1.3.2-Ut1 (Manual de Teoría)

7/17/2019 1.3.2-Ut1 (Manual de Teora)

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UNIDAD DIDCTICA 1

CONCEPTO DE EFICIENCIA YAHORRO DE ENERGA. CONCEPTO

DE AUDITORA ENERGTICA

MSTER UNIVERSITARIO DE GESTIN Y DISEO

DE PROYECTOS E INSTALACIONESCURSO 2013-2014

ASIGNATURA

EFICIENCIA Y AHORRO DE ENERGA


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UNIDAD 1. CONCEPTO DE EFICIENCIA Y AHORRO DE ENERGA. CONCEPTO DE AUDITORAENERGTICA

MSTER DE GESTIN Y DISEO EFICIENTE DE PROYECTOS E INSTALACIONES 1

NDICE

Pgina

OBJETIVOS. ................................................................................................................................. 3

INTRODUCCIN........................................................................................................................... 5

1.1

DESCRIPCIN DE LA SITUACIN ENERGTICA ACTUAL. ................................... 71.1.1 DEFINICIONES. .................................................................................................. 7

1.1.2 CONSUMO DE ENERGA PRIMARIA. ............................................................... 8

1.1.3 CONSUMO DE ENERGA FINAL. .................................................................... 111.1.4 PRODUCCIN PROPIA DE ENERGA. ........................................................... 14

1.1.5 ENERGA ELCTRICA. .................................................................................... 151.2 CONCEPTO DE EFICIENCIA Y AHORRO DE ENERGA. ....................................... 20

1.3 INDICADORES DE EFICIENCIA. .............................................................................. 21

1.4 DEFINICIN DE AUDITORA ENERGTICA. .......................................................... 21

1.5 OBJETIVOS................................................................................................................ 21

1.6 CLASIFICACIN. ....................................................................................................... 21

1.7 METODOLOGA. PARTES DE UNA AUDITORA ENERGTICA. .......................... 23

1.7.1 RECOPILACIN INICIAL DE LA INFORMACIN. ........................................... 23

1.7.2 TOMA DE DATOS Y MEDICIONES. ................................................................. 23

1.7.3 ANLISIS Y EVALUACIN. .............................................................................. 30

1.7.4 REALIZACIN DEL INFORME. ........................................................................ 311.8 BIBLIOGRAFA. ......................................................................................................... 34

RESUMEN. .................................................................................................................................. 35


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OBJETIVOS.

Conocer todos los tipos de auditoras energticas en el sectorAgroalimentario.

Ser capaz de realizar auditoras y estudios de eficiencia que permitandiagnosticar la situacin energtica del suministro.

Proponer medidas para optimizar el consumo de recursos y los costes.

Saber realizar un seguimiento genrico de las medidas propuestas en unaauditora energtica.

Conocer los trmites administrativos en la realizacin de auditorasenergticas.


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INTRODUCCIN.

En el panorama productivo actual de los pases desarrollados, el consumoenergtico va ligado al crecimiento econmico. Es decir, un indicador adecuado paraestimar el crecimiento econmico de un pas es su consumo energtico.

Adicionalmente, los problemas medioambientales derivados del uso intensivo dela energa fsil (emisiones de CO2 y NOx, y agotamiento de estos recursos norenovables) cuestionan el desarrollo global sostenible de los pases desarrollados(FAO, 1995). Del mismo modo, se ha detectado en la mayora de las instalacionesconsumidoras de energa un consumo mayor que el necesario para conseguir undeterminado nivel de confort o produccin. Se puede afirmar que la casi totalidad delas instalaciones consumidoras de energa son susceptibles de disminuir su consumoy mantener el mismo nivel de produccin, es decir, mejorar su eficiencia energtica.Un uso eficiente de la energa en cualquier sector productivo contribuye a que ste seasostenible porque permite un ahorro econmico, la conservacin de los recursosfsiles y la disminucin de la contaminacin (Pervanchon et al., 2002).

En Espaa, se han llevado a cabo acciones tendentes a favorecer la mejora deeficiencia energtica de diferentes sectores productivos (Ministerio de Economa,2003). La mayora de estas acciones se concretan en actuaciones de mejora de lasinstalaciones y la gestin. Como paso previo a estas actuaciones en cualquier mbitode actuacin se plantea el estudio de la eficiencia energtica en las instalacionesconsumidoras de energa por medio de auditoras energticas.

Las principales causas de la falta de eficiencia energtica en las instalacionesconsumidoras son de diferente naturaleza. Por un lado, el empleo de aparatos pocoeficientes. Muchas instalaciones, fundamentalmente debido a un inadecuadomantenimiento, no renuevan o no realizan las reparaciones adecuadas en los equiposconsumidores de energa a lo largo del tiempo. Por otro lado, en muchas ocasiones sedebe a la permanencia de un modelo energtico anticuado. Se ha primado en muchasocasiones ms la cantidad que la calidad de la energa y ello ha repercutido en unconsumo excesivo. Otras veces, las causas se deben a un diseo de partidadefectuoso de la instalacin (sobredimensionado de equipos, mal aprovechamiento dela energa disponible inicialmente, cambios legislativos en la tarificacin respecto alproyecto inicial, entre otros) que repercuten en la gestin de la instalacin. Por ltimo,una causa ms relacionada con la percepcin subjetiva de la energa es la falta de unacultura energtica. En algunos momentos del pasado se ha primado ms el diseo yejecucin de un proyecto desde el punto de vista de su funcionalidad sin considerar ominusvalorando el consumo energtico a medio o largo plazo.

Otras consecuencias importantes de la falta de eficiencia de las instalaciones

consumidoras de energa son, adems de las anteriormente citadas (contaminacinpor emisiones de CO2y NOxy agotamiento de estos recursos no renovables), son lacontribucin al aumento del calentamiento global del planeta y la contribucin a unmodelo energtico inseguro (no est garantizado el suministro ante cualquiereventualidad).

Entre las soluciones para paliar este problema podran destacar varias. Una detipo cultural que sera la concienciacin social del problema. Se tratara de implicar alconsumidor en la contribucin en la disminucin del consumo energtico a escaladomstica (campaas de concienciacin de disminucin de consumo de agua yelectricidad entre otros). Otra, ms tecnolgica, sera la bsqueda de nuevas energasy empleo de renovables. La ltima estara relacionada con la asignatura que se

expone en estas unidades didcticas. sta sera la mejora de la gestin de la energa.En pocas palabras, sera hacer ms con menos.


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6 MASTER EN GESTIN Y DISEO EFICIENTE EN PROYECTOS E INSTALACIONES

El estudio de la mejora de la eficiencia energtica global de una instalacin selleva a cabo por medio de una auditora energtica. A partir de un estudio de losequipos receptores de una instalacin y su esquema de funcionamiento, se tratara deencontrar medidas potenciales para mejorar la eficiencia energtica de los equiposconsumidores, adecuar el diseo de la instalacin desde el punto de vista energtico y

buscar otras medidas que ahorren dinero y energa. Por otro lado, la valoracin deestas medidas es muy importante puesto que permiten priorizar aqullas que seamorticen mejor. No se trata de obtener una solucin nica y definitiva puesto que lascircunstancias van cambiando a lo largo del tiempo. Cada instalacin tiene su propiasolucin y puede ir mejorando a medida que se tiene ms informacin sobre la misma.

Se detallan en esta unidad didctica los conceptos de eficiencia energtica yauditora energtica. Previamente se describe someramente la situacin energticaactual de Espaa y la Comunidad Valenciana. Por ltimo se define el concepto deauditora energtica y se detallan sus partes fundamentales.


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1.1 DESCRIPCIN DE LA SITUACIN ENERGTICA ACTUAL.

1.1.1 DEFINICIONES.

Previo a la descripcin de la situacin energtica actual se detallan algunosconceptos relacionados con la energa.

Energa primaria: es aqulla que se encuentra en la naturaleza y no ha sidosometida a ningn proceso de conversin.

Energa final: es aqulla que los consumidores usan en sus equiposprofesionales o domsticos (combustibles lquidos, gas, electricidad,). Proceden delas fuentes de energa primaria por transformacin de stas, con las consiguientesprdidas por transformacin.

Intensidad energtica: consumo de energa por unidad de producto interior bruto.Valor medio de la cantidad de energa necesaria para generar una unidad de riqueza.

La transformacin de energa primaria en energa final conlleva unas prdidaspor transformacin.

Figura 1.1.- Transformacin de energa primaria en final

La clasificacin general de las fuentes de energa, segn sean renovables o no,se muestra en la figura 1.2.

Figura 1.2.- Mapa conceptual de fuentes de energa

Segn esta figura se infieren otras definiciones:

Energa renovable: Energas cuya utilizacin no supone una reduccin de losrecursos o potenciales existentes de las mismas, la biomasa tambin se consideracomo energa renovable pues la renovacin del bosque y cultivos se puede realizar en


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un perodo de tiempo reducido. Al otro tipo de energas se le considera como norenovables.

Energa hidrulica: Energa potencial y cintica del agua transformada enelectricidad en las centrales hidroelctricas. La produccin de energa hidrulica noincluye la produccin de las centrales de acumulacin por bombeo.

Energa geotrmica: Procedente del interior de la corteza terrestre, generalmenteen forma de agua caliente o vapor. Se utiliza para la produccin de electricidad odirectamente en forma de calor para la calefaccin urbana, agrcola, etc.

Energa solar: Radiacin solar explotada para la produccin de agua caliente,calefaccin o electricidad (paneles, centrales termo-helio-elctricas). La energa solarpasiva para la calefaccin, climatizacin e iluminacin no es tenida en cuenta.

Energa elica: Energa cintica del viento explotada para la produccin deelectricidad.

Energa geotrmica: Procedente del interior de la corteza terrestre, generalmenteen forma de agua caliente o vapor. Se utiliza para la produccin de electricidad o

directamente en forma de calor para la calefaccin urbana, agrcola, etc.Biomasa: Comprende toda materia orgnica no fsil, de origen biolgico, que

puede ser utilizada como combustible para la generacin de calor o la generacinelctrica.

1.1.2 CONSUMO DE ENERGA PRIMARIA.

En esta unidad didctica se dispone de algunos datos estadsticos de consumoenergtico hasta el ao 2008 en Espaa. Aunque no estn muy actualizados spueden indicar la tendencia actual en el consumo y los porcentajes globales ya que sehan reducido respecto a los de las fechas indicadas pero mantienen la tendencia

similar a la de 2008.

Figura 1.3.- Consumo de energa primaria en Espaa durante el ao 2008

En el ao 2008, el consumo total fue de 142.071 ktep, lo que supuso undescenso respecto a 2007. En la actualidad ha descendido respecto a esta cifra.

Destaca tambin la cifra del consumo de carbn, 13.917 ktep. Esta cifrarepresenta un 9,7% del consumo total de energa. De este combustible fsil ha idodescendiendo el consumo hasta la actualidad, lo que ha implicado una menorgeneracin de energa elctrica.

Al igual que el carbn, el descenso de consumo de petrleo tambin es patente.68.110 ktep. Aunque es el mayor porcentaje de consumo (47,6%) descendi un 3,9%respecto al ao anterior.


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El consumo de gas natural ha ido creciendo respecto al resto de fuentes deenerga debido al incremento de los ciclos combinados y la cogeneracin. En concreto,la demanda del ao 2008 fue de 34.783 ktep (24,3%) y supuso un aumento del 10,1%respecto del ao 2007.

Figura 1.4.- Consumo de energa primaria en el ao 2009

Como se muestra en la figura 1.4, el consumo de energa primaria en el 2009 fuede 130.587 ktep. Esto supuso un descenso del 8,2% respecto al ao 2008. Asimismoaumentaron ligeramente las energas renovables (con una importancia superior de labiomasa y residuos) mientras que el carbn, petrleo y gas natural representaronrespectivamente el 8%, 48,8% y 23,8% del total.

El indicador ndice de intensidad energtica es menos representativo de laactividad econmica y sufre ms oscilaciones que el de la energa final por unidad dePIB, ya que depende de la energa hidrulica a lo largo del ao. Su tendencia, comose muestra en la figura 1.5, es a la baja desde 2004 debido a la mejora de la eficienciaenergtica en las nuevas tecnologas de generacin elctrica.

Figura 1.5.- Evolucin del ndice de intensidad energtica de las energas primarias desde 1980 hasta2008

La situacin en la Comunidad Valenciana no es muy diferente del resto deEspaa. En cuanto a energa nuclear, gas natural y petrleo, es anlogo. Destaca queen la Comunidad Valenciana, el consumo de carbn es inexistente. Es importanterecalcar que la Comunidad Valenciana en el 2008 tiene un saldo elctrico positivo(necesita importar de otras partes ajenas al propio territorio) frente al saldo elctricocasi nulo de la totalidad de Espaa. (ver figura 1.6).


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Figura 1.6.- Reparto de energas primarias en la Comunidad Valenciana y comparativa con el resto deEspaa en 2008 (Mtep)

En cuanto a la evolucin del consumo de la energa primaria en la ComunidadValenciana, en la figura 1.7 se muestra la tendencia de las principales energas y suvariacin anual. La evolucin fue alcista en los noventa con una tendencia a la baja enla actualidad.

Figura 1.7.- Evolucin del consumo de la energa primaria en la Comunidad Valenciana desde la dcadade los 80 del siglo pasado hasta el ao 2008 (miles de tep)

Se muestra en el ltimo ao de la serie un avance importante en las energasrenovables, junto con una disminucin del consumo de petrleo. La energa nuclear esla que lidera el total y el gas natural tiene una incidencia similar (algo superior) a lasrenovables.


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1.1.3 CONSUMO DE ENERGA FINAL.

En cuanto al consumo de energa final la tendencia es descendente en 2008respecto a 2007 (2,3%). En la figura 1.8 se muestra el consumo en porcentajes, tantopor sectores como por fuentes. El mayor consumo es de derivados del petrleo y ellose refleja en la grfica sectorial, donde destaca el transporte como sector de mayor

consumo. La industria tiene un consumo ligeramente inferior.

Figura 1.8.- Consumo de energa final en Espaa durante 2008, por fuentes y sectores en porcentaje

En cuanto al ndice de intensidad energtica se muestra la tendencia a la bajaque sigue en la actualidad (figura 1.9). Ello supuso una mejora de la eficienciaenergtica en un 4% en 2008. Hay que destacar que en los aos de las dcadas delos 80 y 90 del pasado siglo no se contabilizaron las energa renovables en los usosfinales con el fin de que los datos fueran homogneos. Solamente se tuvieron encuenta en los inicios del siglo XXI.

Figura 1.9.- Evolucin del ndice de intensidad energtica de las energas finales desde 1980 hasta 2008

En la Comunidad Valenciana se muestra la tendencia vista con las energasprimarias en 2008 (figura 1.10). Hay una menor dependencia de los derivados delpetrleo debido a un mayor consumo de gas natural. Adicionalmente hay un bajoconsumo de carbn que es sustituido por el petrleo y el gas natural. La similitud conel resto de Espaa en cuanto a los sectores productivos queda patente ya que el 70%del consumo total es abarcado por el transporte y la industria.


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Figura 1.10.-Reparto de energas finales en la Comunidad Valenciana y comparativa con el resto deEspaa en 2008 (Mtep)

Las energas finales tienden claramente a la baja en la Comunidad Valenciana(figura 1.11). Sigue teniendo muy baja incidencia o nula el carbn. El mayor consumoes de los derivados del petrleo y su tendencia es descendente. Las renovablesaunque no se reflejen en el grfico y s en la tabla muestran una tendencia alcista.

Figura 1.11.-Evolucin del consumo de la energa final por fuentes energticas en la ComunidadValenciana desde la dcada de los 80 del siglo XX hasta el ao 2008 (miles de tep)

Si se estudia la misma evolucin por sectores econmicos (figura 1.12)igualmente se muestra que el transporte es el mayor consumidor, seguido de laindustria. Tambin se muestra un tmido aumento del sector agrcola.


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Figura 1.12.-Evolucin del consumo de la energa final por fuentes energticas en la ComunidadValenciana desde la dcada de los 80 del siglo pasado hasta el ao 2008 (miles de tep)

Se suele representar el consumo energtico final en un diagrama de Sankey, esdecir, representando grficamente la cantidad de energa consumida por flechas conancho proporcional a la magnitud de dicha cantidad. Mediante este sistema eldiagrama permite diferenciar la energa adecuadamente consumida de los residuos oemisiones. En el caso de los datos para Espaa y la Comunidad Valenciana en 2008se resumen en las figuras 1.13 y 1.14.

Figura 1.13.-Diagrama de Sankey del consumo energtico de Espaa durante 2008 (miles de tep)

La figura 1.13 refleja el consumo energtico en Espaa en 2008. La mayor partede la energa primaria procede del petrleo y se usa en el transporte. La energaelctrica se genera a partir de energa nuclear, carbn y renovables y se consume por

la industria, servicios y domstica. El gas natural es mayoritariamente consumido porla industria.

En la figura 1.14 se muestra un diagrama similar para la Comunidad Valenciana.Igualmente el petrleo es usado mayoritariamente por el transporte. El sector agrcolaes ms importante en cuanto al consumo que en el resto de Espaa. Este sector, juntocon el domstico y de servicios consume la mayor cantidad de energa elctrica. Lasprdidas en el sector elctrico (por transporte de energa, produccin y consumospropios) son importantes respecto al global nacional.


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Figura 1.14.-Diagrama de Sankey del consumo energtico de la Comunidad Valenciana durante 2008(miles de tep)

1.1.4 PRODUCCIN PROPIA DE ENERGA.

ste es uno de los puntos dbiles del sector energtico espaol. Se trata de unsistema energtico globalmente deficitario. Destaca en los ltimos aos unadisminucin del 25,4% de la produccin de carbn y unas reservas prcticamentenulas de petrleo y gas natural. El grado de autoabastecimiento es del 21,6%, debido

principalmente a la energa nuclear y las renovables (incluida la hidrulica). Esteparmetro se obtiene relacionando el consumo de energa primaria y la energa final(ver figura 1.15).

Figura 1.15.-Grado de autoabastecimiento energtico de Espaa y Comunidad Valenciana durante 2008

Si se incluye como produccin primaria la energa nuclear, el grado de

autoabastecimiento de la Comunidad Valenciana es del 20%. El grado deautoabastecimiento es similar a la media espaola.


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1.1.5 ENERGA ELCTRICA.

Si se hace un anlisis de los datos especficos de la produccin de energaelctrica en 2008 anlogo a los estudios anteriores se puede ver una muestra en lafigura 1.16. Las renovables tienen una incidencia importante en la generacin de laenerga elctrica en el resto de Espaa. En la Comunidad Valenciana el mayor

porcentaje recae sobre el gas natural.

Figura 1.16.-Produccin de energa elctrica en Espaa y la Comunidad Valenciana durante 2008

Otro aspecto a destacar es la evolucin del mix de generacin de energaelctrica en Espaa. Esto son los diferentes orgenes de la produccin de energaelctrica. Se reducen en los ltimos aos el carbn, la nuclear y la hidrulica.Aumentan en cambio la elica.

Figura 1.17.-Evolucin del mix de generacin de energa elctrica en Espaa desde 1999 hasta 2008

Otro aspecto importante del sector elctrico espaol es la localizacin de la

demanda y generacin de la energa. En la figura 1.18 se muestran los focosdemandantes localizados principalmente en las reas metropolitanas de Madrid yBarcelona. Le siguen en menor medida la zona de la Comunidad Valenciana y PasVasco. En cuanto a las zonas de generacin se localizan principalmente en Catalua yAndaluca. Cuando se superponen estos dos diagramas se muestran dos zonasextremas. El rea metropolitana de Madrid con una relacin generacin-demanda msbaja y el rea metropolitana de Barcelona con el mximo valor del parmetro.


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Figura 1.18.-Localizacin de la demanda, generacin y superposicin de ambas de la energa elctrica enEspaa en 2008

En la Comunidad Valenciana se muestra un saldo elctrico positivo (mayordemanda que generacin). Mientras que en la figura 1.19 se muestra el balance deenerga, en la 1.20 se muestra la demanda en barras de central desde 1980 hasta2008. En el primer caso la importacin de electricidad es considerable (26%). Losconsumos por sectores son similares entre el consumo domstico, servicios eindustria. Los sectores del transporte y agricultura consumen un porcentaje menor, 1 y2% respectivamente.

Figura 1.19.-Diagrama de Sankey del balance de energa elctrica de la Comunidad Valenciana durante2008 (miles de tep)

La demanda de energa elctrica creci tmidamente en 2008. En la actualidadhay un estancamiento o una bajada de la demanda. Esto se refleja tambin en el

consumo final de energa que evoluciona a la baja en 2008 (figura 1.21).


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Figura 1.20.-Evolucin de la demande de energa elctrica en barras de central en la ComunidadValenciana desde 1980 hasta el ao 2008 (miles de tep)

Figura 1.21.-Evolucin del consumo final de la energa elctrica en la Comunidad Valenciana desde 1980hasta el ao 2008 (miles de tep)

Un aspecto importante a la hora de abordar un estudio de eficiencia energticaes la curva de demanda diaria y en ocasiones en tiempo real. Dependiendo del sector


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en el que se realice el estudio, la curva de demanda variar. La curva de demandaglobal expresa los consumos elctricos de todos los sectores productivos. En la figura1.22 se muestra un ejemplo de este grfico en una fecha concreta del ao 2008. Semuestra que el consumo elctrico evoluciona diariamente de una manera similardependiendo del da de la semana, vacaciones, estacionalidad, etc. A partir de las7:00 aumenta el consumo hasta alcanzar un pico a las 22:00. Hay una pequeadepresin entre las 16:00 y 18:00. Estos datos reobtuvieron para el 3 de noviembre.

Figura 1.22.-Curva de demanda diaria de energa elctrica en Espaa (03/11/2008)

Del mismo modo se representan las curvas de demanda diaria de la energaelctrica para diferentes aos (figura 1.23). Su evolucin es similar en das prximos.Se diferencian ms cuanto ms cambie la estacionalidad.

Figura 1.23.-Curva de demanda diaria de energa elctrica de varios aos en fechas cercanas (2005-2008)

Dependiendo del sector, tambin hay una diferencia considerable. En la figura

1.24 se muestran tres tipos de sectores (industria, servicios y residencial). El perfildiario es plano en la industria, en el sector servicios hay una punta de consumo por la


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maana y otra por la tarde y en residencial la mxima demanda es por la tarde. En elcaso del sector agrcola, en el riego concretamente, la mayor demanda se produce enlos meses de mxima demanda de los cultivos (julio-agosto en el caso de Espaa) ydurante el da depender de factores variables como el tipo de red hidrulica,tarificacin elctrica, etc.

Figura 1.24.-Modelos de curva de demanda diaria de energa elctrica en tres sectores productivos

A lo largo del ao, anlogamente a como se ha comentado para el sectoragrcola, el consumo tambin vara. La razn principal es la estacionalidad, debido a lavariacin de horas de luz solar y la temperatura. La demanda energtica es mayor eninvierno y verano que en primavera y otoo (figura 1.25).

Figura 1.25.-Modelos de curva de demanda diaria de energa elctrica en tres sectores productivos

Un ltimo aspecto es la diferencia entre las curvas de demanda diarias de laComunidad Valenciana con respecto al resto de Espaa. En la Comunidad Valencianano se produce un pico de consumo por la maana tan importante como en el global deEspaa. Por la tarde a las 18:00 se tiene el mayor consumo.


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Figura 1.26.-Curva de demanda diaria de energa elctrica en Espaa (arriba) y en la ComunidadValenciana (abajo)

1.2 CONCEPTO DE EFICIENCIA Y AHORRO DE ENERGA.

El concepto de eficiencia energtica tiene diversas acepciones. Una primeradefinicin hace referencia a la relacin entre la energa de entrada y de salida de unproceso especfico. Otra definicin es la optimizacin de los consumos energticos detal manera que para realizar una misma operacin se reduzca el consumo energtico.

De todos modos, independientemente de su definicin, las mejoras que produceuna adecuada eficiencia energtica se traducen en reducciones en la cantidad deenerga utilizada en un determinado proceso y a diversas escalas (pas, sector con unuso final concreto) para un mismo nivel de actividad.

Dentro del contexto energtico actual hay una gran dependencia de las fuentesfsiles, entre otros problemas. Adicionalmente, el cambio climtico que se produce aescala global incide en una serie de cambios en los consumos energticos. Otroaspecto a tener en cuenta en el escenario global es el empleo por parte de los

sectores productivos de una maquinaria poco eficiente. Con el tiempo, los equiposconsumidores de energa requieren un mantenimiento adecuado y en muchos de loscasos este mantenimiento no se hace adecuadamente. En Espaa y Europa, desdediferentes administraciones se estn fomentando las ayudas a la mejora ymantenimiento de equipos para aumentar la eficiencia energtica.

En definitiva, se est intentando que a la larga se fomente una cultura energticaentre los ciudadanos espaoles y europeos. Se tratara de fomentar comportamientos,mtodos de trabajo y tcnicas de produccin que consuman menos energa.Principalmente se trata de actuar en el mantenimiento y gestin de la instalacin msque en proyecto aunque en algunos casos el proyecto es una parte muy importante.

La mejora de la eficiencia energtica conlleva un ahorro energtico (cuanto ms

eficiente es un equipo consumidor menos energa consume) y las actuaciones msimportantes propuestas y fomentadas por la administracin tienen que ver sobre lasrealizadas sobre la demanda. Segn los expertos, las actuaciones sobre la demandason ms efectivas que las realizadas sobre la oferta. La asignatura presente se centraen la descripcin de estas actuaciones sobre la demanda en diversos sectoresproductivos.

Mediante las actuaciones sobre la demanda se producen una serie de beneficiosa escala energtica. Se enumeran algunos de los ms importantes:

- Reduccin de la factura energtica.

- Reduccin de la dependencia energtica de los combustibles fsiles.

- Reduccin de las emisiones de gases de efecto invernadero.- Reduccin del nivel de intensidad energtica.


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- Ahorros econmicos derivados de los ahorros energticos.

1.3 INDICADORES DE EFICIENCIA.

Un indicador de energa es un parmetro que tiene como objetivo dar

seguimiento a los cambios en la eficiencia energtica en un determinado procesoproductivo y a diferentes escalas (pas, empresa, rea industrial, etc).

En general, los indicadores se clasifican en dos tipos: econmicos y tcnico-econmicos. Los primeros se utilizan cuando la energa se evala a nivelesagregados, como por ejemplo en un pas o un sector de la economa. Los ndicestcnico-econmicos se utilizan cuando los anlisis se realizan a nivelessuficientemente desagregados (por subramas o usos finales) y relacionan la energaconsumida con indicadores de la actividad expresados en unidades fsicas. Porejemplo, toneladas de acero, pasajeros por km, metros cuadrados de viviendas oedificios calefactados, etc.

1.4 DEFINICIN DE AUDITORA ENERGTICA.

Una auditora energtica se trata de un procedimiento sistemtico para obtenerconocimientos del perfil de consumo energtico existente en una edificacin, de unainstalacin industrial, de un servicio privado o pblico, identificando y cuantificando lasposibilidades rentables de ahorro de energa y reduccin de emisiones.

Se trata de una evaluacin independiente y de asesoramiento respecto a undeterminado proceso productivo.

Mediante una auditora energtica se tiene una visin clara y fiel de los procesosconsumidores de energa en una instalacin. A partir de esta visin se detectan culesde los consumos son mayores de los necesarios para conseguir el mismo nivel

productivo o el mismo nivel de confort, dependiendo del sector productivo o instalacinauditado. Al final se traduce en una posibilidad real de ahorro energtico y econmico.

1.5 OBJETIVOS

Mediante una auditora energtica se consiguen alcanzar los siguientesobjetivos:

- Identificar dnde se consume la energa (mapa energtico de una instalacino edificio).

- Obtener un balance energtico global y su evolucin.

- Identificar las reas de oportunidad que ofrecen un ahorro potencial deenerga.

- Determinar y evaluar econmicamente los volmenes de ahorro alcanzablesy las medidas tcnicamente aplicables (medidas correctoras potenciales y suvaloracin).

Mediante las auditoras energticas se consigue una ventaja competitiva una vezque se aplican las medidas correctoras potenciales.

1.6 CLASIFICACIN.

Las auditoras energticas se pueden clasificar dependiendo del alcance y delsector.


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En funcin del alcance hay tres tipos de auditoras:

- Auditora bsica o prediagnstico energtico.

Bsicamente consistira en una recopilacin de datos principales (potencias,facturas elctricas, etc) junto con un anlisis e interpretacin de los datos y undiagnstico indicando las posibilidades de mejora sin estudio tcnico-econmico.

- Diagnstico energtico.

Se trata de una toma de medidas representativas (elctricas, de climatizacin eiluminacin, etc) adems de unas entrevistas con personal de mantenimiento yun informe con propuestas de mejora incluyendo la estimacin de ahorros yorden de magnitud de la inversin.

- Auditora energtica o anlisis de detalle.

Se hace un inventario de todos los equipos consumidores de energa. Se tomanlas medidas de todos y cada uno de los equipos. Se hace un anlisis e informeincluyendo un estudio tcnico-econmico pormenorizado.

Igualmente, en funcin del alcance se pueden clasificar de otra manera:- Especficas.

La auditora se lleva a cabo solamente en una parte de la instalacin. Noobstante es importante conocer la instalacin globalmente debido a posiblesefectos colaterales.

- De seguimiento.

Se realizan para la comprobacin de medidas adoptadas y la verificacin de sistas cumplen con las expectativas.

La clasificacin en funcin de la fase de construccin en la que se encuentre la

instalacin de estudio, consistira en:- Fase de proyecto.

Se realiza la revisin de un proyecto segn variables energticas para verificarque se cumplen los requisitos estipulados.

- Fase de obra.

La auditora se lleva a cabo durante la ejecucin de las medidas para comprobarsi se estn aplicando correctamente las especificaciones.

Por ltimo, la clasificacin de la auditora en funcin del sector productivoauditado es la siguiente:

- Transporte.Elaboracin de planes de movilidad urbana sostenible, gestin de flotas devehculos, etc.

- Industrial.

Procesos productivos. Se trata de las auditoras ms complejas y completas.

- Residencial.

Estas auditoras tienen como finalidad la certificacin energtica de un edificio.

- Terciario.

Se auditan edificios singulares (hoteles, colegios, etc) y alumbrado pblico.


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1.7 METODOLOGA. PARTES DE UNA AUDITORA ENERGTICA.

La metodologa de una auditora energtica se basa en la respuesta a una seriede preguntas:

- Qu resultados se quieren obtener?

- Qu datos se requieren para obtener dichos resultados?- Qu extensin y nivel de profundidad se quiere alcanzar?

- Qu tipos de energa se incluyen?

- Cul es el presupuesto a disposicin?

En funcin de las respuestas a estas preguntas se establece la metodologa aseguir y cada una de las partes de la auditora. Un ejemplo de los pasos a seguir seralo siguiente:

1) Recopilacin inicial de informacin.

2) Toma de datos y mediciones.

3) Anlisis de la instalacin.

4) Elaboracin del informe con propuestas de mejora y estudio econmico.

1.7.1 RECOPILACIN INICIAL DE LA INFORMACIN.

Esta parte de la auditora es necesaria para una buena preparacin yorganizacin de los trabajos.

Trata de recopilar informacin de distinta ndole de diferentes departamentos deuna determinada explotacin.

Como ejemplo de documentacin a requerir se necesita:

- Facturas elctricas y de otros combustibles. Permite conocer el orden demagnitud de los consumos y el porcentaje sobre el total.

- Horarios y turnos. Indica la periodicidad del uso que se hace de lasinstalaciones o los edificios.

- Equipos existentes. Son los equipos consumidores de energa. Se necesitaconocer bsicamente las caractersticas (potencia, fabricante, etc). Laformacin previa en este aspecto facilita el posterior inventario.

- Proceso y planos. Se ha de disponer de un diagrama del proceso principal yde los planos de las zonas produccin para poder englobar todo el proceso..

Tambin se facilitan las visitas posteriores que se hayan de realizar para elseguimiento de las variables energticas.

- Otros datos. Se trata de datos adicionales que permitan aclarar ms sobre elproceso a estudiar. Entre ellos destacan las superficies, los esquemas deprincipio, los esquemas unifilares, etc.

1.7.2 TOMA DE DATOS Y MEDICIONES.

En la toma de datosse realiza un inventario exhaustivo de los principales datospara conocer el consumo energtico de la instalacin de estudio. En algunasocasiones, algunos de los datos que se muestran no es posible recopilarlos. Cada

instalacin tiene sus especificidades respecto a los datos a medir y la forma demedirlos. Se intenta dar en este tema una visin general de las partes de una auditora


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energtica en general. En temas posteriores se desarrollan auditoras especficas endiversos sectores productivos. Entre la informacin a recopilar destaca:

- Suministros energticos:

o Curvas de carga suministradas por la distribuidora.

o Facturas (tanto de electricidad como de otros combustibles).o Consumos parciales de procesos importantes y grandes equipos

consumidores.

Figura 1.27.-Curva de consumo diario en un equipo de una instalacin

- Tecnologas horizontales. Se trata de hacer un inventario de las instalacionesenergticas que se integran en los procesos productivos. Se destacan las siguientes.

o Sistema elctrico: planos de distribucin de fuerzas, disposicin delos centros de transformacin, etc.

o Sistema de iluminacin:

Inventario de lmparas y luminarias (tipos, potencias, tipos debalastos, etc).

Inventario de sistemas de encendido, dispositivos deregulacin, etc.

o Sistemas de acondicionamiento trmico, climatizacin y ventilacin.

Planos de distribucin de equipos terminales y conductos.

Inventario de equipos consumidores de energa (calderas,quemadores, etc.).

o Agua caliente sanitaria: detallar el uso diario y los planos.

- Caractersticas constructivas. Influyen estas caractersticas de una maneraimportante en lo relacionado con la transferencia de calor del interior al exterior de la

instalacin y viceversa.En el caso de auditoras en industrias se hace referencia a las caractersticas del

edificio.

En el caso de auditoras energticas en edificios ste es un punto de vitalimportancia.

En la mayora de las ocasiones se hace referencia a:

o Nmero de ventanas.

o Material y tipo de aislamiento.

o Grosor de las paredes.

o Existencia de puentes trmicos.o Existencia de rendijas para la ventilacin.


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Figura 1.28.-Caractersticas constructivas que influyen en las auditoras energticas de edificios.

- Procesos industriales. Se trata de analizar los procesos productivos paradeterminar el peso de su consumo energtico sobre el total. Para ello se detallandiferentes aspectos como la descripcin de procesos, las caractersticas tcnicas yconsumos de los principales equipos y los horarios y secuencia de funcionamiento.

- Otros. Otro tipo de consumos se puede deber a los equipos ofimticos. Para latoma de datos se necesita saber el nmero y tipo de equipos utilizados y el modo yhorario de funcionamiento.

El nmero de personas que trabaja en una instalacin tambin influye en elconsumo energtico. Fundamentalmente se atiende al nmero de personas que haysimultneamente trabajando en un recinto determinado.

A modo de resumen se citan en la figura 1.29 las caractersticas ms

importantes de la toma de datos en una instalacin.

Figura 1.29.-Tabla resumen de ejemplo de inventario

La realizacin de mediciones es necesaria para entender el funcionamiento delas instalaciones. Al igual que en el caso de la toma de datos se especifican lasmediciones en los diferentes apartados citados.


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- Suministros energticos:

o Medida de la curva de carga de la acometida general y determinadosequipos.

o Instalacin de equipos de medida para gas y otros combustibles.

Como ejemplo se muestra en la figura 1.30 la medida de la curva de demandade un puente gra. En la figura 1.31 se muestra la medida de la curva de demanda deun grupo de refrigeracin de 11 kW.

Figura 1.30.-Medida de la curva de demanda de un puente gra

Figura 1.31.-Medida de la curva de un grupo de refrigeracin de 11 kW

- Tecnologas horizontales.

o Sistema elctrico: en puntos clave (compresores, bombas de

impulsin, transformadores, etc.) se medir intensidades, tensiones,potencias,

o Sistema de iluminacin: se necesita medir el nivel de iluminacin (lux)

o Sistemas de acondicionamiento trmico, climatizacin y ventilacin.

Anlisis de combustin de calderas para determinarrendimiento.

Medicin de temperaturas y humedades.

Tener en cuenta factores meteorolgicos, orientacin deledificio, elementos que puedan provocar sombras, etc.

o Agua caliente sanitaria: mediciones de caudales, presiones,temperaturas, etc.


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- Procesos industriales. Medicin de los consumos de los distintos procesos yequipos.

Gracias a las medidas sabemos si los equipos estn funcionando correctamente.Dentro de los diferentes equipos que se pueden utilizar destacan los equipos msusuales empleados para las mediciones.

- ANALIZADOR DE REDES. Mide el consumo elctrico a lo largo de un ciertotiempo. Las funcionalidades ms importantes son: potencia activa, reactiva,armnicos, transitorios , etc.

Figura 1.32.-Analizador de redes.

- AMPERMETRO. Mide la intensidad de corriente que circula por undeterminado aparato.

Figura 1.33.-Ampermetro.

- CMARA TERMOGRFICA. Permite visualizar temperaturas. Fcildeteccin de prdidas de calor y fro.

- TERMMETRO. Permite medir temperaturas de estancias. Analgicos ydigitales.

- TERMOHIGRMETRO. Equipo similar al termmetro que adems de lastemperaturas permite medir humedades.

- ANALIZADOR DE GASES DE COMBUSTIN. Determina si la combustinse est llevando acabo de una manera adecuada. La deteccin de valoreselevados de ciertas sustanciases indicativo que existe un problema en lacombustin.

- CAUDALMETRO.Se emplea para la medicin del caudal de un fluido.

- LUXMETRO.Mide la cantidad de luz en un espacio, determinando si staes suficiente o no.


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- CMARA FOTOGRFICA. Elemento muy importante para registrar todoslos datos de manera visual pudiendo de esta manera consultarlos durante suanlisis.

Figura 1.34.-Cmara Termogrfica

Figura 1.35.-Termmetro y termohidrgrafo

Figura 1.36.-Analizador de gases de combustin

Figura 1.37.-Caudalmetro


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Figura 1.38.-Luxmetro

Figura 1.39.-Cmara fotogrfica

En las figuras 1.40 y 1.41 se muestran algunos ejemplos de mediciones encalderas y de potencia mxima demandada.

Figura 1.40.-Medicin de caldera


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Figura 1.41.-Potencia mxima demandada

1.7.3 ANLISIS Y EVALUACIN.

Con la documentacin, los datos y las medidas recopilados en la planta sepuede realizar un anlisis tcnico de la situacin energtica de la instalacin. Con el finde realizar un anlisis metdico y eficiente se han de seguir una serie de pasos.

- Clasificacin del consumo energtico en funcin de los diferentes usos. Esdecir, clasificacin segn se use en iluminacin, climatizacin, etc. De estamanera se detectan dnde se focalizan los consumos ms grandes.

- Identificar ineficiencias y causas de las mismas (lmparas ineficientes,aislamientos insuficientes, fugas de compresores, etc.).

- Propuesta de mejora para solucionar las ineficiencias detectadas.

Figura 1.42.-Diagrama de anlisis

Las propuestas de mejora deben llevar asociadas principalmente:

- Estudio de ahorro de energa y de emisiones de gases de efectoinvernadero.

- Estudio de viabilidad tcnico-econmica. (Presupuesto, anlisis beneficio-coste, rentabilidad, viabilidad tcnica, etc.).

- Clasificacin de las propuestas de actuacin segn distintos criterios.o Ahorro energtico.


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o Perodo de retorno.

o Prioridad de las actuaciones.

- Cuadro resumen de las medidas de ahorro. Es recomendable elaborar unatabla en la que vengan reflejadas todas las medidas propuestas con lascaractersticas de cada una.

1.7.4 REALIZACIN DEL INFORME.

Una vez se tienen los resultados del anlisis anterior, se procede a laelaboracin de un informe que recoja la situacin actual desde el punto de vistaenergtico de la empresa, las medidas propuestas y las mejoras tanto energticascomo econmicas que se esperan conseguir. Se muestran un esquema de ejemplo deestructura de un ndice para llevar a cabo un informe de auditora energtica genrica.


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Se le aade a este informe una tabla resumen de las medidas propuestas y lasrecomendaciones. Figura 1.43.

Figura 1.43.-Tabla resumen de medidas propuestas y recomendaciones

Por ltimo se redacta un resumen alcance de los tres tipos de informes(diagnstico energtico, auditora energtica y auditora energtica con eficiencia desuministro energtico) que se pueden elaborar, segn lo expresado en el cuadro alfinal del tema.


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RESUMEN ALCANCE


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1.8 BIBLIOGRAFA.

Abada Snchez, R; Rocamora Osorio, MC; Ruiz Canales, A; Puerto Molina, H;Vera Morales, J; Cmara Zapata, JM; Melin Navarro, A; Andru Rodrguez, J.(2.007a). Propuesta de una metodologa de clculo de la eficiencia energtica encomunidades de regantes. XXV Congreso Nacional de Riegos. Pamplona.

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RESUMEN.

Despus de describir someramente el panorama energtico actual en Espaay la Comunidad Valenciana, se muestra que una de las debilidades del mismoes la falta de eficiencia energtica.

Mediante la mejora de la eficiencia energtica en una instalacin seconsiguen ahorros energticos y econmicos potenciales. Toda instalacin essusceptible en mayor o menor medida de mejorar su eficiencia energtica.

Se han expuesto en el tema desarrollado los principales conceptosrelacionados con la eficiencia y el ahorro energticos.

Posteriormente se han detallado las partes ms importantes de una auditoriaenergtica y los tipos de informes que se pueden realizar al respecto.

Adicionalmente se han descrito algunos de los equipos ms empleados en latoma de datos.

Se acaba el tema con un ndice de las partes ms importantes de unaauditora energtica y un resumen del alcance.

Documents

1.3.2-Ut1 (Manual de Teoría)