla 5 . Termo eléctrico Cointra ... 11

Tabla 6 . Termo eléctrico Fleck ... 11

Tabla 7 . Termo eléctrico Edesa ... 12

Tabla 8 . Radiador eléctrico tipo 1... 13

Tabla 9 . Distribución de consumos en iluminación según tipo de lámpara ... 14

Tabla 10 . Consumos energéticos... 18

Tabla 11 . Consumo mensual eléctrico ... 18

Tabla 12 . Evolución del consumo eléctrico anual ... 21

Tabla 13. Toma de datos para realización del balance energético ... 22

Tabla 14 . Distribución del consumo eléctrico ... 23

Tabla 15 . Resultados sustitución de equipos climatización Firstline ... 25

Tabla 16 . Resultados sustitución de equipos climatización Firstline ... 25

Tabla 17 . Resultados sustitución de calefactor actual por bomba de calor ... 26

Tabla 18 . Resultados instalación perlizadores en grifos y duchas ... 27

Tabla 19 . Resultados sustitución fluorescentes actuales por otros más eficientes ... 27

Tabla 20 . Resultados sustitución balastos electromagnéticos por electrónicos ... 29

Tabla 21 . Resultados instalación detectores de presencia ... 30

Tabla 22 . Resultados instalación de interruptores temporales ... 30

Tabla 23 . Resultados instalación regletas eliminadoras de stand-by ... 31

Tabla 24 . Resumen medidas de ahorro con PRS<10 ... 33

Tabla 25 . Resumen medidas de ahorro con PRS>10 ... 34

Tabla 26 . Inventario de iluminación ... 37

Tabla 27 . Inventario de equipos ... 40

ÍNDICE DE ILUSTRACIONES

Ilustración 1 . Entrada del colegio ... 7

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Ilustración 3 . Unidad interior tipo Split ... 10

Ilustración 4 . Termo eléctrico ... 12

Ilustración 5 . Radiadores eléctricos ... 13

Ilustración 6 . Fluorescentes en aula ... 14

Ilustración 7 . Proyectores en patio ... 15

Ilustración 8 . Detalle ventana ... 15

Ilustración 9 . Ordenadores pantalla plana ... 16

Ilustración 10 . Pizarra eléctrica ... 16

Ilustración 11 . Neveras ... 17

Ilustración 12 . Servidor ... 17

Ilustración 13. Perlizadores y reductores de caudal de distintos modelos ... 26

Ilustración 14. Esquema de conexión de equipos a regleta eliminadora de stand-by ... 31

ÍNDICE DE GRÁFICOS

Gráfico 1 . Evolución del consumo eléctrico anual ... 20

Gráfico 2 . Distribución del consumo eléctrico por usos ... 23

Gráfico 3 . Tabla resumen de las medidas de ahorro recomendadas ... 35

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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. AUDITORÍA ENERGÉTICA

La auditoría energética consiste en la inspección y análisis de los flujos de energía en un edificio, proceso o sistema. Mediante la auditoría energética 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. La auditoría energética 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 CO2 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 la auditoría energética realizada en las instalaciones del C.P. Pablo Picasso.

1.1.2. OBJETO

Los principales objetivos que se pretenden alcanzar con la auditoría energética son los siguientes:

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 Cuantificar, analizar y clasificar los consumos energéticos de las instalaciones del C.P. Pablo Picasso

 Identificar las áreas donde existen los mayores ahorros potenciales de energía  Cuantificar estos ahorros tanto energética como económicamente y obtener el

periodo de retorno de la inversión derivado de las distintas medidas de ahorro propuestas

1.2. DESARROLLO DEL TRABAJO

La auditoría energética se estructura en cuatro fases, compuestas por las siguientes actividades:

Fase I: Recopilación inicial de información

 Datos de facturación de energía eléctrica y térmica  Distribución del consumo mensual

 Superficie, distribución y número de usuarios en las instalaciones

Fase II: Realización de medidas y toma de datos

 Toma de datos de las instalaciones consumidoras de energía

 Toma de datos necesarios para la elaboración del informe, con el alcance especificado para la auditoría energética

Fase III: Análisis y evaluación del estado actual de la instalación  Análisis de los registros de energía realizados

 Análisis técnico de la situación energética actual de las instalaciones  Elaboración de un balance energético global

 Propuestas de mejora y potencialidad de cada mejora

 Obtención de resultados con implantación de medidas de ahorro recomendadas

Fase IV: Elaboración de informe  Redacción del informe  Entrega del informe

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1.3. DATOS BÁSICOS DE LA INSTALACIÓN

Tabla 1. Datos básicos del edificio

Nombre del centro C.P. Pablo Picasso

Tipo de edificio Educación Pedan Rural - FEIL

Dirección Estella del Marqués

Superficie útil 5000 m2

Número de usuarios 250

Consumo energético anual 36.369 kWh

Ilustración 1 . Entrada del colegio

Respecto al horario de funcionamiento del C.P. Pablo Picasso es:

-

De Lunes a Viernes: L a J : 7:30 h -19:00 h / V : 7:30 h – 15:00 h

-

Fines de semana: cerrado.

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2. INVENTARIO

2.1. CLIMATIZACIÓN Y PRODUCCIÓN DE ACS

2.1.1. UNIDADES AUTÓNOMAS DE CLIMATIZACIÓN

En el C.P. Pablo Picasso existen instaladas las siguientes unidades autónomas de climatización:

Tabla 2 . Unidad Climatización Daikin

Tipo de equipo Bomba Calor Autónoma

Marca Daikin

Modelo 2V18

Unidades 1

Estancias a las que da servicio Sala Servidor

Capacidad calefacción 2.730 W

COP 3

Capacidad refrigeración 2.000 W

EER 2,8

Refrigerante R-410A

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Tabla 3 . Unidad Climatización Firstline

Marca Firstline

Modelo FCS12000CH

Unidades 8

Estancias a las que da servicio Aulas

COP 2,95

EER 2,64

Tipo de unidad interior Split

Tabla 4 . Unidad Climatización Firstline

Marca Firstline

Modelo FAC10247CH-I

Unidades 1

(10)

COP 2,91

EER 2,62

Tipo de unidad interior Split

Ilustración 2 . Unidad exterior bomba de calor

(11)

En total, en el C.P. Pablo Picasso se dispone de diez unidades autónomas de climatización. Como observamos, las bombas disponen de un refrigerante adaptado a la nueva reglamentación, el R-410A.

2.1.2. TERMOS ELÉCTRICOS PARA PRODUCCIÓN DE ACS

En el C.P. Pablo Picasso existen 3 termos eléctricos para generación de ACS, agua caliente sanitaria. Las características de estos equipos son las siguientes:

Tabla 5 . Termo eléctrico Cointra

Marca COINTRA TNC-50

Capacidad acumulador 50 l

Unidades 1

Potencia 1,2 kW

Estancias a las que da servicio Aseos y cocina

Tabla 6 . Termo eléctrico Fleck

Marca FLECK

Unidades 1

Potencia 1,2 kW

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Tabla 7 . Termo eléctrico Edesa

Marca EDESA

Unidades 1

Potencia 1,2 kW

Estancias a las que da servicio Aseos y cocina

Ilustración 4 . Termo eléctrico

2.1.3. ESTUFAS Y RADIADORES

Para calefacción individual de algunas estancias en el C.P. Pablo Picasso de Jerez existen los siguientes equipos:

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Tabla 8 . Radiador eléctrico tipo 1

Tipo de equipo Calefactores

Marca AGNI

Potencia 2,0 kW

Unidades 28

Estancias a las que da servicio Sala porfesores y Clases.

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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 fluorescente de 18 W, fluorescente de 40 W, halogenuro metálico de 400 W, halogenuro metálico de 100 W y bajo consumo de 26 W.

A continuación se presenta una estimación del consumo eléctrico en iluminación por tipo de lámpara, según el balance energético realizado.

Tabla 9 . Distribución de consumos en iluminación según tipo de lámpara

Tipo de lámpara Potencia

lámpara (W) Unidades Consumo Anual (kWh) Porcentaje (%) Bajo consumo 26 1 08 0,1% Fluorescente 18 91 1.170 10,8% Halogenuro metálico 100 2 105 1% Fluorescente 40 7 161 1,5% Halogenuro metálico 400 3 630 5,8% Fluorescente 36 278 8.782 80,9% TOTAL 382 10.853 100%

A partir del balance energético realizado, se obtiene que la mayor parte del consumo, el 80,9%, procede de las lámparas tipo fluorescente de 36 W.

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Ilustración 7 . Proyectores en patio

Sistema de regulación y control

Ninguna de las estancias del edificio presenta sistemas de control automáticos de la iluminación. El control existente es manual a través de los interruptores de cada circuito.

2.3. ENVOLVENTE TÉRMICA

Se ha analizado la envolvente térmica del edificio. Tienen un orientación sudoeste por lo que la radicación solar es buena.

Podemos encontrar un tipo de acristalamiento en el edificio, ventanas con vidrio simple y carpintería metálica.

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2.4. EQUIPOS

Los equipos presentes en el C.P. Pablo Picasso de Jerez pueden ser clasificados en:

Equipos ofimáticos

Los equipos ofimáticos de la oficina se componen principalmente de: ordenador pantalla plana, plastificadora, fotocopiadora, proyector, ordenador sobremesa, impresora pequeña y scanner

Ilustración 9 . Ordenadores pantalla plana

Equipos de imagen y sonido

Como equipos de imagen y sonido, en el edificio estudiado tenemos: altavoces, equipos de música, radio grabadora, TV y DVD.

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Equipos de limpieza, baños y lavandería

Los equipos de limpieza, baños y lavandería presentes en el inventario del edificio son: secador de manos

Equipos de cocina

Los equipos de cocina instalados son: congelador, extractor de humos, freidora, horno de microondas, placa cocina, lavavajillas, nevera y cafetera

Ilustración 11 . Neveras

Otros equipos

Además de los equipos vistos anteriormente en el edificio existen otros equipos consumidores de energía: servidor, pizarra eléctrica y cargador 10 notebook

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3. DIAGNÓSTICO ENERGÉTICO

3.1. CONSUMO ENERGÉTICO GLOBAL DEL EDIFICIO

La contabilidad energética, económica y en emisiones de CO2 para el consumo energético

evaluado en el presente informe es la siguiente:

Tabla 10 . Consumos energéticos

Fuente energética Consumo energético

anual (kWh) Coste energético anual (€) Emisiones de CO2 anuales (kg) Electricidad 36.369 6.981 12.729 Total 36.369 6.981 12.729

3.2. ANÁLISIS DEL CONSUMO ELÉCTRICO

El consumo eléctrico del C.P. Pablo Picasso proviene de la red eléctrica a través de la empresa suministradora ENDESA ENERGIA XXI.

Se ha llevado a cabo un análisis del consumo eléctrico de los últimos 12 meses con las facturas eléctricas disponibles. El consumo mensual de energía activa y el coste facturado mensualmente para el suministro del centro se muestran en la siguiente tabla:

Tabla 11 . Consumo mensual eléctrico

Período E. Activa (kWh) Coste (€)

Enero 2011 4.232 834

Febrero 2011 4.752 922

Marzo 2011 4.369 858

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Período E. Activa (kWh) Coste (€) Mayo 2010 1.821 353 Junio 2010 2.758 513 Julio 2010 1.717 257 Agosto 2010 1.560 333 Septiembre 2010 2.843 525 Octubre 2010 2.664 523 Noviembre 2010 3.676 675 Diciembre 2010 3.494 648 Total Anual 36.369 6.981

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Gráfico 1 . Evolución del consumo eléctrico anual

En el gráfico se puede ver que en los meses de primavera y verano el consumo del colegio desciende. Este descenso se produce porque se dejan de utilizar los radiadores eléctricos de las aulas y por el cierre del colegio por el periodo vacacional.

También hay que tener en cuenta que actualmente la facturación se realiza cada dos meses. Un mes se realiza una estimación, y al mes siguiente se reajusta la factura, esto hace que el gráfico salga más irregular.

Respecto a la evolución del consumo eléctrico en comparación con los 12 meses anteriores al periodo analizado, se observa un aumento del consumo eléctrico del 7,5%. Los consumos totales de estos periodos contrastados son:

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Tabla 12 . Evolución del consumo eléctrico anual

Consumo eléctrico - 12 meses previos 33.646

Consumo eléctrico - 12 meses estudiados 36.369

Los datos de consumos obtenidos para los 12 meses anteriores al periodo analizado presentan una discrepancia con respecto al consumo actual. Por lo que no se han valorado las posibles causas de variación de la demanda energética.

3.3. 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.

En el caso del C.P. Pablo Picasso de Jerez se realizará un balance energético global por usos, así como uno eléctrico y otro térmico también diferenciando por usos.

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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 Climatización: la potencia de los equipos, en este caso las calderas y los equipos de aire acondicionado, así como las bombas de recirculación, etc. También es necesario conocer el factor de uso y el horario de funcionamiento.

 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.

 Producción de agua caliente sanitaria (ACS): la potencia de las calderas, el número de usuarios y el tipo de actividad que se da en el edificio, así como las horas de funcionamiento de las calderas. Cantidad de placas solares y características técnicas de las mismas.

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 13. Toma de datos para realización del balance energético

Áreas de consumo Información de potencia Información de tiempo

Climatización Inventario de equipos Entrevistas con el personal mantenimiento Producción de ACS Inventario de equipos Entrevistas con el personal

mantenimiento Iluminación Inventario de equipos Entrevistas con el personal

mantenimiento Equipos Inventario de equipos Entrevistas con el personal

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Distribución del consumo eléctrico por usos

La siguiente tabla muestra la distribución del consumo eléctrico anual. Tabla 14 . Distribución del consumo eléctrico

Uso energético Consumo (kWh) Consumo (%)

Iluminación 10.853 30% Equipos 9.029 25% Climatización 13.811 38% ACS 1.701 5% Otros 976 3% Total 36.369 100%

Esta distribución por usos queda reflejada en la siguiente gráfica:

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 Como se observa en el gráfico, el consumo de la climatización representa la mayor parte del consumo eléctrico, alcanzando el 38% del consumo total anual del C.P. Pablo Picasso.

 El siguiente grupo de consumo es la iluminación, que supone un 30% del consumo eléctrico anual.

 A continuación se encuentra el consumo debido a los equipos, que supone un 25% del total.

 El consumo de la generación de ACS alcanza el 5% del consumo eléctrico anual  Por último, el consumo destinado a otros supone el 3%. 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 (equipos que se conectan a la red pero no están en el inventario, iluminación de emergencia, vigilancia, seguridad, etc.).

4. PROPUESTAS DE ACTUACIÓN

4.1. CLIMATIZACIÓN Y PRODUCCIÓN DE ACS

Sustitución de las bombas de calor actuales por otras más eficientes

La medida que se propone es la sustitución de las bombas de calor actuales por otras más eficientes, con mejor rendimiento.

El ahorro energético se obtiene al aumentar los rendimientos de generación de frío y calor (EER y COP) respecto a las bombas de calor actuales, considerando la misma demanda térmica del edificio. El ahorro económico se obtiene como la diferencia entre el coste económico del consumo energético del sistema de climatización actual y el coste económico del consumo energético del sistema de climatización propuesto. La inversión necesaria se calcula como la suma de todos los costes existentes: costes de equipos, costes de mano de obra y costes de proyecto. Así se recomienda:

 La sustitución de las unidades autónomas de climatización Firstline: marca

Firstline y modelo FCS12000CH, por equipos de la marca Mitsubishi, modelo SRK 25 ZJX. Los resultados energéticos y económicos obtenidos con esta sustitución se muestran en la siguiente tabla.

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Tabla 15 . Resultados sustitución de equipos climatización Firstline

Medida Ahorro

(kWh/año)

Ahorro

(€/año) Inversión (€) PRS (años) (KgCO2/año) Ahorro

Sustitución unid. clima Firstline

2.104 404 10.816 26,8 736

 La sustitución de las unidades autónomas de climatización Firstline: marca

Firstline y modelo fac10247CH-i, por equipos de la marca Mitsubishi, modelo SRK 25 ZJX. Los resultados energéticos y económicos obtenidos con esta sustitución se muestran en la siguiente tabla.

Tabla 16 . Resultados sustitución de equipos climatización Firstline

(kWh/año)

Ahorro

Sustitución unid. clima Firstline

264 51 1.352 26,7 92

Se aconseja una consulta de presupuesto con diferentes casas comerciales para realizar el cambio con las máximas garantías y el menor coste posibles.

Sustitución del calefactor por una bomba de calor eficiente

Debido a que en el C.P. Pablo Picasso se utilizan también veintiocho calefactores para calefacción se ha estudiado la posibilidad de sustituir los calefactores por bombas de calor más eficientes. Por cada aula hay dos calentadores. Se ha estudiado la posibilidad de instalar una bomba de calor en cada aula para satisfacer la necesidad de calefacción, disminuyendo así el consumo energético actual.

Una bomba de calor es una máquina térmica que permite transferir energía en forma de calor de un ambiente a otro, según se requiera. Estos equipos presentan un rendimiento muy superior al de los radiadores eléctricos, ya que no están basados en la generación de calor, sino en su transferencia. Por este motivo, contribuyen a una mayor eficiencia energética y pueden suponer un ahorro de hasta el 70% del consumo de los radiadores eléctricos.

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Se propone la instalación de una bomba de calor reversible de alta eficiencia energética (clase A) que pueda satisfacer las demandas térmicas de calor. En concreto se trata del modelo SRK 25 ZJX de Mitsubishi.

Tabla 17 . Resultados sustitución de calefactor actual por bomba de calor

(kWh/año)

Ahorro

Sustitución de calefactor

actual

6.667 1.280 18.928 14,8 2.333

Instalación de perlizadores

En cuanto a la generación de ACS, de la totalidad de grifos en la instalación no existe ningún elemento con perlizadores y existen 6 grifos sin perlizadores. Estos elementos se colocan en la boca de salida de agua del grifo, en sustitución de los filtros convencionales.

Ilustración 13. Perlizadores y reductores de caudal de distintos modelos

En ellos se produce una mezcla de aire y agua que garantiza ahorros de hasta el 25% sobre el consumo actual de agua. El ahorro energético vendrá dado por el menor consumo de combustible en la generación del ACS.

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Tabla 18 . Resultados instalación perlizadores en grifos y duchas

(kWh/año)

Ahorro

Perlizadores en grifos y

duchas

425 82 36 0,4 149

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 18 W y 36 W por otras de última generación de 16 W y 32 W respectivamente

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.

A continuación se presentan los resultados obtenidos:

Tabla 19 . Resultados sustitución fluorescentes actuales por otros más eficientes

(kWh/año)

Ahorro

Fluorescentes

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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.

 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.

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 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.

A continuación se presentan los resultados obtenidos:

Tabla 20 . Resultados sustitución balastos electromagnéticos por electrónicos

(kWh/año)

Ahorro

Balastos

electrónicos 1.657 318 3.776 11,9 580

Instalación de detectores de presencia

La mejora que se propone consiste en la instalación de detectores de presencia 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 de detectores de presencia es debido a la disminución de horas de luz necesarias.

Se ha observado durante la visita a las instalaciones que la iluminación permanece encendida durante más tiempo del necesario en algunas zonas del edificio: entrada, pasillos y escaleras. Sin embargo, la instalación de detectores de presencia asociados a lámparas fluorescentes puede disminuir la vida útil de las mismas debido al mayor número de encendidos. Para minimizar este tipo de consecuencias negativas, se recomienda la instalación de balastos electrónicos previamente.

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Tabla 21 . Resultados instalación detectores de presencia

(kWh/año)

Ahorro

Detectores de

presencia 328 63 360 5,7 115

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.

A través de esta medida de ahorro se obtienen los siguientes resultados:

Tabla 22 . Resultados instalación de interruptores temporales

(kWh/año)

Ahorro

Interruptores

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4.3. EQUIPOS

Instalación de regletas eliminadoras de stand-by

Se ha observado durante la visita a las instalaciones que la mayoría de los equipos ofimáticos, televisores y el equipo de música permanecen encendidos en modo de espera, también llamado stand-by. La mejora que se propone consiste en la instalación de eliminadores de stand-by a todos aquellos equipos electrónicos que pueden desconectarse completamente de la red eléctrica. Los eliminadores de stand-by miden la corriente que circula por los aparatos cuando están encendidos, de forma que cuando entran en stand-by detecta la disminución de consumo y corta el paso de corriente, apagándolos por completo. Al encenderlos el eliminador detecta la demanda de potencia y vuelve a conectar el paso de electricidad. Para ello el eliminador queda en modo de espera, por lo que es interesante que se utilice para desconectar varios aparatos a la vez. La principal ventaja frente a las regletas convencionales de interruptor es que no necesitan la vigilancia permanente del usuario, por lo que se evitan las situaciones de olvido en las que quedaban los equipos encendidos.

Ilustración 14. Esquema de conexión de equipos a regleta eliminadora de stand-by

El ahorro energético viene dado por la disminución del tiempo que los equipos se encuentran en modo stand-by.

Tabla 23 . Resultados instalación regletas eliminadoras de stand-by

(kWh/año)

Ahorro

Regletas anti

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5. OTRAS MEDIDAS RECOMENDADAS

5.1. 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 alcanzar valores de transmisividad térmica (U) tan bajo como 1,3 W/m2·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.

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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6. RESUMEN DE MEDIDAS DE AHORRO

A continuación se presentan las medidas de ahorro con un PRS menor de 10 años

Tabla 24 . Resumen medidas de ahorro con PRS<10

Medida Nº Descripción de

la mejora

Ahorro (kWh/año)

Ahorro

Energético (%) Ahorro (€/año)

Inversión inicial

(€) retorno (años) Periodo de

Ahorro (KgCO2/año) 5 Perlizadores en grifos y duchas 425 1% 82 36 0,4 149 6 Fluorescentes eficientes 1.137 3% 193 1.759 9,1 398 8 Detectores de presencia 328 1% 63 360 5,7 115 9 Interruptores temporales 109 0% 21 200 9,6 38 10 Regletas anti stand-by 2.109 6% 405 590 1,5 738 TOTAL 4.108 11% 764 2.945 3,9 1.438

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En la siguiente tabla se presentan las medidas de ahorro con un PRS mayor de 10 años.

Tabla 25 . Resumen medidas de ahorro con PRS>10

Nº Descripción de

la mejora

Ahorro (kWh/año)

Ahorro

Energético (%) Ahorro (€/año)

Inversión inicial

(€) retorno (años) Periodo de

Ahorro (KgCO2/año) 2 Sustitución unid. clima Firstline 2.104 5,8% 404 10.816 26,8 736 3 Sustitución unid. clima Firstline 264 0,7% 51 1.352 26,7 92 4 Sustitución de calefactor actual 6.667 18,3% 1.280 18.928 14,8 2.333 7 Balastos electrónicos 1.657 4,6% 318 3.776 11,9 580

(35)

6.1. COMPARACIÓN DE LAS MEDIDAS EN FUNCIÓN DE SU

AHORRO POTENCIAL

Gráfico 3 . Tabla resumen de las medidas de ahorro recomendadas

La medida que mayor ahorro genera es la instalación de regletas eliminadoras del modo stand-by suponiendo unos 2.109 kWh anuales.

Seguidamente, la sustitución de los fluorescentes actuales por otros eficientes que supone un ahorro potencial de 1.137 kWh, la instalación de perlizadores en grifos y duchas alcanza un ahorro potencial de 425 kWh, y la instalación de detectores de presencia en zonas de ocupación intermitente, 328 kWh.

Por último la instalación de interruptores temporales en zonas de ocupación intermitente supone un ahorro potencial de 109 kWh.

El ahorro total que puede conseguirse mediante la acción conjunta de todas las medidas es de 4.108 kWh anuales, aproximadamente el 11,0% del consumo energético anual del el C.P. €. Para

(36)

llevar a cabo las medidas es necesaria una inversión de 2.945 €, que se recuperará en 3,9 años.

6.2. REDUCCIÓN TOTAL DE EMISIONES

La acción conjunta de las medidas de ahorro propuestas supone una reducción anual en las emisiones a la atmósfera de 1,4 toneladas de CO2.

Según ADENA, un hogar español medio emite 0,13 toneladas de CO2 al año, por lo tanto, la

cantidad de CO2 reducida es equivalente a la emitida debido al consumo eléctrico de 11

viviendas en España

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7. ANEXOS

7.1. ILUMINACIÓN

Tabla 26 . Inventario de iluminación

Estancia en que está Tipo de lámpara Número de grupos Número lámparas por grupo Potencia lámpara (W) Tipo equipo auxiliar

Entrada Fluorescente 2 1 18 Electromagnético

Entrada Fluorescente 12 1 36 Electromagnético

Sala

Informática Fluorescente 3 1 36 Electromagnético

Laboratorio Fluorescente 4 2 36 Electromagnético

Baño Mujeres Fluorescente 4 1 36 Electromagnético

Baño

Hombres Fluorescente 4 1 36 Electromagnético

SUM Fluorescente 6 2 36 Electromagnético

Cocina Fluorescente 2 1 36 Electromagnético

Comedor Fluorescente 4 2 36 Electromagnético

Secretaría 1 Fluorescente 2 2 36 Electromagnético

Secretaría 2 Fluorescente 2 2 36 Electromagnético

Dirección Fluorescente 2 2 36 Electromagnético

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Aseos Bajo consumo 1 1 26 Ninguno

Sala

Profesores Fluorescente 4 2 36 Electromagnético

Sala Servidor Fluorescente 1 1 36 Electromagnético

Escalera Fluorescente 1 1 36 Electromagnético

Pasillo Fluorescente 1 1 36 Electromagnético

Clase 1 Fluorescente 8 2 36 Electromagnético

Baños

Mujeres Fluorescente 3 1 36 Electromagnético

Baños

Hombres Fluorescente 3 1 36 Electromagnético

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Tutoría Fluorescente 2 2 36 Electromagnético

Patio Fluorescente 12 1 36 Electromagnético

Patio Halogenuro metálico 2 1 100 Ninguno Patio Halogenuro metálico 1 2 400 Ninguno Patio Halogenuro metálico 1 1 400 Ninguno

Baño(x2) Fluorescente 1 2 36 Electromagnético

Biblioteca Fluorescente 2 4 18 Electromagnético

SUM Fluorescente 6 4 18 Electromagnético

Baño 1 Fluorescente 1 2 18 Electromagnético

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Tutoría Fluorescente 2 2 36 Electromagnético

7.2. EQUIPOS

Tabla 27 . Inventario de equipos

Estancia en que está Equipo Potencia media ON (W) Potencia media OFF (W) Número Entrada Altavoz 20 0 1

Sala Informática Ordenador

pantalla plana 75 6,8 17

Sala Informática Plastificadora 700 0 2

Laboratorio Ordenador pantalla plana 75 6,8 1 SUM TV 250 11 1 SUM Equipos de música 200 0 1 Cocina Congelador 400 0 1 Cocina Extractor de Humos 200 0 1 Cocina Freidora 1.500 0 1 Cocina Horno de microondas 2.500 0 1

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Estancia en que está Equipo Potencia media ON (W) Potencia media OFF (W) Número Cocina Lavavajillas 2.700 0 1 Cocina Nevera 250 0 3 Secretaría 1 Equipos de música 200 0 1 Secretaría 1 Ordenador pantalla plana 75 6,8 1 Secretaría 1 Fotocopiadora 12 12 1 Secretaría 2 Equipos de música 200 0 1 Secretaría 2 Ordenador pantalla plana 75 6,8 2 Secretaría 2 Fotocopiadora 12 12 1 Dirección Ordenador pantalla plana 75 6,8 1 Dirección Fotocopiadora 12 12 1 Aseos Secador de manos 2.000 0 1

Sala Profesores Ordenador

pantalla plana 75 6,8 3

Sala Profesores Cafetera 750 0 1

Sala Profesores Nevera 250 0 1

Sala Profesores Horno de

microondas 2.500 0 1

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Estancia en que está Equipo Potencia media ON (W) Potencia media OFF (W) Número Clases(x3) Ordenador pantalla plana 75 6,8 3

Clases(x3) Pizarra eléctrica 100 0 1

Clases(x3) Proyector 400 4,5 1

Clases(x3) Radio grabadora 40 0 1

Clases(x3) Altavoz 20 0 2 Clase(x5) Ordenador pantalla plana 75 6,8 8 Pedagogía Ordenador pantalla plana 75 6,8 1 Tutoría TV 70 7 1 Tutoría Cargador 10 Notebook 50 0 1 Clase Ordenador sobremesa 85 13 4

Clase Radio grabadora 40 0 2

Biblioteca Ordenador sobremesa 85 13 1 SUM Proyector 400 4,5 1 SUM Ordenador sobremesa 85 13 1 SUM TV 120 9 2 SUM Videocasete o DVD 25 5 3

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Estancia en que está Equipo Potencia media ON (W) Potencia media OFF (W) Número Clase(x2) TV 70 7 1 Tutoría Ordenador sobremesa 85 13 1 Tutoría Impresora pequeña 4,5 4,5 1 Tutoría Scanner 8,5 8,5 1