cálculo rendimiento energético
Etiquetas: CYPE LIDER CALENER E+ EnergyPlus DesignBuilder ALLPLAN
posted by aldomusso @ 12:19 a. m.
viernes, marzo 26, 2010
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Una vivienda tipo (150 m2 para 5 habttes. nueva bien aislada en la zona centro - Ej. Madrid,ESPAÑA- con vida util de 30 años),tiene un consumo energético de 75 kW.h/(m2año) para calefacción y
60 kW.h/(m2a) para refrigeración. Al aumentar la vida util a 100 años el consumo energético promedio
para calefacción se situa en 70 kW.h/(m2a) y para refrigeración en 50 kW.h/(m2a. Si incorpora colectores solares térmicos para ACS (Agua Caliente Sanitaria) para una elevada eficiencia energética consigue ahorrar en temporada de calefacción hasta un 80% y de refrigeración un 40%.
Los conceptos energéticos que involucran gasto son: Transporte, Calefacción, Electricidad, Refrigeración, Embodied(Consagrado) y ACS (Agua Caliente Sanitaria). Las Medidas destinadas a favorecer la posibilidad de desarrollar la actividad profesional desde la propia vivienda o cercano a ella adquieren un peso importante en el consumo total de energía, ya que el
transporte supone el concepto energético de mayor consumo total de la vivienda y en el caso de la
vivienda eficiente viene después del Embodied, ambos quedan fuera de la mayoría de procesos de cálculo de certificación energética.
El consumo energético para calefacción está asociado a la demanda de renovación de aire interior(ventilación/infiltración). Se asume que la T°interior de los espacios calefaccionados es de 20°C que el programa LIDER considera por exigencia del CTE con renovaciones de aire interior en temporada de
calefacción de ACH=1,1(r/h) para viviendas unifamiliares de 1ó2 plantas y de ACH=0,9(r/h) para viviendas colectivas y/ó de 2 ó + plantas. Considera un rendimiento medio estacional de caldera = 0,8, consumo de energía primaria de ACS de 30 kW.h/(m2a) y de iluminación de12 kW.h/(m2a). (No considera consumo por concepto de ventilación forzada o equipamiento HVAC por no ser corriente en el sector residencial, pero si es el caso deberá incluirse).
El Coeficiente K(G) = pérdida desde el interior al exterior debido a elementos que componen la
envolvente del edificio (fachadas, cubiertas, suelo, ventanas,..) El cumplimiento de la norma queda
satisfecho si el valor K(G) del edificio es inferior al límite máximo impuesto en función del em-
plazamiento climático asociado a los grados-día de calefacción(que va de la Zona A <400°dìa/año(Ej.Melilla)a la Zona E > 1800°dìa/año (Ej.Soria),de la compacidad (° de compacto)del edicicio y del tipo de energìa empleado para satisfacer la demanda de calefacciòn.(No incluye
puentes tèrmicos, aportes solares, Inercia (efectos dinàmicos) encendido de equipos maquinaria etc, ganancias internas (Ej.mucha gente bailando),ventilaciòn/infiltraciòn, zonificaciòn tèrmica interior,
acoplamiento con equipo climatizador, control demanda refrigeraciòn y evaluaciones de ciclo de vida. Además en el caso español el sistema permite un consumo energético para calefacción + elevado respecto a otros países con clima + desfavorable para esa temporada. La (NBE CT79) Norma en que se basa el software LIDER(MR), permite compensar carencias en ciertos componentes de la envolvente con otros. (Ej.Es posible
diseñar una casa con cubierta muy poco aislada y paredes muy estancas)
...como así mayores consumos energéticos en los edificios emplazados en climas de mayor severidad climática de invierno y en los de mayor factor de forma (sin diseño energético). Vale decir se puede dotar de una gran cantidad de aislamiento en diseños con elevado factor de forma o menor cantidad en aquellos de bajo factor (=alto °de diseño energético), representando esta ùltima la soluciòn de mìnimo coste como opción del diseñador y mínimo embodied energy (mínimo uso de materiales en aislamiento y otros cerramientos), minimizando el consumo energético total en el sector edificación. Pero también puede el diseñador elegir un elevado factor de forma (no penalizado),lo que consume más energía de operación y emplea más materiales (=embodied mayor). Los límites impuestos por el CTE son a la transferencia estacionaria de los componentes del edificio (fachadas, ventanas, techos y suelos) y la NBE CT79 limita la transferencia de todo el edificio, comparando el edificio propuesto con un edificio referencia (procedimiento prestacional del CTE). Se cumple la normativa, cuando el % de huecos de cada fachada es inferior a un 60% de su superficie y el % de lucarnas es superior al 5% de la superficie de cubierta (exluidos edificios con muros trombe o con invernaderos). Se proporcionan valores límite para la transmitancia de muros, suelos, cubiertas y huecos, en temporada de refrigeración o calefacción. Los valores están discriminados por orientaciones, para el caso de la calefacción, y se agrega nivel de carga interna, para el caso de refrigeración. El cumplimiento consiste en verificar que los valores de las transmitancias en las áreas donde se encuentran estos componentes son menores que los valores límite. Los edificios en análisis que cumplen con los requerimientos de conductancia y factor solar límite establecidos presentarán un consumo energético menor al del edificio de comparación al tener la misma forma. No se incluye cálculo dinámico como la información climática, pero estas condiciones se han sintetizado como años meteorológicos a partir de las medias mensuales proporcionadas por el Instituto Nacional de Meteorología(software Meteonorm) por temporadas de refrigeración (junio-julio-agosto-septiembre) y calefacción (diciembre-enero-febrero). La única limitación del sistema es el uso de soluciones constructivas que NO estén incluidas en el programa. Severidad climática se define como el cociente entre el consumo energético de un edificio cualquiera y el mismo emplazado en Madrid. Conceptos como orientación, ganancias solares, conductancia de componentes, consumo energético, irradiación solar, inercia (efectos dinámicos), ganancias internas. zonificación climática inv/ver, demanda de calefacción y refrigeración, envolvente, acoplamiento entre sistemas y demanda energética, eficiencia energética, estratégia bioclimática, bioconstrucción, potencias pico de equipos
climatizadores, tiempo con falta de confort térmico o desviaciones esperadas del criterio de confort, potencial de ahorro, condiciones de contorno, ganancia solar directa, sombreamiento activo y valor medio estacional, coeficiente de sombra de verano e invierno, energía solar activa con suelo radiante, orientación e inclinación de cubierta, mayor área de ventanas con menor aislamiento de pared, evaluación ciclo de vida, componentes de la epidermis, espesor-inercia térmica-conductividad y/o resistencia de cada capa del cerramiento, etc)
Ejemplo: Práctica bioclimática común, que no es energéticamente justificada, es la de disponer en las fachadas orientadas hacia el sur, muros de elevada inercia y sin aislamiento con el fin de captar, almacenar y transmitir su absorción solar al interior. La normativa reduce los coeficientes de transferencia (U) máximos estacionales permitidos para los distintos componentes de la envolvente del edificio, pero no reduce la exigencia sobre el coeficiente global y por tanto, sobre el consumo energético de la vivienda. Añade limitaciones a la transmitividad de los huecos frente a los aportes solares en temporada de refrigeración, ejerciendo control sobre la demanda de refrigeración pero no para calefaccionar, al respecto de esto último incorpora una consideración explícita de los puentes térmicos de la envolvente y consideraciones de orientación sobre los coeficientes de transferencia de los huecos y sus elementos de sombreamiento. Tenemos así respecto a los aportes solares un efecto negativo en la temporada de refrigeración y un efecto positivo en temporada de calefacción. El proceso de certificación (País Vasco) se extiende tanto a la etapa de proyectos como a la ejecución de obra y comprobaciones de obra terminada. La certificación al visado del proyecto se basa en la simulación energética del edificio con software propio (PEEV) cuasi-estacionaria. Se concede en base a los resultados una calificación provisional. Posteriormente durante la ejecución de la obra se realizan inspecciones para supervisar la disposición de los elementos constructivos, especialmente los aislamientos y puentes térmicos. Finalmente a obra terminada se realizan ensayos (infiltraciones, transmisividad térmica de paredes y termografía) en base a cuyos resultados se repite la simulación energética de la peor vivienda del inmueble (emplazamiento + desfavorable). Si existe divergencia entre lo proyectado y su implementación en obra (entre la certificación provisional y la definitiva) dependerá del control asociado al cumplimiento en obra, de lo normativo y de los factores considerados en el proyecto.
Los costes de certificación energética en edificios ya construidos en cuyo caso el procedimiento se reduce a la emisión del certificado definitivo (que arroja el programa), las inspecciones y los ensayos incluidos, son del orden de €7200 para una promocièon de 130 viviendas (€55/vivienda) y que pueden
llegar a ser de €2800 para una sola vivienda de 250m2.La certificacièon se concede en una escala de letras (como la de los electrodomèsticos) a aquellos edificios con una reducciòn de consumo del 20% respecto a la referencia, osea sòlo categorìas A,B y C. El plazo para obtenciòn de la calificaciòn definitiva es de 3 años (desde el certificado provisional). Entre 2002 y 2003, 1669 viviendas obtuvieron 30 certificados provisionales y representan el 8,8% de las viviendas nuevas.
Aislamiento de muros : con aislante o cámara de aire
Aislamiento de ventanas: con cristal simple o doble con huecos
CALENER se ocupa para viviendas nuevas y entrega datos de emisión de CO2 e incorpora bases de datos de métodos constructivos para una simulación dinámica como el DOE 2-2 (+ empleado en el mundo y 30 años de antigüedad.) NOTA: la demanda de refrigeración doméstica en el año 2000 sobre el consumo total de los edificios (domésticos y equipamientos) fue despreciable y la de los edificios terciarios fue del 22%. En el sector doméstico se detectó un 63% del gasto total de una vivienda en calefacción, un 27% en ACS y un 10% en iluminación. En las viviendas, un 49% calefaccionaba por medio de aparatos, un 32% con central individual, un 10% con central colectiva y un 9% sin calefacción (emigran). Un 89% produce ACS de forma individual contra un 10% que lo hace de forma colectiva o por medio de una central. Las nuevas viviendas deberán contemplar un mejor aislamiento para la reducción del consumo de energía primaria para calefacción y el bajo porcentaje de casos con sistema colectivo limita opciones tecnológicas de reducción de consumo de energías no renovables (emisión de CO2) como la biomasa. Un buen diseño bioclimático de un edificio para alcanzar niveles de consumo energético inferiores exige disponer de una capacidad de cálculo y conocimiento no disponibles por lo general en el actual sector de la edificación. La adaptación de edificios existentes, especialmente en lo relativo a la envolvente de estos, requiere apoyo económico muy superior que en uno nuevo. Las multas previstas son de €100/Tm-CO2 para el perìodo UE 2008-12. Los costes de eliminación de CO2 para el sector domèstico de viviendas nuevas promedio es de €541 Tm-CO2.
El consumo medio energètico en bloques colectivos de vivienda es de 107 kW.h/m2-a.
EL consumo medio energètico en viviendas unifamiliares adosadas/aisladas es de 50 kW.h/m2-a; Pequeño Comercio 580 kw.h/m2-a; Hotel 410 kW.h/m2-a; Grandes Superficies Comerciales 390 kW.h/m2-a; Hipermercados 340 kW.h/m2-a; Polideportivo con piscina cubierta 300 kW.h/m2-a; Hospital 250 kW.h/m2-a; Oficina 150 kW.h/m2-a; Vivienda colectiva 110 kW.h/m2-a; vivienda unifamiliar 50 kW.h/m2-a; Docencia 50 kW.h/m2-a; Polideportivo sin piscina cubierta 40 kW.h/m2-a.
El consumo energético promedio para cada funcionalidad se desglosa de la siguiente forma:
-Bloque de Viviendas Total 107 kWh/m2a :
29% ACS
26% Calefacción
15% Cocina
13% Iluminación
6% Otros
5% Electrodomésticos
5% Refrigeración
1% Ofimática
-Vivienda Unifamiliar Total 43 kWh/m2a:
25% ACS
45% Calefacción
0% Cocina
6% Iluminación
24% Otros
0% Electrodomésticos
0% Refrigeración
0% Ofimática
-Oficina Total 145 kWh/m2a:
0% ACS
25% Calefacción
0% Cocina
33% Iluminación
0% Otros
0% Electrodomésticos
27% Refrigeración
15% Ofimática
-Hospital Total 251 kWh/m2a:
17% ACS
21% Calefacción
0% Cocina
9% Iluminación
38% Otros
0% Electrodomésticos
15% Refrigeración
0% Ofimática
-Hipermercado Total 327 kWh/m2a:
0% ACS
49% Calef.+ Refr.=Climat.
0% Cocina
24% Iluminación
29% Otros
0% Electrodomésticos
0% Refrigeración
0% Ofimática
-Hotel Total 403 kWh/m2a:
31% ACS
19% Calefacción
0% Cocina
11% Iluminación
29% Otros
0% Electrodomésticos
10% Refrigeración
0% Ofimática
-Docencia Total 43 kWh/m2a:
3% ACS
60% Calefacción
0% Cocina
17% Iluminación
15% Otros
0% Electrodomésticos
5% Refrigeración
0% Ofimática
-Polideportivo con Piscina Total 303 kWh/m2a:
7% ACS
24% Calefacción
0% Cocina
16% Iluminación
44% Otros
0% Electrodomésticos
9% Refrigeración
0% Ofimática
Estas herramientas proporcionan un criterio técnico-económico cuantitativo para basar decisiones de diseño desde el inicio de la definición del edificio que persiguen bajo consumo energético y valoran su aporte al medio ambiente social y natural. Medidas generales que pudieran enumerarse de la siguiente manera y que en conjunto se ha demostrado consiguen esta finalidad: Mejorar aislamiento y renovar caldera con contribución solar térmica a la producción de ACS.
Abril 2010
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