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Timestamp: 2019-11-17 23:09:19+00:00

Document:
Manual Del Gestor Energetico Municipal | Energía eléctrica | Conservación de energía
El manual recoge la información y experiencia desarrollada de utilidad para el técnico municipal en relacion a los puntos dónde se encuentran los potenciales más comunes de ahorro y qué métodos y tecnologías se pueden emplear: alumbrado público, iluminación interior, climatización de edificios, etc.
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Calculo De Correccion del Fctor de potencia
Procesó de La Gestión de Eficiencia Energética
Resumen Paper Uno
Manual del Gestor Energtico
Municipal en la Provincia de Alicante
La Agencia Provincial de la Energa de Alicante viene
trasladando durante los ltimos aos la necesidad
de hacer un uso racional de la energa en todos los
sectores de la provincia de Alicante: administraciones
pblicas, industrias y empresas, hostelera, profesionales del sector, ciudadana y turismo.
Sin lugar a dudas, la administracin local conforma en nuestra provincia una red
social que gestiona el territorio municipal y provincial y representa la primera lnea de
oferta de servicios y comunicacin pblica para la ciudadana, la empresa y el turismo.
Esta gestin municipal debe ser todo lo eficiente posible, en todos los aspectos,
para contribuir al desarrollo y sostenibilidad de nuestro modelo social y econmico, al tiempo que se respetan los valores naturales del territorio. Una buena gestin
energtica municipal contribuir a que los servicios prestados se hagan al menor
coste posible, asegurando sus niveles de calidad y control. Consecuentemente, la
figura del gestor energtico municipal se va consolidando como una necesidad y
es preciso dotarla de formacin y herramientas de trabajo.
La Diputacin de Alicante, a travs de la Agencia Provincial de la Energa, ha desarrollado durante 2011 y 2012 dos cursos de gestores energticos municipales con la
asistencia de 59 tcnicos procedentes de 52 ayuntamientos.
El Manual del Gestor Energtico Municipal en la Provincia de Alicante que tienen
ahora en sus manos y que hemos desarrollado con ilusin desde la Agencia Provincial de la Energa, recoge metodolgicamente la informacin y experiencia desarrollada en los cursos impartidos.
El tcnico municipal ms relacionado con la gestin energtica podr encontrar en
esta publicacin, por sectores (alumbrado pblico, iluminacin interior, climatizacin de edificios, etc.) dnde se encuentran los potenciales ms comunes de ahorro
y qu mtodos y tecnologas se pueden emplear.
El manual pretende ser una herramienta ms para trabajar en la gestin energtica municipal y en algn aspecto puede contribuir a homogeneizar los criterios
de gestin en nuestra provincia, pues se ilustra a partir de nuestras realidades y
Les invito a participar de sus propuestas para que formen parte de este proyecto del
que todos nos beneficiamos, la Agencia Provincial de la Energa de Alicante.
Presidenta de la Agencia Provincial de la Energa
Agencia Provincial de la Energa de Alicante,
Fundacin Comunitat Valenciana.
Avd Denia 88, 2A
Agencia Provincial de la Energa de Alicante
Ttulo: Manual del Gestor Energtico Municipal en la Provincia de Alicante
Direccin Tcnica: Agencia Provincial de la Energa de Alicante
Elaboracin Tcnica: SGS Tecnos S.A.
Fotografas alumbrado: SGS Tecnos S.A.
Diseo y maquetacin: TBULA Comunicacin
Imprime: Quinta Impresin
Esta publicacin ha sido producida por la Agencia Provincial de la Energa de Alicante
durante el desarrollo del proyecto europeo cofinanciado ENERINTUR IEE/08/AGENCIES/741/512.528588 para el desarrollo de programas formativos para los TcnicosMunicipales de la Provincia de Alicante.
Ninguna parte de esta publicacin puede ser reproducida, almacenada o transmitida de ninguna forma ni por ningn medio, ya sea electrnico, qumico, mecnico, ptico, de grabacin
o de fotocopia, sin el permiso de los autores.
1. INTRODUCCIN.......................................................................................................06
2. EL SECTOR ENERGTICO..........................................................................................12
2.1. CONTEXTO ENERGTICO ACTUAL.......................................................................... 14
2.2. LEGISLACIN Y NORMATIVA EN EL SECTOR ENERGTICO................................ 20
3. AUDITORIAS ENERGTICAS.................................................................................... 22
3.1. DEFINICIN.............................................................................................................. 24
3.2. METODOLOGA DE EVALUACIN.......................................................................... 26
4. MEDIDAS DE EFICIENCIA ENERGTICA EN MUNICIPIOS..........................................40
4.1. OPTIMIZACIN DE FACTURA ELCTRICA............................................................. 42
4.2. ALUMBRADO PBLICO.......................................................................................... 54
4.3. EDIFICIOS MUNICIPALES....................................................................................... 65
4.4. OTRAS INSTALACIONES MUNICIPALES............................................................... 89
4.5. FLOTAS DE VEHCULOS MUNICIPALES.................................................................97
5. CONTRIBUCIN DE LAS ENERGAS RENOVABLES..................................................102
5.1. SOLAR.....................................................................................................................106
5.2. MINIELICA.............................................................................................................113
5.3. GEOTERMIA............................................................................................................113
5.4. BIOMASA.................................................................................................................116
5.5. MICROCOGENERACIN.......................................................................................... 117
6. GLOSARIO..............................................................................................................120
7. DIRECCIONES WEB DE INTERS.............................................................................124
MANUAL DEL GESTOR ENERGTICO MUNICIPAL EN LA PROVINCIA DE ALICANTE
Los avances conseguidos en el desarrollo global de las sociedades han provocado un
incremento general en el consumo de energa que implica la necesidad de plantear
cambios en el uso de la misma. El planteamiento a la hora de utilizar las fuentes
energticas, debe implicar los conceptos de eficiencia y responsabilidad para que
este desarrollo sea sostenible.
La optimizacin en el uso de la energa se ha convertido en la actualidad en un objetivo primordial en todos los mbitos tanto sociales como empresariales. Este uso
racional tiene como consecuencia fuertes implicaciones en los marcos ambientales,
econmicos, tcnicos, etc.
Cuando hablamos de sostenibilidad y de energa podemos decir que existen actualmente tres aspectos claves a tener en cuenta:
La energa es el motor que mueve el mundo: Segn los ltimos datos de la
Agencia Internacional de la Energa el incremento de la demanda energtica se
mantendr a largo plazo.
La sociedad demanda un mundo ms sostenible: La sociedad demanda, cada
vez ms, que se tomen medidas para producir de forma sostenible, es decir,
hacer ms con menos.
La crisis financiera mundial: Es ms necesario que nunca reducir gastos, tanto
para los ciudadanos como para las administraciones pblicas, con el fin de
Bajo este escenario, el objetivo debe ser la evolucin del modelo econmico global
hacia uno ms sostenible, ms competitivo y basado en bajas emisiones de carbono; un modelo que asegure el respeto al medio ambiente, mantenga la competitividad de las empresas y la seguridad de suministro energtico.
Para lograr alcanzar un escenario de eficiencia se requiere el esfuerzo de todos los
agentes implicados: Empresas, Administraciones Pblicas y de la Sociedad en general en la bsqueda y aplicacin de soluciones.
En este contexto, desde hace unos aos se vienen apoyando a nivel europeo distintas iniciativas de cara a la reduccin de consumos y emisiones en municipios. Uno
de los proyectos que ms repercusin ha tenido a da de hoy es el Pacto de los
Alcaldes, una ambiciosa iniciativa de la Comisin Europea que rene a los Alcaldes
de ms de 4.750 ciudades de Europa en una red permanente de intercambio de
buenas prcticas para mejorar la eficiencia energtica e implementar el uso de las
energas renovables a nivel del trmino municipal. El objetivo global del proyecto
Emisiones ambientales directas. Cortesa SGS.
Infraestructura elctrica. Cortesa SGS.
es la reduccin de las emisiones de CO2 en los municipios firmantes en al menos
un 20% en el ao 2020. En la Provincia de Alicante, gracias al trabajo de apoyo y
difusin realizado desde la Diputacin Provincial de Alicante y a la implicacin de
los municipios, este proyecto ha encontrado una gran aceptacin, siendo hoy en da
la cuarta provincia europea con mayor nmero de municipios adheridos, sumando
un total de 115 ayuntamientos. Esto representa casi el 80 % del total de municipios
de la Provincia, lo que demuestra el alto grado de compromiso medioambiental de
gobernantes y ciudadanos en la Provincia de Alicante.
La cantidad de energa consumida en los pases desarrollados es muy superior a la
estrictamente necesaria para garantizar todo lo anterior, y podra disminuirse de tal
manera que se pudieran satisfacer las necesidades de las generaciones presentes
sin comprometer las de las generaciones futuras. Para lograr el ahorro y la eficiencia
energtica de una instalacin es necesario seguir una serie de pasos, para los cuales
el propietario o usuario de la instalacin no siempre tendr la capacidad o experiencia necesaria: clculo de consumos energticos, diseo de proyecto de reduccin de energa, construccin, instalacin, explotacin, operacin y mantenimiento.
Adems, para llevarlos a cabo es necesaria una financiacin.
Los objetivos que se persiguen con este Manual es proporcionar una gua prctica para que cualquier municipio preocupado por disminuir su factura energtica,
conozca cules son los pasos que tiene que dar para implantar un plan de ahorro y
eficiencia energtica en sus edificios e instalaciones municipales, y definir una serie
de medidas para reducir sus consumos energticos y emisiones de CO2.
2.1. CONTEXTO ENERGTICO ACTUAL
El objetivo de este apartado es definir la demanda energtica en la Provincia de
Alicante dentro del contexto nacional y autonmico. Se pretende asimismo identificar el consumo de energa por sectores de manera que se establezcan los principales
campos de actuacin para el ahorro energtico.
En primer lugar es necesario distinguir los conceptos energa primaria y energa
final. La energa final es la energa tal como se usa en los puntos de consumo, por
ejemplo, la electricidad o el gas natural utilizados en los hogares o bien la gasolina
para los vehculos; la energa primaria sin embargo es aquella que se encuentra en
la naturaleza, sin ninguna transformacin, por ejemplo el petrleo o el carbn. Para
que la energa est disponible para el consumo son necesarias sucesivas operaciones de transformacin y transporte, producindose en cada una de estas operaciones una serie de prdidas.
Segn su origen, estas se clasifican en renovables y no renovables. La mayora de
las fuentes de energa renovables tienen su origen en el sol, por lo que los recursos
son inagotables. Por el contrario, en el caso de las no renovables, estas no se reponen, y por lo tanto, al consumirlas se va reduciendo su existencia.
La generacin de energa se realiza con una mezcla de las distintas fuentes de energa (mix de generacin). Con el objeto de poder cuantificar, o al menos hacerse una
idea aproximada de la evolucin de la eficiencia energtica, se suele emplear un
indicador: la intensidad energtica. ste se define tpicamente como el consumo
de energa, primaria o final, por unidad de Producto Interior Bruto (PIB). Como se
desprende de su definicin, la intensidad energtica, en trminos globales, viene a
ser el valor medio de la cantidad de energa necesaria para generar una unidad de
riqueza. Esto, en principio, justifica que, una evolucin decreciente de este indicador
tenga por consecuencia un consumo menor de energa para generar cada unidad de
riqueza, y por lo tanto se puede interpretar como incremento en la eficiencia energtica global del sistema analizado.
Dado el carcter prctico del presente manual, se aborda solamente la estructura
de consumos de energa final. En el siguiente grfico se aprecia la estructura de
consumo en funcin de la fuente energtica empleada.
Estructura consumos nacional por fuentes energticas 2012 Fuente: IDAE
Cabe destacar la importancia que ha cobrado en los ltimos aos la electricidad
procedente de fuentes renovables, tal y como se observa en el grfico anterior.
Cabe destacar la importancia que ha cobrado en los ltimos aos la electricidad procedente
de fuentes renovables, tal y como se observa en el grfico anterior.
Por otra parte, atendiendo a la distribucin de consumos en funcin del sector,
nos encontramos con una estructura en la que el transporte representa el mayor
encontramos con una estructura en la que el transporte representa el mayor porcentaje del
porcentaje del total, seguido por la industria y el sector residencial.
Por otra parte, atendiendo a la distribucin de consumos en funcin del sector, nos
total, seguido por la industria y el sector residencial.
Estructura consumos nacional por sectores 2012 Fuente: IDAE
Tal yy como
comoseseobserva
Alicante represen30,3
final, ocupando
final endela energa
ta un%30,3
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final en laValenciana.
Estructura consumos por provincias (ao 2011) - Fuente datos: AVEN
En relacin a la estructura de consumos en la Provincia, a continuacin se muestran
los datos tanto para el caso de demanda en funcin de la fuente como para el caso
de la demanda en funcin del sector.
Estructura consumos por fuentes energticas en la Provincia de Alicante (ao 2011)
Fuente datos: AVEN
Estructura consumos por sectores en la Provincia de Alicante (ao 2011). Fuente datos: AVEN
Los consumos de las Administraciones Pblicas quedan incluidos dentro del sector
Servicios reflejado en el grfico anterior. Por otro lado, la electricidad representa el
mayor consumo para un ayuntamiento, pudiendo llegar a valores superiores al 90%.
Por ello se refleja a continuacin dos grficos donde se puede ver una distribucin
tpica de consumos y costes elctricos referidos estrictamente a las instalaciones de
un municipio alicantino.
Consumo energtico electricidad [kWh]
Estructura consumos electricidad municipal (50.000 hab.) Fuente: Elaboracin propia
Coste econmico electricdad []
Estructura costes electricidad municipal (50.000 hab.) Fuente: Elaboracin propia
En el caso de los edificios, una estructura tipo de consumo elctrico para un municipio en torno a 50.000 habitantes podra ser la que sigue a continuacin.
Estructura consumos electricidad en edificios (municipio de 50.000 hab.)
2.2. LEGISLACIN Y NORMATIVA EN EL SECTOR ENERGTICO
Como se ha comentado en captulos anteriores, el uso de la energa constituye hoy
en da una cuestin de primer orden que implica a distintos mbitos de la sociedad.
Es por ello que se han emprendido una serie de medidas legislativas, tanto a nivel
europeo como a nivel estatal y autonmico para contribuir al uso racional de la energa que conlleven la consecucin de ahorros energticos que permitan un desarrollo
social sostenible. En la figura adjunta se muestra una fotografa del marco regulatorio en la actualidad:
Espaa 2004-2012 (E4)
Eficiencia del uso final de la energa y los servicios
UNE EN 216501
RD 1890/2008
Plan de Accin de Ahorro
y Eficiencia Energtica en
Espaa 2011-2020
(2 plan de accin)
En el caso de los edificios, donde en algn caso podran verse afectados edificios de la administracin pblica, la legislacin especfica actual es la mostrada a
Eficiencia energtica de edificios
Refundicin de la 2002/91
(en vigor hasta febrero 2012)
(RD 314/2006)
(RD 1027/2007)
Orden 1/2011 de
energtica de
(Previsin entrada
en vigor 2013)
cto de ley
y energas
La legislacin y normativa que aparece en el presente apartado constituye una
muestra no extensiva de los distintos documentos que regulan la eficiencia energtica a distintos niveles.
En apartados sucesivos se profundizar en algunos aspectos legislativos en funcin
de la materia en concreto, como es la certificacin energtica de edificios existentes
o el uso de la tecnologa LED en alumbrado pblico.
El desarrollo experimentado en los ltimos aos ha provocado un importante incremento de los consumos energticos de las instalaciones municipales, ya sean de
alumbrado pblico, de bombeo, edificios o servicios en general.
En esta situacin, solo una poltica de fomento del ahorro energtico y una gestin
energtica perfectamente planificada a escala local, puede mantener la energa
consumida en el municipio en un entorno controlado. De este modo, se da respuesta a las demandas sociales de servicios de mayor calidad, siendo respetuosos con el
medio ambiente en la lnea de los compromisos derivados del protocolo de Kyoto.
La institucin municipal es la que mejor puede estimular el ahorro energtico entre
sus ciudadanos, dando ejemplo por medio de las actuaciones que acometa en este
sentido en los centros de consumo que dependan de ella: alumbrado pblico, colegios, polideportivos, dependencias municipales, transporte urbano, depuradoras de
Para disminuir el gasto energtico municipal se propone en este apartado una
metodologa que permita a los tcnicos municipales evaluar los consumos municipales e identificar oportunidades de mejora.
La auditora energtica se puede definir como un estudio integral de todos los
aspectos, tanto tcnicos como econmicos, que afectan directa o indirectamente
al consumo de energa de la industria o del edificio, y cuyo objetivo es establecer un
conjunto de soluciones encaminadas a un uso racional de la energa. Dichas mejoras
deben conducir a un menor gasto energtico y a un aumento de la calidad de los
servicios prestados y del confort.
AUDITORAS ENERGTICAS MUNICIPALES
La auditora energtica es un proceso sistemtico mediante el que:
Se obtiene un conocimiento suficientemente fiable del consumo energtico
del municipio o de las instalaciones
Se detectan los factores que afectan al consumo de energa
Se identifican, evalan y ordenan las distintas oportunidades de ahorro de ener-
ga, en funcin de su rentabilidad.
Los objetivos que se persiguen mediante la realizacin de una auditora energtica son:
Conocer el mapa energtico actual del municipio/instalacin/edificio
Disponer de un inventario de los principales equipos consumidores de energa
Obtener el balance energtico global de los equipos e instalaciones
Identificar las reas de oportunidad que ofrecen potencial de ahorro de energa
Determinar y evaluar econmicamente los volmenes de ahorro alcanzables
Analizar la viabilidad econmica y los beneficios
Alumbrado pblico municipal. Cortesa SGS.
3.2. METODOLOGA DE EVALUACIN
Una auditora es un proceso complejo, por lo que para acometer su realizacin se
diferencian diversas fases, es necesario establecer un procedimiento, de manera
que se simplifica tanto su estudio como ejecucin.
No existe una metodologa nica, por lo que la que se propone a continuacin es una
metodologa a nivel orientativo que pueda servir de ayuda al tcnico municipal. Esta
sencilla metodologa est basada en cuatro pasos principales, los cuales a su vez
constan de diversas fases o acciones:
Paso 1: Recopilacin inicial de informacin
Paso 2: Realizacin de mediciones y toma de datos
Paso 3: Anlisis y evaluacin actual de la instalacin
Paso 4: Elaboracin del informe con propuesta de mejoras y estudio econmico
Esquema actuacin. Cortesa SGS.
A continuacin se profundizar en qu consiste cada uno de los pasos expuestos
3.2.1. Paso 1: Recopilacin inicial de informacin
Este primer paso se presenta como parte fundamental para la ptima realizacin
de los trabajos. Su objetivo es asegurar que se dispone de la informacin necesaria
para realizar una buena preparacin y organizacin de los trabajos, de manera que
se optimice el tiempo que se invertir en la realizacin de la auditora.
Antes de pasar a la siguiente fase se realizar un detallado anlisis de la informacin recopilada. Cuando no se disponga de dicha informacin, o sta no se considere
suficiente, es necesario tomarla in situ.
A continuacin se muestra un posible listado de la documentacin a recabar:
Antigedad de las instalaciones
Facturas de, como mnimo, los ltimos dos aos (electricidad, combustibles,
agua): esto nos permite conocer el orden de magnitud de los consumos as
como cules de ellos tienen un mayor peso econmico. ENERGIA CONSUMIDA
Horarios y turnos: informacin de carcter fundamental puesto que nos indica
la periodicidad del uso que se hace de las instalaciones. Adems nos puede
ayudar a identificar si existen equipos o estancias que tengan horarios distintos y, por tanto, puedan ser compartimentadas. TIEMPO DE TRABAJO (horas)
Equipos existentes: Aqu se debe indicar las caractersticas de cada uno de los
equipos presentes (potencia, periodos de funcionamiento, antigedad, fabricante, etc.). Estos equipos son objetivos clave en el estudio energtico y esta
informacin previa nos facilita la realizacin de un inventario. POTENCIAS (kW)
Otros datos: Tambin pueden ser de utilidad otros datos como por ejemplo
las superficies ocupadas, los esquemas de principio y de distribucin de las
distintas instalaciones (agua, climatizacin, iluminacin, etc.), esquemas
unificares, etc.
El inventario es una parte fundamental, ya que es imposible calcular el potencial de
las medidas de ahorro sin un inventario que nos diga qu tenemos. ste se puede
completar durante las visitas a las instalaciones, aunque es importante disponer de
un inventario previo en base a la informacin recopilada.
Con los datos obtenidos anteriormente podemos hacer una primera estimacin de
reparto de consumos en base a la siguiente frmula:
Energa consumida (kWh) = Potencia equipos (kW) x Tiempo de trabajo (horas)
3.2.2. Paso 2:
Toma de datos y realizacin de medidas en las instalaciones
En esta fase, inicialmente se definen los datos a tomar as como los parmetros que
se debern medir. En funcin de esta informacin se elabora un plan de mediciones
a efectuar. El plan de mediciones deber ajustarse a las necesidades detectadas, es
decir, en ocasiones puede ocurrir que no se disponga de tiempo o recursos suficientes para tomar las medidas necesarias para analizar todos los consumos de todos
los equipos; en estos casos se puede prever el estudio de los principales consumidores o de aquellos susceptibles de ser afectados por alguna mejora de manera que se
consiguen estimar los costes de una manera ms fidedigna.
Para la realizacin de las visitas es muy recomendable la preparacin de un cuestionario de recogida de datos, de manera que se facilita el trabajo al tcnico y nos
aseguramos que durante las visitas se recopilan todos los datos y se efectan todas
las mediciones previstas.
Con el propsito de realizar los trabajos posteriores asociados a la auditora, se realiza la toma de datos de las instalaciones, para adquirir un conocimiento completo
de la situacin energtica actual de las mismas y as poder determinar el funcionamiento y eficiencia energtica de las instalaciones y equipos.
En esta fase es donde se debe realizar un inventario exhaustivo para completar el
realizado inicialmente. A continuacin se enumera una serie de datos que pueden
servir de ejemplo como informacin ms importante a recopilar:
En este apartado se recopila diversa documentacin, parte de la cual es probable
que ya dispongamos de ella:
Curvas de carga de consumo elctrico, de gas y de otros combustibles
Facturas de los suministros energticos relativas a los dos ltimos aos
Consumos parciales elctricos, de gas y de otros combustibles en determinados
equipos consumidores.
Se deber recopilar distinta informacin inherente a cada uno de los subsistemas.
Dicha informacin se recoger a travs de equipos de medida que ya se encuentren instalados como caudales, temperaturas, lecturas de contadores, etc. Entre las
posibles tecnologas horizontales, destacamos:
-- Planos de distribucin de fuerza
-- Esquemas elctricos unifilares
-- Disposicin de CT
-- Canalizaciones elctricas principales
-- Planos de alumbrado
-- Inventario de todas las lmparas y luminarias: tipo, potencia, tipo de balastos (fluorescentes), horas de uso ,etc.
-- Inventario de los sistemas de encendido, dispositivos de regulacin y control
Sistemas de acondicionamiento trmico, climatizacin y ventilacin
-- Planos de distribucin de equipos terminales: extractores, climatizadores,
-- Planos de la red de conductos de distribucin
-- Inventario de equipos consumidores de energa: calderas, quemadores, etc.
con sus caractersticas (potencia, rendimiento, etc.)
-- Agua caliente sanitaria
-- Planos de la red general con indicacin del nmero de grifos y duchas
-- Uso diario del agua caliente
Aqu se debern recoger todos los detalles referentes a las caractersticas constructivas de los edificios objeto de estudio. Se deber obtener informacin como por
Nmero de ventanas
Caractersticas de los huecos y vidrios de la edificacin
Existencia de puentes trmicos
Existencia de rendijas para ventilacin
-- Nmero y tipo de los equipos utilizados
-- Horas y modo de uso (se apagan durante la noche?)
N personas trabajando en el edificio
-- Nmero de trabajadores en cada seccin
-- Nmero mximo y mnimo de personas trabajando contemporneamente
Una vez finalizada esta fase se pueden establecer criterios preliminares para incidir
en los puntos de mayor consumo energtico.
REALIZACIN DE MEDICIONES
Adems de inventariar los diferentes
elementos consumidores de energa, durante las visitas, se deben
efectuar medidas que nos ayuden a
instalaciones y completar todos los
datos y la documentacin recopilada
anteriormente. De igual manera que
se ha hecho en el apartado anterior,
se propone a continuacin un plan de
mediciones a seguir como directriz:
Algunas de las mediciones que se
pueden realizar en el mbito de los
suministros energticos son:
Medida de la curva de carga del
Medicin elctrica en instalacin. Cortesa SGS.
Instalacin de equipos de medida para gas y otros combustibles
Sistema elctrico: En puntos crticos donde no se disponga de datos, como
puede ser el caso de bombas, grupos de fro, etc. ,se proceder a medir valores
tales como la intensidad, la tensin y la potencia activa y reactiva
Sistema de iluminacin: Adems de realizar el inventario de nmero, tipo y
potencia de las distintas lmparas, se deber medir en este apartado el nivel
de iluminacin (lux).
Sistemas de acondicionamiento trmico, climatizacin y ventilacin: Se deben
realizar anlisis de combustin de las calderas para evaluar el rendimiento,
temperaturas de confort y humedad relativa en las distintas estancias y puestos de trabajo. Se ha de tener presente en estas mediciones algunos factores
como los meteorolgicos, la orientacin del edificio en cuestin o la presencia de
elementos que puedan provocar sombra.
Agua caliente sanitaria: En este punto se toman medidas representativas de un
buen funcionamiento de la instalacin como caudal, presiones, temperaturas, etc.
Para efectuar las diferentes medidas son necesarios una serie de equipos, algunos
de los cuales se enumeran a continuacin:
Analizador de redes: Mide el consumo elctrico a lo largo de un cierto tiempo.
Permite clasificar los consumos y, en consecuencia, detectar las reas con ahorros
potenciales ms grandes. Entre sus funcionalidades destacan: armnicos, potencia,
energa, transitorios, calidad elctrica, etc.
Ampermetro: Mide la intensidad que se est consumiendo en un determinado
Cmara termogrfica: Permite visualizar la temperatura a la que se encuentra cada
objeto en una estancia. De esta manera se puede detectar fcilmente donde existen
prdidas de calor y fro en un cerramiento.
Termmetro: Permite medir temperaturas. Los hay analgicos y digitales.
Analizador de gases de combustin: Este instrumento se emplea para determinar
si la combustin se est llevando a cabo de manera adecuada. La deteccin de valores elevados de ciertas sustancias es indicativo de que el equipo est combustionando inadecuadamente, por lo que su consumo puede ser excesivo.
Caudalmetro: Se emplea para la medicin del caudal de un fluido.
Luxmetro: Mide la cantidad de luz que hay en un espacio. Con este aparato se
puede determinar si la luz en una estancia es suficiente o no, y en consecuencia
podemos adoptar las medidas oportunas.
Cmara fotogrfica: En la realizacin de las visitas es muy importante llevar siempre una cmara fotogrfica de manera que queden registrados para su posterior
anlisis todos los detalles (situacin de equipos, nmero de equipos, etc.)
3.2.3. Paso 3: Anlisis y evaluacin
Con la documentacin y los datos y las medidas recopilados se puede realizar un
anlisis tcnico de la situacin energtica de la instalacin de cara a detectar posibilidades de mejora y recomendaciones de optimizacin.
Debe tenerse en cuenta que si se quiere evaluar la eficiencia de ciertos equipos o
instalaciones en concreto, se debern realizar balances especficos para dichos equipos o instalaciones.
Para analizar toda la informacin recogida de una manera metdica y eficiente, se
En primer lugar, realizar una clasificacin del consumo energtico en funcin
de los diferentes usos. Es decir, clasificar el consumo segn este se utilice
en iluminacin, climatizacin, equipos, etc. De este modo se pueden detectar los consumos ms grandes y donde estn los potenciales de ahorro ms
Una vez clasificados los consumos se deben identificar las ineficiencias en cada
uno de ellos y las causas de las mismas (lmparas ineficientes, aislamientos
insuficientes, etc.)
Por ltimo se procede a la descripcin, para cada una de las ineficiencias detectadas, de las posibles medidas de ahorro.
Las medidas propuestas en el tercer punto atienden, de forma general, a la siguiente clasificacin:
Sustitucin de equipos por otros mas eficientes (por ejemplo sustitucin de
Buenas prcticas en el uso de los equipos existentes, mediante su ptima
regulacin y/o uso eficiente de los mismos
Mejoras en suministros energticos
Sustitucin de fuentes energticas / aprovechamiento de calores residuales
(utilizacin de energas renovables)
Mejoras del sistema actual de gestin energtica
Las propuestas de actuacin que son elaboradas tienen como finalidad reducir el
consumo de energa, las emisiones de CO2 y repercutir en un ahorro econmico.
Cada una de las medidas debe valorarse tanto a nivel tcnico como econmico de
acuerdo a distintos criterios como ahorro energtico anual, porcentaje de ahorro
respecto al consumo global, complejidad de la implementacin de la medida en s,
posibles inconvenientes tcnicos de la medida, ahorro econmico, coste de implantacin, periodo de retorno, etc.
Lo anteriormente expuesto se puede esquematizar de la siguiente manera:
Estudio de ahorro de energa y de emisiones de gases de efecto invernadero
Cada una de las propuestas es evaluada en funcin de los ahorros de energa
que se conseguirn con su implantacin, as como de emisiones de gases de
efecto invernadero u otros impactos sobre el medio ambiente.
Estudio de viabilidad tcnico-econmica
De todas y cada una de las alternativas propuestas se deben preparar presupuestos de las inversiones, as como un anlisis coste-beneficio que permita
realizar un estudio del retorno y la rentabilidad de cada medida.
De la misma manera se tiene que estudiar la viabilidad de acometer tcnicamente dicha medida, lo cual se puede hacer a travs del clculo del periodo de
retorno de la medida identificada en cuestin.
Clasificacin de las propuestas de actuacin
Se han de clasificar las distintas medidas, lo cual puede realizarse en base a
distintos criterios, como por ejemplo:
-- Ahorro energtico
-- Periodo de retorno
-- Prioridad de las actuaciones. Se acometen primero aquellas actuaciones
relativas a las instalaciones menos eficientes
Cuadro resumen con las medidas de ahorro propuestas
Es recomendable elaborar una tabla en la que vengan reflejadas todas las
medidas propuestas con las caractersticas de cada una, de manera que se
facilite la comparacin entre ellas. El cuadro debera recoger para cada una, al
-- Descripcin
-- Ahorro econmico
-- Inversin
-- Periodo de retorno simple (amortizacin simple)
-- Impacto ambiental en reduccin de emisiones de CO2
3.2.4. Paso 4: Realizacin del informe
Una vez se tienen los resultados del anlisis anterior, se procede a la elaboracin
de un informe que recoja la situacin actual a nivel energtico de las instalaciones,
las medidas propuestas y las mejoras tanto energticas como econmicas que se
En general los mayores consumos y por tanto los mayores potenciales de ahorro
se darn en instalaciones o equipos con altos valores de potencia instalada (kW)
y que adems trabajen durante un nmero elevado de horas. La reduccin de los
consumos pasar por sustituir el equipo por otro ms eficiente, por otro de menor
potencia en funcin de las necesidades o a travs de la disminucin del tiempo de
trabajo mediante el uso de sistemas de control y regulacin.
En el apartado anterior se ha expuesto de manera general una metodologa para
poder llevar a cabo auditoras energticas en cualquier tipologa de instalacin. En
este apartado se recogen una serie de medidas concretas para ahondar en el estudio
de las mismas y poder as entenderlas en su totalidad. Las medidas se han clasificado en funcin de las oportunidades de ahorro que existen dentro de un municipio.
4.1. OPTIMIZACIN DE FACTURA ELCTRICA
Uno de los aspectos que ms posibilidades de ahorro ofrece, tanto energtico
como econmico, es el consumo de energa elctrica. Actualmente la situacin del
mercado elctrico en Espaa permite la adopcin de varias medidas relativas a la
facturacin elctrica a travs de las cuales podemos conseguir importantes ahorros
El proceso fsico de suministro de energa elctrica est estructurado de la siguiente
La Ley del sector elctrico 54/1997
introdujo cambios significativos en aras
de una liberalizacin del mercado elctrico. En este sentido, nace la figura de
la comercializadora, un agente situado
entre la distribuidora y el cliente final.
Tanto el transporte como la distribucin elctrica estn sometidos a regulacin por parte del Gobierno, mientras
que la generacin y la comercializacin
se encuentran liberalizadas. As pues,
en el siguiente esquema se puede apreciar un resumen del mercado elctrico:
Red transporte. Cortesa SGS.
MEDIDAS DE EFICIENCIA ENERGTICA EN MUNICIPIOS
Ley del Sector elctrico 54/1997 Regula
(Liberalizado)
Dos tipologas
- Rgimen ordinario
- Rgimen especial
Lneas con V 220 kV
Lneas con V < 220 kV
- Tarifa ltimo recurso
- Mercado liberalizado
- Gestin econmica: Operador del
mercado (OMIE)
- Gestin tcnica: Operador del
sistema (REE)
Como se observa en el esquema anterior, el consumidor final
tiene dos opciones para contratar un suministro elctrico:
Mediante contrato de suministro de ltimo recurso a travs de una comercializadora de ltimo recurso y cuyo precio viene determinado por la tarifa de
ltimo recurso (TUR):
Esta opcin solo es vlida para aquellos consumidores en baja tensin (V < 1000
voltios) y con una potencia contratada menor de 10 kW.
El precio del suministro viene fijado por el Ministerio de Industria, Energa y Turismo
y consta de dos trminos:
Trmino fijo: es funcin de la potencia contratada y resulta de multiplicar el
precio del trmino de potencia en vigor en el periodo de facturacin por los kW
contratados. Tambin se suele denominar trmino de potencia.
Trmino variable: aqu se factura el consumo realizado durante el periodo de
facturacin. Se calcula multiplicando los kWh medidos por el contador por el
precio del trmino de energa. Tambin se conoce con el nombre de trmino de
Los clientes acogidos a esta tarifa podrn acogerse a distintas modalidades: sin
discriminacin horaria, con discriminacin horario de dos periodos y discriminacin
horaria supervalle.
A continuacin se muestra las tarifas de ltimo recurso vigentes para el primer
trimestre del ao 2013:
SUMINISTRO ELCTRICO DE LTIMO RECURSO A CONSUMIDORES CON P < 10 kW
/kW y ao
Potencia, P < 10 kW
Con Discriminacin horaria 2 periodos
Con Discriminacin horaria supervalle
0,063770
0,183228
0,052775
0,184298
Contratar el suministro en el mercado liberalizado:
Se debern acoger a esta modalidad aquellos consumidores en baja tensin con
potencias contratadas superiores a 10 kW y todos aquellos consumidores con
suministros en alta tensin, independientemente de la potencia contratada.
En este caso el precio del suministro se compone de:
Tarifa de acceso o peaje: es un trmino del precio que se encuentra regulado y
es establecido peridicamente por el Ministerio de Industria, Energa y Turismo. Dicho trmino hace referencia al uso de las redes del distribuidor. Consta
a su vez de dos trminos, uno fijo en funcin de la potencia contratada y otro
variable en funcin de la energa que haya circulado por la red del distribuidor.
Precio libre: este trmino se refiere al valor de la energa elctrica que se
adquiere al comercializador de acuerdo con el precio libremente pactado.
En la siguiente tabla se recogen los distintos tipos de tarifa de acceso existentes:
PEAJES DE ACCESO EXISTENTES
Tarifas de baja tensin (U1kV)
Tarifas de alta tensin (U>1kV)
Tarifa 2.0: 1, 2 3 periodos horarios y potencias
contratadas 10 kW
Tarifa 2.1: 1, 2 3 periodos horarios y potencias
contratadas > 10 kW y 15 kW
Tarifa 3.0A: 3 periodos horarios y potencias
contratadas > 15 kW
Tarifa 3.1A: 3 periodos horarios y potencias
contratadas 450 kW
Tarifas 6: 6 periodos horarios y 5 escalones de
En base a las dos posibilidades de contratacin del suministro elctrico expuestas, se estudiarn las distintas medidas que se pueden proponer para optimizar la
OPTIMIZACIN DE LA POTENCIA CONTRATADA
En ocasiones puede ocurrir que se tenga contratada una potencia superior a las
necesidades reales, con lo cual se incurre en un gasto innecesario en la factura en el
trmino de potencia. Por el contrario, tambin puede ocurrir que la potencia contratada sea inferior a la que se necesita para llevar a cabo las actividades. En este
segundo caso se penalizarn econmicamente los excesos de potencia demandados
o bien, si se dispone de ICP (interruptor de control de potencia) ste cortara el suministro elctrico, impidiendo el trabajo.
As pues, para no incurrir en gastos innecesarios y poder trabajar sin cortes de suministro, es importante contratar una potencia adecuada a las necesidades reales.
En funcin del tipo de tarifa contratada, la penalizacin por exceso de potencia se
realiza de manera distinta. En el caso de contratos a tres periodos, las frmulas que
se utilizan en la facturacin del trmino de potencia son las siguientes:
PRM < 0,85 PC
0,85 PC < PRM < 1,05 PC
PF = PRM
PRM > 1,05 PC
PF = PRM + 2 (PRM 1,05 PC)
PF: Potencia facturada
PC: Potencia contratada
PRM: Potencia registrada por el maxmetro
As pues, en funcin de las frmulas anteriores y de los registros de aos anteriores,
se ajusta la potencia a contratar de manera que el pago en concepto de trmino de
potencia sea el mnimo.
En cuanto a los contratos con 6 periodos, para determinar la potencia ptima, se
parte de la curva de potencia cuarto-horaria que debe facilitar la compaa suministradora. La potencia a facturar en cada periodo tarifario ser la potencia contratada.
En caso de que la potencia demandada sobrepase en cualquier periodo horario la
potencia contratada en el mismo, se proceder, adems, a la facturacin de todos y
cada uno de los excesos registrados en cada periodo, de acuerdo con la metodologa
establecida en el RD 1164/2001, donde se recoge la siguiente frmula:
Ki es un coeficiente que toma valores en funcin del periodo tarifario i
Pci es la potencia contratada en el periodo i.
Pdj = potencia demandada en cada uno de los cuartos de hora del periodo i en que
se haya sobrepasado Pci.
En el grfico anexo se puede observar un ejemplo en el que se paga demasiado en
concepto de excesos de potencia y conviene, contratar una potencia superior. Se
debe tener en cuenta en estos casos que un aumento de potencia conlleva gastos
asociados como derechos de enganche y acometida, etc.
POTENCIAS MAXIMAS DIARIAS
POTENCIA MXIMA DIARIA
Fuente: Cortesa SGS
COSTES TRMINO DE POTENCIA
Anlisis de costes del trmino de potencia para un contrato a 3 periodos con potencia
contratada 30 kW y los siguientes datos:
Lecturas maxmetro:
P1: 31 kW; P2: 33 kW; P3: 21 kW
Precios trmino energa: P1: 0,72 /kW; P2: 0,43 /kW; P3: 0,29 /kW
Trmino de potencia en periodo 1:
La lectura registrada se corresponde con el intervalo 0,85 PC <=PRM <= 1,05 PC, con lo que
la potencia a facturar ser PF=PRM=31 kW.
El coste del trmino de potencia en este periodo ser de 31 kW x 0,72 /kW = 22,32 .
Trmino de potencia en periodo 2:
La lectura registrada se corresponde con el intervalo PRM > 1,05 PC, con lo que la potencia a
facturar ser PF = PRM + 2 (PRM 1,05 PC)=33 + 2 (33 31,5) = 36 kW
El coste del trmino de potencia en este periodo ser de 36 kW x 0,43 /kW = 15,48 .
Trmino de potencia en periodo 3:
La lectura registrada se corresponde con el intervalo PRM < 0,85 PC, con lo que la potencia
a facturar ser PF=0,85 x PRM= 25,5 kW.
El coste del trmino de potencia en esta periodo ser de 25,5 kW x 0,29 /kW = 7,395 .
Es decir, el trmino de potencia para esta factura ser de 45,195 , mientras que si en los
tres periodos se hubiera registrado un valor igual a la potencia contratada, el trmino de
potencia seria 43,2 .
Las mquinas elctricas que trabajan en corriente alterna convierten la energa elctrica en
trabajo mecnico y calor. Esta energa se llama activa y es medida en kWh. Algunos
receptores (receptores inductivos) necesitan campos magnticos para su funcionamiento,
como los transformadores, los motores, etc. y consumen otro tipo de energa denominada
MEDIDA 2: COMPENSACIN DE ENERGA REACTIVA
reactiva. Estos receptores absorben energa de la red para la creacin de los campos
magnticos y la entregan durante su destruccin.
Las mquinas elctricas que trabajan en corriente alterna convierten la energa elctrica en trabajo mecnico y calor. Esta energa se llama activa y es medida en kWh.
Algunos receptores (receptores inductivos) necesitan campos magnticos para su
Este funcionamiento
el receptor provoca
losy conductores,
losytransformadores,
losprdidas
motores,en
consumen otro
en los denominada
mismos y un reactiva.
aumentoEstos
de absorben
energa suplementaria
energa de la red
aprovechada directamente por el usuario.
Este funcionamiento entre la red y el receptor provoca prdidas en los conductores,
de tensinque
mismosllevar
y unaaumento
dedisminuir
consumolade
suplemenUna decadas
taria que no es aprovechada directamente por el usuario.
compensacin de esta energa reactiva.La energa reactiva viene definida por el cos ,
tambin llamado factor de potencia, el cual se calcula como:
Una de las actuaciones que se pueden llevar a cabo para disminuir la factura elctrica es la compensacin de esta energa reactiva. La energa reactiva viene definida
por el cos , tambin llamado factor de potencia, el cual se calcula como:
Pot.activa
Pot .activa 2 Pot.reactiva 2
Cuanto ms prximo al valor unitario se encuentre el factor de potencia, menos
energa reactiva se estar consumiendo en la instalacin y, en consecuencia, se
obtendrn una serie de ventajas:
Cuanto ms prximo al valor unitario se encuentre el factor de potencia, menos energa
reactiva se Disminucin
estar consumiendo
se obtendrn una serie
de la cuanta
Reduccin de la seccin de los cables
- 43 Reduccin de las cadas de tensin
Los escalones de los posibles cosenos que se pueden producir y las penalizaciones
correspondientes vienen contemplados en la tabla siguiente:Fuente: Ministerio de
Industria, Energa y Turismo
/ kVArh
Cos < 0,95 y hasta Cos = 0,8
Cos < 0,8
Fuente. Ministerio de Industria, Energa y Turismo.
En el mercado liberalizado se paga nicamente por los excesos de reactiva que
sobrepasen el 33% de los kWh consumidos en los periodos punta y llano. No existe
penalizacin en periodos valle.
Para la correccin de la energa reactiva, generalmente, se suelen utilizar equipos
de compensacin automticos, los cuales estn constituidos por tres elementos
El regulador: su funcin es medir el cos de la instalacin y dar las rdenes a
los contactores para intentar aproximarse al cos objetivo.
Los contactores: son los elementos encargados de conectar los distintos
condensadores que componen la batera.
Los condensadores: son los elementos que pueden aportar la energa reactiva
a la instalacin.
Para la compensacin de la energa reactiva, se debe proceder en primer lugar a
la lectura y anlisis de las facturas elctricas para as determinar la magnitud de
la energa reactiva consumida y el sobrecoste en la factura. Si se dispone de un
analizador de redes es muy til realizar las correspondientes mediciones para poder
visualizar en que periodos se consume energa reactiva. Una vez determinado el
factor de potencia medio de la instalacin y la distribucin de consumos de energa reactiva, se puede proponer la adquisicin de una batera de condensadores
con regulacin automtica que se ajuste a la potencia reactiva demandada por la
instalacin. Esta decisin estar condicionada por los costes correspondientes a la
compra e instalacin de la batera y por el coste anual de la energa reactiva repercutido en factura. As pues, la inversin y el ahorro econmico anual determinarn
la amortizacin en nmero de aos.
COSTES ENERGIA REACTIVA
Anlisis de costes debidos a energa reactiva en factura en base a las siguientes lecturas
Energa kWh
La tarifa de acceso correspondiente establece que el coste de la energa reactiva se calcular
en funcin del cos de la instalacin en cada uno de los diferentes periodos, exceptuando el periodo 6, en el que no se cobrar la energa reactiva demandada. Del mismo modo
establece que solo se facturar la energa reactiva que supere el 33% de la energa activa
demandada en el mismo periodo.
Los precios a aplicar para los excesos de energa reactiva, en funcin del valor del cos de la
instalacin, para todas las tarifas de acceso se han mostrado anteriormente.
En este caso solo tendremos en consideracin el periodo 5 para el clculo de la energa reactiva a facturar.
Para la estimacin del cos empleamos la ecuacin:
Con lo que obtenemos que:
El coseno calculado es de 0,84, por tanto, pertenece al escaln de cos < 0,95 y hasta
cos = 0,80, el precio por kVArh de exceso consumido se penalizar a razn de
0,041554 / kVArh.
El exceso producido es igual a: 42.119 - (64.686 * 0,33) = 20.773 kVarh.
El precio a pagar ser: 20.773 kVAr x 0,041554 / kVArh = 863,20 .
Mediante medidas de compensacin de energa reactiva se puede anular completamente
este sobrecoste. Puesto que los precios establecidos en el contrato suelen ser inamovibles,
la compensacin de los excesos de energa reactiva es una de las pocas tcnicas que nos
permite optimizar una contratacin liberalizada.
MEDIDA 3: CAMBIO DEL TIPO DE TARIFA O DEL CONTRATO
Otra de las opciones interesantes a la hora de buscar ahorros econmicos en cuanto
a la facturacin de la electricidad se trata del estudio de la idoneidad de la tarifa
contratada. Esto depender de las ofertas de las distintas comercializadoras, por lo
que se deber efectuar un estudio para determinar el coste /kWh y elegir aquella
ms econmica. Este caso es habitual en los alumbrados pblicos, donde una de las
medidas habituales suele ser la contratacin de tarifas con discriminacin horaria
para beneficiarse de precios ventajosos en determinadas franjas horarias.
Por otro lado, cabe la posibilidad de cambiar incluso la tipologa de contrato. Esto
depender en gran medida de la curva de consumo de cada instalacin. Algunos
ejemplos de tipos de contrato que se pueden encontrar en el mercado son:
Descuento sobre la factura que se paga actualmente
Fijar un valor sobre el trmino de energa y otro sobre el trmino de potencia
Fijar un valor a pagar por la energa (kWh) en cada periodo
Fijar un valor del kWh a pagar para todos los kWh consumidos
MEDIDA 4: POSIBILIDAD DE CAMBIAR LA TENSIN DE SUMINISTRO
Por ltimo, otro aspecto que es importante recalcar es la posibilidad de cambiar la
tensin del suministro. Puede ser que clientes conectados en AT estn incurriendo
en sobrecostes por prdidas de transformacin o bien que a clientes conectados en
BT les sea ms rentable realizar una inversin para conectarse en AT.
Instalacin proyectores. Cortesa SGS.
Se muestra a continuacin los diferentes periodos horarios para las tarifas 3P y 6P
Discriminacin horaria en tipologa 3.0A
2324 P.T.2
Discriminacin horaria en tipologa 3.1A
P.T.6
P.T.5
Discriminacin horaria en tipologa 6 periodos
4.2. ALUMBRADO PBLICO
Las instalaciones que componen el alumbrado pblico no pueden considerarse individualmente sino como integrantes de un conjunto global: el alumbrado pblico de
El alumbrado pblico difiere mucho de un municipio a otro, sus diferencias bsicas
Caractersticas del ncleo urbano: extensin del casco urbano, la poblacin que
abarca, anchura de las calles, etc.
Caractersticas de las instalaciones de alumbrado pblico del municipio: tipo de
tecnologa instalada, horas de funcionamiento de las lmparas, equipamiento
de las instalaciones, regulacin, etc.
Alumbrado pblico. Cortesa SGS
El gasto elctrico asociado al servicio de alumbrado pblico de un municipio puede
llegar a representar del 50% al 60% del gasto energtico global del municipio en
funcin del nmero de habitantes. Por este motivo, a priori, el servicio energtico
en alumbrado pblico constituye uno de los puntos ms interesantes, por lo que
las medidas propuestas a continuacin son las que tienen un mayor potencial de
VAPOR DE MERCURIO ALTA PRESIN
Ventajas: Permiten regulacin de tensin
ndice de reproduccin cromtica (IRC) aceptable > 50
Desventajas: Eficiencia luminosa deficiente
Necesario de 3 a 5 min. entre apagado y encendido
Ventajas: Eficiencia luminosa alta
Admiten regulacin de tensin permitiendo ahorros altos
Desventajas: Luz amarilla IRC en torno a 25
Estabilizacin no instantnea
VAPOR DE SODIO BAJA PRESIN
Desventajas: Luz amarilla IRC muy pobres
Flujo luminoso no instantneo
Luz blanca IRC muy buenos > 70
Desventajas: Sensibilidad a las variaciones de tensin (existe
tecnologa de halogenuros metlicos cermicos que s admite
regulacin de tensin)
Alta depreciacin del flujo
Ventajas: Elevada vida til
Buena reproduccin cromtica
Desventajas: Baja eficiencia luminosa
Flujos luminosos solo hasta 12.000 lmenes aprox.
Lmparas muy grandes
Buena eficacia luminosa (> 80)
Desventajas: Tecnologa menos madura que el resto
Tecnologa cara
Antes de entrar en detalle en las distintas medidas aplicables en alumbrado pblico, se hace un repaso a las tecnologas existentes actualmente y sus principales
Cabe destacar en este punto que el comportamiento lumnico de una tecnologa
depende del conjunto luminaria / lmpara. Los grficos de curvas de iluminacin
nacen del conjunto de ambos elementos y en cualquier medida de mejora de alumbrado pblico tiene que existir un estudio lumnico previo que contraste la viabilidad
de la tecnologa propuesta.
Se exponen a continuacin algunas medidas de eficiencia energtica que se pueden
adoptar en alumbrado pblico.
MEDIDA 1: ESTUDIO DE LA TARIFA MS CONVENIENTE Y ADECUACIN
AL REGLAMENTO DE EFICIENCIA EN ALUMBRADO EXTERIOR
En cuanto a la optimizacin tarifaria, sta se estudi en detalle en el apartado
correspondiente y las medidas propuestas son extensibles al sector del alumbrado pblico. Tal como se comentaba, la opcin ms habitual suele ser el cambio de
tarifas sin discriminacin horaria a tarifas de dos tres periodos en funcin de la
Por lo que respecta al RD 1890/2008 por el que se desarrolla el Reglamento de
Eficiencia Energtica en Instalaciones de Alumbrado Exterior cabe destacar que es
en este mbito del alumbrado pblico donde encuentra su mayor aplicacin.
El presente Reglamento, pretende regular el impacto que tienen las instalaciones
de alumbrado exterior sobre el medioambiente, evitando los usos no racionales de la
energa elctrica, as como de la posible contaminacin lumnica. La mejor forma de
poder controlar estos aspectos, se consigue mediante la obtencin de una correcta
eficiencia energtica en este tipo de instalaciones
La norma aprobada establece requisitos mnimos de eficiencia energtica de las
instalaciones, limita los valores mximos de luminancia, fija los valores mximos de
emisiones luminosas, requiere un rgimen de funcionamiento inteligente, determina las caractersticas energticas de las lmparas y exige una programacin sistemtica de mantenimiento.
La eficiencia energtica de una instalacin de alumbrado exterior, se define segn
Fuente: Ministerio de Industria, Energa y Turismo (RD 1890/2008)
El reglamento fija adems niveles de iluminacin en funcin del uso del espacio
exterior, caracteriza los espacios abiertos a efectos de la contaminacin lumnica y
establece niveles mnimos de eficiencia energtica.
La norma afecta a todo el alumbrado exterior y limita las emisiones luminosas hacia
el cielo, salvo en das festivos y en fechas navideas. En estos casos, s se permite la
iluminacin genrica, pero se limita la potencia por metro cuadrado de calle.
A continuacin se expone a modo de resumen las distintas Instrucciones Tcnicas
que componen el Reglamento de manera que quede claro sobre qu aspecto de las
instalaciones influye cada una de ellas:
ITC-EA01-Eficiencia Energtica
ITCEA02-Niveles de iluminacin
ITC-EA03-Resplandor luminoso nocturno y luz intrusa o molesta
ITC-EA04-Componentes de las instalaciones
ITC-EA05-Documentacin tcnica, verificaciones e inspecciones
ITC-EA06-Mantenimiento de la eficiencia energtica de las instalaciones
ITC-EA07-Mediciones luminotcnicas en las instalaciones de alumbrado
As pues, otra de las medidas posibles deriva de una posible situacin de excesiva
iluminacin en determinados espacios pblicos respecto a los valores de referencia
del RD 1890, lo que se podra solucionar ajustando los valores de iluminancia a los
valores mximos permitidos y ahorrando por tanto en la factura elctrica del alumbrado pblico.
MEDIDA 2: SUSTITUCIN DE LMPARAS
POR OTRAS DE MAYOR RENDIMIENTO LUMINOSO
En el mercado existe una extensa variedad de lmparas para cubrir la totalidad de
usos o aplicaciones a las que pueden destinarse. En el punto anterior se destac las
principales tecnologas empleadas en alumbrado pblico.
Las sustituciones que se pueden proponer en alumbrados pblicos son varias y
dependen del criterio que se escoja. A la hora de proponer cambios de tecnologa
es importante conocer cules son los parmetros luminotcnicos de partida, pues
es posible que existan algunas zonas del municipio sobreiluminadas. En todo caso
la compatibilidad lmpara/luminaria tiene que quedar garantizada a travs de las
certificaciones, homologaciones y marcado CE. Algunos cambios de tecnologa
que mejoraran la eficiencia energtica de las instalaciones de alumbrado pblico
Sustitucin de lmparas de vapor de mercurio por lmparas de vapor de sodio
de alta presin. Las lmparas de vapor de mercurio de 400 W tienen un flujo
luminoso similar a las de vapor de sodio de alta presin de 250 W, por lo que
mediante esta sustitucin se mantiene el flujo luminoso y se disminuira la
potencia instalada. Otro cambio posible sera de 250 W de vapor de mercurio
por 125 W de vapor de sodio. En este tipo de acciones se tiene que tener en
cuenta que se modifica el color de la lmpara.
Sustitucin de vapor de sodio alta presin vapor de mercurio por halogenuros metlicos. Este tipo de sustituciones se proponen en instalaciones en las
que se necesita un alto ndice de reproduccin cromtico. Las sustituciones de
VSAP por este tipo de tecnologa se da cuando se parte de una situacin de
sobreiluminacin.
Sustitucin de luminarias por luminarias tipo LED. Se trata de dispositivos semiconductores con una vida til aproximada de 50.000 horas. Este tipo de tecnologa est experimentando un auge en los ltimos aos debido a la drstica reduccin de potencia que supone, no obstante, es importante tener en cuenta el flujo
luminoso de la luminaria, que marcar la eficacia luminosa (lm/W) y cada caso
concreto deber ser estudiado a travs de las curvas que facilite el fabricante.
SUSTITUCION LUMINARIAS
Se dispone en un municipio en el que el alumbrado pblico de algunas zonas est compuesto por luminarias de vapor de mercurio, y se va analizar el ahorro anual que se consigue
sustituyndolas por unas luminarias de menor consumo energtico y mismo flujo luminoso.
En la zona existe un total de 75 luminarias de Vapor de mercurio de 400W; estas luminarias
se encienden durante la noche una media de 11 horas.
La alternativa que se presenta es sustituir las lmparas de vapor de mercurio de 400W por
lmparas de vapor de sodio de alta presin de 250W; el flujo luminoso que se obtiene con
estas lmparas es muy similar 23.000 Lmenes y 25.000 Lmenes (incluso es superior el de
las lmparas de vapor de sodio).
El coste y los consumos de ambas opciones de iluminacin se pueden ver en la siguiente
(Con Equipo
(Horas/Da)
Horas Func.
(/Ao)
Tal y como se observa se alcanza un ahorro de ms de 6.500 , lo cual constituye ms del
35% respecto al coste econmico de la factura actual.
Cabe destacar en este caso que en la propuesta se estara pasando de un color blanco que
ofrece el vapor de mercurio a un color amarillento que ofrece la tecnologa de sodio. Este
parmetro tambin debera ser tenido en cuenta en la propuesta de cara a la decisin final.
Por otra parte, aunque no exista legislacin de obligado cumplimiento aplicable a
dicha tecnologa puesto que el RD 1890/2008 no hace alusin al LED, existe un
documento tcnico del comit Espaol de Iluminacin y de IDAE Requerimientos Tcnicos Exigibles para luminarias con tecnologa LED de alumbrado exterior
cuyo objetivo es desarrollar aquellos conceptos y requerimientos tcnicos que han
de cumplir los productos tcnicos y las propias empresas que ofrezcan tecnologa
LED y garantizar que los resultados lumnicos, econmicos y de explotacin, una
vez instalados, se corresponden con los presentados en los estudios previamente
Es importante tener claro que el LED se
debe de entender no como una fuente
individual de luz sino como un conjunto LED-luminaria. De hecho existe a este
respecto un Informe Tcnico del Comit Espaol de Iluminacin respecto a la
modificacin de luminarias para sustituir
sus bloques pticos originales por bloques
pticos LED en el que se informa de cmo
afectan, tanto tcnica como legalmente las posibles modificaciones de luminarias
ya instaladas equipadas con lmparas de descarga, adaptndolas a diferentes soluciones con fuentes de luz tipo LED.
Por ltimo y en otro orden de cosas, resulta de vital importancia fomentar el uso
de luminarias que eviten las prdidas por dispersin, evitando de esta manera la
contaminacin lumnica.
MEDIDA 3: INSTALACIN DE UNIDADES DE REGULACIN DE FLUJO:
ESTABILIZADORES DE TENSIN Y REGULADORES
En los alumbrados pblicos con lmparas de descarga puede reducirse el consumo
energtico en las horas de madrugada o en circunstancias de menor exigencia visual
mediante la reduccin del flujo luminoso.
En las antiguas instalaciones se solan montar dos lmparas sobre cada luminaria
destinada a alumbrado viario, con objeto entre otros de disponer de dos niveles de
iluminacin segn las conveniencias. Actualmente se utiliza una luminaria con una
sola lmpara de descarga incorporada y con equipo de doble nivel para disminuir los
niveles luminosos a partir de una hora en la que el trfico peatonal o rodado decrece.
Existen varias maneras de regular el flujo:
Balasto electromagntico de doble nivel:
Este balasto, permite la reduccin de la potencia consumida mediante la introduccin en el circuito de la lmpara de una inductancia adicional incorporada
en el mismo ncleo de hierro de la inductancia principal. Puede aplicarse en
lmparas de mercurio a alta presin y en lmparas de sodio de alta presin. Este
sistema no es adecuado con las lmparas de halogenuros metlicos porque el
color de la luz resulta muy afectado por las modificaciones de potencia.
Balasto electrnico regulable:
Se basa en la regulacin punto a punto anterior pero mediante componentes
Este tipo de equipos es el que se usa para poder disponer de un sistema de
control centralizado. Permiten un mayor control y ahorro sobre la instalacin.
Reguladores de flujo en cabecera de lnea:
Es sta una tcnica que consiste bsicamente en reducir la tensin de alimentacin al conjunto lmpara - balasto, con lo que se obtienen reducciones de
potencia en torno al 40 % para reducciones de flujo luminoso del 50 %. Se
instalan en cabecera de lnea, alojndose en el propio armario de maniobra y
medida, o bien en un armario independiente junto a ste.
Cabe destacar tambin el
hecho de que puede aplicarse de forma relativamente
fcil y sencilla en alumbrados realizados con anterioridad, sin que sea necesaria
una intervencin, siempre
costosa, en cada uno de los
puntos de luz del alumbrado.
Sistema alumbrado sin regulacin de flujo. Cortesa SGS.
INSTALACIN REDUCTOR DE FLUJO
Se presenta un cuadro de alumbrado pblico municipal con 30 luminarias de VSAP de 250
W en el que no existe ningn tipo de regulacin relativa al flujo luminoso de las luminarias,
emitiendo stas la misma cantidad de luz independientemente de la hora.
Actualmente la instalacin funciona una media de 11,5 horas al da. Se propone como medida la instalacin de un reductor de flujo que disminuya en un 45 % la potencia de las lmparas en las horas de la madrugada. El reductor se programa para que acte de la 1:00 de la
maana a las 5:00.
As pues, el consumo actual sin reductor de la instalacin sera el siguiente:
CONSUMO ACTUAL (kWh / ao) = POTENCIA (kW) x HORAS
Consumo actual = 0,25 kW x 30 luminarias x 11,5 horas x 365 das = 31.461,25 kWh / ao
En este caso, con la medida propuesta, la instalacin funcionar durante 6,5 horas al 100%
y durante 5 horas al 65%, luego:
CONSUMO PREVISTO (kWh / ao) = POTENCIA (kW) x HORAS MODIFICADAS
Consumo previsto = (0,25 kW x 30 luminarias x 6,5 horas x 365 das) + (0,65 x 0,25 kW x 30
luminarias x 5 horas x 365 das) = 26.690,63 kWh / ao
As pues, existe en este caso un ahorro potencial de 4.790,63 kWh. Considerando un coste
de la electricidad de 0,14 / kWh, el ahorro econmico sera de 670,68 .
El coste de inversin de un reductor de flujo depende de la potencia del mismo. Para el caso
considerado podra rondar los 2.000 aproximadamente, por lo que estaramos en un periodo de retorno de 2,98 aos (2.000 / 670 /ao). No obstante, modificando la regulacin
podramos ampliar el horario de actuacin y disminuir el periodo de retorno.
MEDIDA 4: INSTALACIN DE DISPOSITIVOS DE REGULACIN
DEL ENCENDIDO / APAGADO
Esta medida consiste en la instalacin de sistemas de control que permitan una
regulacin sobre el encendido y apagado de las instalaciones. Se pueden distinguir
Interruptor fotoelctrico:
Este tipo de aparatos realizan el encendido y apagado de manera automtica
en funcin de unos valores prefijados de nivel de iluminacin. Su funcionamiento no es totalmente exacto, ya que poseen una determinada inercia y sus
caractersticas varan a lo largo del tiempo, por lo que deben sustituirse regularmente. Adems, requieren de un mantenimiento peridico para su limpieza
puesto que son instalados en el exterior.
Son interruptores horarios normales y no especficos para alumbrado. Suelen
instalarse de manera conjunta con fotoclulas.
Reloj astronmico instalado en cuadro. Cortesa SGS.
Programador astronmico:
Ejecuta un programa de encendidos y apagados en funcin de las coordenadas
de latitud y longitud del lugar. No necesitan mantenimiento y su funcionamiento es ms exacto, lo que encarece su precio. No obstante, este tipo de
sistemas presenta unos periodos de amortizacin cortos si se parte de una
instalacin en la que no existe ningn tipo de control sobre el encendido y
apagado. Es el sistema que permite unos ahorros mayores en cuanto que es
ms exacto en el proceso de encendido / apagado.
4.3. EDIFICIOS MUNICIPALES
En apartados anteriores se ha visto la estructura de consumos de un municipio as como
el reparto por tipologa de edificio. A diferencia del alumbrado pblico, en este sector
existen consumos no solo de ndole elctrica
sino tambin derivados del uso de combustibles como son el gas natural, el gasleo, etc.
Se proponen a continuacin distintas medidas
de eficiencia energtica aplicables en edificios
4.3.1. Caractersticas constructivas
Esta parte viene regulada por el DB HE1 Limitacin de la demanda energtica recogido en
el Cdigo Tcnico de la Edificacin. En l se
establece que los edificios dispondrn de una
envolvente de caractersticas tales que limite
adecuadamente la demanda energtica necesaria para alcanzar el bienestar trmico en
funcin del clima de la localidad, del uso del
edificio y del rgimen de verano y de invierno,
as como por sus caractersticas de aislamiento
e inercia, permeabilidad al aire y exposicin a la
radiacin solar, reduciendo el riesgo de aparicin de humedades de condensacin
superficiales e intersticiales que puedan perjudicar sus caractersticas y tratando
adecuadamente los puentes trmicos para limitar las prdidas o ganancias de calor
y evitar problemas higrotrmicos en los mismos.
Se proponen a continuacin algunas medidas que se pueden adoptar en este mbito para la reduccin de los consumos energticos.
MEJORA DEL NIVEL DE AISLAMIENTO
La rehabilitacin de los edificios
suele asociarse a una necesidad
puntual debida a algn problema o deterioro de una parte
de los mismos. Sin embargo,
recientemente, las Administraciones Pblicas estn incorporando un nuevo concepto: la
rehabilitacin trmica. Si hay
que rehabilitar, debe hacerse
con criterios energticos. La razn es muy simple: en Espaa
ms de la mitad de los edificios
estn construidos sin la proteccin trmica adecuada; es decir, sin el necesario aislamiento trmico. Estos edificios
son autnticos depredadores de energa y con el tiempo, todos los edificios necesitan de reformas o rehabilitaciones. De ah nace la idea de que una vez sea necesaria
la rehabilitacin de un edificio, es el momento de incorporar el aislamiento para
reducir su consumo de energa.
Aislar trmicamente un edificio consiste en lograr que sus elementos en contacto
con el exterior aumenten su resistencia al paso del calor, lo que se consigue incorporando materiales aislantes en: muros exteriores, cubiertas, suelos, tabiques y
huecos. Algunas actuaciones que se pueden llevar a cabo en este sentido son:
Aprovechar la reparacin de goteras y humedades para la instalacin o sustitucin de material aislante trmico en la cubierta.
Instalar un material aislante trmico en los muros, ya sea por el exterior, interior o inyectando dentro del muro, y/o sustituyendo los vidrios y ventanas por
otras ms eficientes y de mayor calidad, como por ejemplo doble acristalamiento con vidrio bajo emisivo.
Se consideran puentes trmicos las zonas de
la envolvente del edificio en las que se evidencia una variacin de la uniformidad de la construccin, ya sea por un cambio del espesor del
cerramiento, de los materiales empleados, por
penetracin de elementos constructivos con
diferente conductividad, etc., lo que conlleva
necesariamente una minoracin de la resistencia trmica respecto al resto de los cerramientos. Los puentes trmicos son partes sensibles de los edificios donde aumenta la posibilidad de produccin de condensaciones superficiales, en la situacin de
invierno o pocas fras y representan canales de fuga trmica.
Algunos de los puentes trmicos ms comunes en construccin son:
Frente de forjados en fachadas
Encuentros de tabiquera interior con fachadas
Los puentes trmicos pueden identificarse fcilmente utilizando cmaras termogrficas. La solucin a este tipo de problemas pasa por el aislamiento de los mismos,
bien sea desde el interior o desde el exterior del edificio.
SUSTITUCIN VENTANAS Y TRATAMIENTOS ESPECIALES
DE LOS VIDRIOS PARA MEJORAR SU COMPORTAMIENTO
TRMICO EN INVIERNO/VERANO
Existen actualmente en el mercado vidrios de distinto factor solar obtenidos mediante
tratamiento selectivo angular o depsitos metlicos. La deposicin de xidos metlicos permite obtener acristalamientos de baja emisividad (Low-E) que transmiten la
luz visible y en cambio tienen un elevado ndice de reflexin de la gama de infrarrojos
de onda larga. El desarrollo de las capas funcionales ha permitido respuestas flexibles
de los vidrios frente a la luz y la energa solar aunque su uso no se ha generalizado.
Existen investigaciones centradas en estudiar el relleno de la cmara de acristalamientos dobles con materiales que modifican, de forma reversible, sus cualidades
fsicas de transmisin como la introduccin dentro de la cmara de elementos regulables de sombreado, como el sistema de doble acristalamiento (laminar, reflectante, transparente o coloreado) con persianas venecianas de lamas de aluminio,
cuya inclinacin se controla mediante un dispositivo exterior. La persiana adems
de regular la entrada de luz y la visibilidad, mejora el aislamiento acstico y trmico
del acristalamiento, siendo similar al de uno triple con cmara de aire.
Dentro de esta categora de vidrios cabe mencionar como medida para mejorar la
eficiencia energtica la sustitucin de ventanas con vidrios de hojas simples por
otros con doble vidrio con cmara de aire intermedio y carpintera con rotura de
puente trmico.
INSTALACIN DE ELEMENTOS DE SOMBRA
El clima y las condiciones del entorno son la base para plantear la estrategia del
diseo de proteccin solar de los huecos. Las diferencias de recorrido solar entre
los solsticios de verano e invierno, y su influencia sobre las diferentes orientaciones
de los huecos de un edificio, son las pautas para optar entre permitir la captacin
solar en condiciones de invierno o proteger los huecos con dispositivos de sombra
en condiciones de verano.
Mediante la instalacin de elementos de sombra como por ejemplo voladizos se
puede mejorar el factor solar modificado, optimizando el aprovechamiento de energa solar en funcin de la estacin.
4.3.2. Climatizacin
La climatizacin representa un elevado porcentaje del consumo energtico de un
edificio, por lo que supone uno de los campos con mayor potencial de ahorro en el
La parte relativa a las instalaciones en edificacin viene recogida en el DB HE 2
Rendimiento de las instalaciones trmicas del Cdigo Tcnico de la Edificacin.
Esta exigencia se desarrolla actualmente en el vigente Reglamento de Instalaciones
Trmicas en los Edificios, RITE.
As pues, basndonos en las exigencias de carcter general que establece el RITE, se
pueden proponer algunas medidas de mejora.
MEDIDA 1: INSTALACIN DE SISTEMAS
DE RECUPERACIN DEL CALOR DEL AIRE DE EXTRACCIN
El calor residual del aire de retorno cuya procedencia es la ventilacin del edificio,
se emplea para precalentar el aire de impulsin mediante recuperadores. Los ms
utilizados son los estticos y los rotativos de aire-aire. Para obtener el mximo
rendimiento en los recuperadores aire-aire es necesario que stos se muevan en
Estos dispositivos de recuperacin de calor son siempre obligatorios en los subsistemas en los que el caudal de aire exterior es superior a 3 m3/s, salvo cuando su
rgimen de funcionamiento sea inferior a 1.000 horas anuales.
MEDIDA 2: REGULAR EL CAUDAL DE AIRE O AGUA
A IMPULSAR MEDIANTE VARIADORES DE VELOCIDAD
Como se ver en apartados posteriores (ver aptdo instalaciones municipales), el
uso de variadores de velocidad permite mejorar el rendimiento de los motores,
ajustando su funcionamiento al par y velocidad que requiere la aplicacin en cada
momento, consiguiendo de esta manera un ahorro energtico importante.
En el caso de la climatizacin, pueden ser aplicados para la regulacin del caudal,
bien sea de aire o de agua, de manera que se optimiza la velocidad y con ello el
MEDIDA 3: EVITAR CLIMATIZAR ZONAS DESOCUPADAS O FIJAR
TEMPERATURAS DE CONSIGNA DISTINTAS A LAS DE ZONA OCUPADA
Otra de las medidas de ahorro que se pueden adoptar en el mbito de la climatizacin de edificios es el estudio detallado de las distintas zonas existentes y el uso de
Las zonas, al tener usos distintos, pueden tener necesidades de climatizacin distintas, por lo que diferenciando la temperatura de consigna (por ejemplo una estancia
destinada a almacn no tendr las mismas necesidades que un recinto destinado
a despacho) en las distintas estancias se pueden conseguir importantes ahorros.
En estos casos es importante realizar un estudio detallado de la inversin necesaria
para determinar hasta qu punto es conveniente la instalacin de un sistema de
RECUPERACIN DEL CALOR SENSIBLE DE LOS HUMOS DE LA CALDERA
Los humos, producto de la combustin de una caldera, contienen una considerable
energa, ya que al generar vapor se alcanza un nivel de temperatura muy elevado.
Si se aprovecha esta energa o una parte, se aumentara la eficiencia energtica del
proceso, ya que con estos equipos se ahorra de un 2% - 5% de combustible. Este
calor residual se puede destinar a varios usos, como precalentamiento de la carga,
produccin de aire caliente, calentamiento del combustible o precalentamiento del
aire de combustin.
Existen varios tipos de equipos destinados a la recuperacin del calor de los humos.
Los ms habituales son los economizadores, recuperadores, regeneradores y las
calderas de recuperacin.
MEDIDA 5: AJUSTE Y CONTROL DE LA COMBUSTIN DE LA CALDERA
Para disminuir las prdidas de calor
sensible con los gases de la combustin, es conveniente optimizar el
exceso de aire que se introduce en el
equipo, para as disminuir el caudal
de humos de combustin que sale
de la caldera. A su vez, al reducir este
caudal, aumenta la temperatura del
ambiente, por lo que el porcentaje
de inquemados gaseosos disminuye.
As, el exceso de aire para calderas de
Medicin rendimiento combustin en caldera.
Cortesa SGS. combustibles slidos debera estar
entre un 80% - 100%, para calderas
de fueloil del 30% - 40% y para las de gas natural, del 15% - 20%. Con esta medida
se podra ahorrar en torno al 10% de combustible para las calderas de combustibles
slidos y hasta el 5% para las de fueloil o gas natural.
MEDIDA 7: SUSTITUCIN DE CALDERAS ANTIGUAS
POR CALDERAS DE ALTO RENDIMIENTO
Una vez alcanzado el periodo de obsolescencia o antes de ese tiempo, cuando se
observe un mal funcionamiento es recomendable sustituir las calderas antiguas por
una de alto rendimiento.
Las calderas de alto rendimiento, por condensacin de humos, consumen menos
combustible que las del tipo tradicional y producen elevados ahorros energticos
cuando el agua demandada es a baja temperatura. Estas calderas de alta eficiencia
pueden suponer un ahorro del 10% - 20% del combustible utilizado, especialmente
si se trabaja a bajas cargas.
Existen una serie de actuaciones que se deben realizar para asegurar el correcto
funcionamiento de estos sistemas, como son: verificacin y mantenimiento peridico de la caldera, mejora de la distribucin de fluidos, racionalizacin de las cargas,
seleccin de combustibles por criterios econmicos y ecolgicos, como, por ejemplo,
calderas que utilizan biomasa.
SUSTITUCIN CALDERA ANTIGUA
Se dispone de un colegio en el que se supone un funcionamiento de 40 horas semanales y
una temporada de calefaccin de 4 meses entre octubre y febrero.
Para cubrir la demanda de calefaccin del colegio existe una caldera antigua de gasleo C de
80 kW de potencia y un rendimiento de 0,80. Se considera que dicha caldera funciona 40
horas semanales durante 4 meses, es decir, 640 horas anuales.
Se propone como medida de eficiencia energtica la sustitucin de dicha caldera dado que
el grado de envejecimiento de la misma por una nueva caldera de condensacin de la misma
potencia y alimentada mediante gas natural. Puesto que se trata de una caldera de condensacin, la nueva caldera de gas natural tiene un rendimiento del 110%.
Se muestran a continuacin los ahorros que se obtendran as como el periodo de amortizacin de la instalacin:
CONSUMO CALDERA ACTUAL DE GASOLEO (kWh / ao) =
(POTENCIA (kW) x HORAS)/ RENDIMIENTO GC
Consumo actual = 80 kW x 640 horas / 0,8 = 64.000 kWh / ao
Suponiendo un coste del gasleo C de 0,055 /kWh, el coste econmico anual ascendera a
3.520 .
CONSUMO PREVISTO CALDERA GAS NATURAL (kWh / ao) =
(POTENCIA (kW) x HORAS) / RENDIMIENTO GN
Consumo previsto = 80 kW x 640 horas / 1,1 = 46.545,45 kWh / ao
En este caso suponiedo un coste del gas natural de 0,040 /kWh, supondra un coste de
1.861,82 .
Por tanto, existe un ahorro energtico debido al aumento de rendimiento de la caldera, que
supone 17.454,55 kWh. Y por otro lado existe un ahorro econmico que se debe a dos factores, por un lado el ahorro de kWh que se dejan de consumir y por otro lado la disminucin
en el precio unitario del kWh puesto que se cambia de gasleo C a gas natural. La suma de
espas dos componentes resulta un ahorro total de 1.658,18 .
Suponiendo una inversin de aproximadamente 7.500 para una caldera de gas natural de
esas caractersticas, estaramos hablando de un periodo de retorno en torno a los 4 aos y
Cabe destacar que los clculos son orientativos en cuanto a que el rendimiento de una caldera no es fijo, si no que vara con el grado de carga de la misma.
4.3.3. Sistema de agua caliente sanitaria
Los sistemas de agua caliente sanitaria son aquellos que distribuyen agua de
consumo sometida a algn tratamiento de calentamiento. Dentro del Cdigo
Tcnico de la edificacin, en su captulo dedicado al ahorro energtico, la seccin
HE-4, hace referencia a la contribucin solar mnima de agua caliente sanitaria
MEDIDA 1: REVISIN DEL AISLAMIENTO DE LA INSTALACIN Y
REGULACIN DE LAS TEMPERATURAS DEL ACS
Se recomienda aislar adecuadamente las conducciones y depsitos de almacenamiento de ACS para limitar las prdidas de calor, as como instalar la caldera/
acumulador lo ms cerca posible de los puntos de consumo para limitar las prdidas
que se producen a travs de las paredes de las conducciones. Los aislantes normalmente utilizados para tuberas por donde circula el agua son coquillas de espumas
elastomricas y lana de roca, y deben instalarse tanto en las tuberas de impulsin
como en las de retorno. Un buen aislamiento de las tuberas llega a reducir las prdidas trmicas hasta en un 50%.
Igualmente, no se debe sobrecalentar el agua ms de lo necesario (cada 10 C de ms
en la temperatura del ACS incrementa el consumo de energa un 15%). Para ahorrar
energa, se recomienda ajustar la temperatura del acumulador de ACS a 60 C (no
debe bajarse de esta temperatura para evitar problemas de formacin de legionella),
as como instalar vlvulas mezcladoras a la salida del sistema de acumulacin de ACS
para mantener y regular la temperatura del agua a un valor constante, evitando as
las prdidas de agua caliente por ajuste de la temperatura del grifo.
4.3.4. Ventilacin
La ventilacin es la tcnica que permite sustituir el aire interior de un local, considerado
inconveniente por su falta de pureza, temperatura inadecuada o humedad excesiva,
por otro exterior de mejores caractersticas. El sistema de ventilacin permite cambiar,
renovar, y extraer el aire interior de un recinto y sustituirlo por aire nuevo del exterior.
La ventilacin de un local puede ser natural o forzada. Se habla de ventilacin natural
cuando no hay aporte de energa artificial para lograr la renovacin del aire. La ventilacin forzada utiliza ventiladores para conseguir la renovacin.
En la actualidad ms del 50% de los intercambios de energa, entre un edificio y su
entorno, se producen por la renovacin de aire, por lo que resulta de extrema importancia la optimizacin de sta mediante diversas medidas como pueden ser:
INSTALACIN DE UNIDAD DE VENTILACIN CON RECUPERADOR DE CALOR
La unidad de ventilacin con recuperacin de calor recupera la
energa calorfica perdida en el proceso de ventilacin y minimiza los cambios de temperatura ambiente causados por la
ventilacin mediante la extraccin del calor del aire a expulsar
y su utilizacin para precalentar el aire de admisin, con lo que
se consigue mantener un ambiente confortable y limpio. Este
sistema tambin reduce la carga del sistema de climatizacin y
permite ahorrar energa.
4.3.5. Iluminacin interior
Dentro de las mejoras en este mbito, cabe hacer una distincin sectorial en cuanto al marco regulatorio, pues con carcter general existe la UNE 12464-1 y el RD
486/1997 (anexo IV) relativos a la iluminacin interior en los lugares de trabajo,
que establecen unas disposiciones mnimas en cuanto a niveles de iluminacin en
funcin de las exigencias de la actividad desarrollada. En el sector de la edificacin, con la entrada en vigor del CTE (HE 3 Eficiencia energtica de las instalaciones
de iluminacin del DB-Ahorro de Energa) se fijan, por primera vez en la normativa
espaola, requisitos de eficiencia para instalaciones de iluminacin en edificios.
A continuacin se citan algunas de las medidas de carcter general que se pueden
llevar a cabo en el mbito de la iluminacin.
MEDIDA 1: APROVECHAMIENTO DE LA ILUMINACIN NATURAL
El aprovechamiento de la iluminacin natural es una de las medidas de aplicacin
ms sencilla, siempre y cuando se haya tenido en cuenta este aspecto en el momento del diseo del edificio y se disponga de las protecciones solares adecuadas.
Con esta medida se consigue reducir sustancialmente el consumo energtico de
los sistemas de alumbrado. En este sentido, no hay que olvidar que, en el seno de
la Unin Europea, se efecta cada ao el cambio horario verano/invierno, que tiene
como principal objetivo la optimizacin de la jornada laboral para lograr un mejor
En el caso de oficinas es aconsejable un acristalamiento de la fachada tanto por
su ahorro energtico en iluminacin como en climatizacin, siempre que se hayan
tenido en cuenta criterios bioclimticos en el diseo del edificio.
ADAPTACIN DE LOS NIVELES DE ILUMINACIN
En el momento de proyectar un sistema de alumbrado resulta de vital importancia
ajustar el nivel luminoso a las necesidades reales de cada zona. Para esto se debe
tener en cuenta las recomendaciones publicadas por los organismos nacionales e
internacionales acreditados en materia de iluminacin (Comit Espaol de Iluminacin CEI). Existirn zonas donde los requisitos de iluminacin sean menores, como
pueden ser zonas de paso o locales poco utilizados (almacenaje, etc.), y zonas que
requieran un alto nivel de iluminacin, como puede ser aquellas zonas donde deban
realizarse tareas de precisin.
Esta medida consiste en la identificacin de las necesidades de cada una de las
zonas y la adecuacin del nivel de iluminacin de las mismas mediante sustitucin
o incluso eliminacin de algunas lmparas. Los valores que se pueden utilizar de
referencia en funcin de la actividad a desarrollar se pueden encontrar en la UNE
12464-1.
SUSTITUCIN DE LMPARAS O LUMINARIAS
usos o aplicaciones en interiores a las que pueden destinarse. En base a su principio
de funcionamiento, las lmparas ms habituales se pueden clasificar como sigue:
Las lmparas ms utilizadas en entornos de interior son las fluorescentes, tanto de
balasto electromagntico como electrnico, las fluorescentes compactas, las halgenas, las incandescentes, actualmente en desuso y ltimamente los tubos de LED.
Lmparas de induccin
Las lmparas ms utilizadas en entornos de interior son las fluorescentes, tanto de balasto
electromagntico como electrnico, las fluorescentes compactas, las halgenas, las
Por lo que se refiere a las lmparas fluoresde aplicacin
en edificios de altura media (entre 3 y 6 m).
Si los sistemas de iluminacin mediante
Por lo que se refiere a las lmparas fluorescentes, encuentran su mbito de aplicacin en
lmparas fluorescentes no son satisfactorios,
edificios de altura media (entre 3 y 6 podran
m). Si lossustituirse
lasiluminacin
fluorescenfluorescentes no son satisfactorios, podran
tes gemelas
por fluorescentes
de regleta por otras de mayor rendimiento
fotomtrico.
incandescentes, actualmente en desuso
y ltimamente
En el caso de proponer iluminacin LED, ser
LED, ser yclave
color parapara
As pues, no existe la lmpara perfecta,
As pues,sino
ella tieneaplicacin.
su mbito de
Noaplicacin.
el rendi-
miento energtico, sino otrosrendimiento
factores noenergtico,
sino otros como
capacidad de reproduccin cromtica,
til,el elcoste,
factorladecapacidad
potencia,de
de mantenimiento, esttica, tonalidad,
cromtica, la vida til, el factor de potencia, la facilidad de
mantenimiento, esttica, tonalidad, etc...
MEDIDA 4: SUSTITUCIN DE LAS REACTANCIAS ELECTROMAGNTICAS
POR BALASTOS ELECTRNICOS EN LMPARAS FLUORESCENTES
Las lmparas fluorescentes son generalmente las ms utilizadas para las zonas
donde se necesita una luz de buena calidad y pocos encendidos. La depreciacin
del flujo luminoso para su vida media es aproximadamente del 25%. Este tipo de
lmpara, como todas las lmparas de descarga, necesita de un elemento auxiliar
para el encendido, que es la reactancia o balasto.
El balasto convencional que se utiliza en la mayora de luminarias de tubo fluorescente es de tipo electromagntico, que consiste en un gran nmero de espiras de
hilo de cobre arrolladas sobre un ncleo y que, por su concepcin, tiene elevadas
Los balastos electrnicos constituyen un sistema de alimentacin de alta frecuencia
para lmparas fluorescentes. Son equipos sustitutivos de la instalacin convencional
compuesta de reactancia electromagntica, cebador y, en su caso, condensador para
mejorar el factor de potencia. Los balastos electrnicos no tienen prdidas debidas a
la induccin ni al ncleo, por lo que su consumo energtico es notablemente inferior.
SUSTITUCIN TUBOS FLUORESCENTES
Supongamos unas oficinas municipales con un funcionamiento anual de 1.100 horas. El
sistema de iluminacin de las oficinas se compone de un total de 100 tubos de 18 W que
disponen de balasto electromagntico.
En la siguiente tabla se muestran los consumos del sistema actual y de distintas alternativas de ahorro.
Potencia Horas func.
ConsuPrecio
mo anual
En este caso se debera estudiar la inversin a realizar en cada propuesta, pues los costes de
inversin de cada una de las tecnologas expuestas difieren de manera significativa, lo que
nos vara el periodo de retorno.
Nota: Se considera una potencia de 22 W en el caso del sistema actual puesto que se ha considerado un aumento del 20% debido al balasto electromagntico que utiliza la lmpara actual.
CONTROL, GESTIN Y MANTENIMIENTO
Un buen sistema de control de alumbrado proporciona una iluminacin de calidad
slo cuando es necesario y durante el tiempo que es preciso. Con un sistema de
control apropiado pueden obtenerse sustanciales mejoras en la eficiencia energtica de la iluminacin de un edificio.
Un sistema de control de la iluminacin completo combina sistemas de control de
tiempo, sistemas de control de la ocupacin, sistemas de aprovechamiento de la luz
diurna y sistemas de gestin de la iluminacin.
Los sistemas de control de tiempo permiten apagar las luces segn un horario establecido, para evitar que las mismas estn encendidas ms tiempo del necesario. En
este punto cabe destacar la instalacin de interruptores horarios para el control de
zonas comunes con horarios de uso limitados.
De los sistemas de control de la ocupacin se hablar en mayor profundidad en
Respecto a los sistemas de aprovechamiento de la luz diurna, se basan en la instalacin de una serie de fotoclulas que se utilizan para apagar la iluminacin cuando
la luz natural es suficiente, y tambin, cuando las luminarias disponen de balastos
electrnicos regulables, para ajustar la intensidad de las lmparas en funcin de la
luz diurna disponible. Esto se puede aplicar tanto a la iluminacin interior como a
Otro elemento a considerar dentro de las estrategias de control del alumbrado es
la instalacin de interruptores localizados que permitan la desconexin de toda la
iluminacin de una zona cuando slo es preciso en una pequea parte de la misma
y fraccionar los circuitos de alumbrado, de modo que puedan apagarse las zonas
no utilizadas, por ejemplo: pasillos, lugares de paso, zonas desocupadas... El fraccionamiento deber realizarse teniendo en cuenta las zonas iluminadas de forma
natural. Tambin se debern establecer circuitos parciales de alumbrado reducido
para vigilancia, limpieza, etc...
Medicin seguimiento consumos instalacin. Cortesa SGS.
Por otro lado, para un buen aprovechamiento de las instalaciones de alumbrado
es necesario realizar un correcto mantenimiento de las mismas. Si las lmparas y
luminarias no se encuentran suficientemente limpias disminuye en gran medida
el flujo luminoso emitido, adems de aumentar la temperatura de las lmparas, lo
cual influye en su rendimiento luminoso y en su vida til.
Para programar la sustitucin de las lmparas debe tenerse en cuenta la vida til
de las mismas y su rgimen de funcionamiento, en funcin de las caractersticas de
cada una. Por ejemplo, la vida de las lmparas de descarga est muy condicionada
por el nmero de encendidos, disminuyendo si el nmero de horas de funcionamiento por cada encendido es bajo.
MEJORAR EL DISEO DE LA INSTALACIN DE ILUMINACIN
EN TRMINOS DE EFICIENCIA ENERGTICA (SEGN CTE-HE3)
El Cdigo Tcnico de la Edificacin define el Valor de eficiencia energtica de la
instalacin como:
P	Potencia de la lmpara ms el equipo auxiliar [W]
S	Superficie iluminada [m2]
Em	Iluminancia media mantenida [lux]
En funcin de la zona de actividad a la que pertenezca la estancia se establece un
VEEI lmite. As pues se pueden llevar a cabo diversas actuaciones para mejorar
dicho VEEI como la sustitucin de lmparas por otras que ofrezcan la misma iluminancia con una menor potencia.
EMPLEO DE SISTEMAS DE REGULACIN (DETECTORES DE PRESENCIA)
Los sistemas de control de la ocupacin permiten, mediante detectores de presencia, la conexin y desconexin de la iluminacin en funcin de la existencia o no
de usuarios en las estancias controladas. Estos sistemas se suelen instalar en los
pasillos de acceso, zonas de servicio y mantenimiento, servicios, etc... Igualmente,
resulta aconsejable disminuir el nmero de lmparas encendidas cuando los niveles
de ocupacin sean bajos.
Otra de las alternativas para ahorrar energa, contemplada en el CTE como obligatoria es la instalacin de un sistema de control que permita ajustar el encendido a
la ocupacin real de la zona.
4.3.6. Equipamiento
En los edificios municipales destinados a oficinas existe un gran nmero de ordenadores y de otro tipo de equipos ofimticos: impresoras, fotocopiadoras, escners,
faxes, plotters, etc. Los consumos unitarios de cada uno de estos equipos suelen
ser relativamente bajos, pero considerados en conjunto, y dado el gran nmero de
horas que estn en funcionamiento, puede suponer una parte importante de la
factura elctrica. Los equipos de oficina pueden ser responsables de ms del 20%
del gasto elctrico en algunos edificios de oficinas (llegando en algunos casos hasta
el 70%), y de ellos tan slo los ordenadores personales representan cifras en torno
al 56%. Por otra parte en funcin del tipo de edificio se pueden encontrar distintos
consumos asociados a la parte de servicios (ascensores, electrodomsticos, etc.)
Asimismo, en ambas tipologas es necesario tener en cuenta los ascensores. La
mayor parte del consumo de los ascensores se produce durante los arranques, debido a los elevados picos de potencia demandada, que ascienden a tres o cuatro veces
el valor de la potencia nominal. Estos equipos, adems, pueden ser los causantes
de los consumos de la energa reactiva que provocan cadas de tensin y prdidas
de potencia de la instalacin elctrica. Esta energa reactiva est, como se ha estudiado, penalizada en la factura elctrica, por lo que ms all del aspecto energtico
y ambiental, la gestin eficiente del consumo energtico de estos aparatos puede
conllevar importantes beneficios.
El consumo de energa elctrica de un ascensor depende de
muchos factores: tipo de tecnologa empleada, rgimen de
uso y horas de funcionamiento. La eficiencia energtica de
estos sistemas no es generalmente un criterio determinante a la hora de su eleccin, y
en muchos casos, renovar los
equipos suelen suponer una
inversin demasiado elevada.
No obstante, se pueden conseguir ahorros energticos significativos potenciando el uso racional y eficiente de estos sistemas por parte de los
usuarios y tambin mediante el empleo de tecnologas ms eficientes.
Adems, no hay que olvidar que todos los equipos generan calor con su uso, aumentando la carga trmica en el interior de las instalaciones e influyendo indirectamente
en la demanda de energa del aire acondicionado de los espacios. Reducir el consumo de estos equipos puede proporcionar, por lo tanto, importantes beneficios tanto
ambientales como econmicos. Algunas medidas que se pueden plantear son:
REDUCIR PRDIDAS STAND-BY
Muchos equipos siguen consumiendo energa aunque nadie los use al permanecer
en posicin stand-by (con el piloto luminoso encendido), e incluso aunque estn
apagados del todo, por el simple hecho de permanecer conectados a la red. Por eso
es importante desconectar todos los equipos por completo de la red cuando no se
estn usando.
Para evitar estos consumos fantasma tan habituales y asegurarse de que no se
producen consumos de energa innecesarios en modo espera durante las ausencias
nocturnas, se recomienda conectar todos los equipos de una zona de trabajo en
una base de enchufes mltiple, o regleta, con interruptor, de manera que al acabar
la jornada laboral se puedan apagar todos a la vez de la toma de corriente pulsando
el interruptor de la regleta.
Tambin pueden usarse enchufes programables que permiten el apagado y encendido automtico de todos los equipos conectados a ellos, dentro de los horarios
seleccionados por los usuarios, evitando as que tener que apagar manualmente la
CONFIGURACIN AHORRO ENERGA
Se recomienda configurar adecuadamente el modo de ahorro de energa de los
ordenadores, impresoras, fotocopiadoras y resto de equipos ofimticos, con lo que
se puede ahorrar hasta un 50% del consumo de energa del equipo.
Por otro lado, es importante que en los centros de trabajo los empleados adquieran
una serie de pautas de gestin eficiente de los equipos para optimizar su consumo:
Al hacer paradas cortas, de unos 10 minutos, apagar la pantalla del monitor, ya
que es la parte del ordenador que ms energa consume (entre el 70-80%). Para
paradas de ms de una hora se recomienda apagar por completo el ordenador.
Al ajustar el brillo de la pantalla a un nivel medio se ahorra entre un 15-20% de
energa. Con el brillo a un nivel bajo, fijado as en muchos porttiles por defecto
cuando funcionan con la batera, el ahorro llega hasta el 40%.
Elegir imgenes con colores oscuros para el fondo de pantalla del escritorio.
En promedio, una pgina blanca requiere 74 W para desplegarse, mientras que
una oscura necesita slo 59 W (un 25% de energa menos).
El salvapantallas que menos energa consume es el de color negro, ahorro una
media de 7,5 Wh frente a cualquier salvapantallas animado. Es recomendable
configurarlo para que se active tras 10 minutos de inactividad.
Al imprimir o fotocopiar documentos, es conveniente acumular los trabajos de impresin (ya que durante el encendido y apagado de estos equipos es cuando ms
energa se consume), y realizar los trabajos de impresin a doble cara y en calidad
de borrador. Adems de papel, se ahorra tambin energa, agua y tner/tinta.
Los empleados debern asegurarse que los equipos permanecen correctamente
apagados al finalizar la jornada laboral.
4.3.7. Certificacin energtica de edificios
Este apartado no constituye un rea en la que adoptar medidas de ahorro energtico, sino que representa los objetivos de las medidas propuestas hasta el momento.
El concepto de calificacin energtica de un edificio nace de la necesidad de poder
comparar desde el punto de vista de la eficiencia energtica cmo se comportan los
distintos edificios, es decir, cuanta energa consumen para mantener unos niveles
adecuados de confort. As, en Espaa se establece una escala en funcin de las
emisiones de CO2 por cada m2 de edificio. La escala establecida abarca desde la letra
A para aquellos ms eficientes hasta la G para los menos eficientes.
La Certificacin de eficiencia energtica de los edificios es una exigencia derivada
de la Directiva 2002/91/CE, la cual ha sido sustituida por la Directiva 2010/31/CE,
donde cabe distinguir dos puntos bien diferenciados: la certificacin energtica de
edificios de nueva construccin y la certificacin energtica de edificios existentes.
CALIFICACIN ENERGTICA DE EDIFICIO DE NUEVA CONSTRUCCIN
En lo referente a Certificacin Energtica, esta Directiva se transpone parcialmente al ordenamiento jurdico espaol a travs del Real Decreto 47/2007, de 19 de
enero, por el que se aprueba el Procedimiento bsico para la certificacin de eficiencia energtica de edificios de nueva construccin. El mbito de aplicacin de este
RD abarca a todos los edificios nuevos y a aquellos con una superficie til mayor de
1.000 m2 que sean sometidos a reformas o rehabilitaciones que afecten al 25% del
total de sus cerramientos.
En este certificado, y mediante una etiqueta de eficiencia energtica, se asigna a
cada edificio una Clase Energtica de eficiencia, que variar desde la clase A, para
los energticamente ms eficientes, a la clase G, para los menos eficientes.
Para la obtencin de la escala de calificacin, en nuestro pas se ha realizado un
estudio especfico en el que se detalla el
procedimiento utilizado para obtener los
lmites de dicha escala en funcin del tipo
de edificio considerado y de la climatologa de la localidad. Este procedimiento
ha tomado en consideracin las escalas
que en la actualidad se sopesan en otros
pases y, en particular, la propuesta que
figura en el documento del CEN prEN
15217 Energy performance of buildings:
Methods for expresing energy preformance and for energy certification of
La determinacin del nivel de eficiencia
energtica correspondiente a un edificio puede realizarse empleando dos
Etiqueta energtica edificio nueva
construccin Fuente: Minetur
La opcin simplificada, de carcter prescriptivo, que desarrolla la metodologa
de clculo de la calificacin de eficiencia energtica de una manera indirecta.
La opcin simplificada consiste en la obtencin de una clase de eficiencia a
partir del cumplimiento por parte de los edificios afectados de unas prescripciones relativas tanto a la envolvente del edificio como a los sistemas trmicos
de calefaccin, refrigeracin, agua caliente sanitaria e iluminacin. El conjunto
de estas prescripciones se denomina solucin tcnica. Para la utilizacin de la
opcin simplificada es necesaria la proposicin de soluciones especficas que
tendrn la consideracin de documentos reconocidos previa aprobacin de los
mismos por parte de la Comisin Asesora para la Certificacin Energtica de
Edificios. Est disponible el borrador de un Procedimiento simplificado aplicable a los edificios de viviendas que cumplen estrictamente los requisitos del
CTE-HE.
La opcin general, de carcter prestacional, que se basa en la utilizacin de
programas informticos que cumplen los requisitos exigidos en la metodologa
de clculo dada en el RD 47/2007. Se ha desarrollado un programa informtico
de referencia denominado Calener, promovido por el Ministerio de Industria,
Energa y Comercio a travs del IDAE y la Direccin General de Arquitectura y
Poltica de Vivienda del Ministerio de Vivienda.
Calener_VYP: para edificios de Viviendas y del Pequeo y Mediano Terciario
(Equipos autnomos).
Calener_GT: para grandes edificios del sector terciario.
CALIFICACIN ENERGTICA DE EDIFICIO EXISTENTE
La Directiva 2010/31/CE, de 19 de mayo de 2010, relativa a la eficiencia energtica
de los edificios establece la obligacin de poner a disposicin de los compradores o
usuarios de los edificios un certificado de eficiencia energtica que deber incluir
informacin objetiva sobre las caractersticas energticas de los edificios. De esta
forma se podr valorar y comparar su eficiencia energtica, con el fin de favorecer
la promocin de edificios de alta eficiencia energtica y las inversiones en ahorro de
Segn dicha Directiva, el mbito de aplicacin comprendera todos aquellos edificios
existentes, que a su entrada en vigor no dispongan de un certificado de eficiencia
energtica, cuando sean objeto de contrato de compraventa o de arrendamiento.
Los edificios existentes que sean objeto de contrato de compraventa o de arrendamiento deben disponer de un certificado de eficiencia energtica obtenido de acuerdo con el Procedimiento bsico que se apruebe.
Los Estados miembros deben transponer esta Directiva a ms tardar el 9 de julio de
2012. A enero de 2013 el Real Decreto est pendiente de aprobacin por parte del
Ministerio de Industria, Energa y Turismo.
En el borrador de Real Decreto viene contemplado que todos los edificios o unidades
de edificios ocupados por las autoridades pblicas y que sean frecuentados habitualmente por el pblico, con una superficie til total superior a 250 m2, exhibirn
la etiqueta de eficiencia energtica de forma obligatoria, en lugar destacado y bien
La calificacin energtica de un edificio existente, una vez se realice la transposicin
de la Directiva 2010/31/UE, se debe realizar mediante la utilizacin de un programa
informtico que tenga la consideracin de documento reconocido.
Mediante concurso pblico abierto, el Consejo de Administracin del IDAE aprob la
adjudicacin de la contratacin de servicios para la elaboracin de dos procedimientos de calificacin energtica de edificios existentes, denominados CE3 y CE3X.
En la actualidad, ambos procedimientos, han superado los test de validacin y
son programas reconocidos por el Ministerio de Industria, Energa y Turismo y de
Fomento para la certificacin energtica para edificios existentes. Este software
y sus manuales de uso y fundamentos tcnicos pueden ser descargados gratuitamente en el Registro general de documentos reconocidos para la certificacin energtica del MINETUR
Etiqueta energtica edificio existente Fuente: Minetur
4.4. OTRAS INSTALACIONES MUNICIPALES
4.4.1. Motores elctricos
Los motores elctricos son dispositivos que convierten energa elctrica en mecnica. Dentro de las instalaciones municipales, es habitual encontrar motores elctricos en estaciones de bombeo y depuracin de aguas residuales.
Aunque tradicionalmente se han considerado los motores elctricos como equipos
que ofrecen limitadas posibilidades de ahorro energtico, existen diversas medidas, fcilmente aplicables, que conducen a ahorros sustanciales de su consumo las
cuales se describen en este apartado.
El motor de corriente alterna, a pesar de ser un motor robusto, de poco mantenimiento, liviano e ideal para la mayora de las aplicaciones industriales, tiene el
inconveniente de ser un motor rgido en cuanto a su velocidad.
La velocidad del motor asncrono depende de la forma constructiva del motor y de
la frecuencia de alimentacin. El mtodo ms eficiente para controlar la velocidad
de un motor elctrico es por medio de un variador electrnico de frecuencia. No
se requieren motores especiales y son mucho ms eficientes energticamente que
Los variadores de frecuencia aplicados en motores permiten controlar el caudal de
fluido en sistemas de presin constante y volumen variable como es el caso de las
bombas y las soplantes, ajustndose a las necesidades puntuales del usuario. En
este caso, se obtiene un gran ahorro de energa porque el consumo vara con el cubo
de la velocidad del motor, o sea, que para la mitad de la velocidad, el consumo es la
octava parte de la nominal.
SELECCIN CORRECTA DEL MOTOR PARA LA APLICACIN
A LA QUE VA DESTINADO
Los motores modernos estn diseados generalmente para ofrecer su rendimiento
mximo a un 75% de su carga nominal. Adems, funcionando entre un 50% - 100%
de la misma, solo existe una mnima variacin de este parmetro. Sin embargo, a
cargas menores del 25%, el rendimiento sufrir una cada y debe ser tomada en
consideracin la sustitucin del motor por uno de menor potencia nominal.
Se recomienda que la potencia nominal est sobredimensionada del 5% al 15%
respecto a la potencia necesaria para la aplicacin, con el objetivo de que el motor
opere con eficiencia y factor de potencia adecuados. El procedimiento para el clculo
de la potencia adecuada depende del rgimen de carga del motor, ya que es posible
subdimensionar en ciertos casos el motor en funcin de la cantidad de arranques y
paradas a las que se vea sometido.
UTILIZACIN DE MOTORES DE ALTA EFICIENCIA
Este tipo de motores cuentan con un diseo y construccin especiales que favorecen unas menores prdidas que los motores estndar. El coste de compra del motor
es poco significativo respecto al coste total de operacin, por eso, al seleccionar
motores elctricos hay que considerar fundamentalmente su eficiencia.
Antes existan tres tipos estandarizados de motores en base a la eficiencia ( EFF1:
Motores de alto rendimiento; EFF2: Motores de rendimiento mejorado; EFF3: Motores de rendimiento estndar). Desde julio de 2009, existe una nueva clasificacin de
los motores elctricos regulada por el Reglamento (CE) N 640/2009:
IE1: Eficiencia estndar, equivalente a la antigua EFF2
IE2: Alta eficiencia, equivalente a la antigua EFF1
IE3: Eficiencia Premium
A continuacin se enumeran una serie de ventajas y limitaciones que presentan
Son ms robustos que los motores estndar, lo que se traduce en menores
gastos en mantenimiento y mayor tiempo de vida.
Una mayor eficiencia supone un menor coste de operacin.
Limitaciones de los motores de alta eficiencia:
Operan a una velocidad mayor que los motores estndares. Esto puede significar un incremento en la carga. Esta posibilidad debe valorarse en cada caso.
El par de arranque puede ser menor que el de un motor estndar, por lo que
hay que analizar cuidadosamente cada caso. La corriente de arranque suele ser
mayor, lo que puede provocar que se sobrepase el lmite de cada de tensin en
la red en el momento del arranque.
4.4.2. Bombas y ventiladores
La finalidad de una instalacin de bombeo consiste en el transporte de un fluido,
generalmente agua en el caso de las instalaciones municipales, hasta el punto
de consumo, almacenamiento o evacuacin, venciendo una determinada altura geomtrica y las prdidas por rozamiento generadas en el circuito de tuberas
(prdida de carga).
Un sistema de bombeo est formado por dos componentes principales:
Circuito hidrulico: por el que circula el fluido, caracterizado por la longitud,
dimetro y rugosidad del entramado de tuberas. Este circuito vence una
determinada altura geomtrica y, adems, para un caudal determinado que
circula por l tiene asociada una determinada prdida de carga (resistencia al
paso del fluido de las paredes de las tuberas), lo que permite elaborar una
curva caracterstica (altura-caudal) del funcionamiento del circuito.
Instalaciones de bombeo. Cortesa SGS.
Equipos de bombeo: bomba o agrupacin de bombas que impulsan un determinado caudal de fluido, de modo que le confieren la energa necesaria para
vencer la altura geomtrica y la prdida de carga determinada por dicho caudal
en el circuito. La bomba consiste en un rodete con labes arrastrado por un
motor, normalmente elctrico. En funcin del circuito al que est conectada,
la bomba es capaz de impulsar un determinado caudal hasta una determinada
altura (altura geomtrica ms altura equivalente por prdidas de carga). Ello
permite trazar una curva caracterstica (altura-caudal) de la operacin de la
La combinacin de ambas curvas caractersticas permite la determinacin del punto
de operacin del sistema, que, como puede observarse en la figura, viene dado por
el punto de corte (A) de ambas curvas.
Curvas caractersticas de bombas y circuitos.
El consumo energtico de la bomba depende del motor empleado para arrastrarla,
de la altura a vencer, el caudal y las prdidas de carga del circuito.
Las instalaciones de ventilacin y extraccin son muy parecidas a las de bombeo,
diferencindose en las propiedades del fluido transportado, que en este caso es
aire. Las medidas que se proponen a continuacin para el caso de las instalaciones
de bombeo son aplicables en su totalidad a los sistemas de ventilacin y extraccin.
MEDIDA 1: ESTUDIO IDONEIDAD DEL CIRCUITO
En ocasiones un circuito no funciona correctamente debido a un diseo defectuoso
o a modificaciones de la instalacin original. Debido a que la caracterstica de funcionamiento de una bomba es fuertemente no lineal, toda desviacin de la operacin
del sistema fuera del rango ptimo de la bomba conduce a un funcionamiento
ineficiente de la misma. Estas desviaciones pueden ser fruto de un mal dimensionamiento o de posteriores modificaciones o ampliaciones del circuito hidrulico.
Toda modificacin del circuito ha de llevar consigo un estudio de la modificacin
del punto de funcionamiento de la bomba para determinar la necesidad del ajuste
o sustitucin del equipo de bombeo para asegurar que trabaja en unas condiciones
ADECUADA REGULACIN
A menudo los circuitos de bombeo no funcionan con una carga constante sino que el
caudal que circula por ellos es variable. Para variar el caudal que circula por el circuito
es necesario modificar las condiciones de operacin del circuito o de la bomba. Las
distintas opciones son las siguientes:
Vlvulas de estrangulamiento: se introduce una prdida de carga adicional en
el circuito, por lo que el caudal disminuye. La potencia requerida disminuye,
pero el rendimiento global de la instalacin desciende en mayor medida.
Arranque/parada: es una opcin muy perjudicial para la bomba y el circuito
porque se producen golpes de ariete (cambios bruscos en la presin del fluido).
Energticamente es ms eficiente que la opcin anterior.
By-pass: se recircula cierta cantidad de fluido por la apertura de una vlvula de
by-pass. Es la opcin menos eficiente energticamente.
Control de velocidad: es el mtodo ms eficiente, ya que en todo momento la
bomba opera en su punto ptimo de funcionamiento.
SUSTITUCIN MOTORES
En este ejercicio se va a comparar un motor existente en un bombeo municipal, y el ahorro
que se alcanza al sustituirlo por otro nuevo. Se dispone de un motor elctrico de 15 kW de
potencia nominal, 400V de tensin nominal, 40 Amperios de corriente nominal y un factor
de potencia en rgimen nominal de 0,75 (todos datos de placa). Con estos datos se puede
calcular las potencias absoluta y de prdidas, as como el rendimiento del motor; que son los
datos que emplearemos para compararlos con los del nuevo motor.
Motor actual:
P absorbida (Kw)
Pperd (Kw)
Los motores de alta eficiencia poseen unos rendimientos superiores a los de este motor
convencional; veamos los resultados que se obtendran empleando un motor de alta eficiencia IE2.
Para una potencia nominal de 15 KW, se tiene un rendimiento del 90 %, con lo cual se obtienen los siguientes resultados:
Una vez se tienen estos datos, es el momento de calcular el coste econmico de ambos
motores. Para ellos se supone que se trata de un motor en una instalacin de bombeo y que
el funcionamiento de ste es de 12 horas diarias todos los das del ao. Para el clculo del
coste elctrico anual se estima 0,15 / KWh:
Coste econmico ()
75.847,00
11.377,05
60.688,55
15.158,45
4.4.3. Semforos
SUSTITUCIN DE LMPARAS EN LOS SEMFOROS POR DIODOS LED
Uno de los planes ms ambiciosos lanzados
en los ltimos aos ha sido la sustitucin de
las lmparas tradicionales de incandescencia
halgenas de los semforos por diodos LED.
Aunque el coste de estos semforos es mayor,
esto supone un gran ahorro energtico pudiendo llegar a ahorros de entre un 80% y un 90%.
No obstante debe estudiarse los plazos de
retorno de estas inversiones.
Como ventajas cabe destacar la eliminacin del
efecto fantasma; los semforos halgenos, al
utilizar una ptica diferente, llegan a producir
un efecto por el cual, segn el reflejo del sol,
pueden llegar a confundir al conductor al dar
la impresin de estar encendido cuando no
es as. Con los semforos de leds, este efecto
no est presente. Otra de las ventajas sera el
control de la luminosidad, conocido tambin
como dimming; es posible variar la tensin
del controlador de trfico para que, durante la
noche, se baje la luminosidad del mismo, ajustndola a la luz solar existente y permitiendo
un ahorro energtico mayor.
Por el contrario, este tipos de semforos presentan problemas ligados a la exposicin a altas temperaturas, donde los diodos LED presentan un alto porcentaje de
4.5. FLOTAS DE VEHCULOS MUNICIPALES
En el funcionamiento normal de un municipio se utilizan a diario diversas modalidades de transporte para el correcto funcionamiento del mismo, como son los vehculos de limpieza, de la polica, etc. La gran mayora de desplazamientos se realiza
mediante vehculos motorizados, los cuales funcionan con gasolina o gasleo. Si
bien este nos suele representar un punto crtico desde el punto de vista de costes
dentro de un ayuntamiento, s existen diversas medidas que se pueden adoptar
de cara a la disminucin del gasto energtico asociado a las flotas de vehculos
La poltica energtica relacionada con los vehculos deba girar en torno a dos ejes:
mejorar la eficiencia energtica de los vehculos y usar otras fuentes de energa.
EFICIENCIA EN VEHCULOS
La Directiva 1999/94/CE obliga a los Estados Miembros de la Unin Europea a adaptar su legislacin para implantar procedimientos de informacin sobre consumo y
emisiones de CO2 de los vehculos nuevos.
El Real Decreto 837/2002 incorpora la
anterior Directiva al ordenamiento jurdico
espaol, estableciendo los soportes informativos: etiquetas, una gua, carteles e
impresos de promocin.
As, el consumo oficial de combustible de
un coche se compara con el valor medio de
los coches con igual superficie y carburante y a la diferencia con esta media, se le
Etiqueta energtica de vehculo Fuente: IDAE
asigna un color y una letra.
A travs de la pgina web www.idae.es/coches se puede consultar el Consumo
de combustible, emisiones de CO2 y otras caractersticas de coches nuevos puestos
a la venta en Espaa. Este punto debe ser tenido en cuenta por parte del Ayuntamiento a la hora de renovar vehculos, tratando de adquirir siempre vehculos ms
USO DE VEHCULOS ELCTRICOS E HBRIDOS
En este apartado, vamos en primer lugar a dar la definicin tanto de vehculo elctrico como hbrido:
Vehculo hbrido: Combina un motor trmico tradicional de combustin interna, con un motor de traccin elctrica. El vehculo a baja velocidad se mueve
con la electricidad almacenada en las bateras, y cuando necesita ms potencia
utiliza el motor de combustin.
Vehculo elctrico: Este tipo de vehculo es propulsado exclusivamente por
un motor elctrico alimentado desde una batera que se carga a travs de un
enchufe a la red elctrica.
Vehculo elctrico. Cortesa SGS.
Para hacer posible la incorporacin del vehculo elctrico a los municipios es necesaria una infraestructura de carga que habilite a los vehculos un lugar de repostaje.
Existen tres tipos de carga:
Standard: Recarga lenta. Correspondiente a recarga nocturna, en garaje o zona
residencial. La potencia estara en torno a los 3 kW y el tiempo estimado para
una recarga completa es de 6-8 horas.
Faster: Recarga intermedia. Correspondiente a zonas de destino, como zona
comercial, hospitales, rea industrial, etc. En este caso la potencia se situa
entre los 7 y los 43 kW y el tiempo de carga total desciende hasta las 2-3 horas.
Rapid: Recarga rpida. Correspondiente a electrolineras. En este caso ya se
habla de potencias elevadas que pueden llegar a los 100 kW y el tiempo de
recarga es de 15 a 20 minutos.
Una adecuada gestin de la demanda del vehculo elctrico sera hacer coincidir sta
con horas valle, que son el momento de menor demanda elctrica.
Es interesante la implantacin de esta tecnologa en municipios por los siguientes
La autonoma del vehculo elctrico se adapta muy bien al uso urbano
El problema de la carga est mejor definido en cuanto a que estos vehculos
pasan la noche en garajes
Posibilidad de integracin de energas renovables
Por otra parte, existen una serie de limitaciones:
Coste vehculo
Mercado de vehculos escaso de momento
Determinados servicios difciles de cubrir
Uno de los grandes problemas energticos es la dependencia de los combustibles
fsiles, ya que provocan un fuerte impacto ambiental adems de diversos trastornos econmicos. El reto est en conseguir que las energas alternativas y renovables
vayan sustituyendo paulatinamente a esos combustibles. La principal ventaja de
las energas renovables es su menor impacto ambiental, ya que reducen el nmero
de contaminantes a la atmsfera, pero adems su distribucin territorial es ms
dispersa y menos concentrada.
Algunas de las ventajas que aportan las energas renovables son:
No emiten CO2 a la atmsfera y evitan as el proceso de calentamiento terrestre como consecuencia del efecto invernadero.
No contribuyen a la formacin de lluvia cida
No dan lugar a la formacin de NOx
No necesitan sofisticadas medidas de seguridad
No producen residuos txicos de difcil o imposible tratamiento o eliminacin.
Antes de describir las diferentes tecnologas cabe destacar algunas de las ltimas
novedades respecto a la situacin normativa actual en Espaa en cuanto a las energas renovables.
En el ao 2011 se publica el Real decreto 1699/2011, el cual regula la conexin a red
de instalaciones de produccin de energa elctrica de pequea potencia (fotovoltaica, minielica, etc.). Este decreto es aplicable a consumidores de energa elctrica de
potencia contratada no superior a 100 kW por punto de suministro o instalacin que
utilicen cualquier tecnologa renovable para la generacin elctrica. Existe adems
un procedimiento abreviado para la conexin de instalaciones con potencia hasta
En dicho Real Decreto se indica que se proceder a la elaboracin de una regulacin del suministro de la energa elctrica producida en el interior de la red de un
consumidor para su propio consumo. Actualmente, dicha regulacin est pendiente
de aprobacin, existiendo un borrador de la CNE. De producirse esta regulacin, el
consumidor podra utilizar la red elctrica como elemento de almacenamiento y se
activara un mecanismo de suma y resta entre la energa vertida a la red y la energa
El otro punto importante relativo a la normativa viene con la publicacin del RDL
1/2012 por el cual se procede a la suspensin de los procedimientos de preasignacin de retribucin y a la supresin de los incentivos econmicos para nuevas
instalaciones de produccin de energa elctrica a partir de cogeneracin, fuentes de
energa renovables y residuos. Es decir, las instalaciones de energas renovables no
tienen una prima econmica ligada a la produccin como suceda hasta entonces.
Es decir, anteriormente solo existan dos opciones, o toda la energa producida se
inyectaba en la red y se pagaba al propietario de la instalacin una prima regulada en
funcin de los kWh inyectados en base al derogado RD 661/2007 o toda la energa
se consuma para fines propios, sin inyectar nada en red (autoconsumo total). Con
las novedades normativas previstas se pretende que en un futuro el consumidor
pueda consumir parte de la energa generada e inyectar en red el resto de la energa
mediante el mecanismo explicado en prrafos anteriores (autoconsumo parcial).
Establecido el escenario normativo, a continuacin se procede a describir las diferentes tecnologas de energas renovables susceptibles de instalacin en dependencias municipales. En este anlisis se tienen en cuenta tanto las tecnologas de
produccin de energa elctrica como aquellas aplicadas a la produccin de energa
de uso final, principalmente calorfica. La clasificacin se ha realizado por fuentes
El Sol produce energa en forma de radiacin electromagntica derivadas de las
reacciones de fusin que tienen lugar en su interior, por las que el hidrgeno que
contiene se transforma en helio. Es, sin duda, la fuente energtica ms grande con
la que cuenta la Tierra considerndose inagotable.
Los fenmenos producidos por el Sol dan origen a los recursos en los que se basan
el resto de energas renovables. El aprovechamiento directo de la energa solar se
puede realizar transformndola mediante la tecnologa adecuada en energa trmica o en energa elctrica. En el primer caso se utilizan los sistemas solares trmicos
y en el segundo los sistemas solares fotovoltaicos.
5.1.1. Trmica
La energa solar trmica se basa en la capacidad de conversin de la energa luminosa del sol en energa calorfica. La transformacin se realiza por medio de unos
dispositivos denominados colectores, que concentran e intensifican el efecto trmico producido por la radiacin solar. Estos colectores utilizan la radiacin solar para
calentar un fluido (que, por lo general, suele ser agua) a una cierta temperatura. Las
instalaciones solares trmicas se pueden clasificar en funcin de la temperatura de
trabajo, pero este manual se centrar en las instalaciones de baja temperatura por
ser stas las que representan un mayor potencial de instalacin en dependencias
municipales y que, adems, precisa de una tecnologa sencilla, una inversin inicial
reducida y es amortizable en pocos aos.
Los elementos principales que constituyen una instalacin solar trmica de baja
Colector: su finalidad es la captacin de la energa solar.
Almacenamiento: tiene como objetivo adaptar en el tiempo la disponibilidad
de energa y la demanda, acumulndola cuando est disponible, para poderla
ofrecer cuando se solicite.
Subsistema de distribucin o consumo: transporta el fluido caliente contenido
en los captadores solares hasta el punto de consumo.
Sistema de apoyo convencional: es un sistema de energa auxiliar basado en
energas convencionales para evitar que las instalaciones sufran restricciones energticas en aquellos periodos en los que no hay suficiente radiacin
y/o el consumo es superior a lo previsto. Los sistemas de apoyo pueden ser
elctricos o calderas de gas/gasleo.
El ahorro energtico de una instalacin solar trmica es directamente proporcional al porcentaje de contribucin solar calculada en la instalacin sobre el consumo
total trmico.
En la siguiente figura se puede observar un esquema tpico de una instalacin solar
trmica de baja temperatura para ACS.
Esquema instalacin solar trmica Fuente: IDAE
Las aplicaciones en municipios de la energa solar trmica podran ser:
Sistemas de calefaccin: permite satisfacer parcialmente la necesidad de calefaccin de edificios. Estos equipos suelen ser compatibles con la produccin
de ACS, existiendo elementos control que dan paso a la calefaccin una vez
cubiertas las necesidades de ACS. El principal inconveniente de los sistemas
de calefaccin mediante energa solar trmica es que no suelen trabajar a
temperaturas superiores a 60 C por lo que se utilizan para precalentar el agua
mientras que las instalaciones de
calefaccin convencionales abastecen los radiadores de agua con
temperaturas entre 70 y 80 C.
Otra aplicacin de sumo inters
es la utilizacin de esta tecnologa en sistemas de calefaccin
por suelo radiante, los cuales
operan a temperaturas menores,
por lo que se consiguen buenos
material aislante y consigue reducir el precio del captador sin excesivo prejuicio en su rendimiento. Asimismo, la energa solar es tambin ventajosa para
climatizar piscinas cubiertas aunque en estos casos los sistemas empleados
son un poco ms complejos. Se suelen emplear captadores de placa plana con
un sistema formado por un doble circuito e intercambiadores combinables con
la produccin de ACS y calefaccin. Adems, se requiere un aporte energtico
convencional para alcanzar una temperatura de 25 C.
Refrigeracin de edificios: es una de las aplicaciones trmicas con mayor futuro, ya que las pocas en las que ms se necesita enfriar el espacio coinciden con
las que se disfruta de mayor radiacin solar. Adems, permite aprovechar las
instalaciones solares durante todo el ao, emplendolas en el invierno para la
calefaccin y en verano para la produccin de fro. La frmula para aprovechar
el calor solar para acondicionar trmicamente el ambiente es la constituida
por el sistema de refrigeracin por absorcin, que se basa en la capacidad de
determinadas sustancias para absorber un fluido refrigerante.
INSTALACIN SOLAR TERMICA
Suponemos un polideportivo municipal que tiene una instalacin de vestuarios asociada.
Se propone instalar paneles solares trmicos en la cubierta, de manera que el 65% del agua
caliente consumida en polideportivo se produzca mediante dicha instalacin.
La potencia calorfica requerida para la produccin del A.C.S. se obtiene de la siguiente
Q = Ce x C x (Tac Tr) x n
Q = Energa calorfica media mensual (J/mes)
Ce = Calor especfico del agua (4,187 J/kg C)
C = Consumo de agua para el da medio del mes (kg/da)
Tac = Temperatura distribucin A.C.S. (45 C)
Tr = Temperatura agua fra para el da medio del mes.
n = nmero de das del mes en consideracin
Por lo tanto la energa necesaria para la produccin del A.C.S. en los vestuarios del campo
de ftbol es de:
109.680.140 kJ/ao (30.467 kWh/ao).
Considerando que el 65% de esas necesidades vendrn cubiertas por la instalacin solar
trmica, se obtendra un ahorro de 0,65 x 30.467 kWh = 19.803,55 kWh.
Y el ahorro econmico, suponiendo que la fuente auxiliar de energa es gas natural (coste
0,04 /kWh), ascendera a 792,14 anuales
5.1.2. Fotovoltaica
La energa solar fotovoltaica est basada en la aplicacin del denominado efecto
fotovoltaico, que se produce al incidir la luz sobre unos materiales denominados
semiconductores, de tal modo que se genera un flujo de electrones en el interior
del material y, en condiciones adecuadas, una diferencia de potencial que puede ser
aprovechada para producir energa elctrica.
Estas instalaciones pueden servir para abastecer de energa elctrica puntos de
consumo que no dispongan de conexin a una red de distribucin, o pueden estar
conectadas en paralelo a la red de distribucin
A continuacin se describen los componentes de una instalacin fotovoltaica conectada a red:
Mdulos fotovoltaicos: Las clulas solares transforman directamente la energa recibida del sol en energa elctrica. Pero proporcionan valores de tensin y
corriente muy pequeos en comparacin a los requeridos normalmente por los
aparatos convencionales, adems de ser extremadamente frgiles y no estar
aisladas elctricamente. Es por ello que su utilizacin exige la interconexin
de varias clulas para aumentar su voltaje y su intensidad, y la proteccin y
ensamblaje del conjunto para constituir una nica estructura, que es el mdulo
Inversor: Es uno de los componentes ms importantes en los sistemas conectados a red, ya que maximiza la produccin de corriente del dispositivo fotovoltaico y optimiza el paso de energa entre el mdulo y la carga, transformando
la energa continua producida por los mdulos en energa alterna, para poder
as introducirla en la red.
Cuadro de protecciones: Sirve para que la energa elctrica introducida en la
red tenga todas las caractersticas requeridas por la misma, segn unas condiciones de calidad impuestas. Adems debe evitar que, en caso de avera, el
sistema fotovoltaico afecte a la red elctrica.
Contador de energa: Mide la energa producida por el sistema fotovoltaico
durante todo el periodo de funcionamiento.
Instalacin fotovoltaica en cubierta de edificio. Cortesa SGS.
En el caso de instalaciones fotovoltaicas aisladas se requiere, adicionalmente a los
elementos enumerados, un banco de bateras para acumular la energa y poder as
adaptar el suministro a la demanda y un regulador de carga que permita proteger
las bateras frente a sobrecargas y sobredescargas.
Es importante destacar la importancia del autoconsumo parcial comentando anteriormente en el caso de las instalaciones fotovoltaicas, pues resolvera el actual
problema de desfase entre demanda de un edificio y produccin solar fotovoltaica. Concretamente para edificios que tienen un consumo de energa permanente
(cmaras frigorficas, etc.) las instalaciones fotovoltaicas podran compensar en la
modalidad de autoconsumo buena parte de estos consumos permanentes con unos
plazos de amortizacin de las inversiones razonables y evitando emisiones de CO2.
5.2. MINIELICA
Una instalacin de energa mini elica consiste en un pequeo aerogenerador conectado a las redes de baja tensin, con capacidad de producir un mximo de 100kW. En
su gran mayora y a nivel domstico, son instalaciones de no ms de 10kW.
Las aplicaciones de estos sistemas, al igual que ocurra con la energa fotovoltaica,
Instalaciones de energa mini elica en lugares aislados
Donde se aporta un gran beneficio al disponer de energa elctrica en lugares aislados donde no llega la red de distribucin convencional. En estos casos
suele utilizarse conjuntamente con instalaciones fotovoltaicas, pues cuando
no hay sol el viento puede ser el complemento perfecto para seguir produciendo energa. Un caso sera el de los bombeos aislados donde no llega la red.
Instalaciones de energa mini elica que pueden conectarse a la red elctrica
para autoproduccin segn RD 1699/2011.
Actualmente en Espaa las instalaciones de minielica han tenido una implantacin menor frente a otras energas renovables.
5.3. GEOTERMIA / AEROTERMIA
fluido geotermal que determinar su uso y aplicaciones. Considerando las instalaciones que pueden tener aplicacin en municipios y teniendo en cuenta el grado de
implantacin de los diferentes tipos de energa geotrmica, se describir con mayor
detalle la tecnologa geotrmica de baja temperatura en la cual las temperaturas
permanecen por debajo de los 100 C.
La energa geotrmica se puede usar tanto en edificaciones con grandes requerimientos energticos, como hospitales, edificios de oficinas, etc..., as como para
construcciones con menos consumo de energa. Asimismo, la geotermia se podra
implantar tanto en edificios de nueva construccin como en edificios ya construidos.
Un equipo de climatizacin geotrmica cuenta con:
Una bomba de calor geotrmica. ste es un aparato elctrico que realiza el
intercambio de calor con el suelo.
Un intercambiador enterrado. Este dispositivo est formado por un conjunto
de tuberas plsticas de alta resistencia y gran duracin enterradas en el suelo
por las que circula agua.
Una bomba hidrulica, que bombea el agua que fluye por las tuberas.
Captador horizontal: Este tipo de captador se compone de uno o varios circuitos compuestos de un colector de polietileno de alta densidad y enterrado a
una profundidad de hasta 1,5m.
Captador vertical: Es la captacin geotrmica ms recomendable, tambin es
la opcin menos econmica. Entre 10 y 20 metros de profundidad la temperatura permanece constante durante todo el ao, rondando entre los 10C y 15C,
y por cada 100 metros de profundidad la temperatura aumenta 3 grados.
Captadores horizontales Fuente: Geoexchange
Captadores verticales Fuente: Geoexchange
Las ventajas que presenta la energa geotrmica son:
asociado de hasta un mximo del 70% en calefaccin y del 50% en refrigeracin.
Flexibilidad en todo tipo de climas, ausencia del carcter estacional y su distribucin en el territorio.
Adems, permite la calefaccin y refrigeracin simultnea.
Esta tecnologa es justificable desde un punto de vista econmico en zonas con
climas rigurosos. En climas ms suaves, desde un punto de vista econmico, la
tecnologa de aerotermia tiene ms sentido.
La aerotermia se define como la energa contenida en el aire. En cuanto a la consideracin de esta tecnologa como renovable, cabe destacar que la Directiva Europea 2009/28/CE establece que en funcin de las caractersticas de la bomba de
calor, sta podr ser considerada como renovable. Las caractersticas que definen
las bombas de calor son:
COP: Coeficiente de rendimiento. Representa la eficacia de la mquina cuando
esta trabaja en modo calefaccin.
EER: Eficiencia energtica en refrigeracin. Trmino anlogo al COP pero cuando la mquina se encuentra trabajando en modo refrigeracin.
En las bombas de calor aerotrmicas, ambos coeficientes varan con la temperatura
exterior, por lo que en los clculos se deber emplear un coeficiente estacional. Para
justificar la tecnologa geotrmica hay que hacer un estudio del COP estacional segn
la variacin de las temperaturas registradas en periodos anteriores para compararla
con la aerotermia. En emplazamientos con condiciones climticas rigurosas el COP
aerotrmico ser bajo frente al COP geotrmico ya que el intercambio se realiza con
el interior de la tierra donde la T es constante y parecida a la media anual.
La biomasa se puede definir como toda materia orgnica de origen vegetal o animal,
incluyendo los materiales procedentes de su transformacin natural o artificial que
es susceptible de aprovechamiento energtico.
Desde el punto de vista energtico, la biomasa se puede aprovechar para producir
energa elctrica, calor y biocombustibles. En el caso que nos ocupa, nos centraremos en el uso de la biomasa en calefaccin y produccin de agua caliente en
edificios. Actualmente, la mayora de las aplicaciones trmicas en edificios o redes
centralizadas con biomasa suponen un ahorro que puede llegar aproximadamente
al 40% respecto al uso de combustibles como el gasleo C, pudiendo alcanzar niveles an mayores segn el tipo de biomasa, la localidad y el combustible sustituido.
Cabe destacar que las instalaciones de calefaccin con biomasa son ms seguras
que una instalacin de gasleo o gas (al tratarse de un combustible slido con bajo
riesgo de explosin y de emisiones txicas).
Sistema abastecimiento biomasa Fuente: IDAE
No obstante, existen algunas desventajas, como la necesidad de un silo de almacenamiento (mayor que los depsitos de combustibles lquidos) y la necesidad de
retirar eventualmente las cenizas producidas y compactadas automticamente por
Por ello, la opcin con biomasa es especialmente recomendable para aquellos edificios que dispongan de calefaccin de carbn, ya que pueden utilizar el mismo lugar
de almacenamiento del combustible.
5.5. MICROCOGENERACIN
Un sistema de cogeneracin es un sistema de generacin conjunta de electricidad
y de energa trmica til, a partir de un nico combustible. Este sistema supone
una reduccin notable de la factura energtica, debido al menor coste de la energa
generada. Esta tecnologa permite una mayor calidad y continuidad del suministro elctrico as como un uso ms racional de la energa respecto a las tecnologas
convencionales, con las ventajas que ello comporta. Debido al aprovechamiento del
calor residual, los sistemas de cogeneracin presentan rendimientos globales muy
altos, en algunos casos del 85%, lo cual implica un importante ahorro de energa
primaria debido a este uso ms racional de la energa.
Este ahorro de energa primaria supone una reduccin del impacto ambiental de
esta tecnologa. Si tenemos en cuenta que para producir una unidad elctrica por
medios convencionales se necesitan tres unidades trmicas, mientras que en cogeneracin se necesitan 1,5 unidades, la cantidad total de agentes contaminantes
emitidos se ver disminuida en un 50%. Asimismo, el efecto invernadero asociado
a las emisiones de CO2 se reduce notablemente, dependiendo el nivel de reduccin
del combustible utilizado, siendo la reduccin ms alta cuando el combustible es el
En nuestro pas, estos sistemas han tenido gran xito en el sector industrial, tanto
por su eficiencia energtica como medioambiental. Ahora, el avance de estas tecnologas hace que tambin puedan aplicarse en pequeas instalaciones y, por tanto,
en edificios de menor tamao. El trmino microcogeneracin se aplica a instalaciones de cogeneracin menores de 50 kW segn COGEN (definicin segn COGEN
Asociacin Espaola para la promocin de la Cogeneracin)
gen. = 0,36
12,7 kWt
gen.= 0,9
Sistema abastecimiento energtico convencional Fuente: elaboracin propia
E n. e l ctr ica
E n. t r mica
Sistema abastecimiento energtico mediante cogeneracin Fuente: elaboracin propia
Las opciones de microcogeneracin son:
Los micromotores alternativos de combustin: estn diseados para funcionar
un elevado nmero de horas en continuo con la mxima eficiencia por lo que
se trata de buscar el rgimen de funcionamiento que maximice el rendimiento
Los motores disipan calor a travs de los circuitos de agua de refrigeracin y
de los gases de escape. En los micromotores, se recuperan ambas fuentes de
calor para finalmente dar todo la energa en forma de agua caliente que pueda
ser usada para climatizacin.
Las microturbinas de gas: son mquinas de combustin basadas en el mismo
principio que las turbinas convencionales pero simplificando los elementos
Las microturbinas generan energa alterna a frecuencia variable que es convertida a corriente continua y, mediante un inversor parecido al que incorporan los
sistemas fotovoltaicos, se convierte a corriente alterna trifsica 400 V y 50 Hz
que exigen las aplicaciones en baja tensin. Finalmente los gases de escape
tienen una temperatura de 300 C aproximadamente que permite una recuperacin trmica til para la produccin de ACS, calefaccin y fro.
Auditora energtica: Procedimiento sistemtico para obtener conocimientos
adecuados del perfil de consumo de energa existente de una edificacin, de una
instalacin industrial o de un servicio privado o pblico, identificando y cuantificando las posibilidades rentables de ahorro de energa y reduccin de emisiones
Balasto: Dispositivo conectado entre la alimentacin y una o varias lmparas de
descarga, que sirve para limitar la corriente de las lmparas a un valor determinado
Bateras de Condensadores: Agrupacin de condensadores que tienen la misin de
aminorar el consumo de energa reactiva de una instalacin
Caldera Convencional o Estndar: Caldera en la que la temperatura media del fluido
caloportador puede limitarse a partir de su diseo. As, una caldera de agua caliente
diseada para operar entre las temperaturas de 70 C a la entrada y 90 C a la salida
tiene limitada su temperatura media a 80 C
Caldera de Baja Temperatura: La que puede operar continuamente con una temperatura del agua de entrada comprendida entre 35 C y 40 C y que, en determinadas circunstancias, puede producir en su interior la condensacin del vapor de agua
contenido en los humos. Las calderas de baja temperatura operan con combustibles
lquidos y gaseosos.
Caldera de Condensacin: una caldera diseada para poder condensar de forma
permanente una parte importante del vapor de agua contenido en los gases de
Detector de presencia: Detector de radiacin ptica que utiliza la interaccin entre
la radiacin y la materia resultante de la absorcin de fotones y la consecuente
liberacin de electrones a partir de sus estados de equilibrio, produciendo as una
tensin o corriente elctrica, o una variacin resistencia elctrica, excluyendo los
fenmenos elctricos producidos por cambios de temperatura
Eficiencia energtica: Se dice que un equipo es eficiente energticamente cuando
con iguales o mejores prestaciones de servicio que otros, consume menos energa.
Energa final: Aquella que los consumidores gastan en sus equipos profesionales o
domsticos (combustibles lquidos, gas, electricidad...). Proceden de las fuentes de
energa primaria por transformacin de stas
Energa primaria: Aquella presente en la naturaleza y que no ha sido sometido a
ningn proceso de conversin
Energa reactiva: Energa que ciertos receptores (transformadores, lmparas
de descarga, motores, etc.) emplean para crear campos magnticos. No produce
ningn trabajo til, por lo que resulta conveniente disminuir su cuanta mediante
Flujo luminoso: Magnitud derivada del flujo energtico por la evaluacin de la radiacin, segn su accin sobre un receptor selectivo, en el que la sensibilidad espectral
es relativa. Observador de referencia C.I.E.
Luminaria: Aparato que sirve para repartir, filtrar o transformar la luz de una o
varias lmparas y que incluye, adems de las propias lmparas todas las piezas
necesarias para fijar y proteger las lmparas y cuando sea necesario, circuitos auxiliares junto con los medios de conexin al circuito de alimentacin.
Maxmetro: Aparato registrador de potencia elctrica. Mide las potencias demandadas en intervalos determinados de tiempo y registra las mximas obtenidas en
dichos intervalos.
Variador de frecuencia: equipo electrnico que se acopla a los motores de induccin
y regula progresivamente la frecuencia de dicho motor, tanto en carga como en
Diputacin Provincial de Alicante
Agencia Valenciana de la Energa
www.minetur.com
Comisin Nacional de la Energa
Operador del Mercado Ibrico, Polo Espaol
Comit Espaol de Iluminacin
Registro de certificados de eficiencia energtica para edificios
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