1. Evaluacin de alternativas para elEvaluacin de alternativas para el suministro energtico de unasuministro energtico de una urbanizacin en Zaragozaurbanizacin en Zaragoza Autor Juan Manuel Marn Gimnez Directores Juan Carlos Perics Gambra Jos Csar Ramos Saravia

2. ObjetivosObjetivos CompararComparar alternativas dealternativas de suministrosuministro energticoenergtico Determinar laDeterminar la solucin ptimasolucin ptima Urbanizacin deUrbanizacin de ValdesparteraValdespartera 3. Caractersticas urbanizacinCaractersticas urbanizacin Plan Parcial de ValdesparteraPlan Parcial de Valdespartera 4. Caractersticas urbanizacinCaractersticas urbanizacin Parmetros de diseoParmetros de diseo Orientacin Sur Mnimo sombreamiento Aislamiento 35 % mayor NBE CT 79 60 % invernaderos en fachadas sur Mnimo acristalamiento fachadas E,O,N Bloques S-N proteccin viento y ruido 5. MtodoMtodo 1.1. Estimacin demanda horaria energaEstimacin demanda horaria energa Calefaccin, refrigeracin, ACS, electricidad.Calefaccin, refrigeracin, ACS, electricidad. 2.2. Anlisis distintas alternativasAnlisis distintas alternativas Energtico, econmico, ecolgico.Energtico, econmico, ecolgico. 3.3. ConclusionesConclusiones 6. Estimacin demanda energaEstimacin demanda energa 1.1. Ocupacin de las viviendasOcupacin de las viviendas H. servicios 14% H. construccin 16% H. industria 4% Agricultores 0% M. servicios 10% H. estudiantes 4% Parados 3% Jubiladas 6% M. estudiantes 4% Amas de casa 22% Paradas 6% M. Construccin 2% M. Ind. y agric. 0% Jubilados 8% DEMOGRAFA MARGEN IZQUIERDADEMOGRAFA MARGEN IZQUIERDA Distrito urbano de referencia: Margen Izquierda Datos demogrficos Datos laborales Jvenes 25% Jubilados 10% Familia estndar 43% Familia numerosa 6% Desocupado 16% Jvenes Jubilados Familia estndar Familia numerosa Desocupado 7. Estimacin demanda energaEstimacin demanda energa 1.1. Ocupacin de las viviendasOcupacin de las viviendas 8. Estimacin demanda energaEstimacin demanda energa 2.2. Tipologas de edificiosTipologas de edificios 9. Estimacin demanda energaEstimacin demanda energa 3.3. Edificio de referenciaEdificio de referencia Parque GoyaParque Goya 10. Estimacin demanda energaEstimacin demanda energa 3.3. Edificio de referenciaEdificio de referencia Parque Goya:Parque Goya: Parcela P-11Parcela P-11 11. Estimacin demanda energaEstimacin demanda energa 4.4. Estimacin consumo calefaccin y refrigeracinEstimacin consumo calefaccin y refrigeracin Programa BSim2000Programa BSim2000 Consumo horario 12. Estimacin demanda energaEstimacin demanda energa 4.4. Estimacin consumo calefaccin y refrigeracinEstimacin consumo calefaccin y refrigeracin Programa BSim2000Programa BSim2000 Geometra y entorno Cerramientos Horarios y Operacin: Calefaccin Refrigeracin Personas Electrodomsticos Persianas Ventilacin Invernaderos Consumo horario Datos climticos 13. Estimacin demanda energaEstimacin demanda energa 4.4. Estimacin consumo calefaccin y refrigeracinEstimacin consumo calefaccin y refrigeracin Programa BSim2000Programa BSim2000 Divisin zonas trmicasDivisin zonas trmicas Bloque Lineal S Bloque Lineal N 14. Estimacin demanda energaEstimacin demanda energa 4.4. Estimacin consumo calefaccin y refrigeracinEstimacin consumo calefaccin y refrigeracin Programa BSim2000Programa BSim2000 Divisin zonas trmicasDivisin zonas trmicas Bloque Lineal S Bloque Lineal N 15. Estimacin demanda energaEstimacin demanda energa 5.5. Estimacin consumo electricidadEstimacin consumo electricidad Proyecto INDELProyecto INDEL Documento REE Implementacin informtica Seleccin parmetros Consumo horario 16. Estimacin demanda energaEstimacin demanda energa 5.5. Estimacin consumo electricidadEstimacin consumo electricidad Proyecto INDELProyecto INDEL Consumo por usosConsumo por usos Consumo Lavadora 0 10 20 30 40 50 60 1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 Invierno Verano Prim/Otoo Consumo Televisin 0 20 40 60 80 100 120 1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 Vatios Invierno Verano Prim/ Otoo Consumo Iluminacin 0 50 100 150 200 250 1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 Vatios Invierno Verano Prim/Otoo Consumo Cocina 0 50 100 150 200 250 1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 Vatios Invierno Verano Prim/Otoo Consumo Horno 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 Vatios Invierno Verano Prim/ Otoo Consumo Frigorfico 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 Vatios Invierno Verano Prim/Otoo Lavadora Cocina Iluminacin Televisin Horno Frigorfico 17. Consumo Electrico Temporadas 0 100 200 300 400 500 600 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 Vatios Invierno Prim/Otoo Ver-Julio Ver-Agosto Estimacin demanda energaEstimacin demanda energa 5.5. Estimacin consumo electricidadEstimacin consumo electricidad Proyecto INDELProyecto INDEL Consumo por usosConsumo por usos ConsumoConsumo agregadoagregado 18. Estimacin demanda energaEstimacin demanda energa 6.6. EstimacinEstimacin consumo ACSconsumo ACS Consumo daConsumo da medio de cadamedio de cada mesmes 0,00 20,00 40,00 60,00 80,00 100,00 120,00 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 MesLitros/viv.dia Sin reduccin por vacaciones Con reduccin por vacaciones 19. Estimacin demanda energaEstimacin demanda energa 6.6. EstimacinEstimacin consumo ACSconsumo ACS Consumo daConsumo da medio de cadamedio de cada mesmes Consumo horarioConsumo horario de cada diade cada dia 0,00 20,00 40,00 60,00 80,00 100,00 120,00 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 MesLitros/viv.dia Sin reduccin por vacaciones Con reduccin por vacaciones 0,0000 0,0250 0,0500 0,0750 0,1000 0,1250 0,1500 0,1750 0,2000 0,2250 0,2500 0,2750 0,3000 0,3250 0,3500 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 Bloque de viviendas Una sola vivienda 20. Estimacin demanda energaEstimacin demanda energa Potencia horaria demandadaPotencia horaria demandada Potencias Octubre 0 10000 20000 30000 40000 50000 60000 70000 80000 90000 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 Horas Potencia(kW) Calefaccin Refrigeracin ACS Electricidad Potencias 2 quincena Julio 0 10000 20000 30000 40000 50000 60000 70000 80000 90000 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 Horas Potencia(kW) Calefaccin Refrigeracin ACS Electricidad Potencias 1 quincena Abril 0 10000 20000 30000 40000 50000 60000 70000 80000 90000 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 Horas Potencia(kW) Calefaccin Refrigeracin ACS Electricidad Potencias Enero 0 10000 20000 30000 40000 50000 60000 70000 80000 90000 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 Horas Potencia(kW) Calefaccin Refrigeracin ACS Electricidad 21. Anlisis instalacionesAnlisis instalaciones Calderas / Bombas de calorCalderas / Bombas de calor Colectores solares para ACSColectores solares para ACS Colectores solares, CalderaColectores solares, Caldera BT y Enf. AbsorcinBT y Enf. Absorcin TrigeneracinTrigeneracin 22. Anlisis instalacionesAnlisis instalaciones 1.1. Instalacin con calderas / bomba de calorInstalacin con calderas / bomba de calor Tipos de instalacionesTipos de instalaciones Segn tipo de equipo:Segn tipo de equipo: ET, BT, CD; Enf., BC.ET, BT, CD; Enf., BC. Segn tamao:Segn tamao: Indivdual o colectiva.Indivdual o colectiva. Segn emisores:Segn emisores: Radiadores o fan-coil.Radiadores o fan-coil. Segn quemador:Segn quemador: Modulante no modulante.Modulante no modulante. 23. Anlisis instalacionesAnlisis instalaciones 1.1. Instalacin con calderas / bomba de calorInstalacin con calderas / bomba de calor Tipos de instalacionesTipos de instalaciones Operacin de instalacionesOperacin de instalaciones 20 30 40 50 60 70 80 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 T Ext (C) Timpulsin(C) Ida Calefaccin Ret. Calefaccin Ida ACS Ret. ACS Mod. 1 Mod. 2 Dep. servicio Esquema instalacin colectiva calderas BT Esquema instalacin colectiva con BC Regulacin T imp-T ext Ida ACS BC Ret. ACS Ida emisores Ret. emisores 24. Anlisis instalacionesAnlisis instalaciones 1.1. Instalacin con calderas / bomba de calorInstalacin con calderas / bomba de calor Tipos de instalacionesTipos de instalaciones Operacin de instalacionesOperacin de instalaciones Rendimiento energtico instantneoRendimiento energtico instantneo CalderasCalderas Bombas calorBombas calor Rendimiento instantneo caldera BT 80% 82% 84% 86% 88% 90% 92% 94% 96% 0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 90% 100 % Factor de carga (%)Rendimiento(%) 200kW 80/60 C 24 kW 80/60 200 kW 55/45 C Rendimiento instantneo caldera ET 55% 60% 65% 70% 75% 80% 85% 90% 0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 90% 100 % Factor de carga (%) Rendimiento(%) 200 kW 80/60 C no Modulante 200 kW 80/60 C Modulante 24 kW 80/60 C no Modulante 24 kW 80/60 C Modulante Rendimiento instantneo caldera CD 94% 96% 98% 100% 102% 104% 106% 108% 110% 112% 0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 90% 100 % Factor de carga (%) Rendimiento(%) 200 kW 80/60 C Modulante 24 kW 80/60 C Modulante 200 kW 55/45 C Modulante 2,0 2,3 2,5 2,8 3,0 3,3 3,5 -5 0 5 10 15 20 25 30 35 40 COP Verano Invierno 25. Anlisis instalacionesAnlisis instalaciones 1.1. Instalacin con calderasInstalacin con calderas Rendimiento estacionalRendimiento estacional Rendimiento estacional inst. con calderas 0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 90% 100% 110% Cal.Ind.ETNoMod. Cal.Ind.ETMod. Cal.Ind.CDCal.Col.ETNomod. Cal.Col.ETMod. Cal.Col.BTRad. Cal.Col.CDRad. Cal.Col.BTFanCoilCal.Col.CDFanCoil Rendimiento 26. Anlisis instalacionesAnlisis instalaciones 1.1. Instalacin con calderasInstalacin con calderas Rendimiento estacionalRendimiento estacional Evaluacin econmicaEvaluacin econmica Rendimiento estacional inst. con calderas 0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 90% 100% 110% Cal.Ind.ETNoMod. Cal.Ind.ETMod. Cal.Ind.CDCal.Col.ETNomod. Cal.Col.ETMod. Cal.Col.BTRad. Cal.Col.CDRad. Cal.Col.BTFanCoilCal.Col.CDFanCoil Rendimiento Amortizacin calderas -1400 -1050 -700 -350 0 350 700 1050 1400 1750 2100 2450 2800 3150 3500 3850 4200 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Opcin Euros VAN 5 aos VAN 10 aos VAN 15 aos 27. Anlisis instalacionesAnlisis instalaciones 1.1. Instalacin con bombas de calorInstalacin con bombas de calor Rendimiento estacionalRendimiento estacional 0,0 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 Enf. Ind. Enf. Col. BC Ind. BC Col. COP 28. Anlisis instalacionesAnlisis instalaciones 2.2. Instalacin con colectores solares para ACSInstalacin con colectores solares para ACS Tipos de instalacionesTipos de instalaciones Ida ACS Ret. ACS Colectores Cal. Dep. solar Agua red Dep. servicio 29. Cobertura solar - m 2 colector/vivienda. 0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1 1,1 1,2 1,3 m2 colector / vivienda Tasadecobertura Anlisis instalacionesAnlisis instalaciones 2.2. Instalacin con colectores solares para ACSInstalacin con colectores solares para ACS Tipos de instalacionesTipos de instalaciones Tasa de coberturaTasa de cobertura 30. Cobertura solar - m 2 colector/vivienda. 0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1 1,1 1,2 1,3 m2 colector / vivienda Tasadecobertura Anlisis instalacionesAnlisis instalaciones 2.2. Instalacin con colectores solares para ACSInstalacin con colectores solares para ACS Tipos de instalacionesTipos de instalaciones Tasa de coberturaTasa de cobertura 31. Cobertura solar - m 2 colector/vivienda. 0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1 1,1 1,2 1,3 m2 colector / vivienda Tasadecobertura Anlisis instalacionesAnlisis instalaciones 2.2. Instalacin con colectores solares para ACSInstalacin con colectores solares para ACS Tipos de instalacionesTipos de instalaciones Tasa de coberturaTasa de cobertura Amortizacin colectores solares -500 -425 -350 -275 -200 -125 -50 25 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 Opcin Euros VAN 5 aos VAN 10 aos VAN 15 aos Evaluacin econmicaEvaluacin econmica 32. Cobertura solar - m 2 colector/vivienda. 0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1 1,1 1,2 1,3 m2 colector / vivienda Tasadecobertura Anlisis instalacionesAnlisis instalaciones 2.2. Instalacin con colectores solares para ACSInstalacin con colectores solares para ACS Tipos de instalacionesTipos de instalaciones Tasa de coberturaTasa de cobertura Amortizacin colectores solares -500 -425 -350 -275 -200 -125 -50 25 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 Opcin Euros VAN 5 aos VAN 10 aos VAN 15 aos Evaluacin econmicaEvaluacin econmica 33. Anlisis instalacionesAnlisis instalaciones 3.3. Instalacin con colectores solares,Instalacin con colectores solares, enfriadora de absorcin y caldera de BT.enfriadora de absorcin y caldera de BT. Operacin de la instalacinOperacin de la instalacin Colectores Ret. ACS Cal. Ida ACS Enf. Abs. Ida emisores Ret. emisores Dep. servicio Dep. solar Torre Refrig. 34. Anlisis instalacionesAnlisis instalaciones 3.3. Instalacin con colectores solares,Instalacin con colectores solares, enfriadora de absorcin y caldera de BT.enfriadora de absorcin y caldera de BT. Operacin de la instalacinOperacin de la instalacin Rendimiento instantneoRendimiento instantneo Rendimiento instantneo caldera BT 80% 82% 84% 86% 88% 90% 92% 94% 96% 98% 0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 90% 100% Factor de carga (%) Rendimiento(%) 200 kW 55/45 C 310 kW 55/45 C Cobertura solar Enero 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 Horas Potenciaaguacaliente(kW) Produccin solar Demanda trmica Produccin solar Rend. caldera Rend. Enfriadora absorcin 35. Anlisis instalacionesAnlisis instalaciones 3.3. Instalacin con colectores solares,Instalacin con colectores solares, enfriadora de absorcin y caldera de BT.enfriadora de absorcin y caldera de BT. Rendimiento estacionalRendimiento estacional Rend. segn m 2 colector 0% 20% 40% 60% 80% 100% 120% 140% 160% 0 1 2 3 4 5 6 7 8 m 2 colector/vivienda Rendimiento 36. Anlisis instalacionesAnlisis instalaciones 3.3. Instalacin con colectores solares,Instalacin con colectores solares, enfriadora de absorcin y caldera de BT.enfriadora de absorcin y caldera de BT. Rendimiento estacionalRendimiento estacional Evaluacin econmicaEvaluacin econmica Rend. segn m 2 colector 0% 20% 40% 60% 80% 100% 120% 140% 160% 0 1 2 3 4 5 6 7 8 m 2 colector/vivienda Rendimiento Amortizacin caldera+absorcion+colectores -2400 -2100 -1800 -1500 -1200 -900 -600 -300 0 1 2 3 4 5 6 7 8 Opcin Euros VAN 5 aos VAN 10 aos VAN 15 aos 37. Anlisis instalacionesAnlisis instalaciones 4.4. Instalacin de trigeneracinInstalacin de trigeneracin Operacin de la instalacinOperacin de la instalacin Motor Red Ev Qaux Fa Ec Caldera QhQc Qa Ed Ep Qd Eaux Eaux Qabs Rabs Raux Rd A torre A torre Torre de refrigeracin Fc Enf. absorcin Enf. elctrica 38. Anlisis instalacionesAnlisis instalaciones 4.4. Instalacin de trigeneracinInstalacin de trigeneracin Operacin de la instalacinOperacin de la instalacin Modelizacin matemtica con LINGOModelizacin matemtica con LINGO Demanda Energia Enero 0 5000 10000 15000 20000 25000 30000 35000 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Periodo (2 horas) Potencia(kW) Cal+ACS Electricidad Demanda Energia Enero 0 5000 10000 15000 20000 25000 30000 35000 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Periodo (2 horas) Potencia(kW) Wc Qc Qa Datos horarios Cdigo operacin Optimizacin Coste de explotacin mnimo Potencia mxima equipos Rgimen operacin 39. Evaluacin globalEvaluacin global 1.1. OpcionesOpciones 1.1. Individual ETIndividual ET: Caldera ET y multisplit (individual): Caldera ET y multisplit (individual) 2.2. Colectiva ETColectiva ET: Caldera ET y enfriadora (colectiva): Caldera ET y enfriadora (colectiva) 3.3. Colectiva BTColectiva BT: Caldera BT y enfriadora (colectiva): Caldera BT y enfriadora (colectiva) 4.4. BC IndividualBC Individual: BC (individual): BC (individual) 5.5. BC ColectivaBC Colectiva : BC (colectiva): BC (colectiva) 6.6. Col+Cal+AbsCol+Cal+Abs: 4 m: 4 m22 colectores+Caldera+Absorcincolectores+Caldera+Absorcin 7.7. TrigeneracinTrigeneracin 40. Evaluacin globalEvaluacin global 1.1. OpcionesOpciones 1.1. Individual ETIndividual ET 2.2. Colectiva ETColectiva ET 3.3. Colectiva BTColectiva BT 4.4. BC IndividualBC Individual 5.5. BC ColectivaBC Colectiva 6.6. Col+Cal+AbsCol+Cal+Abs 7.7. TrigeneracinTrigeneracin 2.2. Inversin y gastoInversin y gasto Gasto anual por vivienda 0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1 2 3 4 5 6 7 Opciones Euros/vivao Coste de inversin por vivienda 0 2000 4000 6000 8000 10000 1 2 3 4 5 6 7 Opciones Euros/vivao 41. Evaluacin globalEvaluacin global 1.1. OpcionesOpciones 1.1. Individual ETIndividual ET 2.2. Colectiva ETColectiva ET 3.3. Colectiva BTColectiva BT 4.4. BC IndividualBC Individual 5.5. BC ColectivaBC Colectiva 6.6. Col+Cal+AbsCol+Cal+Abs 7.7. TrigeneracinTrigeneracin 2.2. Inversin y gastoInversin y gasto 3.3. Valor Actual NetoValor Actual Neto Amortizacin opciones de suministro total 0 2000 4000 6000 8000 10000 12000 1 2 3 4 5 6 7 Opcin Euros VAN 5 aos VAN 10 aos VAN 15 aos 42. Evaluacin globalEvaluacin global 1.1. OpcionesOpciones 1.1. Individual ETIndividual ET 2.2. Colectiva ETColectiva ET 3.3. Colectiva BTColectiva BT 4.4. BC IndividualBC Individual 5.5. BC ColectivaBC Colectiva 6.6. Col+Cal+AbsCol+Cal+Abs 7.7. TrigeneracinTrigeneracin 2.2. Inversin y gastoInversin y gasto 3.3. Valor Actual NetoValor Actual Neto 4.4. Emisiones COEmisiones CO22 Emisiones anuales de CO2 por vivienda 0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000 8000 1 2 3 4 5 6 7 Opcin kgCO2/vivao Amortizacin opciones de suministro total 0 2000 4000 6000 8000 10000 12000 1 2 3 4 5 6 7 Opcin Euros VAN 5 aos VAN 10 aos VAN 15 aos