Download Análisis energéticos de los centros gerontológicos forales

Análisis energéticos de los centros
gerontológicos forales
5 de Noviembre de 2014
IV Jornadas de ENERGÍA – Jardunaldiak – IV. Edizioa
Objetivo del estudio
A finales de 2013 se llevó a cabo un análisis
energéticos en ocho centros gerontológicos forales
Zumaia (1)
o Otezuri
Bergara (1)
o Mizpirualde
Donostia (5)
o Aldakonea
o Txara -1
o Txara-2
o Alai Etxe
o Berio
Zumarraga (1)
o Argixao
2
Objetivo del estudio
Los objetivos fundamentales del estudio fueron:
o Determinación de los perfiles de las demandas
energéticas (térmica y eléctrica) de cada centro
o Determinación del grado de eficiencia de las
instalaciones
o Cálculo de los consumos específicos de las
instalaciones (iluminación, climatización, etc.)
o Análisis
técnico-económico de las diferentes
propuestas de mejora (con o sin inversiones) con
objeto de reducir la factura energética de las
instalaciones.
3
Tareas realizados
Las tareas realizadas fueron:
o Monitorización eléctrica del consumo de cada
edificio durante una semana
o Análisis de las instalaciones térmicas y eléctricas
o Certificado energético de los edificios
4
Edificios analizados
Los 8 edificios analizados en el estudio fueron los
siguientes:
5
Edificio
Municipio
Nº residentes
Superficie (m2)
1. ALDAKONEA
Donostia
104
7.203
2. TXARA 2
Donostia
135
8.070
3. ALAI-ETXE
Donostia
75
2.232
4. BERIO
Donostia
73
4.018
5. MIZPIRUALDE
Bergara
107
6.617
6. OTEZURI
Zumaia
87
6.064
7. ARGIXAO
Zumarraga
103
9.429
8. TXARA 1
Donostia
179
12.036
Edificios analizados
Cuyos parámetros identificativos son los siguientes:
Edificio
6
Centro de Ocupación
Nº plantas
día
media
(plazas)
anual (%)
Cocina
Lavand.
Paneles
solares
Pot Total
Calderas
(kW)
1. ALDAKONEA
S+PB+2
Sí (30)
99-100
Sí
Sí
No
767,4
2. TXARA 2
S+PB+E+6
No
86
Sí
Sí
Solar fotovolt.
576,0
3. ALAI-ETXE
SS+PB+2
No
99-100
Sí
No
Solar térm.
270,0
4. BERIO
SS+PB+2
Sí (15)
99-100
Sí
Sí
Solar térm.
350,0
5. MIZPIRUALDE
S+PB+0+2
No
100
Sí
Sí*
No
748,0
6. OTEZURI
SS+PB+5+BC
No
80
Sí
Sí
Solar térm.
349,4
7. ARGIXAO
SS+PB+3
Sí (30)
87
Sí
Sí
Solar térm.
372,0
8. TXARA 1
S1+S2+PB+7
No
99,00
No*
No
Solar fotovolt
1.430,4
Consumos energéticos
El consumo energético eléctrico anual (oct 12 –
sep 13) por edificio fue el siguiente:
Edificio
1. ALDAKONEA
2. TXARA 2
3. ALAI-ETXE
4. BERIO
5. MIZPIRUALDE
6. OTEZURI
7. ARGIXAO
8. TXARA 1
TOTAL
7
Potencia Contratada
(P - LL - V) (kW)
E. Eléctrica
(kWh/año)
E. Eléctrica
(tep/año)
100 - 100 - 100
105 - 105 -105 (contrato 1)
33 - 33 - 33 (contrato 2)
50 - 50 -50
80-80-80
95 - 95 - 95
100 - 100 -200
200 - 200 - 200
100 - 100 -100
298.517
56,7
378.821
72,0
189.113
202.537
354.812
337.172
365.556
513.954
2.640.482
35,9
38,5
67,4
64,1
69,5
97,7
501,8
Consumos energéticos
Comparativa del consumo energético eléctrico por
usuario:
8
Consumos energéticos
El consumo energético térmico (oct 12 – sep 13)
por edificio fue el siguiente:
9
Edificio
E. Térmica
(kWh/año)
E. Térmica
(tep/año)
1. ALDAKONEA
1.203.333
103,5
2. TXARA 2
1.364.916
117,4
3. ALAI-ETXE
356.545
30,7
4. BERIO
543.578
46,7
5. MIZPIRUALDE
1.047.600
90,1
6. OTEZURI
645.773
55,5
7. ARGIXAO
1.108.044
95,3
8. TXARA 1
1.466.686
126,1
TOTAL
7.736.475
665,3
Consumos energéticos
Comparativa del consumo energético térmico por
superficie:
10
Consumos energéticos
El reparto de consumos energéticos por edificio
ha sido el siguiente:
11
Costes energéticos
El coste energético por edificio es el siguiente:
COSTE E. ELÉCTRICA
Edificio
12
COSTE E. TÉRMICA
Facturación Coste energía Facturación Coste energía
anual (€/año)
(c€/kWh)
anual (€/año)
(c€/kWh)
1. ALDAKONEA
42.189,21
14,13
67.995,21
5,65
2. TXARA 2
53.593,99
14,15
71.321,44
5,23
3. ALAI-ETXE
25.696,55
13,59
19.125,41
5,36
4. BERIO
29.212,76
14,42
28.823,34
5,30
5. MIZPIRUALDE
53.607,13
15,11
54.330,54
5,19
6. OTEZURI
42.765,18
12,68
32.240,16
4,99
7. ARGIXAO
51.900,61
14,20
56.078,12
5,06
8. TXARA 1
71.969,24
14,00
77.024,89
5,25
TOTAL
PROMEDIO
370.934,67
14,00
406.939,11
5,30
Costes energéticos
La factura energética se reparte:
8. TXARA-1
1.466.686 kWhPCS
513.954 kWh
7. ARGIXAO
1.108.044 kWhPCS
365.556 kWh
6. OTEZURI
645.773 kWhPCS
337.172 kWh
5. MIZPIRUALDE
1.047.600 kWhPCS
354.812 kWh
4. BERIO
543.578 kWhPCS
202.537 kWh
3. ALAIETXE
356.545 kWhPCS
189.113 kWh
2. TXARA-2
1.364.916 kWhPCS
378.821 kWh
1. ALDAKONEA
1.203.333 kWhPCS
298.517 kWh
13
Análisis instalaciones
Respecto al Suministro eléctrico:
o Todos los centros analizados disponen de
suministro eléctrico en Baja Tensión en
régimen de tres periodos.
70 kW
P máx.
P facturar = P máx. + 2 (P máx. – 105 % Pcon.)
105 % (63 kW)
P contratada
60 kW
P contratada
P facturar = P máx.
85 % (51 kW)
45 kW
P máx.
P facturar = 85% P contratada
14
Análisis instalaciones
Respecto
al
estado
inicial
instalaciones/Cerramientos:
de
las
o Las fachadas, cubiertas, soleras y en general los
cerramientos al exterior se encuentran en buen
estado. Algunos de los centros son de reciente
construcción por lo que incorporan aislamiento
térmico en la composición de su envolvente.
o Los huecos acristalados y las puertas de acceso son
principalmente de aluminio con rotura de puente
térmicos y doble acristalamiento con cámara de
aire. Existe algún edificio en el que la mayoría de
las ventanas cuentan con marcos de madera.
15
Análisis instalaciones
Respecto
al
estado
actual
de
las
instalaciones/Calefacción y ACS:
o En general las calderas se encuentran en buen
estado
y
presentan
un
correcto
mantenimiento. Los análisis de combustión
muestran rendimientos aceptables.
16
Análisis instalaciones
o El
estado de las instalaciones observadas
(conducciones, aislamiento) es correcto. Las
tuberías se encuentran bien calorifugadas en
casi todos los centros.
17
Análisis instalaciones
o Los acumuladores tanto de ACS como solares
se encuentran bien aislados.
o Excepto en uno de los centros, los radiadores
no cuentan con válvulas termostáticas para la
regulación de la calefacción.
o Los grifos no disponen de perlizadores.
18
Análisis instalaciones
o En cuanto a las energías renovables, de los
ocho centros analizados, 4 disponen de paneles
solares térmicos para generación de ACS, 2
cuentan con paneles solares fotovoltaicos para
generación de energía eléctrica, y hay 2 centros
que no disponen de ningún sistema de aporte
de energía renovable.
19
Análisis instalaciones
Respecto
al
estado
actual
instalaciones/Iluminación:
de
las
o Casi la totalidad de la iluminación de los edificios se
realiza mediante tubos fluorescentes,
convencionales como compactos.
tanto
o Excepto es los centros más nuevos, la mayoría de
los
tubos
fluorescentes
tienen
balastos
electromagnéticos, por lo que se propone la
incorporación de balastos electrónicos. Como
variante a esta propuesta podría plantearse la
sustitución de las luminarias por otras más
eficientes con balastos electrónicos incorporados y
lámparas más eficientes.
20
Monitorización de las instalaciones
Se instaló un analizador de redes en cada uno de los
8 centros gerontológicos, para monitorizar la
demanda eléctrica.
En 7 de los edificios, el equipo ha recogido datos del
consumo eléctrico total del edificio, mientras que en
uno de ellos (Mizpirualde) el registro de datos se
corresponde
con
el
consumo
eléctrico
en
climatización.
21
Monitorización de las instalaciones
Las campañas de monitorización se llevaron a cabo
durante aproximadamente una semana en las
siguientes fechas:
22
Edificio
Periodo de monitorización
1. ALDAKONEA
2. TXARA 2
3. ALAI-ETXE
4. BERIO
5. MIZPIRUALDE
6. OTEZURI
7. ARGIXAO
8. TXARA 1
25 noviembre a 2 diciembre 2013
11 a 18 noviembre 2013
18 a 25 noviembre 2013
18 a 25 noviembre 2013
18 a 25 noviembre 2013
25 noviembre a 2 diciembre 2013
2 a 11 diciembre 2013
2 a 11 diciembre 2013
Monitorización de las instalaciones
En los registros de la monitorización se ha observado
que el consumo es prácticamente similar durante
todos los días de la semana, aunque en algunos
centros existen diferencias entre días entre semana
y fin de semana (residencias con centros de día,
p.ej.)
Para cada edificio se ha realizado un promedio de los
valores registrados y se han determinado unos
perfiles de carga denominados “día tipo”, en los
cuales se observa el comportamiento diario del
centro.
23
Monitorización de las instalaciones
Con los datos registrados en la monitorización
también se ha podido analizar el consumo nocturno
de cada centro y en algunos casos se ha podido
detectado un consumo residual muy elevado.
Se presenta a continuación el registro de
monitorización de dos de los centros analizados que
denominaremos CENTRO 1 y CENTRO 2).
24
Monitorización de las instalaciones
Evolución del consumo eléctrico en CENTRO 1:
25
Monitorización de las instalaciones
Evolución del consumo eléctrico en CENTRO 2:
26
Monitorización de las instalaciones
Se presenta a continuación un análisis en detalle de
la monitorización de CENTRO 1.
Las potencias máxima, media y mínima registradas
durante todo el periodo de monitorización se reflejan
en la siguiente tabla.
En
la
siguiente
gráfica
se
muestra
comportamiento del día tipo entre semana.
27
el
Monitorización de las instalaciones
Consumo día tipo (lunes a jueves) en CENTRO 1:
28
Monitorización de las instalaciones
Consumo día tipo (fin de semana) en CENTRO 1:
29
Reparto de consumos
El reparto del consumo eléctrico por edificio es el
siguiente:
30
Edificio
Iluminación
(%)
Cám. Frío
(%)
Climat.
(%)
Lavand.
(%)
Cocinas
(%)
Otros
(%)
1. ALDAKONEA
44,8
21,4
2,0
13,2
15,2
3,3
2. TXARA 2
28,9
23,1
1,9
12,6
19,7
13,8
3. ALAI-ETXE
43,7
21,6
0,7
0,0
20,3
13,8
4. BERIO
44,2
21,2
6,1
11,6
12,7
4,2
5. MIZPIRUALDE
35,4
18,5
10,3
15,1
16,2
4,5
6. OTEZURI
41,9
18,6
4,6
10,0
17,9
7,0
7. ARGIXAO
38,5
20,7
4,7
7,2
21,5
7,4
8. TXARA 1
42,8
11,9
13,2
0,0
4,7
27,3
PROMEDIO
41,7
20,0
6,6
9,0
16,2
6,5
Reparto de consumos
Gráficamente el reparto del consumo eléctrico
por edificio sería:
31
Reparto de consumos
El principal consumidor de energía eléctrica es la
iluminación (41,7%).
Las cocinas y las cámaras de frío, también
absorben gran parte de la energía eléctrica.
En los edificios con servicio de lavandería, como la
mayoría aprovechan el agua caliente de las calderas
el consumo eléctrico correspondiente a calentar el
agua fría es casi nulo. La variación de este consumo
depende del número de lavadoras/día que se ponen
en cada centro.
32
Reparto de consumos
El reparto del consumo térmico por edificio es el
siguiente:
33
Edificio
Calefacción (%)
ACS (%)
Cocinas (%) Lavandería (%)
1. ALDAKONEA
59,3
35,2
5,5
0,0
2. TXARA 2
63,9
30,6
3,8
1,8
3. ALAI-ETXE
56,7
36,4
7,0
0,0
4. BERIO
50,0
41,5
6,7
1,7
5. MIZPIRUALDE
56,7
36,6
5,6
1,0
6. OTEZURI
62,6
29,1
7,3
1,0
7. ARGIXAO
60,6
34,1
4,7
0,5
8. TXARA 1
66,5
33,5
0,0
0,0
PROMEDIO
60,8
34,1
4,4
0,7
Reparto de consumos
Gráficamente el reparto del consumo térmico por
edificio sería:
34
Reparto de consumos
El mayor consumo térmico de todos los centros
corresponde a la calefacción (60,8 %).
En segundo lugar se encuentra el consumo de ACS
(34,1 %) , más o menos constante a lo largo del
año.
35
Reparto de consumos
El reparto del consumo energético total por
edificio es el siguiente:
36
Edificio
Ilum.
(%)
Cám. Climat Lavand. Cocinas Calefac. ACS
(%)
Frío (%) . (%)
(%)
(%)
(%)
Otros
(%)
1. ALDAKONEA
2. TXARA 2
3. ALAI-ETXE
4. BERIO
5. MIZPIRUALDE
6. OTEZURI
7. ARGIXAO
8. TXARA 1
15,9
11,0
23,5
20
15,1
22,5
16,3
18,7
7,6
8,8
11,6
9,6
7,9
10,0
8,7
5,2
0,7
0,7
0,5
2,7
4,4
2,5
1,9
5,8
4,7
5,9
0,0
6,1
7,1
5,8
3,3
0,0
8,9
9,9
14,2
9,5
10,2
13,0
11,8
2,1
38,3
39,6
26,1
27,5
32,5
29,1
35,1
37,5
22,7
19,0
16,8
22,8
21,0
13,5
19,7
18,9
1,2
5,2
7,4
1,9
1,9
3,8
3,1
11,9
PROMEDIO
17,4
8,3
2,7
4,1
9,3
35,5
19,9
2,7
Reparto de consumos
Gráficamente el reparto del consumo total por
edificio sería:
37
Reparto de consumos
Del gráfico anterior se deduce que el principal
consumo de energía en unidades de energía
primaria es la calefacción.
Analizando la media del sector, el segundo
consumidor es el ACS seguido de la iluminación.
38
Consumos energéticos/Indicadores
Para la comparativa de consumos entre edificios se
han analizado los siguientes indicadores:
39
Nombre
Definición
Unidad
ET-1
Ratio de consumo anual de energía total por m2 de
superficie
tep/ m2 año
ET-2
Ratio de consumo anual de energía total por usuario.
tep/ usuario año
GEI-1
Ratio de kg de CO2 emitidos anualmente por m2
superficie
kg CO2 /m2 año
GEI-2
Ratio de kg de CO2 emitidos anualmente por usuario
kg CO2/usuario año
Consumos energéticos/Indicadores
ET-1:Consumo anual de energía total por m2
40
Consumos energéticos/Indicadores
ET-2:Consumo anual de energía total por usuario
41
Consumos energéticos/Indicadores
GEI-1:Emisiones de CO2 anuales por m2
42
Consumos energéticos/Indicadores
GEI-2:Emisiones de CO2 anuales por usuario
43
Propuestas de mejora
Existen posibilidades de mejora en diferentes áreas:
1.
2.
3.
4.
5.
6.
Iluminación
Climatización y calefacción
Suministro de la energía eléctrica
Evitar consumos innecesarios
Cerramientos
Otros
Con todo ello, a continuación se numeran todos los
tipos de medidas de mejora planteadas, y se
cuantifica el número de centros en los que se han
propuesto. La mayoría de las medidas conllevan
ahorro tanto energético como económico.
44
Propuestas de mejora
1. Iluminación
Sustitución de fluorescentes actuales por otras más
eficientes.
•
Iluminación
más eficiente Sustitución de lámparas halógenas por LED
Sustitución de lámparas incandescentes por bajo
consumo
•
•
45
Balastos
electrónicos
Instalación
sistemas
reguladores
Instalación de balastos electrónicos
Instalación de sensores de presencia
Sustitución de fotocélula por reloj astronómico en
alumbrado exterior
Propuestas de mejora
2. Climatización, calefacción y ACS
•
Sustitución a calderas de condensación
•
Sustitución a calderas de biomasa
•
Ajuste de temperatura de consigna exterior
•
Instalación de sondas exteriores
•
Instalación de válvulas termostáticas
•
Instalación de perlizadores
•
Aporte de ACS de calderas a lavandería
46
Propuestas de mejora
3. Suministro de energía eléctrica
47
•
Ajustar la potencia contratada
•
Instalación de una batería de condensadores
Propuestas de mejora
4. Evitar consumos innecesarios
• Análisis y reducción del consumo nocturno.
48
Propuestas de mejora
5. Mejora de cerramientos
49
•
Sustitución de ventanas
•
Instalación de rejillas monitorizadas en lucernarios
•
Sombreamiento del centro de día
Propuestas de mejora
PROPUESTA
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
50
Sustitución de fluorescentes más eficientes
Instalación de balastos electrónicos
Instalación de detectores de presencia
Sombreamiento del Centro de Día
Sustitución de lámparas por LED
Instalación de reloj astronómico
Sustitución de lámparas incandescentes
Instalación de batería de condensadores
Sustitución de calderas de condensación
Sustitución de calderas de biomasa
Instalación de válvulas termostáticas
Aporte de ACS de calderas a lavandería
Instalación de perlizadores
Ajuste de Tª de consigna exterior
Instalación de sondas exteriores
Instalación de rejillas motorizadas en lucernario
Sustitución de ventanas
Análisis y reducción del consumo nocturno
Ajuste de potencia
TOTAL
Energía
ahorrada
Electricidad
Electricidad
Electricidad
Electricidad
Electricidad
Electricidad
Electricidad
Térmica
Térmica
Térmica
Electricidad
Térmica
Térmica
Térmica
Térmica
Térmica
Electricidad
-
Nº edificios
8
8
8
1
5
1
1
1
8
8
8
1
8
1
6
2
1
1
3
80
Ahorros conseguidos
Los ahorros energéticos logrados como consecuencia de las
medidas planteadas son los siguientes:
PROPUESTA
51
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
Sustitución de fluorescentes más eficientes
Instalación de balastos electrónicos
Instalación de detectores de presencia
Sombreamiento del Centro de Día
Sustitución de lámparas por LED
Instalación de reloj astronómico
Sustitución de lámparas incandescentes
Instalación de batería de condensadores
Sustitución de calderas de condensación
Sustitución de calderas de biomasa
Instalación de válvulas termostáticas
Aporte de ACS de calderas a lavandería
Instalación de perlizadores
Ajuste de Tª de consigna exterior
Instalación de sondas exteriores
Instalación de rejillas motorizadas en lucernario
Sustitución de ventanas
Análisis y reducción del consumo nocturno
Ajuste de potencia
TOTAL (sin incluir biomasa)
E. Eléctrica
(kWh/año)
E. Térmica
(kWhPCS/año)
37.449
54.515
14.269
1.290
31.765
1739
328
12896
-
555.797
565.328
395.535
130891
301840
413.269
29.763
-
154.251
2.392.423
Ahorros conseguidos
Los ahorros obtenidos:
o El
ahorro total de energía eléctrica
conseguido con la aplicación de dichas medidas
en todos los centros es del 5,8 % del consumo
actual.
o El
ahorro
total
de
energía
térmica
conseguido con la aplicación de dichas medidas
en todos los centros es del 30,9 % del
consumo actual.
52
Ahorros conseguidos
o En unidades de energía primaria, el ahorro es de
29,3 tep correspondientes a la energía eléctrica,
205,7 tep de energía térmica, lo que hace un
total de 235,1 tep totales. Esto supone un ahorro
de energía total del 20,1%.
o En términos económicos, el ahorro es de 151.299
€/año, lo que supone un 19,5 % del gasto total
anual.
o Las emisiones de CO2 evitadas a la atmósfera por
la aplicación de las medidas de mejora es de
534.367 kg de CO2/año, lo cual supone un
ahorro del 22 %.
53
Certificados energéticos
La certificación energética de los edificios fue:
54
Edificio
Certificado
energético
1. ALDAKONEA
E
2. TXARA 2
D
3. ALAI-ETXE
D
4. BERIO
D
5. MIZPIRUALDE
D
6. OTEZURI
C
7. ARGIXAO
C
8. TXARA 1
D