Estudio de Medidas de Ahorro Energético en Rehabilitación Energética de Edificios Terciarios

Equation Chapter 1 Section 1 Proyecto Fin de Grado Ingeniería de las Tecnologías Industriales Estudio de Medidas de Ahorro Energético en Rehabilitación Energética de Edificios Terciarios Autor: Yaiza María Delgado Gamallo Tutor: Servando Álvarez Domínguez Dep. Ingeniería Energética Escuela Técnica Superior de Ingeniería Universidad de Sevilla Sevilla, 2015 3 Proyecto Fin de Grado Ingeniería de las Tecnologías Industriales Estudio de Medidas de Ahorro Energético en Rehabilitación Energética de Edificios Terciarios Autora: Yaiza María Delgado Gamallo Tutor: Servando Álvarez Domínguez Catedrático Co-tutor: José Sánchez Ramos Investigador Dep. Ingeniería Energética Escuela Técnica Superior de Ingeniería Universidad de Sevilla Sevilla, 2015 5 Proyecto Fin de Carrera: Estudio de Medidas de Ahorro Energético en Rehabilitación Energética de Edificios Terciarios Autor: Yaiza María Delgado Gamallo Tutor: Servando Álvarez Domínguez El tribunal nombrado para juzgar el Proyecto arriba indicado, compuesto por los siguientes miembros: Presidente: Vocales: Secretario: Acuerdan otorgarle la calificación de: Sevilla, 2015 El Secretario del Tribunal 7 A mis padres. 9 Agradecimientos En primer lugar, quiero expresar mi agradecimiento a mi tutor Don Servando Álvarez Domínguez por haberme brindado la oportunidad de realizar este Trabajo Fin de Grado que me ha abierto la mente hacia nuevos horizontes y nuevas perspectivas de enfocar mi futuro profesional, que empieza ahora, en las que no había reparado. Por otro lado, y no menos importante, a mi co-tutor Don José Sánchez Ramos, por su incondicional disposición en todo momento y por haberme ayudado a sacar este proyecto adelante. A mis amigos. A S. Párraga y E. Martí, por transmitirme su fuerza, aun desde lejos. Y en especial mención a mi compañero y amigo J. M. del Pino, quien me ha ayudado y animado en infinidad de ocasiones y el que me ha hecho ver que cuando el camino se hace duro: si quieres, puedes. He querido dejar para el final, a los más importantes, a mis Padres. Ellos, mis mejores críticos y a la vez mis mayores defensores. Ellos, que son mi ejemplo a seguir. Ellos, que me alientan día a día a superarme a mí misma, tanto en lo profesional como en lo personal, haciéndome ver que los únicos límites que existen son los que nos ponemos a nosotros mismos. Yaiza María Delgado Gamallo Sevilla, 2015 4.1 INTRODUCCIÓN ......................................................................................................................................... 54 SISTEMAS: .......................................................................................................................................... 54 4.1.1 DEMANDA ENERGÉTICA ................................................................................................................... 55 4.1.2 4.1.2.1 Refrigeración .............................................................................................................................. 56 4.1.2.2 Calefacción ................................................................................................................................. 56 4.1.2.3 Agua Caliente Sanitaria ............................................................................................................. 56 4.1.2.4 Iluminación ................................................................................................................................ 56 4.2 MEDIDAS DE MEJORA DE AHORRO ENERGÉTICO .................................................................................. 57 MEDIDAS DE AHORRO ENERGÉTICO EN SECUNDARIOS ................................................................ 57 4.2.1 4.2.1.1 ENFRIAMIENTO GRATUITO POR AIRE EXTERIOR (FREE-COOLING) ....................................... 57 4.2.1.2 RECUPERACIÓN DE CALOR DEL AIRE DE EXTRACCIÓN EN EL AIRE EXTERIOR ...................... 62 4.2.1.3 ENFRIAMIENTO EVAPORATIVO EN AIRE DE VENTILACIÓN.................................................... 67 MEDIDAS DE AHORRO ENERGÉTICO EN DEMANDA ...................................................................... 72 4.2.2 4.2.2.1 INSTALACIÓN O MODIFICACIÓN DE PROTECCIONES SOLARES ............................................. 72 4.2.2.2 EMPLEO DE LA PRODUCCIÓN TÉRMICA SOLAR ...................................................................... 76 4.2.2.3 CONTROL EN LA DEMANDA DE AIRE EXTERIOR ..................................................................... 81 4.2.2.4 CONTROL DE LA DEMANDA DE VENTILACIÓN EN FUNCIÓN DE LA OCUPACIÓN ................ 83 4.2.2.5 MODIFICACIÓN DEL CAUDAL DE INFILTRACIÓN ..................................................................... 87 4.2.2.6 MEJORA DE LA HERMETICIDAD DE LA TOMA DE AIRE EXTERIOR ......................................... 91 4.2.2.7 MEJORA DEL FACTOR TRANSPORTE DE AGUA POR DESCENSO DE PÉRDIDAS DE CARGA .. 92 4.2.2.8 MEJORA DEL FACTOR TRANSPORTE DE AIRE POR DESCENSO DE PÉRDIDAS DE CARGA .... 94 4.2.2.9 EMPLEO DE BOMBA DE CALOR EN GENERACIÓN .................................................................. 97 4.2.2.10 RECUPERACIÓN DEL CALOR DEL AIRE DE EXTRACCIÓN MEDIANTE BOMBA DE CALOR ... 102 4.2.2.11 MEJORA DEL TRANSPORTE POR CAMBIO A BOMBAS HIDRÁULICAS MÁS EFICIENTES .... 106 4.2.2.12 CAMBIO DE CAUDAL CONSTANTE A CAUDAL VARIABLE ..................................................... 109 4.2.2.13 TRANSFORMACIÓN DE SISTEMAS DE CAUDAL CONSTANTE A CAUDAL VARIABLE ........... 112 4.2.2.14 SUSTITUCIÓN DE CALDERA POR OTRA DE MEJOR RENDIMIENTO...................................... 114 4.2.2.15 MEJORA POR PARADA DE BOMBA DE RECIRCULACIÓN ...................................................... 121 5 ESTUDIO DE RESULTADOS ................................................................................................................. 123 5.1 INTRODUCCIÓN ....................................................................................................................................... 123 CRITERIOS A CONSIDERAR PARA LA ELECCIÓN DE LAS MEDIDAS DE AHORRO ENERGÉTICO .. 123 5.1.1 RECAPITULACIÓN DE MEDIDAS DE AHORRO ENERGÉTICO ......................................................... 124 5.1.2 ZONAS CLIMÁTICAS ESPAÑOLAS ................................................................................................... 127 5.1.3 5.2 METODOLOGÍA DE LA SIMULACIÓN ...................................................................................................... 128 EDIFICIOS EN ESTUDIO .................................................................................................................... 128 5.2.1 5.2.1.1 Edificio de uso deportivo ....................................................................................................... 128 5.2.1.2 Edificio de uso administrativo ............................................................................................... 129 5.2.1.3 Edificio de uso comercial ....................................................................................................... 129 5.2.1.4 Edificio de uso cultural ........................................................................................................... 129 SIMULACIÓN DE DATOS .................................................................................................................. 129 5.2.2 5.3 RESULTADOS ............................................................................................................................................ 131 USO DE UN EDIFICIO PROMEDIO ................................................................................................... 131 5.3.1 COMPARACIÓN DEL HORARIO CON EL NIVEL DE FUENTES INTERNAS ...................................... 134 5.3.2 FACTORES DE CORRECCIÓN ........................................................................................................... 134 5.3.3 AHORROS EN REFRIGERACIÓN Y CALEFACCIÓN ........................................................................... 138 5.3.4 6 CONCLUSIONES Y LÍNEAS FUTURAS ................................................................................................... 143 7 Bibliografía ......................................................................................................................................... 145 8 ANEXOS ............................................................................................................................................. 147 8.1 ANEXO A – ZONA CLIMÁTICA A3 ............................................................................................................ 147 RELACIONES DE DEMANDA BASE EN CALEFACCIÓN .................................................................... 147 8.1.1 8.2 ANEXO B – ZONA CLIMÁTICA A4 ............................................................................................................ 158 8.3 ANEXO C – ZONA CLIMÁTICA B3 ............................................................................................................ 169 17 8.4 ANEXO D – ZONA CLIMÁTICA B4 ............................................................................................................ 180 8.5 ANEXO E – ZONA CLIMÁTICA C1 ............................................................................................................. 191 8.6 ANEXO F – ZONA CLIMÁTICA C2 ............................................................................................................. 202 8.7 ANEXO G – ZONA CLIMÁTICA C3 ............................................................................................................ 213 8.8 ANEXO H – ZONA CLIMÁTICA C4 ............................................................................................................ 224 8.9 ANEXO I – ZONA CLIMÁTICA D1 ............................................................................................................. 235 8.10 ANEXO J – ZONA CLIMÁTICA D2 ............................................................................................................. 246 8.11 ANEXO K– ZONA CLIMÁTICA D3 ............................................................................................................. 257 8.12 ANEXO L– ZONA CLIMÁTICA E1 .............................................................................................................. 268 8.13 ANEXO M– FACTORES DE CORRECCIÓN UNIVERSALES ........................................................................ 279 8.14 ANEXO N– RELACIONES DE DEMANDA ................................................................................................. 281 ÍNDICE DE TABLAS Tabla 1. Calificación de eficiencia energética de edificios destinados a viviendas. 35 Tabla 2. Calificación de eficiencia energética de edificios destinados a otros usos. 36 Tabla 3. Eficiencia de la recuperación 63 Tabla 4. Factor de sombra a considerar en función de la protección solar. 73 Tabla 4. Límite de aplicación (según m2 construidos) de la energía solar fotovoltaica. 77 Tabla 6. Niveles de contaminantes en el aire exterior [10]. 84 Tabla 7. Niveles de CO2 según la calidad del aire interior exigida [10]. 84 Tabla 8. Tasa de ventilación por persona en función de la calidad de aire interior [10] . 85 Tabla 9. Transmitancia térmica máxima y permeabilidad al aire de los elementos de la envolvente. 88 Tabla 10. Categorías de los sistemas de conductos [10] 95 Tabla 11. Factores de ponderación para sistemas de calefacción y/o ACS con bombas de calor. 98 Tabla 12. Factores de corrección en función de las temperaturas de condensación. 98 Tabla 13. Rendimientos nominales, factores de ponderación y rendimientos medios estacionales. 115 Tabla 13. Recopilación de medidas de ahorro energético 124 Tabla 15. Medidas de ahorro energético a estudiar en calefacción. 125 Tabla 16. Medidas de ahorro energético a estudiar en refrigeración. 126 Tabla 17. Zonas climáticas de la Península Ibérica. 128 Tabla 18. Relaciones de demanda base en modo calefacción. 131 Tabla 19. Rango de operación sobre las relaciones de demanda del edificio promedio I. 132 Tabla 20. Errores máximos aceptables sobre las relaciones de demanda del edificio promedio. 133 Tabla 21. Rango de operación sobre las relaciones de demanda del edificio promedio II. 133 Tabla 22. Errores máximos aceptables sobre las relaciones de demanda del edificio promedio II. 133 Tabla 23. Relaciones de demanda nominales de uso medio para clima B4. 134 Tabla 24. Factores de corrección según el uso del edificio para clima B4. 135 Tabla 25. Factores de corrección según el ACH del edificio para clima B4. 136 Tabla 26. Factores de corrección universales para corregir uso y ACH. 138 19 ÍNDICE DE FIGURAS Figura 1. Caso particular: Etiqueta de calificación energética. 35 Figura 2. Tendencia de las reducciones del 20% para 2020 (a fecha de 2014). 42 Figura 3. Procedimiento de verificación de un sistema de gestión energética. Fuente: ISO 50001. 43 Figura 4. Esquema base de un sistema de gestión energética. 44 Figura 5. Relación entre auditoría energética y el sistema de gestión de la eficiencia energética. 45 Figura 5. Fases de actuación de una auditoría energética. 46 Figura 7. Unidad de Tratamiento de Aire para enfriamiento gratuito con aire exterior 58 Figura 8. Esquema de control de enfriamiento gratuito con control por temperatura seca 59 Figura 4. Esquema de control de enfriamiento gratuito con control por entalpía 60 Figura 10. Recuperador de flujos cruzados 64 Figura 11. Recuperador de flujos cruzados con Free-cooling 64 Figura 12. Recuperador de flujos paralelos 64 Figura 13. Recuperador rotativo 65 Figura 14. Enfriadores evaporativos directos. 69 Figura 15. Enfriadores evaporativos indirectos: (a) De tubos, (b) De placas. 70 Figura 16. Esquema de funcionamiento de una protección solar fija. 72 Figura 17. Estación de energía eólica para edificios y viviendas. 78 Figura 18. Instalación fotovoltaica para edificios y viviendas. 79 Figura 19. Incidencia de las presiones de viento de acuerdo a la altura en la edificación. 87 Figura 20. Exposición al viento en la edificación. 87 Figura 21. Bomba de calor aire-aire estándar 103 Figura 22. Bomba de calor termodinámica (recuperación de calor del aire de extracción) 104 Figura 23. Configuración multifuncional. 104 Figura 26. Comparación de rendimientos y pérdidas de humos en calderas. 117 Figura 25. Rangos de rendimiento según el tipo de caldera. 119 Figura 26. Consumo de calefacción en función de la tipología de las calderas. 120 Figura 27. Zonas climáticas de España 127 Figura 28. Edificio deportivo 128 Figura 29. Bloque de oficinas 129 Figura 30. Edificio comercial 129 Figura 31. Edificio cultural 129 Figura 32. Diagrama de flujos de la simulación para la obtención de demandas ideales 130 21 Figura 33. Relaciones de demanda base en modo calefacción. 132 Figura 34. Rango de ahorro y señalización del valor promedio para clima B4. 139 Figura 35. Rango de ahorro y señalización del valor promedio para clima B4. 140 1 PRESENTACIÓN El objetivo principal que suscita el desarrollo de este Trabajo Fin de Grado es, por un lado, proporcionar información sobre la actualidad energética y de las actuaciones legislativas vigentes referentes al Sector Terciario de la edificación en lo que a gestión y ahorro energético se refiere. Por otro lado, proporcionar una interesante guía de medidas de ahorro energético a aplicar en edificios existentes, culminando con un estudio de varias de ellas tanto de manera individual como concatenada. Se proporcionará primero una visión global de la problemática energética existente a nivel global. Mediante el enfoque objetivo desde el punto de vista social, ambiental, económico y energético, se pretende hacer un repaso de la importancia que ha ido adquiriendo el uso proporcionado de la energía tanto a nivel administrativo como a nivel popular, siendo este último en menor medida. Los actuales esfuerzos, tanto de carácter europeo, como a nivel nacional y autonómico, han llegado a una única conclusión en sus debates y análisis relacionados con el uso de las energías primarias: Es ineludible asumir un compromiso responsable de gestión energética, racionalizando el uso de la energía a escala mundial, para poder seguir siendo competitivos por una parte, y por otra, para asegurar un desarrollo sostenible. El desarrollo del presente pretende contribuir a dicha tarea, ofreciendo en los sucesivos bloques:  Auditorías Energéticas: Aporta una visión básica de los Sistemas de Gestión Energéticos y sus relaciones con otros aspectos clave para la gestión energética, como es la realización de una buena Auditoría Energética. Aunque visto por encima, resulta esencial para el desarrollo completo de este trabajo, pues una buena auditoría energética no señala medidas de forma genérica, sino que las personaliza y evalúa la rentabilidad de cada propuesta y los parámetros que tienen más incidencia y sensibilidad en cada caso, determinando así el potencial de ahorro y los ingresos complementarios que derivarían de su implantación.  Medidas de ahorro energético: Se trata de una guía de medidas de mejora de la gestión y el ahorro energético en las que podrá basarse el auditor para evaluar los edificios, en concreto del Sector Terciario. De ahí que la selección de medidas se haya hecho pensando en las ventajas e inconvenientes de su aplicación en este ámbito, valorando las que más útiles y las que más aportan  Resultados: Además se lleva a cabo en este bloque un riguroso estudio de los ahorros, según relaciones de demanda, que podrían obtenerse de aplicar ciertas medidas en cuatro edificios propuestos. Llegaremos con ello a una solución promedio con diferentes factores de corrección según se asemeje el edificio a estudiar a unas características o a otras. 23 2 INTRODUCCIÓN El ahorro de energía y la mejora de la eficiencia energética son desafíos que han ido adquiriendo importancia en los últimos años, no solo en España, sino a nivel mundial. Si bien, desde la Primera Revolución Industrial que dio comienzo en Europa en la segunda mitad del siglo XVIII, donde la tecnología y sobretodo la energía se abrió camino, tuvieron que pasar aproximadamente 2 siglos para que se empezara a pensar en la importancia del ahorro de dicha energía. Aun así no fue precisamente un ahorro energético en sí mismo lo que incentivó esta idea, sino un ahorro económico. Fue con la crisis del petróleo de 1973, cuando se creó la Agencia Internacional de la Energía (AIE) por la Organización para la Cooperación y el Desarrollo Económico (OCDE). Ésta última fue fundada en 1961 agrupando a 34 países miembros cuya misión principal fue promover políticas que mejoraran en el bienestar económico, social y ambiental. Es para lograr una integración económica, incluyendo un mercado común y la unión aduanera, que en 1985 España entra a formar parte de la Comunidad Económica Europea (CEE), ya creada en 1957 gracias al Tratado de Roma. Más tarde, en 1993 se forma la Unión Europea a la que se adhiere la Comunidad Económica Europea (CEE), constituyéndose así la Comunidad Europea (CE). Esta Unión (UE), compuesta por 28 países en la actualidad, promueve una comunidad política de derecho erigida en régimen sui géneris de organización internacional, nacida para propiciar y acoger la integración y el gobierno en común de los estados y pueblos de Europa. Este marco político y jurídico de la Unión Europea se trasladó al ordenamiento legal español y ha tenido su desarrollo a través de los Planes de Acción de Eficiencia Energética (PAEE) y de las directivas sobre uso final de la energía, entre otras. Los últimos de los cuales son respectivamente el llamado Plan Nacional de Acción de Eficiencia Energética (PNAEE) que corresponde al periodo 2011-2020 y la Directiva 2012/27/UE. El principal objetivo de éstos es conseguir una reducción del 20% del consumo de energía primaria para el año 2020 con respecto a las previsiones de consumo energético para el mismo año realizadas en 2005. La eficiencia energética en España responde entonces a esta política comunitaria integrando energía, medio ambiente y mitigación del cambio climático, que se traduce en el establecimiento de un "programa de eficiencia energética" con directrices, metas, tácticas y estrategias, análisis periódicos, medidas específicas por sectores y mecanismos de evaluación, todo bajo la coordinación y responsabilidad de un organismo con capacidad técnica y económica para ejecutar dicho programa. Se nombra como encargado de dicha supervisión al Instituto para la Diversificación y Ahorro de la Energía (IDAE), creado desde 1984. Es una entidad pública empresarial adscrita al Ministerio de Industria, Energía y Turismo a través de la Secretaría de Estado de Energía que pone de manifiesto la importancia de la eficiencia energética y el uso racional de la energía en España. Con el paso de los años, se ha visto un incremento notable, cada vez más acelerado, de la importancia de la gestión energética y de la concienciación de la población en relación a este tema. Esta importancia se ha visto favorecida por una serie de intereses interrelacionados: el social, el ambiental y el económico; y es la máxima que se ha seguido hasta la actualidad. Por ello veremos primero un enfoque global de cada uno por separado, aun siendo conscientes de que son tres factores tan íntimamente relacionados que serán difíciles de separar. 2.1 CONTEXTO SOCIAL Un halo de beneficio social da comienzo con la Declaración de Schuman; discurso pronunciado por el Ministro de Asuntos Exteriores francés Robert Schuman el 9 de mayo de 1950. Esta declaración propone que, tras la II Guerra Mundial, una Europa unida puede contribuir a la paz mundial a través de realizaciones concretas. Y es reconocida por la Comisión Europea (CE) como el nacimiento de la Unión Europea (UE) al proponer que el carbón y el acero de Alemania y Francia (y los demás países que se adhirieran) se sometieran a una administración conjunta. Se obtenía así una mejora y equiparación de las condiciones de los trabajadores de dichas industrias, así como una liberación inmediata de los aranceles de ambos productos en los países de la comunidad. Durante años, la posición social en sí misma fue totalmente irrelevante, quedando en un segundo plano. Fueron años en que el principal objetivo era mejorar la seguridad de abastecimiento de Europa de las diferentes fuentes de energía existentes, de las cuales el petróleo trajo importantes quebraderos de cabeza por ser Europa el menor productor de esta fuente de energía. No obstante en los años 80 comienza un proceso de liberalización del sector energético, lo que da comienzo a la búsqueda de una política energética comunitaria que promociona e impulsa el mercado interior y con otras regiones poseedoras de recursos energéticos. Así como la búsqueda y el avance tecnológico de nuevas fuentes de energía; las llamadas fuentes renovables. Esto hace que algunas naciones empiecen a poner fin a la dependencia de terceros para la importación de energía, lo que ayuda a cambiar las relaciones políticas a nivel internacional. Por otro lado se producen mejoras en materias de salud, ya que con la inclusión de energías renovables, cada vez más ciudadanos dejan de estar expuestos a desechos peligrosos y emisiones asociadas a los combustibles fósiles. Al fin en 1997, con el Tratado de Ámsterdam, se introducen nuevas y significativas novedades en materia energética que permiten ampliar las competencias de la Unión Europea (UE) en diversos ámbitos. Éste defiende la integración de las exigencias de protección del medio ambiente en la definición y realización de las políticas y acciones de la Comunidad para fomentar un desarrollo sostenible [1]. Es decir, permitió desarrollar intensamente la política energética desde la perspectiva de la sostenibilidad, entendiéndose ésta como una armonía entre las condiciones económicas, ecológicas, políticas y sociales. Se empezó a considerar el aspecto social como la relación entre el bienestar social con el medio ambiente y la bonanza económica. Es a finales del siglo XX cuando adquiere particular importancia la promoción de la eficiencia energética a todos los niveles de la sociedad europea a raíz de una serie de Tratados, Libros y Comisiones que se verán más adelante en el apartado 2.4 Contexto Energético. Así, la eficiencia energética que promueven condiciona el desarrollo humano, aumentando la calidad de vida y la evolución de la sociedad. Desde entonces hasta nuestros días, se ha tomado mayor consciencia de la importancia de una buena gestión energética no sólo a nivel particular (en hogares) sino a nivel global. Estas medidas traen un considerable beneficio para la sociedad, ya que no se trata simplemente de la conservación del medio ambiente o del ahorro económico que conlleva, sino que pese al pensamiento equivocado que se pueda tener sobre el gran desembolso económico que debe hacerse para la rehabilitación de edificios o grandes establecimientos, es una oportunidad de reducción de nuestra dependencia energética, de 25 mejora de las condiciones de vida de los ciudadanos, y sobre todo y la más importante en nuestros días, de creación de puestos de trabajo a nivel local por la contratación de sectores de la construcción y servicios energéticos que se requieren para llevar a cabo estas medidas de eficiencia energética [2]. 2.2 CONTEXTO AMBIENTAL Fue a partir del siglo XIX, a raíz de la revolución industrial, cuando comenzaron a aparecer problemas significativos y generalizados relacionados con el medio ambiente. Estos fueron ocasionados por el descubrimiento, uso y explotación de los combustibles fósiles, la explotación intensiva de los recursos minerales de la tierra, y el crecimiento demográfico que se produjo; referidos tanto al crecimiento literal de la población gracias al mejor nivel de vida, como al éxodo rural que se produjo del campo a la ciudad. Esto ha provocado altos niveles de contaminación y el agotamiento de recursos disponibles con facilidad, debido al uso creciente de la energía. Esta emisión de contaminantes propia del uso de energía, como son el dióxido de azufre y el óxido nitroso, han provocado la lluvia ácida, el monóxido de carbono y partículas de hidrógeno que pueden afectar gravemente a la salud. No obstante, el problema no radica sólo en la salud de las personas sino que la contaminación ambiental conduce al calentamiento global y al cambio climático. Este impacto es mucho mayor cada vez, debido a que el uso de la energía no es sostenible, y afecta a los ecosistemas de la tierra a unos niveles incontrolables. Es por ello que conviene que la energía se valore como algo escaso y valioso. De ahí surgen una serie de Conferencias Internacionales convocadas por la Organización de Naciones Unidas (ONU), existente desde 1945, sobre cuestiones ambientales. Es en 1972, que la Conferencia de Naciones Unidas sobre el Medio Humano, también conocida como Cumbre de la Tierra de Estocolmo, marca un punto de inflexión en el desarrollo de la política internacional del medio ambiente. Aun así, la concienciación sobre la necesidad de conservar el medio ambiente es bastante escasa, hasta que en 1985 la Unión Europea introduce la Evaluación de Impacto Ambiental (EIA) en su legislación. Dicho estudio de impacto ambiental es un instrumento utilizado para la evaluación del mismo en un proyecto, de manera que se puedan predecir y gestionar dichos impactos que puedan derivarse de la ejecución, permitiendo tomar decisiones previas respecto a este tema. Es tan importante este estudio, que la Comunidad Europea (CE) emana la Directiva 337/85/CEE referida a Evaluación del Impacto Ambiental en determinados proyectos públicos y privados, que son aplicados en Europa de manera casi instantánea. Se puede decir entonces, que es a finales del siglo XX cuando adquiere relevancia la gestión y ahorro energético con respecto a los impactos medioambientales, ya desde la fase de diseño de los proyectos. De esta manera, la segunda Conferencia organizada por la ONU en 1992: Cumbre de la Tierra de Río de Janeiro, ya trata entre sus temas el escrutinio sistemático de patrones de producción de componentes tóxicos y residuos contaminantes y el uso de fuentes alternativas de energía para el uso de combustibles fósiles; vinculados al cambio climático global. Esta Conferencia da pie a la Convención Marco de las Naciones Unidas sobre el Cambio Climático (CMNUCC) que entra en vigor en 1994, pero que no tiene mucho peso en los gobiernos y no supone una gran solución para el cambio climático. Sí tuvo un peso mucho mayor un anexo de dicha Convención firmado en 1997: el Protocolo de Kioto sobre el cambio climático.  Directiva 2002/91/CE: del Parlamento Europeo y del Consejo de 16 de diciembre de 2002 sobre Eficiencia Energética de los Edificios, transpuesta parcialmente a la legislación española mediante el Real Decreto 47/2007, por el que se aprobó el Procedimiento Básico para la certificación de eficiencia energética de edificios de nueva construcción, quedando pendiente de transposición la certificación energética relativa a edificios existentes.  Directiva 2010/31/UE: del Parlamento Europeo y del Consejo, en la que los Estados miembros deben tomar las medidas necesarias para asegurar que los edificios nuevos cumplan los requerimientos mínimos de eficiencia de energía. Así, antes de que se inicie la construcción se debe tener en cuenta la viabilidad técnica, medioambiental y económica de instalaciones alternativas de alta eficiencia. Este Real Decreto 235/2013 deroga a la Directiva 2010/31/UE, al entrar en vigor en 2013. Este Decreto se transpone parcialmente a la legislación española, en lo relativo a la Certificación de Eficiencia Energética de Edificios, tanto nuevos como existentes (Directiva 2010/31/UE) a la vez que refunde el Real Decreto 47/2007, de manera que incorpora el Procedimiento Básico para la Certificación de Edificios Existentes. Consta de un Único artículo: Aprobación del Procedimiento Básico para la Certificación de la Eficiencia Energética de los Edificios, procedimiento del que hablaremos a continuación en el apartado 2.4.3.1 Procedimiento Básico para la Certificación Energética de los Edificios. Este artículo establece que, cuando se construyan, vendan o alquilen edificios o unidades de éstos, el certificado de eficiencia energética o una copia de éste se deberá mostrar y entregar al comprador o nuevo arrendatario potencial en dicho caso. Aparte tiene una serie de Disposiciones adicionales, de las que destacamos la segunda, referida a Edificios de consumo de energía casi nulo, ya expuesta previamente en la Directiva 2010/31. En ella se expone que, todos los edificios nuevos cuya construcción se inicie a partir del 31 de diciembre de 2018, que vayan a estar ocupados y sean de titularidad pública, serán edificios de consumo de energía casi nulo; y que todos los edificios nuevos que se construyan a partir del 31 de diciembre de 2020 serán edificios de consumo de energía casi nulo. En cuanto a los planes propuestos por la Directiva serán tratados en el apartado 2.4.4.3 Edificios de energía casi nula. 2.4.3.1 PROCEDIMIENTO BÁSICO PARA LA CERTIFICACIÓN ENERGÉTICA DE LOS EDIFICIOS Con la aprobación del Ministerio de Hacienda y las Administraciones Públicas, de acuerdo con el Consejo de Estado y previa deliberación del Consejo de Ministros, se aprueba el Procedimiento Básico para la Certificación de la Eficiencia Energética de los Edificios, tanto nuevos como existentes, con el Real Decreto 235/2013 antes visto. La finalidad de este procedimiento es promover la eficiencia energética, mediante la información objetiva, relacionada con las características energéticas de los edificios, que se habrá de proporcionar obligatoriamente a los compradores y usuarios. Ésta vendrá materializada en forma del certificado de eficiencia energética que veremos más adelante, de manera que les permita valorar y contrastar sus prestaciones. El objetivo principal de aplicar dicho procedimiento es para:  Establecer las condiciones técnicas y administrativas para realizar las certificaciones de eficiencia energética en los edificios, así como la metodología de cálculo de su calificación de 33 eficiencia energética, considerando aquellos factores que más incidencia tienen en el consumo de energía de los edificios.  Aprobar la etiqueta de eficiencia energética como distintivo común en todo el territorio nacional. 2.4.3.2 Calificación de la eficiencia energética de un edificio La calificación energética en edificios es, entre otros, el resultado del proceso de certificación energética de un inmueble. Dicho proceso culmina con la expedición de un certificado de eficiencia energética que contiene dicha calificación en una escala que va desde la A (la mejor) a la G. Supone así una valoración sobre la forma en que el inmueble optimiza el consumo de energía, y cuyo cálculo corresponde a un técnico competente. El ámbito de aplicación del procedimiento básico abarca:  Edificios de nueva construcción  Edificios o parte de edificios existentes que se vendan o alquilen a un nuevo arrendatario, siempre que no se disponga de un certificado en vigor.  Edificios o parte de edificios en los que una autoridad pública ocupe una superficie útil total superior a 250 m2 y que sean frecuentados habitualmente por el público. Si se cumple alguna de las condiciones anteriores podremos proceder a realizar la calificación de la eficiencia energética de un edificio o parte del mismo, cuyos procedimientos deben ser documentos reconocidos y sestar inscritos en el Registro General correspondiente. Dicha calificación se expresa con indicadores energéticos mediante la etiqueta de eficiencia energética, en base mensual y referidos a la unidad de superficie útil del edificio, de manera que recibamos información acerca del comportamiento energético del edificio y qué debemos tener en cuenta para mejorarlo. Estos indicadores se obtienen de la energía que consume el edificio, en unas ciertas condiciones climáticas, para cubrir las necesidades de éste y mantener unos niveles adecuados de confort lumínico y térmico y calidad de aire interior. De todos los indicadores energéticos que existen destacamos el principal que es el que corresponde a las emisiones anuales de CO2 (kg/m2 de superficie útil del edificio). 2.4.3.3 Certificación de la eficiencia energética de un edificio El concepto de certificación energética es más amplio que el de calificación, ya que engloba al conjunto de informes y documentación administrativa exigidos al técnico que realiza el estudio. Se trata de un proceso por el que se verifica la conformidad de la calificación de eficiencia energética obtenida por el proyecto de ejecución con la del edificio existente, edificio de nueva construcción o parte del alguno de ellos, y que conduce a la expedición del certificado de eficiencia energética del edificio; que tendrá una validez máxima de diez años. En España, a la entrada en vigor del Real Decreto 235/2013, queda impuesto en la tercera disposición transitoria: Registro de los certificados de eficiencia energética, que el órgano competente de cada Comunidad Autónoma, en materia de certificación energética de edificios, habilitará el Registro de Certificaciones en su ámbito territorial. Este Registro permitirá realizar las labores de inspección y control técnico y administrativo, y además pondrá a disposición del público registros actualizados, periódicamente, de técnicos competentes o de empresas que ofrezcan los servicios de expertos de este tipo y servirá de acceso a los ciudadanos para obtener información sobre los certificados. El certificado de eficiencia energética del edificio o de la parte del mismo deberá contener, entre otros aspectos, la identificación del edificio o de la parte del mismo que se certifica (incluyendo su referencia catastral), una indicación del procedimiento reconocido utilizado para obtener la calificación de eficiencia energética, la descripción de las características energéticas del edificio, la calificación de eficiencia energética del edificio expresada mediante la etiqueta energética. Así como el documento de recomendaciones para la mejora de los niveles óptimos o rentables de la eficiencia energética de un edificio o de parte de este para los edificios existentes, a menos que no exista ningún potencial razonable para una mejora de esa índole en comparación con los requisitos de eficiencia energética vigentes. Con todo ello, será el propietario del edificio el responsable de la renovación o actualización del certificado de eficiencia energética y podrá proceder voluntariamente a su actualización, cuando considere que existen variaciones que puedan modificar dicho certificado. 2.4.3.4 Etiqueta de eficiencia energética En el mismo Decreto 235/2013, queda claro en la disposición transitoria segunda: Obtención del certificado y obligación de exhibir la etiqueta de eficiencia energética en edificios de pública concurrencia, que:  Los edificios o partes de edificios existentes, ocupados por una autoridad pública, que sean frecuentados habitualmente por el público, deberán obtener un certificado de eficiencia energética y tendrán la obligación de exhibir su etiqueta de eficiencia energética según fecha y según la superficie útil total.  Los edificios de titularidad privada que sean frecuentados habitualmente por el público, con una superficie útil total superior a 500 m2, cuando les sea exigible su obtención, tendrán la obligación de exhibir la etiqueta de eficiencia energética en lugar destacado y bien visible. Esta etiqueta de eficiencia energética es un distintivo que señala el nivel de calificación de eficiencia energética obtenida por el edificio o unidad del edificio, y se incluirá en toda oferta, promoción y publicidad dirigida a la venta o arrendamiento del edificio o unidad del edificio; siempre con el formato presentado en figura 1. 35 Figura 1. Caso particular: Etiqueta de calificación energética. Si vemos, la calificación de los edificios vendrá dada en función del consumo de energía (en kW h/m2 año) y de las emisiones (en kg CO2/ m2 año), de forma que según unos rangos establecidos en tablas 1 y 2 asignarán un índice de calificación de eficiencia energética mediante una letra de la A a la G (de mayor a menor eficiencia) a cada edificio. Calificación de eficiencia energética del edificio Índices de calificación de eficiencia energética A C1 < 0.15 B 0,15 ≤ C1 < 0.50 C 0.50 ≤ C1 <1.00 D 1.00 ≤ C1< 1.75 E C1 >1.75 y C2< 1.00 F C1 > 1.75 y 1.00 ≤ C2 < 1.5 G C1 > 1.75 y 1.50 ≤ C2 Tabla 1. Calificación de eficiencia energética de edificios destinados a viviendas. Calificación de eficiencia energética del edificio Índices de calificación de eficiencia energética A C < 0.40 B 0.40 ≤ C < 0.65 C 0.65 ≤ C <1.00 D 1.00 ≤ C < 1.3 E 1.3 ≤ C< 1.6 F 1.6 ≤ C < 2 G 2 ≤ C Tabla 2. Calificación de eficiencia energética de edificios destinados a otros usos. Estas escalas variarán en función de si la calificación energética se realiza en edificios destinados a viviendas o a otros usos, siendo los índices C, C1 y C2 de manera general, el cociente entre las emisiones anuales de CO2 o el consumo anual de energía primaria no renovable del edificio a certificar y las emisiones de CO2 o el consumo anual de energía primaria no renovable del edificio de referencia. PLAN NACIONAL DE ACCIÓN DE EFICIENCIA ENERGÉTICA 2011-2020 2.4.4 En 2012 la Unión Europea aprueba una nueva directiva, Directiva 2012/27/UE del Parlamento Europeo y del Consejo relativa a la Eficiencia Energtica, que busca crear un renovado marco comn para el fomento de la eficiencia energtica dentro de la Unión. Para ello establece acciones concretas encaminadas a conseguir el objetivo fijado en el Paquete Energa y Clima de 2007 de una reducción de un 20% de la intensidad energtica en el ao 2020 en el conjunto de los Estados Miembros. Entre estas acciones encontramos la imposición que determina la DEE a las empresas, a partir del consumo medio histórico de energía final de los años 2010-2012, consistente en un objetivo vinculante de ahorro anual del 1,5% incremental para 2014-2020 con posibilidad de mecanismos de flexibilidad. En este marco, destacamos también la denominada “Estrategia 20-20-20”, que establece en el ámbito europeo tres objetivos concretos para el año 2020: • 20% obligatorio de contribución a energías renovables. • 20% reducción de consumo eléctrico. • 20% reducción de emisiones de gases de efecto invernadero, con respecto a los niveles de 1990. Además se han establecido pautas de incremento para las siguientes décadas, hasta 2050 [3]. Aunque el Gobierno de Espaa vota en un principio en contra de la directiva con el argumento de que “un mayor esfuerzo en eficiencia energtica sera una penalizacin a la economa espaola y retrasara la reactivacin del sector de la construccin”, est obligado a cumplirla. 37 Este pensamiento radica de que los objetivos de la directiva se vean como una carga desproporcionada, ya que España se verá obligada a conseguir una reducción del 25.3% respecto de la tendencia, mientras que la media de la Unión Europea se encuentra en un 16.5%. 2.4.4.1 Estrategia a largo plazo para la Rehabilitación Energética en el Sector de la Edificación Con su envo dentro del plazo de este Plan Nacional de Acción de Eficiencia Energtica (PNAEE), Espaa cumple con la exigencia de que todos los Estados miembros de la UE hayan presentado estos planes, el primero de ellos a ms tardar el 30 de abril de 2014 y, a continuación, cada tres años. En este sentido el PNAEE 2014-2020 incluye como documento anexo la Estrategia Espaola para la Rehabilitacin Energtica en el Sector de la Edificacin, en desarrollo del artículo 4 de la Directiva 2012/27/UE. Esta Estrategia, además de satisfacer los requerimientos de la Directiva, constituye un importante punto de partida para el impulso de la rehabilitación energética del sector de la edificación. Es un sector de oportunidad clave para asegurar la recuperación económica a través del sector inmobiliario y de la construcción y para enfrentar algunos de los retos más importantes que tienen planteados las ciudades, tanto a corto como a medio plazo. Cambia así el Gobierno de parecer, presentándolo como una ocasión de conseguir un rumbo firme en la consecución de un modelo de desarrollo urbano sostenible, integrador, inteligente e inclusivo, como el mejor modo de conseguir una mayor competitividad económica, ecoeficiencia, cohesión social y progreso cívico, así como para garantizar una adecuada calidad de vida, tanto en el medio urbano, como rural y el bienestar de los ciudadanos, en el presente y en el futuro. Son ya muchos países europeos los que se han acogido a esta idea, donde el impulso de la rehabilitación ha sido abordado con prontitud y eficacia. Esto ha contribuido a que hoy sea la primera rama de actividad de la construcción en Europa, y que incluso durante la crisis, haya sido capaz de mantener y hasta de incrementar levemente dicha producción. Se encuentra estructurado en cuatro captulos, de manera que presenta de forma resumida la información estadstica sobre los consumos de energa en Espaa en 2012 y los logros ya conseguidos y repasa lo que queda por hacer. Una vez llevada a cabo la renovación, los edificios deberán cumplir con los requisitos mínimos de rendimiento energético que se hayan establecido, conforme al Real Decreto 235/2013, relativos a la eficiencia energética de los edificios. En este proceso de renovación se dará prioridad, siempre que sea rentable, a los edificios con peor rendimiento energético. Para llevar a cabo este objetivo de renovación anual, los Estados están obligados a realizar y hacer público un inventario de todos los edificios sujetos a la renovación, que contenga información sobre su superficie y sobre el rendimiento energético de cada uno de ellos. No obstante la directiva ha permitido la adopción de enfoques alternativos basados en otras medidas rentables que sean capaces de conseguir el mismo ahorro energético para 2020. Entre estas alternativas entra el cambio de uso y comportamiento de los ocupantes, por lo que deja una puerta abierta para que no se cumpla el requisito de renovación del 3% de los edificios de propiedad estatal. 2.4.4.2 Horizonte 2020 Horizonte 2020 es el programa de investigación e innovación de la Unión Europea mayor de la historia con cerca de 80 mil millones € de los fondos disponibles para financiar iniciativas y proyectos [4]. Se trata por tanto de una iniciativa emblemática de Europa dirigida a asegurar la competitividad global de Europa, mediante la consecución de un refuerzo de la excelencia científica a nivel mundial, del desarrollo tecnológico para conseguir una Europa más competitiva, y de retos sociales, tales como la seguridad, la energa, el transporte, el cambio climtico y el uso eficaz de los recursos, la salud,… Se trata realmente de un medio para impulsar el crecimiento económico y crear puestos de trabajo, por ello esta iniciativa cuenta con el respaldo político de los líderes europeos y los miembros del Parlamento Europeo, que la visualizan como una inversión en nuestro futuro y en el crecimiento y el empleo inteligente, sostenible e integrador. Este Programa Marco de Investigación e Innovación de la Unión Europea (2014-2020) está abierto a todo el mundo, de manera que elimina las barreras a la innovación y hace que sea más fácil para los sectores público y privado trabajar juntos en el ámbito de la innovación. Así se lograrán resultados de una forma más rápida, incluso un objetivo, idealista a priori, de crear un mercado único de conocimiento. Así mismo, dentro de los retos sociales planteados en Horizonte 2020, la tercera prioridad temática se centra en una Energía segura, limpia y eficiente. El objetivo de éste es realizar la transición a un sistema energético fiable y asequible, que goce de aceptación pública y que sea sostenible y competitivo, con el propósito de reducir la dependencia actual respecto de los combustibles fósiles. Esto es así puesto que nos encontramos en un contexto creciente de escasez de recursos, aumento de las necesidades de energía y cambio climático. Las líneas de actuación en las que están centradas las acciones de este proyecto en dicha temática son:  Reducir el consumo de energía y la huella de carbono mediante un uso inteligente y sostenible de ésta, así como un aprovechamiento del potencial de los sistemas eficientes y renovables de refrigeración y calefacción.  Suministrar electricidad a bajo coste a la par que de baja emisión de carbono. Para ello se pretende desarrollar el potencial de la energía eólica y de sistemas de energía solar competitivos y seguros para el medio ambiente. Y también de otras formas de energía renovable como la geotérmica.  Utilizar combustibles alternativos y otras fuentes de energía móviles. A su vez se pretende trabajar por la sostenibilidad y competitividad de la bioenergía y por otro lado, facilitar el comercio de pilas de combustible y tecnologías que trabajan con hidrógeno.  Establecer una red eléctrica europea única e inteligente de forma que se cree un mercado para todo el continente, en el que se integren las fuentes de energía renovables y en la que las interacciones entre todos los usuarios (clientes y proveedores de energía) estén bien gestionadas. Es decir, lo que ya promovía la política energética comunitaria años atrás.  Promover nuevos conocimientos y tecnologías en este área de la energía, de manera que podamos crear un futuro sostenible.  Alcanzar solidez en la toma de decisiones y compromiso público.  Conseguir la absorción por el mercado de la innovación energética, la capacitación de mercados y consumidores. Se trata de crear condiciones favorables de mercado en cuanto a normas, administración y financiación, para soluciones renovables y eficientes. Estas líneas de actuación pretenden influir positivamente en materia de reducción del consumo de energía y emisiones, consiguiendo para 2020 la reducción en un 20% del consumo energético y que la energía procedente de fuentes renovables suponga un 20% del consumo energético total de la Unión. 39 2.4.4.3 Edificios de energía casi nula Los edificios de energía casi nula son edificios cuyos consumos de energía neta son cercanos a cero en un año típico, es decir, son edificios cuya energía proviene del propio edificio mediante fuentes de energías renovables, que deberá ser casi igual a la energía demandada por el edificio. Aunque estos edificios siguen siendo infrecuentes en países desarrollados hasta la fecha, están ganando importancia y popularidad gracias a la solución potencial que suponen a la gran gama de problemas sociales y ambientales que venimos comentando en este proyecto. La conversión de los edificios actuales a este tipo, suelen realizarse en los de nueva construcción, aunque ya se empiezan a implementar también en la rehabilitación de los ya existentes. Basta con reducir los costes de construcción inicial al mínimo junto con un diseño fijado en minimizar al límite establecido en los códigos de edificación los costos de mantenimiento, funcionamiento, climatización,… que tendr el edificio una vez est en marcha. Todo esto estará implementado con el uso de energías renovables y con el uso de la energía ganada de otras fuentes, como es una iluminación eficiente, el aprovechamiento del calor de los ocupantes, etc. Es decir, se busca un equilibrio entre la energía demandada procedente de fuentes renovables y la conservación de energía en el edificio. Es con la Directiva europea 2010/31, que estos edificios de energía casi nula se convierten en una imposición, debido a que la Unión Europea ha adoptado una serie de medidas, influenciadas por el Protocolo de Kyoto de la Convención Marco de las Naciones Unidas sobre el Cambio Climático, para reducir las emisiones de CO2 a la atmósfera y a la vez aumentar el aprovechamiento de la energía procedente de fuentes renovables. Esta reducción de consumo de energía y el mayor uso de las renovables garantizarán así el abastecimiento energético, el desarrollo tecnológico y nuevas oportunidades de empleo y desarrollo regional. El Real Decreto 235/2013 ratifica del mismo modo lo dicho por su precedente, por ello, como muy tarde en 2020, todos los edificios nuevos deben ser edificios de consumo de energía casi nulo. E igualmente para 2018, los edificios nuevos que estén ocupados y que sean propiedad de autoridades públicas. Estando sólo exentos los casos donde el análisis de rentabilidad (costes y beneficios durante el ciclo de vida útil del edificio en cuestión) sea negativo. Nos damos cuenta llegados a este punto, que los edificios de energía casi nula no son el fin, sino un medio. El verdadero fin no es otro que el de cumplir con los compromisos, tanto los que se han ido estableciendo en los últimos años y que se han ido tratando en este proyecto, como los futuros que aún están por llegar. 3 REHABILITACIÓN ENERGÉTICA 3.1 INTRODUCCIÓN España gasta 60.000 millones de euros en energía primaria al año, y de esta cantidad el 76% es importada según datos de 2014 [3], lo que constituye que el país dependa fuertemente de las fuentes externas de energía. A medida que avanza el tiempo se produce un empeoramiento en el déficit energético sin apenas señales de incremento en la productividad de la energía, tal y como podemos ver en figura 2. Se trata por tanto de uno de los países con mayor dependencia energética exterior. Figura 2. Proporción de energía que cada país importa (datos 2012). [4] Una tercera parte de esa energía es generada por el sector de la edificación, de ahí que como se comentó en el capítulo anterior, los Estados miembros hayan publicado una Estrategia para la renovación energética de edificios. El objetivo de esta estrategia es conseguir una transformación del actual sector y realizar cambios dedicados a la renovación y al eficaz funcionamiento y mantenimiento de los edificios, de forma que se reduzcan los impactos económicos, sociales y ambientales. Por ello, como se ha venido comentando hasta el momento, el objetivo principal de gestión energética de la Unión Europea es el de reducir considerablemente el derroche energético, consiguiendo ahorros de más del 20% para 2020, más del 30% para 2030 y llegar al 50% en 2050. 41 Para conseguirlo se han establecido normas para eliminar barreras en el mercado de la energía y que ayuden a superar deficiencias del mercado que obstaculizan la eficiencia en el abastecimiento y el consumo de energía. Éstas son impulsadas por la Directiva de Eficiencia Energética (EED) propuesta por la Comisión: la Directiva 2012/27/UE aprobada en 2012, relativa a la eficiencia energética. Establece un marco común de medidas para el fomento de la eficiencia energética dentro de la Unión, a fin de asegurar la consecución de la “Estrategia 20-20-20” (Plan Nacional de Acción de Eficiencia Energética). Ya son varios países, tanto a nivel europeo como a nivel mundial, los que decidieron tomar también cartas en el asunto y paliar ese despilfarro de energía. Las mejoras en eficiencia energética que han llevado a cabo les han permitido crecer sin incrementar materialmente sus necesidades energéticas y las emisiones de gases efecto invernadero. Tomando como ejemplo estas situaciones, España aboga por una renovación energética, comenzando por la rehabilitación de edificios del Sector Terciario, el cual tiene una visibilidad que lo hace especialmente relevante como objeto de actuación, y apoyando la consecución de edificios de energía casi nula de aquí en adelante. De las medidas establecidas, la que resulta clave en este proceso y que ha sido impulsada en los últimos años para facilitar la resolución de esta problemática es la realización de Auditorías Energéticas en los edificios, pues mediante dicho diagnóstico, puede plantearse un buen proyecto de rehabilitación. Es decir, nos ayudará a determinar las deficiencias del edificio y con ello sus puntos potenciales de mejora con la inclusión de las posibles medidas de mejora aplicables y sus consiguientes ahorros energéticos, así como los ahorros económicos asociados. Una vez implantadas dichas medidas de mejora, será indispensable la medida y verificación de dichos ahorros; tema que confiere a los apartados 4. Medidas de mejora de ahorro energético y 5. Estudio de resultados. En este punto queremos dejar patente que lo más importante para lograr la eficiencia energética en un edificio, empresa u organización, no es sólo que exista un plan de ahorro de energía, derivado de un estudio o diagnóstico, sino contar con un sistema de gestión energética que garantice la mejora continua. Con la diferencia de que la nueva legislación obliga en la mayoría de los casos a ejecutar una Auditoría Energética, no siendo necesarias las segundas. REAL DECRETO-LEY 8/2014 3.1.1 Esta Ley: Aprobación de medidas urgentes para el crecimiento, la competitividad y la eficiencia se transpone parcialmente de la Directiva 2012/27/UE, en lo relativo a auditorías energéticas, sistemas de acreditación para proveedores de servicios energéticos y auditores energéticos, la promoción de la eficiencia energética en los procesos de producción y uso del calor y del frío y la contabilización del consumo de agua caliente sanitaria, calefacción y refrigeración. Para ello desarrolla el Artículo 8: Auditorías energéticas y sistemas de gestión energética, con medidas legislativas de carácter urgente. Entre ellas, la obligatoriedad de la realización de una auditoría energética antes del 5 de diciembre de 2015, conforme a las Normas UNE 216501:2009 y la Serie UNE EN 16247, en caso de:  Grandes empresas que ocupen a más de 250 personas y cuyo volumen de negocios anual excede de 50 millones de euros, o en su defecto, cuyo balance general anual exceda de 43 millones de euros; quedando excluidas las PYMES. Así mismo, una vez inspeccionado el objeto de la auditoría y tras comprender las rutinas de funcionamiento, el comportamiento de los usuarios y su impacto en consumo de energía y eficiencia energética, se deben generar ideas preliminares sobre oportunidades de mejora de la eficiencia energética. Para ello hay que proponer un listado de medidas de mejora de ahorro energético. En el marco de este proyecto hemos seleccionado una serie de medidas de mejora de ahorro energético que se han considerado de mayor relevancia en la rehabilitación de edificios terciarios, y se pueden consultar en el apartado 4. Medidas de Mejora de Ahorro Energético. 3.3.2.3 Fase 3: Evaluación de medidas de ahorro energético Se trata de la fase final en la que, además de llevarse a cabo el estudio de mejoras que se propuso en la fase previa, incluye la redacción del informe técnico y económico de auditoría con la situación prevista. Para ello el auditor energético debe establecer la situación de rendimiento energético existente para el edificio auditado, puesto que constituye una referencia con la cual es posible medir las mejoras. Ésta debe incluir:  Un desglose del consumo de energía por uso y fuente.  Los balances de materia y energía y los flujos de energía del edificio auditado.  Un patrón de la demanda de energía a lo largo del tiempo.  Las relaciones entre el consumo de energía y los factores de ajuste.  Una o más indicadores del rendimiento energético adecuados para evaluar el objeto auditado, aportando tablas, esquemas y cálculo de rendimientos. Por otro lado, el auditor se encargará de evaluar el impacto de cada una de las mejoras en base a:  El ahorro económico generado por las mejoras de eficiencia energética, pero también la inversión necesaria y el retorno de la inversión.  Otros posibles beneficios no económicos  La comparación en términos tanto de coste como de consumo energético entre las distintas medidas alternativas de mejora de eficiencia energética. Finalmente, el auditor deberá evaluar la fiabilidad de los datos proporcionados y poner de manifiesto los fallos o anomalías. Para lo que ha debido utilizar métodos de cálculo transparentes y técnicamente apropiados. Además deben quedar documentados los métodos utilizados y cualquier suposición que se realice. Y habrá de someter los resultados del análisis a las comprobaciones de calidad y validez adecuadas; siempre teniendo en cuenta cualquier regulación u otras limitaciones aplicables a las oportunidades potenciales de mejora de la eficiencia energética. El proceso culminará con la redacción del informe final de la auditoría, en el que se darán soluciones totales a instalaciones globales. Cabe destacar que es preferible realizar un tratamiento global que parcelar estancamente zonas e instalaciones del edificio dando soluciones parciales a las mismas, puesto que serán menos eficientes que las soluciones globales. Por ello, en el informe final debe quedar reflejado que se ha realizado una buena optimización en el uso de los recursos energéticos que conducirá a la correcta ejecución de las soluciones propuestas, ya que esto se traducirá en una instalación más eficiente, más respetuosa con el medio ambiente y, evidentemente, de menor consumo. Esto representará un ahorro económico, siendo éste quizás, el aspecto más relevante desde el punto de vista práctico. 49 PROGRAMAS DE SIMULACIÓN ENERGÉTICA DE EDIFICIOS. 3.3.3 Para estudiar mejor el comportamiento de los edificios se pueden usar varios tipos de métodos: métodos estáticos, de correlación y dinámicos. Son estos últimos los más interesantes puesto que, aunque son los que mayor complejidad presentan puesto que requieren de una definición exhaustiva del edificio, también son los que mejor resultados dan. Este método es el que utilizan diversos programas que ofrece el Ministerio de Industria, Energía y Turismo para la simulación de edificios. Por lo general, estos modelos de simulación se componen de tres grandes cuerpos por los cuales es necesario pasar para obtener un sistema completo:  Definición geométrica, constructiva y operacional del edificio y sus sistemas.  Bloque de simulación del edificio en relación a la definición previa.  Bloque de análisis de resultados, donde se pueden obtener diferentes niveles de información dependiendo de los objetivos a cumplir. De entre los programas que existen para la simulación, según el Ministerio de Industria, Energía y Turismo y el Instituto de Diversificación y Ahorro de la Energía “CALENER continúa siendo el procedimiento de referencia para la calificacin energtica de edificios, tambin los existentes”. Tanto este programa como la herramienta LIDER son programas oficiales para la justificación de la sección HE-1 del Código Técnico de la Edificación (CTE) y la certificación energética. Entre sus variantes podemos encontrar Calener-GT, Calener- VYP y la herramienta unificada LIDER-CALENER para el diseño.  LIDER: se trata de un programa de simulación energética que calcula la demanda térmica de un edificio a lo largo de un año y lo compara con uno de referencia, que tal y como se ha dicho, cumple estrictamente con lo prescrito en el CTE HE1. El programa nos dirá si nuestro edificio se comporta mejor o peor que el edificio de referencia y, en consecuencia, si cumple o no con la normativa. Pero su respuesta será escueta; cumple o no cumple.  Calener VYP y Calener GT: estos son los programas oficiales para realizar la certificación energética por el método general.  Calener VYP: utiliza la información contenida en los archivos que generamos con LIDER y es capaz de simular el comportamiento de los sistemas de calefacción, refrigeración y agua caliente sanitaria (ACS), y calcula la energía final, primaria y las emisiones de CO2 anuales para el proyecto. La ventaja es que aparte de darnos el certificado energético y la calificación el programa, nos presenta los resultados globales anteriores, para nuestro edificio y el de referencia.  Calener GT: está basado en el programa de simulación DOE2 ampliamente reconocido y utilizado. Lo mejor de este programa es que aprovecha parte del trabajo realizado en LIDER e incorpora los sistemas. Calener GT dispone de un programa de resultados que nos da datos mensuales o anuales de energía final, primaria y las emisiones de CO2 desglosados de cada uno de los sistemas del edificio. Sin embargo el Ministerio y el Instituto de Diversificación y Ahorro de Energía también dejan claro que “CALENER no obstante, tiene una serie de limitaciones que hacen aconsejable el desarrollo de procedimientos específicos para el caso de edificios existentes”. Surge aqu la implementación de Procedimientos Simplificados que permitan obtener la calificación energética de los edificios existentes, como los procedimientos CE3 y CE3X. De los cuales el de mayor relevancia a día de hoy es: 3.3.3.1 CE3 Se trata de un programa informático simplificado de iniciativa pública que opta por utilizar un modelo simplificado de caracterización de la demanda en edificios terciarios como una opción más rápida y sencilla a los modelos detallados. Como producto se obtiene una herramienta fácil de usar y que proporciona resultados de inmediato a partir del desarrollo de los procedimientos. Obtendremos con él la certificación energética de edificios existentes de uso residencial, pequeño y mediano terciario y edificios de gran terciario; edificios en las doce zonas climáticas de España y para los doce usos, que son el producto de la combinación de los horarios de operación y la carga interna. El procedimiento híbrido que propone este programa está basado en simulación cuyos resultados pueden ser corregidos con medidas a nivel de la cuantificación del ahorro derivado de las medidas de mejora. Bien es sabido que la identificación y evaluación de las medidas de ahorro de energía no puede hacerse evaluando al azar el efecto de las variaciones sobre los datos de partida que reflejen mejoras de componentes, equipos estrategias o sistemas. Por lo que en los procedimientos Ce3 hay que diseñar una estrategia que ayude en el proceso de toma de decisiones y lo simplifique. Este programa sigue básicamente las siguientes etapas generales:  Calificación energética de la situación inicial del edificio.  Diagnóstico del comportamiento del edificio en su situación inicial en base a indicadores de eficiencia energética. El programa expedirá un certificado de eficiencia energética según las directrices fijadas en el apartado 2.4.3.1 Procedimiento básico para la certificación energética de los edificios, ya visto.  Evaluación individual y conjunta de Medidas de Ahorro de Energía en demanda, en iluminación y en sistemas, de forma que se pueda mejorar la eficiencia energética hasta conseguir el objetivo fijado. Para dicha evaluación, el programa se encarga de obtener las relaciones de demanda y unos factores correctores a partir de las características introducidas de cada edificio.  Guía de recomendaciones para implementar las medidas propuestas. 3.4 PROCEDIMIENTO SIMPLIFICADO Al igual que el programa simplificado antes visto, CE3, que calculaba directamente las relaciones de demanda en calefacción y refrigeración, podríamos proceder por un camino alternativo y manual en el que no haga falta conocer tan a fondo los edificios en estudio. Se trata de tomar un procedimiento simplificado que nos permita obtener un modelo simplificado de la demanda energética ideal de los edificios en función de sus parámetros característicos, y con él poder obtener una estimación del consumo energético de los edificios y en consecuencia el ahorro que se podría lograr. Para ello tomaremos el propuesto en Metodología de análisis de eficiencia energética de sistemas de climatización. Aplicación a edificios del sector terciario [11], que nace de la necesidad de resolver el problema 51 de la caracterización mensual/estacional del consumo energético de los edificios. La expresión matemática del consumo energético en la que se basa es la que sigue: ILUMCLIMA CCC  Pudiéndose diferenciar claramente los consumos de climatización y de iluminación. Consumo de climatización 3.4.1 En general, el consumo de climatización de un edificio se puede considerar como la suma del consumo de sus sistemas de producción de calor y frío, el consumo por transporte de agua y el consumo por transporte de aire. TSTPPFPCCLIMA CCCCC  Sin embargo estos últimos, los consumos debidos a transporte, no aparecen en edificios de viviendas y en pequeño y mediano terciario puesto que los sistemas que dan servicio a este tipo de edificios carecen de ellos. Lo anterior implica pues, que si el edificio tiene sistemas en los cuales exista bombeo de agua y/o movimiento de aire mediante ventiladores y se quieren tener en cuenta su efecto en el consumo, será necesario utilizar el método de grandes edificios terciarios. AIRETSAGUATP PF REF IDEAL REF PC CAL IDEAL CAL CLIMA VCEVCE RDD RDD C      Donde aparecen los siguientes términos: IDEAL CAL D Demanda ideal de calefacción del edificio IDEAL REF D Demanda ideal de refrigeración del edificio AGUA V Volumen de agua vehiculado (demanda traspo de transporte primario) AIRE V Volumen de aire vehiculado (demanda traspoj rde transporte secundario) IDEAL CAL REAL PC CAL D D RD  Relación de demandas de calefacci calefacción. IDEAL REF REAL PF REF D D RD  Relación de demandas de refrigeración refrigeración. PC REAL PC PC C D η Rendimiento medio de la producción de producción de calor. PF REAL PF PF C D η Rendimiento medio de la producción de producción de frío. AGUA TP TP V C CE  Consumo específico del transporte primario primario (agua). AIRE TS TS V C CE  Consumo específico del transporte secundario secundario (aire). 3.4.1.1 Contribución de energías renovables La expresión anterior puede hacerse más general incluyendo la contribución de sistemas basados en fuentes de energía renovable, de manera que: CAL SRCAL CAL IDEAL CAL CAL PC CAL IDEAL CAL PC CR RDD CR RDD C      )1( REF SRREF REF IDEAL REF REF PF REF IDEAL REF PF CR RDD CR RDD C      )1( A la expresión anterior se ha añadido la contribución de energías renovables para satisfacer la demanda de calefacción y de refrigeración, que se ha indicado en la ecuación mediante los siguientes términos: CAL CR Fracción (en tanto por 1) de contribución de energías renovables para satisfacer demanda de calefacción REF CR Fracción (en tanto por 1) de contribución de energías renovables para satisfacer demanda de refrigeración Además hay que tener presente que el sistema que utiliza dichas fuentes de energía renovables puede tener un rendimiento distinto del sistema de producción de calor indicado en la ecuación mediante las siguientes variables: SRCAL  Rendimiento medio estacional del sistema basado en fuentes renovables para calefacción SRREF  Rendimiento medio estacional del sistema basado en fuentes renovables para refrigeración A destacar queda que todos los parámetros que se necesitan para el cálculo del consumo pueden proceder de una simulación detallada o de una base de datos previa, y serán incluidos en la ecuación, que quedará como sigue:       )1()1( REF PF REF IDEAL REF CAL SRCAL CAL IDEAL CAL CAL PC CAL IDEAL CAL CLIMA CR RDD CR RDD CR RDD C  AIRETSAGUATPREF SRREF REF IDEAL REF VCEVCECR RDD    Consumo de iluminación 3.4.2 En edificios terciarios, para obtener el consumo total, habría que añadir al consumo de climatización el consumo de iluminación que se expresa matemáticamente según: hILUM NSPotC  Donde los parámetros a obtener de manera previa a la intervención sobre el edificio, son: 𝑃𝑜𝑡 Potencia instalada en cada zona en W/m2 𝑆 Superficie de la zona 𝑁ℎ Número de horas de funcionamiento según el horario de uso del edificio 53 Este será el procedimiento simplificado que seguiremos en el punto 5. Resultados, y que nos permitirá estudiar una serie de mejoras, tanto de manera individual como en conjunto. Para ello, previamente vamos a ver una serie de medidas de ahorro energético que hemos escogido, de las múltiples existentes, porque pensamos que sacarán el máximo partido en la rehabilitación de edificios terciarios y nos proporcionarán una mejor gestión energética con el menor desembolso económico tanto inicial como posterior. 4 MEDIDAS DE MEJORA DE AHORRO ENERGÉTICO 4.1 INTRODUCCIÓN Teniendo en cuenta la preocupación por el medio ambiente y el aumento de los gastos de energía, es necesario llevar a cabo una serie de modificaciones y/o adaptaciones a los edificios de manera que la energía se emplee de forma eficaz. En un edificio cualquiera, nos encontramos con varios subsistemas de control donde podemos aplicar una serie de mejoras, estos son:  Clima: calefacción, ventilación y aire acondicionado; tradicionalmente llamado como HVAC (heating, ventilating and air conditioning)  Máquinas: calderas, bombas de agua, riego automatizado, ascensores.  Iluminación: iluminación de zonas de trabajo e iluminación decorativa.  Incendios: sensores y centrales de detección de humos.  Acceso: sistema de control de acceso e intrusión  Energía: distribución eléctrica. Un control coordinado y eficiente de todos los sistemas de la instalación puede brindar una reducción de hasta un 35% en el uso general de la energía. Es por el gran ahorro que supone llevar a cabo la adaptación de estas mejoras a la edificación, que vamos a estudiarlas una a una de manera que al final podamos elegir las que mejor se adapten a cada caso, así como las que mayor ahorro energético nos proporcionen. El objetivo final de la gestión energética es reducir el consumo de energía en los edificios, y para ello podemos reducir la demanda, aumentar el rendimiento de los sistemas, o bien actuar simultáneamente sobre ambos. Estas medidas de ahorro energético las podemos clasificar en grupos, según estén referidas a cambios en los sistemas, al transporte de fluidos o bien a la demanda. SISTEMAS: 4.1.1 La energía suministrada por un sistema tendrá un rendimiento determinado, es por lo que la energía que se suministra al sistema no tienen porqué coincidir con la energía consumida, consumiéndose más energía de la requerida por el sistema para suministrar la demanda. Es por ello que intentaremos actuar sobre los sistemas para hacerlos más eficientes, ya que así la energía consumida disminuirá al ser inversamente proporcionales: 55 𝐶𝑜𝑛𝑠𝑢𝑚𝑜 = 𝐷𝑒𝑚𝑎𝑛𝑑𝑎 ƞ El ahorro de energía con control de la climatización: ventilación, calefacción y aire acondicionado, puede representar cerca del 40% del consumo de energía en muchos edificios e instalaciones. Es por ello que nos centraremos sobretodo en las mejoras relacionadas con tal efecto, ya que la reducción del consumo energético que se consigue con una buena gestión de la ventilación, la temperatura y el uso de sistemas es bastante elevada en comparación con las medidas aplicadas directamente a la demanda y al transporte de fluidos. Se denomina sistema de climatización a aquel que es capaz de controlar la calidad del aire interior para que permanezca dentro de unos valores de confort razonables de los siguientes parámetros: temperatura, humedad y calidad del aire interior. En consecuencia, este sistema debe ser capaz de actuar sobre el aire interior para enfriarlo y calentarlo, filtrarlo y renovarlo introduciendo en el local interior aire procedente del exterior. Los componentes de un sistema de climatización son:  Lazo primario: es el encargado de producir calor y/o frío para ser suministrado a los sistemas terminales del sistema de climatización. También se incluyen dentro del lazo primario los sistemas de distribución y acumulación de energía.  Lazo secundario: es donde se realiza el aprovechamiento del fluido caloportador para calentar o refrigerar el aire. DEMANDA ENERGÉTICA 4.1.2 Llamamos demanda energética de un sistema a la energía que necesita para realizar su función. En un edificio, por tanto, la demanda energética será la energía necesaria para que el edificio funcione con los estándares de confort adecuados y cumpliendo con todos los requerimientos básicos de su función. En los edificios varía considerablemente la demanda de energía dependiendo del tipo de edificio a tratar. Esta demanda energética oscila ostensiblemente dependiendo de varios factores que básicamente podemos clasificar en: la ubicación, la función, el diseño, la calidad de la construcción y el comportamiento del usuario. Y en general la demanda en edificios es básicamente de 3 tipos:  Térmica: para satisfacer los requerimientos de refrigeración, calefacción y agua caliente sanitariaa (ACS)  Luminosa: para los requerimientos de confort lumínimo.  Eléctrica: para las aplicaciones mediante diferentes aparatos. En términos generales, es sensiblemente más barato disminuir la demanda del edificio que aumentar el rendimiento de los equipos, pero optaremos por realizar ambas acciones paralelamente con el fin de optimizar al máximo la instalación. En cuanto a la reducción de la demanda, definiremos estrategias de reducción de ésta tanto en refrigeración, como calefacción, agua caliente sanitaria (ACS) e iluminación. 4.1.2.1 Refrigeración En los climas continentales como en el que nos encontramos en España, lo habitual es tener demandas de energía térmica tanto para calefacción (en invierno) como para refrigeración (en verano). La estrategia fundamental en verano es evitar el sobrecalentamiento del edificio minimizando la radiación solar sobre los vidrios de fachada, ventilando y refrigerando el edificio cuando la temperatura exterior descienda, y reduciendo las cargas internas, sobre todo en el sector terciario. Mientras que como veremos a continuación en 4.1.2.2 Calefacción, la estrategia en invierno es captar el máximo de energía, almacenarla y conservarla. 4.1.2.2 Calefacción Cuando el objetivo es reducir las demandas de calefacción en los edificios, la estrategia consiste en captar la mayor energía solar posible, almacenarla y distribuirla en el edificio de manera que podamos conservarla y usarla durante las horas en las que no existe ganancia solar. Así, se debe diseñar el edificio de forma que la radiación solar penetre en su interior, e igualmente que las pérdidas de energía a través de la envolvente sean las menores posibles, garantizando un buen aislamiento de fachadas, el uso de vidrios adecuados y la estanqueidad en carpinterías. Hay que tener presente que en invierno la radiación incidente en los edificios es mayor que en verano, por lo que la aprovecharemos, ya sea mediante captación directa (aquella radiación que penetra directamente en los espacios habitados) o indirecta (aquella radiación que es acumulada en elementos para ser distribuida a posteriori), para disminuir la necesidad de aportación extra de calefacción por los sistemas, contribuyendo al ahorro de energía. 4.1.2.3 Agua Caliente Sanitaria Teniendo en cuenta que el agua es un bien escaso y que el agua consumida en cualquier edificio necesita ser previamente tratada y depurada, el gasto energético global es bastante elevado. Ahorrar por tanto agua en general y utilizar el agua caliente de forma responsable en particular deben ser considerados una prioridad. Por ello tendremos que contribuir a que las instalaciones de agua caliente sanitaria sean eficientes y adoptar buenas prácticas para reducir su consumo, logrando de esta manera importantes ahorros en el uso de estos dos recursos. En algunos casos, como veremos, las instalaciones de calefacción del edificio se destinan también a calentar agua para usos sanitarios, aunque esta opción resulta ser menos eficiente que disponer de una instalación separada específica para ACS en la mayoría de los casos. Pero esto no siempre es posible, por lo que nos centraremos en mejorar las instalaciones ya existentes intentando aumentar su rendimiento. 4.1.2.4 Iluminación Actuando sobre la demanda de iluminación se puede conseguir grandes ahorros, ya que a pesar de la existencia de tecnologías eficientes disponibles, un tercio del alumbrado público se basa en tecnologías 57 ineficientes y obsoletas. Igualmente en el caso de las viviendas europeas, aproximadamente el 85% de las iluminarias utilizadas no contribuyen a la mejoría energética. Por lo que el empleo de una iluminación eficiente es uno de los caminos más rapidos, prácticos y rentables para lograr el ahorro energético tanto en Europa como en España, ya que, según ELTAC XXI, la iluminación consume sobre el 14% de todo el consumo de electricidad dentro de la Unión Europea. 4.2 MEDIDAS DE MEJORA DE AHORRO ENERGÉTICO Si bien, centrándonos únicamente en los pequeños cambios que pueden suponer tener apagado el mayor tiempo posible las luces, los dispositivos electrónicos y los aparatos de climatización cuando el local no está ocupado, podemos conseguir ahorrar entre un 5% y un 10% en la factura eléctrica. Pero este no es el objetivo de nuestro proyecto. Aunque el ahorro que conseguiríamos con estos cambios es sobresaliente, se trata de dar un salto mayor en el ahorro de la energía centrándonos en aquellos aspectos que no están a mano de cualquier ciudadano. Son los que vamos a ver a continuación, y que vamos a clasificar según sean medidas de mejora de ahorro energético en sistemas secundarios o en demanda en general. MEDIDAS DE AHORRO ENERGÉTICO EN SECUNDARIOS 4.2.1 Estas medidas actúan sobre el rendimiento y la eficiencia de los distintos sistemas o equipos de los edificios existentes , de manera que se utilice solamente la energía estrictamente necesaria, consiguiendo el mismo nivel de confort con un menor consumo. 4.2.1.1 ENFRIAMIENTO GRATUITO POR AIRE EXTERIOR (FREE-COOLING) 4.2.1.1.1 Descripción Técnica Esta medida consiste en utilizar aire exterior para combatir las cargas internas de los locales, en vez de recircular aire de retorno, siempre que las condiciones de temperatura y humedad del aire exterior sean las adecuadas. Además será aplicable sólo si los sistemas de climatización de los locales son por aire y éstos están bien equipados (sistemas de compuertas, ventiladores y sistemas de control). Esto último es importante para realizar un control adecuado, de manera que se pueda hacer frente de manera correcta a las diferentes situaciones que se puedan plantear de cargas internas y climáticas, y conseguir las condiciones higrotérmicas adecuadas con el menor coste energético. Esta medida dependerá del clima según su localización geográfica y de las características del edificio a tratar, lo que ampliará o disminuirá su rango temporal de aplicación, teniendo en cuenta que la temperatura o entalpía del aire exterior debe ser inferior a la temperatura o entalpía del aire procedente del local. Y será más ventajosa energéticamente esta medida, cuanto menor sea la diferencia entre las propiedades del aire exterior y el de impulsión. La consecuencia de su implantación es una reducción de la demanda energética de refrigeración, así como una mayor calidad del aire interior en los locales. Figura 11. Recuperador de flujos cruzados Este tipo de intercambiador tiene un inconveniente, y es que en caso de llevar a cabo un enfriamiento gratuito, hay que incluir un conducto de by-pass que cierre el paso al intercambiador del aire exterior. Este dispositivo desvía el caudal de aire, evitando que pase a través del recuperador, y por lo tanto no se realice el intercambio térmico. Con ello, aprovechamos al máximo las condiciones ambientales para mejorar el ahorro energético. Figura 12. Recuperador de flujos cruzados con Free-cooling  Intercambiador de placas de flujos paralelos: los caudales de aire de impulsión y extracción circulan paralelos y a contracorriente en el interior del intercambiador, con lo que el tiempo y la superficie de intercambio es mayor, y por lo tanto, se incrementa la capacidad de recuperación. Este tipo de intercambiador es de alta eficiencia, consiguiendo valores cercanos al 90% en las mejores condiciones de funcionamiento. Figura 13. Recuperador de flujos paralelos 65  Intercambiador rotativo: los intercambiadores rotativos son recuperadores dinámicos, y se componen de un rotor (que es la masa acumuladora de calor), un motor eléctrico y una carcasa. Por una misma rueda se hace pasar la corriente de expulsión y de aire exterior, rueda que va girando y transfiriendo así la energía. La eficiencia de este tipo de intercambiador, está entre el 65%-70%. Figura 14. Recuperador rotativo El principal problema de estos intercambiadores es la hermeticidad, ya que existe una fuga de aire de expulsión hacia la corriente de ventilación. Sin embargo nos permite recuperar entalpía, siempre que la rueda esté hecha de un material que permita la absorción y transferencia de humedad entre las corrientes. Hay que añadir como ventaja con respecto al recuperador de flujos cruzados que, en caso de poder aplicarse free-cooling a la instalación, es fácil cesar la transferencia sólo con apagarlo. En cuanto a estos intercambiadores, existen elementos opcionales que podemos incorporar, como unidades de filtración, baterías de agua, by-pass como el ya mencionado o módulos de enfriamiento adiabático. El enfriamiento adiabático, es un proceso que consiste en enfriar el aire mediante la humectación del mismo y, al ser adiabático, no hay aporte ni cesión de calor en el proceso. Estos aparatos de enfriamiento adiabático se instalan en el lado del aire de extracción antes del intercambiador, funcionando en régimen de verano. De esta forma, cuando el aire proveniente del local entra más frío y húmedo en el intercambiador, aumentaremos el gradiente de temperatura, con lo que el aire que entre al local será más frío, aumentando la eficiencia del recuperador. 4.2.1.2.4 Limitaciones Encontramos varias limitaciones que interfieren en la viabilidad de esta medida:  La disponibilidad de espacio exigida por el recuperador y las canalizaciones  La disponibilidad de espacio para colocar las canalizaciones de las tomas de aire exterior y expulsión de manera que estén situadas a una cierta distancia entre ellas.  La relación caudal extracción/caudal de aire exterior, que deberá estar dentro de los límites impuestos por el recuperador.  La adaptación de un by-pass, como ya hemos comentado, en recuperadores de flujos cruzados en caso de aplicar free-cooling.  El control en recuperadores rotativos, de que las fugas de aire de expulsión no contaminen el aire de ventilación.  La mala elección entre la recuperación sensible o la entálpica, ya que depende del clima. En climas húmedos, la recuperación entálpica es importante para deshumidificar el aire exterior a introducir en el edificio, y reducir la carga latente que supondría la condensación del agua que contiene el aire sobre la batería de agua. Sin embargo en climas secos, aunque la recuperación entálpica no tiene sentido en refrigeración, puesto que en la mayoría de los equipos existentes no se suele combatir la carga latente de las zonas dejándose oscilar libremente, en invierno, al tener el aire exterior una humedad muy baja puede necesitar humidificación, de manera que al disponer de un recuperador de tipo entálpico, el ahorro de energía será muy elevado en invierno.  Ruido posible realizado por las modificaciones realizadas en la instalación. Por supuesto, tendremos que tener en cuenta que el mantenimiento de este tipo de equipos es importante ya que se sitúan en zonas cercanas al exterior y pueden ensuciarse de manera significativa. Esto puede crearnos problemas de taponamiento, prdidas de carga, aumento del consumo de ventiladores,… disminuyendo cuantitativamente el ahorro de energía a conseguir con la incorporación del recuperador de calor. 4.2.1.2.5 Ahorro energético previsto Con el pre-tratamiento del aire exterior con aire de extracción conseguimos reducir la carga de ventilación y por tanto la potencia frigorífica a dar por la planta enfriadora. Pero por otro lado, esta instalación de climatización dispone de ventiladores que permiten el flujo y la circulación de aire tanto para tomarlo del exterior como para expulsar el del interior, lo cual implica un consumo energético. Debemos valorar por tanto la eficiencia de dichos recuperadores, en función del caudal de aire y de la diferencia de temperatura entre el aire exterior y el interior, que nos permiten recuperar entre un 40-75% del calor que se perdería en un sistema de ventilación mecánica en el que los flujos de aire de admisión y extracción sean independientes:  A mayor caudal, menor será la eficiencia de un recuperador de calor. Y por tanto menor ahorro energético se conseguirá.  A mayor diferencia de temperatura entre el aire exterior y el aire interior, mayor será la eficiencia del recuperador de calor. Y por tanto se obtendrá un mayor ahorro. Podemos pensar que el desembolso económico que supone la incorporación de un recuperador de calor al sistema puede no ser rentable a corto plazo. El caso es que son equipos económicos que permiten amortizar el coste de la inversión en poco tiempo, además de tener unas características de explotación favorables que lo hacen casi siempre rentable, llegándose a alcanzar un ahorro de energía del 40% sobre el consumo de los equipos de climatización. Estas características se resumen en:  Son aplicados de forma independiente de las condiciones climatológicas del lugar  La duración anual de explotación del sistema suele ser mucho mayor que 2.000 horas, valor típico de instalaciones de acondicionamiento de aire  La diferencia de temperatura entre los fluidos (aire exterior y aire de expulsión) es, en general, elevada. Es por el ahorro que conlleva que, como ya se ha visto en el apartado 4.2.1.2.2 Criterios de diseño, el RITE obliga a la recuperación, fijando unos rendimientos mínimos del intercambio y unas pérdidas de presión máximas. 67 4.2.1.3 ENFRIAMIENTO EVAPORATIVO EN AIRE DE VENTILACIÓN 4.2.1.3.1 Descripción técnica El sistema de enfriamiento evaporativo se basa en el principio natural de utilizar agua para regular la temperatura y refrescar el aire. La energía necesaria para evaporar el agua se toma del aire, reduciéndose así la temperatura de éste de manera que el sistema cree un agradable clima interior durante los meses de refrigeración, con una combinación óptima de temperatura y humedad. Esta combinación de temperatura y humedad es mediante la reducción del calor sensible (disminución de la temperatura) con o sin aumento del calor latente (el que aporta la energía necesaria para hacer que se evapore el agua en el aire). Este intercambio de calor sensible y latente tiene lugar hasta que el aire se satura y la temperatura del aire y el agua se igualan, alcanzando la denominada temperatura de saturación adiabática (y que es prácticamente igual a la temperatura húmeda del aire). Este método constituye una opción económica y eficiente para el confort térmico, amigable con el medio ambiente y de mínimo consumo eléctrico. 4.2.1.3.2 Criterios de diseño Se presentan a continuación los criterios que hay que tener presentes en el diseño de este tipo de sistemas de enfriamiento, según sea enfriamiento evaporativo directo o indirecto; clasificación que se verá en el apartado 4.2.1.3.3 Disposición, extrategias de control y esquemas. En enfriamiento evaporativo directo, tendremos que tener en cuenta el valor de la efectividad de saturación que depende de:  La velocidad del aire a través del enfriador no debe superar los 3 m/s para evitar el arrastre de gotas. En caso de no ser así, será necesario instalar un separador de gotas, lo que incrementa sensiblemente la caída de presión.  Un valor alto de relación de flujo másico de agua atomizada y el flujo de aire (mw/ma), suele proporcionar una mayor eficacia de saturación al ser mayor el área de contacto entre el aire y el agua.  Se mejorará la eficacia con un medio de humectación que proporcione mayor superficie y tiempo de contacto entre el aire y el agua. Aparte, las eficiencias y las pérdidas de presión variarán en función del tipo de enfriador evaporativo utilizado dentro de este conjunto. En enfriamiento evaporativo indirecto, tendremos que tener en cuenta el valor de los flujos másicos de las corrientes fluidas entre las que se intercambia energía y las caídas de presión en cada uno de los canales:  Para un equipo específico, a mayor flujo, mayor velocidad del aire a través de las placas, mayor coeficiente de transferencia de calor y mayor caída de presión.  Se utilizará preferentemente en el intercambiador agua como fluido frío, debido a que los coeficientes de película convectivos de este son superiores a los del aire, con el que se intercambiará energía.  La velocidad utilizada para el diseño de la corriente de aire primario estará entre 2 y 5 m/s. Por otra parte, como ya hemos comentado, el valor de diseño límite para la temperatura del agua o del aire se tomará la temperatura de saturación adiabática (o húmeda), que variara según las condiciones climáticas de la localidad. Por estas razones habrá que elegir con precaución el tipo de enfriamiento evaporativo a emplear, puesto que si se elige el directo se puede aumentar la humedad del aire exterior en exceso promoviendo la condensación de agua en la batería de frío, mientras en caso del evaporativo indirecto es importante la eficiencia del intercambiador. En definitiva, esta medida es aplicable tanto en sistemas de caudal constante como variable, y cuando se den las siguientes condiciones:  Unidad de tratamiento de aire con entrada de aire exterior.  Régimen de refrigeración.  Condiciones de temperatura y humedad exterior que permiten la reducción de temperatura, bien de forma adiabática (evaporativo indirecto) o aumentando la humedad (evaporativo directo). 4.2.1.3.3 Disposición, extrategias de control y esquemas Como hemos comentado en apartados anteriores, el enfriamiento evaporativo puede lograrse mediante sistemas directos, indirectos, o mixtos (combinación multi-etapa de ambos). Por lo que haremos la siguiente clasificación:  Enfriamiento evaporativo directo: El enfriamiento evaporativo directo es simple, un ventilador hace pasar el aire caliente y seco a través de las mallas húmedas enfriándolo por el efecto de evaporación del agua antes de impulsarlo hacia el local. En condiciones de temperatura y humedad desventajosas, este método no logra provocar las condiciones que se desean. Se da cuando el medio ambiente tiene una humedad relativa alta, de manera que el aire que entra al enfriador proveniente del exterior no alcanza a disminuir su temperatura considerablemente, no alcanzándose así el grado de confort deseado. El grado de confort óptimo se lograría alcanzando la temperatura de bulbo húmedo, donde lograríamos una eficacia del 100%. Dentro de este tipo podemos encontrar enfriadores evaporativos:  De paneles evaporativos: el aire exterior se hace pasar por unos paneles hechos de fibras.  De medio rígido: es similar al anterior. El aire exterior se hace pasar por unas placas rígidas y corrugadas hechas de plástico, celulosa, fibra,.. Las corrientes de aire y agua se suelen disponer en flujo cruzado.  Rotativos: se hace pasar el aire exterior por una rueda rotativa, hecha de materiales resistentes a la corrosión, parcialmente sumergida en un depósito con agua. Se necesita de un motor eléctrico que active el medio de humectación (la rueda).  Pulverización directa: el aire exterior se hace pasar por un compartimiento donde se rocía agua, pasándolo a continuación por una rejilla húmeda y por un filtro eliminador de agua. La eficiencia 69 de enfriamiento que se consigue es generalmente del 80%, pero hay que ser cuidadosos con la contaminación bacteriológica que se puede producir debido a un mal mantenimiento. (a) (b) (c) (d) Figura 15. Enfriadores evaporativos directos. (a) De paneles evaporativos, (b) De medio rígido, (c) Rotativo, (d) Pulverización directa.  Enfriamiento evaporativo indirecto: Este tipo de enfriamiento trata de bajar la temperatura del aire más allá de la temperatura de bulbo húmedo del aire exterior. Normalmente está acompañado por una etapa de enfriamiento evaporativo directo para aumentar la capacidad de enfriamiento del equipo, y consigue esta bajada de temperaturas retomando el aire del interior del espacio sin humedecerlo y haciéndolo circular por el interior de un intercambiador de calor mientras que el exterior de éste está en contacto con agua, donde se transfiere el calor extraído del aire. La parte negativa es que el intercambiador de calor no logra enfriar el aire hasta el límite, y que es necesario contar con condiciones de humedad relativa muy bajas para alcanzar la mayor eficiencia. Entre sus tipos encontramos enfriadores evaporativos:  De tubos: el aire primario fluye dentro de los tubos, mientras que el aire secundario pasa alrededor de los tubos en flujo cruzado. El agua gotea en la superficie exterior de los tubos conservándolos húmedos y enfriando el aire secundario por evaporación directa.  De placas: es el sistema de refrigeración evaporativa indirecta más utilizado. Un número determinado de platos forman pasajes de aire primario y de aire secundario alternados. El aire primario fluye a través de las placas horizontales secas mientras que el aire secundario lo hace hacia arriba a través de las placas horizontales húmedas, de manera que el agua cae en forma de gotas a contracorriente con el aire secundario. (a) (b) Figura 16. Enfriadores evaporativos indirectos: (a) De tubos, (b) De placas.  Enfriamiento evaporativo mixto: El también considerador enfriamiento evaporativo de dos etapas se produce preenfriando el aire sin humidificarlo, para ello se buscar hacer unos de elementos que a menor temperatura permitan absorber el calor sensible del aire sin aumentar su humedad. Estos tipos de enfriadores consisten en una etapa de enfriamiento evaporativo indirecto, seguida de una etapa de enfriamiento directo. 4.2.1.3.4 Limitaciones Este método tiene una limitación principal, y es la facilidad de que se produzcan en la instalación la proliferación de microorganismos, en especial, la Legionella. Esta se produce en las zonas húmedas por las condiciones antihigiénicas que se producirían si existiese una falta de mantenimiento de la instalación. Es importante porque su aparición puede afectar gravemente la salud de las personas, es por ello que este método aun siendo bastante eficiente tiene cierto riesgo. A parte de tener que llevar a cabo un riguroso mantenimiento tras la instauración de esta medida, la viabilidad de esta también está supeditada a:  Insuficiencia de espacio para incorporar la sección de humidificación y realizar la adaptación a aire total.  La humidificación, para evitar situaciones poco higiénicas, requiere su realización de acuerdo con las recomendaciones del RITE.  El enfriamiento evaporativo directo puede ser perjudicial si se supera una humedad en la corriente que produzca condensaciones, produciéndose así una pérdida de energía. Para ello el ventilador de impulsión ha de ser adaptado, de manera que se den condiciones resultantes de humedad relativa en los locales. 71  Será necesario hacer modificaciones en las redes de toma de aire exterior, integrando el módulo evaporativo.  La relación caudal secundario/caudal de aire exterior en el caso de enfriamiento evaporativo indirecto, que deberá estar dentro de los límites impuestos por el recuperador.  La necesidad de agua (caudal de agua/caudal de aire) en unas condiciones mínimas para evitar problemas en los nebulizadores. 4.2.1.3.5 Ahorro energético previsto Parecido a lo que ocurre en la recuperación de calor del aire de expulsión, esta medida de mejora tiene unas características favorables que la hacen, casi siempre, rentable. Esto es en gran medida por la diferencia de temperatura entre los fluidos (aire exterior y aire de expulsión en el caso de indirecto), o la diferencia entre la temperatura seca y la húmeda del aire exterior) que es, en general, elevada. Mientras que con la aplicación de enfriadores evaporativos directos nos permite trabajar con temperatura de condensación más elevadas cercanas a la temperatura seca del momento, los indirectos lo hacen a temperaturas de condensación más bajas, y además nos permiten trabajar en seco cuando las temperaturas exteriores son bajas. Esto hace que ambos sean muy rentables en cuanto al ahorro energético que producen. Sin embargo, los directos no necesitan mantenimiento higiénico sanitario mientras que los indirectos sí. Es por ello que estos últimos, además de necesitar una mayor inversión inicial, necesitan de un mayor mantenimiento para evitar la proliferación de microorganismos en la instalación. Se ve reducido entonces el ahorro energético a conseguir; aun así sigue siendo un ahorro elevado, que en ambos casos rondará el 30% en la demanda de climatización. MEDIDAS DE AHORRO ENERGÉTICO EN DEMANDA 4.2.2 Estas medidas actan sobre la demanda de los edificios existentes, reducindola (orientación, ventilación…) o evitando pérdidas innecesarias de la propia energía suministrada (aislamiento de la envolvente térmica, mejora de los vidrios y marcos,…). 4.2.2.1 INSTALACIÓN O MODIFICACIÓN DE PROTECCIONES SOLARES 4.2.2.1.1 Descripción técnica Se entiende por protección solar aquellos dispositivos fijos o móviles que impiden total o parcialmente el paso de radiación solar al interior de un local, sin que esto suponga el impedir la entrada de luz natural. El objetivo de esta mejora es reducir la demanda de refrigeración en verano mediante la limitación de la carga por radiación a través de los huecos del edificio procurando no interferir en el comportamiento invernal de la demanda de energía, es decir, no provocando un aumento de la demanda de calefacción en verano. De esta forma, un buen protector solar será aquel que es capaz de reducir las infiltraciones de radiación en verano sin impedirlas en invierno. 4.2.2.1.2 Criterios de diseño El dimensionado de las protecciones solares fijas depende de la orientación de los huecos considerados (y también de la latitud), y si los elementos a instalar se encuentran en el exterior o el interior del edificio, dado que en verano la radiación incidente sobre fachadas orientadas al sur es menor que en aquellas orientadas al norte como se puede ver en la figura 17. Por ello se obtiene un mayor beneficio de su aplicación en edificios con un porcentaje significativo de acristalamientos en fachadas Oeste, Este o Sur. Figura 17. Esquema de funcionamiento de una protección solar fija. Además, como móviles, habrá que buscar la orientación óptima en cada momento de manera que reciban la máxima cantidad de radiación solar en invierno, y la mínima en verano. La posición y el factor de sombra que tienen algunas de estas protecciones se pueden ver en la tabla 4. 73 VALOR DE FACTOR DE SOMBRA SEGÚN TIPO DE PROTECCIÓN TIPO DE PROTECCIÓN POSICIÓN ACABADO ESTADO FACTOR DE SOMBRA Aletas verticales Exterior en fachada este y oeste Fijas 0.31 Pantalla de rejilla de aluminio Exterior Fija 0.28 Toldo Exterior despegado Oscuro o medio 0.25 Parasol horizontal Exterior en fachada sur Continuo 0.25 Pantalla de rejilla densa Exterior Color bronce 0.23 Árboles Exteriores Sombra muy densa 0.20-0.25 Persiana veneciana Exterior Blanco o crema 0.15 Persiana veneciana Exterior Blanca Separada de fachada 0.15 Lamas horizontales Exteriores Móviles 0.10-0.15 Lamas verticales Exteriores en fachadas este u oeste Móviles 0.10-0.15 Persiana enrollable Exterior Oscura Totalmente bajada 0.10-0.15 Tabla 4. Factor de sombra a considerar en función de la protección solar. Una posibilidad interesante es la de integrar en los elementos de protección solar, sistemas de captación de energía solar, de forma que un solo elemento nos proteja de la radiación solar y a la vez, esté captando o generando energía. 4.2.2.1.3 Disposición, extrategias de control y esquemas Nos encontramos con el problema de diseñar una protección solar que reduzca la radiación incidente sobre el hueco en verano, pero que permita la captación energética en invierno. Esto se consigue mediante la utilización de dos tipos de protecciones: fijas o móviles, aunque también se pueden considerar el efecto de árboles u otro tipo de elemento vegetal. no. Cabe destacar, que para conseguir una eficiencia máxima y con un alto ahorro de energía, se debería instalar la caldera de biomasa con una bomba de calor geotérmica para calefacción y climatización. Tanto para el caso de edificios de viviendas de obra nueva como para edificios existentes se puede obtener la máxima eficiencia instalando estas calderas, puesto que reducen las emisiones a casi el 100%, y proporcionan importantes ahorros energéticos, alcanzándose la máxima calificación energética. Además de estas fuentes tenemos la aerotermia, que aprovecha la energía contenida en el aire que nos rodea, y la geotérmica, que utiliza la capacidad de almacenamiento de calor que tiene la tierra para obtener energía. Estos tipos de instalaciones tienen unos rendimientos realmente elevados, pero puesto que su aplicación tiene un coste muy elevado, los hace desechables para la aplicación en edificios. Aun viendo que la aplicación de cualquiera de estas tres fuentes de energía es viable para aplicar en edificios o viviendas, la más utilizada a día de hoy a este nivel es la energía solar térmica. 4.2.2.2.4 Limitaciones Se han comentado con anterioridad. No obstante cabe remarcar, que las ventajas que se obtienen de la aplicación de fuentes de energía renovable en edificios es mayor y más importante que las desventajas que derivan de su aplicación; que son las posibilidades de espacio, soleamiento y capacidad resistente de los emplazamientos, y la necesidad de que los generadores existentes deban de cubrir la demanda no satisfecha por la instalación solar, comprobándose que no entren en un régimen inaceptable de baja carga. 4.2.2.2.5 Ahorro energético previsto La instalación de colectores solares supone una importante sustitución de combustibles fósiles por energía renovable, lo que trae consigo una gran reducción de la factura energética con unos costes de mantenimientos mínimos. Consiguiendo así la máxima eficiencia, el menor consumo y la reducción de emisiones, sobre todo en aquellos edificios existentes que, durante muchos años, se han construido sin ningún criterio de sostenibilidad. 4.2.2.2.6 Ahorro económico previsto A pesar del importante ahorro económico que se consigue con energías renovables, no hay que perder de vista que no sólo es un tema de ahorro monetario, el principal objetivo es, por una parte, la reducción de las emisiones y del impacto sobre el medio ambiente por la gran cantidad de edificios o viviendas existentes con mala calificación energética, y por otro lado la construcción de nuevos edificios de consumo casi nulo que se diseñarían optimizando al máximo los parámetros de diseño bioclimático con energías limpias. También conseguiríamos así reducir la dependencia energética de nuestro país puesto que podemos y disponemos de la tecnología necesaria para funcionar con energías limpias. 81 4.2.2.3 CONTROL EN LA DEMANDA DE AIRE EXTERIOR 4.2.2.3.1 Descripción técnica Esta medida consiste básicamente en reducir la demanda, tanto de refrigeración en verano como de calefacción en invierno a través de una reducción de los caudales nominales de ventilación, cuando estos resulten superiores a los fijados por la reglamentación vigente. Se trata por tanto de una medida activa, ya que persigue optimizar el uso de la energía mediante el empleo de sistemas de control y gestión inteligente. 4.2.2.3.2 Criterios de diseño El criterio de diseño se basa en disminuir el caudal de aire exterior según la cantidad de ventilación externa que sea necesaria en cada momento, dependiendo de la ocupación del local según el horario, pero siempre de manera que el caudal de ventilación sea el mínimo posible. También se persigue emplear la energía, con el sistema integrado de gestión, según las condiciones exteriores e interiores de temperatura y humedad, pero de manera reiterada, buscando el mínimo caudal de aire exterior. Para establecer unos patrones de referencia para la ventilación, de manera que este sea el mínimo caudal requerido por la reglamentación, se suele acudir a ISO ICS 91.140.30 (los sistemas de ventilación y aire acondicionado) y ASHRAE 62.1 y 62.2 (las normas de ventilación y calidad del aire interior). 4.2.2.3.3 Disposición, extrategias de control y esquemas Realmente no hay ningún tipo de disposición o esquemas sobre esta medida, ya que se trata de una medida de control sobre los equipos y dispositivos que ya posea la instalación. En este caso, el control se realizará ajustando las compuertas de aire exterior hasta asegurarse que el caudal es el requerido por la reglamentación, además de la colocación de sensores que nos den información sobre la actividad o las propiedades del aire en el interior del local. De esta manera se evitarán grandes pérdidas de energía haciendo que los equipos actúen de la manera más eficiente posible. Pero al llevar a cabo esta medida debemos tener encuentra un posible efecto correlativo. Debemos tener presente que al reducirse el caudal de aire exterior se debe incrementar el caudal de retorno en la misma proporción, de manera que se mantenga constante el caudal de impulsión. Lograremos dicho aumento de caudal de retorno ajustando la compuerta correspondiente. Por otro lado, se puede aumentar adicionalmente la cantidad de aire recirculado, y en consecuencia reducir aire exterior, instalando en la extracción filtros de carbono activado en aquellas zonas en las que haya que eliminar olores tales como las de alta densidad de fumadores. Aparte, existen otras actuaciones adicionales que tienen el mismo propósito, el de reducir el caudal de aire exterior:  Comprobar que los caudales de los extractores sea el requerido en cada caso.  Cerrar el suministro directo de aire en aseos u otras zonas similares, comunicando dichas zonas (mediante rejillas en puertas) con las colindantes que se encuentren en sobrepresión.  Instalar deflectores para garantizar que el viento no incida de forma directa en las tomas de aire. 4.2.2.3.4 Limitaciones La posibilidad de aplicar esta medida viene dada por la existencia de unos caudales nominales de ventilación superiores a los fijados por la reglamentación vigente en función del número de ocupantes y del tipo de actividad de los mismos. Por ello estará sujeta a las condiciones climáticas y a la ocupación y actividad del lugar en cada momento. 4.2.2.3.5 Ahorro energético previsto Obtendremos con esta medida un ahorro proporcional a la disminución de caudal de aire exterior introducido. Por lo que irá variando según todos los factores antes mencionados. 83 4.2.2.4 CONTROL DE LA DEMANDA DE VENTILACIÓN EN FUNCIÓN DE LA OCUPACIÓN 4.2.2.4.1 Descripción técnica Esta medida es parecida a la anterior, y consiste en reducir la demanda, tanto de refrigeración en verano como de calefacción en invierno adaptando los caudales de ventilación según los niveles de ocupación reales en cada momento, suprimiéndolos en los períodos de no ocupación. Se trata por tanto de una medida activa, ya que persigue optimizar el uso de la energía mediante el empleo de sistemas de control y gestión inteligente. 4.2.2.4.2 Criterios de diseño El criterio de diseño se basa en disminuir o aumentar el caudal de aire exterior según la cantidad de ventilación externa que sea necesaria, dependiendo del número de personas que habiten un espacio, es decir la ocupación según el horario. Por ello será interesante esta medida en edificios o partes de los mismos donde existan elevados niveles de ocupación y ésta ocupación sea irregular. Esta variación de aire exterior que se busca, será dependiente también de las condiciones climáticas de temperatura y humedad, ya que interferirán en el confort térmico de las personas dentro del local y por tanto se necesitará un caudal mayor o menor a introducir. 4.2.2.4.3 Disposición, extrategias de control y esquemas Tal y como ocurría en la medida en el apartado 4.2.2.3 Control de la demanda de aire exterior, no hay ningún tipo de disposición o esquemas sobre esta medida, ya que vuelve a tratarse de una medida de control sobre los equipos y dispositivos que ya posea la instalación. En este caso, para adaptar los caudales de ventilación a los niveles de ocupación real, el mejor procedimiento consiste en actuar de forma automática sobre la compuerta de aire exterior en función de los valores que marque una sonda de calidad de aire (sensores de CO2) instalada en una zona representativa del local o en el retorno de aire. Así estos sensores de CO2 garantizarán el confort térmico de los ocupantes, al conseguir tener siempre un aire de calidad óptima. Por otro lado, actuaremos también sobre la compuerta de aire exterior para la supresión de la ventilación durante los períodos de no ocupación en los que el equipo está funcionando. Se conseguirá cerrándolas conectadas a un reloj programador. Al llevar a cabo esta medida deberemos por tanto cerrar las compuertas de aire exterior durante los periodos de pre-acondicionamiento, previos a la ocupación. Así como hacer un uso adecuado de los extractores existentes, haciéndolos funcionar únicamente cuando sea necesario. Resumimos entonces las estrategias de control en:  Control mediante sensores de CO2: está basado en la medición de los cambios del nivel de CO2 en la zona relativos al caudal de aire exterior y al número de personas que haya en los locales. Así, una vez definido un punto de trabajo nominal del sistema, un aumento del nivel de CO2 en la zona puede tener dos motivos: un aumento muy elevado, puede deberse a un incendio y un cambio más moderado, está relacionado con el fruto de la combustión digestiva. Para ello el Reglamento de Instalaciones Térmicas en la edificación nos muestra en su apartado IT. 1.1.4.2 Exigencias de calidad de aire interior las concentraciones de los principales contaminantes presentes en el aire exterior, que pueden verse en tabla 6, sabiendo que la composición del aire seco es constante y que puede tener una cantidad variable de vapor de agua que oscila generalmente entre el 1 y 4 %. Dicha composición será nitrógeno 78%, oxígeno 20.9 %, argón 0.93%, vapor de agua entre 1 y 4%, CO2 0.03%, y otros 0.14%. LOCALIZACIÓN CONCENTRACIONES EN AIRE EXTERIOR CO2 CO NO2 SO2 total PM PM10 (ppm (mg/m3) (µg/m3) (µg/m3) (µg/m3) (µg/m3) Zona rural 350 < 1 5 … 35 < 5 < 100 < 20 Pueblo pequeño 375 1 … 3 15 … 40 5 … 15 100 … 300 10 … 30 Ciudad 400 2 … 3 30 … 80 10 … 50 200 … 1000 20 … 50 Tabla 6. Niveles de contaminantes en el aire exterior [10]. Igualmente, la calidad del aire interior también aparece tabulada en esta sección del RITE tal y como se puede ver en tabla 7, en función de la concentración de CO2. CATEGORÍA Concentración de CO2 (ppm) Rango Valores por defecto IDA 1 ≤ 400 350 IDA 2 400 … 600 500 IDA 3 600 … 1000 800 IDA 4 > 1000 1200 Tabla 7. Niveles de CO2 según la calidad del aire interior exigida [10]. Estas exigencias de los niveles de CO2 se dan según se trate de:  IDA 1: hospitales, clínicas, laboratorios, guarderías y similares  IDA 2: oficinas, residencias (estudiantes y ancianos), locales comunes de edificios hoteleros, salas de lecturas, museos, salas de tribunales, aulas de enseñanza y similares, piscinas y similares.  IDA 3: edificios comerciales, cines, teatros, salones de actos, habitaciones de edificios hoteleros, restaurantes, cafeterías, bares, salas de fiestas, gimnasios, locales para el deporte (salvo las piscinas), salas de ordenadores y similares.  IDA 4: nunca se empleará, salvo casos especiales que deberán ser justificados. Este nivel de CO2 suele medirse en el conducto de retorno de aire, procurando un buen acceso al mismo para su calibración e incidencia con la corriente de aire para su medición. Pero la selección de 85 los sensores para esta función es crítica, de forma que hay que evaluar su exactitud y el rango de respuesta, exigiéndose que el error sea inferior de 75 ppm y que sea calibrado en el momento de instalación. Normalmente los errores en la medida suelen deberse a condiciones de trabajo fuera de rango, tanto de temperatura como de concentración. Recomendaciones:  Un mínimo de sensor por zona cuando estén alimentados por sistemas de más de 850 m3/h de aire exterior.  Serán necesarios varios sensores si el sistema sirve espacios de diferentes niveles de ocupación.  Optimizar la distribución de aire en las zonas para que las variaciones de ocupación, y su consiguiente variación del caudal exterior, tenga un transitorio hasta alcanzar el equilibrio en su calidad de aire mínimo.  Control por presencia: esta estrategia de control se basa en la medición directa de presencia. Este método es menos refinado, autónomo y fiable que el anterior, pero tiene mayor facilidad de implementación, lo cual resulta interesante. Esta facilidad proviene de que podemos saber el caudal de aire exterior a introducir en la zona según el RITE, especificados en tabla 8, simplemente conociendo las personas que ocupan una sala puesto que resultan directamente proporcionales. CATEGORÍA Caudal de aires exterior por persona (L/s) Rango Valores por defecto IDA 1 > 15 20 IDA 2 10 … 15 12,5 IDA 3 6 … 10 8 IDA 4 < 6 5 Tabla 8. Tasa de ventilación por persona en función de la calidad de aire interior [10] . Como se ha dicho, es un control difícil de llevar a cabo por la problemática que presenta el conocer en todo la ocupación real de los locales. Se necesitaría interactuar con el usuario para poder llevarla a cabo y por tanto debería existir una concienciación por parte de estos. La ventaja que presenta este tipo de control es que tiene la simplicidad de actuar sobre la unidad directamente con la traducción del valor dispuesto por el usuario. 4.2.2.4.4 Limitaciones La posibilidad de aplicar esta medida viene dada por la variación del número de ocupantes del local en todo momento, llegando a haber largos periodos de desocupación. Por ello las limitaciones vendrán de la mano del número de ocupantes, de la actividad, del horario y de las condiciones climáticas. Cabe destacar para la viabilidad de esta medida que:  Sería conveniente revisar la estanqueidad de las compuertas para conseguir un mayor ahorro de energía así como un mayor nivel de calidad del aire.  La disponibilidad de espacio requerida por los condicionantes técnicos mencionados en el apartado anterior.  La posibilidad de que el ventilador de impulsión (con velocidad variable) se adapte al nuevo punto de trabajo con un rendimiento aceptable.  Nos debemos cerciorar de que las compuertas de aire exterior deben estar cerradas durante los periodos de pre-acondicionamiento previos a la ocupación. Y los extractores (en cocinas, cafeterías, etc.) deben funcionar únicamente cuando es necesario  Comprobar las condiciones acústicas de la situación modificada.  El mantenimiento regular debe ser previsto, ya que es una parte importante para mantener el sistema a un nivel óptimo. Es muy importante llevarlo a cabo, ya que el descuido del mantenimiento preventivo puede anular cualquier ahorro de energía esperado en el diseño.  Así mismo, dentro del mantenimiento, los sensores deben ser inspeccionados y calibrados para asegurar un correcto funcionamiento, sobre todo los destinados al movimiento de las compuertas de paso del aire exterior y los sensores de CO2. Si no se limpian o no están bien calibrados, pueden causar el empleo de energía excesiva o niveles de calidad de aire inadecuados. Aparte, esta medida presenta dificultades unidas a la zonificación del sistema, es decir, en caso de tener diferenciadas varias zonas. Tenemos dos posibles casos:  Cuando se trata de sistemas todo-aire, en los que a las zonas sólo se lleva aire y se hace de manera centralizada a varias zonas.  Cuando se trata de sistemas mixtos, en los que además de llevar aire a las zonas se lleva otro fluido. En ellos el aire exterior suele ser pre-tratado en una unidad climatizadora de aire primario (CAP) que suele alimentar a varias zonas. Cada zona debe tener un detector de CO2, por lo que en este caso existen dos niveles de actuación de acuerdo a la medida del sensor: control del caudal de aire que le llega a esa zona y la regulación del caudal de aire que trata la CAP. 4.2.2.4.5 Ahorro energético previsto Obtendremos con esta medida un ahorro proporcional a la disminución del volumen de ventilación introducido. Por lo que irá variando según todos los factores antes mencionados; y dependerá fuertemente del clima (condiciones del aire exterior), siendo más favorable su implementación tanto en invierno como verano en climas de alta severidad climática. Por otro lado, cuanta mayor variabilidad de ocupación tenga el edificio, mayor será la oportunidad de optimizar el consumo en dichas zonas, es decir, la carga térmica debida a la ventilación. Esto supone ahorros energéticos elevados, ya que en la actualidad los sistemas se configuran para garantizar un nivel de ventilación crítico. 87 4.2.2.5 MODIFICACIÓN DEL CAUDAL DE INFILTRACIÓN 4.2.2.5.1 Descripción técnica Se entiende como infiltración la entrada no intencionada de flujos de aire exterior al edificio a través de rendijas u otras aberturas, así como aquellas debidas al uso normal de apertura y cierre de puertas y ventanas. Por ello el objetivo de esta medida es reducir demanda de energía mediante la disminución de la entrada involuntaria del aire exterior que penetra en el edificio. Será más interesante aplicarla cuanto mayor sea el porcentaje de huecos que posea el edificio en las fachadas orientadas en la dirección del viento dominante (ventanas y puertas), debido a la presión dinámica, o bien cuando el edificio sea alto y presente numerosas conexiones verticales como escaleras y huecos de ascensor, por el efecto de tiro que se produce en este tipo de edificios. Vemos en las figuras 20 y 21 cómo aumenta la presión del viento con la altura del edificio y dónde es más acusado la influencia del viento, respectivamente. Figura 20. Incidencia de las presiones de viento de acuerdo a la altura en la edificación. Figura 21. Exposición al viento en la edificación. 4.2.2.5.2 Criterios de diseño El volumen de aire infiltrado dentro del edificio dependerá de la superficie total de estas pequeñas aberturas o juntas, así como del gradiente térmico y del grado de exposición al viento de la fachada. Las infiltraciones de aire por tanto, tienen un efecto negativo tanto en invierno como en verano. En invierno, porque la entrada de aire exterior disminuye la temperatura media interior del edificio y en verano, porque provoca un aumento de la temperatura interior; aumentando en ambos casos la demanda de climatización. Además dicho efecto se verá incrementado conforme aumenta la velocidad del viento. Aun siendo perjudicial en ambas, el efecto dado en los meses fríos es mayor que en los meses cálidos. Así en verano, la infiltración no suele constituir un factor relevante en la demanda de refrigeración, debido a que en este periodo las velocidades del viento son menores, además de que el uso habitual de ventilación provoca unas sobrepresión en el local que se opone a la entrada de aire infiltrado. Sin embargo en invierno, es más agresiva en ciertos climas esta inclusión de aire, ya que la diferencia de temperaturas en el exterior y el interior del local es mayor. Será además especialmente interesante aplicar esta medida cuando el sistema de calefacción del edificio no incorpora ventilación mecánica. Para controlar y minimizar entonces este caudal de infiltraciones, el Código Técnico de la Edificación define y da valores de la permeabilidad del aire. Ésta se define como la propiedad de una ventana o puerta de dejar pasar el aire cuando se encuentra sometida a una presión diferencial, y viene expresada en m3/h. Será un por tanto un parámetro importante a tener en cuenta para conseguir un mayor confort térmico de los espacios habitables. En la figura 22 podemos ver los valores mínimos requeridos por el CTE en los elementos de edificios rehabilitados. ZONA CLIMÁTICA DE INVIERNO Parámetro α A B C D E Transmitancia térmica de muros y elementos [W/m2·K] 1,35 1,25 1,00 0,75 0,60 0,55 en contacto con el terreno (1) Transmitancia térmica de cubiertas y suelos [W/m2·K] 1,20 0,80 0,65 0,50 0,40 0,35 en contacto con el aire Transmitancia térmica de huecos (2) [W/m2·K] 5,70 5,70 4,20 3,10 2,70 2,50 Permeabilidad al aire de huecos (3) [m3/h·m2] < 50 < 50 < 50 < 27 < 27 < 27 Tabla 9. Transmitancia térmica máxima y permeabilidad al aire de los elementos de la envolvente. Donde (2) se considera comportamiento conjunto de vidrio y marco, incluyendo lucernarios y claraboyas, y (3) la permeabilidad de las carpinterías indicada es la medida con una sobrepresión de 100 Pa. Si bien, están dadas en función de la zona climática de invierno, donde como hemos dicho, es más acusado el nivel de infiltraciones. Podremos ver la diferenciación de zonas en la figura 27 del punto 5.1.3 Zonas climáticas. 89 4.2.2.5.3 Disposición, extrategias de control y esquemas Para conseguir dicha disminución del caudal de infiltración se recomienda sellar al máximo las grietas y rendijas de los edificios, así como la colocación de burletes de estanqueidad en ventanas y puertas, la instalación de puertas giratorias y vestíbulos y la instalación de puertas de cierre automático. Otra medida a tener en cuenta son los dispositivos de sombra exterior, comentados en el apartado 4.2.2.1 Instalación y modificación de protecciones solares, como pueden ser salientes laterales, contraventanas o celosías que actúan como deflectores del viento ayudando en la reducción de las infiltraciones. En climas fríos, el control de las infiltraciones puede convertirse en un factor clave de ahorro energético, ya que controlando las renovaciones de aire por medio de sistemas mecánicos de flujo constante, conseguiremos reducir las pérdidas de calor. Existe una estrategia estándar a nivel de construcción que basa la eficiencia energética de los edificios en un control máximo de sus infiltraciones, limitándolo en 0.6 renovaciones de aire por hora; el estándar Passiv Hauss. Pero en España, dadas las buenas condiciones climáticas, no se suele tener en cuenta. Sin embargo en climas suaves, este aspecto no es tan relevante en cuanto a la eficiencia energética, e incluso en climas cálidos y húmedos puede suponer una ventaja el hecho de aumentar la tasa de ventilación del edificio. De ahí que en España no se suela tener en cuenta la limitación de 0.6 ren/h que recomienda el estándar Passiv Hauss antes mencionado. En general, se intenta que el nivel de infiltración de los edificios, llevando a cabo esta mejora y poniendo especial atención en la ejecución de cerramientos exteriores, carpinterías y sellados, es posible reducir la tasa de infiltraciones por debajo de 2 ren/h a 50 Pa. Y además de las medidas antes mencionadas, se pueden controlar las infiltraciones de aire a través de la ventilación haciendo que los caudales de aire exterior sean aproximadamente un 10% superiores a los de aire de extracción. 4.2.2.5.4 Limitaciones Las limitaciones en este caso son simples, y vienen dadas por las condiciones climáticas de cada zona y por la orientación del edificio. 4.2.2.5.5 Ahorro energético previsto Las infiltraciones tienen un impacto muy importante tanto en el confort de los usuarios como en el nivel de eficiencia energética del edificio. Sin embargo, como es habitual cuando hablamos de eficiencia energética en la edificación, el impacto de las infiltraciones dependerá de la zona climática en la que se encuentre el edificio y de la estación del año, siendo mayor el ahorro conseguido en invierno por la disminución de la carga de calefacción. De este modo, reducir de 5 a 2 ren/h a 50 Pa la tasa de infiltración, puede suponer un ahorro en la demanda de calefacción de casi 20 kwh/m² año, dependiendo del clima y del diseño del edificio. El ahorro no será tan importante siempre, ya que la media de infiltraciones en edificios en España se encuentra alrededor de 3.5 ren/h. Aun así se estima que en edificios rehabilitados se puede reducir la tasa de el correcto funcionamiento de la instalación como que el aire que llegue al local tenga las características óptimas. 4.2.2.8.4 Limitaciones Las mayores dificultades radican en las posibilidades de remodelar en mayor o menor medida la red de conductos, ya que variará de unas instalaciones a otras. 4.2.2.8.5 Ahorro energético previsto El ahorro energético previsto variará totalmente de unos edificios a otros puesto que dependerá de los factores antes mencionados, los cuales no son los mismos en cada caso. Aun así, en toda instalación en la que el transporte de aire por los conductos se separe un poco de la ideal, se podrá conseguir una reducción de consumo energético, imposible de estimar a priori sin conocer la instalación en lo referente a la disminución de pérdidas de carga. En cuanto a la variación de la velocidad de los ventiladores de acuerdo con los requerimientos de acondicionamiento del edificio y las presiones óptimas de diseño satisfaciendo todas las zonas de confort, la energía usada por el ventilador se puede ver reducida en hasta un 30%. 97 4.2.2.9 EMPLEO DE BOMBA DE CALOR EN GENERACIÓN 4.2.2.9.1 Descripción técnica Las bombas de calor son capaces de forzar el flujo de calor en la dirección contraria a su forma natural, ya que el calor suele fluir de las altas temperaturas a las bajas temperaturas. Sin embargo, utilizando una cantidad de trabajo relativamente pequeña consiguen que el calor fluya de las bajas temperaturas a las altas. Las bombas de calor pueden transferir este calor desde las fuentes naturales del entorno a baja temperatura (foco frío), tales como aire, agua o la propia tierra, hacia las dependencias interiores de los edificios que se pretendan calefactar (foco caliente), o bien para emplearlo en procesos que precisan calor en la edificación o la industria, como es el caso del agua caliente sanitaria. Las bombas de calor también pueden ser utilizadas para refrigerar. En este caso la transferencia de calor se realizará en el sentido contrario, es decir desde la aplicación que requiere frío al entorno que se encuentra a temperatura superior. Se trata de bombas de calor reversibles, es decir, se pueden utilizar para calentar en invierno, y enfriar en verano. En el primer caso, el recinto es la zona caliente y en el segundo es la zona fría de la que se extrae el calor. Pero para que la bomba de calor funcione en ambos sentidos es preciso invertir el flujo de calor y adecuarlo a cada caso, lo que se consigue fácilmente con una válvula inversora. Esto representa una gran ventaja, pues un solo equipo puede hacer las funciones de dos sistemas; el de calefacción y el de refrigeración. 4.2.2.9.2 Criterios de diseño Esta medida tiene un amplio campo de aplicación aunque su materialización depende de numerosas circunstancias. La principal es la zona climática donde vaya a ser aplicado, puesto que una de las desventajas que presentan estos aparatos es que, la potencia calorífica que suministra una bomba de calor desciende a medida que la temperatura exterior baja, ya que la potencia calorífica es función del caudal máximo de refrigerante que el compresor bombea al circuito, y la densidad de éste desciende evaporándose el refrigerante a temperaturas más bajas. Por ello, con carácter general, las posibilidades de aplicarla aumentan cuando la temperatura de suministro disminuye y el foco frío está a un nivel térmico elevado. Son por tanto más adecuadas para la reconversión las instalaciones de calefacción resueltas a base de paneles radiantes, unidades de tratamiento de aire (UTA), siendo más dudosa, desde un punto de vista energético, la incorporación a instalaciones de calefacción por radiadores. En caso de ser usada la bomba de calor para producir agua caliente sanitaria, se deberá comprobar que el equipo de transferencia agua del generador/agua de consumo, en caso de existir, sigue siendo válido o por el contrario necesita modificaciones. Aparte, la aplicabilidad de esta máquina aumenta cuando la bomba de calor se ocupa de los períodos a carga parcial, reservando los generadores existentes para los períodos de arranque a carga elevada. En cuanto al diseño de la bomba de calor adaptada a cada instalación, ha de estudiarse bajo la óptica del COP medio estacional y no sobre valores nominales de diseño de dicho parámetro. Igualmente, la comparación con la generación térmica convencional debe realizarse en términos homogéneos, es decir, con el rendimiento medio estacional de los generadores existentes. La bomba de Calor en sí, fue reconocida como energía renovable en determinadas condiciones por la Directiva 2009/28/CE, la cual dice que las bombas de calor que podrán considerarse como renovables son aquellas en las que la producción final de energía supere de forma significativa el consumo de energía primaria necesaria para impulsar la bomba de calor. Por otro lado, para determinar el valor de las prestaciones medias estacionales (SPF) de las bombas de calor, debe seguirse la norma EN 14825:2012. En ella se establece una metodología para que determinadas bombas de calor accionadas eléctricamente puedan ser consideradas como bombas de calor renovables: SPF = COPnominal · FP · FC Estos valores son determinados en el documento “Prestaciones medias estacionales de equipos y sistemas de producción de fro y calor en edificios de viviendas”, y son hallados dependiendo la zona climtica, el tipo de sistema de calefacción de la instalación como se puede ver en la tabla 11 y la temperatura de distribución de la calefacción en la tabla 12. Factor de Ponderación (FP) Fuente Energética de la bomba de calor A B C D E Energía Aerotérmica. Equipos centralizados 0,87 0,80 0,80 0,75 0,75 Energía Aerotérmica. Equipos individuales tipo split 0,66 0,68 0,68 0,64 0,64 Energía Hidrotérmica. 0,99 0,96 0,92 0,86 0,80 Energía Geotérmica de circuito cerrado. Intercambiadores horizontales 1,05 1,01 0,97 0,90 0,85 Energía Geotérmica de circuito cerrado. Intercambiadores verticales 1,24 1,23 1,18 1,11 1,03 Energía Geotérmica de circuito abierto. 1,31 1,30 1,23 1,17 1,09 Tabla 11. Factores de ponderación para sistemas de calefacción y/o ACS con bombas de calor. Factor de Corrección (FC) Tª de condensación (ºC) FC (COP a 35ºC) FC (COP a 40ºC) FC (COP a 45ºC) FC (COP a 50ºC) FC (COP a 55ºC) FC (COP a 60ºC) 35 1,00 40 0,87 1,00 45 0,77 0,89 1,00 50 0,68 0,78 0,88 1,00 55 0,61 0,70 0,79 0,90 1,00 60 0,55 0,63 0,71 0,81 0,90 1,00 Tabla 12. Factores de corrección en función de las temperaturas de condensación. La eficiencia nominal de las bombas de calor es, actualmente, una de las mayores que se pueden obtener. En condiciones óptimas, se pueden alcanzar valores de COP entre 5 y 6 dependiendo de los focos contra los cuales la maquina trabaje. Estos valores de COP se mantendrán en mayor o menor medida constante en 99 función de dichos focos. 4.2.2.9.3 Disposición, extrategias de control y esquemas Las bombas de calor se pueden clasificar según diferentes criterios, estando la modalidad de la bomba bastante influenciada por la disponibilidad del fluido frío. De manera que las fuentes térmicas más comunes son el aire exterior o el aire de impulsión, el agua de condensación o el agua de pozo. A partir de estas fuentes podemos encontrarnos los siguientes tipos de bombas de calor. Según el tipo de proceso:  Bombas de calor: cuyo compresor está impulsado mecánicamente por un motor eléctrico de gas, diésel o de otro tipo.  Bombas de calor de absorción: son bombas de accionamiento térmico, en las que el ciclo se impulsa mediante calor a temperaturas elevadas.  Bombas de calor electrotérmicas: funcionan según el efecto Peltier. Según su construcción:  Bombas de calor compactas: en las que todos los elementos que constituyen la bomba de calor se encuentran alojados dentro de una misma carcasa.  Bombas de calor split o partidas: están constituidas por dos unidades separadas. Una exterior donde se aloja el compresor y la válvula de expansión y una interior. De esta manera se consiguen evitar los ruidos en el interior del local.  Bombas de calor multi-split: están constituidas por una unidad exterior y varias unidades interiores. Según su funcionamiento:  Bombas de calor reversibles: pueden funcionar tanto en ciclo de calefacción como en ciclo de refrigeración, invirtiendo el sentido de flujo del fluido.  Bombas de calor no reversibles: sólo funcionan en ciclo de calefacción.  Termofrigobombas: aquellas que producen simultáneamente frío y calor. Según el medio de origen y según el destino de la energía:  Bombas de calor aire-aire: son las más utilizadas, principalmente en climatización, aunque según la zona climática, no son recomendables.  Bombas de calor aire-agua: se utilizan para producir agua fría para refrigeración o agua caliente para calefacción y agua sanitaria.  Bombas de calor agua-aire: permiten aprovechar la energía contenida en el agua de los ríos, mares, aguas residuales, etc. Producen unos rendimientos energéticos mejores que las que utilizan aire exterior, debido a la mayor uniformidad de la temperatura del agua a lo largo del año.  Bombas de calor agua-agua: similares a las anteriores, excepto que los emisores son radiadores a baja temperatura, fan-coils o suelo radiante.  Bombas de calor tierra-aire y tierra-agua: aprovechan el calor contenido en el terreno. Estas últimas son las que se suelen aplicar en climatización de edificios. Pero en todas ellas, el sistema debe incorporar además del equipo de bomba de calor elegido, la captación del fluido frío y la distribución del caloportador. La principal ventaja de estas máquinas es que no requieren apenas mantenimiento, salvo una limpieza periódica del filtro de aire y sustitución del refrigerante cuando este pierdes sus propiedades. La utilización de la bomba de calor para proporcionar refrigeración, calefacción y agua caliente sanitaria en viviendas o edificios, es una aplicación ampliamente difundida en España. La casi totalidad de equipos existentes en el mercado son de tipo reversible, pudiendo trabajar en dos ciclos: de invierno, proporcionando calefacción y de verano, proporcionando refrigeración. Es por esta razón que las bombas de calor están especialmente indicadas para situaciones en las que se prevea demanda de calefacción y refrigeración, ya que con un incremento en el precio del equipo, se pueden cubrir ambas necesidades con el mismo equipo. Además, la gama de potencias comercializadas es lo suficientemente amplia como para cubrir las necesidades de cualquier vivienda. En el caso de la climatización del sector terciario, también es una aplicación muy habitual, ya que los grandes edificios se caracterizan por sus elevadas cargas internas de calor, ya sean originadas por la iluminación, los equipos existentes o el grado de ocupación. Por otra parte, sus fachadas suelen tener orientaciones diferentes, por lo que se presentan simultáneamente zonas en las que debido a la insolación y las cargas internas necesitan ser refrigeradas, mientras que otras zonas del edificio demandan calefacción. Por otro lado, como ya se ha comentado, la bomba de calor también puede utilizarse para la producción de agua caliente sanitaria, donde el foco caliente o sumidero de calor es el agua. Para empezar, en este caso el COP estacional es superior al de la aplicación para climatización, ya que su utilización tiene lugar durante todo el año. En segundo lugar, el COP práctico en verano es muy elevado a consecuencia de las altas temperaturas del aire exterior. Y por último, dado que el pico de demanda de agua caliente sanitaria se da a primeras horas de la mañana, resulta económica la producción y acumulación de agua caliente sanitaria mediante la bomba de calor durante la noche, acogiéndonos de esta forma a la tarifa nocturna. Así conseguiremos además un importante ahorro económico. 4.2.2.9.4 Limitaciones Las derivadas de las posibilidades de espacio y acceso de maquinaria. No sólo por el hecho de tener que incorporar la máquina de la bomba de calor en sí, sino que como se comentó antes, si nos encontramos con temperaturas exteriores bajas, esto se traduce en un descenso del caudal máximo de refrigerante que circula por el circuito, por lo que deberá existir un recipiente de almacenamiento para guardar el refrigerante sobrante, lo que hace que la instalación requiera de un mayor espacio para poder implantar la medida. Entonces encontramos las siguientes limitaciones tanto en la producción de calefacción como de agua caliente sanitaria (ACS):  Hay que prestar atención a la capacidad de carga del emplazamiento en caso de que ésta no se ubique en sótano.  La posibilidad de empleo de bomba de calor debe hacerse tras haber contemplado el incremento del rendimiento medio estacional de la generación existente. 101  Plantea frecuentes dificultades la versión aire/aire en la captación y expulsión del aire de alimentación al evaporador.  A veces la limitación se da en la falta de potencia eléctrica disponible para suministro a la bomba de calor.  La bomba de calor puede aumentar los niveles de ruido en la instalación, por lo que conviene sopesar las limitaciones acústicas sobre todo en las modalidades con aire en el evaporador. 4.2.2.9.5 Ahorro energético previsto El objetivo final de la medida es lograr un rendimiento energético de la producción térmica mediante la bomba de calor, superior al alcanzable mediante los generadores existentes. Esto es posible debido a las ventajas que aportan este tipo de bombas. La principal es su alta eficiencia energética en calefacción, ya que es capaz de aportar más energía que la que consume (aproximadamente entre dos y tres veces más). Esto se debe a que el equipo recupera energía gratuita del ambiente exterior y la incorpora como energía útil para calefacción. Logrando consumir menos energía que otros sistemas de calefacción, reduciendo además costes y emisiones de CO2. 4.2.2.9.6 Ahorro económico previsto En ocasiones la incorporación de la Bomba de Calor puede representar un ahorro económico para el usuario, sin que conlleve una reducción de energía. 4.2.2.10 RECUPERACIÓN DEL CALOR DEL AIRE DE EXTRACCIÓN MEDIANTE BOMBA DE CALOR 4.2.2.10.1 Descripción técnica Hay algunas ocasiones, en el que el calor extraído por la bomba en el enfriamiento es utilizado para cubrir una demanda simultánea de calor. Se trata de un uso específico de las bombas de calor vistas en el apartado 4.2.2.9 Empleo de bomba de calor en generación. La bomba de calor recupera el calor del aire de extracción para calentar parcial o totalmente una corriente de aire o agua, de manera que proporcione calefacción. Esta es una fuente de calor muy común en edificios residenciales y comerciales. 4.2.2.10.2 Criterios de diseño Será posible adoptar esta medida en cualquier sistema de climatización que presente inversión simultánea, o sea, necesidades de frío en ciertas zonas y de calor en otras al mismo tiempo. Además existen sistemas diseñados para trabajar con una combinación de aire natural y aire de extracción. Para llevar a cabo esta medida:  Se requiere la incorporación de la bomba de calor y la canalización hasta ella de la corriente de extracción.  La versión más frecuente es la bomba de calor aire-agua, lo que implica la modificación de la red de tuberías de agua caliente que abastecen a las unidades de tratamiento de aire (UTA) ligadas a la recuperación.  Debe existir disponibilidad de potencia eléctrica suficiente para la alimentación de la bomba de calor, pero en el caso de la modalidad de la bomba de calor de aire-aire de extracción, se admite que ésta no dé la potencia térmica calorífica total, ya que será completada en las unidades de aire (UTA) por sus baterías de calefacción. Esto es porque en este caso, el aire caliente a la salida del condensador de la bomba de calor, alimenta a las unidades de tratamiento de aire (UTA) ligadas a la recuperación.  Como ya se comentó en la medida anterior, habremos de asegurarnos que no queda perturbado el nivel acústico tanto de los locales propios como de los colindantes ajenos a la instalación. Por otro lado, cabe resaltar que este tipo de bombas de calor mueven el calor de las zonas más frías a las zonas más cálidas bombeándola, por lo que no funciona como fuente primaria de calor. Es una fuente de calor suplementaria que devuelve al edificio el calor que este mismo edificio ha emitido, ya que el aire interior suele estar entre los 20 y los 25°. Por esta razón el Reglamento de Instalaciones Térmicas en la Edificación (RITE) nos dice acerca de esta medida en IT 1.2.4.5.2. Recuperación de calor del aire de extracción, que:  En los sistemas de climatización de los edificios en los que el caudal de aire expulsado al exterior, por medios mecánicos, sea superior a 0,5 m³/s, se recuperará la energía del aire expulsado.  Alternativamente al uso del aire exterior, el mantenimiento de la humedad relativa del ambiente puede lograrse por medio de una bomba de calor, dimensionada específicamente para esta función, 103 que enfríe, deshumedezca y recaliente el mismo aire del ambiente en ciclo cerrado. 4.2.2.10.3 Disposición, extrategias de control y esquemas Las bombas destinadas a este uso específico son:  Bombas de calor aire-aire de extracción: que transfieren el calor del aire de salida de un local o edificio al aire de suministro, al agua caliente del grifo y/o al sistema hidráulico de calefacción (suelo radiante, radiadores,...). Para ello se requiere de extracción mecánica y un cierto caudal de intercambio de aire para mantener su potencia de salida. Podemos ver en la figura 22 la actuación en invierno y en verano.  Bombas de calor aire-agua de escape: que transfieren calor a un circuito de calefacción y a un tanque de agua caliente sanitaria. (a) (b) Figura 22. Bomba de calor aire-aire estándar a) Modo invierno, b) Modo verano. En el recuperador de calor (del aire de extracción) termodinámica, los rendimientos son muy elevados, debido al aprovechamiento de una fuente de energía estable. En este caso, la contenida en el aire de extracción. Estos aparatos aportan (o eliminan) una cantidad más constante de calor y menos dependiente de las condiciones exteriores. Esta es la diferencia con un recuperador de calor convencional, en el que el calor que se utiliza para precalentar el aire nuevo es menor debido a que no tiene que añadirle la potencia absorbida por el compresor, como es el caso de la bomba de calor. No obstante, con esta última se consigue una eficiencia mucho mayor manteniéndose el COP, ya que no ha variado la temperatura del aire que se está extrayendo. Y se suele usar este tipo de bomba de calor como deshumectador en verano. (a) (b) Figura 23. Bomba de calor termodinámica (recuperación de calor del aire de extracción) b) Modo invierno, b) Modo verano. También es posible llevar a cabo una configuración multifuncional, de manera que se produzca simultáneamente la acumulación de calor con apoyo solar y el aprovechamiento del calor del aire de extracción. Son combinaciones de bombas de calor con otras fuentes de generación térmica, sean renovables o convencionales, en determinadas aplicaciones para lograr una mayor rentabilidad de las inversiones. Se les llama también sistemas híbridos. Figura 24. Configuración multifuncional. Otra solución que ofrecen las bombas de calor es la transferencia del calor sobrante de unas zonas del edificio a otras con necesidades de calefacción. Es el caso de edificios muy compartimentados. Suelen ser bombas de calor del tipo agua-aire, y se encuentran repartidas por los locales y conectadas entre sí mediante un circuito de agua. De esta forma, las bombas de calor situadas en locales con necesidades de calefacción, toman el calor del circuito de agua y lo ceden al aire, y en los locales con necesidades de refrigeración, las bombas de calor evacúan al circuito de agua el calor excedente; por ello este bucle de agua conservará una temperatura constante, de entre 20 y 30°C. Para lograr esto, se incorpora un dispositivo compensador (una caldera o un dispositivo de enfriamiento), haciéndolo intervenir según la necesidad, ya que cuando una de las necesidades, bien de calor o bien de frío, llegue a ser preponderante, el excedente de la otra producción provocará un calentamiento o un enfriamiento del bucle de agua. 105 4.2.2.10.4 Limitaciones Las limitaciones de esta medida se asocian al espacio disponible para el emplazamiento de la bomba de calor y las canalizaciones de la instalación. Da problemas también en casos en que las corrientes de extracción están muy distribuidas. Otra de las restricciones es la disponibilidad de potencia eléctrica suficiente para la alimentación de la bomba de calor. 4.2.2.10.5 Ahorro energético previsto El ahorro a conseguir estará ligado al grado de sustitución que la bomba de calor represente sobre el sistema de producción de calor, pero por regla general, los costos de energía del edificio se reducen considerablemente y además contribuyen a aminorar las emisiones de carbono. Estos sistemas tienen un período de amortización de 5-7 años, según el fabricante Caverion, con un retorno de la inversión del 15% aproximadamente, mientras que la vida útil del sistema es de cerca de 20 años. 4.2.2.13 TRANSFORMACIÓN DE SISTEMAS DE CAUDAL CONSTANTE A CAUDAL VARIABLE 4.2.2.13.1 Descripción técnica Esta medida es muy parecida a la anterior, con la singular diferencia de que en ella abordábamos la mejora desde el punto de vista de la conducción del agua, y ahora la abordamos desde la conducción del aire. Estos sistemas de climatización basados en volumen de aire variable son conocidos desde hace bastante tiempo, pero en los últimos años han perdido peso a pesar de ser instalaciones especialmente eficientes energéticamente. Esta pérdida de relevancia es debida a que se trata de un sistema complejo de diseñar y operar, con una afección importante sobre los espacios del edificio y no resulta económico como inversión inicial. Si vemos, los cambios que tendremos que llevar a cabo en la instalación serán los mismos ya que en este caso, al reducir los consumos en los ventiladores de impulsión, y de retorno en caso de que exista, a través de una disminución del caudal de los mismos, tendremos que actuar sobre los demás elementos de la instalación. Es por ello que, pese a que en este caso no es indispensable para llevar a cabo esta medida el uso de bombas de caudal variable, una adaptación de éstas según necesite la unidad de tratamiento de aire (UTA) en cada momento, resultará en un ahorro energético considerablemente mayor. 4.2.2.13.2 Criterios de diseño Esta medida será aplicable simplemente siempre que una unidad de tratamiento de aire (UTA) de caudal constante pueda ser reemplazada por una de caudal variable. Para ello, habrá que sustituir tanto la UTA como la red de conductos y las unidades terminales de distribución de aire. Resulta de gran aplicabilidad en la reconversión de zonas con horario de funcionamiento elevado. Cabe destacar, que esta medida nace de buscar soluciones a la garantía en cuanto a la filtración de aire exterior y al rendimiento energético anual de la instalación, ya que existen cada vez mayores exigencias de calidad de aire en las instalaciones incluidas en el Reglamento de Instalaciones Térmicas en los Edificios y la clasificación energética de los mismos. 4.2.2.13.3 Disposición, extrategias de control y esquemas Podemos establecer diferentes modos de operación que redundan en mejoras de la eficiencia energética de la instalación y en la calidad del aire exterior. Para una unidad todo aire con capacidad de regulación tenemos los siguientes modos:  Barrido del edificio previo a puesta en servicio: es recomendable realizar un barrido con todo aire exterior por la mañana en edificios en los que no hay actividad nocturna, para asegurar unos niveles óptimos de calidad de aire previamente al inicio de la actividad. Es posible que la instalación limite en gran medida la utilización de aire exterior en épocas extremas para mejorar dicha calidad. 113  Puesta en temperatura tras barrido: posteriormente al barrido es necesario poner en consigna el edificio, para lo cual se procede a recircular todo el aire y ajustar la consigna. En este momento incluso se podría establecer una consigna variable con el tiempo de ocupación del edificio para aprovechar la inercia de los cerramientos.  Modo ocupación: este es el modo habitual de trabajo, en el cual se establecen las consignas nominales y se trabaja de forma normal.  Modo no ocupación: en él se pueden establecer consignas extremas para el tiempo en que el edificio no esté ocupado de forma que la puesta en servicio de la instalación sea más rápida y se reduzca le energía necesaria para la misma. Además en general, tenemos que las instalaciones de caudal variable facilitan la supervisión y operación del sistema de gestión centralizada, de manera que se realicen barridos iniciales para garantizar la ventilación del edificio, puestas en régimen con climatizadores de fachada en el caso del modo no ocupación, mantenimiento de las condiciones interiores en los periodos de no ocupación,… 4.2.2.13.4 Limitaciones No es viable la medida cuando la zona presenta inversión térmica simultánea (módulos diferentes necesitando frío unos, calor otros). 4.2.2.13.5 Ahorro energético previsto Al adecuarse el caudal de impulsión a la carga instantánea a combatir, manteniendo constante la temperatura de impulsión, se produce un ahorro en el coste energético del transporte de aire en relación con un sistema equivalente de caudal constante y temperatura de impulsión variable. En un sistema de caudal de aire variable (VAV) la totalidad de la energía térmica, salvo en algún ajuste de postcalentamiento local, se transmite a través del aire. Por tanto los caudales de aire que se mueven con relación a otros sistemas de climatización son sensiblemente mayores. Igualmente al trabajar con caudales de aire variables en el edificio desde una o varias salas, permite optimizar la eficiencia de la instalación ya que los valores anuales de los consumos de ventiladores y grupos de bombeo (SFP) son inferiores a los de una instalación con motores en el climatizador de aire exterior y en los elementos terminales; de ahí el ahorro antes comentado. Este ahorro puede ser de hasta un 70% del consumo energético anual en motores de bombas y ventiladores con respecto a una instalación de caudal constante y transmisión de energía por agua. Aparte, el sistema de VAV permite dejar zonas fuera de servicio en función de los diferentes horarios o usos de los locales del edificio, o con unas consignas mnimas de “no ocupación”, de forma que se ahorra la energía correspondiente al tratamiento de esos locales. Hay que tener en cuenta que se cerraría el paso de aire a ellos, totalmente o hasta un mínimo, y esto conlleva una reducción del consumo en los ventiladores y en los grupos de generación de frío/calor, y por tanto un ahorro energético y económico. 4.2.2.14 SUSTITUCIÓN DE CALDERA POR OTRA DE MEJOR RENDIMIENTO 4.2.2.14.1 Descripción técnica El método es simple, se trata de incrementar el rendimiento nominal de la generación térmica en todas aquellas calderas de combustible sólido, líquido o gaseoso donde se haya detectado un bajo rendimiento nominal. 4.2.2.14.2 Criterios de diseño La aplicación de esta medida es muy variable dependiendo en gran parte de la naturaleza del combustible empleado y de los agentes responsables del bajo rendimiento detectado. El problema puede radicar simplemente en calderas poco eficientes en general, lo que se solucionará con un cambio de ésta a una más actual o de otro tipo. O bien recaer sobre algún aspecto de la caldera; algunos de los posibles son:  Posible cambio de combustible.  Mejora de las condiciones de preparación del mismo.  Mejor adecuación caldera-quemador: de manera que se controle mejor la cantidad de aire de combustión.  Reducción del exceso de aire: los ventiladores de velocidad variable ayudarán a controlar el exceso de aire.  Reducción de las pérdidas de calor: pérdidas de calor por humos debido a productos inquemados durante la combustión, que tratarán de eliminarse.  Instalación de compuertas cortatiros durante periodos de parada.  Limpieza de las superficies de transmisión.  Limpieza de conductos de humos y chimeneas.  Sustitución de generadores térmicos.  Precalentamiento del aire de combustión.  Reducción de la temperatura de gases.  Aprovechamiento del calor residual de gases.  Mejora del aislamiento de la envolvente: se producen pérdidas durante los períodos de paro de la caldera debidas a que la envolvente de la caldera cede calor.  Empleo de técnicas de acumulación en hora valle.  Mejora del aislamiento de acumuladores. Habrá que intentar que todos estos factores sean lo más eficientes posible de manera que se maximice el rendimiento de la caldera. Para implementar con eficacia alguna medida correctora de las anteriores vistas, será necesario asegurarse previamente de los factores responsables del bajo rendimiento nominal mediante un acertado balance de energía de la generación térmica. 115 Igualmente, antes de llevar a cabo la incorporación de tales medidas, es imprescindible ser consciente de las interrelaciones entre ellas, a fin de que la mejora de uno de los factores no conlleve el empeoramiento de otro. El procedimiento para determinar el rendimiento medio estacional de las calderas está basada en el Anexo E de la norma UNE-EN 15378: Sistemas de calefacción en los edificios. Inspección de calderas y sistemas de calefacción. El método descrito en este anexo realiza una estimación del rendimiento medio estacional de las calderas a partir del rendimiento de la combustión, obtenido con un análisis de los gases de combustión de la caldera, de manera que es un valor que el fabricante no nos puede proporcionar. Para ello se aplica la siguiente expresión: Donde ƞgn es el rendimiento medio estacional de la caldera, ƞcn el rendimiento de la combustión, FC el factor de carga media de la caldera y PCH,off y Pgn,env las pérdidas a través de la chimenea y las pareces de la caldera respectivamente, cuyos valores se pueden obtener en la norma. Por otro lado, podemos obtener este rendimiento medio estacional del producto del rendimiento nominal de la caldera y los factores de ponderación que se presentan en la tabla 13, como guía general. Tipo de Caldera η nominal (%) Factor de ponderación η medio estacional (%) Caldera convencional 84 0.97 81 90 87 Caldera baja temperatura 87 1.00 87 93 93 Calderas condensación 87 1.08 94 97 105 Calderas biomasa 84 0.74 62 90 67 Tabla 13. Rendimientos nominales, factores de ponderación y rendimientos medios estacionales. Las relaciones de las medidas anteriores tienen una influencia directa en el rendimiento nominal, sin embargo se pueden dar circunstancias de elevado rendimiento nominal y bajo rendimiento estacional, como ocurre en las calderas convencionales y las de biomasa. 4.2.2.14.3 Disposición, extrategias de control y esquemas Si bien, las posibles medidas de mejora a aplicar a nuestra caldera dependerán del tipo que ésta sea, por ello pasaremos a conocer primero las más usuales, que son:  Calderas de combustibles fósiles:  Calderas estándar: son aquellas que no permiten su funcionamiento a temperaturas inferiores que las de diseño, porque el retorno del agua a una temperatura más baja favorecería la condensación de los gases productos de la combustión, provocando condensaciones ácidas que impedirían su buen funcionamiento. Es por ello que deben regularse de manera que la temperatura de retorno siempre sea superior al punto de rocío de los humos; utilizando temperaturas de agua de retorno superiores a 55°C. Aparte, estas calderas funcionan a una temperatura constante, de aproximadamente 80°C de media. La principal desventaja con la que nos encontramos, es que no permiten adaptar el consumo a las diferentes demandas que se producen en función de la época del año, de manera que funcionarán igual independientemente de la temperatura exterior. Esto hace que se produzca un significativo derroche de energía, acompañado del derroche producido al funcionar siempre a la máxima capacidad para la que han sido diseñadas, por lo que generan temperaturas en muchos casos excesivas, desperdiciando hasta un 50 % del combustible.  Calderas de baja temperatura: se trata de calderas más modernas y por tanto preparadas para condensaciones ácidas, de manera que han sido diseñadas para que aunque el agua retorne a temperaturas inferiores a las de condensación de los humos, éstos no lleguen a condensar. Su principal ventaja es que permiten adaptar la temperatura de trabajo en función de las necesidades reales de cada momento, con el consiguiente ahorro de energía. De manera que cuanto mayor sea la temperatura exterior, menor sería la temperatura de impulsión hasta unos 30 o 40°C, que suele ser su límite inferior de trabajo. Excepto durante los periodos en los que no hay demanda, como por ejemplo en verano, que la caldera solo funciona para cubrir la demanda de ACS cuando la temperatura del agua descienda de 40°C.  Calderas de condensación: estas calderas permiten aprovechar el calor latente de los gases derivados de la combustión para aumentar el rendimiento. Se fabrican con materiales especiales de modo que soporten las condensaciones sin deteriorarse, siendo éste el fenómeno deseado y con diseños que permiten la correcta evacuación de condensados, ya que en la fase de combustión los componentes combustibles, principalmente carbono e hidrógeno reaccionan con el oxígeno del aire generando calor, dióxido de carbono y vapor de agua. Se hace así descender la temperatura de las paredes con el agua de la caldera que está a menor temperatura que el punto de rocío del vapor de agua y se consigue la condensación de este vapor. Al condensar el vapor de agua se desprende calor a las paredes que se utiliza para calentar el agua de la caldera. Y al igual que las de baja temperatura, utiliza temperaturas del agua de retorno entre 35 y 40°C. 117 Los rendimientos de este tipo de calderas suelen ser superiores al 100%. Esto se debe a que la referencia para el rendimiento es el poder calorífico inferior (PCI), que define la cantidad de calor liberada tras una combustión completa cuando el agua que contienen los gases se encuentra en forma de vapor. Por ello al aprovecharse el vapor de agua, el rendimiento es superior a cuando éste no se aprovecha, lográndose alcanzar rendimientos estacionales de hasta el 109% frente al 80% de las calderas estándar o el 96% de las de baja temperatura. Y con ello se consigue además, mejorar el aprovechamiento de la energía, es decir, reducir el consumo del combustible utilizado y la emisión de sustancias nocivas. Figura 25. Comparación de rendimientos y pérdidas de humos en calderas. En todas ellas debemos tener en cuenta que, cuanto menor sea la temperatura de retorno del agua, mayor será el aprovechamiento de la energía. Por otro lado, nos encontramos con:  Calderas de biomasa, de las cuales se han visto las ventajas y desventajas en el apartado Energía de la biomasa dentro de la medida de ahorro 4.2.2.2 Empleo de la producción térmica solar. Se trata de calderas que han ido evolucionando a lo largo de la historia de tal forma que en la actualidad disponen de alimentación automatizada de combustible y arranque automático. Todo esto supone una notable aportación a la reducción del efecto invernadero y una gran mejora de la economía, que alcanza en muchos casos un ahorro de hasta el 70 % frente a los combustibles fósiles. Si se combinan a su vez estas calderas de biomasa con sistemas de placas solares térmicas y suelo radiante, el gasto energético y por tanto económico será aún menor.  Calderas de micro-cogeneración: se basan en utilizar el calor que se produce al convertir la energía de un combustible en electricidad, a su vez como fuente de energía. Se considera microcogeneración a las plantas de cogeneración de potencia inferior a 50 kW, y cualquier edificio terciario que tenga una demanda razonable de energía térmica (calor y/o frío) será susceptible de albergar una de estas plantas y de compatibilizarse con su sistema actual. Se trata de un buen sistema de ahorro energético y económico, aunque como la reducción del consumo eléctrico hoy por hoy no está contabilizada a la hora de mejorar la calificación energética, su implantación no significará un aumento de esta calificación. La necesidad de reducir el consumo de energía y consecuentemente las emisiones de contaminantes, sin merma del confort de las personas, es lo que ha llevado a los fabricantes a la búsqueda de equipos cada vez más eficientes. En el caso de las calderas, la elevación más importante de este rendimiento se localiza en el aprovechamiento del calor de condensación del agua de los humos, que permite incrementos de hasta un 30% respecto a los máximos alcanzables con las calderas tradicionales. Por todo esto los rendimientos de los sistemas actuales mejoran notablemente el de los sistemas convencionales, por lo que es importante identificar si la caída de rendimiento de nuestra caldera actual es por algún agente vinculado a la caldera o bien porque la caldera ha quedado obsoleta. Aunque en ciertos casos, si la razón de la caída de rendimiento es por la necesidad de llevar a cabo un cambio de la caldera, ésta puede ser motivada por que el agente causante sea un dispendio de combustible, por ejemplo. 4.2.2.14.4 Limitaciones Las limitaciones, además del coste económico que producen, es la importancia que supone aislar muy bien térmicamente los tramos de tuberías que discurran por zonas no calefactadas, como son las salas de calderas, falsos techos, garajes,… ya que ms del 10% de la energía empleada en calefacción se puede perder a través de las tuberías de distribución si no están aisladas adecuadamente. 4.2.2.14.5 Ahorro energético previsto La mejora del rendimiento de la generación se traduce de un modo directo en la disminución de consumo de combustible, por ello los rendimientos de los sistemas actuales mejoran notablemente el de los sistemas convencionales como se muestra en la figura 26. 119 Figura 26. Rangos de rendimiento según el tipo de caldera. (Rojo) Calderas estándar, (Amarillo) Calderas de baja temperatura, (Verde) Calderas de condensación En ella vemos que una caldera de baja temperatura puede arrojar ahorros de un 15 % respecto a una estándar, y una de condensación un 30 % respecto a una estándar. Por lo que será interesante optar por una de ellas a la hora de realizar el cambio. El inconveniente que presentan es el alto desembolso económico inicial que producen al ser bastante caras, pero sus altos rendimientos provocan una amortización del sobrecoste en un período de 5 a 8 años. Aun así en la figura 27 podemos ver el consumo de calefacción en energía primaria de los tres tipos de caldera de combustibles fósiles, de donde deducimos además, que una adecuación de éstas calderas de alta eficiencia energética con el uso de radiadores genera grandes ahorros de combustible, una importante disminución de partículas contaminantes a la atmósfera y un aumento considerable del confort. En definitiva, grandes ahorros económicos debidos a la disminución del consumo de energía. Figura 27. Consumo de calefacción en función de la tipología de las calderas. 121 4.2.2.15 MEJORA POR PARADA DE BOMBA DE RECIRCULACIÓN 4.2.2.15.1 Descripción técnica El objetivo de esta mejora es detener la bomba de recirculación durante largos períodos en los que no haya consumo. Y por tanto es posible aplicarla en cualquier instalación que esté dotada de recirculación. 4.2.2.15.2 Criterios de diseño Estas bombas trabajan a potencias bajas, generalmente inferiores a 1 kW. Pero podemos encontrárnoslas hasta de 3 kW. Es por ello que el rendimiento de estas bombas suele ser muy bajo, estando en torno a un 30% frente al 70% aproximadamente de las demás bombas existentes en el mercado para otras finalidades. 4.2.2.15.3 Disposición, extrategias de control y esquemas Estas bombas recirculadoras, son bombas centrífugas sencillas diseñadas para la recirculación de agua fría o caliente en los sistemas de climatización, agua caliente sanitaria y energía solar. Se trata de bombas de rotor húmedo donde el propio líquido refrigera el motor. Son bombas bastante silenciosas debido a que el motor, tal y como hemos comentado, se refrigera con el fluido recirculado, no existiendo ventilador. Y poseen tres velocidades de giro distintas, siendo muy sencillo el cambio de velocidad. Su operación suele estar controlada por un temporizador o un termostato de contacto, de manera que cuando no hay consumo de ACS o de climatización, la bomba permanece parada. Poniéndose de nuevo a funcionar automáticamente cuando se ponga en marcha algún servicio, haciendo circular todo el agua que estaba retenida a través de la recirculación, o cuando la temperatura donde esté el termostato disminuyese. En este último caso, una vez recuperada la temperatura, la bomba volvería a detenerse ya que no habría consumo de ningún tipo. Otra de sus ventajas es que apenas necesita mantenimiento. 4.2.2.15.4 Limitaciones Esta medida de ahorro se ve limitada por la funcionalidad de algunos edificios, que impiden la adopción de ésta. Otra de sus limitaciones, o desventajas, es que en cualquier caso el restablecimiento de la circulación ha de hacerse con antelación suficiente para poner a régimen térmico la red, tal y como hemos dicho, mediante la actuación del termostato. ZONAS CLIMATICAS C1 Bilbao D1 Lugo ZONAS CAPITALES Coruña Palencia A3 Cádiz San Sebastián Pamplona Málaga Oviedo Vitoria Melilla Pontevedra D2 Cuenca Las Palmas Santander Huesca Tenerife C2 Barcelona Logroño A4 Almería Girona Salamanca Ourense Segovia B3 Castellón C3 Granada Teruel Ceuta C4 Badajoz Valladolid Murcia Cáceres Zamora Palma de Mallorca Jaén D3 Albacete Tarragona Toledo Ciudad Real Valencia Guadalajara B4 Alicante E1 Avila Lleida Córdoba Burgos Madrid Huelva León Zaragoza Sevilla Soria Tabla 17. Zonas climáticas de la Península Ibérica. 5.2 METODOLOGÍA DE LA SIMULACIÓN Para analizar estas medidas, se calcularán las relaciones de demanda y los ahorros ideales anuales que se conseguirían de implantar las medidas en cuatro edificios base que el Instituto para la Diversificación y Ahorro de la Energía (IDAE) propone como representativos del panorama español. Se trata de cuatro edificios tipo Gran Terciario (GT): un edificio comercial, una oficina, un centro cultural y un edificio deportivo, todos situados en la zona climática B4, en Sevilla. EDIFICIOS EN ESTUDIO 5.2.1 Los edificios en estudio que a continuación se presentan tienen todos una característica común que consiste en la utilización de equipos autónomos a caudal constante como sistema de climatización, concretamente equipos rooftop, utilizados combinando sistemas unizona y multizona. 5.2.1.1 Edificio de uso deportivo Edificio de uso deportivo, con 3117.48 m2 de superficie repartidos en tres plantas. Éstas cuentan con 3 espacios acondicionados y otros 3 no acondicionados. Utiliza 3 equipos autónomos unizona de caudal constante. Figura 29. Edificio deportivo 129 5.2.1.2 Edificio de uso administrativo Edificio de uso administrativo, con 7537.82 m2 de superficie repartidos en siete plantas las cuales cuentan con 24 espacios acondicionados y 5 no acondicionados. Utiliza 12 equipos autónomos unizona y 3 multizona, de caudal constante. 5.2.1.3 Edificio de uso comercial Edificio de uso comercial, con 16809.63 m2 de superficie repartidos en ocho plantas las cuales cuentan con 21 espacios acondicionados y otros 4 no acondicionados. Utiliza 14 equipos autónomos unizona y 3 multizona, de caudal constante. 5.2.1.4 Edificio de uso cultural Edificio de uso cultural, con 10237.21 m2 de superficie repartidos en cuatro plantas las cuales cuentan con 32 espacios acondicionados. Utiliza 24 equipos autónomos unizona y 6 multizona, de caudal constante. SIMULACIÓN DE DATOS 5.2.2 Una vez definidas las características de estos edificios se parametrizan para poder modelizar cada edificio de forma simplificada, de manera que puedan ser utilizados estos datos para ser introducidos en una herramienta detallada o bien utilizando el proceso simplificado visto en 3.4 Procedimiento simplificado. Simulando estos datos con la herramienta unificada Lider-Calener se crea una base de datos recogiendo los resultados relativos al cálculo de demandas de los edificios, de energía térmica suministrada por el equipo de climatización y el cociente de estas, la relación de demandas, en un caso base. 𝑅𝑒𝑙𝑎𝑐𝑖ó𝑛 𝑑𝑒 𝑑𝑒𝑚𝑎𝑛𝑑𝑎 = 𝐸𝑛𝑒𝑟𝑔í𝑎 𝑡é𝑟𝑚𝑖𝑐𝑎 𝑠𝑢𝑚𝑖𝑛𝑖𝑠𝑡𝑟𝑎𝑑𝑎 𝐷𝑒𝑚𝑎𝑛𝑑𝑎 𝑑𝑒𝑙 𝑒𝑑𝑖𝑓𝑖𝑐𝑖𝑜 Figura 30. Bloque de oficinas Figura 31. Edificio comercial Figura 32. Edificio cultural Con la intención de abarcar toda la casuística posible dentro de la geografía nacional y dado que dichos edificios presentan cierta incentidumbre relacionada con su uso, se ha decidido estudiar la influencia de los 12 posibles usos del Código Técnico de la Edificación (CTE), es decir, de la combinación entre los 4 horarios de operación (8h, 12h, 16h y 24h) y los tres niveles de ganancias internas (baja, media y alta). Esta mecánica, que se puede ver a continuación en figura 33 , se llevará a cabo no sólo para el caso base sino también para cada una de las medidas vistas en tabla 15 y 16, de forma que se pueda estudiar la influencia de dichas medidas sobre secundarios en los diferentes climas y usos. Figura 33. Diagrama de flujos de la simulación para la obtención de demandas ideales 4 EDIFICIOS GRAN TERCIARIO DEPORTIVO OFICINA COMERCIAL CULTURAL 12 CLIMAS + 12 USOS 576 SIMULACIONES LIDERCALENER DEMANDAS IDEALES 16 MEDIDAS DE AHORRO ENERGÉTICO SISTEMAS AUTÓNOMOS A CAUDAL CONSTANTE - ROOFTOP 9216 SIMULACIONES DEMANDAS IDEALES NUEVAS 131 Tras realizar todas las simulaciones obtenemos nuevas demandas, gracias a la aplicación de las medidas de ahorro energético, que nos permitirán obtener relaciones de demanda, con las que trabajaremos a partir de ahora. 5.3 RESULTADOS El análisis de los resultados lo hemos realizado para el clima B4 comparándolo en ciertas ocasiones con el clima D3 para poder cerciorarnos de que los resultados son correctos. USO DE UN EDIFICIO PROMEDIO 5.3.1 Podemos preguntarnos qué hacer si nuestro edificio no se encuadra en ninguno de las cuatro anteriores citados. Por ello se ha evaluado la utilización de un edificio promedio que reúna unos requisitos intermedios y pueda ser utilizado de manera general. A continuación se muestra que es viable esta posibilidad pues vemos que para todas las combinaciones de horario y nivel de fuentes internas el edificio promedio se encuentra dentro de los parámetros. Se ha realizado este estudio tanto para modo calefacción como refrigeración, aunque aquí se muestra sólo el primero. CAL - BASE DEPORTIVO OFICINA COMERCIO CULTURAL PROMEDIO 8h - Baja 1.125 1.113 1.128 1.128 1.124 8h - Media 1.123 1.107 1.124 1.123 1.119 8h - Alta 1.117 1.097 1.121 1.117 1.113 12h - Baja 1.117 1.097 1.121 1.117 1.118 12h - Media 1.115 1.097 1.120 1.120 1.113 12h - Alta 1.104 1.087 1.115 1.111 1.104 16h - Baja 1.117 1.105 1.122 1.123 1.117 16h - Media 1.115 1.097 1.120 1.120 1.110 16h - Alta 1.097 1.082 1.111 1.103 1.098 24h - Baja 1.112 1.108 0 1.121 1.114 24h - Media 1.093 1.093 0 1.109 1.098 24h - Alta 1.091 1.090 0 1.105 1.095 Tabla 18. Relaciones de demanda base en modo calefacción. Observamos que en el edificio comercial las relaciones de demanda para un horario de operación de 24 horas se hacen cero. Sin embargo, pese a que este primer estudio ha sido realizado con los datos aportados en enero de 2015, la obtención de datos finales para todos los climas se ha llevado a cabo con datos más recientes de marzo 2015. Ahí podremos observar que este problema desaparece para las 24 h. Figura 34. Relaciones de demanda base en modo calefacción. MIN BAJA MEDIA ALTA 8H 1.113 1.107 1.097 12H 1.102 1.097 1.087 16H 1.105 1.097 1.082 24H 1.108 1.093 1.090 MAX BAJA MEDIA ALTA 8H 1.128 1.124 1.121 12H 1.125 1.120 1.115 16H 1.123 1.117 1.111 24H 1.121 1.109 1.105 Así mismo se aportan los rangos de variación a partir de dicho edificio promedio de forma que se pueda adecuar a cada situación y edificio concreto. Primero para consultar según las ganancias internas: VARIACIÓN BAJA MEDIA ALTA - PROMEDIO + - PROMEDIO + - PROMEDIO + 8H 0.011 1.124 0.005 0.013 1.119 0.005 0.016 1.113 0.008 12H 0.016 1.118 0.007 0.016 1.113 0.007 0.017 1.104 0.010 16H 0.012 1.117 0.006 0.013 1.110 0.007 0.016 1.098 0.013 24H 0.005 1.114 0.007 0.006 1.098 0.011 0.006 1.095 0.010 Tabla 19. Rango de operación sobre las relaciones de demanda del edificio promedio I. 1.077 1.087 1.097 1.107 1.117 1.127 1.137 RD BASE - CALEFACCIÓN DEPORTIVO OFICINA COMERCIO CULTURAL PROMEDIO Debemos tener en cuenta que dicho promedio variará considerablemente para cada clima, que podrán consultarse en 8. Anexos, puesto que los valores mínimos y máximos los aportarán edificios diferentes en cada caso. En este caso, como ejemplo, dichos valores son los siguientes y vienen representados con el color característico asignado a cada edificio. 133 ERRORES BAJA MEDIA ALTA (%) - PROMEDIO + - PROMEDIO + - PROMEDIO + 8H 0.961 1.124 0.433 1.141 1.119 0.444 1.418 1.113 0.693 12H 1.447 1.118 0.604 1.425 1.113 0.621 1.585 1.104 0.950 16H 1.050 1.117 0.559 1.155 1.110 0.615 1.491 1.098 1.142 24H 0.489 1.114 0.660 0.525 1.098 0.989 0.507 1.095 0.868 Tabla 20. Errores máximos aceptables sobre las relaciones de demanda del edificio promedio. O bien para consultar según el horario: VARIACIÓN BAJA MEDIA ALTA - 0.011 0.013 0.016 8H PROMEDIO 1.124 1.119 1.113 + 0.005 0.005 0.008 - 0.016 0.016 0.017 12H PROMEDIO 1.118 1.113 1.104 + 0.007 0.007 0.010 - 0.012 0.013 0.016 16H PROMEDIO 1.117 1.110 1.098 + 0.006 0.007 0.013 - 0.005 0.006 0.006 24H PROMEDIO 1.114 1.098 1.095 + 0.007 0.011 0.010 Tabla 21. Rango de operación sobre las relaciones de demanda del edificio promedio II. ERRORES (%) BAJA MEDIA ALTA - 0.961 1.141 1.418 8H PROMEDIO 1.124 1.119 1.113 + 0.433 0.444 0.693 - 1.447 1.425 1.585 12H PROMEDIO 1.118 1.113 1.104 + 0.604 0.621 0.950 - 1.050 1.155 1.491 16H PROMEDIO 1.117 1.110 1.098 + 0.559 0.615 1.142 - 0.489 0.525 0.507 24H PROMEDIO 1.114 1.098 1.095 + 0.660 0.989 0.868 Tabla 22. Errores máximos aceptables sobre las relaciones de demanda del edificio promedio II. En caso de salirse las relaciones de demanda de nuestro edificio del rango de operación o dar errores mayores, no podrá acogerse a la utilización del caso promedio. COMPARACIÓN DEL HORARIO CON EL NIVEL DE FUENTES INTERNAS 5.3.2 Hemos dejado claro que podemos entrar en dichas tablas mediante el horario del edificio y mediante el nivel de ganancias internas que suela tener éste. Por ello el estudio que veremos en el siguiente apartado 5.3.2 Factores de corrección nos ha servido también para ver de cuál de estas dos vías son más dependientes las relaciones de demanda. El resultado ha sido que en todos los climas el error entre entrar en las tablas con el horario o con el nivel de fuentes internas fue de 3.80% como máximo. Puesto que se trata de un valor muy pequeño e inferior al 10% lo consideraremos despreciable, de manera que será indiferente optar por una vía u otra. FACTORES DE CORRECCIÓN 5.3.3 Mediante la base de datos generada inicialmente, contábamos con las relaciones de demanda base. Y con las posteriores simulaciones para cada medida de ahorro energético, tenemos, como hemos venido diciendo, unas nuevas relaciones de demanda que denominaremos relaciones de demanda nuevas. Este proceso se ha realizado para los 12 usos y los 12 climas en el caso nominal, es decir, para 1 renovación hora o también conocido como cambio de aire por hora (ACH). Y a partir de aquí se ha generado una base de datos para cuatro tipos diferentes al nominal: 0.5, 2, 3 y 4.5 ACH. Para facilitar al usuario la conversión del valor nominal a otros, se ha realizado una herramienta donde cada uno de estos valores de ACH corrige al valor nominal. Esta herramienta consiste básicamente en la aplicación de unos factores correctores sobre los valores nominales medios de cada clima, corrigiendo primero en base al uso y a continuación a los cambios de aire por hora (ACH) requeridos. Dichos valores hallados para el clima B4 son los que siguen en las tablas 23, 24 y 25.  Paso 1: Tomar la relación de demanda media específico de la tabla 23. Tendremos una distinta dependiente de la zona climática. CALEFACCIÓN REFRIGERACIÓN RD REC60 REC80 FREET FREEH EVAD EVAI R80 FT R80 FH FT ED FT EI FH ED FH EI R80 FT ED R80 FT EI R80 FH ED R80 FH EI 8H 0.86 0.77 0.94 0.98 0.89 0.87 0.85 0.88 0.50 0.42 0.74 0.49 0.49 0.42 0.74 0.48 12H 0.83 0.74 1.00 1.02 0.83 0.80 0.87 0.89 0.51 0.43 0.71 0.47 0.51 0.43 0.71 0.46 16H 0.81 0.71 1.03 1.04 0.82 0.78 0.89 0.90 0.50 0.41 0.66 0.44 0.50 0.41 0.66 0.44 24H 0.59 0.51 0.88 0.89 0.78 0.77 0.82 0.84 0.51 0.45 0.61 0.48 0.51 0.45 0.61 0.48 Tabla 23. Relaciones de demanda nominales de uso medio para clima B4. 135  Paso 2: Aplicar el factor corrector correspondiente de la tabla 24 a la relación de demanda media determinada antes, según el uso del edificio. CALEFACCIÓN REFRIGERACIÓN FC - USO REC60 REC80 FREET FREEH EVAD EVAI R80 FT R80 FH FT ED FT EI FH ED FH EI R80 FT ED R80 FT EI R80 FH ED R80 FH EI 8H B 1.03 1.04 1.02 1.02 0.94 0.94 0.99 0.99 0.93 0.92 0.96 0.94 0.93 0.92 0.96 0.94 M 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 A 0.97 0.95 0.97 0.98 1.05 1.05 1.00 1.00 1.07 1.08 1.04 1.07 1.07 1.08 1.04 1.07 12H B 1.03 1.05 1.02 1.02 0.95 0.94 0.98 0.98 0.94 0.93 0.94 0.94 0.94 0.93 0.94 0.94 M 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 A 0.96 0.94 0.97 0.97 1.05 1.06 1.01 1.01 1.05 1.07 1.04 1.06 1.06 1.07 1.04 1.06 16H B 1.04 1.06 1.02 1.02 0.94 0.94 0.97 0.98 0.92 0.92 0.92 0.92 0.92 0.92 0.92 0.92 M 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 A 0.95 0.93 0.97 0.97 1.06 1.06 1.01 1.01 1.07 1.08 1.06 1.07 1.07 1.08 1.06 1.07 24H B 1.40 1.42 1.18 1.18 1.02 1.00 1.07 1.07 0.87 0.84 1.04 0.87 0.87 0.84 1.04 0.86 M 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 A 1.28 1.25 1.09 1.09 1.15 1.14 1.06 1.07 0.98 0.97 1.11 0.97 0.98 0.96 1.11 0.97 Tabla 24. Factores de corrección según el uso del edificio para clima B4.  Paso 3: Aplicar el factor corrector correspondiente de la tabla 25 a la relación de demanda media determinada, según las renovaciones por hora (ACH). CALEFACCIÓN REFRIGERACIÓN FC - ACH REC60 REC80 FREET FREEH EVAD EVAI R80 FT R80 FH FT ED FT EI FH ED FH EI R80 FT ED R80 FT EI R80 FH ED R80 FH EI 8H B 0.5 1.13 1.18 1.02 1.03 1.16 1.18 1.08 1.09 1.08 1.08 1.18 1.20 1.08 1.08 1.18 1.20 Nom 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 2 0.85 0.80 0.94 0.93 0.80 0.78 0.86 0.85 0.85 0.85 0.73 0.78 0.85 0.85 0.72 0.78 3 0.77 0.68 0.86 0.84 0.70 0.67 0.75 0.73 0.73 0.73 0.56 0.65 0.72 0.72 0.55 0.64 4.5 0.70 0.58 0.77 0.74 0.64 0.61 0.65 0.63 0.65 0.66 0.44 0.56 0.65 0.65 0.44 0.56 M 0.5 1.13 1.19 1.01 1.02 1.13 1.15 1.06 1.07 1.06 1.06 1.15 1.16 1.06 1.06 1.15 1.17 Nom 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 2 0.85 0.79 0.94 0.92 0.82 0.80 0.87 0.86 0.87 0.87 0.76 0.81 0.87 0.87 0.75 0.81 3 0.77 0.67 0.86 0.84 0.72 0.69 0.77 0.75 0.75 0.75 0.59 0.68 0.75 0.75 0.59 0.67 4.5 0.70 0.57 0.76 0.73 0.65 0.62 0.66 0.64 0.67 0.67 0.47 0.59 0.66 0.67 0.47 0.58 A 0.5 1.14 1.21 1.00 1.02 1.11 1.12 1.04 1.06 1.05 1.04 1.11 1.12 1.05 1.05 1.12 1.12 Nom 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 2 0.85 0.78 0.94 0.92 0.84 0.82 0.89 0.88 0.89 0.89 0.78 0.83 0.88 0.88 0.78 0.83 3 0.77 0.66 0.85 0.83 0.74 0.71 0.78 0.77 0.77 0.77 0.62 0.71 0.77 0.77 0.62 0.70 4.5 0.70 0.56 0.75 0.72 0.66 0.63 0.68 0.66 0.68 0.69 0.50 0.61 0.68 0.68 0.49 0.60 12H B 0.5 1.13 1.19 1.03 1.04 1.19 1.21 1.11 1.11 1.12 1.12 1.23 1.19 1.12 1.13 1.23 1.19 Nom 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 2 0.85 0.79 0.92 0.91 0.77 0.75 0.84 0.83 0.82 0.82 0.72 0.78 0.82 0.81 0.72 0.78 3 0.77 0.67 0.83 0.82 0.65 0.62 0.73 0.72 0.69 0.69 0.56 0.64 0.69 0.68 0.56 0.64 4.5 0.70 0.57 0.73 0.72 0.57 0.53 0.63 0.62 0.60 0.60 0.45 0.55 0.60 0.60 0.44 0.55 M 0.5 1.14 1.21 1.03 1.03 1.16 1.18 1.09 1.10 1.10 1.10 1.20 1.15 1.10 1.10 1.20 1.16 Nom 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 2 0.85 0.78 0.92 0.91 0.79 0.77 0.85 0.85 0.84 0.84 0.74 0.80 0.84 0.83 0.74 0.80 3 0.76 0.66 0.83 0.82 0.67 0.64 0.75 0.74 0.72 0.71 0.58 0.67 0.71 0.71 0.58 0.67 4.5 0.70 0.56 0.72 0.71 0.59 0.55 0.64 0.63 0.62 0.62 0.46 0.57 0.61 0.62 0.46 0.57 A 0.5 1.16 1.23 1.03 1.03 1.14 1.16 1.07 1.08 1.08 1.08 1.16 1.13 1.08 1.08 1.16 1.13 Nom 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 2 0.84 0.77 0.91 0.91 0.80 0.78 0.87 0.86 0.86 0.86 0.76 0.83 0.85 0.85 0.76 0.82 3 0.76 0.65 0.82 0.81 0.68 0.65 0.76 0.75 0.74 0.74 0.61 0.70 0.74 0.73 0.60 0.70 4.5 0.70 0.56 0.72 0.70 0.59 0.55 0.66 0.65 0.64 0.64 0.48 0.60 0.63 0.63 0.48 0.59 16H B 0.5 1.14 1.20 1.03 1.03 1.20 1.23 1.12 1.12 1.13 1.14 1.27 1.19 1.13 1.14 1.27 1.19 Nom 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 2 0.85 0.78 0.92 0.92 0.76 0.73 0.84 0.83 0.81 0.81 0.72 0.78 0.81 0.81 0.72 0.78 3 0.77 0.67 0.84 0.83 0.64 0.60 0.73 0.72 0.68 0.68 0.56 0.64 0.68 0.67 0.56 0.64 4.5 0.70 0.57 0.74 0.73 0.56 0.52 0.63 0.62 0.59 0.59 0.46 0.55 0.59 0.59 0.46 0.55 M 0.5 1.15 1.22 1.03 1.03 1.18 1.20 1.09 1.10 1.11 1.11 1.23 1.16 1.11 1.11 1.23 1.16 Nom 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 2 0.84 0.77 0.92 0.91 0.77 0.75 0.85 0.85 0.83 0.83 0.73 0.80 0.83 0.83 0.73 0.80 3 0.76 0.66 0.83 0.82 0.65 0.61 0.75 0.74 0.71 0.71 0.58 0.68 0.71 0.70 0.58 0.67 4.5 0.70 0.56 0.73 0.72 0.57 0.53 0.64 0.64 0.61 0.61 0.47 0.57 0.60 0.60 0.47 0.57 A 0.5 1.17 1.24 1.03 1.03 1.15 1.17 1.08 1.08 1.09 1.09 1.20 1.12 1.09 1.09 1.20 1.13 Nom 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 2 0.84 0.76 0.92 0.91 0.78 0.76 0.87 0.86 0.85 0.85 0.75 0.83 0.85 0.85 0.75 0.82 3 0.76 0.65 0.82 0.82 0.66 0.62 0.76 0.76 0.73 0.73 0.61 0.70 0.73 0.73 0.61 0.70 4.5 0.70 0.56 0.72 0.71 0.56 0.52 0.66 0.65 0.63 0.63 0.49 0.59 0.62 0.62 0.49 0.59 24H B 0.5 1.15 1.22 1.02 1.03 1.19 1.21 1.10 1.10 1.11 1.11 1.27 1.18 1.11 1.11 1.27 1.18 Nom 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 2 0.84 0.77 0.93 0.93 0.76 0.74 0.85 0.84 0.83 0.82 0.70 0.79 0.82 0.82 0.70 0.79 3 0.76 0.66 0.85 0.84 0.65 0.62 0.74 0.73 0.70 0.70 0.54 0.65 0.69 0.69 0.54 0.65 4.5 0.70 0.56 0.77 0.76 0.58 0.55 0.66 0.65 0.64 0.64 0.46 0.59 0.63 0.63 0.45 0.59 M 0.5 1.16 1.24 1.05 1.06 1.14 1.14 1.08 1.09 1.09 1.09 1.18 1.14 1.09 1.09 1.18 1.14 Nom 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 2 0.84 0.76 0.90 0.89 0.81 0.79 0.87 0.86 0.86 0.86 0.80 0.83 0.86 0.86 0.80 0.83 3 0.76 0.65 0.81 0.80 0.69 0.66 0.76 0.76 0.75 0.75 0.67 0.71 0.75 0.75 0.67 0.71 4.5 0.70 0.55 0.73 0.72 0.58 0.55 0.67 0.67 0.67 0.66 0.57 0.63 0.67 0.66 0.57 0.63 A 0.5 1.17 1.26 1.02 1.03 1.13 1.14 1.06 1.07 1.07 1.07 1.19 1.11 1.07 1.07 1.19 1.11 Nom 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 2 0.84 0.76 0.92 0.91 0.81 0.79 0.87 0.87 0.86 0.86 0.75 0.84 0.86 0.86 0.75 0.83 3 0.76 0.65 0.83 0.82 0.70 0.67 0.77 0.76 0.75 0.74 0.60 0.71 0.74 0.74 0.60 0.71 4.5 0.70 0.55 0.71 0.70 0.62 0.58 0.64 0.64 0.62 0.61 0.46 0.58 0.61 0.61 0.46 0.57 Tabla 25. Factores de corrección según el ACH del edificio para clima B4. 137 Llegados a este punto se hallaron por el mismo procedimiento anterior los factores correctores para el caso nominal mencionados, pero para la zona climática D3, y a continuación se realizó una comparación entre éstos y los hallados para B3. El resultado fue que la variación era mínima, es por ello que es válido suponer que las variaciones de las renovaciones por hora respecto de la nominal (1 ACH) son proporcionales en todas y cada una de las zonas climáticas. Tanto es así, que se ha realizado una tabla 26 de factores de corrección conjunta tanto para sus diferentes usos como para los cambios de aire por hora. Y que será general, utilizándose así para hallar la conversión del nivel de fuentes internas medio a otros y para la conversión del número de renovaciones por hora. CAL REFRIGERACIÓN FACTOR CORRECTOR ÚNICO REC60 REC80 FREET FREEH EVAD EVAI R80 FT R80 FH FT ED FT EI FH ED FH EI R80 FT ED R80 FT EI R80 FH ED R80 FH EI 8H B 0.5 1.16 1.22 1.04 1.05 1.10 1.11 1.07 1.08 1.01 1.00 1.13 1.13 1.01 1.00 1.13 1.13 Nom 1.03 1.04 1.02 1.02 0.94 0.94 0.99 0.99 0.93 0.92 0.96 0.94 0.93 0.92 0.96 0.94 2 0.88 0.83 0.96 0.95 0.75 0.73 0.85 0.84 0.79 0.79 0.70 0.74 0.79 0.78 0.69 0.73 3 0.80 0.71 0.88 0.86 0.66 0.63 0.74 0.72 0.68 0.67 0.53 0.61 0.67 0.67 0.53 0.60 4.5 0.72 0.60 0.79 0.76 0.60 0.57 0.64 0.62 0.61 0.61 0.42 0.53 0.60 0.60 0.42 0.52 M 0.5 1.13 1.19 1.01 1.02 1.13 1.15 1.06 1.07 1.06 1.06 1.15 1.16 1.06 1.06 1.15 1.17 Nom 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 2 0.85 0.79 0.94 0.92 0.82 0.80 0.87 0.86 0.87 0.87 0.76 0.81 0.87 0.87 0.75 0.81 3 0.77 0.67 0.86 0.84 0.72 0.69 0.77 0.75 0.75 0.75 0.59 0.68 0.75 0.75 0.59 0.67 4.5 0.70 0.57 0.76 0.73 0.65 0.62 0.66 0.64 0.67 0.67 0.47 0.59 0.66 0.67 0.47 0.58 A 0.5 1.11 1.15 0.98 0.99 1.16 1.18 1.04 1.06 1.12 1.13 1.16 1.19 1.12 1.13 1.16 1.20 Nom 0.97 0.95 0.97 0.98 1.05 1.05 1.00 1.00 1.07 1.08 1.04 1.07 1.07 1.08 1.04 1.07 2 0.82 0.74 0.91 0.90 0.88 0.86 0.89 0.88 0.95 0.96 0.81 0.89 0.94 0.96 0.81 0.89 3 0.74 0.63 0.83 0.81 0.77 0.75 0.78 0.77 0.83 0.84 0.65 0.75 0.82 0.83 0.64 0.75 4.5 0.67 0.54 0.73 0.71 0.70 0.66 0.68 0.66 0.73 0.74 0.52 0.65 0.72 0.73 0.51 0.64 12H B 0.5 1.17 1.25 1.05 1.06 1.12 1.14 1.09 1.09 1.05 1.05 1.16 1.12 1.05 1.05 1.16 1.12 Nom 1.03 1.05 1.02 1.02 0.95 0.94 0.98 0.98 0.94 0.93 0.94 0.94 0.94 0.93 0.94 0.94 2 0.88 0.83 0.94 0.93 0.73 0.70 0.82 0.82 0.77 0.76 0.67 0.73 0.77 0.76 0.67 0.73 3 0.79 0.70 0.85 0.84 0.62 0.58 0.71 0.71 0.65 0.64 0.52 0.60 0.65 0.64 0.52 0.60 4.5 0.72 0.60 0.75 0.73 0.54 0.50 0.62 0.61 0.56 0.56 0.42 0.52 0.56 0.55 0.42 0.51 M 0.5 1.14 1.21 1.03 1.03 1.16 1.18 1.09 1.10 1.10 1.10 1.20 1.15 1.10 1.10 1.20 1.16 Nom 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 2 0.85 0.78 0.92 0.91 0.79 0.77 0.85 0.85 0.84 0.84 0.74 0.80 0.84 0.83 0.74 0.80 3 0.76 0.66 0.83 0.82 0.67 0.64 0.75 0.74 0.72 0.71 0.58 0.67 0.71 0.71 0.58 0.67 4.5 0.70 0.56 0.72 0.71 0.59 0.55 0.64 0.63 0.62 0.62 0.46 0.57 0.61 0.62 0.46 0.57 A 0.5 1.11 1.16 1.00 1.01 1.20 1.22 1.08 1.09 1.14 1.15 1.21 1.19 1.14 1.15 1.21 1.19 Nom 0.96 0.94 0.97 0.97 1.05 1.06 1.01 1.01 1.05 1.07 1.04 1.06 1.06 1.07 1.04 1.06 2 0.81 0.73 0.89 0.88 0.84 0.82 0.87 0.87 0.90 0.91 0.79 0.87 0.90 0.91 0.79 0.87 3 0.73 0.62 0.80 0.79 0.72 0.68 0.77 0.76 0.78 0.79 0.63 0.74 0.78 0.78 0.63 0.74 4.5 0.67 0.53 0.70 0.68 0.62 0.58 0.66 0.65 0.67 0.68 0.50 0.63 0.67 0.68 0.50 0.63 16H B 0.5 1.19 1.27 1.05 1.06 1.13 1.15 1.09 1.09 1.05 1.04 1.16 1.10 1.05 1.04 1.16 1.10 Nom 1.04 1.06 1.02 1.02 0.94 0.94 0.97 0.98 0.92 0.92 0.92 0.92 0.92 0.92 0.92 0.92 2 0.88 0.83 0.94 0.94 0.71 0.68 0.82 0.81 0.75 0.74 0.66 0.72 0.75 0.74 0.66 0.72 3 0.80 0.71 0.86 0.85 0.60 0.56 0.71 0.70 0.63 0.62 0.52 0.60 0.63 0.62 0.51 0.59 4.5 0.73 0.60 0.75 0.74 0.53 0.49 0.61 0.61 0.55 0.54 0.42 0.51 0.54 0.54 0.42 0.51 M 0.5 1.15 1.22 1.03 1.03 1.18 1.20 1.09 1.10 1.11 1.11 1.23 1.16 1.11 1.11 1.23 1.16 Nom 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 2 0.84 0.77 0.92 0.91 0.77 0.75 0.85 0.85 0.83 0.83 0.73 0.80 0.83 0.83 0.73 0.80 medidas aplicadas (en total 16). Sobre los resultados obtenidos, se ha elaborado primero un estudio de dichas relaciones de demanda en modo calefacción y refrigeración, en donde se ha hecho patente la necesidad de constituir un edificio promedio ideal que agrupe a estos cuatro edificios en estudio y que por tanto permita adoptarse para cualquier edificio que se acerque a sus características. Es por lo que se aportan los errores que pueden permitirse en caso de acogerse a este edificio promedio. A continuación, y ya trabajando con dicho edificio promedio, se han confeccionado unos factores correctores universales aplicables a las relaciones de demanda medias de cualquier zona climática, de forma que conociendo sólo el caso nominal (1 renovación por hora) para el uso medio, pueda extrapolarse a los doce usos (combinaciones entre el horario: 8h, 12h 16h y 24h y el nivel de fuentes internas: bajo, medio y alto) y a cinco cambios de aire por hora (ACH). De esta manera simplificada se consigue abarcar y simplificar las relaciones de demanda de las doce zonas climáticas que existen en España. Por último, un análisis sobre el rango de ahorro que cada medida produce así como el ahorro estimado concreto que ocasionan en su aplicación al edificio promedio, nos ha posibilitado dilucidar que la aplicación del recuperador de alta eficiencia junto con el freecooling controlado por temperatura y el enfriamiento evaporativo indirecto es la medida que en conjunto genera un mayor potencial de ahorro energético, y por tanto económico. De hecho, esta máxima se cumple, con la consecución de unos ahorros mayores o menores dependiendo de cada caso, en las doce zonas climáticas de España. Tras realizar este estudio y advertir la gran utilidad que tiene y tendrá en el futuro conocer de primera mano cómo las medidas de mejora de ahorro energético varían de unas zonas climáticas a otras y el provecho que tiene poder asemejar cualquier edificio del sector terciario a un edificio promedio, se nos plantean nuevos frentes que serían interesantes estudiarlos con profundidad en un futuro. Destaca entre ellos, la ampliación de la guía de medidas de mejora, pues como se ha dicho, ésta es sólo una pequeña muestra de todas las posibles que se llevan a cabo actualmente y/o que se podrían realizar. Así mismo, resultaría interesante estudiar las relaciones de demanda y los ahorros que producirían sobre el edificio promedio no sólo las medidas referidas a sistemas secundarios, sino ampliar a medidas relativas a la demanda energética y sobre todo, al transporte y sistemas primarios. En el marco de este proyecto se ha hablado sobre energías renovables y la importancia de adaptarlas en edificios de cara a la gestión de la energía, pero se ha pasado por alto la manera de integrarlas. Es por ello que, debido a la gran variedad de tecnología que existe a día de hoy y el bajo coste de aplicación que la mayoría tiene, acompañado de las ventajas que traen consigo, resultará atractivo centrarnos en ellas para seguir las mismas pautas que este proyecto presenta. Y así establecer unos criterios de aplicación según el tipo de edificio y la zona en la que este se encuentre, maximizando el aprovechamiento de las fuentes renovables en un futuro. 145 7 BIBLIOGRAFÍA [1] B. Delvaux, M. Hunt y K. Talus, European energy law and policy issues, Intersentia, 2013. 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[8] Grupo de Trabajo sobre rehabilitación (GTR), «Estrategia para la rehabilitación. Claves para transformar el sector de la edificación en España.,» Climate & Strategy Partners, 2013. [9] Agencia Internacional de Energía (AIE)/Organización para la Cooperación y el Desarrollo Económicos (OCDE), «Manual de Estadísticas Energéticas,» EUROSTAT, L, 2007. [10] Organización Internacional de Normalización, «Norma UNE-EN ISO 50001: Sistemas de gestión de la energía. Requisitos con orientación para su uso.,» 2011. [11] L. P.-L. M. d. Oliva, metodología de análisis de eficiencia energética de sistemas de climatización. Apllicación a edificios del sector terciario, 2008. [12] Instituto para la Diversificación y Ahorro de la Energía (IDAE), «Climatización con Energía Solar Térmica en Edificios: Estudio Técnico PER 2011-2020,» 2011. [13] Ministerio de Industria, Energía y Turismo; Secretaría de Estado de Energía, «Reglamento de Instalaciónes Térmicas en los Edificios (RITE),» 2013. [16] Ministerio de Fomento, «Código Técnico de la Edificación (CTE),» 2006. [17] L. P.-L. M. d. Oliva, Metodología de análisis de eficiencia energética de sistemas de climatización. Aplicación a edificios del sector terciario, 2008. 147 8 ANEXOS 8.1 ANEXO A – ZONA CLIMÁTICA A3 RELACIONES DE DEMANDA BASE EN CALEFACCIÓN 8.1.1 DEPORTIVO OFICINA COMERCIO CULTURAL PROMEDIO 8h - Baja 1.125 1.103 1.129 1.130 1.122 8h - Media 1.119 1.090 1.125 1.125 1.115 8h - Alta 1.113 1.084 1.121 1.118 1.109 12h - Baja 1.118 1.096 1.126 1.127 1.117 12h - Media 1.111 1.082 1.121 1.119 1.108 12h - Alta 1.096 1.071 1.114 1.107 1.097 16h - Baja 1.114 1.098 1.123 1.124 1.115 16h - Media 1.105 1.083 1.118 1.116 1.105 16h - Alta 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 24h - Baja 1.110 1.104 1.120 1.122 1.114 24h - Media 1.084 1.073 1.114 1.110 1.095 24h - Alta 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 Tabla A.1: Relaciones de demandas base en calefacción para A3 Figura A.1: Relaciones de demandas base en calefacción para A3 * NOTA: No es aplicable para estos usos. 1.070 1.080 1.090 1.100 1.110 1.120 1.130 RD BASE - CALEFACCIÓN DEPORTIVO OFICINA COMERCIO CULTURAL PROMEDIO 8.1.1.1 VARIACIÓN DE RELACIONES DE DEMANDA BASE EN EDIFICIO PROMEDIO EN CALEFACCIÓN  Para consultar según las ganancias internas: RANGO BAJA MEDIA ALTA MIN PROMEDIO MAX MIN PROMEDIO MAX MIN PROMEDIO MAX 8H 1.103 1.122 1.130 1.090 1.115 1.125 1.084 1.109 1.121 12H 1.096 1.117 1.127 1.082 1.108 1.118 1.071 1.097 1.114 16H 1.098 1.115 1.124 1.083 1.105 1.117 0.000 0.000 0.000 24H 1.104 1.114 1.122 1.073 1.095 1.114 0.000 0.000 0.000 Tabla A.2: Mínimos y máximos admisibles de las relaciones de demanda I, para A3. VARIACIÓN BAJA MEDIA ALTA - PROMEDIO + - PROMEDIO + - PROMEDIO + 8H 0.019 1.122 0.009 0.025 1.115 0.010 0.025 1.109 0.012 12H 0.021 1.117 0.010 0.026 1.108 0.009 0.026 1.097 0.017 16H 0.017 1.115 0.009 0.023 1.105 0.012 0.000 0.000 0.000 24H 0.010 1.114 0.008 0.022 1.095 0.018 0.000 0.000 0.000 Tabla A.3: Rangos de operación sobre las relaciones de demanda del edificio promedio I, para A3. ERRORES BAJA MEDIA ALTA (%) - PROMEDIO + - PROMEDIO + - PROMEDIO + 8H 1,670 1,122 0,768 2,224 1,115 0,924 2,288 1,109 1,077 12H 1,882 1,117 0,904 2,358 1,108 0,820 2,376 1,097 1,520 16H 1,493 1,115 0,816 2,042 1,105 1,045 0,000 0,000 0,000 24H 0,907 1,114 0,709 1,988 1,095 1,688 0,000 0,000 0,000 Tabla A.4: Errores máximos aceptables sobre las relaciones de demanda del edificio promedio I, para A3. * NOTA: No es aplicable para estos usos. 149  Para consultar según el horario: RANGO BAJA MEDIA ALTA MIN 1.103 1.090 1.084 8H PROMEDIO 1.122 1.115 1.109 MAX 1.130 1.125 1.121 MIN 1.096 1.082 1.071 12H PROMEDIO 1.117 1.108 1.097 MAX 1.127 1.118 1.114 MIN 1.098 1.083 0.000 16H PROMEDIO 1.115 1.105 0.000 MAX 1.124 1.117 0.000 MIN 1.104 1.073 0.000 24H PROMEDIO 1.114 1.095 0.000 MAX 1.122 1.114 0.000 Tabla A.5: Mínimos y máximos admisibles de las relaciones de demanda II, para A3. VARIACIÓN BAJA MEDIA ALTA - 0.019 0.025 0.025 8H PROMEDIO 1.122 1.115 1.109 + 0.009 0.010 0.012 - 0.021 0.026 0.026 12H PROMEDIO 1.117 1.108 1.097 + 0.010 0.009 0.017 - 0.017 0.023 0.000 16H PROMEDIO 1.115 1.105 0.000 + 0.009 0.012 0.000 - 0.010 0.022 0.000 24H PROMEDIO 1.114 1.095 0.000 + 0.008 0.018 0.000 Tabla A.6: Rangos de operación sobre las relaciones de demanda del edificio promedio II, para A3. * NOTA: No es aplicable para estos usos. ERRORES (%) BAJA MEDIA ALTA - 1,670 2,224 2,288 8H PROMEDIO 1,122 1,115 1,109 + 0,768 0,924 1,077 - 1,882 2,358 2,376 12H PROMEDIO 1,117 1,108 1,097 + 0,904 0,820 1,520 - 1,493 2,042 0,000 16H PROMEDIO 1,115 1,105 0,000 + 0,816 1,045 0,000 - 0,907 1,988 0,000 24H PROMEDIO 1,114 1,095 0,000 + 0,709 1,688 0,000 Tabla A.7: Errores máximos aceptables sobre las relaciones de demanda del edificio promedio II, para A3. * NOTA: No es aplicable para estos usos. 151 RELACIONES DE DEMANDA BASE EN REFRIGERACIÓN 8.1.2 REF - BASE DEPORTIVO OFICINA COMERCIO CULTURAL PROMEDIO 8h - Baja 1,060 1,127 1,046 1,008 1,060 8h - Media 1,066 1,122 1,075 1,045 1,077 8h - Alta 1,074 1,112 1,099 1,080 1,091 12h - Baja 1,036 1,092 1,086 1,053 1,067 12h - Media 1,035 1,079 1,109 1,084 1,077 12h - Alta 1,027 1,080 1,112 1,096 1,079 16h - Baja 1,066 1,113 1,107 1,081 1,092 16h - Media 1,061 1,100 1,121 1,107 1,097 16h - Alta 1,050 1,099 1,124 1,113 1,096 24h - Baja 1,093 1,126 1,118 1,094 1,108 24h - Media 0,864 1,007 1,028 1,042 0,985 24h - Alta 1,067 1,115 1,135 1,115 1,108 Tabla A.8: Relaciones de demandas base en refrigeración para A3. Figura A.2: Relaciones de demandas base en refrigeración para A3. 0,001 0,001 0,001 0,001 0,001 0,001 0,001 RD BASE - REFRIGERACIÓN DEPORTIVO OFICINA COMERCIO CULTURAL PROMEDIO 8.1.2.1 VARIACIÓN DE RELACIONES DE DEMANDA BASE EN EDIFICIO PROMEDIO EN REFRIGERACIÓN  Para consultar según las ganancias internas: RANGO BAJA MEDIA ALTA MIN PROMEDIO MAX MIN PROMEDIO MAX MIN PROMEDIO MAX 8H 1,008 1,060 1,060 1,045 1,077 1,066 1,074 1,091 1,080 12H 1,036 1,067 1,053 1,035 1,077 1,084 1,027 1,079 1,096 16H 1,066 1,092 1,081 1,061 1,097 1,107 1,050 1,096 1,113 24H 1,093 1,108 1,094 0,864 0,985 1,042 1,067 1,108 1,115 Tabla A.9: Mínimos y máximos admisibles de las relaciones de demanda I, para A3. VARIACIÓN BAJA MEDIA ALTA - PROMEDIO + - PROMEDIO + - PROMEDIO + 8H 0,052 1,060 -0,001 0,032 1,077 -0,011 0,017 1,091 -0,011 12H 0,031 1,067 -0,013 0,042 1,077 0,007 0,052 1,079 0,018 16H 0,026 1,092 -0,011 0,036 1,097 0,009 0,047 1,096 0,016 24H 0,014 1,108 -0,013 0,121 0,985 0,057 0,041 1,108 0,007 Tabla A.10: Rangos de operación sobre las relaciones de demanda del edificio promedio I, para A3. ERRORES BAJA MEDIA ALTA (%) - PROMEDIO + - PROMEDIO + - PROMEDIO + 8H 5,158 1,060 -0,085 3,032 1,077 -1,043 1,613 1,091 -0,999 12H 2,987 1,067 -1,260 4,018 1,077 0,684 5,061 1,079 1,658 16H 2,412 1,092 -0,990 3,434 1,097 0,865 4,453 1,096 1,481 24H 1,319 1,108 -1,217 13,998 0,985 5,762 3,804 1,108 0,613 Tabla A.11: Errores máximos aceptables sobre las relaciones de demanda del edificio promedio I, para A3. * NOTA: No es aplicable para estos usos. 153  Para consultar según el horario: RANGO BAJA MEDIA ALTA MIN 1,008 1,045 1,074 8H PROMEDIO 1,060 1,077 1,091 MAX 1,060 1,066 1,080 MIN 1,036 1,035 1,027 12H PROMEDIO 1,067 1,077 1,079 MAX 1,053 1,084 1,096 MIN 1,066 1,061 1,050 16H PROMEDIO 1,092 1,097 1,096 MAX 1,081 1,107 1,113 MIN 1,093 0,864 1,067 24H PROMEDIO 1,108 0,985 1,108 MAX 1,094 1,042 1,115 Tabla A.12: Mínimos y máximos admisibles de las relaciones de demanda II, para A3. VARIACIÓN BAJA MEDIA ALTA - 0,052 0,032 0,017 8H PROMEDIO 1,060 1,077 1,091 + -0,001 -0,011 -0,011 - 0,031 0,042 0,052 12H PROMEDIO 1,067 1,077 1,079 + -0,013 0,007 0,018 - 0,026 0,036 0,047 16H PROMEDIO 1,092 1,097 1,096 + -0,011 0,009 0,016 - 0,014 0,121 0,041 24H PROMEDIO 1,108 0,985 1,108 + -0,013 0,057 0,007 Tabla A.13: Rangos de operación sobre las relaciones de demanda del edificio promedio II, para A3. * NOTA: No es aplicable para estos usos. Figura J.3: Rango de ahorro y señalización del valor promedio para clima D2. *NOTA: Valores negativos en la tabla A. serán contabilizados como “0”. 000 010 020 030 040 050 060 070 080 090 100 8H 16H 8H 16H 8H 16H 8H 16H 8H 16H 8H 16H 8H 16H 8H 16H 8H 16H 8H 16H 8H 16H 8H 16H 8H 16H 8H 16H FREET FREEH EVAD EVAI R80 FT R80 FH FT ED FT EI FH ED FH EI R80 FT ED R80 FT EI R80 FH ED R80 FH EI AHORROS USO MEDIO - REFRIGERACIÓN 257 8.11 ANEXO K– ZONA CLIMÁTICA D3 RELACIONES DE DEMANDA BASE EN CALEFACCIÓN 8.11.1 CAL - BASE DEPORTIVO OFICINA COMERCIO CULTURAL PROMEDIO 8h - Baja 1,127 1,124 1,125 1,127 1,126 8h - Media 1,126 1,121 1,123 1,125 1,124 8h - Alta 1,124 1,119 1,121 1,122 1,122 12h - Baja 1,124 1,120 1,122 1,125 1,123 12h - Media 1,122 1,116 1,120 1,121 1,120 12h - Alta 1,119 1,112 1,117 1,117 1,117 16h - Baja 1,122 1,119 1,120 1,122 1,121 16h - Media 1,119 1,115 1,117 1,118 1,117 16h - Alta 1,117 1,112 1,114 1,114 1,114 24h - Baja 1,117 1,117 1,118 1,120 1,118 24h - Media 1,114 1,112 1,114 1,115 1,114 24h - Alta 1,112 1,110 1,111 1,112 1,111 Tabla K.1: Relaciones de demandas base en calefacción para D3 Figura K.1: Relaciones de demandas base en calefacción para D3. 0,001 0,001 0,001 0,001 0,001 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 RD BASE - CALEFACCIÓN DEPORTIVO OFICINA COMERCIO CULTURAL PROMEDIO 8.11.1.1 VARIACIÓN DE RELACIONES DE DEMANDA BASE EN EDIFICIO PROMEDIO EN CALEFACCIÓN  Para consultar según las ganancias internas: RANGO BAJA MEDIA ALTA MIN PROMEDIO MAX MIN PROMEDIO MAX MIN PROMEDIO MAX 8H 1,124 1,126 1,127 1,121 1,124 1,126 1,119 1,122 1,124 12H 1,120 1,123 1,125 1,116 1,120 1,122 1,112 1,117 1,119 16H 1,119 1,121 1,122 1,115 1,117 1,119 1,112 1,114 1,117 24H 1,117 1,118 1,120 1,112 1,114 1,115 1,110 1,111 1,112 Tabla K.2: Mínimos y máximos admisibles de las relaciones de demanda I, para D3. VARIACIÓN BAJA MEDIA ALTA - PROMEDIO + - PROMEDIO + - PROMEDIO + 8H 0,002 1,126 0,001 0,002 1,124 0,002 0,003 1,122 0,003 12H 0,003 1,123 0,002 0,004 1,120 0,002 0,004 1,117 0,003 16H 0,002 1,121 0,002 0,002 1,117 0,002 0,003 1,114 0,003 24H 0,001 1,118 0,002 0,001 1,114 0,001 0,001 1,111 0,001 Tabla K.3: Rangos de operación sobre las relaciones de demanda del edificio promedio I, para D3. ERRORES BAJA MEDIA ALTA (%) - PROMEDIO + - PROMEDIO + - PROMEDIO + 8H 0,186 1,126 0,132 0,216 1,124 0,184 0,235 1,122 0,252 12H 0,274 1,123 0,168 0,335 1,120 0,212 0,366 1,117 0,255 16H 0,194 1,121 0,151 0,222 1,117 0,140 0,236 1,114 0,239 24H 0,075 1,118 0,175 0,128 1,114 0,120 0,096 1,111 0,051 Tabla K.4: Errores máximos aceptables sobre las relaciones de demanda del edificio promedio I, para D3. * NOTA: No es aplicable para estos usos. 259  Para consultar según el horario: RANGO BAJA MEDIA ALTA MIN 1,124 1,121 1,119 8H PROMEDIO 1,126 1,124 1,122 MAX 1,127 1,126 1,124 MIN 1,120 1,116 1,112 12H PROMEDIO 1,123 1,120 1,117 MAX 1,125 1,122 1,119 MIN 1,119 1,115 1,112 16H PROMEDIO 1,121 1,117 1,114 MAX 1,122 1,119 1,117 MIN 1,117 1,112 1,110 24H PROMEDIO 1,118 1,114 1,111 MAX 1,120 1,115 1,112 Tabla K.5: Mínimos y máximos admisibles de las relaciones de demanda II, para D3. VARIACIÓN BAJA MEDIA ALTA - 0,002 0,002 0,003 8H PROMEDIO 1,126 1,124 1,122 + 0,001 0,002 0,003 - 0,003 0,004 0,004 12H PROMEDIO 1,123 1,120 1,117 + 0,002 0,002 0,003 - 0,002 0,002 0,003 16H PROMEDIO 1,121 1,117 1,114 + 0,002 0,002 0,003 - 0,001 0,001 0,001 24H PROMEDIO 1,118 1,114 1,111 + 0,002 0,001 0,001 Tabla K.6: Rangos de operación sobre las relaciones de demanda del edificio promedio II, para D3. * NOTA: No es aplicable para estos usos. ERRORES (%) BAJA MEDIA ALTA - 0,186 0,216 0,235 8H PROMEDIO 1,126 1,124 1,122 + 0,132 0,184 0,252 - 0,274 0,335 0,366 12H PROMEDIO 1,123 1,120 1,117 + 0,168 0,212 0,255 - 0,194 0,222 0,236 16H PROMEDIO 1,121 1,117 1,114 + 0,151 0,140 0,239 - 0,075 0,128 0,096 24H PROMEDIO 1,118 1,114 1,111 + 0,175 0,120 0,051 Tabla K.7: Errores máximos aceptables sobre las relaciones de demanda del edificio promedio II, para D3. * NOTA: No es aplicable para estos usos. 261 RELACIONES DE DEMANDA BASE EN REFRIGERACIÓN 8.11.2 REF - BASE DEPORTIVO OFICINA COMERCIO CULTURAL PROMEDIO 8h - Baja 1,075 1,130 1,045 0,973 1,056 8h - Media 1,081 1,124 1,076 1,042 1,081 8h - Alta 1,082 1,116 1,107 1,078 1,096 12h - Baja 1,038 1,086 1,084 1,047 1,064 12h - Media 1,026 1,075 1,105 1,088 1,074 12h - Alta 1,003 1,062 1,112 1,095 1,068 16h - Baja 1,066 1,109 1,106 1,081 1,091 16h - Media 1,054 1,096 1,118 1,103 1,093 16h - Alta 1,027 1,081 1,120 1,112 1,085 24h - Baja 1,087 1,122 1,047 1,094 1,087 24h - Media 0,835 0,984 1,011 1,036 0,967 24h - Alta 1,051 1,096 1,077 1,125 1,087 Tabla K.8: Relaciones de demandas base en refrigeración para D3. Figura K.2: Relaciones de demandas base en refrigeración para D3. 0,001 0,001 0,001 0,001 0,001 0,001 0,001 0,001 RD BASE - REFRIGERACIÓN DEPORTIVO OFICINA COMERCIO CULTURAL PROMEDIO 8.11.2.1 VARIACIÓN DE RELACIONES DE DEMANDA BASE EN EDIFICIO PROMEDIO EN REFRIGERACIÓN  Para consultar según las ganancias internas: RANGO BAJA MEDIA ALTA MIN PROMEDIO MAX MIN PROMEDIO MAX MIN PROMEDIO MAX 8H 0,973 1,056 1,130 1,042 1,081 1,124 1,078 1,096 1,116 12H 1,038 1,064 1,086 1,026 1,074 1,105 1,003 1,068 1,112 16H 1,066 1,091 1,109 1,054 1,093 1,118 1,027 1,085 1,120 24H 1,047 1,087 1,122 0,835 0,967 1,036 1,051 1,087 1,125 Tabla K.9: Mínimos y máximos admisibles de las relaciones de demanda I, para D3. VARIACIÓN BAJA MEDIA ALTA - PROMEDIO + - PROMEDIO + - PROMEDIO + 8H 0,083 1,056 0,074 0,039 1,081 0,043 0,018 1,096 0,020 12H 0,025 1,064 0,022 0,047 1,074 0,032 0,065 1,068 0,044 16H 0,024 1,091 0,018 0,039 1,093 0,025 0,057 1,085 0,035 24H 0,041 1,087 0,035 0,131 0,967 0,069 0,036 1,087 0,037 Tabla K.10: Rangos de operación sobre las relaciones de demanda del edificio promedio I, para D3. ERRORES BAJA MEDIA ALTA (%) - PROMEDIO + - PROMEDIO + - PROMEDIO + 8H 7,848 1,056 7,047 3,572 1,081 3,972 1,604 1,096 1,832 12H 2,388 1,064 2,073 4,400 1,074 2,962 6,044 1,068 4,095 16H 2,242 1,091 1,657 3,556 1,093 2,271 5,298 1,085 3,196 24H 3,755 1,087 3,187 13,596 0,967 7,157 3,329 1,087 3,434 Tabla K.11: Errores máximos aceptables sobre las relaciones de demanda del edificio promedio I, para D3. * NOTA: No es aplicable para estos usos. 263  Para consultar según el horario: RANGO BAJA MEDIA ALTA MIN 0,973 1,042 1,078 8H PROMEDIO 1,056 1,081 1,096 MAX 1,130 1,124 1,116 MIN 1,038 1,026 1,003 12H PROMEDIO 1,064 1,074 1,068 MAX 1,086 1,105 1,112 MIN 1,066 1,054 1,027 16H PROMEDIO 1,091 1,093 1,085 MAX 1,109 1,118 1,120 MIN 1,047 0,835 1,051 24H PROMEDIO 1,087 0,967 1,087 MAX 1,122 1,036 1,125 Tabla K.12: Mínimos y máximos admisibles de las relaciones de demanda II, para D3. VARIACIÓN BAJA MEDIA ALTA - 0,083 0,039 0,018 8H PROMEDIO 1,056 1,081 1,096 + 0,074 0,043 0,020 - 0,025 0,047 0,065 12H PROMEDIO 1,064 1,074 1,068 + 0,022 0,032 0,044 - 0,024 0,039 0,057 16H PROMEDIO 1,091 1,093 1,085 + 0,018 0,025 0,035 - 0,041 0,131 0,036 24H PROMEDIO 1,087 0,967 1,087 + 0,035 0,069 0,037 Tabla K.13: Rangos de operación sobre las relaciones de demanda del edificio promedio II, para D3. * NOTA: No es aplicable para estos usos. ERRORES (%) BAJA MEDIA ALTA - 7,848 3,572 1,604 8H PROMEDIO 1,056 1,081 1,096 + 7,047 3,972 1,832 - 2,388 4,400 6,044 12H PROMEDIO 1,064 1,074 1,068 + 2,073 2,962 4,095 - 2,242 3,556 5,298 16H PROMEDIO 1,091 1,093 1,085 + 1,657 2,271 3,196 - 3,755 13,596 3,329 24H PROMEDIO 1,087 0,967 1,087 + 3,187 7,157 3,434 Tabla K.14: Errores máximos aceptables sobre las relaciones de demanda del edificio promedio II, para D3. * NOTA: No es aplicable para estos usos. 265 RELACIONES DE DEMANDA NUEVAS EN CALEFACCIÓN Y REFRIGERACIÓN 8.11.3 CALEFACCIÓN REFRIGERACIÓN RELACIÓN DE DEMANDAS REC60 REC80 FREET FREEH EVAD EVAI R80 FT R80 FH FT ED FT EI FH ED FH EI R80 FT ED R80 FT EI R80 FH ED R80 FH EI 8H B 0,916 0,846 0,928 0,960 1,063 1,041 0,784 0,817 0,454 0,395 0,856 0,522 0,450 0,391 0,854 0,519 M 0,901 0,827 0,920 0,953 1,116 1,094 0,809 0,844 0,497 0,433 0,902 0,552 0,493 0,429 0,900 0,549 A 0,886 0,807 0,897 0,932 1,143 1,123 0,816 0,850 0,528 0,465 0,899 0,567 0,525 0,461 0,897 0,564 12H B 0,895 0,819 1,016 1,033 1,120 1,091 0,830 0,848 0,479 0,403 0,851 0,480 0,476 0,400 0,850 0,478 M 0,876 0,795 1,005 1,023 1,151 1,121 0,862 0,880 0,518 0,436 0,906 0,508 0,515 0,433 0,905 0,506 A 0,855 0,768 0,965 0,984 1,149 1,121 0,859 0,877 0,542 0,460 0,910 0,526 0,539 0,458 0,909 0,524 16H B 0,878 0,797 1,056 1,069 1,164 1,132 0,859 0,873 0,462 0,386 0,787 0,455 0,459 0,383 0,787 0,453 M 0,855 0,768 1,037 1,051 1,178 1,146 0,888 0,902 0,505 0,423 0,836 0,484 0,502 0,421 0,835 0,482 A 0,835 0,741 0,994 1,008 1,173 1,141 0,883 0,898 0,529 0,448 0,840 0,499 0,528 0,446 0,839 0,498 24H B 0,862 0,777 1,030 1,047 1,168 1,145 0,830 0,848 0,440 0,376 0,831 0,456 0,437 0,373 0,830 0,453 M 0,834 0,741 0,932 0,944 1,074 1,050 0,844 0,859 0,562 0,477 0,775 0,545 0,561 0,476 0,775 0,544 A 0,814 0,715 0,938 0,957 1,173 1,149 0,838 0,857 0,501 0,428 0,811 0,483 0,499 0,426 0,810 0,481 Tabla K.15: Relaciones de demandas nuevas en calefacción-refrigeración tras aplicación de MAE, para D3. * MAE: Medidas de ahorro energético 8.11.3.1 RELACIONES DE DEMANDA NUEVAS REFERIDAS AL USO MEDIO CALEFACCIÓN REFRIGERACIÓN RD REC60 REC80 FREET FREEH EVAD EVAI R80 FT R80 FH FT ED FT EI FH ED FH EI R80 FT ED R80 FT EI R80 FH ED R80 FH EI 8H 0,901 0,827 0,920 0,953 1,116 1,094 0,809 0,844 0,497 0,433 0,902 0,552 0,493 0,429 0,900 0,549 12H 0,876 0,795 1,005 1,023 1,151 1,121 0,862 0,880 0,518 0,436 0,906 0,508 0,515 0,433 0,905 0,506 16H 0,855 0,768 1,037 1,051 1,178 1,146 0,888 0,902 0,505 0,423 0,836 0,484 0,502 0,421 0,835 0,482 24H 0,834 0,741 0,932 0,944 1,074 1,050 0,844 0,859 0,562 0,477 0,775 0,545 0,561 0,476 0,775 0,544 Tabla K.16: Relaciones de demanda medias para clima D3 (a aplicar factor corrector). * Factores de corrección de la Tabla K.16 en 6.13 Anexo M RELACIONES DE DEMANDA BASE EN REFRIGERACIÓN 8.12.2 REF - BASE DEPORTIVO OFICINA COMERCIO CULTURAL PROMEDIO 8h - Baja 0,608 1,045 0,001 0,059 0,428 8h - Media 0,695 1,059 0,142 0,056 0,488 8h - Alta 0,763 1,084 0,474 0,371 0,673 12h - Baja 0,917 1,093 0,418 0,165 0,648 12h - Media 0,965 1,097 0,796 0,609 0,867 12h - Alta 0,953 1,098 0,943 0,873 0,966 16h - Baja 0,983 1,111 0,727 0,458 0,820 16h - Media 1,019 1,126 0,969 0,877 0,998 16h - Alta 1,009 1,121 1,039 0,999 1,042 24h - Baja 1,026 1,125 0,688 0,415 0,813 24h - Media 0,854 1,080 1,022 0,789 0,936 24h - Alta 1,012 1,118 1,088 1,042 1,065 Tabla L.8: Relaciones de demandas base en refrigeración para E1. Figura L.2: Relaciones de demandas base en refrigeración para E1. 0,000 0,000 0,000 0,001 0,001 0,001 RD BASE - REFRIGERACIÓN DEPORTIVO OFICINA COMERCIO CULTURAL PROMEDIO 273 8.12.2.1 VARIACIÓN DE RELACIONES DE DEMANDA BASE EN EDIFICIO PROMEDIO EN REFRIGERACIÓN  Para consultar según las ganancias internas: RANGO BAJA MEDIA ALTA MIN PROMEDIO MAX MIN PROMEDIO MAX MIN PROMEDIO MAX 8H 0,001 0,428 1,045 0,056 0,488 1,059 0,371 0,673 1,084 12H 0,165 0,648 1,093 0,609 0,867 1,097 0,873 0,966 1,098 16H 0,458 0,820 1,111 0,877 0,998 1,126 0,999 1,042 1,121 24H 0,415 0,813 1,125 0,789 0,936 1,080 1,012 1,065 1,118 Tabla L.9: Mínimos y máximos admisibles de las relaciones de demanda I, para E1. VARIACIÓN BAJA MEDIA ALTA - PROMEDIO + - PROMEDIO + - PROMEDIO + 8H 0,427 0,428 0,616 0,432 0,488 0,571 0,302 0,673 0,411 12H 0,483 0,648 0,445 0,258 0,867 0,230 0,094 0,966 0,132 16H 0,362 0,820 0,292 0,121 0,998 0,128 0,043 1,042 0,079 24H 0,399 0,813 0,312 0,147 0,936 0,144 0,053 1,065 0,053 Tabla L.10: Rangos de operación sobre las relaciones de demanda del edificio promedio I, para E1. ERRORES BAJA MEDIA ALTA (%) - PROMEDIO + - PROMEDIO + - PROMEDIO + 8H 99,777 0,428 143,969 88,465 0,488 116,916 44,852 0,673 61,072 12H 74,494 0,648 68,599 29,716 0,867 26,589 9,709 0,966 13,615 16H 44,149 0,820 35,570 12,085 0,998 12,878 4,090 1,042 7,574 24H 49,042 0,813 38,332 15,721 0,936 15,379 5,004 1,065 5,006 Tabla L.11: Errores máximos aceptables sobre las relaciones de demanda del edificio promedio I, para E1. * NOTA: No es aplicable para estos usos.  Para consultar según el horario: RANGO BAJA MEDIA ALTA MIN 0,001 0,056 0,371 8H PROMEDIO 0,428 0,488 0,673 MAX 1,045 1,059 1,084 MIN 0,165 0,609 0,873 12H PROMEDIO 0,648 0,867 0,966 MAX 1,093 1,097 1,098 MIN 0,458 0,877 0,999 16H PROMEDIO 0,820 0,998 1,042 MAX 1,111 1,126 1,121 MIN 0,415 0,789 1,012 24H PROMEDIO 0,813 0,936 1,065 MAX 1,125 1,080 1,118 Tabla L.12: Mínimos y máximos admisibles de las relaciones de demanda II, para E1. VARIACIÓN BAJA MEDIA ALTA - 0,427 0,432 0,302 8H PROMEDIO 0,428 0,488 0,673 + 0,616 0,571 0,411 - 0,483 0,258 0,094 12H PROMEDIO 0,648 0,867 0,966 + 0,445 0,230 0,132 - 0,362 0,121 0,043 16H PROMEDIO 0,820 0,998 1,042 + 0,292 0,128 0,079 - 0,399 0,147 0,053 24H PROMEDIO 0,813 0,936 1,065 + 0,312 0,144 0,053 Tabla L.13: Rangos de operación sobre las relaciones de demanda del edificio promedio II, para E1. * NOTA: No es aplicable para estos usos. 275 ERRORES (%) BAJA MEDIA ALTA - 99,777 88,465 44,852 8H PROMEDIO 0,428 0,488 0,673 + 143,969 116,916 61,072 - 74,494 29,716 9,709 12H PROMEDIO 0,648 0,867 0,966 + 68,599 26,589 13,615 - 44,149 12,085 4,090 16H PROMEDIO 0,820 0,998 1,042 + 35,570 12,878 7,574 - 49,042 15,721 5,004 24H PROMEDIO 0,813 0,936 1,065 + 38,332 15,379 5,006 Tabla L.14: Errores máximos aceptables sobre las relaciones de demanda del edificio promedio II, para E1. * NOTA: No es aplicable para estos usos. RELACIONES DE DEMANDA NUEVAS EN CALEFACCIÓN Y REFRIGERACIÓN 8.12.3 CALEFACCIÓN REFRIGERACIÓN RELACIÓN DE DEMANDAS REC60 REC80 FREET FREEH EVAD EVAI R80 FT R80 FH FT ED FT EI FH ED FH EI R80 FT ED R80 FT EI R80 FH ED R80 FH EI 8H B 0,919 0,851 0,287 0,303 0,399 0,399 0,265 0,282 0,128 0,128 0,189 0,149 0,128 0,127 0,188 0,149 M 0,907 0,835 0,310 0,328 0,459 0,459 0,281 0,300 0,143 0,143 0,209 0,163 0,142 0,142 0,209 0,163 A 0,894 0,818 0,445 0,475 0,614 0,614 0,385 0,416 0,191 0,190 0,265 0,212 0,190 0,189 0,264 0,211 12H B 0,899 0,824 0,588 0,604 0,575 0,573 0,490 0,508 0,157 0,154 0,262 0,170 0,155 0,152 0,261 0,169 M 0,883 0,804 0,779 0,806 0,751 0,749 0,632 0,662 0,217 0,213 0,342 0,239 0,212 0,208 0,341 0,236 A 0,866 0,782 0,807 0,836 0,904 0,902 0,701 0,732 0,297 0,293 0,469 0,324 0,293 0,288 0,467 0,320 16H B 0,882 0,802 0,752 0,783 0,745 0,743 0,598 0,632 0,188 0,187 0,275 0,211 0,183 0,182 0,274 0,208 M 0,863 0,778 0,887 0,922 0,923 0,920 0,738 0,776 0,289 0,287 0,408 0,319 0,282 0,279 0,406 0,313 A 0,842 0,751 0,845 0,875 1,023 1,020 0,755 0,787 0,365 0,361 0,507 0,397 0,360 0,356 0,505 0,393 24H B 0,866 0,782 0,746 0,769 0,782 0,780 0,558 0,583 0,175 0,174 0,260 0,190 0,172 0,171 0,259 0,188 M 0,843 0,752 0,833 0,864 0,887 0,881 0,693 0,730 0,259 0,245 0,442 0,270 0,254 0,240 0,440 0,267 A 0,822 0,725 0,798 0,825 1,063 1,059 0,705 0,733 0,313 0,301 0,473 0,334 0,308 0,297 0,471 0,330 Tabla L.15: Relaciones de demandas nuevas en calefacción-refrigeración tras aplicación de MAE, para E1. * MAE: Medidas de ahorro energético 8.12.3.1 RELACIONES DE DEMANDA NUEVAS REFERIDAS AL USO MEDIO CALEFACCIÓN REFRIGERACIÓN RD REC60 REC80 FREET FREEH EVAD EVAI R80 FT R80 FH FT ED FT EI FH ED FH EI R80 FT ED R80 FT EI R80 FH ED R80 FH EI 8H 0,907 0,835 0,310 0,328 0,459 0,459 0,281 0,300 0,143 0,143 0,209 0,163 0,142 0,142 0,209 0,163 12H 0,883 0,804 0,779 0,806 0,751 0,749 0,632 0,662 0,217 0,213 0,342 0,239 0,212 0,208 0,341 0,236 16H 0,863 0,778 0,887 0,922 0,923 0,920 0,738 0,776 0,289 0,287 0,408 0,319 0,282 0,279 0,406 0,313 24H 0,843 0,752 0,833 0,864 0,887 0,881 0,693 0,730 0,259 0,245 0,442 0,270 0,254 0,240 0,440 0,267 Tabla L.16: Relaciones de demanda medias para clima E1 (a aplicar factor corrector). * Factores de corrección de la Tabla A. en 6.13 Anexo M 277 AHORROS A CONSEGUIR EN REFRIGERACIÓN 8.12.4 AHORROS MEDIA - REF MIN MAX PROM FREET 8H 3,71 47,59 22,23 12H 0,59 20,94 8,47 16H 4,14 20,09 10,59 24H 1,00 19,89 10,84 FREEH 8H 2,53 42,99 18,59 12H -6,29 18,02 5,02 16H -3,36 17,32 6,92 24H -1,07 16,95 7,31 EVAD 8H -0,60 39,79 17,25 12H -3,57 36,38 16,84 16H -3,54 22,59 8,41 24H -3,68 22,52 6,27 EVAI 8H -0,52 39,87 17,35 12H -3,29 36,55 17,10 16H -3,23 22,82 8,71 24H -3,36 22,70 6,81 R80 FT 8H 28,14 49,17 37,74 12H 19,71 35,17 28,10 16H 21,09 30,93 26,25 24H 19,67 32,90 25,86 R80 FH 8H 21,39 44,54 34,10 12H 18,23 29,16 24,31 16H 19,42 24,79 22,24 24H 18,46 29,45 21,71 FT ED 8H 68,96 79,61 74,19 12H 65,69 88,84 77,11 16H 65,07 78,29 71,45 24H 60,98 89,75 72,31 FT EI 8H 69,00 79,63 74,22 12H 66,44 88,85 77,51 16H 65,57 78,32 71,68 24H 62,32 92,36 73,66 FH ED 8H 54,44 77,60 63,74 12H 41,17 81,77 63,75 16H 48,06 71,40 59,60 24H 40,25 71,32 52,70 FH EI 8H 65,48 77,25 70,36 12H 62,72 85,08 74,35 16H 63,02 74,92 68,40 24H 59,98 91,28 70,87 R80 FT ED 8H 69,06 79,61 74,23 12H 65,85 89,67 77,66 16H 65,41 79,62 72,26 24H 61,22 90,32 72,86 R80 FT EI 8H 69,09 79,63 74,25 12H 66,60 89,68 78,06 16H 65,91 79,64 72,49 24H 62,56 92,92 74,21 R80 FH ED 8H 54,48 77,60 63,75 12H 41,26 81,88 63,87 16H 48,15 71,70 59,80 24H 40,36 71,46 52,87 R80 FH EI 8H 65,57 77,25 70,40 12H 62,85 85,62 74,68 16H 63,21 76,03 69,03 24H 60,19 91,69 71,28 Tabla L.17: Rango de ahorro de las MAE y ahorro medio del edificio promedio para clima E1. Figura L.3: Rango de ahorro y señalización del valor promedio para clima E1. *NOTA: Valores negativos en la tabla A. serán contabilizados como “0”. 000 010 020 030 040 050 060 070 080 090 100 8H 16H 8H 16H 8H 16H 8H 16H 8H 16H 8H 16H 8H 16H 8H 16H 8H 16H 8H 16H 8H 16H 8H 16H 8H 16H 8H 16H FREET FREEH EVAD EVAI R80 FT R80 FH FT ED FT EI FH ED FH EI R80 FT ED R80 FT EI R80 FH ED R80 FH EI AHORROS USO MEDIO - REFRIGERACIÓN 279 8.13 ANEXO M– FACTORES DE CORRECCIÓN UNIVERSALES CALEFACCIÓN REFRIGERACIÓN FACTOR CORRECTOR ÚNICO REC60 REC80 FREET FREEH EVAD EVAI R80 FT R80 FH FT ED FT EI FH ED FH EI R80 FT ED R80 FT EI R80 FH ED R80 FH EI 8H B 0,5 1,158 1,225 1,039 1,048 1,095 1,108 1,071 1,079 1,007 0,999 1,127 1,129 1,008 1,000 1,128 1,130 Nom 1,029 1,042 1,023 1,021 0,943 0,940 0,991 0,989 0,932 0,925 0,958 0,939 0,931 0,924 0,958 0,939 2 0,880 0,829 0,960 0,947 0,754 0,732 0,851 0,840 0,793 0,788 0,696 0,737 0,790 0,784 0,695 0,734 3 0,795 0,709 0,881 0,861 0,660 0,630 0,739 0,725 0,678 0,674 0,534 0,609 0,674 0,668 0,532 0,604 4,5 0,720 0,602 0,786 0,758 0,602 0,571 0,641 0,622 0,609 0,611 0,425 0,530 0,601 0,601 0,421 0,523 M 0,5 1,135 1,191 1,011 1,024 1,133 1,148 1,063 1,074 1,063 1,063 1,145 1,164 1,065 1,064 1,146 1,165 Nom 1,000 1,000 1,000 1,000 1,000 1,000 1,000 1,000 1,000 1,000 1,000 1,000 1,000 1,000 1,000 1,000 2 0,850 0,787 0,937 0,925 0,819 0,799 0,874 0,863 0,869 0,870 0,755 0,811 0,867 0,867 0,754 0,808 3 0,768 0,671 0,855 0,837 0,720 0,690 0,765 0,750 0,752 0,752 0,589 0,678 0,747 0,748 0,587 0,674 4,5 0,697 0,570 0,759 0,733 0,651 0,619 0,663 0,642 0,667 0,674 0,470 0,588 0,659 0,666 0,466 0,581 A 0,5 1,108 1,153 0,978 0,994 1,163 1,181 1,044 1,060 1,116 1,131 1,155 1,194 1,118 1,133 1,156 1,196 Nom 0,968 0,955 0,973 0,976 1,048 1,051 1,000 1,003 1,068 1,082 1,036 1,068 1,068 1,083 1,036 1,069 2 0,819 0,744 0,912 0,902 0,876 0,859 0,890 0,879 0,946 0,959 0,810 0,890 0,944 0,957 0,809 0,888 3 0,741 0,633 0,828 0,811 0,773 0,746 0,784 0,768 0,826 0,838 0,646 0,755 0,823 0,834 0,644 0,751 4,5 0,674 0,539 0,729 0,706 0,696 0,663 0,678 0,657 0,727 0,742 0,515 0,650 0,721 0,735 0,512 0,645 12H B 0,5 1,173 1,248 1,052 1,057 1,123 1,141 1,089 1,094 1,052 1,047 1,157 1,117 1,053 1,049 1,158 1,119 Nom 1,035 1,050 1,021 1,021 0,945 0,942 0,980 0,982 0,938 0,931 0,939 0,938 0,938 0,931 0,939 0,938 2 0,879 0,827 0,941 0,934 0,730 0,703 0,823 0,819 0,769 0,760 0,674 0,733 0,767 0,758 0,673 0,731 3 0,794 0,705 0,851 0,842 0,617 0,582 0,715 0,707 0,649 0,641 0,525 0,605 0,646 0,637 0,523 0,601 4,5 0,720 0,598 0,745 0,733 0,540 0,503 0,617 0,609 0,564 0,561 0,418 0,519 0,559 0,554 0,416 0,514 M 0,5 1,145 1,208 1,029 1,035 1,164 1,184 1,091 1,097 1,099 1,100 1,196 1,155 1,100 1,102 1,196 1,156 Nom 1,000 1,000 1,000 1,000 1,000 1,000 1,000 1,000 1,000 1,000 1,000 1,000 1,000 1,000 1,000 1,000 2 0,846 0,779 0,916 0,911 0,792 0,767 0,855 0,850 0,838 0,837 0,738 0,803 0,836 0,835 0,737 0,801 3 0,764 0,662 0,826 0,818 0,675 0,640 0,746 0,739 0,716 0,715 0,582 0,674 0,713 0,710 0,580 0,670 4,5 0,695 0,563 0,723 0,710 0,592 0,555 0,643 0,633 0,620 0,622 0,463 0,575 0,615 0,615 0,460 0,570 A 0,5 1,109 1,157 0,996 1,006 1,197 1,222 1,077 1,087 1,138 1,151 1,212 1,193 1,140 1,153 1,213 1,195 Nom 0,959 0,942 0,971 0,973 1,051 1,055 1,005 1,007 1,054 1,066 1,043 1,058 1,055 1,067 1,043 1,059 2 0,807 0,725 0,887 0,882 0,839 0,819 0,874 0,869 0,902 0,912 0,791 0,873 0,901 0,910 0,790 0,872 3 0,731 0,616 0,798 0,790 0,715 0,683 0,768 0,759 0,779 0,787 0,632 0,741 0,777 0,784 0,631 0,739 4,5 0,668 0,525 0,696 0,684 0,622 0,585 0,661 0,650 0,670 0,680 0,502 0,630 0,666 0,675 0,499 0,626 16H B 0,5 1,189 1,275 1,051 1,055 1,130 1,150 1,089 1,094 1,045 1,043 1,161 1,103 1,046 1,044 1,162 1,104 Nom 1,043 1,062 1,020 1,021 0,939 0,936 0,975 0,976 0,925 0,918 0,916 0,925 0,924 0,918 0,916 0,925 2 0,884 0,831 0,944 0,939 0,713 0,685 0,816 0,813 0,751 0,742 0,658 0,722 0,749 0,739 0,657 0,720 3 0,799 0,707 0,857 0,850 0,599 0,563 0,708 0,704 0,631 0,622 0,516 0,595 0,627 0,617 0,514 0,592 4,5 0,726 0,601 0,751 0,742 0,526 0,490 0,612 0,606 0,550 0,544 0,421 0,511 0,544 0,538 0,418 0,506 M 0,5 1,153 1,222 1,028 1,034 1,178 1,201 1,094 1,100 1,105 1,108 1,231 1,157 1,107 1,110 1,232 1,158 Nom 1,000 1,000 1,000 1,000 1,000 1,000 1,000 1,000 1,000 1,000 1,000 1,000 1,000 1,000 1,000 1,000 2 0,843 0,772 0,919 0,915 0,773 0,746 0,853 0,849 0,832 0,831 0,733 0,804 0,830 0,828 0,732 0,802 3 0,763 0,656 0,831 0,824 0,648 0,612 0,746 0,740 0,709 0,707 0,582 0,676 0,706 0,702 0,580 0,672 4,5 0,696 0,559 0,726 0,718 0,565 0,527 0,642 0,635 0,609 0,610 0,470 0,573 0,604 0,603 0,467 0,568 A 0,5 1,110 1,162 0,998 1,005 1,215 1,242 1,083 1,091 1,157 1,171 1,264 1,206 1,159 1,174 1,265 1,208 Nom 0,953 0,934 0,971 0,972 1,058 1,064 1,007 1,008 1,065 1,078 1,057 1,073 1,066 1,079 1,057 1,074 2 0,801 0,713 0,889 0,885 0,829 0,807 0,874 0,870 0,907 0,917 0,798 0,886 0,906 0,916 0,797 0,884 3 0,727 0,606 0,801 0,795 0,694 0,659 0,769 0,763 0,782 0,790 0,643 0,755 0,780 0,787 0,641 0,752 4,5 0,666 0,519 0,700 0,691 0,595 0,556 0,663 0,656 0,669 0,678 0,517 0,638 0,665 0,673 0,515 0,634 24H B 0,5 1,608 1,733 1,207 1,220 1,216 1,212 1,173 1,187 0,969 0,937 1,316 1,021 0,968 0,935 1,316 1,020 Nom 1,399 1,424 1,178 1,183 1,020 1,003 1,068 1,075 0,874 0,843 1,040 0,866 0,872 0,840 1,039 0,864 2 1,180 1,102 1,097 1,094 0,780 0,744 0,905 0,907 0,724 0,694 0,732 0,683 0,719 0,689 0,730 0,679 3 1,067 0,936 1,003 0,997 0,661 0,619 0,788 0,787 0,612 0,586 0,566 0,565 0,606 0,579 0,563 0,560 4,5 0,973 0,796 0,909 0,900 0,595 0,552 0,701 0,697 0,557 0,541 0,476 0,512 0,548 0,531 0,472 0,506 M 0,5 1,164 1,240 1,053 1,061 1,139 1,144 1,083 1,090 1,088 1,089 1,179 1,141 1,088 1,089 1,179 1,141 Nom 1,000 1,000 1,000 1,000 1,000 1,000 1,000 1,000 1,000 1,000 1,000 1,000 1,000 1,000 1,000 1,000 2 0,839 0,764 0,898 0,892 0,808 0,794 0,866 0,860 0,859 0,856 0,799 0,827 0,858 0,855 0,798 0,827 3 0,760 0,648 0,810 0,803 0,687 0,661 0,764 0,757 0,752 0,747 0,669 0,713 0,750 0,745 0,669 0,711 4,5 0,695 0,553 0,727 0,717 0,582 0,547 0,674 0,665 0,667 0,664 0,572 0,628 0,665 0,662 0,571 0,626 A 0,5 1,501 1,578 1,106 1,124 1,301 1,306 1,122 1,139 1,044 1,031 1,322 1,079 1,044 1,031 1,322 1,079 Nom 1,280 1,253 1,087 1,095 1,153 1,145 1,059 1,066 0,980 0,966 1,114 0,969 0,979 0,965 1,113 0,968 2 1,074 0,951 1,001 0,999 0,935 0,907 0,926 0,926 0,847 0,832 0,841 0,809 0,844 0,828 0,839 0,807 3 0,977 0,808 0,901 0,896 0,803 0,765 0,811 0,808 0,731 0,716 0,671 0,688 0,727 0,711 0,669 0,684 4,5 0,900 0,695 0,775 0,768 0,712 0,669 0,682 0,677 0,604 0,591 0,517 0,559 0,599 0,584 0,515 0,555 Tabla M.1: Factores de corrección universales para relaciones de demanda de todas las zonas climáticas 281 8.14 ANEXO N– RELACIONES DE DEMANDA Las relaciones de demandas, en modos calefacción y refrigeración, halladas para los cinco edificios mediante simulación de la herramienta detallada han sido incluidos en el CD, donde podrán consultarse.