Rehabilitación energética de vivienda unifamiliar con estudio económico y de viabilidad

Rehabilitación energética de vivienda unifamiliar con estudio económico y de viabilidad PFG Ingeniería de la Edificación Canales Quesada, Jose Adrián 15/01/2015 Grupo 1 Tutor: Juan José Moyano Campos Proyecto Fin de Grado Página 2 Rehabilitación energética de vivienda unifamiliar con estudio económico y de viabilidad Proyecto Fin de Grado Página 3 INDICE 1. INTRODUCCIÓN 7 · PROTOCOLO DE KIOTO 7 · MARCO NORMATIVO 11 · OBJETIVOS 14 2. JUSTIFICACIÓN DE LA REHABILITACIÓN ENERGÉTICA 16 3. DESCRIPCIÓN CONTRUCTIVA DEL EDIFICIO 18 · CIMENTACIÓN 18 · ESTRUCTURA 18 · CERRAMIENTOS EXTERIORES 19 · CARPINTERÍA EXTERIOR 19 · VIDRIERÍA 20 · CUBIERTA 20 4. INFORME DE LA LIMITACIÓN DE LA DEMANDA ENERGÉTICA. LIDER CTE Y CALENER 21 4.1 LIDER CTE 21 4.2 CALENER VYP 25 5. PROPUESTA DE INTERVENCIÓN EN ELEMENTOS CONSTRUCTIVOS DE LA ENVOLVENTE 30 5.1 INTERVENCIÓN EN HUECOS 30 · SOLUCIÓN ADOPTADA 30 · FICHA TÉCNICA 31 · JUSTIFICACIÓN DE LA ELECCIÓN 32 · IMPLANTACIÓN 33 · MEDICIÓN Y PRESUPUESTO 34 5.2 INTERVENCIÓN EN CERRAMIENTOS EXTERIORES 38 · SOLUCIÓN ADOPTADA 38 · FICHAS TÉCNICAS 38 · JUSTIFICACIÓN DE LA ELECCIÓN 39 · IMPLANTACIÓN 40 · MEDICIÓN Y PRESUPUESTO 43 6. JUSTIFICACIÓN DE LA DOTACIÓN DE INSTALACIONES 45 7. MEMORIA AGUA CALIENTE SANITARIA 46 Proyecto Fin de Grado Página 4 7.1 NORMATIVA 46 · ÁMBITO DE APLICACIÓN 46 · CARACTERIZACIÓN Y CUANTIFICACIÓN DE LAS EXIGENCIAS 46 · CÁLCULO Y DIMENSIONADO 48 · MANTENIMIENTO 48 7.2 JUSTIFICACIÓN DEL DIMENSIONADO 49 · DATOS PREVIOS 49 · DEMANDA ENERGÉTICA 50 · COMPONENTES DEL SISTEMA 50 · CÁLCULO DE PÉRDIDAS POR ORIENTACIÓN E INCLINACIÓN 53 · ENERGÍA SOLAR TÉRMICA APORTADA 54 · PRODUCCIÓN MEDIA DE ENERGÍA TÉRMICA ANUAL Y MENSUAL 55 · GRÁFICOS COMPARATIVOS 56 7.3 IMPLANTACIÓN 57 7.4 ESPECIFICACIONES BÁSICAS DE LOS ELEMENTOS QUE CONSTITUYEN LA INSTALACIÓN. 58 · CAPTACIÓN 58 · INTERACUMULADOR 59 · CALENTADOR INSTANTÁNEO 59 · CONEXIONES 60 7.5 FICHAS TECNICAS. 61 7.6 MEDICIÓN Y PRESUPUESTO 65 8. MEMORIA DE CLIMATIZACION 66 8.1 NORMATIVA AIRE ACONDICIONADO 66 8.2 JUSTIFICACION DEL DIMENSIONADO DE CLIMATIZACION 67 8.3 IMPLANTACION 74 · UNIDAD EXTERIOR 74 · CONDUCTOS DE INTERCONEXIÓN 74 · UNIDAD INTERIOR 75 · CONDUCTOS 75 8.4 FICHAS TECNICAS 76 8.5 MEDICION Y PRESUPUESTO 78 9. MEMORIA ENERGÍA FOTOVOLTAICA AISLADA 83 9.1 NORMATIVA 83 · REAL DECRETO 1699/2011 83 · CLASIFICACIÓN 84 · CONDICIONES GENERALES 84 · CABLES DE CONEXIÓN 84 · FORMA DE LA ONDA 84 ·PROTECCIONES 85 Proyecto Fin de Grado Página 5 · INSTALACIONES DE PUESTA A TIERRA 85 · PUESTA EN MARCHA 85 9.2 JUSTIFICACION DEL DIMENSIONADO 86 · CORRIENTE Y ÁNGULO DE INCLINACIÓN 88 · DIMENSIONADO DE LAS BATERÍAS 90 · DIMENSIONADO DEL GENERADOR FOTOVOLTAICO 94 · ESPECIFICACIONES DEL GENERADOR Y DE LA BATERÍA 95 · ESPECIFICACIONES DEL REGULADOR DE CARGA 96 · ACONDICIONAMIENTO DE POTENCIA 96 · ESPECIFICACIONES DE LOS COMPONENTES DE PROTECCIÓN 97 · CABLEADO CORRIENTE CONTINUA (DC) 98 9.3 IMPLANTACION 99 · GENERADORES FOTOVOLTAICOS. 99 · REGULADOR DE CARGA 100 · BATERÍAS 100 · INVERSOR 101 · LOCAL TÉCNICO 101 · SOPORTES 103 · PROTECCIONES 103 9.4 FICHAS TECNICAS 104 9.5 MEDICION Y PRESUPUESTO 109 10. INFORME DE LA LIMITACION DE LA DEMANDA ENERGETICA TRAS LAS INTERVENCIONES. LIDER CTE Y CALENER. 112 10.1 LIDER CTE 112 10.2 CALENER VYP 117 11. ESTUDIO ECONÓMICO 121 11.1 ANÁLISIS INDIVIDUAL DE LA AMORTIZACIÓN DE LAS INSTALACIONES 121 · IMPLANTACIÓN DE MEJORAS EN LA ENVOLVENTE DEL EDIFICIO. 121 · ENERGÍA SOLAR TÉRMICA PARA ACS. 125 · INSTALACIÓN DE CLIMATIZACIÓN. 128 · INSTALACIÓN SOLAR DE ENERGÍA FOTOVOLTAICA. 131 12. SONDEO DE VIVIENDAS UNIFAMILIARES EN MAIRENA DEL ALJARAFE 136 13. CONCLUSIONES 151 14. BIBLIOGRAFIA Y REFERENCIA. 153 Proyecto Fin de Grado Página 6 15. PLANOS 156 · SONDEO DE VIVIENDA POTENCIALES PARA LA INTERVENCIÓN 156 · SITUACIÓN Y EMPLAZAMIENTO 156 · DISTRIBUCIÓN DE LA VIVIENDA 156 · PLANTAS ACOTADAS 156 · ALZADOS 156 · IMPLANTACIÓN INSTALACIÓN DE ACS 156 · IMPLANTACIÓN INSTALACIÓN DE CLIMATIZACIÓN 156 · IMPLANTACIÓN INSTALACIÓN SOLAR FOTOVOLTAICA AISLADA 156 · TRASDOSADOS, TECHOS FIJOS Y CARPINTERÍAS 156 · ESQUEMAS DE LAS INSTALACIONES 156 Proyecto Fin de Grado Página 7 1. INTRODUCCIÓN En la actualidad nos encontramos en un momento de cambio de mentalidad, estudios científicos nos apuntan a que el nivel de polución es alarmante, incluso está cambiando el clima. A principios de la década estos estudios se miraban con escepticismo, pero debido a que los efectos se hacen cada vez más palpables, muchos son los que se deciden a aportar su granito de arena. Las formas de contribuir a una menor contaminación e impacto medio ambiental son variadas, desde reciclar, comprar un coche híbrido, hasta ropas que se fabrican de forma sostenible, todo ello, hay que decir, muchas veces son un movimiento de marketing, más que un movimiento real, pero al menos la iniciativa existe, y los ciudadanos lo buscan. En este proyecto se pretende dar solución a esta situación en el sector que nos ocupa, el sector de la construcción, creando un conjunto de soluciones que permitiera a los propietarios de las viviendas hacer que sus casas sean lo más sostenibles posible. Además, la solución sería beneficiosa no solo para los usuarios que conseguirían ahorrar, si no que España como estado también lo sería, ya que es responsable de una importante cantidad de emisiones. Gran parte de los países del mundo tienen este problema, por ello se redactó un protocolo de consenso, el protocolo de Kioto. · Protocolo de Kioto El Protocolo de Kioto sobre el cambio climático, es un protocolo de la Convención Marco de las Naciones Unidas sobre el Cambio Climático (CMNUCC), y un acuerdo internacional que tiene por objetivo reducir las emisiones de seis gases de efecto invernadero que causan el calentamiento global: dióxido de carbono (CO2), gas metano (CH4) y óxido nitroso (N2O), además de tres gases industriales fluorados: hidrofluorocarburos (HFC), perfluorocarbonos (PFC) y hexafluoruro de azufre (SF6), en un porcentaje aproximado de al menos un 5 %, dentro del periodo que va de 2008 a 2012, en comparación a las emisiones a 1990. Proyecto Fin de Grado Página 8 El protocolo de Kioto fue aprobado en 1997, pero no fue hasta el 2005 cuando empezó a aplicarse en más de 180 países. Este documento implica que los países participantes deben reducir como ya se ha mencionado en aproximadamente un 5% sus niveles de emisiones en el periodo comprendido entre 2008-2012, con respecto a las emisiones del año 1990. De tal forma que en el año 90 se producirían el 100% de las emisiones y en el año 2012 se debería generar un 95%. Pero este 5% computa de forma global, es decir, todos los países deben tener en conjunto un 5% menos de emisiones, lo que conlleva que los países más desarrollados emitan más de lo permitido y subsanen ese exceso comprando un porcentaje a otros países que no llegan al límite ya mencionado, ya que les resulta más económico que pagar la sanción, pero lo ideal lógicamente sería no tener que pagar nada. A cada país que participo se le asigno un porcentaje por encima o por debajo de la referencia de emisiones en función de las variables económicas y medioambientales, repartiendo así la carga. En el caso concreto de España se comprometió a aumentar sus emisiones sobre el año base en un máximo del 15%, pero aun así no alcanza el objetivo marcado, ya que hasta el 2012 su porcentaje de emisión con respecto al año base es del 18,68%, quedando por tanto un 3,68% por encima de lo estipulado en protocolo. Por otro lado, es cierto que se ha logrado la reducción de gran parte de las emisiones, pero se debe tener en cuenta que la reducción de este índice está condicionado por la situación económica del país, ya que afecta a la producción y de esta manera a las emisiones, por ello es importante seguir trabajando en la reducción del dato y en la implantación de medidas sostenibles, de forma que cuando el crecimiento se produzca se consiga de manera que las emisiones se mantengan en esos niveles o incluso se disminuyan. Emisiones de gases de efecto invernadero 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 CO2 160,7 156,8 160,4 146,9 129,6 123,3 123,7 121,9 CH4 122,0 122,6 124,1 121,8 124,3 119,9 118,2 117,0 N2O 100,2 102,0 104,2 93,4 92,6 96,5 91,1 88,9 HFC5 115,7 128,0 134,7 151,3 158,3 178,2 177,5 184,2 PFC5 34,6 35,3 35,8 37,8 35,7 36,5 37,7 36,9 SF6 207,5 245,1 253,6 255,2 238,7 238,2 242,1 221,6 Tabla 1. Tabla de evolución del porcentaje de emisiones de gases (CO2, CH4, N2O, HFCs, PFCs, SF6) con respecto a la base (año 1990, 100%) hasta 2012, en España. Proyecto Fin de Grado Página 9 Con dicha medida se puede observar como a partir de la puesta en marcha de las medidas en 2005, las emisiones de los diferentes gases en general se han ido reduciendo progresivamente, algunos de ellos consiguen bajar del 100% marcado por el año base, pero sin embargo en cómputos generales aun estamos por encima del objetivo. Aquí tenemos otra muestra más de la evolución de la emisión de gases desde que se empezaran a implantar medidas para frenar la creciente generación de gases de efecto invernadero (GEI), en concreto la estadística del CO2 en peso, desglosando la cuantía en comunidades autónomas. COMUNIDADES AUTONOMAS EMISIONES DE CO2-eq (kt) 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 ANDALUCÍA 52.446 55.071 57.818 59.843 65.027 64.495 66.588 57.574 54.941 53.594 53.133 51.576 ARAGÓN 18.354 20.498 20.483 20.983 21.746 21.383 22.202 20.933 17.935 16.440 19.312 17.526 ASTURIAS 31.312 34.157 32.766 33.435 34.275 30.993 33.115 26.099 22.747 21.466 23.197 24.485 BALEARES 9.183 9.396 10.660 10.272 10.385 10.590 10.631 10.679 10.337 10.249 9.698 9.144 CANARIAS 14.780 14.757 15.348 16.875 17.204 16.367 16.054 16.651 14.523 14.491 13.441 13.383 CANTABRIA 5.905 6.522 6.537 6.761 6.887 6.966 7.039 6.974 6.213 6.348 5.899 5.881 CASTILLA Y LEÓN 41.813 44.613 44.059 46.326 45.789 42.802 43.543 39.635 31.132 26.988 34.171 34.673 CASTILLA - LA MANCHA 24.179 24.210 24.404 26.080 26.361 26.714 28.018 24.869 22.682 21.873 20.962 20.056 CATALUÑA 49.271 48.751 51.511 53.579 55.903 54.463 54.897 51.638 47.837 47.412 44.784 43.139 CEUTA 540 565 620 558 522 608 623 587 522 508 438 449 COMUNIDAD VALENCIANA 27.403 28.774 29.585 30.371 31.835 31.463 31.542 31.579 28.561 28.271 26.582 24.254 EXTREMADURA 7.790 7.800 8.223 8.360 8.550 9.287 9.382 9.197 8.628 8.666 8.230 8.035 GALICIA 34.124 36.020 35.317 36.289 35.148 33.793 35.045 29.654 27.415 25.903 27.379 30.048 LA RIOJA 2.230 2.273 2.445 2.639 3.970 3.974 3.855 3.631 2.751 2.614 2.313 2.428 MADRID 24.709 25.059 25.962 26.220 27.436 27.645 27.414 25.227 23.544 23.696 23.006 21.999 MELILLA 278 267 304 288 292 325 329 334 310 315 296 303 NAVARRA 5.727 6.023 7.287 8.161 7.888 7.643 7.607 7.832 7.278 7.476 6.339 5.866 PAÍS VASCO 19.198 21.526 21.219 22.223 24.086 24.318 23.163 23.073 22.337 21.824 18.191 18.576 REGIÓN DE MURCIA 7.720 8.621 7.872 7.930 8.090 9.959 11.066 12.280 9.966 9.047 8.515 8.987 TOTAL ESPAÑA 376.96 394.90 402.42 417.19 431.39 423.78 432.11 398.44 359.65 347.18 345.88 340.80 Tabla 2. Emisiones de GEI por comunidades autónomas a partir del inventario español - serie 1990-2012. Ministerio de Agricultura, Alimentación y Medio Ambiente. Entre las actividades a las que se exige que reduzcan sus emisiones, se encuentran las industriales, ya que el sector de transporte y residencial se consideran sectores difusos. En este proyecto se va a tratar el sector residencial, dentro de este, vamos a modificar o mejorar las instalaciones, que nos permitan afectar de una manera muy directa a las emisiones producidas en el sector industrial, de tal forma que una vivienda que no requiera el aporte de combustibles fósiles o la electricidad, hará que las emisiones sean menores Proyecto Fin de Grado Página 16 2. JUSTIFICACIÓN DE LA REHABILITACIÓN ENERGÉTICA El tipo de vivienda propuesta para la rehabilitación energética, es un edificio de una edad cercana a los 30 años, a lo largo de este periodo la forma de construir ha variado, siendo además la evolución de este sector notable, y quedando atrás la mayoría de elementos constructivos que entonces se daban por óptimos. Pero no solo la forma de construir ha variado, las instalaciones con las que dotamos a las viviendas en muchos casos ni tan siquiera existían. Estas instalaciones nos proporcionan comodidad, confort, ahorro, etc. mientras que hace 30 años la forma de calentar el agua más efectiva era mediante un calentador con gas butano, hoy en día existen métodos para conseguirlo más eficientes y sostenibles. Siendo este un país, que como ya hemos señalado, está por encima de su cuota de emisiones de gases de efecto invernadero, solo mirando las que se emiten en el sector industrial, sería interesante adentrarse en la sostenibilidad y eficiencia del sector residencial, en el que se está empezando a actuar, pero de manera insuficiente. En este proyecto se propone un ejercicio de profundización en este campo, en el que se establece la eficiencia y la sostenibilidad, como prioridades. Para ello se ha estudiado varias posibilidades tanto de variación de elementos constructivos, como implantación de instalaciones. Los cambios y variaciones derivarán de las exigencias de la sección HE Ahorro energético de Código Técnico de la Edificación, normativa de obligado cumplimiento, que puede afectar o no a nuestra intervención, pero que en cualquier caso, será base de los pasos a seguir en el proyecto. Analizando la vivienda que nos ocupa, encontramos que algunos de sus elementos constructivos “a priori” no cumplen con la exigencias del CTE en su parte HE 1 Limitación de la demanda energética. En esta sección de la normativa referente al ahorro energético, se hace hincapié en el comportamiento de los diferentes elementos constructivos, al fin de que el confort térmico supere unos mínimos y que el aporte de energía para conseguirlo sea moderado. Para su análisis, utilizaremos un software especializado en certificaciones energéticas, cuya base de cálculo está determinada por las exigencias de la HE1. Proyecto Fin de Grado Página 17 Con respecto a la parte HE 2 Rendimiento de las instalaciones térmicas, se hace necesaria una actuación técnica, puesto que es inexistente, y a lo largo de la vida del edificio se ha ido subsanando a base de medidas insuficientes e ineficientes. En su parte HE 3 Eficiencia energética de las instalaciones de iluminación, se exige que los edificios dispongan de instalaciones de iluminación adecuadas a las necesidades de sus usuarios y a la vez eficaces energéticamente. En este caso, la idea inicial es avanzar más en el ahorro eléctrico, llevando este concepto al resto de la vivienda, como por ejemplo en sistemas de climatización, ya que no solo la iluminación puede ser objeto de una intervención en su eficiencia. La obtención del agua caliente sanitaria también será revisada, tal y como establece la norma en el punto HE 4 Contribución solar mínima de agua caliente sanitaria. En la actualidad el agua caliente se obtiene a través de una caldera alimentada con una bombona de gas butano, algo obsoleto e incómodo, que será sustituido por un sistema de captación, almacenamiento y utilización de energía solar de baja temperatura. Para terminar, la HE Ahorro energético, en su último punto, HE 5 Contribución fotovoltaica mínima de energía eléctrica, nos habla de que en los edificios que así se establezcan en este CTE, se incorporarán sistemas de captación y transformación de energía solar en energía eléctrica, por procedimientos fotovoltaicos para uso propio o suministro a la red. El CTE estable que los edificios residenciales no están obligados a incorporar estos sistemas, pero ya que el espíritu de este proyecto es implantar las máximas posibilidades de ahorro en la viviendas unifamiliares, se realizará dicha implantación en la vivienda, de tal forma que toda o gran parte de la demanda eléctrica del edificio quede cubierta con la instalación fotovoltaica. Tras repasar los cinco puntos de la norma, referente al ahorro energético, se constata que la intervención en la vivienda es necesaria y mejorará notablemente todos los ámbitos de dicha norma. Proyecto Fin de Grado Página 18 3. DESCRIPCIÓN CONTRUCTIVA DEL EDIFICIO La vivienda centro de nuestra intervención está situada en Sevilla, Mairena del Aljarafe en la urbanización ``las brisas I´´, su orientación es Sur (-15º), con latitud de 37.35 y una longitud de -6.04. La edificación se realizó en el año 1986, por lo que sus características constructivas son sensiblemente diferentes a las que encontramos en la actualidad. En este apartado haremos un resumen de las características constructivas de la vivienda, para conocer qué elementos la componen, y una vez analizados determinar cuáles son objeto de intervención. · Cimentación Realizada mediante zanjas corridas, rellenas de hormigón en masa, con una profundidad de 80 cm. Cuenta con unas láminas plásticas entre el terreno y los cimientos para aislarlo de las humedades por capilaridad. El terreno de sustentación está compuesto por arenas limosas, compatibles con el hormigón. · Estructura Compuesta por muros de carga y forjados unidireccionales de viguetas y bovedillas. Los muros de carga están realizados con fábrica de ladrillo cerámicos perforados. Los muros de carga interiores se disponen de la siguiente manera, revestimiento de mortero, un pie de ladrillo, y revestimiento de mortero. Por otro lado, los muros de carga que tienen cara al exterior, están conformados por una capa de mortero para revestir, ½ pie de ladrillo, aislamiento con plancha de porexpan de 3 cm de espesor, ½ pie de ladrillo y capa de mortero para revestir, las hiladas de ½ pie de ladrillo van anexadas entre sí mediante grapas. El forjado de planta baja es de vigueta auto-resistente de doble “T” pretensada, y el de planta primera y cubierta de semiviguetas pretensadas simples. Ambos forjados están compuestos por las bovedillas, viguetas, capa de compresión, más el revestimiento del suelo de las respectivas plantas. El forjado que vuela sobre el porche delantero está dotado con un aislamiento, dispuesto entre este y el acabado superficial del suelo. Proyecto Fin de Grado Página 19 El en suelo del sótano encontramos una solera, compuesta por una capa de hormigón de limpieza de 10 cm, sobre la que se vertió una capa de hormigón convencional con malla electro-soldada embebida. Sobre esta capa se dispuso un revestimiento de material aislante con una conductividad de 0,029 W/m·K. Fig 1.Detalles de encuentro de muro de carga en fachada y muro de carga interior con el cerramiento exterior. Extracción del proyecto original, archivo de Mairena del Aljarafe. · Cerramientos exteriores Los cerramientos están compuestos por fábrica de ladrillo de medio pie de ladrillo hueco, enfoscado en su cara exterior, cámara de aislamiento de 5 cm de espesor y tabique de ladrillo hueco sencillo enlucido en su cara exterior. El cerramiento tiene un peso de 271 kg/m2 y una resistencia al viento de 60 kg/m2, su aislamiento acústico es de 50 dB y la estanqueidad está garantizada porque aparte del enfoscado exterior y enlucido interior tiene un acabado de pintura impermeabilizante. · Carpintería exterior Toda la carpintería de exteriores es de perfil de aluminio de espesor medio de 1,5 mm. Lleva una protección de anodizado de 15 micras. Son estancas el agua bajo un caudal de 0,12 l/min*m2 con presión de 4 mm de columna de agua y no permite un paso de aire superior a 60 m3/h*m2. Con una atenuación acústica superior a 10 dB. Proyecto Fin de Grado Página 20 · Vidriería Se utilizó vidrio estirado y masilla en toda la carpintería de ventanas, excepto en cuartos de baño que se utilizó vidrio impreso. La resistencia al viento es de 60 kg/m2 y el espesor utilizado de 4 mm. · Cubierta Se ejecutó con tejas de hormigón, la formación de pendientes se realizó mediante forjados inclinados, en los que se proyecto un aislamiento térmico que hace también las funciones de impermeabilizante, sobre los que se colocaron rastreles que reciben las tejas. Con estos datos es posible empezar a determinar cómo va a comportarse nuestra vivienda con respecto al entorno que la rodea, es decir, podemos conocer que transmitancias caben esperar y como se va a comportar el edificio térmicamente. Para ello crearemos un modelo virtual que nos arroje luz sobre qué elementos constructivos son deficientes en esta función, y en los que por tanto habría que intervenir. Fig 2.Detalle de cubierta y encuentros con cerramiento exterior. Extracción del proyecto original, archivo de Mairena del Aljarafe. Proyecto Fin de Grado Página 21 4. INFORME DE LA LIMITACIÓN DE LA DEMANDA ENERGÉTICA. LIDER CTE Y CALENER En este apartado se comprobará si los elementos constructivos actuales de la vivienda, cumplen con las exigencias de la normativa HE 1 Limitación de la demanda energética. Para ello se han utilizado los programas informáticos oficiales, facilitados por el ministerio de industria, energía y turismo. En primer lugar utilizamos el programa Lider CTE, basado en las determinaciones impuestas por la HE1. Introducimos todos los datos de la vivienda, composición de paramentos, planimetría, situación, etc. y con ello el software hace una simulación del comportamiento del edificio. A continuación, al edifico simulado se le añadirán las instalaciones de las que consta, esto se realizará a través de un segundo programa informático, el Calener GT. De este se desprenderán los datos referentes al consumo de las instalaciones introducidas, facilitando además un índice de certificación energética. 4.1 LIDER CTE Procedemos a desglosar los datos obtenidos del proceso de análisis de la edificación mediante el programa Lider CTE. En primer lugar se reflejan las características de los materiales que se usaron en la construcción. Nombre K (W/mK) e (kg/m³) Cp (J/kg K) Z (m²sPa/kg) 1/2 pie LP métrico o catalán 60 mm< G < 80 0,583 1020,00 1000,00 10 PUR Proyección con CO2 celda cerrada 0,035 50,00 1000,00 100 Tabique de LH sencillo [40 mm < Espesor <60 mm] 0,556 1000,00 1000,00 10 Teja de hormigón 1,500 2100,00 1000,00 60 EPS Poliestireno Expandido [ 0.029 W/[mK]] 0,029 30,00 1000,00 20 FU Entrevigado de hormigón -Canto 250 mm 1,316 1330,00 1000,00 80 1 pie LP métrico o catalán 40 mm< G < 60 mm 0,743 1220,00 1000,00 10 Proyecto Fin de Grado Página 22 Nombre K (W/mK) e (kg/m³) Cp (J/kgK) Z (m²sPa/kg) 1/2 pie LP métrico o catalán 40 mm< G < 60 mm 0,680 1140,00 1000,00 10 Piedra artificial 1,300 1750,00 1000,00 40 Mortero de cemento o cal para albañilería 0,550 1125,00 1000,00 10 Tabla 4. Características básicas de los materiales de los elementos constructivos. A continuación se refleja la tabla con la información de transmitancias por cada tipo de elemento constructivo, su espesor y composición. Nombre U (W/m²K) Material Espesor (m) Fachada General 0,52 Mortero de cemento o cal para albañilería 1/2 pie LP métrico o catalán 60 mm< G < 80 mm PUR Proyección con CO2 celda cerrada [ 0.035 Tabique de LH sencillo [40 mm < Espesor < 60 Mortero de cemento o cal para albañilería y para 0,015 0,115 0,050 0,040 0,015 Cubierta 0,70 Teja de hormigón EPS Poliestireno Expandido [ 0.029 W/[mK]] FU Entrevigado de hormigón -Canto 250 mm Mortero de cemento o cal para albañilería y para 0,020 0,030 0,250 0,015 Forjado 2,44 Piedra artificial FU Entrevigado de hormigón -Canto 250 mm Mortero de cemento o cal para albañilería 0,030 0,250 0,015 Forjado sobre porche 0,69 Piedra artificial EPS Poliestireno Expandido [ 0.029 W/[mK]] FU Entrevigado de hormigón -Canto 250 mm Mortero de cemento o cal para albañilería 0,030 0,030 0,250 0,015 Muro de Carga en fachada 0,70 Mortero de cemento o cal para albañilería 1 pie LP métrico o catalán 40 mm< G < 60 mm Mortero de cemento o cal para albañilería 0,015 0,260 0,015 Muro de Carga Interior 1,74 Mortero de cemento o cal para albañilería y para 1/2 pie LP métrico o catalán 40 mm< G < 60 mm PUR Proyección con CO2 celda cerrada [ 0.032 1/2 pie LP métrico o catalán 40 mm< G < 60 mm Mortero de cemento o cal para albañilería 0,015 0,115 0,020 0,115 0,015 Suelo 0,75 Piedra artificial E PS Poliestireno Expandido [ 0.029 W/[mK]] Hormigón convencional d 1600 0,030 0,030 0,100 Tabla 5. Transmitancia, espesores y composición de los elementos constructivos (materiales ordenados de exterior a interior respectivamente) Proyecto Fin de Grado Página 23 Tras este desglose de los elementos constructivos pasamos a los datos referentes a los huecos, marcos y vidrios, que al ser elementos críticos diferenciamos de los demás, se sintetizan en las siguientes tablas. Nombre Hueco 120 mm Acristalamiento VER_M_4 (Vertical monolítico de 4mm) Marco VER_Con rotura de puente térmico entre 4 y 12 mm % Hueco que ocupa el marco 25,00 Permeabilidad m³/hm² a 100Pa 60,00 U (W/m²K) 5,27 Factor solar 0,67 Nombre Hueco 140 mm Acristalamiento VER_M_4 (Vertical monolítico de 4mm) Marco VER_Con rotura de puente térmico entre 4 y 12 mm % Hueco que ocupa el marco 20,00 Permeabilidad m³/hm² a 100Pa 60,00 U (W/m²K) 5,36 Factor solar 0,70 Nombre Puerta 140 mm Acristalamiento VER_M_4 (Vertical monolítico de 4mm) Marco VER_Con rotura de puente térmico entre 4 y 12 mm % Hueco que ocupa el marco 18,00 Permeabilidad m³/hm² a 100Pa 60,00 U (W/m²K) 5,39 Factor solar 0,72 Nombre Puerta ventanal Acristalamiento VER_M_4 (Vertical monolítico de 4mm) Marco VER_Normal sin rotura de puente térmico % Hueco que ocupa el marco 50,00 Permeabilidad m³/hm² a 100Pa 60,00 U (W/m²K) 5,70 Factor solar 0,50 Tablas 6,7,8 y 9. Resumen de características de huecos, vidrios y marcos. Proyecto Fin de Grado Página 24 Una vez conocidos todos los datos de transmitancias, nos vamos a la tabla de referencia para conocer cuáles de estos elementos son insuficientes con respecto a su comportamiento térmico, en base a la cual determinaremos donde hay que intervenir. La zona climática en la que nos encontramos es B4, que corresponde a la situación de la provincia de Sevilla a <200 m. Nuestra vivienda como sabemos se encuentra en Mairena del Aljarafe, con una altitud de 85 m. Los parámetros límite son los siguientes: ZONA B4 Transmitancia límite de muros de fachada y cerramientos en contacto con el terreno UMlim: 0,82 W/m2 K Transmitancia límite de cubiertas UClim: 0,45 W/m2 K Transmitancia límite de huecos (UHlim W/m 2 K) Factor solar modificado límite de huecos (FHlim) Baja carga interna Alta carga interna % de huecos N/NE/NO E/O S SE/SO E/0 S SE/SO E/0 S SE/SO De 0 a 10 5,4 5,7 5,7 5,7 - - - - - - De 11 a 20 3,8 4,9 5,7 5,7 - - - - - - De 21 a 30 3,3 4,3 5,7 5,7 - - - 0,55 - 0,57 De 31 a 40 3,0 4,0 5,6 5,6 0,55 - 0,58 0,42 0,59 0,44 De 41 a 50 2,8 3,7 5,4 5,4 0,45 - 0,48 0,34 0,49 0,36 De 51 a 60 2,7 3,6 5,2 5,2 0,39 0,55 0,41 0,29 0,42 0,31 Tabla 10. Transmitancia térmica límite, de los elementos de la envolvente en zona B4, (U en W/m2K), extracción de (Apéndice D sección D.2 Parámetros característicos de la envolvente, Zona B4) A partir de esta procedemos a listar cuales son los elementos a mejorar. En la siguiente figura podemos ver la transmitancia actual y el mínimo que debe alcanzar para cumplir con lo establecido en la HE1. Elemento constructivo Transmitancia Transmitancia limite Puerta ventanal 5,70 2,70 Medianera ( muro de carga interior) 1,74 0,82 Forjado (planta baja) 2,44 0,82 Cubierta 0,70 0,45 Tabla 11. Resumen de elementos constructivos que no cumplen con los requisitos mínimos de transmitancia. Una vez analizados los datos, vemos que se hace necesaria una intervención en ventanales de planta baja, la medianera, el forjado de planta primera, y la cubierta, por tanto habrá que estudiar opciones de mejora óptimos. Al implementar mejoras en estos elementos constructivos, el comportamiento térmico de la vivienda será más eficiente, de manera que necesitará un menor aporte de energía para conseguir un mismo resultado, lo que contribuye a un importante ahorro económico y disminución de emisiones de gases de efecto invernadero como el CO2. Proyecto Fin de Grado Página 25 Por último, se muestra la comparación entre la demanda de calefacción y refrigeración del edificio objeto con el de referencia, en porcentaje y en un diagrama de barras. Calefacción Refrigeración % de la demanda de Referencia 70,0 91,3 Proporción relativa calefacción refrigeración 58,7 41,3 Tabla 12.Porcentaje de la demanda de calefacción y refrigeración del edificio objeto con respecto al de referencia y proporción entre calefacción y refrigeración. Fig. 3. Comparación entre demanda de calefacción y refrigeración del edificio objeto y el de referencia (Verde y Azul) Como se ilustra en el gráfico la demanda tanto de calefacción como de refrigeración, están por debajo de la del edificio de referencia, luego en este sentido sí cumple con las exigencias de la normativa. 4.2 CALENER VyP Pasamos a analizar el edificio con el software Calener VyP. Este programa nos permitirá conocer la calificación energética de la vivienda, en base a las instalaciones con las que está dotada. Para ello, apoyándonos en la simulación del edificio creada para el análisis con el Lider CTE, se han simulado las instalaciones, de forma que el programa calcula que emisiones y consumos tienen, y asignar así dicha calificación. Proyecto Fin de Grado Página 32 · Justificación de la elección La elección del PVC como material de los marcos frente al aluminio es una cuestión de prestaciones, ya que presenta muchas ventajas frente a este. El PVC posee unos buenos resultados de aislamiento como se ha podido comprobar en la ficha técnica, siendo hasta tres veces más aislante que el aluminio, no produce condensaciones en la perfilaría ni da sensación de frío al tocarlo, reduce la contaminación acústica y ruido, tiene un magnífico comportamiento frente a incendios, y por último tiene una buena durabilidad y fácil mantenimiento. Por otro lado, el marco será de color blanco, este color nos ayuda a que el comportamiento sean aún mejor, debido a su baja absortividad (α). El tipo de cierre escogido es el practicable/abatible, de forma prioritaria se elige este cierre ya que es el que mejor comportamiento térmico presenta, además se le añade la opción de abatir con lo que conseguimos ventilar sin ocupar el espacio que supone una ventana practicable abierta, con ello conseguimos que las nuevas carpinterías sigan siendo prácticas. El vidrio instalado, vidrio S-valor de 6 mm de espesor, conforma un sistema de triple vidrio 6+8+6+10+6, con las ventajas que esto conlleva, ya que al tener dos cámaras de aire convenientemente selladas mediante varillas distanciales, rotura de puente térmico y recubrimientos bajo emisivos en las caras interiores de los vidrios , los valores de transmitancias son muy bajos. Actualmente la transmitancia de los huecos son de 5,70 W/m2·K, en el límite de la normativa, con esta intervención hemos conseguido que baje a valores de 1,10 W/m2·K, esto es un 80% de mejora. Estos valores de transmitancia se acercan a los conseguidos en los cerramientos de la vivienda, lo cual es un magnífico resultado. Fig. 5. Sección de la solución adoptada para los huecos d e ventana Proyecto Fin de Grado Página 33 Otro punto importante para la elección de los vidrios a instalar es el factor solar que tenga el conjunto. Este factor indica que cantidad de energía solar se deja pasar, siendo la elección óptima para la situación de nuestra vivienda un vidrio con un bajo factor solar (0,50), ya que por la zona geográfica en la que se encuentra el calor y por tanto la energía solar, será determinante. · Implantación Las carpinterías se instalarán en los huecos ya existentes. En primer lugar la carpintería actual será quitada de los huecos, manteniendo los premarcos, ya que estos se aprovecharán para las nuevas ventanas, abaratando así los costes de ejecución. A continuación se presenta la relación de huecos y carpinterías a instalar. Hueco Tipo de apertura Orientación Dimensiones Observaciones Hueco 120 (1) V Practicable/Abatible Sur 1200X1000 mm Ventanas de los dormitorios. Hueco 120 (2) V Practicable/Abatible Sur 1200X1000 mm Hueco 120 (3) V Practicable/Abatible Norte 1200X100 0 mm Hueco 120 (4) V Practicable/Abatible Norte 1200X10 00 mm Hueco 120 (5) V Practicable/Abatible Norte 1200X10 00 mm Hueco 140 (1) V Practicable/Abatible Sur 1400X160 0 mm Ventanales del salón. Hueco 140 (2) V Practicable/Abatible Norte 1400X160 0 mm Fig. 6. Comportamiento de la energía solar en las carpinterías. Proyecto Fin de Grado Página 34 Hueco Tipo de apertura Orientación Dimensiones Observaciones Hueco 140 (3) P P uerta corredera osciloparalela Norte 1400x2200 mm Salida a terraza. Ventanales (1) V Practicable Sur 1800x800 mm Ven tanal office. Ventanales (2) V Ventana corredera osciloparalela Norte 2500x2100 mm Ventanales del sótano Ventanales (3) V Practicable/Abatible Norte 1600x1800 mm Ventanales (4) V Practicable/Abatible Norte 1750x1800 mm P. Ventanal (1) P Practicable Norte 850x2200 mm Puerta del sótano. Tabla 22. Resumen de las características diferenciadoras de los huecos de la vivienda. · Medición y presupuesto A continuación se muestra el desglose del presupuesto para las carpinterías de la vivienda. FCP060 Ud Carpintería exterior de PVC. Hueco 120 (1,2,3,4,5) Ventana de PVC, dos hojas practicables y abatibles, dimensiones 1200x1000 mm, compuesta de marco, hojas y varillas distanciales, con acabado natural en color blanco, con premarco. Descompuesto Ud Descomposición Rend. p.s. Precio partida mt24vek020afe Ud Ventana de PVC, dos hojas practicables y abatibles, dimensiones 1400x1000 mm, compuesta de marco, hojas y varillas distanciales térmicamente optimizadas, con acabado natural en colo r blanco texturizado , perfiles de estética recta, , juntas de estanqueidad de EPDM, manilla y herrajes bicromatados, sin compacto, Según UNE -EN 14351-1. Incluido desmontaje de carpintería antigua. 1,000 437,14 437,14 mt24pem010 m Premarco para carpintería exterior de PVC. 4,800 5,94 28,51 mt15sja100 Ud Cartucho de masilla de silicona neutra. 0,200 3,00 0,60 mo017 h Oficial 1ª cerrajero. 1,807 17,90 32,35 mo055 h Ayudante cerrajero. 0,903 17,04 15,39 % Medios auxiliares 2,000 513,99 10,28 % Costes indirectos 3,000 524,27 15,73 Coste de mantenimiento decenal: 33,26€ en los primeros 10 años. Total: 540,00 Cantidad 5 Total: 2700 Proyecto Fin de Grado Página 35 FCP060 Ud Carpintería exterior de PVC. Hueco 140 (1,2) Ventana de PVC, dos hojas practicables y abatibles, dimensiones 1400x1600 mm, compuesta de marco, hojas y varillas distanciales, con acabado natural en color blanco, con premarco. Descompuesto Ud Descomposición Rend. p.s. Precio mt24vek020afh Ud Ventana de PVC, dos hojas practicables y abatibles, dimensiones 1400x1 600 mm, compuesta de marco, hojas y varillas distanciales térmicamente optimizadas, con acabado natural en color blanco texturizado , perfiles de estética recta, , juntas de estanqueidad de EPDM, manilla y herrajes bicromatados, sin compacto, Según UNE -EN 14351-1. Incluido desmontaj e de carpintería antigua. 1,000 533,25 533,25 mt24pem010 m Premarco para carpintería exterior de PVC. 5,400 5,94 32,08 mt15sja100 Ud Cartucho de masilla de silicona neutra. 0,200 3,00 0,60 mo017 h Oficial 1ª cerrajero. 1,713 17,90 30,66 mo055 h Ayudante cerrajero. 0,857 17,04 14,60 % Medios auxiliares 2,000 839,64 16,79 % Costes indirectos 3,000 856,43 25,69 Coste de mantenimiento decenal: 35,56€ en los primeros 10 años. Total: 653.67 Cantidad 2 Total: 1307,34 FCP060 Ud Carpintería exterior de PVC. Hueco 140 (3) Puerta balconera de PVC, dos hojas una fija y otro oscilo-paralela, dimensiones 1400x2200 mm, compuesta de marco, hojas y varillas distanciales, con acabado natural en color blanco, con premarco. Descompuesto Ud Descomposición Rend. p.s. Precio mt24vek100agd Ud Ventana de PVC, dos hojas una fija y otro oscilo-paralela, dimensiones 1400x 2200 m m, compuesta de marco, hojas y varillas distanciales térmicamente optimizadas, con acabado natural en color blanco texturizado , perfiles de estética recta, , juntas de estanqueidad de EPDM, manilla y herrajes bicromatados, sin compacto, Según UNE -EN 14351-1. Incluido desmontaje de carpintería antigua. 1,000 765,55 765,55 mt24pem010 m Premarco para carpintería exterior de PVC. 4,900 5,94 29,11 mt15sja100 Ud Cartucho de masilla de silicona neutra. 0,200 3,00 0,60 mo017 h Oficial 1ª cerrajero. 1,570 17,90 28,10 mo055 h Ayudante cerrajero. 0,785 17,04 13,38 % Medios auxiliares 2,000 1502,23 30,04 % Costes indirectos 3,000 1532,27 45,97 Coste de mantenimiento decenal: 41,28€ en los primeros 10 años. Total: 912,75 FCP060 Ud Carpintería exterior de PVC. Ventanales (1) Ventana de PVC, cuatro hojas practicables y abatibles, dimensiones 1800x800 mm, compuesta de marco, hojas y varillas distanciales, con acabado natural en color blanco, con premarco. Descompuesto Ud Descomposición Rend. p.s. Precio mt24vek020afh Ud Ventana de PVC, cuatro hojas, dos fijas y dos practicables y abatibles , dimensiones 1800x800 mm, compuesta de marco, hojas y varillas distanciales térmicamente optimizadas, con acabado natural en color blanco texturizado , perfiles de estética recta, , juntas de estanqueidad de EPDM, manilla y herrajes bicromatados, sin compacto, Según UNE -EN 14351-1. Incluido desmontaje de carpintería antigua. 1,000 497,62 497,62 mt24pem010 m Premarco para carpintería exterior de PVC. 5,400 5,94 32,08 mt15sja100 Ud Cartucho de masilla de silicona neutra. 0,200 3,00 0,60 mo017 h Oficial 1ª cerrajero. 1,713 17,90 30,66 mo055 h Ayudante cerrajero. 0,857 17,04 14,60 % Medios auxiliares 2,000 839,64 16,79 % Costes indirectos 3,000 856,43 25,69 Coste de mantenimiento decenal: 35,56€ en los primeros 10 años. Total: 618,04 Proyecto Fin de Grado Página 36 FCP060 Ud Carpintería exterior de PVC. Ventanales (2) Puerta balconera de PVC, dos hojas, una fija y otra hoja oscilo-paralela, dimensiones 2500x2100 mm, compuesta de marco, hojas y varillas distanciales, con acabado natural en color blanco, con premarco. Descompuesto Ud Descomposición Rend. p.s. Precio partida mt24vek120aed Ud Ventana de PVC, dos hojas, una fija y otra oscilo-paralela, dimensiones 2500x21 00 mm, compuesta de marco, hojas y varillas distanciales térmicamente optimizadas, con acabado natural en color blanco texturizado , perfiles de estética recta, , juntas de estanqueidad de EPDM, manilla y herrajes bicromatados, sin compacto, Según UNE -EN 14351-1. Incluido desmontaje de carpintería antigua. 1,000 1426,89 1426,89 mt24pem010 m Premarco para carpintería exterior de PVC. 4,500 5,94 26,73 mt15sja100 Ud Cartucho de masilla de silicona neutra. 0,200 3,00 0,60 mo017 h Oficial 1ª cerrajero. 1,616 17,90 28,93 mo055 h Ayudante cerrajero. 0,808 17,04 13,77 % Medios auxiliares 2,000 2132,53 42,65 % Costes indirectos 3,000 2175,18 65,26 Coste de mantenimiento decenal: 41,80€ en los primeros 10 años. Total: 1604,83 FCP060 Ud Carpintería exterior de PVC. Ventanales (3) Ventana de PVC, dos hojas practicables, dimensiones 1600x1300 mm, compuesta de marco, hojas y junquillos con acabado natural en color blanco, con premarco. Descompuesto Ud Descomposición Rend. p.s. Precio partida mt24vek020ahh Ud Ventana de PVC, dos hojas practicables, dimensiones 1600x1300 mm, compuesta de marco, hojas y junquillos con acabado natural en color blanco, perfiles de estética recta, espesor en paredes exteriores de 2,8 mm, 5 cámaras, refuerzos interiores de acero galvanizado, mecanizaciones de desagüe y descompresión, juntas de estanqueidad de EPDM, manilla y herrajes bicromatados, sin compacto, Según UNE -EN 14351-1. Incluido desmontaje de carpintería antigua. 1,000 624,45 624,45 mt24pem010 m Premarco para carpintería exterior de PVC. 5,800 5,94 34,45 mt15sja100 Ud Cartucho de masilla de silicona neutra. 0,200 3,00 0,60 mo017 h Oficial 1ª cerrajero. 1,664 17,90 29,79 mo055 h Ayudante cerrajero. 0,832 17,04 14,18 % Medios auxiliares 2,000 968,90 19,38 % Costes indirectos 3,000 988,28 29,65 Coste de mantenimiento decenal: 36,46€ en los primeros 10 años. Total: 752,50 FCP060 Ud Carpintería exterior de PVC. Ventanales (4) Ventana de PVC, dos hojas practicables, dimensiones 1900x1300 mm, compuesta de marco, hojas y junquillos con acabado natural en color blanco, con premarco. Descompuesto Ud Descomposición Rend. p.s. Precio partida mt24vek020akh Ud Ventana de PVC, dos hojas practicables, dimensiones 1900x1300 mm, compuesta de marco, hojas y junquillos con acabado natural en color blanco, p erfiles de estética recta, espesor en paredes exteriores de 2,8 mm, 5 cámaras, refuerzos interiores de acero galvanizado, mecanizaciones de desagüe y descompresión, juntas de estanqueidad de EPDM, manilla y herrajes bicromatados, sin compacto, Según UNE -EN 14351-1. Incluido desmontaje de carpintería antigua. 1,000 741,00 741,00 mt24pem010 m Premarco para carpintería exterior de PVC. 6,400 5,94 38,02 mt15sja100 Ud Cartucho de masilla de silicona neutra. 0,200 3,00 0,60 mo017 h Oficial 1ª cerrajero. 1,621 17,90 29,02 mo055 h Ayudante cerrajero. 0,811 17,04 13,82 % Medios auxiliares 2,000 1053,40 21,07 % Costes indirectos 3,000 1074,47 32,23 Coste de mantenimiento decenal: 38,68€ en los primeros 10 años. Total: 875,76 Proyecto Fin de Grado Página 37 FCP060 Ud Carpintería exterior de PVC. Puerta ventanal (1) Puerta balconera de PVC, una hoja practicable, dimensiones 800x2100 mm, compuesta de marco, hoja y junquillos con acabado natural en color blanco, con premarco. Descompuesto Ud Descomposición Rend. p.s. Precio partida mt24vek090at Ud Puerta balconera de PVC, una hoja practicable, dimensiones 800x2100 mm, compuesta de marco, hoja y junquillos con acabado natural en color blanco, perfiles de estética recta, espesor en paredes exteriores de 2,8 mm, 5 cámaras, refuerzos interiores de acero galvanizado, mecanizaciones de desagüe y descompresión, juntas de estanqueidad de EPDM, manilla y herrajes bicromatados, sin compacto, Según UNE-EN 14351- 1. Incluido desmontaje de carpintería antigua. 1,000 504,75 504,75 mt24pem010 m Premarco para carpintería exterior de PVC. 3,700 5,94 21,98 mt15sja100 Ud Cartucho de masilla de silicona neutra. 0,200 3,00 0,60 mo017 h Oficial 1ª cerrajero. 1,744 17,90 31,22 mo055 h Ayudante cerrajero. 0,872 17,04 14,86 % Medios auxiliares 2,000 730,87 14,62 % Costes indirectos 3,000 745,49 22,36 Coste de mantenimiento decenal: 26,64€ en los primeros 10 años. Total: 611,39 Para terminar se presenta una tabla resumen del presupuesto de ejecución material incluyendo los impuestos, del que más adelante sacaremos conclusiones de su viabilidad económica y su amortización a largo plazo. Presupuesto de ejecución material después de impuestos. Carpintería Precio partida Hueco 120 (1,2,3,4,5) 2700 Hueco 140 (1,2) 1764,24 Hueco 140 (3) 1578,24 Ventanales (1) 882,12 Ventanales (2) 2240,44 Ventanales (3) 1017,93 Ventanales (4) 1106,70 Puerta ventanal (1) 767,85 Total P.E.M 9387,56 I.V.A 21% 1971,39 TOTAL (€) 11358,95 Proyecto Fin de Grado Página 38 5.2 INTERVENCIÓN EN CERRAMIENTOS EXTERIORES Para subsanar las deficiencias en los elementos constructivos, que nos indicaba el informe, se ha optado por medidas correctoras de carácter práctico y eficiente, por lo que se busca una optimización del espacio disponible y un buen comportamiento térmico. Los elementos constructivos afectados por la intervención son; cubierta, medianera, y forjado de primera planta. Deficientes en mayor o menor medida, a fin de nuevo de homogeneizar el conjunto del edificio, se opta por buscar una solución válida para los distintos tipos de casos, esto nos abaratará los costes. · Solución adoptada La solución por la que se ha optado, es la composición de un revestimiento interior en los paramentos, de forma que se le añade una capa de espesor mínimo. Esta capa está conformada por un recubrimiento aislante de última generación, y panel de cartón-yeso, unido al paramento con una maestra omega. A continuación se muestran las fichas técnicas de cada una de las partes que componen este conjunto. · Fichas técnicas Denominación Poliuretano o polisocianurat o (PUR) Origen Sintético Conductividad (W/m·K) 0,025 Factor de resistencia del vapor de agua (μ) 100 Inflamable Si Precio aproximado (€/m2) <10 Formato Rollo de Espuma Medidas de protección en su instalación Ojo, sistema respiratorio y piel Costes energéticos de producción (MJ/kg2) De 70 a125 Contenido del producto reciclado (0-3) 1 Biodegradable No Tabla 23. Características técnicas del aislante de poliuretano. Proyecto Fin de Grado Página 39 W622.es KNAUF TRASDOSADO DIRECTO CON MAESTRA OMEGA D (mm) 31 Aislante “a” (mm) 15 (Poliuretano) Placa Knauf espesor “d” (mm) 12,5 Pes o (kg/m2) 13 Altura máxima (m) 10 Resistencia térmica (m²·K/W) - Tabla 24. Características técnicas del panel de cartón-teso Knauf W622.es. D154.es KNAUF TECHO FIJO Espesor de la placa (mm) 12,5 Separación maestras (Transversal) (mm) “b” 500 Se paración entre fijaciones (mm) “a” 700 D (mm) 31 Aislante (mm) 15 (Poliuretano) Distancia mínima a pared de maestra (mm) 100 Tabla 25. Características técnicas del panel de cartón-yeso Knauf D154.es. · Justificación de la elección Esta intervención proporciona una solución que hará que las transmitancias de la vivienda sean muy homogéneas, estando todas ellas comprendidas entre 0,40 y 0,80 W/m2·K, esto ayuda a que el comportamiento térmico mejore. La utilización del poliuretano como aislante térmico nos aporta una gran mejora de las transmitancias, su conductividad es muy baja, siendo de los materiales más eficientes en este sentido, ya que requiere un mínimo espesor para aislar lo mismo que cualquier otro material. Esto supone además un beneficio económico puesto que para un mismo grado de aislamiento, la espuma de Poliuretano necesita un menor espesor, lo que implica una mayor superficie habitable. Proyecto Fin de Grado Página 40 La Espuma de Poliuretano presenta una gran resistencia frente a los efectos del paso del tiempo y tiene una larga vida útil, manteniéndose sin deteriorarse durante más de 75 años. Esta característica hace que su amortización esté prácticamente asegurada, ya que se dispone de su eficacia durante un periodo de tiempo muy extenso. Además al tener una vida útil tan prolongada se obtiene un balance muy positivo sobre el efecto invernadero. Con un revestimiento continuo intermedio como la espuma de Poliuretano no es necesario enfoscado, ya que el propio material satisface los requisitos de impermeabilidad, permitiendo también la transpiración, en cualquier clima y sin necesidad de una barrera de vapor. Esta circunstancia también supone otro beneficio económico, tanto por el ahorro en mortero para el enfoscado como por la superficie que se gana al no ser necesario éste. Estar clasificado como revestimiento continuo intermedio también significa una ausencia de patologías en los muros bajo condiciones extremas. Por último, resulta muy efectivo para disminuir la transmisión de sonidos y para amortiguar vibraciones y eliminar resonancias. La implantación de los sistemas de la marca Knauf hará que el aprovechamiento del espacio disponible sea máximo, y que por tanto la vivienda no solo gane en habitabilidad, si no que no pierda en espacios interiores. Al ser un sistema formado por perfiles maestros omega y paneles de cartón-yeso, podremos disponer el aislante de poliuretano en el espacio comprendido entre los paramentos de sustentación y el aplacado de cartón-yeso. · Implantación En primer lugar se fijaran las planchas de Poliuretano (PUR) a las placas de cartónyeso por la cara que queda oculta tras su colocación, esto se hace así debido a que la normativa contra incendios así lo indica, teniendo que estar la capa aislante sobre la cara oculta del cartón-yeso y no sobre el elemento constructivo a intervenir. El aislante será cortado y se pegará mediante fijaciones mecánicas compatibles con el sistema, quedando adherido a las placas de cartón-yeso, de forma que creamos nuestro propio panel aislante, con unas propiedades térmicas muy buenas. Proyecto Fin de Grado Página 41 Los paneles de cartón-yeso irán arriostrados a los elementos constructivos por el interior de la vivienda, en función de que su instalación sea vertical u horizontal, se utilizará un sistema u otro. Siendo el elegido para los elementos horizontales el techo fijo D154 de la marca Knauf, y el W622 para los verticales. Cuando se implante en vertical se seguirán las siguientes directrices para su montaje. Con respecto a los perfiles maestros omega, para su colocación se marcará en el suelo la línea que define el paramento terminado, también en las verticales la posición de los perfiles OMEGA cada 600 mm. En la zona superior e inferior del trasdosado, se deberán colocar unas piezas testeras, para facilitar el acabado, la colocación de rodapiés y por último, anclar los perfiles a la pared utilizando fijaciones adecuadas. Las placas de yeso laminado se instalaran, en primer lugar presionando la placa y calzándola para evitar que descienda. La placa deberá quedar levantada 15 mm. con respecto al suelo, y se atornillarán las placas a las maestras con tornillos autoperforantes. La separación máxima de tornillos será de 25 mm, las placas llevan impresa una letra “K” cada 25 mm para indicar el sitio de atornillado. En las zonas de puertas no se realizarán juntas coincidentes con los vértices del cerco, las juntas deberán ser en bandera. Los cantos de testa de las placas deberán ser biselados para emplastecer posteriormente con uniflott, y para terminar se procedería al tratamiento de las juntas. En el caso de la implantación en horizontal, se replantearán en el techo las líneas donde irán colocados los perfiles Omega, la separación entre perfiles no debe exceder de lo indicado en la tabla 23. Sobre la línea de los perfiles se replanteará la posición de las fijaciones, a continuación se colocarán los perfiles Omega y fijarán al techo con fijaciones adecuadas, si fuese necesario prolongar los perfiles, el punto de solape, se contrapeará cada dos perfiles consecutivos. El encuentro con tabiques se resolverá con una banda de dilatación o silicona acrílica en esta zona. Fig. 7. Detalle de disposición del sistema W622 Knauf Proyecto Fin de Grado Página 48 o Disipar dichos excedentes o Tapado parcial del campo de captadores o Vaciado parcial del campo de captadores o Desvío de los excedentes energéticos a otras aplicaciones existentes En nuestro caso se optará por la disipación de dichos excedentes, tapado parcial del campo de captadores, que variará en función de la época del año, y lo que provocará la refrigeración del sistema. Aunque a pesar de esta medida la normativa establece un seguimiento durante todo el año de la instalación a fin de evitar daños por sobrecalentamientos. La orientación e inclinación del sistema generador y las posibles sombras sobre el mismo serán tales que las pérdidas sean inferiores a los límites de la tabla 2.4. Caso Orientacion e inclinación Sombras Total General 10 % 10 % 15 % Superposición 20 % 15 % 30 % Integración arquitectónica 40 % 20 % 50 % Tabla 27. Perdidas límite. (Tabla 2.4 HE4) En todos los casos se han de cumplir tres condiciones: pérdidas por orientación e inclinación, pérdidas por sombreado y pérdidas totales inferiores a los límites estipulados respecto a los valores obtenidos con orientación e inclinación óptimos y sin sombra alguna. · Cálculo y dimensionado El diseño y dimensionado según el CTE-DB-HE 4 se tratará de forma más extensa en el apartado de justificación del cálculo y dimensionado, donde repasaremos paso por paso todas las exigencias de dicha normativa. · Mantenimiento Por último, tener en cuenta todas las prescripciones de mantenimiento de la normativa con respecto a la instalación de agua caliente sanitaria. Este punto será tratado con más extensión en el apartado de mantenimiento de la instalación. Donde quedan reflejadas tanto las operaciones mínimas de manteamientos de la instalación exigidos por la normativa, como operaciones adicionales que pudieran ser aplicadas. Proyecto Fin de Grado Página 49 7.2 JUSTIFICACIÓN DEL DIMENSIONADO Según el Documento básico HE 4 Contribución solar mínima de agua caliente sanitaria del CTE como hemos analizado en el apartado anterior nos indica los requisitos mínimos para el cálculo y dimensionado de la instalación de ACS: · Datos previos Según la tabla 3.1, las viviendas unifamiliares necesitan de una media de 30 litros de ACS por persona a 60ºC. Criterio de demanda Litros ACS/día a 60ºC Viviendas unifamiliares 30 Por persona Tabla 28. Demanda de referencia a 60ºC. (Tabla 3.1 HE4) Por otro lado, el punto 4 del apartado 3.1.1 de este documento nos indica el número de personas en función del número de dormitorios por vivienda, en nuestro caso 5, por lo que tendremos un total de 7 personas por vivienda. Número de dormitorios 1 2 3 4 5 6 7 Más de 7 Número de personas 1,5 3 4 6 7 8 9 Tabla 29. Personas a dimensionar en función de los dormitorios. Con todos estos datos podemos calcular los litros que son necesarios para abastecer a nuestra vivienda teniendo en cuenta, la estimación de consumo de ACS por persona, y el número de residentes en función del número de dormitorios. 7 personas x 30 litros de ACS = 210 litros ACS al día a 60ºC. Obtenemos que en nuestra vivienda serán necesarios 210 L de ACS al día a una temperatura de 60ºC, con lo que ya podemos empezar con el cálculo de la instalación más en profundidad. Proyecto Fin de Grado Página 50 · Demanda energética Nuestra energía de apoyo será el gas natural, aunque como ya comentamos anteriormente se sobre dimensionará la instalación para que el aporte energético auxiliar sea el menor posible. Supondremos una ocupación de la vivienda del 100% durante todo el año ya que esta es la vivienda habitual de los usuarios. En la tabla que se muestra a continuación, se establece la demanda energética anual de nuestra vivienda, para ello se ha tenido en cuenta los litros de consumo diarios, donde se parte de la temperatura a la que llega el agua a la vivienda en los diferentes meses del año, y el incremento de temperatura necesario para alcanzar los 60ºC de servicio, con lo que se puede deducir que aporte energético es necesario para alcanzar dicha temperatura. Calculo energético ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SEP OCT NOV DIC Días por mes 31 28 31 30 31 30 31 31 30 31 30 31 Consumo de agua (l/dia) 210 210 210 210 210 210 210 210 210 210 210 210 Tº media de agua red ( ºC) 8 9 11 13 14 15 16 15 14 13 11 8 Incremento Tª (º C) 52 51 49 47 46 45 44 45 46 47 49 52 Demanda energ. (KWh) 393 348 370 343 347 329 332 340 336 355 358 393 Tabla 30. Calculo de la demanda energética anual. Total demanda energética anual: 4244 KWh · Componentes del sistema Los sistemas que conforman la instalación solar térmica para agua caliente son los siguientes: o un sistema de captación formado por los captadores solares. o un circuito hidráulico constituido por tuberías, bombas, válvulas, etc. o un sistema de acumulación/intercambio. o sistema de regulación y control. o adicionalmente, se dispone de un equipo de energía convencional auxiliar. Proyecto Fin de Grado Página 51 o Captación A la hora de elegir nuestro sistema de captación tendremos en cuenta que queremos generar más del 70% de contribución mínima que nos especifica la norma. Por ello, la instalación estará formada por 2 captadores VAILLANT VFK 145 H. Datos del captador seleccionado Factor de efici. óptica 0.801 Modelo VAILLANT VFK 145H Coef. Global de perdi. 3.320 W/(m2*ºC) Dimensiones 2.033 m x 1.230 m Área útil 2.35 m2 Tabla 31. Características técnicas de los captadores. 2 captadores con un área útil de captación de 4,70 m2. o Circuito hidráulico Constituido por tuberías, bombas, válvulas, etc., que se encargará de establecer el movimiento del fluido caliente hasta el sistema de acumulación. Las bombas están integradas en el interacumulador. El esquema de distribución de tuberías y válvulas necesarias se adjuntará en plano. o Bombas Las bombas en línea se montarán en las zonas más frías del circuito, teniendo en cuenta que no se produzca ningún tipo de cavitación y siempre con el eje de rotación en posición horizontal. o Tuberías El sistema de tuberías y su material no permitirá que exista posibilidad de formación de obturaciones o depósitos de cal para las condiciones de trabajo. Con objeto de evitar pérdidas térmicas, la longitud de tuberías del sistema será corta, para evitar al máximo los codos y pérdidas de carga en general. Los tramos horizontales tendrán siempre una pendiente mínima del 1% en el sentido de la circulación. El aislamiento de las tuberías de intemperie llevará una protección externa para asegurar la durabilidad ante las acciones climatológicas. Proyecto Fin de Grado Página 52 o Interacumulador La normativa exige que la relación entre área de captación y volumen de acumulación debe cumplir que 50 < V / A < 180, dato esencial para la elección de nuestros equipos. De modo que una superficie de 8 m2 y una acumulación de 800L: 50 < 300/ 2,35 < 180 à 50 < 127,66 < 180, por lo que cumplimos con la normativa. o Sistema de regulación y control El sistema de control asegurará el correcto funcionamiento de las instalaciones, obteniendo un buen aprovechamiento de la energía solar captada y asegurando un uso adecuado de la energía auxiliar. El sistema de control estará ajustado de manera que las bombas no estén en marcha cuando la diferencia de temperaturas sea menor de 2 ºC y no estén paradas cuando la diferencia sea mayor de 7 ºC. La diferencia de temperaturas entre los puntos de arranque y de parada del termostato diferencial no será menor de 2 ºC. El sistema de control asegurará que en ningún caso se alcancen temperaturas superiores a las máximas soportadas por los materiales, componentes y tratamientos de los circuitos. El sistema de control asegurará que en ningún punto la temperatura del fluido de trabajo descienda por debajo de una temperatura tres grados superior a la de congelación del fluido. o Sistema de energía auxiliar convencional Este equipo se instala a fin de asegurar la continuidad en el abastecimiento de la demanda térmica. El sistema convencional auxiliar se diseñará para cubrir el servicio como si no se dispusiera del sistema solar, aunque no entrará en funcionamiento salvo que sea estrictamente necesario y de forma que se aproveche lo máximo posible la energía extraída del campo de captación. Dispondrá de un termostato de control sobre la temperatura de preparación. Al no disponer de acumulación este equipo deberá ser capaz de poner el agua a temperatura de demanda independientemente de cuál sea la temperatura de llegada a dicho equipo. Proyecto Fin de Grado Página 53 En resumen nuestro sistema de forma básica estará formado por: 2 captadores con un área útil de captación de 2,35 m2. Volumen de acumulación ACS de 300 L · Cálculo de pérdidas por orientación e inclinación La posición de los captadores solares no es óptima puesto que la inclinación será la misma que la de la cubierta ( 25º ), y que por tanto quedará mejor integrado en la edificación. Además la orientación no es completamente sur estando desviada 15º hacia el oeste. No hay pérdidas por sombras propias o arrojadas. Fig. 11. Porcentaje de energía respecto al máximo como consecuencia de las pérdidas por orientación e inclinación. (Fig. 3.3. HE4). Pérdidas en el caso general Pérdidas por inclinación (optima 35º) 0,99 % Pérdidas por desorientación con el sur 0,79 % Pérdidas por sombras 0 % Tabla 31. Porcentaje de pérdidas consideradas en el cálculo en el caso general. Fi Po taje d gí to l máxi ia d la pérdid ient ió Proyecto Fin de Grado Página 54 · Energía solar térmica aportada A continuación calcularemos la cantidad de energía que nos generará nuestro sistema de ACS anualmente. Para ello utilizamos el método F-CHART: Cálculo energético mediante el método f-chart ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SEP OCT NOV DIC Rad horizontal (KWh/m2*mes) 62.93 84.84 124 159.90 192.82 202.50 214.52 198.09 148.10 106.02 73.20 59.52 Coef. K inclinación (25º) latitud (37º) 1.27 1.21 1.14 1.06 1.00 0.98 1.00 1.07 1.16 1.27 1.34 1.33 Radiación inclinación. (KWh/m2*mes) 79.29 101.85 140.25 168.16 191.30 196.89 221.83 210.29 171.59 133.59 97.32 78.54 Demanda Energía (KWh/mes) 393 348 370 343 3 47 329 332 340 336 355 358 393 Energía Acumulador. Captador (KWh/mes) 272 350 482 577 657 676 731 722 589 459 334 270 D1 = EA / DE 0.69 1.01 1.30 1.68 1.89 2.06 2.20 2.12 1.75 1.29 0.93 1.69 K1 1.04 1.04 1.04 1.04 1.04 1.04 1.04 1.04 1.04 1.04 1.04 1.04 K2 0.80 0.81 0.85 0.91 0.90 0.86 0.85 0.80 0.81 0.86 0.85 0.79 Energía Perdida captador (KWh/mes) 831 743 831 838 831 718 706 662 675 786 804 804 D2 = EP / DE 2.12 2.13 2.25 2.44 2.39 2.18 2.13 1.95 2.01 2.22 2.25 2.05 F 0.47 0.68 0.83 0.99 1.07 1.13 1.18 1.17 1.04 0.83 0.63 0.47 EU = f * DE 186 236 309 341 372 373 391 396 351 295 225 186 Tabla 32. Generación de energía del sistema implantado. Total producción energética útil anual: 3659 KWh Proyecto Fin de Grado Página 55 · Producción media de energía térmica anual y mensual Tras concluir los cálculos haremos un resumen y determinaremos si nuestro dimensionado corresponde a lo especificado en la normativa vigente CTE-DB-HE 4 Contribución solar mínima para la producción de agua caliente sanitaria. Como comprobamos nuestra instalación sobrepasa el 70% estipulado en la normativa como ya habíamos previsto, de esta forma en los meses de menor radiación solar la contribución solar mínima se encuentra alrededor del 50%, por los que reduciríamos en principio el consumo a la mitad en los meses de mayor demanda. Debemos tener en cuenta que al realizar la instalación de esta forma tendremos que tomar una serie de medidas correctoras para que en los meses de sobre producción el funcionamiento de la instalación no se vea comprometida. Calculo energético ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SEP OCT NOV DIC Demanda energ . 393 348 370 343 347 329 332 340 336 355 358 393 Energía útil captada 186 236 309 341 372 373 391 396 351 295 225 186 % Energía Aportada 47% 68% 83% 99% 107% 113% 1 1 8% 117% 104% 83% 63% 47% Tabla 34. Relación entre la energía para ACS demandada y útil captada . La solución a esta sobreproducción, de acuerdo con lo mencionado en el capítulo 2.1.4 b) de contribución solar minina, será la de tapar la superficie de captación adecuada para que el funcionamiento de la instalación sea correcto. De esta forma, taparemos una superficie proporcionada que haga que la energía aportada quede por debajo del 100%. Se adjuntará al usuario una hoja donde se especificará que captadores tendrán que cubrir dependiendo de la estación del año. Resultados obtenidos Total demanda energética anual 4244 KWh Total producción energética útil anual 3659 KWh Factor f anual aportado de 86 % Tabla 33. Resumen datos de demanda frente a producción de energía para ACS Proyecto Fin de Grado Página 56 De esta forma conseguimos que el consumo de un recurso fósil, como es el gas natural no sea necesario, salvo en alguna ocasión puntual, a cambio de una sencilla operación de mantenimiento · Gráficos comparativos Aquí tenemos una grafica comparativa de la energía demandada frente a la captada. Grafico 2. Comparativa de la energía demandada con la energía captada. En este gráfico se aprecia el porcentaje de energía aportada, frente al estipulado por el CTE-DB-HE4 del 70 %. COBERTURA SOLAR Grafico 3. Comparativa del factor “f” anual aportado por el sistema frente al exigido por el CTE. 0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SEP OCT NOV DIC GRÁFICO COMPARATIVO. DEMANDA-ENERGÍA CAPTADA Demanda energ. Energía útil captada 0% 20% 40% 60% 80% 100% 120% 140% ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SEP OCT NOV DIC f medio (%) f CTE Proyecto Fin de Grado Página 57 7.3 IMPLANTACIÓN La producción de agua caliente sanitaria será efectuada mediante la instalación de placas solares, en la cubierta sobre el office de la vivienda, centralizando el sistema de captación e interacumulación, con sistema auxiliar de alimentación mediante gas natural. Para dicha implantación se deberá prever que ningún elemento de sombra a nuestras placas, esto no acurre así puesto que se trata de una cubierta inclinada sin ninguna sombra arrojada por otra edificación o por vegetación adyacente. También deben minimizarse las pérdidas por orientación e inclinación, de forma que nuestras placas estarán orientas al sur (-15º) y con una inclinación de 25º, que conseguimos gracias a la implantación de un soporte de estructura metálica, que nos da 10º de inclinación extra sobre la cubierta. Este sistema se divide en dos circuitos, uno primario formado por las placas solares y las tuberías que los unen, donde el fluido recoge la energía producida por los captadores y la transmite a un interacumulador. En este interacumulador se producirá la transferencia de calor del circuito primario al secundario y en su interior el circuito secundario transmitirá la energía a la red de agua fría, pasando esta a ser caliente. Además el acumulador contará con un sistema de bombeo integrado para la circulación correcta de ambos circuitos. En nuestro caso, este sistema estará partido, estando el acumulador-intercambiador separado de los captadores solares. Esto hará que en cubierta solo tengamos los captadores, quedando más estético, puesto que la cubierta del office es fachada principal y queda muy a la vista. Por tanto, el acumulador se alojará en el cuarto de baño del sótano, que cederá espacio para implantar un armario donde irá dicho elemento. A continuación del acumulador, quedará instalada una caldera de gas butano, sustituyendo a la antigua, que aportará energía auxiliar, en el caso de que el agua generada por la instalación de ACS no alcanzara el nivel mínimo de 60º, para ello la caldera contará con un sistema de control y regulación, que comprobará de forma continua que el agua está a la temperatura correcta. La instalación quedará implantada de tal manera que los recorridos entre los diferentes elementos de la instalación sean mínimos, ahorrando costes, y aumentando su eficiencia. Proyecto Fin de Grado Página 64 COMPONENTES DEL SISTEMA AUROKIT DE CIRCULACIÓN FORZADA. CARACTERISTICAS DEL GRUPO DE BOMBEO VMS 20 DE VAILLANT Termómetros ida y retorno. Caudalímetro y regulador de caudal. Válvulas anti-retorno. Llaves de llenado y vaciado. Manómetro. Tubería flexible de conexión al vaso de expansión. Llaves de corte. Conexiones a tuberí a de cobre. Válvula de seguridad. CARACTERISTICAS DEL VASO DE EXPANSIONSOLAR DE MONTAJE MURAL DE 25 L Valido para mezclas glicoladas. Presión máxima de 10 bares. Montaje en pared. Volumen de 25 l. CARATERISTICAS DE REGULACION Y CONTROL CON CALORMATIC VRC 470/3 Instalación en pared Instalación en panel de mandos Regulación 2 puntos/continua Regulación con sonda exterior Programación diaria -semanal de calefacción Programación diaria -semanal de ACS y de bomba de recirculación Nº circuitos de calefac ción regulables 1 Dimensiones (mm) 115x147x50 Proyecto Fin de Grado Página 65 7.6 MEDICIÓN Y PRESUPUESTO Realizamos una medición y presupuestación de la instalación definida, a fin de una vez conocido su coste, realizar un posterior análisis de viabilidad económica. ICB006 Ud Captador solar térmico para instalación individual, sobre cubierta inclinada. Captador solar térmico completo, partido, para instalación individual, para colocación sobre cubierta inclinada, compuesto por: dos paneles de 2033x1233x8 0 mm en conjunto, superficie útil total 4,70 m², rendimiento óptico 0,801 y coeficiente de pérdidas primario 3,320 W/m²K, según UNE-EN 12975- 2, depósito de 300 l, grupo de bombeo individual, centralita solar térmica programable. Descompuesto Ud Descomposición Rend. p.s. Precio partida mt38csg010fn Ud Captador solar térmico completo, partido, para instalación individual, para colocación sobre cubierta inclinada, formado por: dos paneles de 2 033x1233x80 mm en conjunto, superficie útil total 4, 70 m², rendimiento óptico 0,8 01 y coeficiente de pérdidas primario 3,320 W/m²K, según UNE -EN 12975- 2; superficie absorbente y conductos de cobre; cubierta protectora de cristal de 4 mm de espesor; depósito de 300 l, con un serpentín; grupo de bombeo individual con vaso de expansión de 25 l y vaso preexpansión; centralita solar térmica programable; kit de montaje para dos paneles sobre cubierta inclinada; doble te sonda-purgador y purgador automático de aire. 1,000 3488,00 3488,00 mt38csg011e Ud Fijaciones para captador solar térmico de dos paneles, sobre teja, ajustable en altura. 1,000 163,71 163,71 mt38csg100 l Solución agua - glicol para relleno de captador solar térmico, para una temperatura de trabajo de -28°C a +200°C. 2,720 3,61 9,82 mo008 h Oficial 1ª instalador de captadores solares. 4,691 18,21 85,42 mo101 h Ayudante instalador de captadores solares. 4,691 16,95 79,51 % Medios auxiliares 2,000 3826,46 76,53 % Costes indirectos 3,000 3902,99 117,09 Coste de mantenimiento decenal: 647,86 € en los primeros 10 años. Total 4020,08 ICG032 Ud Caldera a gas, doméstica, convencional, mural, para A.C.S. Caldera mural a gas butano, para A.C.S. instantánea, cámara de combustión abierta y tiro natural, potencia modulante de 6 a 18,6 kW, dimensiones 580x310x220 mm, selector de temperatura de A.C.S. de 40°C a 60°C. Descompuesto Ud Descomposición Rend. p.s. Precio partida mt38cmj010ia Ud Caldera mural a gas butano, A.C.S. instantánea, cámara de combustión abierta y tiro natural, potencia modulante de 6 a 18,6 kW , dimensiones 580x310x220 mm, selector de temperatura de A.C.S. de 40°C a 60°C, compatible con equipos de solar termica, equipamiento formado por: cuerpo de cal dera, panel de control y mando, kit estándar de evacuación de humos y plantilla de montaje. 1,000 391,40 391,40 mt20cme212g Ud Adaptador de chapa de acero con recubrimiento de esmalte blanco de poliuretano, para caldera, salida de 125 mm y boca de 133 mm de diámetro. 1,000 4,84 4,84 mt38www012 Ud Material auxiliar para instalaciones de calefacción y A.C.S. 1,000 1,90 1,90 mo003 h Oficial 1ª calefactor. 3,111 18,21 56,65 mo096 h Ayudante calefactor. 3,111 16,95 52,73 % Medios auxiliares 2,000 507,52 10,15 % Costes indirectos 3,000 517,67 15,53 Coste de mantenimiento decenal: 323,93 € en los primeros 10 años. Total: 533,20 Captador solar térmico para instalación individual Total: 4020,08 Total PEM 4553,28 IVA 21 % 956,19 TOTAL 5509,47 Proyecto Fin de Grado Página 66 8. MEMORIA DE CLIMATIZACION 8.1 NORMATIVA AIRE ACONDICIONADO Como vimos en apartados anteriores la normativa referente a climatización con respecto al ahorro energético de la HE 2 Rendimiento de las instalaciones térmicas, nos remitía al RITE (Reglamento de las Instalaciones Térmicas en los Edificios). El RITE se aplicará a las instalaciones térmicas en los edificios de nueva construcción y a las instalaciones térmicas que se reformen en los edificios existentes, exclusivamente en lo que a la parte reformada se refiere, así como en lo relativo al mantenimiento, uso e inspección de todas las instalaciones térmicas, con las limitaciones que en el mismo se determinan. Por tanto, la normativa entiende por reforma de una instalación térmica, todo cambio que se efectúe en ella, y que suponga una modificación del proyecto o memoria técnica con el que fue ejecutada y registrada. En tal sentido, considera reformas las que están comprendidas en diversos casos, pero nuestro caso concreto será, la incorporación de nuevos subsistemas de climatización o de producción de agua caliente sanitaria o la modificación de los existentes. Por tanto la acometida de esta intervención de la climatización del edificio queda justificada ya que no solo incidiremos en la climatización, sino que también lo hemos hecho en la producción de agua caliente sanitaria. Con respecto al dimensionado, la norma nos indica una serie de parámetros de confort término, calidad del aire, y condiciones de diseño a seguir, los cuales veremos con más profundidad en el apartado de dimensionado del sistema de climatización. Por último, el mantenimiento, donde nos detalla que elementos serán susceptibles de la realización de operaciones de mantenimiento y en que periodos de tiempo. Proyecto Fin de Grado Página 67 8.2 JUSTIFICACION DEL DIMENSIONADO DE CLIMATIZACION En el dimensionado de climatización tendremos en cuenta las mejoras que ha sufrido la vivienda, ya que muchos de sus elementos han mejorado sus coeficientes de transferencia de calor. Este factor influirá en la temperatura que encontramos en el interior, y por tanto a la hora de aportar energía en forma de calor o frio, veremos cómo conseguimos un ahorro, ya que para ceder al exterior la misma cantidad de energía necesitaremos una mayor diferencia de temperatura exterior/interior. Para conocer estos datos nos hemos apoyado en las fórmulas relativas a las pérdidas de energía por transferencias o conducción. Con ellas, podemos conocer qué energía perdemos en la actualidad a través de los cerramientos y cubiertas. Una vez conocida veremos cómo afecta está perdida tras la implantación de nuestras mejoras constructivas. Qp = K · S · ΔT (Kcal/h) Siendo: K, el coeficiente de transmitancia térmica del material con el que está construida la superficie. Kcal / h·m2·ºC S, el área del cerramiento que se quiere calcular, el área que se calcula debe corresponder al mismo material y no a un conjunto de varios. m2 ΔT, el incremento de temperatura que existe entre exterior e interior, también expresado como ( Te – Ti). ºC Por tanto convertimos: Antes de la intervención Tras intervención Kfachada = 0,52 W / m 2 ·K = 0,45 Kcal / h·m 2 ·ºC Kfachada = 0,52 W / m 2 ·K = 0,45 Kcal / h·m 2 ·ºC Kcubierta = 0,70 W / m 2 ·K = 0,60 Kcal / h·m 2 ·ºC Kcubierta = 0,44 W / m 2 ·K = 0,38 Kcal / h·m 2 ·ºC KVentanas = 5,70 W / m 2 ·K = 4,90 Kcal / h·m 2 ·ºC Kventanas = 1,00 W / m 2 ·K = 0,86 Kcal / h·m 2 ·ºC Kmuro.int = 1,74 W / m 2 ·K = 0,72 Kcal / h·m 2 ·ºC Kmuro.int = 0,70 W / m 2 ·K = 0,60 Kcal / h·m 2 ·ºC Kmuro.ext = 0,70 W / m 2 ·K = 0,60 Kcal / h·m 2 ·ºC Kmuro.ext = 0,70 W / m 2 ·K = 0,60 Kcal / h·m 2 ·ºC Ksuelo = 0,75 W / m 2 ·K = 0,65 Kcal / h·m 2 ·ºC Ksuelo = 0,75 W / m 2 ·K = 0,65 Kcal / h·m 2 ·ºC Tabla 36. Conversión de transmitancias de los componentes de la envolvente. Para el cálculo de las pérdidas de energía además se tendrá en cuenta la orientación de los elementos, ya que encontramos diferencias de temperatura entre ambos debido a la insolación que sufren las orientaciones sur, por lo que le aplicaremos un incremento porcentual en función de su orientación. Proyecto Fin de Grado Página 68 A continuación desglosamos los cálculos de los diferentes paramentos en la siguiente tabla: Elemento Orientación Coef. K Superficie ΔT Qp Fachada 0 % 0,45 31,50 11 155,93 Cubierta 0 % 0,60 41,25 11 272,25 Muro de carga fachada 0 % 0,60 15,66 11 103,35 Ventanas 0 % 4,90 5,25 11 282,44 Fachada 20 % 0,45 29,75 11 176,72 Cubierta 20 % 0,60 49,00 11 388,08 Muro de carga fachada 20 % 0,60 9,60 11 76,03 Ventanas 20 % 4,90 18,36 11 1187,52 Muro de carga medianera 0 % 1,50 96,10 1 144,15 Fachada 10 % 0,45 56,20 11 306,00 Suelo 0 % 0,65 64,00 5,5 228,80 Total de energía cedida al exterior (Kcal/h) 3321,27 S N O E Tabla 37. Cálculo de la energía total perdida por la envolvente de la vivienda antes de la implantación de mejoras. En la tabla se ha tenido en cuenta un incremento de temperatura, eligiendo como hipótesis para el cálculo la situación más desfavorable, es decir, tenemos mayor diferencia de temperatura interior/exterior, dándose esta situación en invierno. Partiendo de una temperatura exterior de 11 ºC que según los datos extraídos de la Agencia Estatal de Meteorología, es la media mensual de temperatura de Enero, el mes más frío en Sevilla. La temperatura interior de la vivienda para el cálculo es de 22 ºC. Por tanto la diferencia de temperatura es de 11 ºC, como se refleja en la tabla. Con la mejora de los elementos constructivos afectados por la intervención se espera, un mejor resultando con respecto a la pérdida de energía de la vivienda, que nos permita reducir las exigencias de cálculo en la climatización. En esta instalación requiere de una potencia eléctrica elevada, que afectaría al dimensionado del sistema de placas fotovoltaicas, debido a que habría que dimensionar con consumos más elevados. Proyecto Fin de Grado Página 69 Elemento Orientación Coef. K Superficie ΔT Qp Fachada 0 % 0,45 31,50 11 155,92 Cubierta 0 % 0,38 41,25 11 172,25 Ventanas 0 % 0,86 5,25 11 49,66 Muro de carga fachada 0 % 0,60 15,66 11 103,35 Fachada 20 % 0,45 29,75 11 176,72 Cubierta 20 % 0,38 49,00 11 245,78 Ventanas 20 % 0,86 18,36 11 208,42 Muro de carga fachada 20 % 0,60 9,60 11 76,03 Muro de carga medianera 0 % 0,60 96,10 1 57,66 Fachada 10 % 0,45 56,20 11 306,00 Suelo 0 % 0,65 64,00 5,5 228,80 Total de energía cedida al exterior (Kcal/h) 1780,59 S N O E Tabla 38. Cálculo de la energía total perdida por la envolvente de la vivienda tras la implantación de mejoras. En las tablas anteriores se muestra la energía perdida antes de la intervención de los elementos constructivos, y a continuación después de las mejoras, con lo que deducimos: Ahorro de energía = 3321,27 - 1780,59 = 1540,68 Kcal / h = 1791,81 W Para saber cómo afecta este dato al dimensionado, veremos que superficie a climatizar tenemos y lo multiplicaremos por la potencia por metro cuadrado que habitualmente se suele aplicar al cálculo. Una vez obtenida la potencia total del sistema restaremos nuestro ahorro de energía, obteniendo una nueva potencia total, con la que ya podemos deducir que potencia debemos instalar por metros de superficie. A continuación se muestra un resumen de los cálculos descritos: Superficie climatización = 93 m2 Potencia de cálculo = 100 W / m2 Potencia total del sistema = 9300 W Potencia ahorrada = 1791,81 W Nueva potencia total del sistema = 7515,19 W Nueva potencia de cálculo = 80,75 W / m2 ≈ 80 W / m2 Proyecto Fin de Grado Página 70 Normalmente se suele dimensionar con 100 W / m2, pero dado que nuestra vivienda ha mejorado con respecto al calor que cede o gana del exterior, se procede a dimensionar teniendo en cuenta este aspecto con 80 W / m2. Para la justificación del dimensionado de la instalación de aire acondicionado utilizaremos las tablas que se adjunta a continuación, determinando así, a través de la superficie y potencia frigorífica y calorífica, la potencia a instalar en la vivienda, el caudal que necesitaremos para abastecer esa potencia, y por último con una velocidad de caudal que no suponga un exceso de ruido, sabremos cual es la sección de conductos más adecuada. AIRE ACONDICIONADO EN VIVIENDAS. TABLA 1 PLANTA PRIMERA CÁLCULO DE SECCIONES DE CONDUCTOS EN DESEMBOCADURAS DE ESTANCIAS Formulación si pi Pi = six pi Qi= (Pix1000)/12 Vi Si=Qi/Vi axb o Ø Unidades m2 W/m2 W cm3/s cm/s cm2 mm Estancia Superficie útil Potencia necesaria Total potencia de la estancia Caudal Velocidad del aire Sección del conducto Dimensiones del difusor Dorm. 1 7,65 80 612 51000 300 170 200*100 Dorm. 2 11,6 80 928 77333 300 258 250*100 Pasillo 2 7,1 80 568 47333 300 158 160 Dorm. 3 7 80 560 46667 300 156 200*100 Dorm. 4 7,15 80 572 47667 300 159 200*100 Baño 3,25 80 260 2 1667 300 72 160 TOTALES 43,75 80 3500 291667 . Tabla 39. Dimensionado de las rejillas del sistema de climatización planta primera. De la tabla de dimensionado se desprende, que necesitaremos una potencia total en la primera planta de 3500 W, además de las dimensiones de las rejillas de salida, que deben adecuarse lo más posible al caudal que va a ser impulsado en la estancia, ya que una sección de impulsión muy por debajo del dato de caudal para un espacio, puede suponer ruidos por la fricción del aire. En la siguiente tabla procedemos al dimensionado de la planta baja. Proyecto Fin de Grado Página 71 AIRE ACONDICIONADO EN VIVIENDAS. TABLA 1 PLANTA BAJA CÁLCULO DE SECCIONES DE CONDUCTOS EN DESEMBOCADURAS DE ESTANCIAS Formulación si pi Pi = six pi Qi= (Pix1000)/12 Vi Si=Qi/Vi axb o Ø Unidades m2 W/m2 W cm3/s cm/s cm2 mm Estancia Superficie útil Potencia necesaria Total potencia de la estancia Caudal Velocidad del aire Sección del conducto Dimensiones del difusor Salon 12,1 80 968 80667 300 269 250*100 Comedor 16,7 80 1336 111333 300 371 400*100 Pasillo 4,25 80 340 28333 300 94 160 Office 5,85 80 468 39000 300 130 200*100 Cocina 8,37 80 669,6 55800 300 186 200*100 Baño 2,85 80 228 19000 300 63 160 TOTALES 50,12 80 4009,6 334133 . Tabla 40. Dimensionado de las rejillas del sistema de climatización planta baja. Con los datos obtenidos tras concluir los dimensionados de las plantas, donde se va a implantar un sistema de aire acondicionado centralizado, sabemos que los equipos a instalar deberán tener una potencia de aproximadamente 7500 W y deberán ser capaces de impulsar caudales de 37,23 m3 / min. El ahorro de energía que supone la implantación de las mejoras constructivas es notable, ya que hemos pasado de tener una demanda de 9300 W a ser de 7500 W, lo que supone un disminución de la demanda de un 20 % de la energía necesaria para refrigerar o calentar la vivienda. Todas la rejillas de impulsión quedan así dimensionadas, y tendrán unas rejillas de extracción o recirculación de aire por plenum de igual caudal de extracción, es decir, del mismo tamaño, excepto en cocina y baños donde dicha extracción se llevará a cabo de forma separada, evitan así malos olores, condensaciones, etc. El plenum consiste en la recirculación del caudal aportado mediante el falso techo. Para ello se habilitarán huecos en la parte superior de los tabiques (zona por encima de falso techo), con dimensiones que permitan el desalojo del caudal aportado por la climatización, consiguiendo una circulación armónica de dicho caudal. Proyecto Fin de Grado Página 72 Siguiendo con el dimensionado del sistema, pasamos al cálculo de los conductos de aire acondicionado. AIRE ACONDICIONADO EN VIVIENDAS TABLA 2 PLANTA PRIMERA CÁLCULO DE SECCIONES DE CONDUCTOS Formulación Qi Vi Si = Qi / Vi axb o Ø Unidades cm3/seg cm/seg cm2 cm Tramo Caudal Velocidad del aire Sección Dimensión normalizada TR_1 51000 300 170 200*100 TR_2 77333 300 258 250*100 TR_3 128333 300 428 200*200 TR_4 175667 300 586 300*200 TR_5 46667 300 156 200*100 TR_6 47667 300 159 200*100 TR_7 21667 300 72 100*100 TR_8 69333 300 231 250*100 TR_9 291667 500 583 300*200 Tabla 41. Dimensionado de las secciones de los conductos del sistema de climatización de la planta primera. Para el dimensionado de los conductos de la instalación se tendrán en cuenta los caudales que deberán transportar, para ello se realizará un esquema de conductos para saber cuál será el recorrido del aire desde la unidad interior hasta las rejillas de impulsión. Una vez realizado el esquema podemos conocer en que tramos se produce una suma de caudales y por tanto, si queremos mantener la velocidad de circulación, debemos aumentar la sección. De esta tabla de dimensionado se desprende la información referente a la sección de los conductos de aire acondicionado. Esta sección se ha diseñado teniendo en cuenta la baja altura que se tiene en la vivienda, concretamente en la planta baja, aunque se ha optado por darle la misma altura a los conductos de la planta primera para dar homogeneidad a la instalación. Proyecto Fin de Grado Página 73 La velocidad de circulación del caudal de aire se establece en 300 cm/s para evitar posibles ruidos originados por las turbulencias del aire. Como se observa en los últimos tramos que estarían situados en el falso techo del baño y el aseo, la velocidad es mayor, ya que en dicha zona además de soportar un mayor caudal, necesita de una mayor velocidad o un aumento de sección, optándose por la primera, ya que el baño o aseo no es una estancia que normalmente sea concurrida. AIRE ACONDICIONADO EN VIVIENDAS TABLA 2 PLANTA BAJA CÁLCULO DE SECCIONES DE CONDUCTOS Formulación Qi Vi Si = Qi / Vi axb o Ø Unidades cm3/seg cm/seg cm2 cm Tramo Caudal Velocidad del aire Sección Dimensión normalizada TR_1 111333 300 371 200*200 TR_2 139667 300 466 250*200 TR_3 80667 300 269 250*100 TR_4 19000 300 63 100*100 TR_5 99667 300 332 300*100 TR_6 39000 300 130 150*100 TR_7 55800 300 186 200*100 TR_8 94800 300 316 300*100 TR_9 334133 500 668 350*200 Tabla 42. Dimensionado de las secciones de los conductos del sistema de climatización de planta baja. Queda concluido con estas operaciones el dimensionado del sistema de climatización centralizado, que tiene un carácter práctico y eficiente, ya que se han tenido en cuenta las características constructivas de la vivienda, y las mejoras ya implantadas para reducir el consumo de la instalación. Proyecto Fin de Grado Página 80 ICR030 Ud Rejilla de impulsión. Rejilla de impulsión de aluminio extruido, con doble deflexión con lamas móviles horizontales delanteras y verticales traseras, compuerta de regulación de caudal accionable manualmente mediante tornillo, de 250x100 mm, color blanco RAL 9010, gama AirQ, modelo RTHV025010BTXT "AIRZONE", montada en falso techo. Descompuesto Ud Descomposición Rend. p.s. Precio partida mt42air010db Ud Rejilla de impulsión de aluminio extruido, con doble deflexión con lamas móviles horizontales delanteras y verticales traseras, compuerta de regulación de caudal accionable manualmente mediante tornillo, de 250x100 mm, color blanco RAL 9010, gama AirQ, modelo RTHV025010BTXT "AIRZONE", fijación con tornillos. 1,000 18,87 18,87 mo004 h Oficial 1ª instalador de climatización. 0,187 18,21 3,41 mo097 h Ayudante instalador de climatización. 0,187 16,95 3,17 % Medios auxiliares 2,000 25,45 0,51 % Costes indirectos 3,000 25,96 0,78 Coste de mantenimiento decenal: 4,55€ en los primeros 10 años. Total: 26,74 Cantidad 2 ud. Total: 53,48 ICR030 Ud Rejilla de impulsión. Rejilla de impulsión de aluminio extruido, con doble deflexión con lamas móviles horizontales delanteras y verticales traseras, compuerta de regulación de caudal accionable manualmente mediante tornillo, de 400x100 mm, color blanco RAL 9010, gama AirQ, modelo RTHV040010BTXT "AIRZONE", montada en falso techo. Descompuesto Ud Descomposición Rend. p.s. Precio partida mt42air010de Ud Rejilla de impulsión de aluminio extruido, con doble deflexión con lamas móviles horizontales delanteras y verticales traseras, compuerta de regulación de caudal accionable manualmente mediante tornillo, de 400x100 mm, color blanco RAL 9010 , gama AirQ, modelo RTHV040010BTXT "AIRZONE", fijación con tornillos. 1,000 25,72 25,72 mo004 h Oficial 1ª instalador de climatización. 0,203 18,21 3,70 mo097 h Ayudante instalador de climatización. 0,203 16,95 3,44 % Medios auxiliares 2,000 32,86 0,66 % Costes indirectos 3,000 33,52 1,01 Coste de mantenimiento decenal: 5,87€ en los primeros 10 años. Total: 34,53 ICR040 Ud Difusor. Difusor circular de aluminio, para instalar en alturas de hasta 2,7 m. Descompuesto Ud Descomposición Rend. p.s. Precio partida mt42trx230ea Ud Difusor circular de aluminio, pintado en color RAL 9010, con puente de montaje para conducto, con compuertas de regulación de caudal ajustables desde la parte frontal. 1,000 47,85 47,85 mo004 h Oficial 1ª instalador de climatización. 0,234 18,21 4,26 mo097 h Ayudante instalador de climatización. 0,234 16,95 3,97 % Medios auxiliares 2,000 56,08 1,12 % Costes indirectos 3,000 57,20 1,72 Coste de mantenimiento decenal: 10,02€ en los primeros 10 años. Total: 58,92 Cantidad 4 ud. Total: 235,68 Proyecto Fin de Grado Página 81 RTC016 m² Falso techo continuo de placas de yeso laminado, sistema "KNAUF". Falso techo continuo, situado a una altura menor de 4 m, liso D113 "KNAUF" suspendido con estructura metálica (12,5+27), formado por una placa de yeso laminado A / UNE -EN 520 - 1200 / longitud / 12,5 / borde afinado, Standard "KNAUF". Descompuesto Ud Descomposición Rend. p.s. Precio partida mt12pfk012a m Perfil U 30/30 de chapa de acero galvanizado, sistemas "KNAUF", espesor 0,55 mm. 0,400 1,31 0,52 mt12psg220 Ud Fijación compuesta por taco y tornillo 5x27. 1,600 0,06 0,10 mt12pek020g Ud Cuelgue combinado, para maestra 60/27, "KNAUF". 0,800 0,72 0,58 mt12pek030 Ud Varilla de cuelgue "KNAUF" de 100 cm. 0,800 0,41 0,33 mt12pfk011a m Maestra 60/27 "KNAUF", de chapa de acero galvanizado. 3,000 1,42 4,26 mt12pek020k Ud Conector, para maestra 60/27, "KNAUF". 0,200 0,45 0,09 mt12pek020a Ud Empalme en cruz, para maestra 60/27, "KNAUF". 1,900 1,52 2,89 mt12ppk010a m² Placa de yeso laminado A / UNE -EN 520 - 1200 / longitud / 12,5 / borde afinado, Standard "KNAUF". 1,000 4,36 4,36 mt12ptk010ad Ud Tornillo autoperforante TN "KNAUF" 3,5x25. 23,000 0,01 0,23 mt12pck020b m Banda acústica de dilatación "KNAUF" de 50 mm de anchura. 0,400 0,25 0,10 mt12pik020 kg Pasta Uniflott GLS "KNAUF", según UNE-EN 13963. 0,300 1,47 0,44 mt12pik010a kg Pasta de juntas Jointfiller 24 H "KNAUF", según UNE-EN 13963. 0,400 1,25 0,50 mt12pck010a m Cinta de juntas "KNAUF" de 50 mm de anchura. 0,450 0,03 0,01 mo014 h Oficial 1ª montador de falsos techos. 0,320 18,21 5,83 mo078 h Ayudante montador de falsos techos. 0,118 16,98 2,00 % Medios auxiliares 2,000 22,24 0,44 % Costes indirectos 3,000 22,68 0,68 Coste de mantenimiento decenal: 3,97€ en los primeros 10 años. Total: 23,36 Cantidad 22,16 m2 Total: 517,65 ICN100 Ud Unidad interior de aire acondicionado, de pared, sistema aire-aire multi-split. Unidad interior de pared serie K, de expansión directa, marca Daikin, modelo CTXS15K, válida para montaje múltiple, Capacidad frigorífica / calorífica nominal 1.500 / 2.000 W , Alimentación monofásica 220V, de dimensiones (AlxAnxPr) 289x780x215 mm. Descompuesto Ud Descomposición Rend. p.s. Precio partida mt42mhi100a Ud Unidad interior de pared serie K, de expansión directa, marca Daikin, modelo CTXS15K, válida para montaje múltiple, bomba de calor, DC Inverter, con válvula de expansión en la unidad exterior, de dimensiones (AlxAnxPr) 289x780x215 mm, dimensiones reducidas y diseño integrado con la decoración, adaptable a dormitorios y pequeñas estancias. Alimentación monofásica 220V mediante interconexión a unidad exterior. Capacidad frigorífica / calorífica nominal 1.500 / 2.000 W, peso 7 kg y nivel sonoro en refrigeración / calefacción 32 / 32 dBA. Conexiones tubería frigorífica Liq.1/4” y Gas 3/8”. Cinco etapas de velocidad del ventilador además de funcionamiento silencioso o automático, con caudales en refrigeración / calefacción (nominal) 510 / 570 m3/h. Control por microprocesador, con funciones Modo Inverter Powerful, Rearranque automático, Modo Confort, Autoswing vertical. Incorpora mando a distancia por infrarrojos. Utiliza refrigerante ecológico R410A. 1,000 266,94 266,94 mo004 h Oficial 1ª instalador de climatización. 1,059 18,21 19,28 mo097 h Ayudante instalador de climatización. 1,059 16,95 17,95 % Medios auxiliares 2,000 304,17 6,08 % Costes indirectos 3,000 310,25 9,31 Coste de mantenimiento decenal: 104,16€ en los primeros 10 años. Total: 319,56 Proyecto Fin de Grado Página 82 Presupuesto de ejecución material después de impuestos. Sistema de climatización Precio partida Unidad exterior de aire acondicionado, sistema aire-aire multi-split para conductos 2052,07 Unidad interior de aire acondicionado con distribución por conducto rectangular, para sistema Multi -split. 3171,79 Unidad interior de aire acondicionado, de pared 319,56 Conducto de lana mineral. 439,53 Rejillas de impulsión. 210,26 Difusor. 235,68 Falso techo 517,65 Total P.E.M 6946,55 I.V.A 21% 1458,78 TOTAL (€) 8405,33 Estos datos, relativos al importe de la ejecución del sistema de climatización, serán tratados más adelante en un apartado donde se analizarán, para concluir su viabilidad económica y amortización junto con las demás intervenciones. Proyecto Fin de Grado Página 83 9. MEMORIA ENERGÍA FOTOVOLTAICA AISLADA Comenzamos con la descripción de la instalación de energía fotovoltaica. En primer lugar hablaremos sobre el marco normativo necesario para la implantación de la instalación, a continuación, procederemos al dimensionado y elección de los elementos que la compondrán, para finalmente desglosar los gastos que serían necesarios para llevarla a cabo. 9.1 NORMATIVA La normativa en la que nos apoyaremos para la correcta implantación de la instalación de los generadores de energía eléctrica fotovoltaica será fundamentalmente el Reglamento Electrotécnico para Baja Tensión e Instrucciones Técnicas Complementarias. También consultaremos el pliego de condiciones técnicas de instalaciones aisladas de red. Además debemos acogernos a las nuevas disposiciones del Real Decreto 1699/2011, que regula la generación de energía eléctrica fotovoltaica, este decreto marcará el esquema de nuestro sistema. Las Instrucciones Técnicas Complementarias específica para la generación de energía eléctrica fotovoltaica es la ITC-40, instalaciones generadoras de baja tensión, donde nos desglosa las condiciones en las que se debe hacer dicha generación. · Real Decreto 1699/2011 Este decreto regula la producción de energía solar fotovoltaica, estableciendo una serie de peajes a pagar tanto por los usuarios que viertan sus excedentes de energía a la red, como los auto-consumidores, que solo utilicen la red como alimentación auxiliar. Esto condicionará el esquema de nuestra instalación, ya que para evitar estos pajes, que suponen la práctica anulación del ahorro conseguido por este tipo de instalaciones, se decide como la mejor opción la instalación fotovoltaica aislada. También se establece que no se podrá generar energía mediante dos sistemas distintos, siendo posible tan solo una tecnología por referencia catastral, por lo que en nuestro caso, no podríamos pues ya tenemos la generación de agua caliente sanitaria mediante placas solares térmicas. Proyecto Fin de Grado Página 84 · Clasificación Nuestra instalación según lo determinado en la ITC-40 es una instalación generadora aislada, esto quiere decir que no existe ninguna conexión con otra fuente de alimentación que no sea la de los generadores fotovoltaicos, y por tanto establece que la conexión a los receptores, en las instalaciones donde no pueda darse la posibilidad del acoplamiento con la Red de Distribución Pública o con otro generador, precisará la instalación de un dispositivo que permita conectar y desconectar la carga en los circuitos de salida del generador. También en el caso de que queramos implantar una segunda fuente de generación, como pudieran ser generadores eólicos, y su conexión exija la sincronización, se deberá disponer de un equipo manual o automático para realizar dicha operación. · Condiciones generales Cuando la instalación de generación este alojada en el interior del edificio, este deberá estar dotado de un local técnico convenientemente habilitado y de uso exclusivo, cumpliendo además con las exigencias de protección contra incendios. · Cables de conexión Los cables de conexión deberán estar dimensionados para una intensidad no inferior al 125% de la máxima intensidad del generador y la caída de tensión entre los elementos que componen la instalación no será mayor del 1%. · Forma de la onda La tensión generada será prácticamente senoidal, con una tasa máxima de armónicos, en cualquier condición de funcionamiento de: o Armónicos de orden par: 4/n o Armónicos de orden 3: 5 o Armónicos de orden impar (≥5) 25/n Proyecto Fin de Grado Página 85 · Protecciones La máquina motriz y los generadores dispondrán de las protecciones específicas que el fabricante aconseje para reducir los daños como consecuencia de defectos internos o externos a ellos. Los circuitos de salida de los generadores se dotarán de las protecciones establecidas en las correspondientes ITC que les sean aplicables. Las protecciones mínimas a disponer serán las siguientes: o De sobreintensidad, mediante relés directos magnetotérmicos o solución equivalente. o De mínima tensión instantáneos, conectados entre las tres fases y neutro, y que actuarán, en un tiempo inferior a 0,5 segundos, a partir de que la tensión llegue al 85% de su valor asignado. o De sobretensión, conectado entre una fase y neutro, y cuya actuación debe producirse en un tiempo inferior a 0,5 segundos, a partir de que la tensión llegue al 110% de su valor asignado. o De máxima y mínima frecuencia, conectado entre fases, y cuya actuación debe producirse cuando la frecuencia sea inferior a 49 Hz o superior a 51 Hz durante más de 5 períodos. · Instalaciones de puesta a tierra La red de tierras de la instalación conectada a la generación, será independiente de cualquier otra red de tierras. Se considerará que las redes de tierra son independientes cuando el paso de la corriente máxima de defecto por una de ellas, no provoca en la otra diferencias de tensión, respecto a la tierra de referencia, superiores a 50 V. En las instalaciones de este tipo, se realizará la puesta a tierra del neutro del generador y de las masas de la instalación conforme a uno de los sistemas recogidos en la ITC-BT-08. En nuestro caso trabajan varios generadores en paralelo, por tanto, deberán conectar a tierra en un solo punto, la unión de los neutros de los generadores. · Puesta en marcha Para la puesta en marcha de las instalaciones generadoras aisladas, no es necesario ningún tipo de trámite, ya que no existe relación entre el agente productor y la compañía de suministro eléctrico. Proyecto Fin de Grado Página 86 9.2 JUSTIFICACION DEL DIMENSIONADO Para el dimensionado de la instalación de energía solar fotovoltaica se ha utilizado el método de Amperios-Hora. Este método está basado en el cálculo de los amperios consumidos diariamente por el sistema. A partir de este dato, podemos dimensionar cada componente del sistema, teniendo en cuenta todos los factores que afectan al cálculo. Para el cálculo de la energía solar fotovoltaica se han seguido los pasos a continuación descritos: o Estimación del consumo o Corriente y ángulo de inclinación o Dimensionado de las baterías o Dimensionado del generador fotovoltaico o Especificaciones del generador y de la batería. o Especificaciones del regulador de carga o Acondicionamiento de potencia o Especificaciones de los componentes de protección o Cableado corriente alterna (AC) · Estimación del consumo Para la estimación de la energía eléctrica consumida por la vivienda, procederemos a la realización de un listado de los aparatos eléctricos con su correspondiente estimación de consumo: Unidades Carga Potencia. unitaria Ci clo diario Rendimiento del conversor Voltaje del sistema Consumo Amp - Hora (Ah/dia) 1 A/A 2000 4 0,90 48 185,19 5 Lámparas LED 5 4 0,90 48 2,31 15 Lámparas LED 5 0,25 0,90 48 0,43 1 Vitrocerámica 2000 0,75 0,90 48 34,72 1 Microondas 640 0,25 0,90 48 3,70 1 Horno 1000 0,05 0,90 48 1,16 2 Televisión 100 3 0,90 48 13,89 1 Videoconsola 194 0,5 0,90 48 2,25 2 Teléfono 5 24 0,90 48 5,56 Proyecto Fin de Grado Página 87 Unidades Carga Potencia. unitaria Ciclo diario Rendimiento del conversor Voltaje del sistema Consumo Amp - Hora (Ah/dia) 1 Wifi 7,5 24 0,90 48 4,17 1 Lavavajillas 670 0,5 0,90 48 7,75 1 Lavadora 300 0,5 0,90 48 3,47 1 Impresora 1,2 24 0,90 48 0,67 1 Altavoces 23 0,5 0,90 48 0,27 3 Carga móvil 5 3 0,90 48 1,04 1 Frigo/conge 200 24 0,90 48 111,11 2 PC portátil 22 4 0,90 48 4,07 1 Tostadora 24 2 0,90 48 1,11 1 Campara extr. 200 1 0,90 48 4,63 Potencia total (W) 7401,7 TOTAL 387,50 Tabla 43. Desglose de los consumos de la vivienda. En la tabla se hace una estimación de la demanda de consumo de la vivienda, teniendo en cuenta los elementos que necesitan de energía eléctrica para su funcionamiento. Con el dato de potencia y aproximando el tiempo de funcionamiento de estos, obtenemos la potencia consumida en un día por la vivienda. Se mayora por las pérdidas que ocasiona el conversor y finalmente lo pasamos de potencia a amperaje multiplicándolo por el voltaje que tendrá nuestro sistema, obteniendo así los amperios consumidos en un día. La instalación se dimensiona con 48 V, que es voltaje recomendado para sistemas con una potencia de 5 Kw aproximadamente, además el rendimiento de los inversores mejoran en los sistemas que trabajan con esta tensión de trabajo. Potencia DC Total (W) Potencia AC total (W) Voltaje Nominal del sistema (V) Corriente pico (A) 0 + 7401,7 / 48 = 154,20 Consumo total A-h Factor rendimientp de cableado Factor de rendimiento de batería Conusmo total Ah corregido (Ah/ dia) 387,50 / 0,98 / 0,90 = 439,34 Tabla 44. Cálculo de la corriente pico y consumo corregido. Proyecto Fin de Grado Página 88 El cálculo de la corriente pico es importante para los próximos apartados, ya que a través de esta, dimensionaremos el regulador de carga, el inversor y el cableado. La corriente pico resulta del sumatorio de las potencias unitarias de los aparatos eléctricos, dividido por el voltaje del sistema. Para terminar con este apartado, se corrige el consumo calculado en la tabla 43. Se realizará mayorando el resultado, ya que multiplicaremos el consumo de amperios al día que habíamos obtenido, por los rendimientos de las baterías y del cableado. Es importante tener en cuenta todas las pérdidas que resultan en el sistema. · Corriente y ángulo de inclinación El sistema necesita de la captación de energía solar, que como sabemos no está disponible con la misma intensidad durante todo el año, esto implica que habrá meses en los que la cantidad de energía que puedo captar con mi sistema se verá limitado, y es en esos meses de menor irradiación solar en los que debo apoyar los cálculos del dimensionado de la instalación. La irradiación solar, en el trópico de cáncer, es menor en los meses de Diciembre, Enero o Febrero. Los factores que influyen en la irradiación, son la climatología y la inclinación de la tierra, haciendo que tengamos menos días de sol, menos horas (ya que los días son más cortos) y que el ángulo de incidencia de los rayos sea más oblicuo. Todo ello hace que el sistema sea crítico en los meses de invierno, y como consecuencia debemos analizar los datos de irradiación solar en esos meses y en base a estos, calcular nuestra corriente de diseño. Datos de radiación Localidad Latitud Longitud PVGIS Mairena del Aljarafe 37,350195 -6,037245 El ángulo escogido = 45º M E S Consumo corregido (Ah/día) H sol pico (Hra/ Día) Corriente diseño (A) E 439,34 / 4,38 = 100,31 F 439,34 / 4,56 = 96,35 M 439,34 / 5,68 = 77,35 A 439,34 / 5,32 = 82,58 M 439,34 / 5,97 = 73,59 J 439,34 / 5,98 = 73,47 M E S Consumo corregido (Ah/día) H sol pico (Hra/Día) Corriente diseño (A) J 439,34 / 6,00 = 73,22 A 439,34 / 6,12 = 71,79 S 439,34 / 5,86 = 74,97 O 439,34 / 5,41 = 81,21 N 439,34 / 4,08 = 107,68 D 439,34 / 3,77 = 116,54 Proyecto Fin de Grado Página 89 Angulo = 30º M E S Consumo corregido (Ah/día) H sol pico (Hra/Día) Corriente diseño (A) E 439,34 / 3,95 = 111,23 F 439,34 / 4,3 = 102,17 M 439,34 / 5,61 = 78,31 A 439,34 / 5,58 = 78,74 M 439,34 / 6,57 = 66,87 J 439,34 / 6,74 = 65,18 J 439,34 / 6,68 = 65,77 A 439,34 / 6,65 = 66,07 S 439,34 / 5,92 = 74,21 O 439,34 / 5,16 = 85,14 N 439,34 / 3,74 = 117,47 D 439,34 / 3,39 = 129,60 Angulo=50º M E S Consumo corregido (Ah/día) H sol pico (Hra/Día) Corriente diseño (A) E 439,34 / 4,46 = 98,51 F 439,34 / 4,59 = 95,72 M 439,34 / 5,63 = 78,04 A 439,34 / 5,17 = 84,98 M 439,34 / 5,71 = 76,94 J 439,34 / 5,66 = 77,62 J 439,34 / 5,7 = 77,08 A 439,34 / 5,91 = 74,34 S 439,34 / 5,77 = 76,14 O 439,34 / 5,42 = 81,06 N 439,34 / 4,14 = 106,12 D 439,34 / 3,85 = 114,12 Tabla 45. Corrientes de diseño, en función del consumo corregido y las HSP (Horas sol pico) La inclinación que se considera óptima es la de 45º, ya que aunque encontramos mejores resultados para diciembre con 50º, también debemos tener en cuenta el impacto que suponen los generadores en la cubierta. La cubierta inclinada tiene 25º, lo que supondría que los soportes nos dieran 20º extras para llegar a los 45º, no supone un problema técnico aumentar la inclinación, pero si podría suponer un problema estético o práctico. Angulo = 30º H sol pico (Hra/Día) Corriente Diseño (A) 3,39 129,60 Angulo = 45º H sol pico (Hra/Día) Corriente Diseño (A) 3,77 116,54 Angulo = 50º H sol pico (Hra/Día) Corriente Diseño (A) 3,85 114,12 Para la inclinación elegida tendremos unas horas sol pico (h/día), una unidad es equivalente a 1000 W/m2/día, por lo que a través de los datos de irradiación podemos conocer cuantas horas sol pico hay en nuestra zona. Con las coordenadas de situación buscamos, en las bases de datos disponible, que irradiación corresponde para una inclinación de 45º, el resultado es de 3770 W/m2/día, siendo las horas sol pico 3,77, factor que multiplicamos por nuestro consumo corregido para obtener la corriente de diseño. Proyecto Fin de Grado Página 96 · Especificaciones del regulador de carga Para conocer la corriente mínima del regulador de carga, procedemos aplicando un coeficiente de seguridad de 1,25, respecto a la corriente de cortocircuito del generador. Este coeficiente, acomodará las corrientes excesivas causadas por el aumento de irradiaciones, que a veces producen las nubes durante cortos periodos de tiempo. Con la corriente mínima del regulador, dividimos entre la corriente que especifica el regulador y obtenemos el número de reguladores en paralelo que debemos instalar. Isc del generador (A) Corriente mínima del Regulador (A) Corriente nominal regulador (A) Regulador en paralelo 1,25 x 104,16 = 130,2 / 60,00 = 2,17 ≈ 2 Tabla 55. Estimación del numero de reguladores necesarios para regular la corriente de generación.. · Acondicionamiento de potencia En este apartado a partir de los requisitos que precisa el sistema, escogeremos un inversor que cumpla dichas características. Para el cálculo de la potencia del sistema, basta con hacer el sumatorio de las potencias de los aparatos a alimentar, y aplicar un coeficiente de seguridad del 20%. No todos los aparatos estarán funcionando al 100% todo el tiempo, por lo que se aplicará un factor de simultaneidad del 0,7. También se debe tener en cuenta que muchos electrodomésticos al ponerse en funcionamiento tienen un pico de arranque, en ocasiones con 4 o 5 veces la potencia nominal de estos, por ello se tendrá en cuenta también en el dimensionado, dejando un margen de potencia, más allá del de seguridad. Requerimiento del sistema Forma de onda Senoidal (V) Voltaje DC 48 (V) Voltaje AC 230 (W) Potencia Máxima 8000 (W) Potencia nominal 6000 (W) Régimen de servicio conti nuo 6000 (W) Rendimiento a carga nominal 0,95 (%) Tabla 56. Demandas del sistema para el dimensionado del inversor. Proyecto Fin de Grado Página 97 Especificaciones del Inversor Marca XANTREX Modelo Onda Pura Xantrex XW 6048 6000w 48v Forma de onda Senoidal Voltaje DC 48 (V) Vol taje AC 230 (V) Potencia de sobretensión transitoria 12000 (W) Potencia nominal 6000 (W) Potencia continua 6000 (W) Características Carga de batería ü Arranque de generador aux. ü Voltímetro ü Conmutador de cambio ü Control remoto ü Seguimiento MPP ü Tabla 57. Características básicas del inversor. · Especificaciones de los componentes de protección Los elementos de protección se situarán entre los diferentes elementos de la instalación a fin de protegerlos de las posibles sobretensiones, y también a los usuarios de contactos directos. GENERADOR-REGULADOR Isc del generador FV (A) Corriente max. del generador (A) Voc del generador (V) Magnetotérmico Diferencial Corriente Nominal (A) 200 250 Voltaje Nominal (V) 250 250 Tipo DC DC 1,25 x 104,16 = 130,2 75,70 Situación En caja de conexionado Tabla 58. Protecciones del circuito de los generadores al regulador. Proyecto Fin de Grado Página 98 REGULADOR/BATERÍA REGULADOR / INVERSOR Corriente DC max. generador (A) Corriente máximo consumo (A) Voltaje máximo batería (V) Magnetotermico Diferencial Corriente Nominal (A) 250 250 Voltaje Nominal (V) 250 250 Tipo DC DC 1,25 x 130,2 = 162,75 48 Situación Inmediatamente a la salida de la batería Tabla 59. Protecciones de los circuitos del regulador-batería-inversor, y este ultimo al consumo. · Cableado corriente continua (DC) Para el cálculo del cableado nos apoyaremos en la ITC-BT-19, que establece los criterios del mismo, en función del tipo de cable y de la protección de este. La fórmula para hallar las secciones que se ha utilizado es: S = (2 · L · I ) / ( K· U) Siendo: L = longitud de la línea I= intensidad U= caída de tensión K= conductividad del material del cable. Cableado Voltaje del sistema (V) Max. corriente (A) Lo ngitud (m) Caídas de tensión permitidas (%) Intensidad según sección escogida Tamaño Tipo de cable Circuito del generador Generador al regulador 48 130,2 10 1 314>130,20 120 mm2 2x XPLE Circuitos DC regulador/batería regulador / inversor Regulador a in versor 48 162,75 3 1 175>162,75 50 mm2 2x XPLE Puesta a tierra Tipo de cable Tamaño Tipo puesta a tierra Puesta a tierra generadores Cobre 70 Según REBT-ITC- 08 Puesta a tierra del sistema Cobre 50 Según REBT-ITC- 08 Tabla 60. Secciones del cableado de corriente continúa. Proyecto Fin de Grado Página 99 9.3 IMPLANTACION Comenzamos con la implantación del sistema de energía fotovoltaica. El conjunto estará distribuido fundamentalmente entre la cubierta, donde se producirá la captación y el local técnico que se dispondrá en el sótano. Todos los elementos del sistema tendrán sus propios dispositivos de protección, contra cortocircuitos o sobretensiones, y contra contactos directos. · Generadores fotovoltaicos. Los paneles podríamos decir que son el primer punto de nuestra instalación, a través de ellos obtendremos la energía gracias a la excitación de sus células fotovoltaicas, que se produce por la incidencia de la irradiación solar. Para conseguir que la irradiación sea máxima lo más lógico es ubicarlos en un lugar donde no tenga sombras arrojadas, que restarían eficiencia al panel. Otro factor también de vital importancia, es la inclinación a la que se disponen los paneles, así como su orientación. El ángulo con la horizontal de los generadores para el periodo de invierno, donde nuestro sistema es crítico, será un ángulo más cercano a los 90º, esto es debido a la elevación solar, que en invierno es muy baja, por lo que nuestros paneles adoptarán un ángulo para disponerse lo más perpendicular posible a la irradiación solar. El panel se colocará con una inclinación de 45º con el horizonte, aprovechando la inclinación que ya tiene la cubierta de 25º. Este hecho, hace que el impacto que puede producir la inclinación de los generadores se vea reducido, y su implantación sea más armónica con la arquitectura de la fachada. La ubicación de los generadores fotovoltaicos será lo más elevado posible, evitando así las sombras arrojadas. Por tanto estarán sobre la cubierta superior de la vivienda, la que esta inclinada hacia la orientación Sur. La orientación es un punto clave para la óptima implantación del campo de generadores, ya que de esto dependerá que la irradiación que reciben sea la suficiente. Lo más eficiente en este factor es la orientación Sur, siendo la que más irradiación recibe. Proyecto Fin de Grado Página 100 Una vez analizados los puntos críticos para la implantación del conjunto de generadores, podemos determinar, que se dispondrán con una orientación Sur e inclinación de 45º con la horizontal, y sobre la cubierta más elevada de la vivienda en su faldón Sur. Estarán conectados los 12 generadores entre sí en paralelo con unas dimensiones de 2506 mm x 1340 mm x 20 mm. Lo harán sobre soportes que analizaremos posteriormente. · Regulador de carga El regulador de carga en un sistema fotovoltaico es de vital importancia, ya que da cohesión al sistema. Es el encargado de recibir la energía de los generadores y decidir si esa energía debe ir directamente al inversor para su consumo, o bien debe almacenarse en las baterías para una futura demanda. El almacenamiento de la energía en las baterías es un proceso importante, ya que una deficiencia en este sentido puede acortar la vida de nuestras baterías. El regulador puede suponer un 5% del total de la instalación, pero si por ello quedan afectadas las baterías estaríamos hablando del 60% del coste, por tanto es crítico el dimensionar y elegir un regulador de garantías. Es el encargado de asegurar un proceso óptimo de carga de las baterías, protegiéndolas de las sobrecargas y sobredescargas. Puede compensar la temperatura de estas, activar alarmas y avisos, con monitorización y visualizadores, que nos permiten conocer cuál es el estado del sistema en todo momento, además incorpora un software para el control del equipo y gestión de los datos del sistema, con lo que podemos manejar y almacenar datos en el ordenador. Estará implantado en el local técnico para la instalación fotovoltaica, ubicado en el sótano, en un habitáculo que se habilitará a tal efecto. El local técnico será analizado en apartados posteriores. · Baterías El conjunto de baterías como ya hemos mencionado, es una de las partes más importantes del sistema de energía fotovoltaica, ya que afecta notablemente al presupuesto, al rendimiento de la instalación y por supuesto nos asegura la autonomía de la instalación, en momentos en los que existe una carencia de irradiación. Proyecto Fin de Grado Página 101 Tenemos un total de 24 elementos, formando un sistema de baterías de 6 vasos de 2V cada una, dispuestas 4 en serie y 1 en paralelo. La dimensión de cada vaso es de 399 x 214 x 813 mm, pudiéndose acoplar entre ellos sin quedar distancia apreciable de uno a otro, y ocupando una superficie de unos 2 m2. Los vasos quedarán dispuestos sobre una bancada, que los levantará del suelo evitando posibles desperfectos en estas y ayudando a su mantenimiento. Están diseñadas para tener una autonomía de 4 días con la instalación a pleno rendimiento, con un régimen de descarga de C20. Las condiciones de descarga pueden hacer variar estos parámetros, aunque las hipótesis de cálculo han sido críticas, por lo que lo normal sería que la autonomía fuese mayor. Quedarán alojadas en un local técnico de uso exclusivo de la instalación solar fotovoltaica, con las medidas de seguridad necesarias para los locales que albergan acumuladores de energía mediante baterías de plomo-ácido, como es nuestro caso. · Inversor Se trata del elemento encargado de convertir la corriente continua, procedente bien directamente de los generadores o bien de las baterías, en corriente alterna, que es a la que funcionan la práctica totalidad de los electrodomésticos hoy en día. Esta operación la hará con una onda senoidal, que es la que mejor se adapta a los diferentes aparatos a alimentar. El inversor estará ubicado en el local técnico junto con las baterías y el conversor, es un elemento de tamaño pequeño al igual que el regulador, que ira empotrado en uno de los paramentos del local. Sus dimensiones son 580 x 410 x 230 mm. · Local técnico Las características del local técnico para albergar componentes de instalaciones fotovoltaicas son muy restrictivas, por lo que hay que prestar atención a su diseño. Para ello, nos hemos apoyado en la guía de buenas prácticas para Locales de carga de baterías de acumuladores eléctricos de plomo-ácido sulfúrico, la NTP 617. Proyecto Fin de Grado Página 102 En primer lugar, debemos conocer los riesgos que supone albergar una instalación de este tipo, para tomar las pertinentes medidas correctoras. Existen riesgos de explosión por la liberación de hidrógeno y oxígeno en presencia de un foco de ignición, de contacto y proyección de ácido sulfúrico fuertemente corrosivo, de contacto con la corriente eléctrica en la utilización de los equipos de carga y riesgos higiénicos por inhalación de aerosoles de ácido sulfúrico. Para controlar estos posibles riesgos se tomarán las siguientes medidas para el control de los mencionados anteriormente ; o Estará prohibido prender cualquier tipo de llama, ya sea de cigarrillos, mecheros, cerillas, etc. o Se cubrirán los bornes con capuchón aislante y se utilizarán herramientas aislantes. o No podrán manipularse ninguno de los dispositivos del sistema sin desconectar todo previamente. o La ventilación en un local de carga de baterías será suficiente para evitar el sobrecalentamiento de las baterías y de los cargadores, para que la concentración de hidrógeno este por debajo del límite inferior de explosividad y para que la concentración de vapores de ácido sulfúrico sea inferior al valor límite ambiental de exposición diaria establecido (1 mg/m3). o Los ventiladores con motores de protección antideflagrante, estarán instalados a una altura cerca del techo, y deberán estar previstos para la extracción del hidrógeno que es más ligero que el aire. o La entrada de aire de renovación se hará por la parte baja cerca del suelo. Además se señalizará la prohibición de fumar o prender llama en el interior del local, se advertirá del riesgo de salpicaduras de líquido corrosivo. En los planos adjuntos a este documento se detallará la disposición en el local de los elementos. Proyecto Fin de Grado Página 103 · Soportes Los soportes que sustentarán a los generadores fotovoltaicos deben darnos 20º extra de inclinación sobre la cubierta inclinada que ya dispone 25º. Estarán dispuestos de forma que quede optimizada la separación entre los módulos, y así el aprovechamiento de la superficie de captación será mayor. Serán de aluminio, lo que nos asegura que será una estructura de soporte liviana, y por tanto evitará problemas de sobrecarga en la cubierta, con soporte coplanario para 7 módulos para tejados ligeramente inclinados, incluso equipará la puesta a tierra entre paneles y cable. · Protecciones Las conexiones bien hechas y seguras, son esenciales si se desea que el sistema funcione correctamente de acuerdo con el dimensionado realizado, y tenga una larga vida útil. La instalación de interruptores y fusibles es muy importante para el funcionamiento y mantenimiento seguro del sistema. Por ello, se implantarán cuadros eléctricos que albergarán tanto interruptores magnetotérmicos, como interruptores diferenciales, para proteger los equipos contra sobretensiones y proteger a los usuarios respectivamente. Proyecto Fin de Grado Página 104 9.4 FICHAS TECNICAS CARACTERISTICAS DEL GENERADOR QS 500 QLX DE QSOLAR Potencia W 500 Tolerancia positiva - -0 ≈ + 5% Potencia máxima W 500 Voltaje máximo del sistema V 1000 Eficiencia del modulo % 14,9 Tensión punto de máxima potencia (Vmp) V 63,1 Corriente punto de máxima potencia (Imp) A 8,14 Tensión de circuito abierto (Voc) V 75,70 Corriente de cortocircuito (Isc) A 8,68 Numero de celdas 120 Tipo de celdas Policristalinas Dimensiones de las celdas mm 156x156 Peso Kg 30 MM. A 2506 B 1340 C 20 Coeficientes de temperatura Pmax (%/ºC) -0,43 Vpm (%/ºC) -0,43 Ipm (%/ºC) -0,019 Voc (%/ºC) -0,32 Isc (%/ºC) +0,003 Conectores MC4 de IP67 A B C Proyecto Fin de Grado Página 105 CARACTERISTICAS DE LA BATERIA TZS-16 ECOSAFE DE HAWKER Tension nominal V 2 Numero de bornes por polo - 3 Valor Ah en régimen C10 a 25 ºC Ah 2240 Valor Ah en régimen C20 a 25 ºC Ah 2472 Valor Ah en régimen C120 a 25 ºC Ah 3050 Valor Ah en régimen C240 a 25 ºC Ah 3187 Peso con electrolito Kg 161 Peso sin electrolito Kg 118,3 Electrolito volumen L 38,9 MM. L 399 l 214 H 813 Electrodo positivo: placa tubular fundida a presión con una aleación de plomoantimonio óptima. Electrodo negativo: placa plana de rejilla con una aleación de antimonio. Separadores: material microporoso de baja resistencia. Vaso: moldeado a partir de acrilonitrilo estireno transparente (SAN) que permite el control visual del estado de la celda y el nivel de electrolito. Tapa: fabricado de acrilonitrilo butadieno estireno (ABS). Orificios de ventilación: tapones de seguridad antideflagrantes. Se dispone también de tapones con ventilación especiales que permiten el rellenado y la lectura de la densidad sin necesidad de sacarlos. Electrólito: disolución de ácido sulfúrico con una densidad nominal de 1,240 ± 0,010 (al nivel máximo) a 25°C cuando el elemento está totalmente cargado. La gran reserva de electrolito reduce el rellenado hasta una vez al año. Bornas: realizadas de una aleación de plomo con pieza intercalada de latón diseñado para ofrecer una resistencia mínima y un flujo de corriente máximo así como a prueba de fugas de electrolito. Conexiones: las conexiones entre elementos están totalmente a isladas, son de pletina de cobre y permiten la medida de tensión. Proyecto Fin de Grado Página 112 10. INFORME DE LA LIMITACION DE LA DEMANDA ENERGETICA TRAS LAS INTERVENCIONES. LIDER CTE Y CALENER. Concluidas todas las intervenciones propuestas, es hora de ver cuál es el rendimiento que van a dar, y cuantificar cuanto mejora nuestra vivienda. Por ello volvemos al punto de partida, analizando con el software el comportamiento térmico de la vivienda y rendimiento de las instalaciones. Han sido introducidas todas las mejoras constructivas y de instalaciones en los programas, de forma que obtendremos nuevos datos que podremos contrastar con los anteriores, siendo ya posible tomar algunas conclusiones. 10.1 LIDER CTE Comenzamos viendo las características de los nuevos materiales implantados en la vivienda. Se han introducido como tratamos en el apartado de propuesta de intervenciones, un trasdosado con maestras omega, en el que se introdujo un aislante de poliuretano, que actualmente es uno de los mejores aislante que podemos encontrar en el mercado. Nombre K (W/mK) e (kg/m³) Cp (J/kgK) Z (m²sPa/kg) W622 (sistema trasdosado Knauf ) 0,250 800,00 1000,00 4 PUR Plancha con HFC 0,025 45,00 1000,00 150 Tabla 61. Características de los nuevos materiales a implantar en los elementos que ha sido mejorados. Continuamos y vemos la configuración, tras la intervención, de la envolvente del edificio, obteniendo los datos referentes a las transmitancias, que lógicamente se esperan mejoradas, no solo por el aumento de espesor que supone la adición de capas, sino por las características térmicas de los nuevos elementos. Nombre U (W/m²K) Material Espesor (m) Fachada General 0,52 Mortero de cemento o cal para albañilería 1/2 pie LP métrico o catalán 60 mm< G < 80 mm PUR Proyección con CO2 celda cerrada Tabique de LH sencillo [40 mm < Espesor < 60 ] Mortero de cemento o cal para albañilería y para 0,015 0,115 0,050 0,040 0,015 Proyecto Fin de Grado Página 113 Nombre U (W/m²K) Material Espesor (m) Cubierta 0,44 Teja de hormigón EPS Poliestireno Expandido [ 0.029 W/[mK]] FU Entrevigado de hormigón -Canto 250 mm Mortero de cemento o cal para albañilería y para PUR Plancha con HFC W622 (sistema trasdosado Knauf) 0,020 0,030 0,250 0,015 0,015 0,015 Forjado 0,79 Piedra artificial FU Entrevigado de hormigón -Canto 250 mm Mortero de cemento o cal para albañilería PUR Plancha con HFC D154 (sistema techo fijo Knauf) 0,030 0,250 0,015 0,015 0,015 Forjado sobre porche 0,69 Piedra artificial EPS Poliestireno Expandido [ 0 .029 W/[mK]] FU Entrevigado de hormigón -Canto 250 mm Mortero de cemento o cal para albañilería 0,030 0,030 0,250 0,015 Muro de Carga en fachada 0,70 Mortero de cemento o cal para albañilería 1 pie LP métrico o catalán 40 mm< G < 60 mm Mortero de cemento o cal para albañilería 0,015 0,260 0,015 Muro de Carga Interior 0,70 Mortero de cemento o cal para albañilería y para 1/2 pie LP métrico o catalán 40 mm< G < 60 mm PUR Proyección con CO2 celda cerrada [ 0.032 1/2 pie LP métrico o catalán 40 mm< G < 60 mm Mortero de cemento o cal para albañilería PUR Plancha con HFC W622 (sistema trasdosado Knauf) 0,015 0,115 0,020 0,115 0,015 0,015 0,015 Suelo 0,75 Piedra artificial EPS Poliestireno Expandido [ 0.029 W/[mK]] Hormigón convencional d 1 600 0,030 0,030 0,100 Tabla 62. Protecciones de los circuitos del regulador-batería-inversor, y este ultimo al consumo. Una vez desglosados los datos de cada elemento de la envolvente, vemos una tabla comparativa de las transmitancias antes de la intervención y después, para tener una referencia. Elemento U (W/m²K) Antes U (W/m²K) Desp. Elemento U (W/m²K) Antes U (W/m²K) Des. Fachada 0,52 0,52 Forjado sobre porche 0,69 0,69 Cubierta 0,70 0,44 Muro de carga en fachada 0,70 0,70 Forjado 2,44 0,79 Muro de carga interior 1,74 0,70 Tabla 63. Comparativo de las transmitancias conseguidas con las mejoras y las anteriores a esta, en la envolvente. Proyecto Fin de Grado Página 114 Como vemos en la tabla anterior, los elementos modificados han mejorado notablemente su transmitancia, siendo ahora el comportamiento frente a las temperaturas más homogéneo, de forma que no hay zonas con variaciones de temperaturas acusadas, mejorándose así el confort térmico del edificio. Procedemos con el siguiente paso, que consistirá en el análisis de los huecos, conformados por marco y vidrio, que son elementos críticos del edifico en los que a transmitancias se refiere. Como vimos en el apartado de mejoras de las carpinterías se opto por la implantación de triple vidrio con marco de PVC, que tenían muy buenas especificaciones. Nombre Hueco 120 mm Acristalamiento Triple bajo emisivo Marco Marco de PVC % Hueco que ocupa el marco 25,00 Permeabilidad m³/hm² a 100Pa 60,00 U (W/m²K) 1,00 Factor solar 0,38 Nombre Hueco 140 mm Acristalamiento Triple bajo emisivo Marco Marco de PVC % Hueco que ocupa el marco 20,00 Permeabilidad m³/hm² a 100Pa 60,00 U (W/m²K) 0,98 Factor solar 0,40 Nombre Puerta 140 mm Acristalamiento Triple bajo emisivo Marco Marco de PVC % Hueco que ocupa el marco 18,00 Permeabilidad m³/hm² a 100Pa 60,00 U (W/m²K) 0,97 Factor solar 0,41 Nombre Puerta ventanal Acristalamiento Triple bajo emisivo Marco Marco de PVC % Hueco que ocupa el marco 50,00 Permeabilidad m³/hm² a 100Pa 60,00 U (W/m²K) 1,10 Factor solar 0,26 Tablas 64, 65, 66, 67. Resumen de características de huecos, vidrios y marcos. Proyecto Fin de Grado Página 115 En la siguiente tabla vemos de una manera más grafica la cuantificación de las mejoras implantadas en las carpinterías. Elemento U (W/m²K) Antes U (W/m²K) Desp. Elemento U (W/m²K) Antes U (W/m²K) Des. Hueco 120 mm 5,27 1,00 Puerta 140 mm 5,39 0,97 Hueco 140 mm 5,36 0,98 Puerta ventanal 5,70 1,10 Tabla 68. Comparativo de las transmitancias conseguidas con las mejoras y las anteriores a esta, en las carpinterías Analizando la tabla comparativa de transmitancias de las ventanas, podemos afirmar que han sufrido una mejora del 80% en el peor de los casos. Un resultado óptimo, ya que lleva las transmitancias de las carpinterías a niveles de una fachada o una cubierta, lo que significa que es un muy buen resultado para este elemento constructivo. Una vez terminada la implantación de todas las mejoras constructivas, vemos que se cumple con todos los mínimos establecidos en la HE 1 Limitación de la demanda energética, que era el objetivo. En la tabla se muestran los nuevos datos de transmitancia en comparación con los mínimos de la HE, que vimos en la tabla 8. Elemento constructivo Transmitancia Transmitancia limite Puerta ventanal 1,10 2,70 Medianera ( muro de carga interior) 0,70 0,82 Forjado (planta baja) 0,79 0,82 Cubierta 0,44 0,45 Tabla 69. Resumen de elementos constructivos afectados por la intervención con la nueva transmitancia frente a los mínimos de la HE1. Nuestros elementos constructivos ya cumplen con los mínimos establecidos. Para terminar el análisis de los datos arrojados por el programa, veremos si el edificio cumple respecto a la demanda de calefacción o refrigeración que tiene. Calefacción Refrigeración % de la demanda de Ref erencia 39.2 90,3 Proporción relativa calefacción refrigeración 51,9 48,1 Tabla 70.Porcentaje de la demanda de calefacción y refrigeración del edificio objeto con respecto al de referencia y proporción entre calefacción y refrigeración tras implantación de mejoras constructivas. Proyecto Fin de Grado Página 116 Fig. 15. Comparativo entre demanda de calefacción y refrigeración del edificio objeto y el de referencia (Verde y Azul). Con los nuevos datos de demanda vemos, que con las intervenciones hemos conseguido reducir notablemente la demanda de calefacción del edifico, mientras que la refrigeración sigue cercana al 100% del de referencia. En la siguiente gráfica hacemos un comparativo de estos datos antes y después de la intervención. Gráfico 4. Comparativo de las demandas de calefacción y refrigeración del edifico de referencia, antes de la intervención y después. Al término del análisis de todos los datos del informe del software, podemos concluir que el edificio ha subsanado las deficiencias en su comportamiento térmico, siendo al término de las intervenciones una vivienda con muy buenas prestaciones de demanda de calefacción y refrigeración. Fi 1 5 Co at iv tr de nd de alef ción efri ción del difici obje to l de ef ci (V de A l) 70 91,3 39,2 90,3 100 100 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 Calefacción Refrigeración Comparativo de demandas Antes Después Referencia Proyecto Fin de Grado Página 117 10.2 CALENER VyP Pasamos a ver los resultados que nos arroja a continuación el programa de certificación energética Calener VyP, con el que ya estudiamos anteriormente los datos de la vivienda antes de las intervenciones en los elementos constructivos y en las instalaciones. El programa utiliza el modelo creado en Lider CTE, al que se le introducen las instalaciones nuevas. Con esto, el programa nos hace un análisis global de la vivienda, a nivel de demandas térmicas y consumo de las instalaciones. Las instalaciones que se han implantado son las siguientes: Nombre Climatización Tipo Climatización multizona por conductos Zona Ver planos Tipo de equipo Expansión directa aire-aire bomba de calor Caudal de ventilación (m³/h) 0,0 Capacidad total refrigeración nominal (Kw) 6,80 Consumo de refrigeración nominal (Kw) 1,67 Capacidad sensible refrigeración nominal (Kw) 2,42 Capacidad de calefacción nominal (Kw) 8,6 Consumo de calefacción nominal (Kw) 1,86 Caudal de aire impulsión nominal (m³/h) 2253 Dif. temperatura del termostato (ºC) 1,00 Tipo energía Electricidad Nombre ACS Solar Tipo Agua caliente sanitaria Zona Puntos de consumo de ACS Tipo de equipo Caldera de combustible fósil Capacidad nominal (Kw) 24,00 Rendimiento nominal 0,90 Nombre equipo acumulador No procede Porcentaje abastecimiento con energía solar % 82 Temperatura de impulsión (ºC) 60 Tipo energía Gas Natural Volumen de acumulación 300 L Consumo de ACS 210 L/día Tablas 71 y 72.Fichas informativas de las características básicas de las instalaciones implantadas en el edificio. Proyecto Fin de Grado Página 118 Una vez recopilada la información referente a las instalaciones de nueva implantación de la vivienda, el programa hará una simulación anual del funcionamiento de las instalaciones, para ponderar las emisiones de CO2 y demandas energéticas. En base a las emisiones y demandas se adjudica un grado de certificación energética de edificios, cuyo indicador son los kilogramos de monóxido de carbono emitidos por metro cuadrado de la vivienda, en función de este indicador el edificio tendrá asignada una letra, que indica la calidad de la vivienda con respecto a las sostenibilidad. A continuación se muestra el gráfico con el grado de certificación energética de nuestra vivienda, con una comparativa con un edificio referencia. Fig. 16. Grafismo del grado de certificación energética de la vivienda objeto del estudio, tras implantación de mejoras. Observamos como en la etiqueta de certificación, nuestra vivienda ha mejorado, quedando muy por encima del edificio de referencia, cuando antes de la intervención estábamos en certificación “E” con un indicador de 29,1. Ahora obtenemos una certificación B con un índice de 10, muy próximo a la certificación A, que teníamos como objetivo, aunque en esta certificación no se ha tenido en cuenta la implantación de la energía solar fotovoltaica, que hace que el consumo en refrigeración o calefacción no sea tal, ya que esa demanda es atendida mediante energía producida por la propia vivienda. Fi 1 6 Gr af is d el do d if ic ió gé ti d la iv ie nd ob je d el ud io i la ió de jo Proyecto Fin de Grado Página 119 Con esta premisa, el edificio tendría una certificación de A, ya que contaría con una instalación de climatización que no consumiría nada anualmente, y sin embargo atendería las demandas de la vivienda sin emitir ningún tipo de gases de efecto invernadero. Las tablas que se muestran a continuación nos arrojan datos de demandas y de emisiones que se producen al atender dichas demandas, con un comparativo de la situación antes y después de la intervención. Antes Edificio objeto Edificio referencia Después Clase kWh/m2 kWh/año Clase kWh/m2 kWh/año Demanda de calefacción D 30,2 5726,4 E 43,2 8191,4 C 19,1 3625,4 Demanda de refrigeración B 21,2 4019,8 C 23,3 4418,0 B 17,7 3359,5 Tabla 73.Comparativa del edifico objeto/referencia de la calificación energética de la demanda de calefacción y refrigeración, antes y después de la intervención. Antes Edificio objeto Edificio referencia Después Clase kgCO 2 /m2 kgCO 2 /año Clase kgCO 2 /m2 kgCO 2 /año Emisiones CO 2 Calefa. E 16,2 3071,8 E 13,8 2616,7 B 3,4 644,7 Emisiones CO 2 Refrig. D 8,8 1668,6 D 8,9 1687,6 C 6,1 1156,7 Emisiones CO 2 ACS E 4,1 777,4 D 1,9 360,3 A 0,5 94,8 Emisiones CO 2 Totales - 29,1 5517,8 - 24,6 4671,3 B 10,0 1896,2 Tabla 74.Comparativa del edifico objeto/referencia de la calificación energética de las emisiones de CO2, antes y después de la intervención. Tras el examen de la comparativa, advertimos una mejora en todos los aspectos, esta mejora será objeto de estudio en apartados siguientes, para certificar que dicha optimización resulta rentable, ya que para conseguir estos resultados se ha hecho una inversión, que será amortizable o no en función del ahorro que se logre. La próxima tabla, nos aporta información muy útil de los kWh consumidos por cada instalación, que nos ayudará a deducir datos económicos. Además constatamos que hemos logrado reducir en más del 60% el consumo de la vivienda. Proyecto Fin de Grado Página 120 Edif icio objeto Edificio referencia Clase kWh/m2 kWh/año Clase kWh/m2 kWh/año Consumo energía primaria calefacción B 13,2 2507,3 E 68,3 12954,1 Consumo energía primaria refrig. C 24,3 4602,4 C 30,6 5800,9 Consumo energía primaria ACS A 2,7 512,8 D 8,0 151 6,6 Consumo energía primaria totales B 40,2 7622,5 D 106,9 20268,5 Tabla 75. Desglose de consumos de energía primaria. Podemos afirma, que el edificio obtiene una certificación energética de “A” con la implantación de las mejoras constructivas, y en instalaciones. Aunque el programa no recoge la solución adoptada sobre el consumo eléctrico, cabe decir que esta instalación tiene repercusión directa sobre la certificación, ya que las emisiones que se le suponen a la instalación de climatización no son tales, debido a que el suministro de estas se realiza mediante el sistema de energía eléctrica fotovoltaica, la cual tiene “0 kgCO2/año” emisiones al medio ambiente, y además se obtiene de la autoproducción. Para demostrar dicha afirmación se ha realizado una simulación de la vivienda rehabilitada, en la que se han supuesto unos consumos de los aparatos de climatización de “0”, esto no es real, ya que si existe un consumo, pero ese consumo para el programa tiene emisiones, en nuestro caso el consumo de la climatización no las produce, por ello podemos suprimir los consumos de la simulación y tomar como validos los datos sobre las emisiones. Edificio objeto Edificio referencia Clase kgCO 2 /m2 kgCO 2 /año Clase kgCO 2 /m2 kgCO 2 /año Emisiones CO 2 Calefacción A 1,2 227,5 E 13,8 2616,7 Emisiones CO 2 Refrigeración A 1,8 341,3 D 8,9 1687,6 Emisiones CO 2 ACS A 0,5 94,8 D 1,9 360,3 Emisiones CO 2 Totales A 3,5 663,7 - 24,6 4671,3 Tabla 76.Comparativa del edifico objeto/referencia de la calificación energética de las emisiones de CO2, tomando introducción el rendimiento de la instalación fotovoltaica. Como conclusión tenemos que nuestro edificio tendrá una certificación de “A” con un indicador de 3,5, lo que supone una consecución del objetivo marcado al comienzo de este proyecto. Proyecto Fin de Grado Página 121 11. ESTUDIO ECONÓMICO Terminada la implantación de todos los elementos de mejora, y el análisis mediante los programas informáticos, para determinar y cuantificar cual ha sido el beneficio, en cuanto a comportamiento se refiere, pasamos a estudiar si dicho beneficio es real, ya que este tendrá un coste, y habrá que hacer balance entre los beneficios que obtenemos y el costo. Para ello, se ha realizado el presupuesto de cada una de las intervenciones hechas en la vivienda. Con estos datos de coste y los datos de energía ahorrada con su implantación, podemos establecer en cuanto tiempo pueden ser amortizadas, o si son viables o no. 11.1 ANÁLISIS INDIVIDUAL DE LA AMORTIZACIÓN DE LAS INSTALACIONES En este apartado vamos a analizar los datos de coste de las instalaciones, con los datos del ahorro que estas suponen obtenidas de los programas de simulación, concluyendo su viabilidad o posible cambio. o Implantación de mejoras en la envolvente del edifico. o Energía solar térmica para ACS. o Instalación de climatización. o Instalación solar de energía fotovoltaica. · Implantación de mejoras en la envolvente del edificio. La optimización que se realizó en la envolvente del edificio mejoró notablemente el comportamiento térmico de este. Es hora de analizar si esta mejora es suficiente para que el coste de los elementos implantados no permita su amortización. Por ello, comenzamos por el estudio de los datos arrojados por la simulación, en concreto los datos indicadores de la demanda, tanto de calefacción como de refrigeración, ya que con la mejora de la envolvente es sobre este dato sobre el que estamos incidiendo. Proyecto Fin de Grado Página 128 · Instalación de climatización. La climatización en las viviendas supone un porcentaje elevado del global del consumo de esta, por lo que un mal dimensionado o una deficiencia de potencia pueden hacer que este lo sea aun más, y que por tanto la factura se dispare. La vivienda que se trata, es un claro ejemplo de deficiencia en el aporte de energía calorífica, ya que sus instalaciones son totalmente insuficientes e ineficientes. Al igual que ocurre con la mejora de la envolvente, esta es una intervención cuyo objetivo principal es la obtención de un confort térmico óptimo, del que la vivienda carece. Obviamente también se ha tratado de ajustar su eficiencia a través del dimensionado, para conseguir un mayor ahorro, y lograr así su amortización en un periodo razonable de tiempo. Para estimar los consumos de kilovatios a la hora anuales de los equipos antiguos y los nuevos, hemos recopilados los datos referentes a los consumos nominales de estos y hemos aproximado el tiempo de utilización diaria, con lo que simplemente hay que hacer el producto por el número de días del periodo que se quiera calcular. Estimación de consumo sistema antiguo Elemento Fuente de energía Consumo nominal Ciclo diario Días Consumo kWh/año Radiador salón Electricidad (Joule) 2 kW 6 182 1456 Radiador office Electricidad (Joule) 2 kW 1 182 364 Radiador sótano Electricidad (Joule) 2 kW 2 182 728 AA salón Electricidad 2 kW 6 183 2196 Ventiladores (2) Electricidad 2 kW 4 183 73 FRIO CALOR TOTAL 4817 Estimación de consumo sistema nuevo Elemento Fuente de energía Consumo nominal Ciclo diario Días Consumo kWh/año Climatización Electricidad 1,86 kW 4 182 1354,08 1,67 kW 4 183 1222,44 TOTAL 2576,52 Tabla 83. Estimación de consumos en climatización antes y después de la intervención. Siendo estos los consumos de los sistemas anterior y posterior a la intervención, podemos determinar la cuantía del ahorro energético que hemos logrado con esta. Vemos como además de ahorrar más de un 45% de energía, la vivienda cuenta con un sistema de climatización que corresponde a las demandas térmicas de esta. Conseguimos así, optimizar la energía consumida en nuestra vivienda, ya que con menos se logra un confort térmico superior al que estaba implantado. Proyecto Fin de Grado Página 129 Ahorro eléctrico(kWh/año) = Consumo antes–Consumo después = 4817 kWh–2576,22 kWh = 2240,78 kWh /año El ahorro de 2240,78 kWh, supone un 46,50 % de ahorro. Tabla 84. Determinación del ahorro energético en función de los consumos de los sistemas implantados. Una vez establecido el ahorro logrado, pasamos a determinar el precio de la electricidad, fuente de alimentación de la instalación. Como ya determinamos en el primer estudio económico, sobre la envolvente, el precio de kWh de energía eléctrica es de 0,223 €/kWh, con lo que ya solo nos queda extraer de la memoria de la instalación, el presupuesto. Presupuesto de ejecución material después de impuestos. Sistema de climatización Total P.E.M 6946,55 I.V.A 21% 1458,78 TOTAL (€) 8405,33 Recopilados todos los datos necesarios para elaborar nuestro informe, procedemos con él. Se ha tenido en cuenta el coste de mantenimiento que requiere la instalación, este mantenimiento solo corresponde a los aparatos, ya que el mantenimiento de falso techo, conductos, rejillas, y difusores se han considerado despreciables. Sistema de climatización Ahorro Energía Precio Energía Coste Intervención Mantenimiento 2240,78 kWh/año 0,223 €/kWh 8405,33 € 83,28 €/año Ahorro (€/año) = Ahorro Energía x Precio Energía = 2240,78 kWh/año x 0,223 €/kWh = 499,69 €/año Ahorro (€/año) – Mantenimiento (€/año) = 499,69 €/año – 83,28 €/año = 416,41 €/año Amortización (años) = Coste Intervención / Ahorro (€/año) = 8405,33 € / 416,41 €/año = 20,18 años Amortización Vida útil En esta instalación vemos que tan solo conseguimos una simple recuperación de la inversión , ya que el periodo de amortización está igualado con el de la vida útil de la instalación. Como ya adelantamos se trata de una instalación de la que no se espera obtener un “beneficio” frente a la instalación anterior, sino que el objetivo principal es la mejora del confort térmico del edificio. Las instalaciones de climatización son en sí mismas, unas instalaciones de consumo, por tanto se consi dera como óptimo la simple recuperación de la inversión. ≈ 20 años ≈ 20 años Ahorro (€/año) 416,41 €/año Tabla 85. Estudio económico del sistema de climatización. Proyecto Fin de Grado Página 130 La instalación del sistema de climatización está más que justificada, ya que aunque las estimación de vida útil queda pareja con la amortización, debemos tener en cuenta los beneficio en el día a día que hemos logrado, beneficios como el confort térmico y la comodidad de uso, siendo este sistema mucho más práctico y eficiente. La vida útil de esta instalación, se considera de 20 años, aunque algunos de sus componentes pueden durar hasta 50 años sin problemas, como son el falso techo, o los conductos, lo que quiere decir que tras agotar la vida útil de los aparatos, al sustituirlos y existir ya la base de la instalación, ese nuevo aparato será amortizable, ya que no necesitamos invertir de nuevo en el resto de elementos. Grafico 7. Recuperación de la inversión en base al ahorro anual de la intervención en el sistema de climatización. Como apuntamos con anterioridad, también debemos tener en cuenta que el precio de la energía eléctrica puede estar sujeta a subidas de precio, ya que sus formas de obtención en ocasiones son los recursos fósiles, o bien existe, como es el caso de España, un déficit de tarifa, que se traducen en expectativas de subidas futuras, frente a la inversión fija que realizamos en esta intervención. Proyecto Fin de Grado Página 131 · Instalación solar de energía fotovoltaica. Se trata de un sistema que si conseguimos implantar con éxito, puede revertir muchos beneficios, ya que lo que se consigue con ello, es la reducción a “0” de la factura del suministro eléctrico, estando todo este abastecido por nuestro sistema. Para el estudio de la instalación de energía solar fotovoltaica, procederemos como en el resto de instalaciones. En primer lugar, determinaremos cual es nuestro ahorro de energía, le seguirá el coste de la instalación y por último el dato sobre el precio de la energía que estamos ahorrando, para posteriormente analizar su viabilidad y amortización. El consumo de energía actual de la vivienda se obtendrá de la fuente más fiable a la que podemos acogernos, que serán las facturas del último año de la vivienda. Este consumo es de 8030 kWh anuales, cifra que se verá disminuida por la implantación de mejoras de la envolvente, y la de climatización. Pero para el estudio nos apoyaremos en el dato del consumo anterior a las reformas, ya que sería lo que realmente se está dejando de gastar. El ahorro conseguido por esta instalación es de 8030 kWh de energía eléctrica. El sistema cubre por completo la demanda de suministro eléctrico, para el mes más desfavorable, esto significa que en los meses de mayor irradiación, obtendremos una sobre producción, que podríamos aprovechar para vender a la compañía eléctrica, aunque como veremos más adelante esto no resultará rentable. Pasamos entonces a determinar cuál es el precio de este consumo. Se tendrá en cuenta el dato deducido anteriormente del precio final de la electricidad, que será de 0,223 kWh. Haciendo un recordatorio de lo ya expuesto con anterioridad, debemos tener presente que la energía eléctrica está sufriendo un proceso de encarecimiento, y esto se debe al déficit de tarifa que existe en nuestro país, esto quiere decir, que la energía anteriormente se suministro más barata de lo que costaba producirla, y ahora por tanto, se ha aumentado ese coste de la tarifa de forma compensatoria, para que las compañías eléctricas subsanen esta situación. Proyecto Fin de Grado Página 132 Pero no solo el déficit de tarifa afecta al precio de la luz, también encontramos otros factores. Las empresas suministradoras están adoptando un cambio en la forma de obtención de la energía, impulsado por la UE con el paquete de Energía y Clima 20-20-20, que no es otra cosa que en el año 2020 el 20% de la energía consumida sea limpia, puesto que la mayor parte de la que se obtiene actualmente lo hace a través de la utilización de recursos fósiles. Este cambio en la forma de obtención, requiere una renovación de infraestructuras importante, que ligado a que por el momento la producción de energía se realiza a través de recursos fósiles, que tienden a encarecerse por ser una fuente de energía agotable, pueden hacer que en los próximos años la factura de la energía eléctrica suba con fuerza, como ya lo hizo en el periodo de 2005 hasta la actualidad. La previsión sobre el precio de la factura eléctrica por tanto es al alza por los diversos motivos que hemos analizado, y según estos podríamos ver como se alargan estas subidas más allá del 2020. Analizado el coste del suministro eléctrico, pasamos a ver el presupuesto de la instalación solar fotovoltaica aislada. Presupuesto de ejecución material después de impuestos. Sistema de energía solar fotovoltaica Precio partida Módulo fotovoltaico para cubierta ligeramente inclinada 6093,24 Regulador de carga 1216,14 Baterías estacionarias de plomo -acido de 2V Tzs-12 ecosafe 16604,56 Inversor fotovoltaico. 3079,49 Total P.E.M 26993,43 I.V.A 21% 5668,62 TOTAL (€) 32662,05 Observamos en el presupuesto como el coste de las baterías representa el 50% del coste de la instalación. Como determinamos en la memoria, estas nos proporcionan el suministro energético en la consecución de días en los que la irradiación es insuficiente, por tanto, al ser una instalación aislada, se tornan de vital importancia, tanto en el coste que suponen como en la función que desempeñan. Proyecto Fin de Grado Página 133 Continuamos el estudio, con la tabla de análisis económico, en el que veremos si resulta viable una instalación de este tipo para viviendas de uso habitual. Sistema fotovoltaico Ahorro Energía Precio Energía Coste Intervención Mantenimiento 8030 kWh/año 0,223 €/kWh 32662,05 € 174,71 €/año Ahorro (€/año) = Ahorro Energía x Precio Energía = 8030 kWh/año x 0,223 €/kWh = 1790,69 €/año Ahorro (€/año) – Mantenimiento (€/año) = 1790,69 €/año – 174,71 €/año = 1615,98 €/año Amortización (años) = Coste Intervención / Ahorro (€/año) = 32662,05 € / 1615,98 €/año = 20,21 años Amortización Vida útil La implantación de este sistema es viable, aunque de ella se esperaba un ahorro mucho mayor, pero debido al alto coste de la instalación, aunque el ahorro es importante, no llega a producirse una gran amortización, restando solo 5 años de vida útil tras su amortización. A pesar de todo, es un buen resultado, teniendo en cuenta que la factura de la energía eléctrica cada vez es mayor. ≈ 20 años ≈ 25 años Ahorro (€/año) 1615,98 €/año Tabla 86. Estudio económico del sistema de energía solar fotovoltaica aislada. La instalación resulta viable, el ahorro conseguido nos permite llegar a un periodo de amortización bueno. El sistema podría haberse implantado con un esquema totalmente diferente, pero el marco legislativo actual hace que la alternativa sea el autoconsumo aislado, y no el sistema conectado a red que venía instaurándose para los usos domésticos. La implantación de un sistema de energía solar fotovoltaica aislado viene provocado por el denominado “peaje de generación”, consistente en la facturación de un importe en concepto de cesión de energía a la red, y es que a diferencia de cómo se hacía antes, el productor de energía fotovoltaica tiene que pagar por cada kWh de excedente cedido a red, lo que hace que el sistema sea difícilmente amortizable, ya que el ahorro que supone la energía solar, se ve anulado por dicho peaje. También deben pagar, aquellos que no cedan energía a la red, es decir, simplemente consumen de la Red Pública cuando su sistema no puede atender la demanda. El decreto establece que, deben abonar un pago por el servicio que supone, el tener una instalación disponible para el suministro en cualquier momento, es el denominado “peaje de respaldo”. Proyecto Fin de Grado Página 134 Gráfico 8. Recuperación de la inversión en base al ahorro anual de la instalación solar fotovoltaica aislada. Otra de las disposiciones fundamentales del decreto, es la imposibilidad de obtener energía de cogeneración, de dos fuentes distintas, es decir, no se puede obtener energía a través de dos métodos distintos, como son solar térmica, fotovoltaica, biomasa, geotérmica, etc. Por ello, se hace más necesaria aún la instalación aislada fotovoltaica, ya que para nuestra vivienda ya computaría la energía solar térmica para la generación de agua caliente sanitaria. Con este Real Decreto 1699/2011, lo que se consigue finalmente es que el usuario que se decida por la implantación de un sistema de estas características, verá como el ahorro que podría lograr con su instalación se vea recortado en un 40% aproximadamente, y la amortización se dispare a casi el doble. Como consecuencia de este Real Decreto, se implanta la instalación de manera aislada. Este tipo de instalación puede resultar óptima en lugares donde llevar el suministro eléctrico puede resultar muy costoso, pero al no encontrarnos en esta situación, la amortización no es óptima, aunque si resulta ser viable, consiguiéndose un ahorro considerable. Proyecto Fin de Grado Página 135 Una alternativa sería la implantación de un subsistema de alimentación, no dependiente de la irradiación solar, que diera suministro a la vivienda en caso de no ser atendida por la instalación fotovoltaica, permitiéndonos prescindir de parte de la acumulación en baterías de la energía, ya que este es el factor determinante, por su elevado precio y su relativamente corta vida útil. Debemos tener en cuenta que siendo el presupuesto de 32662,05 €, las baterías suponen un 50% del coste total, con lo que la reducción del número de estas incrementaría de forma notable la capacidad de amortización del sistema, pero esto ya sería objeto de otro estudio. Esta decisión política hará que surjan nuevas variantes de ahorro, para adaptarse al nuevo marco legislativo. Proyecto Fin de Grado Página 136 12. SONDEO DE VIVIENDAS UNIFAMILIARES EN MAIRENA DEL ALJARAFE Uno de los objetivos de este proyecto es hacer compatibles las intervenciones en otras viviendas, y para ello se han diseñado paso por paso las intervenciones teniendo en cuenta las pequeñas variables que podemos encontrarnos en una misma tipología de vivienda, en este caso unifamiliar, de manera que esas intervenciones con una toma de datos básica nos pueda servir para comprobar si una vivienda es susceptible de aplicar o no dichas medidas. Para ellos se ha realizado un sondeo de la localidad de Mairena del Aljarafe, que nos dará una noción de en cuantas viviendas se podría actuar, con todas las intervenciones o con algunas de ellas, incluso sin salir de la misma localidad. El aljarafe en general es una zona que se desarrollo mucho con motivo de las Expo 92’, y debido al escaso valor del suelo en ese momento, este crecimiento se produjo de manera horizontal en su amplia mayoría, lo que nos deja hoy un amplio número de viviendas unifamiliares potencialmente susceptibles de la aplicación de medidas ahorradores de energía, como las que se han implantado en la vivienda centro del estudio. Debido a ello, y para comprobar cuál sería la demanda potencial de implantación de estas medidas, se ha realizado un sondeo, donde se recogen las características de estas viviendas ya mencionadas. Características como el año de construcción o la superficie útil construida nos darán orientación tanto del tipo de construcción, elementos constructivos, materiales que utiliza y edad, como de la demanda de suministros, tanto de ACS como de electricidad. Dada las características de la intervención, ya que necesitan de la irradiación solar para su funcionamiento, se han tenido en cuenta la orientación de las cubiertas, el tipo y adicionalmente un trabajo de campo, en el que se han comprobado “in situ”, las condiciones para la captación de las viviendas, analizando de manera superficial el grado de adecuación de la cubierta para la implantación de estas instalaciones. Se aportara además un plano de la localidad con la localización de cada una de las viviendas de forma que podemos ver como se reparten y en qué proporción las encontramos en el municipio, además en cada ficha se aporta referencia catastral donde poder contrastar los datos de año de edificación y superficie útil construida. Proyecto Fin de Grado Página 137 Vivienda A Referencia Catastral 2080108QB6328S0001BO Orientación Suroeste / Noreste Tipo de cubierta Inclinada Año de construcción 1986 Superficie 134 m2 Observaciones Urbanizacion con gran numero de viviendas con una buena orientacion pero escasa superficie para elementos de captacion. Vivienda B Referencia Catastral 2682301QB6328S0001FO Orientación Este / Oeste Tipo de cubierta Inclinada Año de construcción 1986 Superficie 112 m2 Observaciones Urbanizacion con una mala orientacion y escasa superficie para captacion. Vivienda C Referencia Catastral 2882013QB6328S0001ZO Orientación Este / Oeste Tipo de cubierta Inclinada Año de construcción 1985 Superficie 237 m2 Observaciones Urbanizacion con mala orientacion, aunque cuenta con superficie suficiente para elementos de captacion. Proyecto Fin de Grado Página 144 Vivienda U Referencia Catastral 1880909QB6318S0001WT Orientación Sin orientacion dominante Tipo de cubierta Inclinada Año de construcción 1989 Superficie 145 m2 Observaciones Urbanzacion con diferentes orientacion, cuenta con numero importante de viviendas con orientacion buena y superficie de captacion suficiente. Vivienda V Referencia Catastral 1885018QB6318N0001XB Orientación Sin orientacion dominante Tipo de cubierta Inclinada Año de construcción 1989 Superficie 147 m2 Observaciones Urbanzacion con diferentes orientacion, escaso numero de viviendas con orientacion bue na y superficie de captacion reducida. Vivienda W Referencia Catastral 1986013QB6318N0001BB Orientación Sureste / Noreste Tipo de cubierta Inclinada Año de construcción 1990 Superficie 184 m2 Observaciones Viviendas con buena orientacion en toda la urbanizacion, y cuenta con superficie de captacion suficiente. Proyecto Fin de Grado Página 145 Vivienda X Referencia Catastral 1886805QB6318N0001GB Orientación Sureste / Noreste Tipo de cubierta Inclinada Año de construcción 1990 Superficie 180 m2 Observaciones Viviendas con buena orientacion en toda la urbanizacion, y cuenta con superficie de captacion suficiente. Vivienda Y Referencia Catastral 1587511QB6318N0001DB Orientación Sin orientacion dominante Tipo de cubierta Inclinada Año de construcción 1999 Superficie 174 m2 Observaciones Urbanzacion con diferentes orientacion, escaso numero de viviendas con orientacion buena y superficie de captacion reducida. Vivienda Z Referencia Catastral 1789320QB6318N0001UB Orientación Sur / Norte Tip o de cubierta Inclinada / Plana Año de construcción 2003 Superficie 258 m2 Observaciones Viviendas con buena muy orientacion, y amplia superficie para captacion tanto en cubierta plana como inclinada. Proyecto Fin de Grado Página 146 Vivienda A1 Referencia Catastral 1787706QB6318N0001PB Orientación Sureste / Noreste Tipo de cubierta Inclinada / Plana Año de construcción 1993 Superficie 200 m2 Observaciones Viviendas con buena orientacion, y amplia superficie para captacion tanto en cubierta plana como inclinada. Vivienda B1 Referencia Catastral 0479929QB6307N0001LX Orientación Sur / Norte Tipo de cubierta Inclinada Año de construcción 1998 Superficie 126 m2 Observaciones Viviendas con buena muy orientacion, pero escasa superficie para captacion en cubierta. Vivienda C1 Referencia Catastral 0479026QB6307N0001WX Orientación Sur / Norte Tipo de cubierta Inclinada Año de construcción 2002 Superficie 184 m2 Observaciones Viviendas con buena muy orientacion, con suficiente superficie para captacion en cubierta. Proyecto Fin de Grado Página 147 Vivienda D1 Referencia Catastral 0479012QB6307N0001KX Orientación Sur / Norte Tipo de cubierta Inclinada Año de construcción 1995 Superficie 105 m2 Observaciones Viviendas con buena muy orientacion, con suficiente superficie para captacion en cubierta. Vivienda E1 Referencia Catastral 0280927QB6308S0001UQ Orientación Sur / Norte Tipo de cubierta Inclinada Año de construcción 2000 Superficie 120 m2 Observaciones Viviendas con buena muy orientacion, con suficiente superficie para captacion en cubierta. Vivienda F1 Referencia Catastral 0580401QB6308S0001DQ Orientación Sur / Norte Tipo de cubierta Inclinada Año de construcción 2000 Superficie 305 m2 Observaciones Viviendas con buena muy orientacion, y amplia superficie para captacion en cubierta inclinada. Proyecto Fin de Grado Página 148 Vivienda G1 Referencia Catastral 0179925QB6307N0001UX Orientación Sureste / Noreste Tipo de cubierta Inclinada Año de construcción 2003 Superficie 212 m2 Observaciones Viviendas con buena orientacion, y amplia superficie para captacion en cubierta, con ademas una inclinacion de cubierta muy buena. Vivienda H1 Referencia Catastral 0179747QB6307N0001TX Orientación Suroeste / Noroeste Tipo de cubierta Inclinada Año de construcción 2002 Superficie 151 m2 Observaciones Viviendas con buena orientacion, y amplia superficie para captacion en cubierta inclinada. Vivienda I1 Referencia Catastral 0078710QB6307N0001OX Orientación Sur / Norte Tipo de cubierta Inclinada / Plana Año de construcción 1999 Superficie 151 m2 Observaciones Viviendas con buena muy orientacion, y suficente superficie para captacion tanto en cubierta plana como inclinada. Proyecto Fin de Grado Página 149 Vivienda J1 Referencia Catastral 0278024QB6307N0001KX Orientación Sur / Norte Tipo de cubierta Inclinada Año de construcción 1989 Superficie 173 m2 Observaciones Viviendas con buena orientacion, y suficiente superficie para captacion en cubierta inclinada. Vivienda K1 Referencia Catastral 0076511QB6307N0001MX Orientación Sureste / Noreste Tipo de cubierta Inclinada Año de construcción 2001 Superficie 147 m2 Observaciones Viviendas con buena orientacion, y suficiente superficie para captacion en cubierta inclinada. Vivienda L1 Referencia Catastral 9878611QB5397N0001ZM Orientación Sur / Norte Tipo de cubierta Inclinada Año de construcción 2003 Superficie 166 m2 Observaciones Viviendas con buena muy orientacion, y amplia superficie para captacion en cubierta, con pendiente de inclinacion mu y buena. Proyecto Fin de Grado Página 150 Vivienda M1 Referencia Catastral 0874519QB6307S0001ZU Orientación Suroeste / Noroeste Tipo de cubierta Inclinada Año de construcción 1997 Superficie 134 m2 Observaciones Viviendas con mala orientacion, aunque suficiente superficie para captacion en cubierta inclinada. Vivienda N1 Referencia Catastral 0575041QB6307N0001OX Orientación Este / Oeste Tipo de cubierta Inclinada Año de construcción 2000 Superficie 129 m2 Observaciones Viviendas con mala orientacion, aunque suficiente superficie para captacion en cubierta inclinada. Vivienda Ñ1 Referencia Catastral 0575532QB6307N0014IO Orientación Suroeste / Noroeste Tipo de cubierta Inclinada Año de construcción 2007 Superficie 230 m2 Observaciones Viviendas con mala orientacion, aunque suficiente superficie para captacion en cubierta inclinada. Proyecto Fin de Grado Página 151 13. CONCLUSIONES Al término del proyecto es el momento de resumir y concluir sobre las decisiones que se han tomado a lo largo de este. En un cómputo general, podemos decir que se han cumplido las expectativas de ahorro, aunque varios factores han condicionado que este no sea mayor, lo cuales analizaremos. Por otro lado, la mejora energética que ha experimentado la vivienda, ha sido muy buena, con resultados que suponen una disminución de demandas, consumos y emisiones de hasta un 90% de estas últimas. Con respecto a la instalación solar fotovoltaica, el factor fundamental que lastra la optimización del ahorro, es el hecho de que la ley que regula estas instalaciones, penaliza su uso en las condiciones que establece, teniendo que optar por el sistema aislado. Este sistema supone un coste mucho mayor, debido a que en su esquema necesita una acumulación de energía, con lo que al precio que hoy en día se comercializan los acumuladores, hace que la instalación difícilmente sea optima para conseguir un gran ahorro económico, cuando este ahorro es la factura eléctrica, algo que cambiaría drásticamente sin las limitaciones que marca la actual ley. Sin esta limitación se podría optar por un sistema con acumulación para la noche, y en periodo invernal con días consecutivos sin irradiación suficiente, consumir electricidad de la Red Pública. Con este esquema el ahorro podría ser muy importante, ya que como apuntábamos, es la acumulación de nuestra energía generada, la que hace que el sistema se encarezca. La reducción del coste de la instalación sería de un 25%, lo que supondría en nuestro caso un total de aproximadamente 8000€, que harían que el periodo de amortización pasara de 20 años a 13 años aproximadamente, además la vida útil de la instalación se vería mejorada, puesto que las baterías eran los elementos con menor durabilidad. Con respecto a las intervenciones en la envolvente conseguimos unos buenos resultados de transmitancias, y una amortización moderada, por tanto se han implantado con éxito, se opta por la implantación de la mejora en las zonas que así lo requerían por normativa ya que de aplicarse en todo el cerramiento supondría un coste más elevado que no cubriría las expectativas de amortización. Proyecto Fin de Grado Página 152 Si hablamos de la climatización, debemos tener en cuenta que este tipo de instalación, no es en sí misma una instalación de ahorro, y podríamos catalogarla como de consumo. Este sistema al ser de consumo, no reporta unos datos de amortización buenos, ya que aunque con él se consigue un ahorro importante, no es suficiente para su amortización o está el límite de coste/ahorro, pero no podemos hablar de inviabilidad. La instalación aporta un gran confort térmico a la vivienda, consiguiendo además ahorrar energía aun llevando ese confort a todo el edifico, mientras que con el sistema antiguo todo se limitaba a un par de estancia, por tanto podemos hablar de una instalación viable, ya que los beneficios que se obtienen aún no siendo económicos, son muchos. La instalación generadora de agua caliente sanitaria, nos arroja los mejores resultados de amortización, y por tanto su viabilidad está asegurada. El sistema se ha optimizado de forma que aporta unos ahorros por encima de la inversión, siendo además una instalación de bajo coste de mantenimiento. En base a los resultados obtenidos en el estudio de todos los elementos, podemos sacar conclusiones respecto a que instalar, como hacerlo, y donde, de forma que nos sirva de referencia a la hora de afrontar este tipo de intervenciones. Se han establecidos unos pasos que nos proporcionan una base, que podemos utilizar para acometer estas intervenciones en otras viviendas de similares características. Para terminar, la adición del sondeo de viviendas potenciales de aplicar estas medias de ahorro, nos proporciona una visión más general de cuales serían las viviendas en las que estas medidas podrían implantarse, y como se comprueba, debido a las características de la zona son muchas las que podrían ser objeto de estudio, de tal forma podríamos seguir los pasos y comprobar más en profundidad, una vez hecho este sondeo, en qué grado son viables estas intervenciones. Proyecto Fin de Grado Página 153 14. BIBLIOGRAFIA Y REFERENCIA. - Alonso Lorenzo, José A. Boletín Solar Fotovoltaica Autónoma (Documento en línea. PDF). Sunfields Europa. Santiago de Compostela Disponible en http://ingemecanica.com/ingenieria/proyectos/proyecto106.pdf - Alonso Abella, Miguel. Dimensionado de sistema Fotovoltaicos. (Documento en línea. PDF). CIEMAT, Departamento de energías renovables. Madrid. Disponibles en: http://api.eoi.es/api_v1_dev.php/fedora/asset/eoi:45340/componente45338.pdf. - Alonso Abella, Miguel. Sistemas Fotovoltaicos. (Documento en línea. PDF). CIEMAT, Departamento de energías renovables. Madrid. Disponibles en: http://api.eoi.es/api_v1_dev.php/fedora/asset/eoi:45337/componente45335.pdf. - Anónimo. ``El regulador critica la decisión de congelar el precio de la bombona´´. Periódico El País. (Documento en línea). 27 de Marzo de 2013. Disponible en: http://economia.elpais.com/economia/2014/03/27/actualidad/1395936830_368361.html - Balance Térmico. U.B.A. - Facultad de Ingeniería - Tecnología del frío 67.32. (Documento en línea. PDF). Disponible en: http://materias.fi.uba.ar/6732/pdf/67[1].32_01- Balance%20termico%20Aire%20Acondicionado.pdf - BOE (2007). Real Decreto 1027/2007, de 20 de julio, por el que se aprueba el Reglamento de Instalaciones Térmicas en los Edificios. BOE 207 (miércoles 29 de agosto de 2007). 15820. Pág. 35931-35984.PDF - BOE (2011). Real Decreto 1699/2011, de 18 de noviembre, por el que se regula la conexión a red de instalaciones de producción de energía eléctrica de pequeña potencia. BOE 295. (jueves 8 de diciembre 2011). 19242. Pág. 130033- 130064. PDF - BOE (2013). Real Decreto 238/2013, de 5 de abril, por el que se modifican determinados artículos e instrucciones técnicas del Reglamento de Instalaciones Térmicas en los Edificios, aprobado por Real Decreto 1027/2007, de 20 de julio. BOE 89 (Sábado 13 de abril de 2013). 3095. Pág. 27563-27593. PDF. - Catálogo. Datos Técnicos de Sistema de Climatización DAIKIN. Unidades exteriores • R410A • MXU-GV1B. (Documento en línea. PDF). Editor responsable: Daikin Europe N.V., Zandvoordestraat 300, B- 8400 Oostende. Bélgica. EEDES10-100. Disponible http://www.acae.es/isapi/prestowebisapi.dll?FunctionGo&id=3745734795&cod=ACAE/EM /EM5/DAIKIN/E23DAI/E23ERHDAI/E23ERHDAI1/E23ERHDAI11&path=acae2.cfg. - Catálogo. Datos Técnicos de Sistema de Climatización DAIKIN. Unidad interior • Unidad de pared • FTX-JV/GV, Split - Sky Air. (Documento en línea. PDF). Editor responsable: Daikin Europe N.V., Zandvoordestraat 300, B- 8400 Oostende. Bélgica. EDES11-100. PDF. Disponible online. - Catálogo general solar 2009 Vaillant para agua caliente sanitaria. (Documento en línea. PDF) Edición Enero 2009. FT/Solar 09/008/0109. Disponible en: http://www.vaillant.es/Web/catalogo%2Fcatalogo%2FEnergiaSolarVaillant%2FEnergia- Solar%2FENERGIASOLARPARTPROF