auditoria energética edificio region norte

Programa Mediterráneo para la Cooperación Energética

DIAGNÓSTICO ENERGÉTICO DEL

EDIFICIO REGIÓN TANGER


DIAGNÓSTICO ENERGÉTICO DEL EDIFICIO REGION TANGER

INDICE

1 Datos generales del edificio en estudio ..............................................................................3

1.1 Descripción del edificio .................................................................................................3

1.2 Inventario de los puntos de consumo energético. ..................................................5

1.3 Descripción de los sistemas de climatización, calefacción y ACS. .....................7

1.4 Descripción de los sistemas de iluminación. .............................................................7

2 Situación energética actual. .............................................................................................. 11

2.1 Consumo actual de energía eléctrica.................................................................... 11

2.2 Consumo actual de combustible............................................................................. 12

2.3 Desglose de los consumos energéticos. ................................................................. 12

2.4 Impacto ambiental. .................................................................................................... 13

3 Potencial de ahorro energético mediante actuación en la envolvente. ................ 15

3.1 Incorporación de láminas de ventana de baja emisividad ............................... 16

4 Potencial de ahorro energético en iluminación. ........................................................... 19

4.1 Sustitución de lámparas incandescentes y halógenas por fluorescentes

compactas. ................................................................................................................................ 19

4.2 Instalación de detectores de presencia ................................................................. 20

4.3 Implantación de un sistema de regulación y control de la iluminación .......... 21

4.4 Instalación de balastos electrónicos en lámparas fluorescentes. ..................... 24

4.5 Sustitución de lámparas y equipos en el alumbrado exterior ............................ 26

5 Potencial de ahorro energético en los sistemas de climatización ............................. 29

6 Potencial de ahorro energético total ............................................................................... 30

7 Cuadro final resumen de medidas y resultados obtenidos ......................................... 33

8 Viabilidad de un sistema de cogeneración.................................................................... 37

9 ANEJO. Inventario de iluminación y climatización del edificio. .................................. 38


1 Datos generales del edificio en estudio

1.1 Descripción del edificio

El edificio Región Tánger se localiza en el nº 11 de la rue Al Ouchak de esta misma

ciudad de Tánger.

Se trata de un edificio público destinado a oficinas, con un horario de funcionamiento

de 8:30 h a 16:00 h y con un índice alto de ocupación. Las diferentes dependencias se

encuentran distribuidas en tres plantas y un semisótano.

En la siguiente tabla se muestra la distribución de las diferentes dependencias con las

que cuenta el edificio en función de la planta en la que se ubican:


Entrada principal

Hall ascensor principal

Hall previo

Hall ascensor

Pasillo

Sala de reunión

Despachos

Cuarto traducción

Cocina

Aseos

Hall

Escalera

Pasillo

Despachos

Sala de reunión

Sala múltiple

Aseos

Hall ascensor

Escalera

Pasillo

Despachos

Sala de reunión

Aseos

Hall

Hall intermedio

Pasillo

Despachos

Despacho Presidente

Despacho de Secretaría

Sala de juntas

Aseos

Planta semisótano

Planta primera

Planta segunda

Planta tercera

Dependencias

Tipos de cerramientos:

El cerramiento exterior del edificio está formado a base de ladrillo hueco doble

colocado con enfoscado y pintura exterior plástica. La facha principal está revestida

completamente con placas de piedra natural.

Es destacable la superficie acristalada presente en las fachadas exteriores,

representando ésta un porcentaje superior al 50 % del total del cerramiento exterior.


Las divisiones interiores se realizan con tabiquería de ½ pie, consiguiendo así las distintas

dependencias descritas anteriormente.

La carpintería exterior es de aluminio con acristalamiento simple. Los grandes ventanales

presentan cristales con 6 mm de grosor. La cubierta del edificio es plana y no transitable.

1.2 Inventario de los puntos de consumo energético.

En las siguientes tablas se muestran los puntos de consumo energético localizados

durante la visita al edificio en estudio. Dichos puntos de consumo se han distribuido en

función del tipo de instalación (iluminación y climatización) y de la zona en donde se

ubican, computándose el total de energía instalada con los mismos.

Zona Tipo de lámpara Nº de lámparas Potencia total instalada (W)

Bajo consumo 75 2.400

Fluorescente 72 1.296

Halog. metálico 2 300

Halógena dicroica 94 4.700

Incandescente 1 60

Iluminación

Planta semisótano


Zona Tipo de lámpara Nº de lámparas Potencia total instalada (W)





Incandescente 2 120

Bajo consumo 2 22

Fluorescente 184 3312


Halógena dicroica 13 650

Incandescente 5 300





Incandescente 5 300

Bajo consumo 10 110

Vapor mercurio 20 2.050

Iluminación

Planta primera

Planta segunda

Planta tercera

Alumbrado exterior

ZonaTipo de instalación

de generaciónUso

Nº de

generadores

Potencia total

instalada (W)

Fuente de

energíaEstado

Planta

semisótanoEquipo centralizado

Calefacción y

refrigeración-

dependiente del

A/A centralElectricidad En servicio

Planta primera Equipo centralizadoCalefacción y

refrigeración-

dependiente del


Equipo autónomo

con bomba de calor

Calefacción y

refrigeración3 6 Electricidad En servicio

Equipo centralizadoCalefacción y

refrigeración-

dependiente del


Resistencia eléctrica Calefacción 7 14 Electricidad En servicio

Planta terceraEquipo autónomo

con bomba de calor

Calefacción y

refrigeración2 4 Electricidad En servicio

Instalaciones de acondicionamiento térmico

Planta segunda


1.3 Descripción de los sistemas de climatización, calefacción y ACS.

El edificio dispone de un sistema de climatización centralizado reversible de tipo

refrigerante-aire de la marca Trane.

El sistema está compuesto por cuatro máquinas que abastecen al conjunto del edificio

según la carga térmica máxima de éste en cada momento. La regulación es mediante

la variación en el caudal del aire del conjunto, que corresponde a la carga máxima

simultánea, permitiendo regular de forma independiente todas las zonas servidas.

La potencia total absorbida por este sistema

centralizado es de 28 kW en modo frío y 24 kW en

modo calor. Se trata de un sistema de una alta

eficiencia energética cuyo coeficiente de rendimiento

es superior a 3 tanto en modo calor como en modo frío

Igualmente, en el edificio se han localizado equipos

autónomos con bomba de calor tipo Split en aquellas

dependencias en las que no llega la climatización

centralizada, generalmente son zonas ocupadas por

despachos.

ACS

El edificio no cuenta con ningún tipo de instalación para la producción de ACS.

1.4 Descripción de los sistemas de iluminación.

En lo referente a la iluminación artificial podemos distinguir entre iluminación interior del

edificio y exterior.


La iluminación interior se compone fundamentalmente de lámparas fluorescentes de 18

W de potencia, lámparas halógenas dicroicas de 50 W y lámparas de bajo consumo de

11 W y 32 W. En menor proporción encontramos, además, lámparas de tipo

incandescente y halogenuro metálico, de 60 y 150 W respectivamente.

Bajo consumo18,1%

Fluorescente de 4 Tubos

53,1%

Halog. metálico0,9%

Halógena dicroica

26,2%

Incandescente1,5%

Tipo de lámparas en interior

Las luminarias más comúnmente empleadas son de tipo empotradas con lámparas

fluorescentes y de bajo consumo. Otro tipo de luminaria presente en este edificio es la

de tipo plafón; en ellas se localizan lámparas de bajo consumo, incandescentes y de

halogenuro metálico.

En cuanto a las lámparas fluorescentes, destacar que todas ellas presentan reactancia

electromagnética.


Para la iluminación exterior se emplean lámparas de vapor de sodio con potencias de

125 W y 70 W y lámparas de bajo consumo de 11 W. Las lámparas de bajo consumo se

han localizado tanto en balizas como en faroles decorativos; las de vapor de sodio en

faroles columna.

A continuación se listan las características de las lámparas presentes por zonas:


Situación Edificio Tipo de lámparaPotencia

unitaria (W)

Nº de

luminarias

Potencia total

instalada (W)

Bajo consumo 3 x 32 25 2.400

Fluorescente 4 Tubo 18 18 1.296

Halog. metálico 150 2 300

Halógena dicroica 50 94 4.700

Incandescente 60 1 60

Bajo consumo 11 2 22









Halógena dicroica 50 13 650








Total edificio 409 25.864


Vapor mercurio 125 10 1.250

Vapor mercurio 80 10 800

Total alumbrado exterior 30 2.160

Total 439 28.024

Alumbrado exterior

Planta semisótano

Planta primera

Planta segunda

Planta tercera


2 Situación energética actual.

2.1 Consumo actual de energía eléctrica.

Según la facturación disponible, correspondiente a los últimos años, el consumo medio

anual de energía eléctrica en este edificio asciende a 113.531 kWh. El coste de la

energía para este edificio es de 217.979,52 dh/año.

La tabla siguiente muestra la distribución de este consumo eléctrico entre los diferentes

meses del año:

Mes Activa (kWh)

Enero 10.248

Febrero 10.248

Marzo 9.764

Abril 7.828

Mayo 7.828

Junio 9.513

Julio 11.804

Agosto 11.504

Septiembre 9.377

Octubre 6.860

Noviembre 8.312

Diciembre 10.248

Total 113.531

El precio medio pagado por esta energía asciende a 1,92 dh/kWh, cantidad final tras

incluir los impuestos y diferentes tasas por conceptos como el alquiler y mantenimiento

del contador, mantenimiento de conexión y equipos.

A continuación, se muestra gráficamente la evolución de este consumo anual

facturado:

0

2.000

4.000

6.000

8.000

10.000

12.000

14.000

Activa (kWh)


2.2 Consumo actual de combustible.

Este edificio no presenta instalaciones que demanden un consumo de combustible.

2.3 Desglose de los consumos energéticos.

Se resume a continuación la situación de los consumos energéticos, expresando la

energía total en términos de energía primaria.

Electricidad Combustible TOTAL

kWh Te Energía (tep)

113.531 0 27,89

1 tep = 11.625 kWh primaria

Los apartados en los que se puede hacer distinciones en lo que al consumo respecta

son: iluminación, climatización y equipos varios.

Atendiendo al funcionamiento del edificio, a la ocupación del mismo y a la facturación

disponible, obtenemos el desglose de los consumos eléctricos en función de los

apartados anteriores.

La siguiente imagen muestra de forma gráfica el peso específico que supone cada uno

de estos factores en la conformación del consumo eléctrico final:

Iluminación58%

Climatización30%

Equipos varios12%

ACS0%

Distribución de los consumos eléctricos

En el apartado tratado como “equipos varios” se incluyen, principalmente, los consumos

de equipos ofimáticos.


Particularizando para cada uno de los apartados comentados anteriormente, podemos

ver su evolución anual en la siguiente gráfica:

0

1.000

2.000

3.000

4.000

5.000

6.000

Enero Febrero Marzo Abril Mayo Junio Julio Agosto Septiembre Octubre Noviembre Diciembre

Iluminación (kWh) Climatización (kWh) Equipos varios (kWh)

Se da en este apartado un desglose de las necesidades energéticas en términos de

energía primaria y en tep de todos los consumos eléctricos del edificio en un periodo de

un año.

Iluminación Climatización ACS Equipos varios TOTAL

(tep) (tep) (tep) (tep) (tep)

Consumo 16,11 8,43 0,00 3,35 27,89

2.4 Impacto ambiental.

La producción de energía, su transformación, transporte, distribución y su empleo como

energía final causan un impacto medioambiental en forma de emisiones atmosféricas.

Actualmente, los combustibles usados principalmente para la generación de energía

son los derivados del petróleo, fuel-oil y gasóleo y el carbón. Los principales agentes

contaminantes derivados de su combustión son los óxidos de azufre y nitrógeno,

monóxido y dióxido de carbono, hidrocarburos, gases trazas, amoníaco y partículas.

Los valores a partir de los cuales se calcula la carga contaminante de cada

combustible se muestran en la siguiente tabla (valores en kg/tep):


Emisiones en kg/tep

1. CARBÓN (1)

1.1. C. Termoeléctrica

9 19,4 0,26 0,3 2,7 3.238

3 0 0,01 1 0,3 2.700

75,2 3,9 16,05 2,11 0,9 3.120

3 0 0,001 1 0,3 2.100

180 4.936

CO2

2. FUEL OIL

3. PROPANO

4. GASÓLEO

5. GAS NATURAL

15 28 0,4 0,15

NO como

NO2

SO como

SO2CO

HC como

CH4Part.

(1) PCS= 6000 kcal/kg

Para el cálculo de las emisiones atribuibles al consumo eléctrico se considera un

rendimiento eléctrico global para el sistema eléctrico del 35%.

Con todo lo anterior, y teniendo en cuenta que todos los consumos energéticos

actuales en este edificio atienden a energía eléctrica, tenemos en Tm/año:

Toneladas eq. ELECTRICIDAD COMBUSTIBLE TOTAL

NO como NO2 0,42 0,00 0,42

SOx como SO2 0,78 0,00 0,78

CO 0,01 0,00 0,01

HC como CH4 0,00 0,00 0,00

Partículas 5,02 0,00 5,02

CO2137,77 0,00 137,77

TOTAL 144,00 0,00 144,00


3 Potencial de ahorro energético mediante actuación en la envolvente.

Las características constructivas de la epidermis del edificio determinan en gran medida

el comportamiento térmico pasivo del mismo y toman una relevante importancia en

aspectos como la iluminación y la climatización.

En este sentido, cabe mencionar que el consumo de climatización e iluminación de este

edificio está en torno al 90 % del total de consumo eléctrico, por lo que se hace

conveniente el estudio de la epidermis del mismo.

Desde el punto de vista de un estudio de ahorro y eficiencia energética, es crucial

estudiar de cerca dicho consumo y las variables que le afectan. El consumo energético

de cualquier sistema de climatización, se obtiene a partir de la demanda energética

del edificio junto al rendimiento medio del sistema.

Por lo tanto, para reducir el consumo energético final de un edificio se podrán plantear

tres estrategias:

Actuaciones encaminadas a reducir la demanda energética del edificio

por mejora de la calidad de la epidermis: características térmicas de los

elementos de la envolvente, la orientación del edificio, los elementos de

protección implementables.

Actuaciones encaminadas a mejorar el rendimiento energético de las

instalaciones: analizando en cada caso el sistema óptimo a implementar en

el edificio, el correcto dimensionamiento del mismo respecto a las

necesidades reales que presenta, la eficiencia energética de los equipos que

integran cada sistema.

Actuaciones encaminadas a reducir la demanda energética del edificio y

a mejorar el rendimiento energético de las instalaciones.

La demanda energética de un edificio depende, a su vez, de tres únicos factores:

características ocupacionales y funcionales, epidermis y clima. Es decir, la demanda

energética se ve afectada por tres variables:

COF: Características Ocupacionales y Funcionales. Aquí se engloba el horario

de funcionamiento de las instalaciones como el horario de ocupación del

mismo. Debemos destacar que éste es un factor que no se puede modificar,

ya que viene impuesto por la funcionalidad para la que el edificio en estudio

presta sus servicios.

Epidermis: Se define como la calidad térmica de la envolvente de un

edificio. Hay que conjugar la orientación de los edificios con la calidad de los

materiales que configuran su envolvente para intentar que la energía que

necesita el edificio para su acondicionamiento sea mínima. Esta variable

juega un papel crucial a la hora del diseño y la construcción del edificio.


Clima: El clima local influye en el consumo del sistema de climatización. Este

será mayor cuanto menos suave sea el clima. Esta variable no se puede

modificar, ya que no podemos variar a voluntad la climatología en la que

este situada el edificio.

Después de este análisis exhaustivo de las variables que depende la demanda

energética en el edificio se concluye que, para reducirla, sólo se puede actuar sobre la

epidermis.

Por último destacar que, para evitar pérdidas de calor o de frío, se deberá vigilar el

estado de las ventanas, tuberías y equipos. Resaltar que se debe vigilar las infiltraciones

a fin de disminuir la entrada incontrolada del aire exterior, tal como ventanas o puertas

abiertas, o en mal estado, etc.

En el caso del edificio en estudio, estos aspectos no conforman un punto crítico de gran

importancia, pues los cerramientos exteriores son relativamente nuevos.

No obstante, el edificio presenta un porcentaje elevado de huecos acristalados al

exterior, por lo que las pérdidas térmicas pueden ser significativas. Por este motivo se

planea la siguiente actuación.

3.1 Incorporación de láminas de ventana de baja emisividad

El vidrio ordinario deja entrar no solo la luz, sino también el calor en los espacios

interiores. Las superficies acristaladas orientadas al sur, al oeste y, sobre todo, los techos

acristalados, son especialmente problemáticos.


Para evitar este tipo de problemas, en el edificio a estudio se ha optado por incorporar

en los cerramientos acristalados láminas de baja emisividad, ya que es la solución más

económica. Esta es, además, aquella solución que menos modifica las cualidades

estéticas del edificio.

Las láminas de ventana se caracterizan por ser una fina lámina transparente y adhesiva

aplicable a ventanas y vidrios, cuya finalidad es modificar y mejorar las propiedades del

vidrio/cristal sin necesidad de cambiar la ventana o la estructura del edificio.

Se trata de láminas de poliéster, que además incorporan una capa de polipropileno.

Están provistas de un adhesivo aplicable con agua.

Se instalan en la cara interior de las ventanas y están diseñadas para ayudar a

mantener la temperatura interior, ya que por su bajo nivel de emisividad reducen las

pérdidas de calor por el acristalamiento producidas por el contacto del cristal con el

exterior.

Estas láminas, además, combinan sus

ventajas como Filtro Solar: reducción de

UV; reducción de ganancia de calor y

reducción de la pérdida de calor en

invierno hasta un 30% y adecuación de la

luminosidad a un ambiente de trabajo

más amable.

Las láminas de ventana pueden

considerarse como una tecnología,

estando compuestas por diferentes capas

que les permiten transformarse en

productos de alta calidad y gran

durabilidad. Los componentes de las mismas son: capa de protección desechable,

adhesivos de alta calidad y baja distorsión, poliéster laminado de alta calidad,

recubrimiento protector antiarañazos, así como tintes, partículas metálicas, aleaciones e

inhibidores de radiación UV.


Todos los componentes son de alta calidad óptica para poder permitir que la visión a

través del cristal y la lámina no esté distorsionada.

Beneficios más importantes de las láminas de ventana

Aumento del confort y de la eficiencia energética en el edificio: Con el uso de

esta tecnología de control solar se consiguen reducciones en el calor aportado

por el sol y en las pérdidas del calor a través de las ventanas. Igualmente, se

puede conseguir una uniformidad de la temperatura del edificio, mejorando la

eficiencia de la energía utilizada y el confort de los ocupantes, mediante la

reducción de las puntas de la demanda energética.

Seguridad: Las láminas de ventana han sido muy utilizadas contra los ataques

deliberados al Vidrio y para proteger a la gente contra lesiones producidas por

roturas accidentales.

Protección, privacidad y apariencia Las láminas proporcionan una reducción de

hasta un 99,9% en la transmisión de radiaciones UV dañinas, reduciendo el

envejecimiento de los componentes de muebles, de la pintura, etc. Las láminas

de ventana pueden proporcionar una reducción del deslumbramiento en un

95% a través del vidrio, así como mejorar la privacidad.

Los posibles resultados a obtener en el edificio con la implementación de este tipo de

tecnología dependerán, en último término, no solo del tipo de lámina seleccionada,

sino también del tipo de vidrio, de las características del edificio, de las sombras que

existan en las ventanas generadas por edificios adyacentes y de la localización

geográfica.

Para el edificio en estudio se contempla la instalación de láminas de ventana en la

totalidad de los cerramientos acristalados presentes en cada una de las fachadas. Se

contabilizan un total de unos 500 m2 de cristaleras susceptibles de aplicarle esta medida.

Se considera que de esta forma se obtiene un ahorro energético del 9 % sobre el

consumo térmico calefacción y de hasta un 20 % en refrigeración.

Consumo

Calefacción

Consumo

Refrigeración

Ahorro

Energético

Ahorro

EconómicoInversión P.R.

(kWh/año) (kWh/año) (kWh/año) (dh/año) (dh) (años)

18.480 15.822 4.828 9.269,76 51.975,00 5,61


4 Potencial de ahorro energético en iluminación.

La instalación de iluminación con que cuenta este edificio supone casi un 60 % del total

del consumo eléctrico del mismo, por lo que la solución a la problemática que

encontremos en este campo cobra una importancia notable. Además, son éstas las

medidas de más fácil implementación y las que suponen un menor coste relativo.

A continuación se plantean una serie de procedimientos que implican una mejora

significativa en la iluminación actual del edificio. Evaluaremos el potencial de ahorro

energético que supondrían estas mejoras.

4.1 Sustitución de lámparas incandescentes y halógenas por fluorescentes

compactas.

Las lámparas fluorescentes compactas, también llamadas de bajo consumo, pueden

disminuir considerablemente el gasto energético. Entre las ventajas se encuentran las

siguientes:

Consumen en torno a un 20% del consumo medio de una lámpara

incandescente estándar.

Presentan los mismos casquillos que las lámparas incandescentes (tipo E27), por

lo que no existe ningún coste de adaptación.

La vida media de este tipo de lámparas es de unas 10.000 horas, lo que equivale

a 10 veces la vida de las incandescentes. Una reposición de lámpara de bajo

consumo equivale a 10 reposiciones de lámparas incandescentes estándar.

SUSTITUCIÓN DE INCANDESCENTES

POTENCIA

(W)

Nº

LÁMPARAS

CONSUMO

(KWh)

AHORRO

(KWh)

AHORRO

(dh)

INVERSIÓN

(dh)P.R. (años)

60 13 4.303 3.529 6.775,68 1.550,25 0,23

TOTAL 4.303 3.529 6.775,68 1.550,25 0,23

SUSTITUCIÓN DE HALÓGENAS DICROICAS


POTENCIA

(W)

Nº

LÁMPARAS

CONSUMO

(KWh)

AHORRO

(KWh)

AHORRO

(dh)

INVERSIÓN

(dh)

P.R.

(años)

50 221 23.338 18.670 35.846,40 94.477,50 2,64

TOTAL 23.338 18.670 35.846,40 94.477,50 2,64

4.2 Instalación de detectores de presencia

Los detectores de presencia, también llamados detectores de movimiento o

interruptores de proximidad, sirven para conectar o desconectar la iluminación de

cualquier espacio en función de la existencia o no de personas en el mismo.

Con esto se logra que el control de encendido y apagado se realice automáticamente,

sin que ninguna persona tenga que accionarlo, de manera que solamente

permanecerá encendido un interruptor cuando realmente se requiere que la estancia

esté iluminada, logrando a su vez un ahorro energético que puede a llegar a ser

importante.

Algunas de las ventajas de estos interruptores de proximidad son:

- Ahorro de energía y disminución del gasto como consecuencia de una mejora en el

control de la instalación de la luz.

- En grandes superficies, se reducen los costes de la contratación de personal para la

supervisión del estado de los interruptores.

- Como la inversión para adquirir e instalar estos detectores no es muy alta, rápidamente

se rentabiliza su compra.

A la hora de adquirir un modelo de detección de presencia hay que tener en cuenta

diferentes variables:

- ángulo de detección: existen detectores que abarcan desde los 110º a los 360º.

- distancia de detección: posee un alcance que puede llegar hasta los 12 ó 20

metros.

- retardo de desconexión: es el tiempo entre la salida de la persona y la

desconexión de la iluminación, algo que puede ser perfectamente ajustable.

- poder de ruptura: es la carga máxima que el detector es capaz de conectar y

desconectar por sí mismo.

Conociendo esto, se pueden variar las condiciones y los valores para cada caso.


En nuestro caso, se instalarán 15 detectores de presencia: 6 en pasillos/escaleras y 9 en

aseos. Los equipos a instalar encienden la luz si se cumplen a la vez las siguientes

condiciones:

- La luminosidad ambiental es inferior al umbral regulado.

- Detectan presencia y/o movimiento.

Apagan la luz si se cumple una de las siguientes condiciones:

- Ha transcurrido un tiempo regulado sin detectar presencia y/o movimiento

(temporización).

- La luminosidad ambiental pasa a ser superior al umbral regulado.

El ahorro energético se cifra en el 30% del valor total del consumo energético por

concepto iluminación en las zonas a aplicar la medida. La siguiente tabla muestra lo

que esta medida supone en cuanto a ahorros e inversión para estas instalaciones:

Consumo Actual

(kWh)

Ahorro Energético

(kWh)

Ahorro Económico

(dh)

Inversión

(dh)P.R. (años)

4.025 1.208 2.319,36 13.500,00 5,82

Se ha considerado la instalación de 15 detectores de presencia/movimiento en los

aseos, pasillos y escaleras presentes en el edificio.

4.3 Implantación de un sistema de regulación y control de la iluminación

Existen diferentes modos de incrementar de un modo significativo la eficiencia

energética de las instalaciones de iluminación. Además del conjunto formado por

lámpara, balasto y luminaria que debe ser lo más eficiente posible, hay una serie de

dispositivos denominados genéricamente sistemas de regulación y control, que tratan

de simplificar y automatizar la gestión de las instalaciones de alumbrado. Este

control permite realizar encendidos selectivos y regulación de las luminarias durante

diferentes periodos de actividad, o según el tipo de actividad cambiante a desarrollar.

Además del sistema de encendido y apagado propuesto en el apartado anterior, se

distinguen otros tres tipos fundamentales de sistemas de regulación:

1- Regulación y control bajo demanda del usuario por interruptor manual, pulsador,

potenciómetro o mando a distancia.

2- Regulación de la iluminación artificial según aporte de luz natural por ventanas,

cristaleras, lucernarios o claraboyas.


3- Regulación y control por un sistema centralizado de gestión.

Estos sistemas apagan, encienden y regulan según detectores de movimiento y

presencia, células de nivel por la luz natural o calendarios y horarios preestablecidos.

La utilización de estas técnicas es muy aconsejable y supone ahorros en energía muy

importantes de hasta el 65%, dependiendo del tipo de instalación.

Un control de alumbrado bien concebido, puede ahorrar energía en dos sentidos:

- Haciendo buen uso de la luz natural, para reducir los niveles de la luz artificial

cuando sea posible.

- Apagando el alumbrado artificial cuando el espacio a iluminar no esté ocupado

Ya que las instalaciones en estudio presentan una aportación de luz natural importante,

se podrá aprovechar y regular la iluminación consiguiendo ahorros significativos.

Luminaria con fotocélula incorporada Fotocélula en luminaria

La medida consistirá en la implantación de un sistema de control de la iluminación

artificial mediante controladores de luz natural, para lo cual deberemos instalar balastos

electrónicos regulables en cada una de las luminarias. El alumbrado se regulará

automáticamente, adaptando los tipos de iluminación a los usos y necesidades del

entorno de trabajo.

Para el caso de los balastos, siguiendo

la misma premisa de máxima eficiencia

energética, se opta por la

incorporación de balastos electrónicos

regulables de alta frecuencia, que

permitan una precisa regulación del

flujo luminoso desde aproximadamente


el 1%. Este tipo de balastos pertenecen a la categoría A1 del IEE (Índice de Eficiencia

Energética), aquellos más eficientes.

Recomendaciones sobre uso de sistemas de regulación y control en diferentes zonas:

En nuestro caso, los espacios donde se plantea este tipo de actuación mediante la

aplicación de alguno de los anteriores sistemas de control y regulación son:

Oficinas y dependencias con aporte de luz natural y ocupación variable.

En los distintos despachos presentes en el edificio, la iluminación al 100 % es sólo

necesaria cuando existe ausencia total de aporte de luz natural o durante la

limpieza. El aprovechamiento de la luz natural y el control del encendido, ante la

falta de ocupación del aula o la zona, permiten conseguir ahorros de hasta un

60 %.

Zonas especiales.

En determinados dependencias, como pueden ser el salón de usos múltiples, la

sala de juntas o las salas de reunión, resulta casi imprescindible el disponer de

sistemas de regulación de la iluminación que permitan su ajuste a la situación.

Se recomienda, por tanto, actuar sobre las luminarias de tipo empotradas presentes en

estas zonas, tanto sobre las de bajo consumo como las fluorescentes.

Combinación de luz natural y luz artificial mediante control por célula

Las siguientes tablas muestran el número, tanto de equipos de regulación y control

como de balastos, regulables a instalar en el total del edificio:

TIPO Nº BALASTOS REGULABLES

3X 49

4X 98

Nº EQUIPOS DE CONTROL Y

REGULACIÓN15


Estimación del ahorro energético y económico.

El ahorro energético que se puede conseguir con la puesta en práctica de este tipo de

medidas, en las que se mejora desde el conjunto de la instalación de iluminación

hasta el uso y funcionamiento de la misma, supone alcanzar valores de ahorro de hasta

el 70 % en la energía consumida.

La estimación se basa en la potencia instalada y el número de horas de funcionamiento

anual. Se considerará el uso que se hace de la instalación de iluminación atendiendo a

dónde se ubica cada una de las luminarias.

A continuación se muestra lo que esta medida supone en cuanto a ahorros energéticos

y económicos.

SIST. CONTROL Y REGULACIÓN DE LA ILUMINACIÓN

Consumo Actual

(kWh)

Ahorro Energético

(kWh)

Ahorro Económico

(dh)Inversión (dh) P.R. (años)

24.837 13.660 26.227,20 117.364,80 4,47

4.4 Instalación de balastos electrónicos en lámparas fluorescentes.

En aquellas lámparas fluorescentes del edificio que no van a formar parte del sistema de

regulación y control de la iluminación, se propone la instalación de balastos

electrónicos.

Los balastos electromagnéticos producen los siguientes efectos negativos:

Sobreconsumo del propio equipo auxiliar.

Efecto estroboscópico: producen un parpadeo que repercute en el

rendimientos de las personas que desempeñan labores en espacios así

iluminados.

Reducen la vida útil de las lámparas y su relación lm/W.

La alternativa a estos equipos son los balastos electrónicos, dispositivos electrónicos que

alimentan las lámparas mediante una corriente de alta frecuencia, lo que elimina el

efecto estroboscópico y reducen el consumo hasta en un 30%. Existen tres tipos de

balastos: estándar, con precaldeo y regulables.

El balasto electrónico es un equipo electrónico auxiliar ligero y manejable que ofrece las

siguientes ventajas:


ENCENDIDO: Con estos balastos, que utilizan el encendido con

precaldeo, se aumenta la vida útil del tubo en un 50%, pasando de las

12.000 horas que se dan como vida estándar de los tubos tri-fosfóricos de

nueva generación a 18.000 horas.

PARPADEOS Y EFECTO ESTROBOSCOPICO: Por un lado se consigue

eliminar el parpadeo típico de los tubos fluorescentes y por otro el efecto

estroboscópico queda totalmente fuera de la percepción humana.

REGULACIÓN: Es posible regular entre el 3 y el 100% del flujo nominal. Esto

se puede realizar de varias formas: manualmente, automáticamente

mediante célula fotoeléctrica y mediante infrarrojos.

VIDA DE LOS TUBOS: Estos balastos son particularmente aconsejables en

lugares donde el alumbrado vaya a ser encendido y apagado con cierta

frecuencia, ya que la vida de estos tubos es bastante mayor.

FLUJO LUMINOSO ÚTIL: El flujo luminoso se mantendrá constante a los largo

de toda la vida de los tubos.

DESCONEXIÓN AUTOMÁTICA: Se incorpora un circuito que desconecta los

balastos cuando los tubos no arrancan al cabo de algunos intentos. Con

ello se evita el parpadeo existente al final de la vida útil del equipo.

REDUCCIÓN DEL CONSUMO: Todos los balastos de alta frecuencia

reducen en un alto porcentaje el consumo de electricidad. Dicho

porcentaje varía entre el 22% en tubos de 18 W sin regulación y el 70%

cuando se le añade regulación de flujo.

FACTOR DE POTENCIA: Los balastos de alta frecuencia tienen un factor de

potencia muy parecido a la unidad, por lo que no habrá consumo de

energía reactiva.

Encendido automático sin necesidad de cebador ni condensador de

compensación.

Debido a la baja aportación térmica que presentan, permiten disminuir

las necesidades en aire acondicionado.

Estimación del ahorro energético y económico.

La estimación se basa en la potencia instalada y el número de horas de funcionamiento

anual. Se considerará el uso que se hace de la instalación de iluminación atendiendo a

dónde se ubica cada una de las luminarias.

La siguiente tabla muestra lo que esta medida supone para el total de las luminarias del

edificio susceptibles de aplicarles esta medida, que en nuestro caso serán las lámparas

fluorescentes de 4 tubos presentes en la cocina y en los distintos halls del edificio:


SUSTITUCIÓN DE BALASTOS

TIPO Nº EQUIPOSCONSUMO

(KWh)

AHORRO

(KWh)

AHORRO

(dh/año)

INVERSIÓN

(dh)P.R. (años)

4X 28 5.535 1.384 2.657,28 16.620,80 6,25

TOTAL 5.535 1.384 2.657,28 16.620,80 6,25

4.5 Sustitución de lámparas y equipos en el alumbrado exterior

El alumbrado exterior de este edificio se conforma por:

- 10 lámparas de bajo consumo de 11 W

- 10 lámparas de vapor de mercurio de 80 W

- 10 lámparas de vapor de mercurio de 125 W

El consumo eléctrico anual derivado de este

alumbrado supone 11.223 kWh.

En este sentido, y como medida para conseguir una

reducción en este consumo, así como una mayor

eficiencia, se ha considerado conjuntamente la

sustitución de lámparas de vapor mercurio (VMCC) por

lámparas de vapor sodio (VSAP) y la incorporación de

balastos de doble nivel en cada una de estas

lámparas.

Las lámparas de vapor de sodio de alta presión

consiguen la más alta eficacia luminosa entre las

lámparas de descarga de alta presión (hasta 150

lúmenes por vatio).


Si comparamos las características de cada tipo de lámpara se deduce que la mejor

tecnología suele ser el vapor de sodio de alta presión ya que consume menos energía y

aporta más flujo luminoso, manteniendo una alta duración.

La sustitución que se lleva a cabo es la siguiente:

VMCC VSAP

10 lámparas 80 W 10 lámparas 70 W+ BDN

10 lámparas 125 W 10 lámparas 100 W + BDN

En nuestro caso, las lámparas de mercurio son de 125 W y 80 W, por lo que la sustitución

será por lámparas de sodio de 100 W y de 70 W respectivamente.

Se evaluará aquí el ahorro energético que se conseguiría al sustituir las lámparas de

mercurio e incorporar el balasto de doble nivel de potencia en dichas lámparas.

El balasto de doble nivel sustituye al balasto electromagnético clásico como equipo

auxiliar de arranque de la lámpara y disminuye la intensidad que alimenta a la lámpara

en un momento dado de la noche, reduciendo de esta manera el flujo luminoso y el

consumo energético de la lámpara

La conmutación se lleva a cabo mediante un relé que puede ir comandado a través de

una línea de mando por un reloj horario o astronómico. También existe la opción de

comandar dicho relé a través de un temporizador con retardo a la conexión,

conmutando automáticamente a nivel reducido transcurrido un tiempo

predeterminado de la puesta en servicio del alumbrado.


SUSTITUCIÓN DE VMCC POR VSAP E INCORPORACIÓN BALASTOS DOBLE NIVEL

CONSUMO ACTUAL

(kWh)

CONSUMO REFORMADO

(kWh)

AHORRO

ENERGÉTICO (KWh)

11.223 8.621 2.602

CONSUMO ACTUAL

(kWh)

CONSUMO REFORMADO

(kWh)

AHORRO

ENERGÉTICO (KWh)

11.223 5.288 5.935

Ahorro energético con la sustitución de lámparas

Ahorro energético con la sustitución de lámparas + balastos

Se estima que el porcentaje de ahorro energético alcanzable con esta medida

conjunta asciende a un 53%.

La tabla siguiente muestra de forma resumida los resultados obtenidos con la aplicación

de esta medida:

CONSUMO

ACTUAL

(KWh/año)

CONSUMO

REFORMADO

(KWh/año)

AHORRO

ENERGÉTICO

(KWh/año)

AHORRO

ECONÓMICO

(dh/año)

INVERSIÓN

(dh)P.R. (años)

11.223 5.228 5.935 11.395,20 26.437,50 2,32


5 Potencial de ahorro energético en los sistemas de climatización

El sistema de climatización de un edificio debe estar diseñado para ser capaz de

establecer unas condiciones de confort dentro del mismo, a partir de las condiciones

más desfavorables en el exterior.

En este caso, el sistema de climatización presente en el edificio es lo suficientemente

eficiente como para no plantearse mejoras en este aspecto.

Es por esto que, el potencial de ahorro energético en cuanto a climatización vendrá

derivado de la actuación sobre la envolvente del edificio y de la implantación de

medidas de concienciación y sensibilización en el uso racional de la energía por parte

de los usuarios del mismo.


6 Potencial de ahorro energético total

Basándonos en los resultados obtenidos en cada una de las potenciales medidas de

ahorro energético a implementar en este edificio, se estima un ahorro energético total

del 43,35 % sobre el consumo eléctrico actual, lo que supone una reducción anual de

49.214 kWh/año y 59,72 Teq CO2.

En cuanto a los ahorros económicos, éstos se estiman en un total de 94.490,88 dh/año.

La inversión necesaria para conseguir estos ahorros asciende a 321.925,85 dh, con un

periodo de retorno de 3,41 años.

0

20000

40000

60000

80000

100000

120000

Consumo actual Consumo reformado

Consumo Eléctrico en el edificio

A continuación se resumen las diferentes actuaciones posibles de acometer,

diferenciando de la misma forma que en los anteriores apartados.

Actuaciones en la envolvente

Incorporación de láminas de baja emisividad en los cerramientos acristalados

existentes en las diferentes fachadas del edificio.

Esta acción lleva asociada un ahorro medio del 14% del consumo actual en concepto

de climatización, lo cual supondría una reducción de 4.828 kWh/año por este concepto

y una disminución de las emisiones de CO2 de 5,86 Teq.


0

5000

10000

15000

20000

25000

30000

35000


Consumo Eléctrico en Climatización

Actuaciones en los sistemas de iluminación

Sustitución de lámparas incandescentes estándar y halógenas por fluorescentes

compactas (bajo consumo)

Instalación de detectores de presencia

Implantación de un sistema de regulación y control de la iluminación

Instalación de balastos electrónicos en lámparas fluorescentes

Sustitución de lámparas y equipos en el alumbrado exterior

Estas actuaciones suponen un ahorro medio del 68 % del consumo actual en concepto

de iluminación, lo cual supondría una reducción de 44.386 kWh/año por este concepto

y una disminución de las emisiones de CO2 53,86 Teq.


0

10000

20000

30000

40000

50000

60000

70000


Consumo Eléctrico en Iluminación


7 Cuadro final resumen de medidas y resultados obtenidos

I.D. EDIFICIO REGIÓN TÁNGER

CONSUMO ACTUAL (kWh/año) 113.531

CONSUMO REFORMADO (kWh/año) 64.317

COSTE ACTUAL (dh/año) 217.979,52

COSTE FUTURO (dh/año) 123.488,64

AHORRO ENERGÉTICO (kWh/año) 49.214

AHORRO ECONÓMICO (dh/año) 94.490,88

AHORRO DE ENERGÍA PRIMARIA (tep/año) 12,1

AHORRO DE EMISIONES (tCO2/año) 59,72

INVERSIÓN (dh) 321.925,85

P.R. (años) 3,41


Energía Solar Fotovoltaica.

Dadas las características de la ubicación de las instalaciones en estudio y su elevado

consumo eléctrico, se ha estudiado la viabilidad de una instalación de Energía Solar

Fotovoltaica de 22 kWp en la cubierta del edificio.

Ejemplo de instalación FV sobre cubierta plana

Uno de los objetivos principales que se persiguen con este tipo de instalación es,

además de la producción de energía, el de desarrollar y ampliar las instalaciones de

los sistemas solares fotovoltaicos así como integrar este tipo de sistemas en estructuras

urbanas, sirviendo de concienciación social en el uso de las energías renovables.

Configuración básica tipo

La configuración seleccionada será conectada a red. Los elementos que componen

este tipo de instalación son:

Campo de paneles

Inversor

Elementos de protección

Equipo de medida

Cableado

Panel fotovoltaico.

Debido a la disponibilidad de espacio para la instalación del campo de paneles, se

opta por una tipología con una alta relación Wp/m2. De la misma forma, se debe tener

en cuenta el rendimiento de conversión de la radiación solar y el comportamiento


frente a las altas temperaturas que se dan en la zona. Con todo ello, el panel

seleccionado presenta las siguientes características:

Marca y Modelo

Tipo

Potencia (Wp)

Vmp (V) 42,00 Voc (V) 51,60

Imp (A) 5,13 Isc (A) 5,61

Dimensiones (mm)

Peso (aprox.)

1570x798x35

15 kg

1ª MARCA

MONOCRISTALINO

215,00

El número de paneles a instalar está limitado por la disponibilidad de espacio en la

cubierta existente. Una vez revisadas las dimensiones disponibles de la cubierta y

teniendo en cuenta las características físicas de los módulos, se instalarán 104 módulos

que suman una potencia pico total de:

Pp = 22.360 W

La disposición eléctrica de los paneles será de cadenas de 8 paneles en serie y 13

cadenas en paralelo.

Inversor.

Se ha seleccionado un inversor trifásico con una potencia nominal de 20.000W.

Máxima tensión de vacío: 700V

Tensión de entrada CC: 330...600 Vcc

Máxima corriente de entrada: 82 A

Mínima /Máxima potencia de entrada: 22.000 W/27.000 W

Dimensionado de la instalación

El dimensionado de la instalación se realiza con la aplicación informática P2006,

desarrollada por INERSUR.

Esta solución informática necesita como datos de partida:

Ubicación geográfica de la instalación: Tánger

Latitud: 35,78º N

Longitud: 5,81 O


Inclinación de paneles: 26º (La inclinación óptima será igual a la latitud del

lugar menos 10º)

Orientación: Sur.

Azimut: 0

Potencia instalada: 22.360 Wp

Potencia del inversor: 20.000 W

Sombreamiento: Se instalaraá en aquella zona de la cubierta libre de

obstáculos que puedan ocasionar sombreamiento a los módulos.

Resultados Obtenidos

G(0,0)

(J/m2)Azimut Inclinación

G(a ,b )

(J/m2)Pr kWh/día kWh/mes

Enero 9362000 0 26 12524552 0,94 71 2.186

Febrero 13538000 0 26 17195965 0,92 96 2.695

Marzo 16244000 0 26 18083821 0,92 102 3.151

Abril 20746000 0 26 21155103 0,91 119 3.578

Mayo 23720000 0 26 22596359 0,89 127 3.930

Junio 25872000 0 26 23764023 0,88 132 3.948

Julio 26087000 0 26 24274739 0,86 132 4.098

Agosto 22444000 0 26 22197647 0,86 120 3.722

Septiembre 18521000 0 26 19971545 0,88 108 3.244

Octubre 13386000 0 26 15540364 0,90 85 2.644

Noviembre 9265000 0 26 11366713 0,92 63 1.896

Diciembre 7503000 0 26 9487162 0,94 53 1.656

36.747Prod. Anual (kWh):

La inversión en una instalación de este tipo asciende a 905.580,00 dh (40.500 dh/kWp).

El ahorro económico obtenido con esta instalación será el derivado de limitar el

consumo eléctrico de la red, priorizando el autoconsumo.

InstalaciónProducción

(kWh/año)

Ahorro Económico

(Dh/año)

Inversión

(Dh)P.R.

FV 22 kWp 36.747 70.554,24 905.580,00 12,84


8 Viabilidad de un sistema de cogeneración.

La cogeneración es una tecnología muy eficiente que queda justificada cuando se

dan algunas de estas situaciones:

Cuando se demanda energía eléctrica constante, y en su proceso se requiere

agua caliente, vapor o agua helada.

Cuando la demanda eléctrica es constante o casi constante y se tiene también

una carga térmica constante.

Cuando la demanda eléctrica es variable y la demanda de energía térmica se

requiere constante.

Para el edificio en estudio, no se justifica un sistema de cogeneración al ser nula la

demanda de energía térmica en la actualidad.


9 ANEJO. Inventario de iluminación y climatización del edificio.

Situación Edificio Dependencias Tipo de luminaria Tipo de lámparaPotencia unitaria

(W)

Nº de

luminarias

Potencia

instalada (W)Observaciones Instal. Frio

Pot.

consum.

Fio (kW)

Instal. Calor

Pot.

consum.

Calor (kW)

Observ. F/C Aparatos eléctricos Notas

Planta segunda Hall ascensor DW Halógena dicroica 50 2 100

Planta segunda Escalera Plafón Bajo consumo 11 2 22

Planta segunda Pasillo Plafón Incandescente 60 5 300

Planta segunda Pasillo DW Halógena dicroica 50 1 50

Planta segunda Aseos DW Halógena dicroica 50 10 500

Planta segunda Aseos Plafón Halog. metálico 150 2 300

Planta segunda Despachos Empotrada Fluorescente 4 Tubo 18 28 2016 7 radiadores de aceite 14 Salidas superiores A/A centralizado. 7 PC, 7 Impresoras 7 despachos iguales

Planta segunda Sala de reunión Empotrada Fluorescente 4 Tubo 18 6 432 React.EM 3 salidas de aire. 30 x 20

Planta segunda Despachos Empotrada Fluorescente 4 Tubo 18 12 864 3 split 6 3 split 6 3 bombas F/C. (5000/6000 W capacidad) 3 PC, · Impresoras 3 despachos iguales

Planta tercera Hall DW Halógena dicroica 50 2 100

Planta tercera Hall Plafón Bajo consumo 11 2 22

Planta tercera Pasillo Plafón Incandescente 60 5 300

Planta tercera Despachos Empotrada Fluorescente 4 Tubo 18 24 1728 6 PC 6 despachos iguales

Planta tercera Hall intermedio Empotrada Fluorescente 4 Tubo 18 4 288

Planta tercera Despacho Presidente DW Halógena dicroica 50 26 1300 2 salidas A/A. Tiene termostato

Planta tercera Despacho Presidente Empotrada Bajo consumo 32 12 384 4 empotradas indirectas con 3 BC

Planta tercera Sala de juntas Empotrada Bajo consumo 32 24 768 8 empotradas indirectas con 3 BC 1 split 2 1 split 2 1 bomba F/C Ventanas de 2,5 x 3,5

Planta tercera Sala de juntas DW Halógena dicroica 50 20 1000

Planta tercera Despacho de Secretaría Empotrada Fluorescente 4 Tubo 18 4 288 1 split 2 1 split 2 1 bomba F/C 1 PC, 1 Impresora

Planta tercera Aseos DW Halógena dicroica 50 10 500

Planta tercera Aseos Plafón Halog. metálico 150 2 300

Planta primera Hall DW Halógena dicroica 50 2 100

Planta primera Hall Plafón Bajo consumo 11 2 22

Planta primera Pasillo DW Halógena dicroica 50 4 200

Planta primera Despachos Empotrada Fluorescente 4 Tubo 18 8 576 2 despachos

Planta primera Sala de reunión Empotrada Fluorescente 4 Tubo 18 8 576 2 salidas A/A

Planta primera Sala de reunión DW Halógena dicroica 50 16 800

Planta primera Escalera Plafón Incandescente 60 1 60

Planta primera Aseos DW Halógena dicroica 50 6 300

Planta primera Aseos Plafón Halog. metálico 150 2 300

Planta primera Aseos Plafón Incandescente 60 1 60

Planta primera Sala múltiple DW Halógena dicroica 50 28 1400 6 ventanales de 3 x 3,5. Cristal 6 mm. Carp aluminio

Planta primera Sala múltiple Empotrada Bajo consumo 32 36 1152 12 empotradas indirectas con 3 BC

Planta semisótano Sala de reunión Empotrada Bajo consumo 32 75 2400 25 empotradas indirectas con 3 BC

Planta semisótano Sala de reunión DW Halógena dicroica 50 63 3150 9 ventanales de 2 x 3,5

Planta semisótano Cuarto traducción Plafón Incandescente 60 1 60

Planta semisótano Hall ascensor Empotrada Fluorescente 4 Tubo 18 4 288

Planta semisótano Hall ascensor DW Halógena dicroica 50 2 100

Planta semisótano Hall previo DW Halógena dicroica 50 4 200

Planta semisótano Hall ascensor principal Empotrada Fluorescente 4 Tubo 18 4 288

Planta semisótano Entrada principal DW Halógena dicroica 50 8 400

Planta semisótano Pasillo DW Halógena dicroica 50 9 450

Planta semisótano Despachos Empotrada Fluorescente 4 Tubo 18 8 576 sin A/A 4 despachos

Planta semisótano Aseos DW Halógena dicroica 50 4 200

Planta semisótano Aseos Plafón Halog. metálico 150 2 300

Planta semisótano Cocina DW Halógena dicroica 50 4 200

Planta semisótano Cocina Empotrada Fluorescente 4 Tubo 18 2 144

Exterior Baliza Bajo consumo 11 4 44

Exterior Farol deco Bajo consumo 11 6 66

Exterior Farol columna Vapor mercurio 125 10 1250

Exterior Farol columna Vapor mercurio 80 10 800

auditoria energética edificio region norte

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