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ÍNDICE<br />
PRIMERA PARTE: DESCRIPCIÓN ENERGÉTICA DE UNA VIVIENDA.......... 1<br />
1 INTRODUCCIÓN .............................................................................................................................2<br />
2 METODOLOGÍA EMPLEADA......................................................................................................4<br />
3 DESCRIPCIÓN DEL SISTEMA ESTUDIADO.............................................................................8<br />
3.1 Habitantes y equipamiento de una vivienda................................................................................8<br />
3.2 Equipamiento de instalaciones y servicios de la vivienda ........................................................11<br />
3.3 Descripción de la vivienda........................................................................................................12<br />
4 ANÁLISIS DE LA DEMANDA ENERGÉTICA DE LA VIVIENDA: consumo eléctrico .......13<br />
4.1 Análisis de los equipos..............................................................................................................13<br />
4.1.1 Frigorífico.............................................................................................................................13<br />
4.1.2 Lavadora...............................................................................................................................14<br />
4.1.3 Plancha .................................................................................................................................15<br />
4.1.4 Lavavajillas...........................................................................................................................16<br />
4.1.5 Microondas...........................................................................................................................17<br />
4.1.6 Televisión .............................................................................................................................18<br />
4.1.7 Ordenador personal...............................................................................................................18<br />
4.1.8 Iluminación...........................................................................................................................19<br />
4.1.9 Refrigeración para climatización..........................................................................................21<br />
4.2 Análisis de la vivienda..............................................................................................................22<br />
4.2.1 Cocina...................................................................................................................................22<br />
4.2.2 Salón.....................................................................................................................................23<br />
4.2.3 Dormitorio principal.............................................................................................................25<br />
4.2.4 Baño principal ......................................................................................................................26<br />
4.2.5 Dormitorio 1 .........................................................................................................................27<br />
4.2.6 Dormitorio 2 .........................................................................................................................27<br />
4.2.7 Baño 2...................................................................................................................................28<br />
4.2.8 Estudio..................................................................................................................................28<br />
4.2.9 Otros consumos ....................................................................................................................29<br />
4.2.10 Demanda total ..................................................................................................................30<br />
5 ANÁLISIS DE LA DEMANDA ENERGÉTICA DE LA VIVIENDA: Consumo térmico .......32<br />
5.1 Instalación de agua caliente sanitaria........................................................................................32<br />
5.2 Calefacción ...............................................................................................................................33<br />
5.3 Cocina .......................................................................................................................................33<br />
5.4 Demanda térmica total ..............................................................................................................33<br />
6 SITUACIÓN ENERGÉTICA ACTUAL .......................................................................................34<br />
6.1 Consumo de energía..................................................................................................................34<br />
6.2 Coste de la energía....................................................................................................................36<br />
6.3 Desglose de la energía consumida según usos..........................................................................37<br />
6.3.1 Desglose eléctrico.................................................................................................................37<br />
6.3.2 Desglose térmico ..................................................................................................................39<br />
7 CONCLUSIONES ...........................................................................................................................39<br />
SEGUNDA PARTE: EFICIENCIA Y GESTIÓN DE LA DEMANDA<br />
ENERGÉTICA.................................................................................................. 41<br />
i
8 DESCRIPCIÓN DE UN SISTEMA ENERGÉTICO MÁS EFICIENTE PARA LA VIVIENDA<br />
42<br />
8.1 Definición del nuevo modelo....................................................................................................42<br />
8.1.1 Uso de equipos eficientes .....................................................................................................43<br />
8.1.2 Posibles actuaciones sobre la vivienda .................................................................................47<br />
8.2 Análisis de la nueva curva de demanda ....................................................................................50<br />
8.2.1 Iluminación...........................................................................................................................51<br />
8.2.2 Electrodomésticos.................................................................................................................51<br />
8.3 Consumo eléctrico ....................................................................................................................52<br />
8.4 Consumo térmico......................................................................................................................53<br />
8.5 Situación obtenida.....................................................................................................................54<br />
8.6 Coste de la energía....................................................................................................................55<br />
8.7 Desglose de la energía consumida según usos..........................................................................56<br />
8.7.1 Desglose eléctrico.................................................................................................................56<br />
8.7.2 Desglose térmico ..................................................................................................................58<br />
8.7.3 Análisis comparativos de los modelos estudiados................................................................59<br />
9 GESTIÓN DE LA DEMANDA ENERGÉTICA...........................................................................59<br />
9.1 Automatización y programación...............................................................................................60<br />
9.2 Aprovechamiento del horario nocturno ....................................................................................60<br />
9.2.1 Demanda eléctrica ................................................................................................................61<br />
9.2.2 Demanda térmica..................................................................................................................62<br />
9.2.3 Valoración económica ..........................................................................................................63<br />
9.3 Aprovechamiento de la energía solar........................................................................................63<br />
9.3.1 Demanda eléctrica ................................................................................................................63<br />
9.3.2 Demanda térmica..................................................................................................................64<br />
TERCERA PARTE: ABASTECIMIENTO ENERGÉTICO................................ 65<br />
10 SISTEMA DE ENERGÍA SOLAR TÉRMICA........................................................................66<br />
10.1 Diseño de un sistema de energía solar térmica .........................................................................66<br />
10.2 Análisis de la situación obtenida...............................................................................................68<br />
10.2.2 Valoración económica......................................................................................................69<br />
11 ENERGÍA SOLAR FOTOVOLTAICA....................................................................................69<br />
11.1 Diseño de un sistema solar fotovoltaico conectado a la red eléctrica .......................................70<br />
11.2 Estimación de la energía producida ..........................................................................................76<br />
11.3 Valoración económica ..............................................................................................................77<br />
12 Otras energías renovables...........................................................................................................78<br />
13 CONCLUSIONES.......................................................................................................................79<br />
ii
Primera parte: Descripción energética de una<br />
vivienda<br />
1
1 INTRODUCCIÓN<br />
El presente trabajo es un estudio técnico que pretende arrojar información sobre la cantidad de<br />
energía que se consume en una vivienda y mostrar soluciones para que ésta sea consumida<br />
más eficientemente y mediante fuentes de energía más limpias.<br />
Se pretende demostrar cómo el grado de confort y bienestar no está necesariamente ligado a un<br />
consumo energético elevado y se propondrán varias soluciones energéticas, basadas en<br />
tecnologías diferentes, que sin modificar la calidad de vida de los miembros de la familia,<br />
suponen ventajas económicas y medioambientales considerables.<br />
La primera parte del trabajo, trata de estudiar cuál es la demanda de energía que existe en una<br />
familia andaluza media, formada por 4 individuos y con un comportamiento y equipamiento<br />
medio. En este análisis no se desprecia ninguna de las comodidades de las que se disfrutan<br />
habitualmente dado nuestro actual nivel de desarrollo tecnológico y económico (climatización,<br />
electrodomésticos, aparatos eléctricos de ocio, etc). Este análisis se compara con los datos que<br />
existen publicados por otros entes dedicados al fomento del ahorro energético.<br />
A continuación se hace un estudio de cómo usar este equipamiento de una manera más racional<br />
desde el punto de vista del ahorro energético y se obtienen conclusiones de cómo deben<br />
comportarse los miembros de una familia para incurrir en un consumo de energía razonable y<br />
eficiente. De esta forma obtenemos una rectificación de las curvas de demanda anteriores.<br />
Además de cuantificar las mejoras que sobre el consumo energético provoca el aumento de<br />
eficiencia energética, posteriormente se analizan las ventajas de llevar a cabo una gestión<br />
exhaustiva del consumo energético mediante programadores automáticos de consumo.<br />
A la luz de los resultados anteriores se procede a diseñar diferentes instalaciones que sean<br />
capaces de satisfacer la demanda energética que nuestro modelo en cuestión presenta.<br />
Las características de las instalaciones propuestas son las siguientes:<br />
Por un lado se usarán colectores solares capaces de calentar agua. Con ello, se satisface la<br />
demanda de agua caliente sanitaria. Como previsiblemente la energía solar será insuficiente<br />
para cubrir toda la demanda, también habrá una caldera. En principio se instalará una caldera<br />
de gas natural, pero si la ubicación de la instalación lo permite, se podría recurrir a una caldera<br />
de biogás o biomasa.<br />
Para satisfacer la demanda de energía eléctrica, diseñará una instalación fotovoltaica conectada<br />
a red capaz de inyectar en la misma una cantidad de energía similar a la que se consume.<br />
La última parte del trabajo, consiste en un análisis comparativo entre el modelo actual y el que<br />
se propone en términos que permitan contrastar ambos sistemas. Se analizan parámetros como<br />
2
emisiones de CO2 (kg de CO2/año), consumo en energía primaria (kWh ó tep), consumo en<br />
energía intermedia (kWh ó tep) o coste (€/año).<br />
La metodología seguida en este trabajo, que se explica detalladamente en el apartado 2, ha sido<br />
desarrollada para detectar cuáles son los factores más importantes sobre los que actuar a la<br />
hora de buscar mejoras energéticas así como ideas para ello.<br />
Es fácil encontrar argumentos que justifiquen el esfuerzo de realizar el presente trabajo:<br />
El sistema de generación y distribución energética actual esta basado en principios que lo hacen<br />
por definición tremendamente ineficiente.<br />
Por un lado, la generación de energía está basada mayoritariamente (en torno al 80%) en el uso<br />
de combustibles fósiles, que previamente han de ser extraídos, tratados y transportados, todo<br />
ello con un consumo de energía no despreciable. Después, en el caso de la energía eléctrica,<br />
ésta debe ser transportada desde las centrales, normalmente muy alejadas de los puntos de<br />
consumo mediante las redes eléctricas con un rendimiento también considerablemente bajo. Las<br />
estimaciones más pesimistas estiman el rendimiento del sistema actual en torno al 2%, lo cual,<br />
debería ser por sí solo motivo para iniciar la búsqueda de nuevos modelos.<br />
Además de ser ineficiente este sistema de generación centralizada es insostenible, ya que como<br />
todos sabemos las reservas de combustibles fósiles (carbón, petróleo o gas) están aseguradas<br />
sólo para unos pocos años. Por otro lado, estas reservas están en manos de un número de<br />
países muy reducido, por lo que se produce una situación tremendamente insolidaria para los<br />
países con menos desarrollo económico.<br />
La suma de todos los puntos anteriores, hace necesaria la búsqueda de nuevos modelos<br />
energéticos.<br />
Parece claro, que el nuevo modelo debe romper por un lado la dependencia de la disponibilidad<br />
o no de un combustible fósil, por otro lado, basarse en una generación distribuida y además<br />
proponer mejoras en la eficiencia energética y en la gestión de la demanda.<br />
En este trabajo se desarrolla una propuesta de instalación energética para una vivienda basada<br />
en los principios que hemos comentado anteriormente, se desarrolla un modelo en el que una<br />
familia sustenta sus necesidades energéticas mediante autogeneración de una parte de la<br />
energía demandada mediante energías renovables.<br />
Con este trabajo se puede apreciar hasta qué punto las energías convencionales, como la<br />
electricidad obtenida de la red eléctrica o el gas natural, pueden convivir con las energías<br />
renovables, como la solar térmica o la solar fotovoltaica, complementándose mutuamente. A<br />
esta propuesta la denominamos sistema mixto.<br />
Por último, es conveniente explicar por qué este estudio se ha centrado en el sector doméstico:<br />
3
El sector doméstico, consume en Andalucía en torno al 13% de la energía total (incluyendo al<br />
sector transportes). Además es un sector claramente ineficiente ya que es escasa la<br />
sensibilización general que existe hacia estos temas. Este trabajo pretende, en la medida de lo<br />
posible, servir de herramienta para corregir esta penosa situación.<br />
Además la legislación europea es cada vez más exigente en temas de eficiencia energética,<br />
como los programas de Certificación Energética de Edificios, y muchos de los temas que aquí se<br />
tratan se pondrán de moda forzosamente en los próximos años.<br />
2 METODOLOGÍA EMPLEADA<br />
Para la realización de este trabajo se ha buscado una metodología que fuera capaz de<br />
proporcionar datos fiables y nos diera la posibilidad de manejar dichos datos según los intereses<br />
de cada momento.<br />
En primer lugar, se hizo un estudio del sector doméstico andaluz. Este estudio incluía aspectos<br />
como equipación media de electrodomésticos y servicios, ocupación media de una vivienda,<br />
tamaño medio, etc. Con estos datos se escoge un sistema concreto sobre el que trabajar, que<br />
sea lo más representativo posible de la media andaluza.<br />
Para definir el sistema de trabajo, es necesario:<br />
• Descripción de los habitantes de la vivienda (número de personas, edad, situación<br />
laboral, etc)<br />
• Descripción detallada del parque de electrodomésticos y de las instalaciones de la<br />
vivienda.<br />
• Definición de la vivienda (número de habitaciones, tamaño, ubicación, etc)<br />
Una vez seleccionados todos los parámetros anteriores, el resto del trabajo se centrará en este<br />
caso, excepto cuando se especifique lo contrario.<br />
El siguiente paso consiste en definir con la mayor exactitud posible cuáles son los hábitos de<br />
consumo de los ocupantes. Por hábitos de consumo entendemos aspectos como frecuencia de<br />
uso de un servicio determinado, hora de levantarse, hora de acostarse, hora del almuerzo, etc.<br />
Para definir todos estos parámetros se realiza una encuesta entre una población de 10 familias<br />
similares a las del ejemplo estudiado. Esta encuesta nos dará la información necesaria para<br />
montar un patrón de comportamiento que nos llevará a obtener unas curvas de consumo.<br />
A continuación se adjunta un modelo de la encuesta repartida:<br />
4
ENCUESTA PARA CONOCER LOS HÁBITOS DE CONSUMO DE UNA FAMILIA TIPO<br />
ANDALUZA<br />
Información sobre la vivienda<br />
1. Número de personas que habitan su vivienda:____<br />
2. Número de estancias. Indique el número de habitaciones de cada tipo o tache el que no<br />
proceda.<br />
Estancias = __ dormitorios + 1 cocina + 1 salón + ___ baños + 1 sala +___ otros<br />
3. Se trata de un edificio unifamiliar o vivienda en bloque: ____________<br />
4. Año de construcción aproximadamente: _______<br />
5. Superficie aproximada de su vivienda: _____________<br />
Información sobre equipos 1<br />
6. Frigorífico<br />
Número de unidades que posee: _______<br />
Potencia: _______<br />
Año de adquisición: ______<br />
¿Conoce su eficiencia energética? A B C D E F G<br />
7. Congelador<br />
Número de unidades que posee: _______<br />
Potencia: _______<br />
Año de adquisición: ______<br />
¿Conoce su eficiencia energética? A B C D E F G<br />
8. Lavadora<br />
Número de unidades que posee: _______<br />
Potencia: _______<br />
Año de adquisición: ______<br />
Frecuencia de uso: Número de lavados por semana: _______<br />
¿A qué hora suele usarla?______<br />
¿A qué temperatura opera normalmente?__________________<br />
¿Qué programa usa normalmente?<br />
Normal con prelavado<br />
Normal sin prelavado<br />
Lavado corto<br />
Económico<br />
¿Conoce su eficiencia energética? A B C D E F G<br />
9. Lavavajillas<br />
Número de unidades que posee: _______<br />
Potencia: _______<br />
Año de adquisición: ______<br />
Frecuencia de uso: Número de lavados por semana: _______<br />
1 En caso de poseer más de un equipo responder sobre el que tienes más peso en su consumo eléctrico<br />
5
¿A qué hora suele usarlo?______<br />
¿A qué temperatura opera normalmente?__________________<br />
¿Qué programa usa normalmente?<br />
Intenso<br />
Medio<br />
Económico<br />
¿Conoce su eficiencia energética? A B C D E F G<br />
10. Secadora<br />
Número de unidades que posee: _______<br />
Potencia: _______<br />
Año de adquisición: ______<br />
Frecuencia de uso: Número de lavados por semana: _______<br />
¿A qué hora suele usarla?______<br />
¿Conoce su eficiencia energética? A B C D E F G<br />
11. Horno<br />
Número de unidades que posee: _____<br />
¿Qué tipo de energía utiliza su horno? ________<br />
Si el horno es eléctrico ¿cuál es su potencia?_______ W<br />
¿Con qué frecuencia lo usa? __________ veces por semana<br />
¿Durante cuánto tiempo y en qué horario lo usa?<br />
______________ horas<br />
al mediodía<br />
por la noche<br />
12. Cocina<br />
¿Cuántos puntos de cocina posee, qué energía usan en cada caso y aproximadamente el<br />
uso que hace de cada uno de ellos?<br />
eléctricos (vitrocerámica)<br />
eléctricos (inducción)<br />
eléctricos (resistencia eléctrica)<br />
Butano, propano u otros GLP<br />
Gas Natural<br />
Número de unidades Funcionamiento (horas/día)<br />
13. Agua caliente<br />
¿Qué tipo de energía consumo para producir agua caliente? ___________<br />
Indique el número de duchas o baños diario de su vivienda: _________<br />
Indique la duración aproximada de dicha actividad: __________<br />
6
14. Iluminación<br />
¿Qué tipo de luminarias posee en su vivienda y qué cantidad (aproximadamente)?<br />
Incandescentes de menos de 60 W: _________<br />
Incandescentes de más de 60 W: ___________<br />
Fluorescentes: ____________<br />
Lámparas de bajo consumo: ____________<br />
Lámparas de vapor de mercurio: _____________<br />
Indique aproximadamente el horario en que usa la iluminación artificial en su vivienda:<br />
Verano: de ____ h a _____ h<br />
Invierno: de ____ h a _____ h<br />
7
Con el sistema ya perfectamente definido, solo nos falta conocer los consumos específicos de<br />
los equipos que la vivienda estudiada posee. Para ello se procede a medir directamente en<br />
bornas de cada uno de éstos mediante un polímetro capaz de indicar la potencia eléctrica<br />
instantánea, la energía consumida y la potencia máxima registrada durante su funcionamiento.<br />
Trabajamos con un equipo de medida de la marca VOLTCRAFT como el que si ilustra en la<br />
siguiente fotografía:<br />
Figura 2.1 : Aparato de medida eléctrica<br />
El objetivo de esta metodología es poder obtener las curvas de demanda energética horarias<br />
para un día de verano y otro de invierno. Además obtenemos una distribución de consumos para<br />
un año completo. Para ello, almacenamos toda la información obtenida en las mediciones en<br />
formato electrónico. Toda esta información está desglosada por usos, por estancias de la<br />
vivienda donde se consume y por horas.<br />
Finalmente, una vez planteado el modelo de la forma anteriormente explicada, es sencillo<br />
compararlo con las opciones aquí propuestas, basadas en eficiencia energética, gestión de la<br />
demanda y uso de energías renovables.<br />
3 DESCRIPCIÓN DEL SISTEMA ESTUDIADO<br />
3.1 Habitantes y equipamiento de una vivienda<br />
Se considerará una familia media española, formada por un matrimonio y dos hijos en edad<br />
escolar. La familia media española está formada por 4 individuos.<br />
Tanto el padre como la madre trabajan fuera de casa en un horario normal de oficina, es decir:<br />
Mañana 8:00 h a 14:00 h<br />
Tarde 17:00 h a 20:00 h<br />
Los niños tienen un horario de colegio y actividades extraescolares de:<br />
Mañana 8:00 h a 14:00 h<br />
8
Tarde 16:00 h a 20:00 h<br />
En fines de semana suponemos que:<br />
Invierno: Tanto el sábado como el domingo la familia suele pasar bastante tiempo en<br />
casa implicando ello altos consumos energéticos.<br />
Primavera/ verano: la familia suele realizar algún tipo de salida al exterior, sobre todo en<br />
domingos para pasar el día.<br />
Todas estas hipótesis nos servirán en su momento para crear las curvas de consumo de la<br />
vivienda estimando con qué frecuencia se usan elementos como calefacción, iluminación,<br />
electrodomésticos, etc.<br />
Para definir el equipamiento existente en la vivienda consultamos cuál es equipamiento medio<br />
de bienes duraderos según el Instituto Nacional de Estadística. Estos son los resultados para<br />
Andalucía y España (en % sobre el número total de hogares):<br />
Electrodomésticos y otros servicios:<br />
Año 2.000 Año 2.001<br />
Año 2000 Andalucía España Andalucía España<br />
Cocina eléctrica 23,49 23,23 26,55 26,2<br />
Cocina no eléctrica 73,87 62,7 71,45 60,69<br />
Cocina mixta 3,3 15,68 2,97 14,87<br />
Frigorífico 99,41 99,46 99,7 99,51<br />
Congelador 22,23 28,11 22,38 28,31<br />
Lavadora automática 98,12 97,69 98,1 97,81<br />
Lavavajillas 22,44 24,5 24,79 25,82<br />
Microondas 47,42 54,15 53,78 60,02<br />
Teléfono fijo 82,4 90,49 84,28 90,36<br />
Televisor color 99,58 99,15 99,4 99,23<br />
Cadena hi-fi 54 59,67 57,52 60,89<br />
Video 72,05 72,07 75,36 73,24<br />
Ordenador personal 25,65 30,43 25,98 33,37<br />
Coche nuevo 49,33 56,43 52,65 57,81<br />
9
Coche segunda mano 26,87 24,79 26,4 24,42<br />
Motocicleta 14,04 12,64 13,69 11,54<br />
Tabla 3.1: Equipamiento medio según el Instituto Nacional de Estadística<br />
Instalaciones de climatización, calefacción y ACS<br />
Agua caliente sanitaria<br />
Casi todas las viviendas disponen ya de ACS (el 98,71% en Andalucía), y las diferentes<br />
tipologías son:<br />
Andalucía España<br />
Con agua caliente 98,97 98,77<br />
Central 1,14 6,41<br />
Individual 97,83 92,36<br />
Tabla 3.2: Tipología del sistema de ACS según el Instituto Nacional de Estadística<br />
Cuando se calienta agua por medio de energías convencionales, las diferentes posibilidades<br />
son:<br />
Andalucía España<br />
Electricidad 7,93 12,79<br />
Gas natural 4,54 23,75<br />
Gas licuado 85,55 52,56<br />
Otros combustibles líquidos 1,98 10<br />
Combustibles sólidos 0 0,9<br />
Tabla 3.3: Fuentes de energía usada para ACS según el Instituto Nacional de Estadística (%)<br />
Calefacción<br />
En el caso de la calefacción el número de hogares que disponen de este servicio es menor. En<br />
el siguiente cuadro se recoge dicho valor así como las posibles tipologías:<br />
Andalucía España<br />
Con calefacción 8,05 44,46<br />
Colectiva 1,7 9,51<br />
Individual 6,35 34,95<br />
10
Tabla 3.4: Tipología del sistema de calefacción según el Instituto Nacional de Estadística (%)<br />
Cuando la demanda de calefacción se satisface mediante energías convencionales, estas son<br />
las distintas posibilidades:<br />
Andalucía España<br />
Electricidad 23,82 12,53<br />
Gas natural 6,94 40,99<br />
Gas licuado 9,18 6,22<br />
Otros combustibles líquidos 52,44 34,61<br />
Combustibles sólidos 7,62 5,65<br />
Tabla 3.5: Fuentes de energía usada para ACS según el Instituto Nacional de Estadística (%)<br />
Refrigeración<br />
La refrigeración para climatización está presente en el 34,03% de los hogares españoles.<br />
FACTORES QUE AFECTAN A LA DEMANDA DE ENERGÍA<br />
• Influencia de la temperatura ambiente. Localidad Granada, inviernos fríos y veranos<br />
calurosos y secos.<br />
• Clase económica de la familia: media-alta<br />
• Edad del cabeza de familia: entre 35 y 60 años<br />
• Edad de los hijos: mayores de 14 años.<br />
3.2 Equipamiento de instalaciones y servicios de la vivienda<br />
En función de todo lo estudiado anteriormente definimos el equipamiento de la vivienda, con la<br />
que trabajaremos en el desarrollo de este proyecto, de la siguiente forma:<br />
Equipamiento doméstico<br />
Cocina:<br />
Frigorífico<br />
Congelador<br />
Cocina no eléctrica<br />
Microondas<br />
Lavadora<br />
Lavavajillas<br />
Luminarias<br />
Salón:<br />
11
Televisión en color<br />
Video<br />
Cadena hi-fi<br />
Luminarias<br />
Dormitorio principal<br />
Luminarias<br />
Dormitorios<br />
Luminarias<br />
Estudio<br />
Luminarias<br />
Ordenador personal<br />
Baño principal<br />
Luminarias<br />
Máquina de afeitar eléctrica<br />
Secador<br />
Otros elementos de consumo de energía<br />
Luminarias (pasillos e iluminación exterior)<br />
Plancha<br />
Aspiradora<br />
ACS y calefacción:<br />
ACS<br />
Caldera individual alimentada por gas licuado.<br />
Calefacción<br />
Caldera centralizada alimentada por gasóleo.<br />
Refrigeración<br />
En nuestro modeló existirán 2 equipos split, instalados en salón y estudio.<br />
3.3 Descripción de la vivienda<br />
La vivienda donde habita esta familia y sobre la que desarrollaremos nuestro estudio es una<br />
vivienda unifamiliar de las siguientes características:<br />
Se trata de un edificio de una sola planta, con una superficie total construida de 181,7 m 2 , de los<br />
cuales 30,2 m 2 pertenecen a la terraza.<br />
Distribución de la vivienda<br />
12
Salón: 35 m 2<br />
Cocina: 14,2 m 2<br />
Dormitorio principal: 15,8 m 2<br />
Baño 1: 6,3 m 2<br />
Dormitorio secundario (1): 14,5 m 2<br />
Dormitorio secundario (2): 14,5 m 2<br />
Baño 2: 4,5 m 2<br />
Estudio: 11,5 m 2<br />
La planta del edificio se representa en el siguiente dibujo:<br />
Figura 3.1 : Plano general de la vivienda<br />
La vivienda ha sido construida recientemente (año 2.003) y se encuentra localizada en Granada.<br />
4 ANÁLISIS DE LA DEMANDA ENERGÉTICA DE LA<br />
VIVIENDA: consumo eléctrico<br />
En este apartado representamos las curvas de demanda tanto en verano como en invierno para<br />
cada uno de los equipos domésticos de los que se disponen y para todas las estancias de la<br />
vivienda, así como la potencia eléctrica máxima que cada una puede llegar a reclamar:<br />
4.1 Análisis de los equipos<br />
4.1.1 Frigorífico<br />
El frigorífico estudiado es un equipo de menos de 35 l de capacidad.<br />
El comportamiento de un frigorífico se caracteriza por la presencia de fuertes picos de arranque<br />
y constantes paradas de su compresor, como puede verse en el siguiente gráfico en el que se<br />
13
ha representado una hora de funcionamiento. El consumo diaria que se ha medido es de 0,96<br />
kWh.<br />
W<br />
140<br />
120<br />
100<br />
80<br />
60<br />
40<br />
20<br />
0<br />
12:00 12:05 12:10 12:15 12:20 12:25 12:30 12:35 12:40 12:45 12:50 h<br />
Gráfico 4.1: Consumo real de un frigorífico<br />
Se compara el valor medido con el proporcionado por el fabricante de un modelo parecido, en<br />
concreto el modelo FAGOR FI-330, tiene un consumo nominal de 1 kWh/día.<br />
4.1.2 Lavadora<br />
En este apartado analizamos el funcionamiento de la lavadora. Suponemos que el secado de la<br />
ropa se hace de forma natural, ya que el uso de secadoras no está muy extendido en las<br />
viviendas de características similares a la nuestra.<br />
El consumo de la lavadora en un ciclo de lavado depende mucho del programa seleccionado y<br />
sobre todo de la temperatura de lavado. En un lavado con agua caliente el 90% de la energía<br />
consumido se destina a realizar dicho calentamiento.<br />
Si el lavado se produce con agua fría, el momento de mayor consumo es al final del proceso,<br />
coincidiendo con el centrifugado.<br />
La siguiente gráfica representa el proceso de lavado cuando se realiza a 60 ºC de temperatura::<br />
14
3000<br />
2500<br />
2000<br />
1500<br />
1000<br />
500<br />
0<br />
11:40 12:45 13:50<br />
Gráfico 4.2: Consumo real de un ciclo de lavado a 60ºC<br />
El consumo medido a esta temperatura es de por 1,44 kWh por ciclo de lavado. Este valor<br />
difiere con el consultado en catálogo para el modelo MIELE W-736 que es de 1,8 kWh..<br />
4.1.3 Plancha<br />
Por su parte la plancha es convencional con vapor. Su potencia máxima es de 1.200 W.<br />
Su comportamiento durante su uso se refleja en la siguiente gráfica:<br />
15
W1200<br />
1000<br />
800<br />
600<br />
400<br />
200<br />
0<br />
10:36 10:42 10:48 10:54 11:00 11:06<br />
h<br />
Gráfico 4.3: Consumo de una plancha<br />
El consumo de energía medido en el planchado, es de 0,186 kWh y la duración de dicha tarea<br />
es de 30’.<br />
4.1.4 Lavavajillas<br />
Al igual que la lavadora la mayor parte de la energía consumida por el lavavajillas se destinada<br />
al calentamiento del agua. El consumo por ciclo de lavado es, según las mediciones realizadas<br />
de 1,086 kWh/ciclo.<br />
Para un ciclo de lavado a 60 ºC la curva real de consumo medida es la siguiente:<br />
16
W<br />
2500<br />
2000<br />
1500<br />
1000<br />
500<br />
0<br />
18:15 18:55 19:35<br />
h<br />
Gráfico 4.4: Consumo real en un ciclo de lavado a 60 ºC<br />
El valor consultado en catálogo para esta misma operación es, para el modelo AEG Eco Favorit<br />
875, 1,6 kWh.<br />
4.1.5 Microondas<br />
El microondas es un electrodoméstico que empleado de forma correcta, puede ayudar a reducir<br />
el consumo de energía y de tiempo en algunas tareas como calentar, hervir y cocinar alimentos.<br />
Su consumo se estima en 0,124 kWh/día.<br />
Se representa a continuación el consumo de energía medido en un hogar:<br />
W<br />
700<br />
600<br />
500<br />
400<br />
300<br />
200<br />
100<br />
0<br />
0:00 4:00 8:00 12:00 16:00 20:00 h<br />
17
4.1.6 Televisión<br />
Gráfico 4.5: Consumo real de un microondas en un día tipo<br />
El consumo del televisor a lo largo de un día presenta la siguiente forma:<br />
W<br />
60<br />
50<br />
40<br />
30<br />
20<br />
10<br />
0<br />
0:00 2:15 4:30 6:45 9:00 11:15 13:30 15:45 18:00 20:15 22:30 h<br />
Gráfico 4.6: Consumo real de un televisor a lo largo de un día tipo<br />
La energía consumida por este equipo es de 0,367 kWh/día.<br />
Observamos que durante las horas en las que el televisor está apagado, su consumo es mayor<br />
a 0, debido al led que permanece encendido consumiendo una potencia de 4 W durante todo el<br />
día.<br />
El consumo que corresponde al led, y que se podría evitar fácilmente es de 0,108 kWh/día.<br />
4.1.7 Ordenador personal<br />
En este caso analizamos el uso de un ordenador sin ningunos de los periféricos habituales<br />
(impresoras, escáners, etc) Se pude decir que casi todo el consumo se debe al monitor y a la<br />
CPU.<br />
El consumo medido es de 1,065 kWh para 4h30’ de funcionamiento.<br />
La curva de consumo es la siguiente:<br />
18
W<br />
350<br />
300<br />
250<br />
200<br />
150<br />
100<br />
50<br />
0<br />
17:40 18:10 18:40 19:10 19:40 20:10 20:40 21:10 21:40 22:10 23:30<br />
h<br />
Gráfico 4.7: Consumo real de un ordenador personal<br />
Destacamos también que cuando no se apaga el monitor, se incurre en un gasto de 0,132<br />
kWh/día.<br />
4.1.8 Iluminación<br />
Para el análisis del consumo en iluminación se analizan dos días tipo, uno para invierno y otro<br />
para verano. La situación inicial de la que se parte, se caracteriza por el siguiente inventario de<br />
luminarias donde se indica el tipo de las mismas y su potencia:<br />
Salón<br />
1 lámpara tipo incandescente de 60 W<br />
1 lámpara con 3 bombillas tipo incandescente de 40 W= 3*40=120 W<br />
1 lámpara incandescente de 40 W<br />
Cocina<br />
1 lámpara tipo fluorescente de 18 W<br />
Dormitorio principal<br />
1 lámpara incandescente de 60 W<br />
2 lámparas incandescentes de 40 W: 2*40=80 W<br />
Baño principal<br />
1 lámpara de bajo consumo de 18 W<br />
2 lámparas halógenas de 40 W: 2*40=80 W<br />
Dormitorio 1<br />
1 lámpara tipo incandescente de 60 W<br />
19
1 lámpara tipo incandescente de 40 W<br />
Dormitorio 2<br />
1 lámpara tipo incandescente de 60 W<br />
1 lámpara tipo incandescente de 40 W<br />
Baño 2<br />
1 lámpara tipo fluorescente de 18 W<br />
2 lámparas halógenas de 40 W: 2*40=80 W<br />
Estudio<br />
1 lámpara tipo incandescente de 60 W<br />
1 lámpara tipo incandescente de 40 W<br />
Pasillos<br />
1 lámpara tipo incandescente de 40 W<br />
5 lámparas tipo incandescente de 60 W<br />
Exterior<br />
2 lámparas tipo incandescente de 120 W: 2*120= 240 W<br />
Las curvas de consumo en verano e invierno son las siguientes:<br />
W<br />
800<br />
700<br />
600<br />
500<br />
400<br />
300<br />
200<br />
100<br />
0<br />
Invierno<br />
Verano<br />
0:00 4:00 8:00 12:00 16:00 20:00 h<br />
Gráfico 4.8: Consumo real de iluminación en invierno y verano<br />
Observamos que en verano hay una demanda de potencia mayor que en invierno, debido a la<br />
iluminación exterior, que no es usada en invierno.<br />
Los consumos medidos para dos días tipo son respectivamente 2,19 kWh (verano) y 1,92 kWh<br />
(invierno).<br />
20
También se representa el reparto de la potencia eléctrica instalada en iluminación según<br />
habitaciones, con el objeto de analizar qué luces son las que más pesan en el cómputo general<br />
de la factura y en consecuencia sobre cuáles deberemos actuar para disminuir su consumo:<br />
580 W<br />
100 W 196 W<br />
220 W<br />
18 W<br />
340 W<br />
Gráfico 4.9: Potencia instalada para iluminación según habitaciones<br />
4.1.9 Refrigeración para climatización<br />
salon<br />
cocina<br />
dormitorios<br />
baños<br />
estudio<br />
otros<br />
Los 2 equipos de refrigeración instalados en el salón y el estudio tienen respectivamente<br />
potencias de 2.000 y 1.500 W.<br />
Su uso se limita solamente a los meses de más calor, esto es junio, julio, agosto y los primeros<br />
días de septiembre.<br />
En el día de diseño con el que se diseña la curva de demanda los equipos funcionan 7 horas en<br />
el salón y 2 en el estudio.<br />
A continuación se muestra la curva típica de funcionamiento de un equipo de aire<br />
acondicionado. Esta curva se refiere al consumo eléctrico total, es decir, compresor y<br />
ventiladores.<br />
W<br />
2000<br />
1800<br />
1600<br />
1400<br />
1200<br />
1000<br />
800<br />
600<br />
400<br />
200<br />
0<br />
12:00 13:00 14:00 15:00 16:00 17:00 18:00 19:00<br />
h<br />
Gráfico 4.10: Consumo real de un split de 2 kW de potencia<br />
El consumo medido para estos equipos en un día de funcionamiento es de 12 kWh/día.<br />
21
4.2 Análisis de la vivienda<br />
4.2.1 Cocina<br />
Los aparatos que tenemos instalados en la cocina, y su comportamiento en un día tipo de<br />
verano e invierno son los siguientes:<br />
-Frigorífico: 250 W<br />
-Lavadora: 2.100 W<br />
-Lavavajillas: 2.100 W<br />
-Microondas: 1.340 W<br />
-Miscelánea: Formada por exprimidor, batidora y otros electrodomésticos de pequeña potencia.<br />
Suponemos que lo potencia máxima demandada será de 700 W.<br />
-Horno: 2.500W<br />
-Iluminación: 18 W en total.<br />
La cocina no está refrigerada pero sí calefactada mediante radiadores murales de agua caliente.<br />
W<br />
1400<br />
1200<br />
1000<br />
800<br />
600<br />
400<br />
200<br />
0<br />
Verano<br />
Invierno<br />
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 h<br />
Gráfico 4.11: Demanda eléctrica de la cocina en 2 días tipo<br />
22
kWh<br />
2<br />
1,5<br />
1<br />
0,5<br />
0<br />
Frigorífico<br />
Lavadora<br />
Lavavajillas<br />
Microondas<br />
Miscelanea<br />
Horno<br />
luminarias<br />
Verano<br />
Invierno<br />
Gráfico 4.12: Desglose de los consumos eléctricos en la cocina<br />
En este caso se contempla la posibilidad de que funcionen simultáneamente el frigorífico, el<br />
horno y el microondas, en torno a las 14 y 15 h, siendo así la potencia máxima de 3.690 W.<br />
4.2.2 Salón<br />
Los elementos consumidores de energía que existen en el salón son:<br />
-Televisión y video: Sus potencias son 120 y 20 W respectivamente.<br />
-Cadena musical: 120 W<br />
-Iluminación: 220 W distribuidos en varios puntos de luz (lámparas incandescentes y halógenas)<br />
-Refrigeración: Equipo independiente de 2.000 W<br />
-Calefacción: Radiadores murales<br />
23
W<br />
2000<br />
1800<br />
1600<br />
1400<br />
1200<br />
1000<br />
800<br />
600<br />
400<br />
200<br />
0<br />
kWh<br />
Verano<br />
Invierno<br />
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 h<br />
10<br />
9<br />
8<br />
7<br />
6<br />
5<br />
4<br />
3<br />
2<br />
1<br />
0<br />
Gráfico 4.13: Demanda eléctrica del salón en 2 días tipo<br />
T.V.<br />
Video<br />
Cadena Hi-Fi<br />
luminarias<br />
Refrigeración<br />
Verano<br />
Invierno<br />
Gráfico 4.14: Desglose de los consumos eléctricos en el salón<br />
La potencia máxima que se puede demandar del salón es de 2.480 W en verano, a partir de las<br />
18 h debido fundamentalmente al uso del aire acondicionado. En invierno la potencia eléctrica<br />
demandada es sólo de 480 W.<br />
24
4.2.3 Dormitorio principal<br />
La energía eléctrica que se usa en esta estancia está destinada al funcionamiento de un<br />
Televisor de 95 W.<br />
La potencia en iluminación es de 140 W.<br />
W<br />
180<br />
160<br />
140<br />
120<br />
100<br />
80<br />
60<br />
40<br />
20<br />
0<br />
kWh<br />
Verano<br />
Invierno<br />
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 h<br />
Gráfico 4.15: Demanda eléctrica del dormitorio principal en 2 días tipo<br />
0,35<br />
0,3<br />
0,25<br />
0,2<br />
0,15<br />
0,1<br />
0,05<br />
0<br />
Televisión<br />
Lámparas<br />
Luminarias<br />
Verano<br />
invierno<br />
Gráfico 4.16: Desglose de los consumos eléctricos en el dormitorio principal<br />
La potencia máxima que así se puede demandar desde el dormitorio principal es de 190 W.<br />
25
4.2.4 Baño principal<br />
En este caso se poseen un secador de pelo de 1.200 W, una máquina de afeitar de 30 W. La<br />
potencia instalada en iluminación es de 98 W. También existe un pequeño radiador eléctrico de<br />
500 W que se usa en invierno para calentar aun más la habitación a la hora de ducharse.<br />
W<br />
400<br />
350<br />
300<br />
250<br />
200<br />
150<br />
100<br />
50<br />
0<br />
Verano<br />
Invierno<br />
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 h<br />
Gráfico 4.17: Demanda eléctrica en el baño principal en 2 días tipo<br />
kWh<br />
0,18<br />
0,16<br />
0,14<br />
0,12<br />
0,1<br />
0,08<br />
0,06<br />
0,04<br />
0,02<br />
0<br />
Secador<br />
Máq. Afeitar<br />
Estufa eléctrica<br />
Luminarias<br />
Verano<br />
Invierno<br />
Gráfico 4.18: Desglose de los consumos eléctricos en el baño principal<br />
El pico de demanda se produce a primeras horas de la mañana y puede ser como máximo de<br />
1.328 W en verano y 1.828 W en invierno.<br />
26
4.2.5 Dormitorio 1<br />
El único aparato eléctrico que aquí se considera es una pequeña cadena de música de 90 W.<br />
La iluminación instalada asciende a 100 W.<br />
W<br />
180<br />
160<br />
140<br />
120<br />
100<br />
80<br />
60<br />
40<br />
20<br />
0<br />
Verano<br />
Invierno<br />
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 h<br />
Gráfico 4.19: Demanda eléctrica en el dormitorio 1 en 2 días tipo<br />
kWh<br />
0,4<br />
0,35<br />
0,3<br />
0,25<br />
0,2<br />
0,15<br />
0,1<br />
0,05<br />
0<br />
Cadena musical<br />
Luminarias<br />
Flexo<br />
Verano<br />
Invierno<br />
Gráfico 4.20: Desglose de los consumos eléctricos en el dormitorio 1<br />
Desde esta estancia se pueden demandar hasta 190 W coincidiendo con la hora de acostarse.<br />
4.2.6 Dormitorio 2<br />
Presenta las mismas características que el dormitorio 1, tanto en consumo como en potencia.<br />
27
4.2.7 Baño 2<br />
Tenemos sólo 98 W de potencia para iluminación.<br />
W 45<br />
40<br />
35<br />
30<br />
25<br />
20<br />
15<br />
10<br />
5<br />
0<br />
Verano<br />
Invierno<br />
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22<br />
Gráfico 4.21: Demanda eléctrica del baño 2 en 2 días tipo<br />
Toda la energía que se consume en el baño se destina a iluminación.<br />
La potencia máxima asignada a esta estancia será de 98 W cuando se enciendan todos los<br />
puntos de luz.<br />
4.2.8 Estudio<br />
En el estudio existen varios aparatos que son importantes consumidores de energía.<br />
El ordenador personal, con 250 W, consume mucha energía cuando pasa muchas horas<br />
encendido. Además existe un pequeño equipo de refrigeración de 1.500 W y por último una<br />
cadena musical de 80 W.<br />
h<br />
28
W<br />
1600<br />
1400<br />
1200<br />
1000<br />
800<br />
600<br />
400<br />
200<br />
0<br />
Verano<br />
Invierno<br />
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 h<br />
kWh<br />
Gráfico 4.22: Demanda eléctrica del estudio en 2 días tipo<br />
2,5<br />
2<br />
1,5<br />
1<br />
0,5<br />
0<br />
Ordenador<br />
Cadena musical<br />
Flexo<br />
Luminarias<br />
Refrigeración<br />
Verano<br />
Invierno<br />
Gráfico 4.23: Desglose de los consumos eléctricos en el estudio<br />
La potencia máxima que en este caso se puede llegar a demandar es de 1.870 W en verano y<br />
430 W en invierno. La gran diferencia existente es debida al uso del equipo de aire<br />
acondicionado.<br />
4.2.9 Otros consumos<br />
Se incluyen en este apartado elementos que no están necesariamente ubicados en una estancia<br />
concreta:<br />
Iluminación (exterior y pasillos), plancha y aspiradora.<br />
29
W<br />
400<br />
350<br />
300<br />
250<br />
200<br />
150<br />
100<br />
50<br />
0<br />
Verano<br />
Invierno<br />
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 h<br />
Gráfico 4.24: Demanda eléctricos de consumos varios en 2 días tipo<br />
kWh<br />
0,6<br />
0,5<br />
0,4<br />
0,3<br />
0,2<br />
0,1<br />
0<br />
aspiradora<br />
plancha<br />
ilumin. pasillos<br />
ilumin. exterior<br />
Verano<br />
Invierno<br />
Gráfico 4.25: Desglose de los consumos eléctricos de otros usos<br />
De estos aparatos la mayor demanda de potencia la provocan la aspiradora y la plancha. Siendo<br />
esta como máximo de 1.300 W<br />
4.2.10 Demanda total<br />
A continuación se representan las curvas de demanda total en un día tipo de verano y otro de<br />
inviernos. En dichas curvas se puede observar cuál es la aportación que cada estancia hace al<br />
total de la misma.<br />
30
W<br />
3500<br />
3000<br />
2500<br />
2000<br />
1500<br />
1000<br />
500<br />
W<br />
1800<br />
0<br />
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 h<br />
1600<br />
1400<br />
1200<br />
1000<br />
800<br />
600<br />
400<br />
200<br />
Salón<br />
Cocina<br />
dormitorio principal<br />
baño 1<br />
dormitorio 1<br />
dormitorio 2<br />
baño 2<br />
estudio<br />
varios<br />
Gráfico 4.26: Energía total demandada en un día tipo de verano<br />
0<br />
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 h<br />
Salón<br />
Cocina<br />
dormitorio principal<br />
baño 1<br />
dormitorio 1<br />
dormitorio 2<br />
baño 2<br />
estudio<br />
varios<br />
Gráfico 4.27: Energía total demandada en un día tipo de invierno<br />
Si calculamos la potencia a instalar como la máxima obtenida de sumar en cada hora todos los<br />
sistemas que en ese momento están funcionando, tenemos que la Pmáx es de 4,89 kW tanto en<br />
verano como en invierno.<br />
Así mismo, la energía consumida en un día tipo de verano y de invierno es respectivamente de<br />
23,63 kW·h/día y 11,75 kW·h/día.<br />
Estos valores obtenidos se darían en un día tipo en el que todos los elementos consumidores de<br />
energía se usan, por tanto es posible que no se corresponda con ningún día real.<br />
31
5 ANÁLISIS DE LA DEMANDA ENERGÉTICA DE LA<br />
VIVIENDA: Consumo térmico<br />
Los únicos sistemas que cubren sus necesidades energéticas mediante algún combustible son<br />
los de ACS, calefacción y cocina.<br />
Suponemos que exisate una caldera de gasóleo que cubre las necesidades de ACS y<br />
calefacción, mientas que en la cocina se consume un GLP.<br />
5.1 Instalación de agua caliente sanitaria<br />
Se calculará la instalación mediante la DTIE, que fija como referencia para el cálculo una<br />
vivienda estándar (VE), entendiendo como tal la que cumple los siguientes requisitos:<br />
Ocupación de 3,5 personas<br />
Los cuartos húmedos son el cuarto de baño, con bañera de 150 l y la cocina, con un fregadero.<br />
Se trata de un sistema de acumulación pura con un depósito de acumulación de 500 l.<br />
Para los edificios destinados a viviendas y sistemas de acumulación se preparará agua a una<br />
temperatura de 60 ºC, como dice la norma UNE 100.030 (también se puede preparar el agua a<br />
45 ó 50 ºC si ésta se somete a un tratamiento térmico adecuado contra la legionela).<br />
Consideramos también que la temperatura mínima de entrada de agua al sistema es de 10 ºC.<br />
En la norma DTIE, se considera por razonamientos estadísticos un consumo, para las<br />
condiciones mencionadas de la VE, de 43 l/persona·día, que es el que tomaremos nosotros en<br />
nuestros cálculos.<br />
Las horas de máxima demanda de ACS son entre las 6 y las 8 h, entre las 11 y las 13 h y entre<br />
las 17 y las 20 h.<br />
Diseñaremos la instalación como una instalación de acumulación:<br />
Sistema de acumulación<br />
El consumo punta para el que te tienen que estar dimensionadas las instalaciones Qp es aquel<br />
que coincide con el 75% del caudal de diseño (43 l/persona·día)<br />
Qp=0,75·Qd.<br />
Como nuestra vivienda está habitada por 4 personas, su consumo punta será:<br />
Qp=0,75x4x43=129 l lo que equivale a un caudal de Qp=0,0355 l/s de ACS.<br />
El consumo en términos energéticos se calcula como sigue:<br />
E preparació n red<br />
=<br />
m·<br />
Cp·(<br />
T −T<br />
) = 4 personas·<br />
43l<br />
/ persona·<br />
dia·<br />
4,<br />
18kJ<br />
/ kg·º<br />
C·(<br />
60 −10)º<br />
C<br />
32
Con los oportunos cambios de unidades, tenemos que le energía consumida para la preparación<br />
de ACS es de 9,59 kWh/día. Este valor es un valor medio anual.<br />
5.2 Calefacción<br />
Las necesidades de calefacción de la vivienda se cubren mediante una caldera de 30 kW de<br />
potencia nominal, que calienta el agua de un circuito. Las unidades terminales de distribución de<br />
calor de este sistema son ocho radiadores, uno en cada habitación.<br />
El servicio de calefacción se demanda exclusivamente en los meses de invierno más fríos, esto<br />
es: diciembre, enero y algunos días de noviembre y febrero.<br />
Es consumo de combustible asociado a este uso se calcula de la siguiente forma:<br />
La caldera trabaja siempre a plena carga.<br />
Su horario de funcionamiento es entre 7 y 8 horas diarias. En el arranque el consumo es más<br />
alto y posteriormente se estaciona en un consumo medio.<br />
El consumo medio diario estimado en términos de energía será de 72 kWh/día.<br />
5.3 Cocina<br />
La cocina de la que disponemos, usa como combustible GLP: butano. Se trata de una cocina<br />
con 4 fogones, 2 grandes y 2 pequeños.<br />
Su frecuencia de uso es alta, al igual que el ACS, se usa prácticamente a diario.<br />
La estimación de la energía consumida para cocinar es muy difícil ya que varía mucho en<br />
función de las costumbres y hábitos de consumo.<br />
Una forma de estimar dicho consumo es mediante la hipótesis siguiente:<br />
El consumo energético en la cocina es el 47% del consumo energético para ACS. Este dato se<br />
ha obtenido como media de otros ratios sacados de bibliografía diversa.<br />
Por tanto estimamos el consumo para cocina será de 4,5 kWh/día.<br />
5.4 Demanda térmica total<br />
Representamos aquí cómo se reparte la demanda térmica para un día tipo de verano y otro de<br />
invierno en el que funciona la calefacción:<br />
33
32%<br />
11%<br />
68%<br />
Gráfico 5.1: Demanda térmica en un día de verano<br />
5%<br />
84%<br />
ACS<br />
Cocina<br />
Calefacción<br />
ACS<br />
Cocina<br />
Gráfico 5.2: Demanda térmica en un día de invierno tipo<br />
6 SITUACIÓN ENERGÉTICA ACTUAL<br />
Con la información recopilada hasta ahora vamos a hacer un análisis de la situación actual<br />
analizando cuál es el consumo energético de la vivienda, cuáles son las fuentes de energía y<br />
qué repercusión tiene este consumo en el medio ambiente.<br />
6.1 Consumo de energía<br />
En este apartado analizamos, no solo la cantidad de energía consumida en la vivienda, sino<br />
también el uso que se hace de ella y las fuentes de energía primaria usadas.<br />
El consumo total de energía intermedia en un año se ha estimado en 11.485 kWh (0,987 tep).<br />
Hay que tener en cuenta el valor del rendimiento del actual sistema eléctrico, que se estima en<br />
el 33%. Es decir, por cada kWh consumido mediante el sistema actual español, son necesarios<br />
3 kWh de energía primaria.<br />
Según esto, el consumo en energía primaria es considerablemente mayor: 17.030 kWh (1,464<br />
tep).<br />
Las repercusiones medioambientales de esta situación pueden medirse como kg de CO2<br />
emitidos a la atmósfera, aunque este no sea la única consecuencia del sistema de distribución<br />
energética centralizado. En concreto la situación actual supone una emisión de 3.042 kg de<br />
CO2/año.<br />
34
En el siguiente gráfico se puede comprobar cómo se reparten estos consumos entre la demanda<br />
eléctrica y térmica:<br />
100%<br />
90%<br />
80%<br />
70%<br />
60%<br />
50%<br />
40%<br />
30%<br />
20%<br />
10%<br />
0%<br />
76%<br />
24%<br />
Energía<br />
intermedia<br />
consummida<br />
51%<br />
49%<br />
Energía primaria<br />
consumida<br />
63%<br />
37%<br />
Emisiones de<br />
CO2<br />
Gráfico 6.1: Análisis de consumos y emisiones<br />
Energía intermedia<br />
kWh/año<br />
Energía primaria<br />
kWh/año<br />
Gasto térmico<br />
Gasto eléctrico<br />
Emisiones de CO2<br />
Kg CO2/año<br />
Consumo eléctrico 2.731 8.227 1.120<br />
Consumo térmico 8.754 8.754 1.922<br />
Tabla 6.1: Análisis de consumos y emisiones<br />
También es importante destacar que el consumo de energía hecho de forma arbitraria y sin<br />
control provoca grandes picos de demanda en las horas en las que más cara es la energía. Si<br />
analizamos cómo se reparte la demanda eléctrica entre horas valle de facturación (de 0:00h a<br />
8:00h) y en horas llano (de 8:00h a 0:00h) comprobamos que más del 99% de la energía se<br />
factura en horas llano:<br />
35
100%<br />
90%<br />
80%<br />
70%<br />
60%<br />
50%<br />
40%<br />
30%<br />
20%<br />
10%<br />
0%<br />
99,96%<br />
6.2 Coste de la energía<br />
91,71%<br />
99,93%<br />
0,04% 8,29% 0,07%<br />
verano invierno media anual<br />
consumo en horas llano<br />
consumo en horas valle<br />
Gráfico 6.2: Reparto del consumo eléctrico en horas valle y llano<br />
Incluimos en este apartado información sobre el coste que tiene asociado la energía consumida.<br />
Esta información es orientativa, ya que el coste de la energía es muy variable y difícil de<br />
conocer. No obstante trabajamos con las siguientes hipótesis:<br />
• Coste de la energía eléctrica: El término €/kWh es variable en cada factura eléctrica aun<br />
sin cambiar los términos del contrato con que se factura. Esto es debido a la diferente<br />
importancia que el término de potencia tiene en cada caso. Nosotros tomaremos como<br />
referencia 0,11 €/kWh.<br />
• Coste de la energía térmica: En este caso el coste varía mucho según el combustible<br />
usado. En la siguiente tabla mostramos los pecios unitarios de referencia en cada caso:<br />
Tipo de combustible Unidad Precio<br />
Gasóleo €/l 0,865<br />
Gas natural €/kWh 0,01375<br />
GLP €/kWh 0,06<br />
Tabla 6.2: Costes unitarios de los combustibles empleados<br />
Una vez estudiados los costes unitarios de cada tipo de energía, pasamos a cuantificar la<br />
situación actual:<br />
36
43%<br />
57%<br />
Costes eléctricos<br />
Costes térmicos<br />
Gráfico 6.3: Valoración económica de la energía consumida (€/año)<br />
El coste de la situación actual es de 528 €/año.<br />
€/año<br />
Coste eléctrico 299<br />
Coste térmico 229<br />
Tabla 6.3: Reaparto de costes<br />
6.3 Desglose de la energía consumida según usos<br />
El desglose del consumo energético nos puede dar información acerca de dónde se emplea la<br />
energía que se factura. Con esta información se pueden detectar los equipos que más engrosan<br />
la factura energética y es más fácil plantear estrategias de ahorro y de mejora de la eficiencia<br />
energética.<br />
6.3.1 Desglose eléctrico<br />
A continuación se representan gráficamente el desglose de la factura eléctrica según usos y<br />
según estancias de la vivienda dónde se consume:<br />
37
18%<br />
15%<br />
16%<br />
18%<br />
22%<br />
14%<br />
11%<br />
Gráfico 6.4: Desglose eléctrico por usos para el año estudiado<br />
24%<br />
3%<br />
35%<br />
9%<br />
23%<br />
8%<br />
Gráfico 6.5: Desglose eléctrico por estancias: Verano<br />
23%<br />
5%<br />
23%<br />
33%<br />
Gráfico 6.6: Desglose eléctrico por estancias: Invierno<br />
frigorífico<br />
lavadora<br />
lavavajillas<br />
tv<br />
iluminación<br />
refrigeración<br />
otros<br />
SALÓN<br />
COCINA<br />
BAÑOS<br />
DORMITORIOS<br />
OTROS<br />
SALÓN<br />
COCINA<br />
BAÑOS<br />
DORMITORIOS<br />
OTROS<br />
38
6.3.2 Desglose térmico<br />
El mayor gasto es para calefacción, aunque éste se concentra sólo en los días más fríos del<br />
invierno, mientras que el gasto en ACS y cocina se reparten a lo largo del año.<br />
La demanda térmica anual se descompone de la siguiente manera:<br />
34%<br />
16%<br />
7 CONCLUSIONES<br />
50%<br />
Gráfico 6.7: Desglose térmico anual<br />
Calefacción<br />
ACS<br />
Cocina<br />
Finalmente comparamos el modelo que estamos estudiando con la media nacional según el<br />
Boletín de “Eficiencia Energética y Energías Renovables” publicado por el IDAE:<br />
100%<br />
90%<br />
80%<br />
70%<br />
60%<br />
50%<br />
40%<br />
30%<br />
20%<br />
10%<br />
0%<br />
5,14%<br />
11,83%<br />
1,51%<br />
15,17% 9,60%<br />
30,90%<br />
35,45%<br />
20,50%<br />
46,80%<br />
Sistema estudiado Media española<br />
0,20%<br />
15,60%<br />
7,30%<br />
Aire acondicionado<br />
Electrodomésticos<br />
Iluminación<br />
Cocina<br />
ACS<br />
Calefacción<br />
Gráfico 7.1: Comparación entre el modelo estudiado y la media española. Fuente: IDAE<br />
Vemos que las mayores diferencias estriban el uso del aire acondicionado y la iluminación.<br />
Estas diferencias se pueden justificar en parte por las características climatológicas de la zona<br />
39
donde se realiza el proyecto y simplemente por las características particulares de los habitantes<br />
de la vivienda que difieren de las de la media española.<br />
A la luz de los resultados anteriores comprobamos que la calefacción es el servicio que más<br />
energía consume en la vivienda. Destacamos que precisamente este uso es uno de los que más<br />
potencial de mejora presenta, ya que por un lado, cada vez aparecen en el mercado calderas de<br />
mayor rendimiento, como las calderas de condensación y por otro el aislamiento térmico de los<br />
edificios en Andalucía es muy mejorable.<br />
En cuanto a las consecuencias medioambientales, vemos que la actividad normal de la vivienda<br />
provoca la emisión de 2.725 kg de CO2 al año.<br />
Se estima que algo menos del 30 % de las emisiones de CO2 es España corresponden a la<br />
producción y distribución de energía eléctrica y una cantidad no despreciable se debe a las<br />
calefacciones y otros orígenes difusos, (el resto se lo reparten los sectores de la industria, el<br />
transporte, la agricultura y la ganadería). Estas dos fuentes de emisiones pueden optimizarse<br />
con ciertas mejoras como las que se proponen en este trabajo.<br />
40
Segunda parte: Eficiencia y gestión de la<br />
demanda energética<br />
41
8 DESCRIPCIÓN DE UN SISTEMA ENERGÉTICO MÁS<br />
EFICIENTE PARA LA VIVIENDA<br />
El paso previo a la obtención de una solución basada en Energías Renovables, consiste en<br />
proponer un modelo de comportamiento más responsable y eficiente.<br />
Actualmente, el sector residencial consume el 13% de la energía total de Andalucía, energía que<br />
normalmente proviene de fuentes no renovables y que supone un enorme foco de emisiones<br />
contaminantes que provocan efectos perniciosos para el medio ambiente.<br />
En este sentido, en el año 1.993 se promulgó la directiva SAVE 76/93 que intentaba limitar las<br />
emisiones de CO2 y, por lo tanto, el consumo energético en el sector doméstico. En dicha<br />
directiva se plantea implantar un sistema de certificación de edificios, establecer una<br />
financiación pública de inversiones en eficiencia energética, realizar inspecciones periódicas de<br />
calderas, informar al usuario de una facturación real del consumo, implantar un sistema de<br />
auditorias energéticas de edificios de alto consumo y aplicar la nueva normativa referente a la<br />
instalación de un aislamiento térmico eficaz.<br />
Por otro lado, desde la Unión Europea y los distintos Estados miembros se presiona para que se<br />
cumplan los compromisos de limitación de las emisiones a la atmósfera de gases de efecto<br />
invernadero adquiridos con la firma del Protocolo de Kyoto. Los objetivos de consumo de<br />
energías renovables se fijan por el Libro Blanco de la Comisión Europea en el 12% del total del<br />
consumo en el año 2.010.<br />
También en España, el Código Técnico de la Edificación, que sustituirá a la norma básica,<br />
establecerá un mayor nivel de exigencias en cuestiones como aislamiento, iluminación,<br />
instalaciones de calefacción y aire acondicionado, así como un programa de fomento de las<br />
Energías Renovables.<br />
Finalmente la Junta de Andalucía mediante el Plan Energético Andaluz (PLEAN), va a<br />
desarrollar una política basada en el fomento de las energías renovables, la promoción efectiva<br />
de medidas a favor del ahorro y de la eficiencia energética, la extensión y mejora de las<br />
infraestructuras y la creación de líneas de investigación, desarrollo e innovación de tecnologías<br />
energéticas.<br />
8.1 Definición del nuevo modelo<br />
Se sustituirán todas las aplicaciones de generación de calor que usaban energía eléctrica por<br />
sistemas que obtienen el calor mediante energía solar. Aplicaciones como la lavadora o el<br />
lavavajillas tienen la posibilidad de recibir el agua a la temperatura de la red y calentarla<br />
42
mediante resistencias eléctricas, o bien recibirla del acumulador de agua caliente a una<br />
temperatura adecuada para su uso directo.<br />
8.1.1 Uso de equipos eficientes<br />
Comprobamos que el parque de electrodomésticos del que se dispone sea el adecuado desde<br />
el punto de vista de la eficiencia energética.<br />
Frigorífico<br />
Elegimos el tamaño adecuado siguiendo la tabla que a continuación se muestra:<br />
Número de personas Capacidad media<br />
1 persona 100-150 l<br />
2-4 personas 220-280 l<br />
Más de 4 personas Mayor de 300 l<br />
Tabla 8.1: Criterio para seleccionar la capacidad de un frigorífico<br />
Nuestra vivienda es de 4 personas, luego tendremos un equipo de 220 a 280 l<br />
Además buscaremos que éste sea de la categoría energética A. En este caso los consumos son<br />
los siguientes:<br />
Clase<br />
Consumo de<br />
energía en 15 años<br />
(kW·h)<br />
Coste económico<br />
en 15 años (€)<br />
Ahorro al sustituirlo<br />
por uno de clase A<br />
(€)<br />
A 5.420 542 -<br />
B 6.406 641 158<br />
C 8.130 813 330<br />
D 9.855 986 503<br />
E 10.348 1.035 552<br />
F 11.580 1.158 675<br />
G 12.319 1.232 749<br />
Tabla 8.2: Análisis de costes y eficiencia energética<br />
El coste anual del mantenimiento del frigorífico es de 361 kWh/año.<br />
Lavadora<br />
Una lavadora convencional emplea entre el 80 y el 85% de la energía que consume para<br />
calentar agua. Por eso aquí proponemos una lavadora bitérmica que tenga una entrada de ACS<br />
que a su vez habrá sido obtenida por energía solar. Esta opción conlleva además del<br />
mencionado ahorro energético, un notable ahorro en el tiempo de lavado.<br />
Así mismo, seleccionamos una lavadora de alta eficiencia energética (clase A) que, como se<br />
muestra en la siguiente tabla, presenta un considerable ahorro:<br />
43
Clase<br />
Consumo de<br />
energía en 15 años<br />
(kW·h)<br />
Coste económico en 15<br />
años (€)<br />
Ahorro al<br />
sustituirlo por<br />
uno de clase A<br />
(€)<br />
A 2.508 251 -<br />
B 2.964 296 46<br />
C 3.762 376 125<br />
D 4.560 456 205<br />
E 4.788 479 228<br />
F 5.358 536 285<br />
G 5.700 570 319<br />
Tabla 8.3: Análisis de costes y eficiencia energética<br />
También existen lavadoras con sonda de agua, que miden la suciedad del agua y no la cambian<br />
hasta que sea necesario. Con ello se reduce notablemente el consumo de agua y energía.<br />
Lavavajillas<br />
Al igual que en el caso anterior, buscamos un equipo con entrada bitérmica y eliminamos el<br />
calentamiento de agua mediante resistencia eléctrica. En este caso, podemos decir que calentar<br />
el agua, supone el 90% del consumo eléctrico de este aparato.<br />
El ahorro que podemos obtener instalando un lavavajillas de alta eficiencia es:<br />
Clase<br />
Consumo de energía<br />
en 15 años (kWh)<br />
Coste económico en 15<br />
años (€)<br />
Ahorro al<br />
sustituirlo por uno<br />
de clase A (€)<br />
A 5.021 502 -<br />
B 5.935 593 91<br />
C 7.532 753 251<br />
D 9.130 913 411<br />
E 9.587 959 457<br />
F 10.728 1.073 571<br />
G 11.413 1.141 639<br />
Tabla 8.4: Análisis de costes y eficiencia energética<br />
Iluminación<br />
La iluminación artificial, supone aproximadamente un 15% de nuestra factura eléctrica.<br />
Un buen uso de la iluminación pasa, en primer lugar por el buen aprovechamiento del sol, que<br />
es lógicamente la fuente luminosa más barata y más limpia.<br />
En segundo lugar, la medida más inmediata es la sustitución de lámparas convencionales por<br />
lámparas de alta eficiencia.<br />
44
La cantidad de luz que da una lámpara, se mide en “lúmenes”. Lámparas de diferente potencia<br />
eléctrica (Watios) pueden dar la misma cantidad de luz teniendo entonces diferente eficiencias.<br />
Para tener una idea de la equivalencia entre lámparas convencionales y de alta eficiencia, se<br />
adjunta la siguiente tabla:<br />
Incandescente Bajo consumo<br />
40 W 7 ó 9 W<br />
60 W 11 W<br />
75 W 15 W<br />
100 W 20 W<br />
Tabla 8.5: Equivalencia entre lámparas eficientes y convencionales<br />
Además, la luz del sol es la que mejor reproduce todos los calores del espectro. No todas las<br />
lámparas artificiales trabajan en toda la gama, y existen lámparas que solo permiten reproducir 1<br />
ó 2 colores. Para medir esta propiedad se define el Índice de rendimiento de color (IRC) que<br />
es un parámetro que oscila entre 1 y 100 y que se obtiene por comparación con la luz solar.<br />
Actualmente en el mercado se pueden encontrar los siguientes tipos de lámparas:<br />
Lámparas incandescentes:<br />
Son las de mayor consumo eléctrico y las de menor duración, porque la mayor parte de la<br />
energía que consumen se pierde en calor. Para una bombilla de 60 W, su eficacia luminosa es<br />
de 12 lm/W.<br />
No obstante, son las más utilizadas en el sector doméstico dada su sencillez de instalación y su<br />
bajo costo.<br />
También destacamos que producen una luz no parpadeante y que IRC es muy bueno.<br />
Se recomienda su uso para lugares poco frecuentados como despensas, trasteros, baños, etc.<br />
Lámparas halógenas:<br />
Presentan un mejor comportamiento que las anteriores porque no disminuyen su rendimiento<br />
con el tiempo. Además, la calidad de la luz que emiten es mayor.<br />
Su eficiencia luminosa es de 14 lm/W para una lámpara de 60 W y su aspecto cromático es<br />
similar al de la luz solar.<br />
También son más duraderas que las lámparas incandescentes, aproximadamente su vida media<br />
es el doble.<br />
Tubos fluorescentes:<br />
45
Su funcionamiento es radicalmente distinto a los dos casos anteriores, se basan en un<br />
fenómeno llamado electroluminiscencia, que es propio de todas las lámparas de descarga.<br />
Presentan una eficacia luminosa mucho mayor que las lámparas incandescentes<br />
convencionales. Son más caros que las bombillas corrientes pero menos que las halógenas.<br />
Consumen hasta un 80% menos de energía que las lámparas convencionales y tienen una<br />
duración entre 8 y 10 veces superior.<br />
Existen variantes, que son los llamados tubos trifósforo o multifósforo que dan entre un 15 y un<br />
20% más de iluminación con la misma potencia. La eficiencia luminosa es aproximadamente de<br />
80 lm/W para una lámpara de 36 W.<br />
Esta tecnología tiene la particularidad de que no se puede conectar directamente a la red y<br />
necesitan disponer de dispositivos especiales de arranque<br />
Lámpara de bajo consumo:<br />
También son lámparas de descarga. Su tecnología es la misma que la de los tubos<br />
fluorescentes.<br />
Debido al ahorro que producen y a su larga vida, su adquisición se amortiza muy rápidamente.<br />
Duran 8 veces más que las convencionales y consumen un 25% menos.<br />
Las lámparas más frecuentes de este tipo son las lámparas de vapor de mercurio, lámparas de<br />
halogenuros metálicos, lámparas de vapor de sodio de alta presión y lámparas de vapor de<br />
sodio de baja presión.<br />
En la siguiente gráfica se puede calcular el ahorro que supone sustituir una lámpara<br />
convencional por otra de bajo consumo según su potencia:<br />
Bombilla<br />
convencional a<br />
sustituir<br />
Lámpara<br />
equivalente de<br />
bajo consumo<br />
Ahorro en<br />
kWh durante<br />
la vida de la<br />
lámpara<br />
Ahorro en €<br />
durante la<br />
vida de la<br />
lámpara<br />
40W 9W 248 25<br />
60W 11W 392 39<br />
75W 15W 480 48<br />
100W 20W 640 64<br />
150W 32W 944 94<br />
Tabla 8.6: Análisis de costes y eficiencia energética<br />
Lámparas de inducción:<br />
46
Eficiencia similar a las de bajo consumo pero con una vida útil mucho mayor. Su adquisición es<br />
muy cara, pero se recomienda para situaciones en las que la reposición sea difícil (patios,<br />
farolas, etc.)<br />
A continuación se dan algunos consejos útiles para el buen uso de su instalación de iluminación:<br />
• Limpiar periódicamente las lámparas y luminarias.<br />
• Sustituir las lámparas fluorescentes antes de que dejen de funcionar porque su flujo<br />
luminoso se reduce al final de su vida útil.<br />
• Ajustar los niveles de iluminación a los necesarios porque es perjudicial una iluminación<br />
excesiva.<br />
• La colocación de los puntos de luz no debe de hacerse de forma aleatoria y se deben de<br />
tener en cuenta estos criterios: evitar deslumbramientos, evitar reflejos, evitar sombras,<br />
no crear una luz excesivamente difusa, evitar altos contrates en los niveles de<br />
iluminación o evitar parpadeos.<br />
8.1.2 Posibles actuaciones sobre la vivienda<br />
Cuando compramos una vivienda que está en fase de proyecto o construcción podemos exigirle<br />
una calidad apropiada en términos de materiales de construcción e instalaciones, pero en una<br />
vivienda existente es difícil modificar estas propiedades.<br />
No obstante, el usuario puede reducir la demanda de energía del edificio mediante ciertas<br />
mejoras que no son demasiado complicadas, y que fundamentalmente están destinadas a la<br />
disminución del gasto en iluminación, refrigeración y calefacción.<br />
Cerramientos horizontales y verticales<br />
Las características arquitectónicas del edificio, afectan a la demanda energética del mismo a<br />
través de su epidermis, ya que ésta define las condiciones de estanqueidad y aislamiento<br />
térmico.<br />
El aislamiento térmico de un edificio, es la resistencia que oponen sus cerramientos exteriores al<br />
paso de energía térmica a través de ellos.<br />
Así mismo, definimos estanqueidad como la dificultad que oponen los cerramientos del edificio<br />
al paso de materia (aire) a través de ellos.<br />
Unos buenos niveles de aislamiento y estanqueidad, reducirán notablemente el gasto en<br />
climatización del edificio y aumentarán el nivel de confort dentro de él.<br />
El aislamiento térmico de un cerramiento, depende de su coeficiente de conductividad térmica,<br />
que a su vez depende del material con que está hecho dicho cerramiento y de su espesor.<br />
47
En la siguiente tabla se pueden observar cómo diferentes materiales, pueden tener el mismo<br />
aislamiento con diferentes espesores:<br />
Material Espesor (cm)<br />
Material aislante 1<br />
Madera 3<br />
Ladrillo hueco 12<br />
Yeso normal 12<br />
Hormigón (2.400kg/m3) 40<br />
Tabla 8.7: Aislamiento térmico según el material usado<br />
Llamamos materiales aislantes a aquellos que tienen una conductividad menor a 0,1 W/m·ºC.<br />
Los materiales aislantes más usados son:<br />
Fibra de vidrio<br />
Poliuretano<br />
Poliestireno expandido<br />
Poliestireno extruido<br />
Lana de vidrio<br />
Muros y cubiertas<br />
Se pueden mejorar las propiedades térmicas de los cerramientos aunque su vivienda esté ya<br />
construida. Si sus reformas se realizan sobre muros verticales, puede acometerlas como sigue:<br />
• Por el exterior de la fachada: Se realiza mediante técnicas especiales que fijan el<br />
aislamiento al muro y lo revisten con una protección decorativa. Esta técnica no se usa<br />
mucho por su elevado costo.<br />
• Por el interior de la fachada: Se adhiere el material aislante rígido especial al muro,<br />
dejando visible un enlucido de terminación listo para ser pintado.<br />
• Por el interior del muro: Se realiza inyectando a presión en la cámara de aire (siempre<br />
que ésta exista) un producto aislante fluido.<br />
Si las mejoras se realizan sobre las cubiertas, se puede proceder de las siguientes formas:<br />
• Cubiertas transitables: Mediante rollos o placas de lana de vidrio impermeable o<br />
mediante cubierta invertida. Después se instalan placas cerámicas o gravas de sujeción.<br />
• Cubiertas a dos aguas: El aislamiento se instalará sobre el suelo del camarote bajo<br />
cubierta, a no ser que queramos acondicionar este espacio, en cuyo caso se colocará<br />
bajo el forjado de la cubierta.<br />
48
Las mejoras en los aislamientos de los cerramientos presenta además de las ya mencionadas,<br />
otras ventajas:<br />
• Aumenta el confort, suprimiendo el efecto de pared fría que se produce sobre las<br />
paredes exteriores<br />
• Reduce el peligro de aparición de condensaciones sobre superficies frías.<br />
• Mejora el aislamiento acústico.<br />
• Protege a las estructuras frente a los cambios bruscos de temperatura.<br />
• Reduce la inercia térmica<br />
Es importante que los materiales aislantes que se instalen sean incombustibles o en su defecto,<br />
autoextinguibles. Además no deben producir gases tóxicos.<br />
Otro factor importante a la hora de tomar la decisión de reformar el aislamiento de su vivienda,<br />
es que las propiedades higrométricas también variarán y hay que tener especial cuidado en<br />
zonas de elevada humedad para no provocar situaciones de desconfort.<br />
Cerramientos transparentes<br />
Las ventanas son las responsables de una parte importante de las pérdidas o ganancias de un<br />
local por los siguientes motivos:<br />
• La conducción térmica del vidrio y del metal con el que están fabricadas es alta, y no<br />
ofrecen mucha resistencia al paso del calor.<br />
• Su nivel de estanqueidad es bajo, debido a las rendijas de la carpintería.<br />
• No ofrecen ninguna resistencia a la transmisión por radiaciones térmicas infrarrojas.<br />
Para atenuar estos efectos negativos que las ventanas provocan sobre el aislamiento, se puede<br />
proceder como sigue:<br />
• Instalar doble acristalamiento en las ventanas. Consta de dos vidrios sellados en sus<br />
bordes con una cámara de aire estanca intermedia. Existen incluso vidrios triples con<br />
doble cámara intermedia.<br />
• Instalar vidrios de baja emisividad que reduce las pérdidas por radiación. Este sistema se<br />
llama doble acristalamiento mejorado. También existen otros tratamientos que consisten<br />
en vidrios absorbentes y vidrios reflectantes.<br />
• Se puede instalar el sistema de doble ventana, que consiste en colocar dos hojas en<br />
cada hueco, dejando una cámara de aire entre ambas.<br />
49
• En la carpintería de la ventana, se deben evitar materiales como el hierro o el aluminio,<br />
de elevada conductividad térmica. En su lugar, se aconseja usar materiales como<br />
madera, PVC y poliuretano o aluminio con rotura de puente térmico.<br />
Además de las actuaciones que realicemos sobre la conductividad de las ventanas, también es<br />
importante reducir las infiltraciones de aire no deseadas, porque el aire exterior introduce cargas<br />
que nuestros sistemas de climatización deben eliminar. Algunas de las alternativas para actuar<br />
en este sentido son:<br />
• Colocar burletes autoadhesivos de goma en puertas y ventanas.<br />
• Instalar juntas de estanqueidad, que pueden ser rígidas o flexibles.<br />
• Sellar con silicona las grietas de carpintería y los huecos entre la fachada y los marcos.<br />
Si se adquieren nuevas ventanas, exigir que hayan sido ensayadas respecto a la permeabilidad<br />
del aire.<br />
No podemos olvidar que una permeabilidad excesiva provocaría que la ventilación de la<br />
vivienda, es decir, la renovación del aire interior sea insuficiente. Ello, además de no cumplir con<br />
la legislación vigente, provocaría unas condiciones perjudiciales para la salud, aparición de<br />
condensaciones sobre las paredes y otras molestias para los ocupantes (síndrome del edificio<br />
enfermo).<br />
Finalmente, es importante recordar que las ganancias externas que se producen en los<br />
cerramientos acristalados, pueden ser perjudiciales en una época del año y beneficiosos en otro.<br />
Por eso el usuario debe ser consecuente y responsable con sus actos, y mediante el uso de<br />
persianas, cortinas o persianas venecianas, reducir en la medida de lo posible las demandas de<br />
calefacción o refrigeración.<br />
La persiana tradicional, gracias a la cámara de aire que posee, se convierte en un excelente<br />
aislante que evita pérdidas hacia el exterior, por eso es importante usarlas en verano, siempre y<br />
cuando tengamos el cuidado de abrirlas cuando la temperatura es más suave (durante la noche<br />
y a primeras horas de la mañana) para permitir la ventilación de la vivienda. Sin embargo<br />
debemos mantenerlas abiertas cuando recibamos a través de ellas radiación solar y en la<br />
vivienda haya una demanda de calefacción.<br />
8.2 Análisis de la nueva curva de demanda<br />
Introduciendo las mejoras arriba mencionadas conseguiremos obtener una reducción de la<br />
demanda energética que ahora pasamos a analizar:<br />
Vamos a analizar la nueva situación creada explicando qué mejoras se han introducido en cada<br />
servicio:<br />
50
8.2.1 Iluminación<br />
En esta situación inicial la potencia instalada en iluminación asciende a 1.454 W, repartidos de<br />
la siguiente manera:<br />
580 W<br />
100 W 196 W<br />
220 W<br />
18 W<br />
340 W<br />
salon<br />
cocina<br />
dormitorios<br />
baños<br />
estudio<br />
otros<br />
Gráfico 8.1: Reparto de la potencia instalada (W). Situación I<br />
Casi todas las lámparas instaladas son incandescentes (salón, dormitorios, estudio, pasillos y<br />
exteriores) y halógenas (baños y cocina).<br />
Se propone reemplear las lámparas de peor rendimiento por lámparas de bajo consumo. La<br />
situación quedaría de esta forma:<br />
20 W<br />
104 W<br />
136 W<br />
32 W 18 W<br />
68 W<br />
salon<br />
cocina<br />
dormitorios<br />
baños<br />
estudio<br />
Gráfico 8.2: Reparto de potencia instalada en iluminación (W) Situación II<br />
Se consigue así una notable mejora de la potencia instalada quedando ésta reducida a 378 W.<br />
La energía consumida en este caso es obviamente menor y se estima en 0,50 kWh/día tanto en<br />
verano como en invierno.<br />
8.2.2 Electrodomésticos<br />
Para reducir tanto la energía como la potencia máxima demandada, Los electrodomésticos<br />
instalados deben ser de alta eficiencia energética y en ningún caso calentar agua mediante<br />
resistencias eléctricas.<br />
otros<br />
51
A continuación se enumeran los nuevos equipos instalados así como su consumo estimado<br />
según el catálogo proporcionado por el fabricante:<br />
Lavadora<br />
Una lavadora convencional, pero de alta eficiencia, supone un gasto aproximado de 1,2 kWh por<br />
cada ciclo de lavado. De esta energía, el 80% se destina a calentar agua. Mediante el empleo<br />
de una lavadora bitérmica el consumo se reducirá a 0,24 kWh.<br />
Lavavajillas<br />
Al igual que con la lavadora, se sustituye el actual equipo por una de alta eficiencia que además<br />
tenga toma bitérmica. Si el consumo normal de un lavavajillas de alta eficiencia es de 1,2 kWh,<br />
con la toma bitérmica se reduce a 0,18 kWh.<br />
Frigorífico<br />
El consumo de un frigorífico de alta eficiencia, que además sea usado de forma responsable,<br />
está en torno a 1 kWh/día.<br />
Horno<br />
Se instalará un horno de gas natural, por tanto su consumo eléctrico es nulo. El consumo de<br />
combustible (medido en kWh) es igual en ambos casos. Es decir, en torno a 1 kWh (como<br />
media, ya que depende mucho del tipo de uso que se haga).<br />
Miscelánea<br />
Algunos aparatos, que son grandes consumidores de energía como secadoras, aspiradoras,<br />
etc.. No tienen cabida en este nuevo modelo energético, ya que en la mayoría de los casos los<br />
servicios que prestan pueden realizarse de forma tradicional sin consumir nada de energía.<br />
Existen otros aparatos como tostadoras o planchas que deberán sustituir sus resistencias<br />
eléctricas por otro tipo de sistema de calentamiento de agua.<br />
Los pequeños electrodomésticos de baja potencia no tienen por qué suponer un problema para<br />
este modelo.<br />
8.3 Consumo eléctrico<br />
Mediante las mejoras introducidas tanto en el equipamiento de la vivienda como en los hábitos<br />
de uso de los habitantes, hemos conseguido obtener una notable reducción de la potencia<br />
máxima demandada y de la energía consumida.<br />
Por un lado la potencia máxima se ha reducido desde 4,89 kW del modelo original, hasta los<br />
4,42 kW en verano y 3,53 kW en invierno del modelo propuesto. Esta reducción de potencia es<br />
importante pues permitirá que la dimensión de los equipos eléctricos sea menor.<br />
52
Por otro lado las curvas de demanda eléctrica quedan como sigue:<br />
3000<br />
2500<br />
2000<br />
1500<br />
1000<br />
500<br />
0<br />
1800<br />
1600<br />
1400<br />
1200<br />
1000<br />
800<br />
600<br />
400<br />
200<br />
VERANO INEFICIENTE<br />
VERANO EFICIENTE<br />
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22<br />
0<br />
0<br />
Gráfico 8.3: Comparación de la demanda eléctrica: verano<br />
2<br />
INVIERNO INEFICIENTE<br />
INVIERNO EFICIENTE<br />
4<br />
6<br />
8<br />
10<br />
12<br />
Gráfico 8.4: Comparación de la demanda eléctrica: invierno<br />
La reducción del consumo eléctrico es para el día tipo de verano, de 23,63 kWh/día a 17,78<br />
kWh/día, y para el día tipo de invierno, de 11,75 kWh/día a 5,87 kWh/día.<br />
8.4 Consumo térmico<br />
La reducción del consumo eléctrico se debe, en parte a que algunos de los usos que antes se<br />
hacían mediante electricidad ahora pasan a ser consumos térmicos. Luego en este caso, la<br />
energía consumida ha aumentado.<br />
14<br />
16<br />
18<br />
20<br />
22<br />
53
Por un lado analizamos cuál es la demanda de agua caliente a 50 ºC que se usará tanto para<br />
ACS como para los electrodomésticos con toma bitérmica (lavadora, lavavajillas), y por otro la<br />
demanda de agua caliente a 80 ºC que se usará para calefacción en invierno y refrigeración en<br />
verano mediante un equipo de absorción.<br />
Consumo de Agua caliente a 50 ºC<br />
ACS: Se mantiene el mismo valor que en el modelo anterior, es decir 9,6 kWh/día.<br />
ELECTRODOMÉSTICOS: Para la lavadora y el lavavajillas, se suponen que su régimen de uso<br />
es de 3 lavados por semana. El consumo específico por lavado de agua a 50 ºC es de 30<br />
l/lavado para la lavadora y 20 l/lavado para el lavavajillas.<br />
Por tanto, se calcula el consumo diario como sigue:<br />
G = ( 30l<br />
/ lavado + 20l<br />
/ lavado)<br />
* 5lavados<br />
/ semana * 1/<br />
7semanas<br />
/ día<br />
G = 35,<br />
7l<br />
/ día<br />
Lo que supone 1,58 kWh/día.<br />
Consumo de agua caliente a 80 ºC<br />
CALEFACCIÓN: La demanda de calefacción no varía de un modelo a otro pero si podemos<br />
contabilizar la mejora que supone introducir una caldera de mayor rendimiento.<br />
Si instalamos una caldera de condensación, para la misma demanda de energía se demandará<br />
menos potencia. Por tanto la energía consumida se pude reducir de los 72 kWh/día originales<br />
hasta 55,2 kWh/día.<br />
Cocina y horno<br />
Al consumo de la cocina hay que sumarle ahora el del horno, que ha sido reemplazado por uno<br />
de gas natural. Se ha estimado el consumo del horno en 1 kWh/día pero su uso, al contrario que<br />
la cocina, es muy intermitente y no afecta mucho al panorama global de consumo.<br />
Por tanto, podemos decir que el consumo de cocina y horno es de 5,5 kWh/día.<br />
8.5 Situación obtenida<br />
Resumimos a continuación las mejoras obtenidas en comparación a la situación inicial.<br />
Por un lado vemos en el siguiente gráfico cómo queda el reparto entre gasto eléctrico y térmico<br />
según energía intermedia demandada, energía primaria consumida y emisiones de CO2.<br />
54
%<br />
100%<br />
90%<br />
80%<br />
70%<br />
60%<br />
50%<br />
40%<br />
30%<br />
20%<br />
10%<br />
0%<br />
83%<br />
17%<br />
energía<br />
intermedia<br />
consumida<br />
61%<br />
39%<br />
energía<br />
primaria<br />
72%<br />
28%<br />
emisiones de<br />
CO2<br />
Gasto térmico<br />
Gasto eléctrico<br />
Gráfico 8.5: Análisis de consumos y emisiones en la situación obtenida<br />
Si comparamos este gráfico con en correspondiente a la situación inicial (gráfico 6.1), podemos<br />
comprobar cómo eL consumo eléctrico pierde fuerza ante el térmico. Este es un efecto positivo<br />
de la mejora de la eficiencia energética ya que el consumo térmico tiene un mejor rendimiento<br />
referente al consumo de energía primaria y un menor índice de emisiones de CO2.<br />
En la siguiente tabla se cuantifican estas mejoras:<br />
Energía intermedia<br />
consumida<br />
kWh (tep)<br />
Energía primaria<br />
consumida<br />
kWh (tep)<br />
Emisiones de CO2<br />
kg de CO2/año<br />
Situación eficiente 9.972 (0,86) 13.478 (1,16) 2.518<br />
Situación inicial 11.485 (0,99) 17.030 (1,46) 3.042<br />
Reducción (%) 13,2 20,9 17,2<br />
8.6 Coste de la energía<br />
Tabla 8.8: Consumo y emisiones de la situación obtenida<br />
Analizamos ahora las mejoras que desde el punto de vista económico supone la nueva situación<br />
y la comparamos con la anterior.<br />
Recordamos que además de trabajar con un modelo de más rendimiento, se han sustituido los<br />
combustibles originales (gasóleo y GLP) por gas natural.<br />
Por tanto los costes actuales serán:<br />
55
Modelo eficiente<br />
€/año<br />
Situación inicial<br />
€/año<br />
Ahorro<br />
%<br />
Coste eléctrico 190 299 37<br />
Coste térmico 105 229 54<br />
36%<br />
Gráfico 8.6: Reparto de costes en el nuevo modelo<br />
64%<br />
Costes eléctricos<br />
Costes térmicos<br />
Gráfico 8.7: Reparto de los costes energéticos<br />
El importante ahorro conseguido en el coste de la energía térmica, se debe a que el combustible<br />
usado, gas natural, es más barato que el gasóleo, no obstante es importante destacar que no<br />
todo el territorio andaluz dispone actualmente de abastecimiento de dicha fuente energética.<br />
8.7 Desglose de la energía consumida según usos<br />
La nueva situación a la que hemos llegado no sólo supone una reducción del consumo de<br />
energía y de la potencia demandada sino que además supone una reestructuración en el<br />
desglose de consumos de energía que analizamos para la situación anterior.<br />
8.7.1 Desglose eléctrico<br />
Los siguientes gráficos representan como se reparte la demanda de energía eléctrica en la<br />
nueva situación:<br />
56
1%<br />
10%<br />
36%<br />
14%<br />
4%<br />
0%3% 1% 4%<br />
5%<br />
0% frigorífico<br />
lavadora<br />
lavavajillas<br />
33%<br />
tv<br />
iluminación<br />
otros<br />
refrigeración<br />
calefacción<br />
AC a 50ºC<br />
Cocina<br />
Gráfico 8.8: Desglose del consumo eléctrico por usos según del modelo propuesto<br />
39%<br />
26%<br />
3%<br />
63%<br />
Gráfico 8.9: Desglose eléctrico por estancias: verano<br />
28%<br />
30%<br />
Gráfico 8.10: Desglose eléctrico por estancias: invierno<br />
SALÓN<br />
COCINA<br />
BAÑOS<br />
OTROS<br />
SALÓN<br />
COCINA<br />
BAÑOS<br />
OTROS<br />
57
8.7.2 Desglose térmico<br />
El consumo de energía térmica se desglosa en consumo de ACS y agua para los<br />
electrodomésticos con toma de agua bitérmica (agua a 50 ºC), consumo para calefacción y<br />
cocina y horno.<br />
El desglose para un día tipo de verano y otro de invierno en los meses de invierno queda como<br />
sigue:<br />
29%<br />
10%<br />
61%<br />
ACS<br />
Gráfico 8.11: Desglose de energía térmica un día de verano<br />
14%<br />
2% 6%<br />
78%<br />
Equipos<br />
Cocina y horno<br />
Calefacción<br />
ACS<br />
Equipos<br />
Gráfico 8.12: Desglose de energía térmica un día de invierno<br />
El reparto de consumos para un año completo será el siguiente:<br />
40%<br />
18%<br />
4%<br />
38%<br />
Cocina y horno<br />
ACS<br />
Gráfico 8.13: Desglose de energía térmica para un año tipo<br />
Equipos<br />
Calefacción<br />
Cocina y horno<br />
58
kWh/año<br />
ACS 3.020<br />
Equipos 291<br />
Cocina 1.418<br />
Calefacción 3.312<br />
Tabla 8.9: Demanda térmica anual<br />
8.7.3 Análisis comparativos de los modelos estudiados<br />
A continuación comparamos nuestro modelo de consumo eficiente, con el modelo anterior y con<br />
otro obtenido de una media a nivel nacional.<br />
100%<br />
90%<br />
80%<br />
70%<br />
60%<br />
50%<br />
40%<br />
30%<br />
20%<br />
10%<br />
0%<br />
14,21%<br />
4,81%<br />
11,08%<br />
1,42%<br />
12,35%<br />
4,18%<br />
14,38%<br />
5,13%<br />
9,60%<br />
0,20%<br />
15,60%<br />
7,30%<br />
20,50%<br />
35,26% 26,31%<br />
33,21%<br />
37,65%<br />
46,80%<br />
Eficiente No eficiente Media<br />
española<br />
Cocina<br />
Aire acondicionado<br />
Electrodomésticos<br />
Iluminación<br />
ACS<br />
Calefacción<br />
Gráfico 8.14: Análisis comparativos de los modelos estudiados<br />
Observamos que las mayores diferencias entre nuestra vivienda y la media española se<br />
encuentran el la climatización, debido a que la media de equipos de aire acondicionado es<br />
mayor en Andalucía que en España, además en Andalucía las demandas de calefacción suelen<br />
ser menores.<br />
También observamos cómo en ámbitos como la iluminación o la energía para<br />
electrodomésticos, al ahorro al que se ha llegado con el modelo eficiente es bastante alto.<br />
9 GESTIÓN DE LA DEMANDA ENERGÉTICA<br />
Una vez planteada la nueva curva de demanda energética, exploraremos las ventajas de utilizar<br />
una herramienta de gestión de la demanda energética que nos llevará a conseguir curvas de<br />
consumo adaptadas a las características particulares que presente la fuente que estemos<br />
59
usando. Si la vivienda funciona con energía eléctrica de la red, se fomentará el uso nocturno, si<br />
funciona con energía solar, se concentrarán las picos de demanda en las horas de mayor<br />
radiación, etc.<br />
Además estos sistemas de gestión y control pueden evitar que se produzcan demandas de<br />
potencia más altas de un nivel previamente fijado, esto es muy útil para instalaciones<br />
fotovoltaicas, o cortar el suministro cuando se demanda una potencia inferior a un umbral fijado<br />
previamente, y con ello se evitan consumos innecesarios como el que provocan los LEDs de<br />
algunos aparatos.<br />
9.1 Automatización y programación<br />
Actualmente se pueden encontrar en el mercado dispositivos que sirven para programar de<br />
antemano la manera en que se consume energía. Estos dispositivos hacen que de forma fácil y<br />
sin suponer molestias a los usuarios se pueda llevar a cabo una gestión eficaz de la demanda<br />
de energía en aras de reducir tanto el consumo como el coste que éste tiene asociado.<br />
Para instalar un dispositivo de este tipo es necesario adquirir un autómata programable como los<br />
que ya se distribuyen comercialmente. Por ejemplo el que mostramos a continuación:<br />
Figura 9.1 : Autómata programable SIMATIC C7 de Siemens<br />
Una vez adquirido este dispositivo es necesario programarlo para proceder así a un control<br />
automático de la curva de consumo.<br />
9.2 Aprovechamiento del horario nocturno<br />
Para reducir el coste de la factura eléctrica se hace que algunos de los usos existentes se<br />
desplacen al horario nocturno. Esto es, la lavadora, el lavavajillas y la refrigeración para<br />
climatización.<br />
Desplazar los consumos al horario nocturno tiene como ventaja una notable reducción del coste<br />
de la factura si disponemos del contrato adecuado, porque por un lado, consumimos más en<br />
horas donde el kWh es más barato y además podemos reducir la potencia contratada.<br />
60
9.2.1 Demanda eléctrica<br />
Para poder desplazar el consumo en refrigeración al horario nocturno será necesario instalar un<br />
sistema de acumulación térmica para refrigeración, este sistema pertenece al grupo de Sistemas<br />
Estáticos de Acumulación de Hielo del tipo denominado Transferencia Exterior, también<br />
conocido como “Hielo Encapsulado (Encapsulated Ice)”.<br />
Las ventajas obtenidas con esta medida son las siguientes:<br />
• Reduce la potencia eléctrica de los equipos y su coste de adquisición.<br />
• Reduce los costes de explotación mediante:<br />
a) La disminución de las potencias eléctricas contratadas y el traslado de consumos<br />
eléctricos a horario de precio reducido (reducción de la factura eléctrica)<br />
b) La disminución de los costes de mantenimiento (máquinas más pequeñas,<br />
funcionamiento regular).<br />
A continuación se representan las curvas que describen la nueva situación obtenida:<br />
W<br />
1800<br />
1600<br />
1400<br />
1200<br />
1000<br />
800<br />
600<br />
400<br />
200<br />
0<br />
Verano<br />
Invierno<br />
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 h<br />
Gráfico 9.1: Curvas de demanda eléctrica<br />
En esta nueva situación, hemos conseguido reducir la potencia máxima demandada a 3,53 kW<br />
desde los 4,89 kW iniciales.<br />
Además se conseguirá una reducción del coste de la factura eléctrica ya que actualmente, la<br />
discriminación horaria tipo 0, que es la que se aplica mayoritariamente en el sector doméstico<br />
considera un recargo del 2,73% para la energía consumida durante las 16 h del día y un<br />
descuento del 53,41% para la energía consumida durante las 8 horas de la noche, es decir, de<br />
0:00 h a las 8:00 h.<br />
61
El reparto de la energía eléctrica consumida en horas llano y valle es el siguiente:<br />
100%<br />
90%<br />
80%<br />
70%<br />
60%<br />
50%<br />
40%<br />
30%<br />
20%<br />
10%<br />
0%<br />
47,95%<br />
52,05%<br />
81,51%<br />
18,49%<br />
verano invierno total<br />
58,86%<br />
41,14%<br />
consumo en horas llano<br />
consumo en horas valle<br />
Gráfico 9.2: Reparto del consumo eléctrico en horas llano y valle<br />
Se ha calculado que el ahorro económico que supondría modificar los hábitos de consumo,<br />
favoreciendo el consumo nocturno es del 25% de la factura inicial.<br />
9.2.2 Demanda térmica<br />
Como se vio anteriormente, la demanda térmica que provoca la situación descrita se caracteriza<br />
por suponer un aumento desde la situación inicial debido a las cargas que suponen los<br />
electrodomésticos con toma de agua caliente (lavadora y lavavajillas) y una gran demanda<br />
térmica debido a la calefacción.<br />
La caldera existente para calefacción consume diariamente 3.312 kWh. A continuación se<br />
muestra cómo se reparte la demanda térmica a lo largo de un año:<br />
3%<br />
18%<br />
41%<br />
38%<br />
Gráfico 9.3: Demanda térmica a lo largo de un año<br />
ACS<br />
Calefacción<br />
Equipos<br />
Cocina y horno<br />
62
Vemos que el 41% de esta demanda es para ACS y electrodomésticos. El agua destinada a<br />
tales fines debe ser preparada a 50 ºC, por lo que para ello nos podemos plantear instalar un<br />
sistema de captadores solares que mediante energía solar, realicen tal cometido.<br />
9.2.3 Valoración económica<br />
El ahorro económico conseguido con esta medida se puede cuantificar como sigue:<br />
Modelo eficiente<br />
€/año<br />
Situación conseguida<br />
€/año<br />
Ahorro<br />
%<br />
Coste eléctrico 190 143 25<br />
Coste térmico 105 105 0<br />
Tabla 9.1: Reparto de costes obtenido<br />
9.3 Aprovechamiento de la energía solar<br />
Otro criterio que nos podría valer igualmente como función objetivo para llevar a cabo la gestión<br />
energética de la vivienda sería la de concentrar en la medida de lo posible los consumos que<br />
sean susceptibles de poder moverse en el tiempo a las horas donde más radiación solar se<br />
recibe.<br />
Esta idea se argumenta porque se podría disponer de una instalación que mediante<br />
transformación fotovoltaica o calentamiento en colectores solares abastezca las necesidades<br />
energéticas con la menor acumulación posible.<br />
9.3.1 Demanda eléctrica<br />
Las curvas de consumo tipo que obtendríamos siguiendo estas pautas son las siguientes:<br />
W<br />
3000<br />
2500<br />
2000<br />
1500<br />
1000<br />
500<br />
0<br />
Verano<br />
Invierno<br />
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 h<br />
63
9.3.2 Demanda térmica<br />
Gráfico 9.4: Curvas de demanda eléctrica<br />
La demanda térmica que se presenta en esta nueva situación es la misma que la anterior pues<br />
las necesidades de agua caliente no han variado.<br />
Se asegura además la disponibilidad de agua caliente para aquellos usos como lavadora y<br />
lavavajillas que se realizan en las horas de mayor radiación solar.<br />
4%<br />
18%<br />
40%<br />
38%<br />
ACS<br />
calefacción<br />
Equipos<br />
Cocina y horno<br />
Gráfico 9.5: Demanda térmica anual medida en kWh<br />
Mediante colectores solares, se podrían abastecer parcialmente las necesidades de ACS y agua<br />
caliente para equipos.<br />
64
Tercera parte: Abastecimiento energético<br />
65
Además de introducir mejoras tanto en la eficiencia energética de la vivienda y sus instalaciones<br />
como en la gestión que sobre la demanda energética se realiza, es importante analizar las<br />
posibles fuentes de energía primaria. Es prioritario utilizar fuentes por un lado más limpias y<br />
baratas pero que también supongan un modelo de generación distribuida, para romper con el<br />
actual sistema de generación y distribución de energía que presenta un rendimiento muy bajo.<br />
10 SISTEMA DE ENERGÍA SOLAR TÉRMICA<br />
El sector de la energía solar térmica, es especialmente fuerte en Andalucía, debido a las<br />
favorables condiciones metereológicas que poseemos y al apoyo que desde las instituciones<br />
públicas se ha hecho hacia esta actividad. Prueba de ello es que de los 50.000 m 2 de colectores<br />
solares que se instalaron durante en año 2.001 en el territorio español, a Andalucía le<br />
corresponden aproximadamente la mitad. Además la superficie instalada en nuestra región<br />
supone un 45% de la de todo el país.<br />
A continuación se describe la instalación propuesta, que está destinada a satisfacer las<br />
necesidades de ACS y de agua caliente para los electrodomésticos que la necesiten.<br />
Este sistema tendrá un equipo de apoyo consistente en una caldera alimentada por gas natural.<br />
10.1 Diseño de un sistema de energía solar térmica<br />
El diseño y dimensionado del sistema de energía solar térmica se hará siguiendo las<br />
indicaciones del Manual para Instalaciones Solares Térmicas.<br />
En primer lugar se calculará la demanda a satisfacer, que se debe al ACS y a la demanda de<br />
lavadora y lavavajillas. Dicha demanda se calcula como sigue:<br />
ACS<br />
4 personas<br />
50 l/persona·día<br />
45 ºC<br />
Lavadora<br />
3 lavados por semana<br />
30 l/lavado<br />
50 ºC<br />
Lavavajillas<br />
3 lavados/semana<br />
30 l/lavado<br />
50 ºC<br />
66
Si imponemos que la temperatura de preparación del agua sea 45 ºC, la demanda de agua a<br />
esa temperatura es de 225 l/día.<br />
Superficie de captador solar<br />
Existen 2 criterios para calcular la superficie de captadores:<br />
1 m 2 de captador prepara 80 l/día de agua a 45 ºC<br />
0,75 m 2 de captador preparan agua para 1 persona<br />
Las superficies a instalar por cada uno de los criterios son de 2,8 y 3 m 2 respectivamente, por<br />
tanto nos quedamos con 3 m 2 de colectores solares.<br />
Acumulador solar<br />
La acumulación debe ser del orden del consumo diario. Como tenemos un consumo de 225<br />
l/día, fijamos el volumen de acumulación en 250 l.<br />
Tuberías del circuito primario, bomba de circulación y vaso de expansión<br />
El caudal de circulación se calcula como 50 l/h·m 2 de captador. Se ha medido la longitud de las<br />
tuberías en 20 m y el diámetro de las mismas de fija en 15 mm.<br />
La pérdida de carga (mm caa) se calculará tomando como pérdida de carga unitaria 20 mm<br />
ca/m. Por tanto en todo el circuito tendremos 400 mmca de pérdida. Además habrá que sumar<br />
las pérdidas debidas al intercambiador y a los accesorios. El intercambiador es de tipo serpentín<br />
y según tablas provoca una pérdida de 250 mm ca, y según el manual consultado, la pérdida de<br />
carga en accesorios se fija en 700 mmca.<br />
Por tanto la pérdida de carga total será de 1,36 mca.<br />
Vaso de expansión<br />
Se calcula mediante tablas, en función de la superficie de captadores solares, del contenido de<br />
fluido de trabajo en el circuito y de de la diferencia de alturas entre captadores y vaso de<br />
expansión. En este casó será de 12 l.<br />
Fracción solar<br />
La instalación de energía solar térmica que hemos diseñado será capaz de abastecer el 70% de<br />
la energía térmica demandada a lo largo de un año. Ha esto se le llama fracción solar.<br />
En este caso el criterio de diseño ha sido seleccionar aquella instalación que en verano cubre<br />
toda la demanda. En invierno, la energía necesaria que no seamos capaces de obtener desde el<br />
sol, será obtenida por gas natural mediante la caldera de apoyo, que es también la caldera para<br />
calefacción.<br />
67
10.2 Análisis de la situación obtenida<br />
En este apartado analizamos la situación a la que hemos llegado y la comparamos con la que<br />
teníamos en origen.<br />
Por un lado, recogemos en el siguiente gráfico cómo se reparten los consumos en energía final<br />
y primaria, así como emisiones de CO2 entre los consumos eléctricos y térmicos:<br />
%<br />
100%<br />
90%<br />
80%<br />
70%<br />
60%<br />
50%<br />
40%<br />
30%<br />
20%<br />
10%<br />
0%<br />
83%<br />
17%<br />
energía<br />
intermedia<br />
consumida<br />
53% 54%<br />
47% 46%<br />
energía primaria<br />
consumida<br />
kg CO2<br />
emitidos<br />
Gasto térmico<br />
Gasto eléctrico<br />
Gráfico 10.1: Análisis de consumos y emisiones<br />
Por otro lado comparamos en cuánto hemos mejorado con los cambios realizados la situación<br />
inicial desde el punto de vista de consumo de energía primaria y emisiones de CO2:<br />
Situación inicial<br />
(eficiente)<br />
Consumo de<br />
energía primaria<br />
(kWh)<br />
Emisiones de CO2<br />
(kg de CO2)<br />
13.478 2.518<br />
Situación actual 11.017 1.538<br />
Reducción (%) 18,3 38,9<br />
Tabla 10.1: Comparación en energía primaria y emisiones de CO2<br />
68
13.478<br />
9.972<br />
9.972 11.017<br />
energía<br />
intermedia<br />
kWh/año<br />
energía<br />
primaria<br />
kWh/año<br />
2.518<br />
1.538<br />
emisiones kg<br />
CO2/año<br />
Situación actual<br />
Situación inicial<br />
Gráfico 10.2: Comparación en energía final, energía primaria y emisiones de CO2 (kWh anuales)<br />
Además de las mejoras energéticas y medioambientales, recordamos que las modificaciones<br />
realizadas en la forma en que facturamos la electricidad, supondrán un notable ahorro<br />
económico.<br />
10.2.2 Valoración económica<br />
Además de las evidentes mejoras medioambientales, la instalación diseñada supone unas<br />
mejoras en términos económicos que pasamos ahora a cuantificar:<br />
Modelo eficiente<br />
€/año<br />
Situación con<br />
solar térmica<br />
€/año<br />
Ahorro<br />
%<br />
Coste eléctrico 190 190 0<br />
Coste térmico 105 73 30<br />
Gráfico 10.3: Reparto de costes<br />
11 ENERGÍA SOLAR FOTOVOLTAICA<br />
Los sistemas de conexión a red constituyen la aplicación que mayor expansión ha<br />
experimentado en el campo de la fotovoltaica en los últimos años.<br />
El Real Decreto 2818/1998 de 23 de diciembre, permite a quien lo desee convertirse en<br />
productor de electricidad generada con energía solar. La energía generada se venderá a la<br />
empresa distribuidora según las tarifas que se recogen en dicho decreto que son actualmente de<br />
0,4 €/kWh para instalaciones de potencia nominal inferior o igual a 5 kW.<br />
69
El periodo de amortización de estas instalaciones suele estar en torno a 7 años mientras que su<br />
vida útil llega a 20 años.<br />
11.1 Diseño de un sistema solar fotovoltaico conectado a la red<br />
eléctrica<br />
El criterio para dimensionar el sistema a instalar será el de ajustar la energía inyectada a la red a<br />
la energía consumida de la misma.<br />
Así nos fijamos en un día tipo de verano y otro de invierno:<br />
En verano la demanda eléctrica es de 17,78 kWh/día, 12 de los cuales corresponden al sistema<br />
de climatización.<br />
Por otro lado la demanda del día tipo de invierno es de 5,87 kWh/día.<br />
La inclinación del campo solar será aquella que permita una mayor generación a lo largo del<br />
año. Se puede comprobar que esta inclinación es la que coincide con la latitud del lugar. En<br />
nuestro caso, en torno a 30 º.<br />
Así pues la radiación recibida sobre una superficie inclinada 30 º es la representada en la<br />
siguiente gráfica:<br />
kWh/m2·dia<br />
7<br />
6<br />
5<br />
4<br />
3<br />
2<br />
1<br />
0<br />
Valores medios<br />
diarios<br />
Valor medio<br />
ene feb mar abr may jun jul ago sep oct nov dic<br />
Gráfico 11.1: Radiación recibida sobre superficie inclinada a 30º<br />
La radiación solar recibida sobre superficie horizontal medida en una localidad de las mismas<br />
características que la del presente estudio, es de 8,2 kWh/m 2 , medido el 12 de julio de 2.001 y<br />
de 2,9 kWh/m 2 medido el 27 de diciembre de 2.001, lo que supone 8,2 y 2,9 HSP (Horas Sol<br />
Pico) para los días de verano e invierno respectivamente.<br />
Por tanto calculamos la potencia nominal para la instalación como sigue:<br />
70
17,<br />
78kWh<br />
/ día<br />
• Verano: = 2,<br />
17kWp<br />
8,<br />
2HSP<br />
/ día<br />
5,<br />
87kWh<br />
/ día<br />
• Invierno: = 2,<br />
02kWp<br />
2,<br />
9HSP<br />
/ día<br />
Si seguimos este criterio podríamos fijar la dimensión de la instalación en 2 kWp.<br />
Otra forma de dimensionar el campo solar es haciendo coincidir la energía anual consumida con<br />
la energía anual inyectada a la red.<br />
Para ello contamos con la estimación hecha anteriormente de que la vivienda consume 1.726<br />
kWh/año.<br />
La energía que puede producir una instalación se calcula como sigue:<br />
Primero de calcula una cantidad llamada energía ideal, que no es más que el producto de la<br />
radiación recibida, por el rendimiento de los paneles y por la superficie de campo solar.<br />
Partiendo de esta cantidad, obtenemos la energía real imputándole a la primera las siguientes<br />
pérdidas:<br />
Pérdidas por tolerancia respecto a los valores<br />
nominales<br />
4,5%<br />
Pérdidas por polvo 2,5%<br />
Párdidas por temperatura 3,5%<br />
Pérdidas por sombras 2,0%<br />
Pérdidas en parte cc 3,5%<br />
Pérdidas en seguidor PMP 1,5%<br />
Pérdidas en inversor 7,5%<br />
Pérdidas en parte ca 3,0%<br />
Tabla 11.1: Valores medios de las pérdidas en una instalación fotovoltaica<br />
En la siguiente gráfica se representa la energía producida según el número de paneles<br />
instalados.<br />
71
kWh/año<br />
3.000<br />
2.500<br />
2.000<br />
1.500<br />
1.000<br />
500<br />
0<br />
21 18 16 15 14 12<br />
energía anual<br />
producida<br />
demanda anual<br />
nº de paneles<br />
Gráfico 11.2: Energía anual generada según el nº de paneles<br />
A la luz de los resultados anteriores fijamos un campo solar de 15 paneles, lo que implica una<br />
potencia de 1,5 kWp y una superficie de 13,05 m 2 .<br />
Módulos fotovoltaicos<br />
Se trabajará con módulos de silicio monocristalino de elevado rendimiento. Sus características<br />
principales se recogen en la siguiente tabla:<br />
Modelo I-100<br />
Potencia (Wp) 100<br />
Vnom (V) 12<br />
Icc (A) 6,54<br />
Voc (V) 21,6<br />
Imax (A) 5,74<br />
Vmax (V) 17,4<br />
Dimensiones (mm) 1310x654<br />
Peso (kg) 11,5<br />
Ns 36<br />
Np 2<br />
TONC (ºC) 47<br />
Área (m2) 0,87<br />
Tolerancia (%) 10<br />
Tabla 11.2: Características de los módulos fotovoltaicos<br />
72
Configuración de la instalación<br />
Figura 11.1 : Módulo I 100<br />
Como la potencia a instalar es de 1,5 kWp serán necesarios 15 módulos de este tipo. La<br />
superficie necesaria será entonces de 13,05 m 2 .<br />
Optamos por una configuración de inversor centralizado, con ramales de 3 módulos cada uno.<br />
Estos ramales se asocian entre sí en paralelo como se muestra en el siguiente esquema:<br />
Figura 11.2 : Configuración de la instalación<br />
Con esta configuración se consigue que la tensión de salida esté dentro del rango de bajas<br />
tensiones (Ucc =3 x 12 V < 120 V). Las ventajas de esta configuración son las siguientes:<br />
• Mayor seguridad eléctrica<br />
• Bajas pérdidas por sombreado<br />
Por el contrario su inconveniente principal es que debido a las altas intensidades las secciones<br />
de cable requeridas son mayores.<br />
Inversores<br />
73
El inversor debe ser capaz de actuar como fuente sincronizada con la red, transformando en<br />
corriente alterna la energía producida en los módulos e inyectándola en la red.<br />
Se trabaja por un lado conectado en DC con un generador fotovoltaico, y por otro lado en AC<br />
con un transformador que adapta la tensión de salida del inversor a la de la red. Este<br />
transformador permite además el aislamiento galvánico entre DC y AC.<br />
Existen modelos que además permiten llevar un control muy preciso mediante<br />
microprocesadores de control y comunicaciones.<br />
Las características principales del inversor a instalar son:<br />
• Se asegura que la curva producida es senoidal, con algunas mínimas distorsiones<br />
mediante un microprocesador incorporado.<br />
• La lógica de control permite que de forma automática en primer lugar se siga al punto de<br />
máxima potencia y en segundo se eviten las posibles pérdidas durante periodos de<br />
reposo (Stand-by).<br />
• Se permite también trabajar desde un umbral mínimo de radiación solar.<br />
• Se puede proceder a la desconexión-conexión automática de la instalación fotovoltaica<br />
en caso de pérdida de tensión o frecuencia de la red, evitando así el funcionamiento en<br />
isla.<br />
• Actúa como controlador permanente de aislamiento para la conexión-desconexión<br />
automática de la instalación en caso de pérdida de resistencia del aislamiento. Esta<br />
característica garantiza la protección de las personas.<br />
En la siguiente tabla se recogen las características técnicas más importantes del inversor<br />
seleccionado:<br />
Modelo Sunnyboy 2.500<br />
Corriente máxima de entrada 10,5 A<br />
Potencia nominal 2.200 W<br />
Potencia máxima de salida 2.500 W<br />
Mínima y máxima tensión de continua 250 – 600 Vdc<br />
Mínima y máxima tensión de alterna 0,85·Un – 1,1·Un<br />
Autoconsumo < 7 W (0,95<br />
Umbral mínimo de arranque 7 W<br />
74
Umbral de tensión mínima de arranque 300 V<br />
Tabla 11.3: Características principales del inversor<br />
Contadores, protecciones y cableado<br />
Para cumplir con las especificaciones del Real Decreto 1.663/2.000 tanto de seguridad como de<br />
especificaciones técnicas, la instalación debe contar con los siguientes elementos:<br />
• Interruptor general manual: Interruptor magnetotérmico con intensidad de cortocircuito<br />
superior a la indicada por la empresa distribuidora en el punto de conexión. Este<br />
interruptor será accesible a la empresa distribuidora en todo momento, con objeto de<br />
poder realizar la desconexión manual.<br />
• Interruptor automático diferencial<br />
• Interruptor automático de interconexión controlado por software, controlador permanente<br />
de aislamiento, aislamiento galvánico, y protección frente a funcionamiento en isla.<br />
Todas estas funciones las incorpora el inversor, como se comentó anteriormente.<br />
• Puesta a tierra del marco de los módulos y de la estructura: mediante cable de cobre<br />
desnudo y pica de tierra y sin alterar las condiciones de puesta a tierra de la red de la<br />
empresa distribuidora.<br />
• Aislamiento clase II en todos los componentes.<br />
Todas estas protecciones pueden ir en un cuadro de protecciones común situado a la salida del<br />
inversor.<br />
Además se debe cumplir que todos los conductores sean de cobre y de sección suficiente para<br />
asegurar que las pérdidas de tensión en cables y cajas de tensión sea inferior al 1% de Un.<br />
Todos los cables deben ser adecuados para uso en intemperie, al aire o enterrados.<br />
La red de distribución de DC discurrirá de forma aérea hasta la caja de conexiones y medidas y<br />
desde este punto irá grapeada hasta el inversor.<br />
Finalmente se deberá instalar un equipo de medida de energía eléctrica de las siguientes<br />
características:<br />
• Los consumos eléctricos que tienen lugar en la vivienda se situarán en circuitos<br />
independientes al de la instalación fotovoltaica y al de sus equipos de medida. La medida<br />
de estos consumos se hará con equipos propios de la vivienda e independientes de la<br />
instalación fotovoltaica.<br />
Los elementos de medida se ubicarán en módulos de salida y entrada.<br />
75
• El módulo de salida medirá la energía producida en la instalación y se situará lo más<br />
cerca posible de la acometida y deberá ser capaz de medir en ambas direcciones.<br />
• Medirá el consumo de energía que se produce en la propia instalación, distinto al de los<br />
equipos auxiliares de la propia instalación.<br />
11.2 Estimación de la energía producida<br />
La energía inyectada en la red se calcula finalmente de la siguiente manera:<br />
La radiación total recibida en un año es de<br />
kWh/mes<br />
3.000<br />
2.500<br />
2.000<br />
1.500<br />
1.000<br />
500<br />
0<br />
ene feb mar abr may jun jul ago sep oct nov dic<br />
Gráfico 11.3: Radiación mensual recibida por 15 paneles tipo I 100<br />
La radiación total a lo largo del año es de 25.193,3 kWh. Debido a las ineficiencias y pérdidas<br />
esta radiación se traduce en términos de energía inyectada en red en 1.934,8 kWh.<br />
Toda esta generación incluida en el balance energético del consumo eléctrico de la vivienda<br />
arroja resultados negativos o nulos en el consumo de energía primaria y emisiones de CO2.<br />
Los resultados se presentan a continuación en la siguiente tabla:<br />
Sin fotovoltaica Con fotovoltaica<br />
Consumo en energía final (kWh) 1.727 - 208<br />
Consumo en energía primaria (kWh) 5.232 - 631<br />
Emisiones de CO2 (kg de CO2) 708 - 85<br />
Gráfico 11.4: Ahorro de consumos y emisiones eléctricas mediante instalación fotovoltaica<br />
Si comparamos las dos situaciones incluyendo consumos eléctricos y térmicos la situación es la<br />
siguiente:<br />
76
9.972<br />
energía<br />
intermedia<br />
kWh/año<br />
9.972<br />
7.615<br />
energía<br />
primaria<br />
kWh/año<br />
13.478<br />
1.725<br />
2.518<br />
emisiones<br />
kg<br />
CO2/año<br />
Situación actual<br />
Situación inicial<br />
Gráfico 11.5: Reducción de consumo y emisiones total, mediante instalación fotovoltaica<br />
Se observa que la energía primaria consumida es menor a la energía intermedia. Además es<br />
muy importante el descenso en las emisiones de CO2.<br />
11.3 Valoración económica<br />
Otro análisis importante para los usuarios y consumidores de energía es el análisis comparativo<br />
en términos económicos.<br />
Como ya se comentó antes, la energía eléctrica inyectada a la red debe ser comprada<br />
obligatoriamente por la red a un precio bastante mayor al que se paga la energía consumida.<br />
Aunque el precio al que pagamos la energía consumida (€/kWh) es variable en cada mes, ya<br />
que depende del tipo de contrato y del peso que tenga el término de potencia, para las<br />
siguientes comparaciones, fijaremos un precio de 0,11 €/kWh. Sin embargo el precio de venta,<br />
que está regulado por Real Decreto es de 0,4 €/kWh.<br />
Por tanto las dos situaciones estudiadas quedan resumidas en términos económicos de la<br />
siguiente forma:<br />
77
Modelo eficiente<br />
€/año<br />
Situación con<br />
solar fotovoltaica<br />
€/año<br />
Coste eléctrico 190 - 536<br />
Coste térmico 105 105<br />
Tabla 11.4: Reparto de costes<br />
* un valor negativo en el coste de la energía, significa que se produce un ingreso de dinero.<br />
12 Otras energías renovables<br />
En este trabajo se ha hecho hincapié en el uso de la combinación eficiencia energética y energía<br />
solar. El por qué de esta elección es entre otros que se trata de las materias en las que más<br />
desarrolladas en el mercado actual, al menos a nivel doméstico.<br />
Otras opciones en cuanto al uso de energías renovables podrían ser:<br />
1. Biomasa: La biomasa es una alternativa cada vez más rentable en el territorio andaluz.<br />
Dicha rentabilidad depende de la disponibilidad o no de combustible. Actualmente el<br />
número de empresas que se introducen en este sector está creciendo, y combustibles<br />
como “pellets” se pueden encontrar ya en muchas de las ciudades de Andalucía.<br />
Una caldera de biomasa puede satisfacer las necesidades de calefacción y ACS.<br />
2. Ciclos de absorción: La energía térmica que obtenemos mediante aporte solar, mediante<br />
una caldera de biomasa o por energías convencionales puede servir de fuente de<br />
energía a un ciclo de absorción.<br />
Una máquina de absorción puede satisfacer las necesidades de refrigeración para<br />
climatización si bien las potencias que actualmente existen comercializadas superan sol<br />
40 kW, que es un tamaño excesivo para una vivienda como la nuestra.<br />
3. Pilas de combustible: El uso del hidrógeno puede ser la forma más eficiente de resolver<br />
el problema de la acumulación de energía eléctrica. Problema que es especialmente<br />
importante cuando hablamos de generación fotovoltaica, ya que como se ha visto, la<br />
producción y la demanda están normalmente desfasados.<br />
Actualmente existen en el mercado electrolizadores capaces de transformar en<br />
hidrógeno la energía eléctrica producida por una planta fotovoltaica. Este hidrógeno es<br />
nuevamente transformado en energía eléctrica en las células de las pilas de combustible.<br />
78
13 CONCLUSIONES<br />
En este proyecto se ha intentado abrir el camino para actuar sobre una vivienda en pos de<br />
mejorar su eficiencia y consumo energético.<br />
Para ello hemos obtenido y analizado los siguientes resultados:<br />
• Demanda energética de cada servicio.<br />
• Consumo de energía asociado a cada uno de estos servicios.<br />
• Impacto medioambiental evaluado en emisiones de CO2.<br />
• Coste de la energía.<br />
Todos estos análisis se estudian para el periodo de un año.<br />
• Finalmente se compara el sistema de producción de energía actual con otros alternativos<br />
que sean viables técnica, medioambiental y económicamente, en función de las<br />
características específicas del edificio, de sus ocupantes y de su entorno:<br />
1. Basado en la programación y automatización del consumo.<br />
2. Basados en energías renovables, en particular la energía solar térmica y solar<br />
fotovoltaica.<br />
A la luz de los resultados obtenidos podemos decir que la actual tecnología nos permite aspirar<br />
a ahorros en torno al 30% de la energía primaria consumida en el funcionamiento de nuestra<br />
vivienda y reducciones de hasta el 24% en las emisiones de CO2 que dichos consumos<br />
producen.<br />
79
8.754<br />
2.731<br />
1.931<br />
energía<br />
eléctrica<br />
final<br />
kWh/año<br />
8.041<br />
5.723<br />
energía<br />
térmica final<br />
kWh/año<br />
17.030<br />
13.478<br />
5.154<br />
energía<br />
primaria<br />
kWh/año<br />
3.042<br />
2.518<br />
1.185<br />
emisiones<br />
kg CO2/año<br />
Situacuón inicial<br />
Eficiencia energética<br />
Energías renovables<br />
Gráfico 13.1: Comparación entre las distintas situaciones obtenidas<br />
La acción conjunta de una gestión energética adecuada y una utilización de fuentes de energía<br />
renovables tiene unos beneficios medioambientales y económicos más que evidentes.<br />
En el modelo que aquí se ha propuesto hay una convivencia armónica entre fuentes de energía<br />
tradicionales como la electricidad de la red y el gas natural con fuentes de energías renovables<br />
como el sol, aunque siempre dando prioridad a la segunda.<br />
Esta convivencia es un ejemplo de cómo puede funcionar un sistema mixto, que sería<br />
exportable a la situación energética nacional, y que podría compensar las grandes faltas que<br />
presenta el actual modelo, en cuanto a eficiencia energética y respeto al medioambiente.<br />
Si sumamos todos los efectos que hemos conseguido desde la situación de partida hasta ahora<br />
las mejoras son más que evidentes.<br />
Este trabajo está basado en una metodología que puede aplicarse a cualquier otra tipología de<br />
edificios, ya sea oficinas, hoteles, etc. Es esta quizá una de las mayores aportaciones que se<br />
hacen con este proyecto.<br />
Como desventaja destacamos que los resultados obtenidos son los correspondientes a un caso<br />
muy particular, aunque como se ha visto en su momento, no está demasiado alejado de un caso<br />
medio.<br />
80