edificios eficientes energéticamente. exposición de ... · exposición realizac. concretas”...

“Edificios Eficientes Energet.: Exposición Realizac. Concretas”

Jornada Fulton: Exper. y Trabajos Efic. Energ. Futuro empresarial y laboral - Valencia, 26-02-14

Edificios Eficientes Energéticamente. Exposición de Realizaciones Concretas

Mª del Rosario Heras CelemínDra. en Físicas e Investigadora Titular

Jefa de la Unidad de I+D sobre Eficiencia Energética en Edificación. CIEMAT

Catedra Fulton: Seminario de Eficiencia Energética:

Experiencias y trabajos en Eficiencia Energética, un futuro empresarial y Laboral

Valencia, 26 - Febrero - 2014



Unidad de Investigación sobre Eficiencia Energética en Edificación

UiE3 - CIEMAT



� Disminución de la demanda. Sistemas pasivos.

� Orientación, accesibilidad solar, ventilación, iluminación natural, etc.

� Diseño y elección de materiales adecuados. Envolvente, cerramientos, huecos, vidrio.

� Análisis energético en fase de diseño. Modelizado y simulación

� Integración de energías renovables en el edificio y con los sistemas convencionales

� Solar térmica para climatización y ACS

� Sistemas de refrigeración solar (“frio solar”)

� Solar fotovoltaica

� Eficiencia energética en entornos urbanos. Smart Cities

� Sistemas y redes de poligeneración

� District Heating & Cooling

� Minicogeneración distribuida

� Sistemas de generación basados en energías renovables

� Iluminación de bajo consumo

� Evaluación experimental en condiciones reales de uso. Monitorización

� Evaluación experimental de edificios

� Evaluación experimental de componentes de edificación

� Evaluación experimental de sistemas de generación y redes de distribución

Unidad de Investigación en Eficiencia Energética en Edificación (UiE3):Áreas de actuación



Análisis Energéticos en Edificios

Eficiencia energética del diseño en fase de proyecto y en condiciones reales de uso



� OBJETIVO: Mejorar el diseño convencional optimizando las estrategias bioclimáticas y los sistemas

de energía solar

� Simulación del edificio

� Modelizado de técnicas pasivas

� Simulación de sistemas activos

� Análisis del edificio completo

� Integrando todas las estrategias

Eficiencia energética del diseño en fase de proyecto y rehabilitación Modelizado y simulación dinámica

� Dependiendo del nivel de complejidad y de la manera de resolver el sistema de ecuaciones,

se utilizan los programas de simulación de tres tipos:

�Métodos Estáticos.

�Métodos de Correlación.

�Métodos Dinámicos.



� Evaluación del edificio en condiciones reales de uso

� Modelos teóricos usados como punto de partida

� Campaña de medidas� Instalación de sensores� Almacenamiento datos

� Análisis de los resultados obtenidos

� Variables de análisis:� Consumo/Ahorro energético� Confort térmico interior� Calidad de aire interior� Idoneidad de los cerramientos� Determinación de parámetros constructivos� Puesta en obra

Evaluación experimental en condiciones reales de uso.

Monitorización



� Gestión energética del edificio

Gestión integral (BMS):

� De los sistemas pasivos

� De los sistemas activos

� Del confort interior

Gestión y control de la energía



Ejemplo. Tratamiento fachadas ED70 Madrid

� Ed70 → Ampliación de un edificio existente

� Alberga 1 planta de oficinas y 2 de laboratorios. Altos requisitos de climatización.

� Analizar: influencia de la masa térmica y del espesor del aislamiento sobre la demanda energética total. Dos opciones:

� Variación del espesor del ladrillo.

� Variación de espesor de aislante.

Optimizar la relación Aislamiento +Inercia térmica sobre la demanda � Disminución de costes

Demanda Total

0.92

0.94

0.96

0.98

1

1.02

1.04

1.06

0 0.02 0.04 0.06 0.08 0.1 0.12 0.14

Ladrillo 12cm Ladrillo 24cm



Eficiencia Energética en Edificios y Ciudades

Ciudades Inteligentes



� Proyectos de Distrito y Edificios Interactivos:

� Integrar y gestionar las fuentes de energía locales y renovables

� Apoyar la rehabilitación energética de edificios y barrios interactivos de energía positiva.

� Generación descentralizada y demanda integrada:

� Sistemas de poligeneración a escala de barrio

� Fuentes de generación limpias y eficientes

� Integración de la planta con el entorno

Actuaciones

Proyecto Envite

Edificio Fundación Lince. Valladolid

C. Invest. CIEMAT - Arq. ALIA

� Monitorización inteligente y sostenible:

� Uso de las TICs para gestionar los flujos de energía y control, con previsiones de los patrones de demanda basados en pronósticos.

� Optimización de la operación basada en datos reales.



Producción de calor con sistemas convencionalescon sistemas eficientes

Utilización de sistemas de climatización convencionalesde alta eficiencia, integrados en el sistema de controljunto a los basados en EERR y sistemas pasivos

Climatización renovable

Uso de sistemas basados en energías renovables paraclimatización. Priorización de Energía solar, biomasa,geotermia, minieólica, etc.

Refrigeración con maquinas de absorción. ‘friosolar’

Sistemas de refrigeración mediante E.S. (absorción desimple y doble efecto), adsorción, TNAs, etc.

Sistemas de generación



Edificio de la Plataforma Solar de Almería (PSA) – PSE ARFRISOL

Enfriamiento Radiativo-convectivo nocturno



Integración de EERR



PROYECTO ARFRISOL

Intercambiador con el terreno



Sistemas de gestión integral bidireccionalIntegración del edificio y del ciudadano en la gobernanza

Edificios

Generación

distribuida

Control

Transporte

Alumbrado

Otros

servicios

Gobernanza

Eficiencia Energética en Edificación UiE3 – CIEMAT

LABORATORIOS

Laboratorio de ensayo Energéticos para Componentes de la Edificación (LECE)Laboratorio de ensayos de mecánica de fluidos en edificación (PIV)

Laboratorio de calidad ambiental y contaminantes del interior de edificios (LCCI)Edificios prototipos demostradores (C-DdI’s Arfrisol)



Laboratorio de Ensayos Energéticos para Componentes de la Edificación (LECE-PSA )

LECEC-DdI ARFRISOL



Labo

rato

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ara

Com

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de

Edi

ficac

ión

(LE

CE

-PS

A)

Análisis energético de soluciones constructivas en condiciones reales



Desarrollo de modelos físicos que describan el “elemento” mediante ecuaciones matemáticas.

Laboratorio de ensayos de Mecánica de Fluidos en Edificación



- No sustituye ninguna pared del edificio

- Se integran en el edificio aislándolas adecuadamentede su estructura

- Se sitúan en orientaciones que reciben la máximaradiación solar

- Superficies captadoras con alta conductividadtérmica producen ventilación instantánea

- Superficies captadoras con alta inercia térmicaproducen ventilación nocturna

� Superficie de vidrio� Canal de aire� Superficie captadora

Genera flujos de aire convectivos a través de lachimenea que son evacuados por su parte superiorevacuando el aire del interior del edificio

Ensayos de Chimenea Solar



� Instalaciones de Energías renovables� Captadores solares térmicos.� Módulos solares fotovoltaicos.� Biomasa� Refrigeración por absorción� Geotermia

� Integración arquitectónica de las instalaciones solares� Sustitución de materiales de construcción.� Uso como elementos pasivos.

� Sistemas auxiliares eficientes:� Suelos/techos radiantes.� Enfriamiento radioconvectivo nocturno.

� Sistemas de poligeneración distribuida.

Sistemas activos. Sistemas de EERR

Producción de la energía necesaria que el diseño pasivo no es capaz de aportar



- Medidas In-Situ de VOCs

- Análisis de contaminantes mediantes diferentes sistemas de medida: equipos de infrarrojos, FTIR, espectrometría, …

Laboratorio de Calidad ambiental y Contaminantes del Interior de edificios (LCCI)



Edifícios protótipos demostradores (C-DdI’s Arfrisol)

SP 2 SP 3UAlm ED 70-CIEMAT

SP 4 SP 5PSA Fund. Barredo

SP 6CEDER



Cobertura desde el 2 al 9 del nivel de preparación tecnológica – TRL (Technology readiness level

)TRL9 Aplicación real de la tecnología en su forma final y bajo condiciones reales de uso

TRL8 Se han completado los test de Verificación y Validación. Se ha ha demostrado que la tecnología funciona en su forma final y bajo las condiciones esperadas. En la mayoría de los casos implica el final del verdadero desarrollo del sistema.

TRL7 Se realizan demos de prototipos en un entorno operacional real.

TRL6 El modelo es ensayado en entornos simulados realistas a gran escala.

TRL5 Se realizan ensayos en entornos simulados suficientemente realistas. La fiabilidad aumenta significativamente.

TRL4 Los componentes tecnológicos básicos se integran para verificar que funcionarán juntos. Se trabaja en laboratorio con mucha menos fiabilidad en condiciones reales de uso

TRL3 Se inician los análisis y ensayos de laboratorio para validar las predicciones de los elementos por separado de la tecnología.

TRL2 Comienza la investigación aplicada. Los principios científicos se enfocan en conceptos específicos. Se desarrollan herramientas para simulación o análisis de la aplicación

TRL1 Nivel inicial de preparación tecnológica. La investigación científica se empieza a traducir en investigación aplicada y desarrollo



EE y EERR

básicas

para un sistema energético sostenible

y eficiente

y

para un nuevo modelo de desarrollo



INTEGRACIÓN: eficiencia-renovables-convencionales



PROCESO CONVENCIONAL DE CONSTRUCCION DE EDIFICIOS



PROCESO DE CONSTRUCCION PARA EDIFICIOS EFICIENTES ENERGETICAMENTE



� Retos energéticos: - Disminución de la demanda del edificio nuevo o rehabilitado.

� Retos políticos: - Normativas (transposición de Directivas europeas)y control del cumplimiento de las mismas.

� Retos tecnológicos: - Integración de energías renovables- Uso de equipos convencionales de alto rendimiento. - Control y mantenimiento de las instalaciones

RETOS ENERGÉTICOS, POLÍTICOS Y TECNOLÓGICOS PARA EL SECTOR DE LA EDIFICACIÓN



CIUDAD EFICIENTE EN CONSUMO ENERGÍA = CIUDAD SOSTENIBLE

Hacia un nuevo modelo …

- Integración de la eficiencia energética y

renovables en el proceso de planificación

urbana, clave para ciudad sostenible

- Consumo energético y movilidad

sostenible: parte de planificación

urbanística

-“Smart Cities”…

“CIEMAT. Eficiencia Energética”

Master ‘Innovación Tecnol. en Edif.’ . E T. Edificación-UPM- Madrid, 18-02-14

CIUDAD EFICIENTE EN CONSUMO ENERGÍA = CIUDAD SOSTENIBLE

-“Smart Cities”…-Trabajo multidisciplinar integración de tecnologías innovadoras e inteligentes en: energía (eficiencia energética, tecnologías renovables y redes inteligentes), tecnologías de la información y la comunicación, transporte, gestión del agua y de los residuos, materiales de producción y elementos de seguridad, entre otros.

- Objetivo: reducir un 40% de emisiones de gases efecto invernadero antes de 2020 (tomando como base las emisiones de 1990), con la Finalidad comercializar tecnología a gran escala para mejorar la eficiencia energética

- I+D en cuatro áreas principales: * Energy In Cities.* Urban Energy Networks.* Energy Efficient Interactive Buildings.* Urban City Related Supply Technologies.



SMART CITIES

(LA CIUDAD DEL FUTURO)

Innovación en

ciudades vertebrada en

torno a tres ejes:

Energía, TIC’s y

Transporte

SOLUCIONES

URBANAS

Sostenibilidad

Urbana

Edificación

Y

Urbanismo

Gestión y

Distribución

Energética

Gobernanza

e Impacto

Económico

Movilidad

Urbana

Sostenible

Inteligencia

Urbana

Agua,

residuos,

calidad aire,

ruido…

Ordenac. Urbana,

patrimonio cultural,

rehabilitación, efic.

Energetica, …

District heating,

smart grids,

renovables…

Transporte e

infraestructuras

Participación

ciudadana,

competitividad, …

Smartización



ENERGÍA SOLAR EN LA EDIFICACIÓN1.- RECURSO � CLIMA (RADIACIÓN SOLAR)

2.- ENERGIA SOLAR PASIVA� ARQUITECTURA BIOCLIMÁTICA

� EDIFICIOS EFICIENTES ENERGÉTICAMENTE� REDUCIR LA DEMANDA ENERGÉTICA

3.- ENERGÍA SOLAR ACTIVA� CONVERSIÓN TÉRMICA

� BAJA TEMPERATURA (ACS, Calef. y Refrig.)

4.- ENERGÍA SOLAR ACTIVA� CONVERSIÓN FOTOVOLTAICA

� ENERGÍA ELÉCTRICA



ARQUITECTURA BIOCLIMÁTICA o el edificio como maquina térmica

EFECTOS: * captar* almacenar* ceder,

� Fenómenos de transferencia de calor:* CONDUCCIÓN* CONVECCIÓN* RADIACIÓN

� Fenómenos de transferencia de masa:* CALOR LATENTE (dif. de temp.)

* CONVECCIÓN (dif. de humedad)

� la radiación solar que incide en los cerramientos (o evitar que incida)



INTEGRACIÓN ARQUITECTÓNICA DE SISTEMAS SOLARES ACTIVOS

àUtilización de la energía solar en aplicaciones térmicas de calentamiento de fluidos y de producción de electricidad,sistemas solares térmicos activos y fotovoltaicos integrados en la edificación.

� Estos sistemas deben estar integrados en los edificios desde losprimeros pasos del diseño ⇔ el desarrollo y difusión de la energíasolar activa en los países industrializados pasa por su integración enedificios.SISTEMAS TÉRMICOS SISTEMAS FOTOVOLTAICOS



Captadores solares: Instalaciones Térmicas



� Disminución de la demanda del edificio. Sistemas pas ivos (arquitectura bioclimática).� Diseño del edificio: orientación, accesibilidad solar, ventilación e

iluminación natural, etc.� Elección de materiales adecuados

� Integración de energías renovables� Solar térmica� Solar fotovoltaica� Biomasa, etc.

� Uso de equipos convencionales de alto rendimiento . � Sistemas de climatización y distribución eficientes� Iluminación de bajo consumo

� Control y mantenimiento de las instalaciones

ACTUACIONES NECESARIAS PARA AHORRAR ENERGÍA EN EDIFICACIÓN



Eficiencia Energética:

Evaluación de EdificiosObjetivo:

Conseguir edificios mejores desde el punto de vista

energético manteniendo condiciones de confort

térmico en el interior.

Directo: Teórico Simulación

Inverso: Empírico Monitorización



Entorno Componentes

Leyes de transferencia de calor:conducción, convección, radiación.

Análisis Teórico: SimulaciónMÉTODOS



Sistema Real

� El edificio es un sistema complejocuyas componentes: muros, sistemas de acondicionamiento,... definen los elementos y las propiedades que lo caracterizan. El entorno (clima y los obstáculos circundantes al edificio) es el medio ambiente que lo rodea.

EDIFICIO



Evaluación de EdificiosAnálisis Empírico: Monitorización

Objetivo:

Analizar, a través de medidas experimentales, las técnicas bioclimáticas empleadas en el diseño y construcción de edificios para conocer:* el ahorro energético producido

* el confort térmico alcanzado

Determinar las características térmicas asociadas a características constructivas



UTILIDAD DE LA MONITORIZACIÓN

Es útil desde diversos puntos de vista:

.Desde el punto de vista científico, sirve parados funciones básicas:

�desarrollo y/o mejora de algoritmos desimulación de fenómenos térmicos en el edificio

�validación de códigos de simulación a travésde la comparación de los resultados teóricos conlos datos experimentales.

.



UTILIDAD DE LA MONITORIZACIÓNDesde el punto de vista técnico para desarrollar

metodologías que permitan:

• caracterización de edificios desde el punto de vistaenergético. Realizar auditorias energéticas (exigirresponsabilidades)

• desarrollo de sistemas de control automático(optimización de la respuesta térmica de la integración desistemas solares pasivos y activos)

• diagnosis de malfunciones de los edificios (fin realizarrehabilitaciones energéticamente eficaces).

Cada objetivo requieren esfuerzos diferentes, algunas enfase de investigación y otras hay herramientas útiles.



Nombre Tipo de edificio

1. Los Molinos → Escuela. CEMA

2. Alpera → Viviendas- bloque

3. Pedrajas de S. Esteban → Viviendas- bloque

4. S. Martín de Valdeiglesia. → Vivienda arquitectura popular

5. Aguilar de Campoó → Viviendas- bloque

6. Torquemada → Viviendas adosadas

7. Guillena → Escuela EGB

8. Almería → Escuela EGB

9. Pozoblanco → Viviendas adosadas

10. S. Pedro de Alcántara → Viviendas- bloque

11. Mendillorri → Viviendas- bloque

12. Cantimpalos → Viviendas adosadas

13. Almería → Edificio Universidad

14. Zaragoza → Viviendas- bloques

15. Madrid → Viviendas- bloques

16. Valladolid � Edificio ENVITE

17. 5 Edificios ARFRISOL → Oficinas

EDIFICIOS EVALUADOS POR EL CIEMAT(desde 1986)



.

Bloque de viviendas en Mendillorri (Navarra)



Comparación entre las viviendas


0

1

2

3

4

5

GLOBAL

VIVIENDA

CONSUMO/(DT*UA)

v2 v4 con

Convencional

Bioclimático



Resultados:- Se tuvo la oportunidad de realizar un estudio comparativo de tres viviendas

de diseño bioclimático frente a una de diseño convencional.- La comparación de resultados de obtuvo midiendo temperaturas interiores

frente a consumo de calefacción.- Se aprecia que todas las viviendas están en un porcentaje muy elevado del

tiempo dentro de las condiciones de confort.- Normalizando los consumos a energía consumida por área de área calefactada y

por unidad de salto térmico entre el exterior y el interior en los resultadosobtenidos.

.


0

1

2

3

4

5

GLOBAL

VIVIENDA

CONSUMO/(DT*UA)

v2 v4 con

Comparación entre las viviendas



Bloque de apartamentos en San Pedro de Alcántara (Málaga)

BLOQUE A

BLOQUE B

BLOQUE C



Bloque de apartamentos en San Pedro de Alcántara (Málaga)



EMVS: Regen-Link� Mejora de las condiciones térmicas interiores en viviendas a

rehabilitar y de obra nueva en San Cristóbal (Usera, Madrid).

� Evaluación energética en condiciones reales de uso de 8 viviendas de 4 bloques: 2 rehabilitados y 2 de obra nueva.

� Estado:

� Rehabilitados:�Antes rehabilitación:�Realizada monitorización.

� Obra nueva:

�Realizada monitorización.



Edificio SUNRISE



Equipos de Medida

Edificio SUNRISE



Invierno 2008/2009 Verano 2009

Estas gráficas muestran en su eje de ordenadas el calentamiento oenfriamiento efectivo y su distribución frente a la temperatura exterior.

Banda de confort térmico invernal entornoa 21 ± 1ºC .A pesar de tener temperaturas exterioresmuy bajas, la mayor parte de los valoresinteriores están o bien dentro o bienligeramente por debajo de la banda deconfort interior.

Banda de confort térmico estival entorno a 23º -26ºC .Cuando las temperaturas exteriores son muy altas,entran en funcionamiento los sistemasevaporativos, gracias a lo cual las temperaturasinteriores están dentro o bien ligeramente porencima de la banda de confort interior.

Resultados Monitorización SUNRISE



AHORRO DE ENERGÍA EN LOS EDIFICIOS EFICIENTES

Resultados energéticos de monitorizacionesllevadas a cabo por el CIEMAT desde 1986

* Considerando los niveles de confort térmico:Verano: 24 a 26 ºCInvierno: 20 a 22ºC

Ahorros de energía en las diferentes climatologías:* Para calefacción = de 60 % hasta el 100 % * En periodo de refrigeración = valores térmicos

dentro de niveles de confort.Algunos Edificios con energía “cero” o Autosuficientes

energéticamente



I+D: Algunos aspectos físicos que necesitan investigación

ÜSistemas solares pasivos:ÜCalefacción y refrigeración natural (muros Trombe para climas cálidos, chimeneas solares, fachadas ventiladas, torres de refrigeración, materiales de cambio de fase, intercambio de calor con el terreno, “acondicionamiento de espacios abiertos”, planeamiento urbanístico, etc.).

Ü Sistemas solares activos: ÜTérmicos: ACS, calefacción y refrigeración “frío solar”.

ÜFotovoltaicos: Producir electricidad.

Ü Acoplamiento y Control de las

instalaciones: ÜSolares, biomasa y convencionales



Madrid-Global Expo Shanghai 2010Proyecto del edificio de la Ciudad de Madrid en la Expo de Shanghai.: Adaptación del ‘árbol de aire’ y de la casa de Bambú al clima asiático.

Participantes en el Proyecto: Alejandro Zaera, Ecosistema Urbano y CIEMAT



Shanghai 2010: La original casa de bambu

Casa de Bambu, de Prot. Oficial en Carabanchel (Madrid), no tiene sistema de refrigeración activa



Shanghai 2010: Estudio de Confort



Estado inicial: Gran demanda de refrigeración y poca de calefacción ( por gran inercia térmica).

Shanghai 2010: Estudio Energético

Análisis realizado del:• Funcionamiento térmico de diferentes fachadas de bambú.• Fachada norte de vidrio doble• Atrio interior.



Shanghai 2010: Estudio Energético I



Objetivos concretos:

•Diseño y construcción de un edificio de oficinas, talleres y aulas del Grupo Lince Asprona-Fundación Personas (Valladolid) y vivienda demostrativa experimental en la Fundación Sotavento (Lugo)•Simulación y Monitorización. Evaluación energética en condiciones reales de uso.• Estudio y evaluación de las estrategias bioclimáticas e instalaciones solares.

Diseño bioclimático, materiales de bajo impacto e integración arquitectónica

Objetivo

ENVITE-PLAN E (Demostradores de Energía) (2009-2010)

Participantes:CIEMAT; ALIA;

COLLOSA; Grupo LINCE, Fund.

Sotavento.



Reducción de la demanda energética de áreas extensas

y suministro energético mediante sistemas de

poligeneración locales.

Objetivo

DEPOLIGEN – INNPACTO(2010-2013)

Objetivos concretos: Eficiencia energética en edificios de "emisión cero" mediante la mejora de la demanda energética, la poligeneración y la gestión integral de la energía

Participantes:Univ. Salam., Cartif, Iberdrola, IdeasTX, Intramac, Tecopysa

y CIEMAT.



� Nuevos sistemas de reducción de la demanda energética en edificios, � Nuevos sistemas de poli ‐ generación que integren sistemas de alta eficiencia y bajo impacto (geotermia, gas, hidrógeno) con energías renovables (solar fotovoltaica y térmica, minieólica y biomasa)� Nuevos sistemas de gestión integral de la demanda. � Una metodología de análisis e implantación técnico e industrial extrapolable a cualquier lugar

Investigación y desarrollo de tecnologías que permitan conseguir edificios, distritos, y barrios residenciales o del sector terciario de “emisión cero“ mediante:

DEPOLIGEN – INNPACTO(2010-2013)

Actividades:



Proyecto Prende-INNPACTO(2012-2015)“Plataforma de Rehabilitación Energética de Distritos Urbanos Eficientes”

Objetivos:

• Propiciar las condiciones adecuadas para conseguir barrios más eficientes desde el punto de vista de rehabilitación energética.

• Favorecer la utilización de los recursos naturales renovables para el acondicionamiento de los edificios que conforman el barrio, mediante el uso de técnicas naturales de acondicionamiento, considerando el emplazamiento, las tipologías edificatorias, los componentes y las técnicas constructivas existentes.



Proyecto Prende-INNPACTO(2012-2015)“Plataforma de Rehabilitación Energética de Distritos Urbanos Eficientes”

www.proyectoprende.com/

Pretende “prender” la mecha de la rehabilitación energética , trasladando a los ciudadanos la necesidad y beneficios de mejorar la eficiencia energética de su barrio y en concreto de su vivienda, mediante la rehabilitación.Objetivo final : obtener una caracterización energética de los edificios del barrio seleccionado y proponer las medidas de rehabilitación orientadas a su eficiencia energética. Para ello, se estudian las diferentes tipologías de edificios, el clima, su entorno urbano y socioeconómico.



Proyecto INNPACTO Smart City Zamora –SmartZa (2012-2015)

-Análisis técnico-económico y de viabilidad de - La reducción de la demanda energética de los edificios (considerando las técnicas de rehabilitación energética), - El uso de sistemas de poligeneración distribuida de energía (integración de instalaciones de energías renovables y convencionales) aplicadas a las redes de distrito de calor y frío, y los sistemas de acumulación de energía integrados en estas redes- La gestión integral de las mismas (busines inteligent ), control y empleo de las TICS apropiadas para conseguir distritos, barrios residenciales o del sector terciario de “emisión cero”

-Desarrollo y aplicación de estas técnicas (de aquellas más adecuadas al caso de estudio) a un barrio demostrador en la ciudad participante (Zamora).



Objetivos específicos:� Reducción de la demanda energética del entorno urbano, mediante

actuaciones de mejora energética sobre la envolvente de los edificios.

� Aplicación a la ciudad de Sistemas de generación y distribución eficientes de energía mediante poligeneración y redes de distrito de calor y frío.

� Espacios urbanos. Mejora y gestión inteligente del Alumbrado público, transportes, aparcamientos, viales y áreas cívicas.

� Control inteligente integral de la ciudad

� Aplicación a un barrio piloto representativo de la ciudad

� Difusión, replicabilidad e internacionalización de los resultados

www.samartza.es

Proyecto INNPACTO –SmartZa (2012-2015)



PLAN NACIONAL DE I+D – MICINN

PROYECTO SINGULAR ESTRATÉGICO

SOBRE

“ARQUITECTURA BIOCLIMÁTICA y FRIO SOLAR”

(PSE-ARFRISOL)



OBJETIVOS:

� Adecuación de la arquitectura bioclimáticay de la energía solar en el acondicionamiento térmico de edificios de oficinas, para calefacción y refrigeración (frío solar).

� Reducción del consumo de energíaconvencional entorno 80 y 90%.

� Cambio de mentalidad de la sociedad.

PSE - ARFRISOL



Objetivo del PSE-ARFRISOL

Demostrar que es posible reducir el consumo energético de un edificio:

� 50% - 60% con el diseño bioclimático

� 30% - 40% con los dispositivos solares activos

� 10% - 20% utilización de EE RR (biomasa, etc.)

¿EDIFICIOS de ENERGÍA CERO?

* Sin consumo de combustibles fósiles

* Sin emisiones de CO2



Avalado por la Plataforma Tecnológica Española

de Construcción, PTEC, dentro de la Línea

Estratégica “Construcción Sostenible”

•5 grandes Empresas Constructorasespañolas:

•ACCIONA, DRAGADOS, SEIS, FCC y OHL

•5 Empresas Tecnológicas de energía solar• ATERSA, CLIMATEWELL, 9REN (antigua GAMESA),ISOFOTON y UNISOLAR

• Grupos de Investigación de:• Universidades (Almería y Oviedo) y• OPI - CIEMAT

•Propietarios de los edificios:•Universidad Almería•CIEMAT:

•Madrid, PSA, CEDER•Fundación Barredo (Asturias)

ARFRISOL:14 participantes

PA

RTIC

IPA

NTES

Coordinador



Centro de desarrollo de Energías Renovables (CEDER) CIEMAT. Lubia SORIA

Sede - Fundación BarredoSiero ASTURIAS

Edificio 70 - CIEMAT. MADRID

Plataforma Solar de Almería - CIEMAT. Tabernas ALMERIA

CIESOL - Universidad de Almeria - CIEMAT. ALMERIA

SITUACIÓN DE LOS C-DdI: Se han construido o rehabilitado 5 edificios de oficinas con objeto de servir como modelos para la investigación (C-DdI)



Inauguración:

Diciembre 2005

En uso:

Junio 2006

SP 2: C-DdI CIESOL Almería



SP3: C-DdI ED 70 Madrid

Duración obra: Marzo 2006a 30 Noviembre 2007

Inauguración:Noviembre

En uso: Marzo 2008



SP3: C-DdI ED 70 Madrid



SP 4: C-DdI PSA Almería

Duración obra: Septiembre2006 a Octubre 2007

Inauguración:

13 Diciembre 2007

En uso: Marzo 2008



SP 5: C-DdI San Pedro de Anes (Asturias)

Comienzo de obra:

3 Abril 2007

Inauguración: 24 noviembre 2008

3er PREMIO SICE(Sostenibilidad / Innovación / Calidad en la edificación) DEL CSCAE



SP6 C-DdI A REHABILITAR EN EL CEDER – Lubia (SORIA)

Comienzo de obra: Agosto 2007

Inauguración: 28 Julio 2009

Obtenido un Accesit al proyecto, Nov 2006, concedido por las Consejerías de Fomento y Medio Ambiente de JCyL y el Instituto de la Construcción de JCyL en el “I Premio de Construcción Sostenible”



SP6: C-DdI CEDER Lubia (SORIA)-Orientación Sur

Infografia de después

Antes



SP6: C-DdI CEDER Lubia (SORIA)

FACHADA NORTEFACHADA SUR

FACHADA ESTEFACHADA OESTE



SP6: C-DdI CEDER Lubia (SORIA)

Tubos radioconvectivos y captadores solares

Calderas BiomasaVista de la cubierta

Galería Sur

Maquinas absorción



ARQUITECTOS:Javier Torres(Sp2)/Juan Carlos Gutierrez(Sp3)/Juan José Rodriguez (Sp4)/ Emilio Miguel Mitre-Carlos Exposito(Sp5-6)

CONSTRUCTORAS:JARQUIL (Sp2)/OHL(Sp3)/ACCIONA (Sp4)/FCC (Sp5) )/SEIS (Sp6)

E. SOLAR TÉRMICA:GAMESA(Sp3)/UNISOLAR (Sp4)/ISOFOTON (Sp5) )/GAMESA (Sp6)

E. SOLAR FOTOVOLTAICA:ATERSA (Sp2)/ISOFOTON (Sp3)/ATERSA (Sp4)/ISOFOTON (Sp5) /GAMESA (Sp6)

INSTALACION DE ABSORCIÓN (“Frio solar“):UNISOLAR (maquinas CLIMATEWELL)

SISTEMA DE CONTROL:SAUTER (Sp2)/ TREND (Sp3, Sp4, Sp5, Sp6)

INGENIERÍAS:3i-Ingenieros(Sp3)/IBERINSA (Sp4)/FCC(Sp5)/IBENER (Sp6)

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COORDINACIÓN GENERAL DEL PROYECTO:Unidad de Eficiencia Energética en la Edificación – CIEMAT



SP

7 -

MO

NIT

OR

IZA

CIÓ

NOBJETIVOS:

– Conocer la demanda del edificio en condiciones reales de uso (monitorización y control).

– Estudio comparativo con los edificios de referencia

– Conocer cuanta energía se ha ahorrado

– Validar y mejorar las simulaciones teóricas de los edificios.



AR

FR

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Sistema de control



SP

9 -

DIF

US

ION

Dada la diferencia de actividades existen tres grupos de trabajo:

1.- Profesional, esta formado por el personal técnico del Consorcio.� Guías de diseño para arquitectos, ingenieros, científicos, …

2.- Docente, esta formado por el personal de las Univ. Oviedo y Almería, y esta incluido el personal docente de la RSEF.� Realización de Unidades Didácticas para Enseñanza Infantil,

Primaria, Secundaria y Bachillerato.

3.- Difusión, integrado por los profesionales de Difusión, Marketing e Imagen de las diferentes empresas.� Campaña de difusión:

� Página web del proyecto� Artículos en revistas especializadas y generales� Asistencia a congresos, ferias y workshops



Elaboración de Unidades Didácticas



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sol.

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sol.

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www.arfrisol.educacion.es



PSE - Arfrisol: Libro - Resumen con resultados



CONSUMOS DE CLIMATIZACIÓN:El ahorro favorecido por el diseño � ~ 50% Aporte que proporcionan las energías renovables � ~ 30% - 50%

CO

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Datos cuantitativos más significativos PSE-ARFRISOLC

ON

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Sup.

Construid.

m2

Coste m2

€/m2

Dismin.

Demanda

Sistema

Pasivo

%

Ahorro

Sist.

Activo

%

Bio

masa

%

Ahorro

Total

%

Demanda

Energética Final

kW.h/m2.año

Sobre

coste

sistem

pasivo

%

Sobre

coste

siste

maactivo

%

Sobre

coste

C-DdI’s

%Calef Refr.

SP2-CIESOL

1.072 1.059 40 56 ---- 96 13,96 9,49 3,65 10,08 13,73

SP3-CIEMAT 2.047 2.635 51 43 ---- 94 8,33 35,23 1,16 7,16 8,32

SP4-PSA 1.115 2.248 62 34 ---- 96 13.40 23,04 1,95 13,72 15,67

SP5-Fund.

BARREDO1.346 2.858 59 19 22 100 17,34 14,60 5,21 6,55 11,76

SP6-CEDER

1.366 2.512 40 34 26 100 42,21 13,07 8,44 6,50 14,94



CONCLUSIÓNLas ciudades (incluyendo la edificación) del futuro tienen que necesitar menos energía, para lo cual hay que realizar:

•I , DT y Demostración = I+D+i+E•Desarrollar e incentivar el mercado. •Concienciar al usuario



GRACIAS POR LA ATENCIÓN

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