edificación sostenible y sus instalaciones

EDIFICACIÓN
SOSTENIBLE
Y SUS
INSTALACIONES
INSTALACIONES SOSTENIBLES EN LA EDIFICACIÓN
ESCENARIO MUNDIAL ACTUAL
POSICIONAMIENTO SOCIAL
MARCO REGULATORIO
VIABILIDAD
SIMULACIÓN Y DEMANDA
ARQUITECTURA SOSTENIBLE
INSTALACIONES EFICIENTES
GESTIÓN ENERGÉTICA
CASO APLICADO
ENERGIAS RENOVABLES
ESCENARIO MUNDIAL ACTUAL
ESCENARIO ENERGÉTICO ACTUAL
31 %
36,2 %
Agotamiento
de
recursos fósiles
Protocolo
de
Kioto
12,8 %
CONSUMO
DE ENERGÍA
20 %
INSOSTENIBLE
NORMATIVA
INDUSTRIA
TRANSPORTE
OTROS
EDIFICACIÓN
CONSTRUCCIÓN
INCONTROLADA
CT- 79
MARCO REGULATORIO
REGULACIÓN Y NORMATIVA
NORMATIVA EUROPEA
LIBRO BLANCO 1997 (EERR, aportación del 12% de Renovables de la Energía Primaria)
LIBRO VERDE 2005 ( Eficiencia Energética, “Como hacer mas con menos”)
DIRECTIVA 2001/77/CE ( Electricidad Renovable)
DIRECTIVA 2002/91/CE ( Eficiencia Energética de los Edificios)
DIRECTIVA 2006/32/CE (Eficiencia del uso final de la Energía y Servicios Energéticos)
DIRECTIVA EUROPEA TRIPLE 20 (20% de Reducción de G.E.I. / 20% aumento EE/ 20% Energías Renovables)
TRASPOSICIÓN
NACIONAL (PER,E4, OTRAS)
R.D DE CARÁCTER
OBLIGATORIO
- R.D. 314/2006 (CTE)
- RD 47/2007
- LEY DE EE Y ER
(BORRADOR)
NORMATIVA
UNE-EN
- UNE 216301
- UNE EN 15459
- UNE EN 15193
- UNE EN 15240
- UNE EN 15251
R.D. DE CARÁCTER
INCENTIVADOR
- rd 661/2007
- rd 1578/2008
- .....
PROGRAMA DE
SUBVENCIONES
- 120 MILL. €
( PLAN AHORRA
ENERGÍA)
CCAA Y
AYUNTAMIENTOS
- AGENER
- AGENCIA
ANDALUZA DE LA
ENERGÍA
- AGECAM
- ...
REGULACIÓN Y NORMATIVA
NORMATIVA
NACIONAL
LEY DE EE Y ER
(BORRAOR)
CTE
HE1
HE2
HE3
HE4
HE5
CALIFICACIÓN ENERGÉTICA
(R.D. 47/2007)
NUEVOS
EXISTENTES
GESTIÓN
ENERGÉTICA
SIMULACIÓN Y DEMANDA
SIMULACIÓN Y DEMANDA
ARQUITECTURA PASIVA:
Planos y uso
INSTALACIONES
SIMULACIÓN:
Condiciones de confort
Consumos energéticos
Programas informáticos:
DOE
TRNSYS
Evaluación medio-ambiental:
LEED
Minergie
BREEAM
SIMULACIÓN: CASOS APLICADOS
SIMULACIÓN: CASOS APLICADOS
ESTUDIO DE VIABILIDAD PARA COGENERACIÓN
DE NUEVA PLANTA EN INDUSTRIA CÁRNICA
Curvas monótonas de demanda eléctrica
4500
4000
Consumo total
Consumo Frío
Consumo ( KWH)
3500
Consumo Maquinaria
3000
2000
2000
1500
1000
500
0
0
1000
2000
3000
4000
Horas
5000
6000
7000
8000
9000
Energía
Clase
Estado
Import./Export.
Información
Riesgo tecnológico
Baja temperatura
Desarrollado
Nacional
Toda
Nulo
Media temperatura
Ídem, cierta reserva
Importación
Casi toda
Prudencia
Desarrollado
Desarrollado
Ídem, cierta reserva
Desarrollado
Ídem, cierta reserva
Desarrollado
Importación
Nacional e Import.
Nacional e Import.
Poca
Toda
Casi toda
Prudencia
Nulo
Prudencia
Microturbina
S>rling
Plano
Concentración
Combus>ón interna
S>rling
Centrifuga
Pila de combus>ble
Reformado
Tipo
Térmica
Solar
P.V.
Motor alterna>vo
Cogeneración
Pellets
Biomasa
Triturada
Gasificación
Eje horizontal
Eólica
Eje ver>cal
R. Almazara
Vid
Olivo
Pino
Otros
Madera
Pino
Otro
Gasificación
Pirólisis
Importación
Importación (USA)
Importación (Alemania, Ídem, cierta reserva
Japón)
Desarrollado
Toda
Nulo
Prudencia
Casi toda
Prudencia
Nacional e Import. Toda (AEE, CIEMAT)
(Suecia, Austria, Italia)
Nulo
Desarrollado
Nacional e Import. (Suecia, Austria)
Toda (AEE, CIEMAT)
Nulo
Ídem, cierta reserva
Nacional e Import. (Alemania, Austria)
Toda (AEE, CIEMAT)
Prudencia
Nacional e Import.
Toda
Nulo
Importación
Importación
Casi toda
Prudencia
Bipala
Desarrollado
Tripala
Darrieus
Savonius
Desarrollado
Ídem, cierta reserva
Ídem, cierta reserva
Energía
Clase
Energía producida
Aplicación
Desarrollo pendiente
Baja temperatura
Térmica
ACS
Nulo
Media temperatura
Térmica
ACS, calefacción, absorción
S>rling
Eléctrica
Electricidad
Eléctrica
Eléctrica
Microturbina
Plano
Concentración
Combus>ón interna
S>rling
Centrifuga
Eléctrica y térmica
Electricidad
Electricidad
Electricidad, calefacción, ACS, absorción
Ídem
Desarrollo con fabricantes
Posible desarrollo parcial
Nulo
Nulo
Pila de combus>ble
Reformado
Eléctrica y térmica
Ídem
Eléctrica y térmica
ACS, calefacción, absorción
MogNs>ca, infraestructura proveedora de instalaciones
Eléctrica y térmica
Ídem
Ídem
Eléctrica y térmica
Ídem
Ídem
Electricidad
Integración en edificio
Electricidad
Integración en edificio, desarrollo con fabricantes
Tipo
Térmica
Solar
P.V.
Motor alterna>vo
Cogeneración
Pellets
Biomasa
Triturada
Gasificación
Eje horizontal
Eólica
Eje ver>cal
R. Almazara
Vid
Olivo
Pino
Otros
Madera
Pino
Otro
Gasificación
Pirólisis
Eléctrica y térmica
Bipala
Tripala
Darrieus
Savonius
Eléctrica
Nulo
Nulo
Desarrollo con fabricantes
SISTEMA DE PRODUCCIÓN: MEJORA DE SISTEMAS CONVENCIONALES
GENERADORES TÉRMICOS
-BAJA TEMPERATURA
-CONDENSACIÓN
ENFRIADORAS Y BOMBAS DE CALOR
-MEJORA DEL E.S.E.E.R. (RENDIMIENTO ESTACIONAL) Y DEL
RENDIEMIENTO A CARGAS PARCIALES
-UTAS DE ALTO RENDIMIENTO ENERGÉTICO (MENERGA)
-USO DE REFRIGERANTES CON MAYOR E.E.R.
DISTRIBUCIÓN
-SISTEMAS DE CAUDAL VARIABLE Y DISMINUCIÓN DE PÉRDIDAS DE
ENERGÍA
ELEMENTOS TERMINALES
-MEJORA DEL E.S.E.R. (RENDIMIENTO ESTACIONAL) Y DEL
RENDIEMIENTO A CARGAS PARCIALES
-ENFRIADORAS Y BOMBAS DE CALOR
CONTROL
-SOFTWARE DE CONTROL
-RECOGIDA DE DATOS
-IMPLANTACIÓN DE SOFTWARE PREDICTIVO
SISTEMA DE PRODUCCIÓN: DE ALTA EFICIENCIA-COGENERACIÓN
MOTOR DE COMBUSTIÓN INTERNA
Ventajas
Máquina simple sin riesgo tecnológico
Alto rendimiento eléctrico (desde 26%)conjunto, aplicable a todas las
máquinas de cogeneración
Reducción de las emisiones de CO2, con respecto a un sistema
convencional
Inconvenientes
Rendimiento eléctrico relativamente bajo para máquinas pequeñas
Rendimientos bajos a cargas parciales
Necesidad de atenerse al Rendimiento Eléctrico Equivalente (REE)
mínimo
SISTEMA DE PRODUCCIÓN: DE ALTA EFICIENCIA-COGENERACIÓN
MICROTURBINAS
Ventajas
-Alto rendimiento eléctrico, desde el 30%
-Arranque y parada rápidas
-Posibilidad de utilizar varios combustibles
-Relativamente silenciosa
Inconvenientes
-Mal rendimiento a cargas parciales
-Tamaño a partir de 25 kWe
-Requiere mantenimiento especializado
-Necesidad de atenerse al Rendimiento
Eléctrico Equivalente (REE) mínimo
SISTEMA DE PRODUCCIÓN: DE ALTA EFICIENCIA-COGENERACIÓN
PILAS DE COMBUSTIBLE
Ventajas
Alto rendimiento eléctrico (desde 40 %)
Favorable relación entre potencia eléctrica y térmica
Las máquinas de reformado eliminan los problemas de
almacenamiento de hidrógeno
Funcionamiento silencioso
Inconvenientes
Elevado coste por kW
Tecnología innovadora
Mantenimiento especializado
SISTEMA DE PRODUCCIÓN: DE ALTA EFICIENCIA-COGENERACIÓN
MOTORES STIRLING
Ventajas
Máquina sencilla
Permite utilizar varias clases de combustible, incluyendo biomasa
Silenciosa
Rendimiento eléctrico desde 14%.
Inconvenientes
Tecnología no aplicada aún en España (sí en Alemania)
Necesidad de atenerse al Rendimiento Eléctrico Equivalente (REE) mínimo
SISTEMA DE PRODUCCIÓN: DE ALTA EFICIENCIA-COGENERACIÓN
MOTORES STIRLING
Ventajas
Máquina sencilla
Permite utilizar varias clases de combustible, incluyendo biomasa
Silenciosa
Rendimiento eléctrico desde 14%.
Inconvenientes
Tecnología no aplicada aún en España (sí en Alemania)
Necesidad de atenerse al Rendimiento Eléctrico Equivalente (REE) mínimo
RENOVABLES: SOLAR
Captador plano: baja temperatura
Ventajas
Tecnología probada y segura
Amplia variedad de fabricantes y modelos
Integración arquitectónica
Desventajas
Alta inversión inicial
Gran espacio ocupado en techos y cubiertas
Muy baja rentabilidad
Desaparición de subvenciones
Problemas de congelación en invierno y evaporación en verano
RENOVABLES: SOLAR
Concentrador cilindro-parabólico:
media temperatura
Ventajas
Es posible alcanzar mayores temperaturas
Refrigeración con máquinas de absorción
Permite regular la ganancia (reducción de temperatura en verano)
Inconvenientes
Solo aprovecha parte de la radiación (directa)
La tendencia es ir a aplicaciones de baja temperatura
RENOVABLES: SOLAR
PV plano
Ventajas:
Menor coste inicial que el sistema con concentración
Tecnología sencilla y probada
Importante subvención por kWh
Inconvenientes
Elevada inversión inicial
Costes de mantenimiento si se implementan seguidores
Integración arquitectónica
RENOVABLES: SOLAR
Concentración fotovoltaica
Ventajas:
Mayor rendimiento que el colector convencional (28%)
Menor uso de materiales caros y escasos (silicio)
Inconvenientes
Solo aprovecha parte de la radiación (directa)
Disponibilidad limitada (un fabricante en España)
Tecnología novedosa
RENOVABLES: SOLAR
Motor Stirling solar
Ventajas:
Importante subvención por kWh (26,94 c€/kWh)
Tecnología sencilla, probada, y al alza (central de 500 MWe en
California)
Orientación en dos ejes
Máquina extremadamente silenciosa (propulsión de
submarinos)
Inconvenientes
Solo aprovecha parte de la radiación (directa)
Tecnología novedosa en el sector de edificación
Würzburg, Alemania
RENOVABLES: eólica
Eólica, eje horizontaL
Ventajas
Tecnología mas extendida
Mayores rendimientos que las máquinas de eje vertical
Tecnología nacional
Inconvenientes
Impacto visual
Ruido
Cargas estructurales sobre el edificio
Eólica, eje vertical
Ventajas
No necesita orientador
Menor peso por kW que las máquinas de eje horizontal
Inconvenientes
Menor rendimiento que las máquinas de eje horizontal
El perfil de velocidad del viento es más crítico
Gran complicación para sustituir el cojinete del motor
Impacto visual
Ruido
RENOVABLES: GEOTERMIA
RENOVABLES: BIOMASA
PELLETS Y ASTILLAS
RENOVABLES: BIOMASA
CALDERAS DE BIOMASA
RENOVABLES: BIOMASA
Gasificación y pirólisis
Gasificación: combustión con déficit de oxigeno de un combustible sólido, dando lugar a gases
combustibles (CO, H2 y CH4 y residuos líquidos (alquitrán), gaseosos (CO2) y sólidos (cenizas).
BIOMASA
Turbina de Gas
CLASIFICACIÓN
AGENTE GASIFICANTE
GAS
COMBUSTIBLE
Motor c. i
Síntesis de Productos
GESTIÓN ENERGÉTICA
GESTIÓN ENERGÉTICA
Definición ESCo (Directiva 2006/32/CE):
Es una Empresa de Servicios Energéticos (E.S.E.), una persona física
o jurídica que proporciona servicios Energéticos o de mejora de la
eficiencia energética en las instalaciones o locales de un usuario y
afronta cierto grado de riesgo económico al hacerlo.
El pago de los servicios prestados se basará (en parte o totalmente)
en la obtención de mejoras de la eficiencia energética y en el
cumplimiento de los demás requisitos de rendimiento convenidos.
GESTIÓN ENERGÉTICA
Beneficios de la ESE
Beneficios cliente
Coste
Energía
ESCO.
Beneficios
cliente
*Cargo por Servicio
Coste Energía
Antes de las medidas de
ahorro energético
*Incluidos
los costes del
equipamiento
Después de las medidas
de ahorro energético
coste Energía
Al finalizar el periódo
del contrtato
Reducción de los
costes de funcionamiento
debido a los ahorros
energéticos
GESTIÓN ENERGÉTICA
Metodología de Trabajo
Análisis
Evaluación
Técnica y Económica
- Plan estratégico de
eficiencia Energética
- Auditorias y
Certificación
Diseño de Soluciones
Diseño
Básico
- Gestión
de ayudas
e incentivos
Dirección de Obra
Diseño
Ejecutivo
Ejecución
Proyecto
- Selección de
Oferta
Llave en mano
Gestión y Optimización
Puesta en
marcha
- Control
de calidad
AHORRO DEL CONSUMO DE
ENERGÍA PRIMARIA Y EMISIONES
GARANTIZADO
Mantenimiento
operativo
y gestión
- Selección de
Oferta de
mantenimiento
- Cuadro de
Mando de gestión
y eficiencia
CONCURSO COMPLEJO CUZCO MADRID
Convocado por El Ministerio de Industria, TurismoSede compartida por el
Ministerio de Industria, Turismo y el Ministerio de Hacienda
Objetivo
Mejorar la clasificación global de la eficiencia energética actual Reducción
de emisiones totales de CO2.Proyecto de carácter singular y ejemplar para
potenciar el mercado de las Empresas de Servicios Energéticos (ESE) en los
edificios e instalaciones de la Administración Pública
CASOS APLICADOS
Programa de ayudas IDAE a proyectos
estratégicos de inversión en ahorro y
eficiencia energética
EFICIENCIA ENERGETICA
EN EDIFICIOS DE OFICNAS
DE SANTA LUCIA
Madrid, Plaza de España nº 15
CASO APLICADO: SANTA LUCÍA
OBJETIVOS
EFICIENCIA
AHORRO ENERGÉTICO
MEJORA MEDIOAMBIENTAL
INNOVACIÓN
MEDIDAS
MEDIDA 1: ENVOLVENTE
MEDIDA 2: AIRE DE VENTILACIÓN
MEDIDA 3: SISTEMA DE PRODUCCIÓN
MEDIDA 4: SISTEMA DE CONTROL
MEDIDA 5: UNIDADES TERMINALESMEDIDA
6: SISTEMA DE ILUMINACIÓN
MEDIDA 7: AGUA FRÍA SANITARIA
Balance Global
AHORRO RESPECTO CTE
Ahorro de
energía
primaria
Disminución
de emisiones
Ahorro
económico
KWh
kg CO2
Euro
Climatización
42,7 %
40,4 %
43,3 %
Iluminación y equipos
7,2 %
7,2 %
7,2 %
EL 60 % DE LA ENERGÍA SE PIERDE...
MUCHAS GRACIAS