eficiencia energética en el sector terciario · entorno normativo - edificación eficiencia...
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F-gas
Reducción de la carga de HFC. Restricciones de uso. Reducción de emisones de CO2.
MEPS (Minimum Efficiency
Performance Standard).
EcoDiseño Regulaciones Nacionales
Incremento de precio de los HFC. Refrigerantes de bajo GWP (PCA).
2013, 2015, 2016, 2017, 2019
2006, 2014?
Edificación, Certificación., Incentivos tributarios…
Aumento de la Eficiencia 2
MEPS Estándar de
Mínima Eficiencia.
Entorno Normativo
Entorno Normativo – Medioambiente
Refrigerantes. • Reglamento 2037/2000
• Reglamento 1005/2009
• Directiva F-Gas 842/2006
• Modificación F-Gas Pr 643/2012
• Real Decreto 795/2010 • Real Decreto RSIF 138/2011
• Ley 16/2013
• Real Decreto 1042/2013 • Resolución AA.II.EE. 1178, BOE 28/04/14
Residuos.
• Directiva RAEE 26/2002 • Real Decreto 22/2011
Energías Renovables.
• Directiva 28/2009
• Decisión Comisión 114/2013
Entorno Normativo - Edificación
Eficiencia Energética & ESEs. • Directiva 31/2010
D. Modificada 91/2002 • Directiva ESEs 32/2006 • Directiva 27/2012 • Código Técnico Edificación:
R.D. Original 314/2006 FOM HE-0 1635/2013
• Real Decreto 235/2013 R.D. Refundido 47/2007
• Real Decreto 233/2013 • Real Decreto RITE 238/2013
Rehabilitación.
• Real Decreto 233/2013 • Resolución SEE/IDAE 25/09/13
Entorno Normativo - Instalaciones
Instalaciones & Inspección. • Real Decreto RSIF 138/2011
• Rite: R.D. 1027/2007
Corrección 3745, BOE 28/02/08
R.D. 1826/2009 R.D. 238/2013
• Decreto CC.AA. 10/2104 (CAM)
Seguridad & Prevención Higiénico-Sanitaria. • Ley 31/1959 R.D. 171/2004 • Real Decreto 1215/1997
• Real decreto 374/2001 • Real Decreto 614/2001 • Real Decreto 865/2003
Capacitación Profesional.
• Real Decreto RSIF 138/2011
• Real Decreto Rite 1027/2007
Entorno Normativo - Equipos
Ecodiseño. • Directiva 125/2009
• Directiva 27/2012
• Reglamento 206/2012 (Lot 10) • Reglamento 813/2013 (Lot 1) • Reglamento 814/2103 (Lot 2)
Etiquetado.
• Directiva 30/2010 • Reglamento 626/2011
• Reglamento 811/2013
• Reglamento 812/2013
Certificación CE.
• Directiva PED 97/23/CE
• Real Decreto PED 769/1999
• Directiva EMC 108/2004
• Directiva MAQ 42/2006
• Directiva LVD 95/2006
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Enfriamiento de Procesos ENTR Lot 1
Climatización de Ambiente ENTR Lot 6
ENER Lot 21
ACS ENER lot 1
Acumulación ACS
ENER Lot 2
Climatización de Ambiente ENER Lot 1
ENFRIADORAS BOMBAS DE CALOR < 400 kW
SISTEMAS BOMBA DE CALOR < 400kW
Ratio de Eficiencia
SEPR SEER SCOP 115% / 125% Ns
(*) (**) Nhw (*)
Status Propuesta Propuesta Publicada
Reglamentos 813/2013 + 811/2013 Publicada
En Vigor ~2017 (fase 1) ~2019 (fase 2)
~2017 (fase 1) ~2019 (fase 2)
Sept. 2015 (fase 1). Sept. 2017 (fase 2).
3 fases: Sept.15, Sept.17 y Sept.18
(*) (**)
Ratios de eficiencia sobre energía primaria para Bombas de Baja Temperatura.
En unidades Aire-Agua, Ns = 1/2.50 * SCOP * 100-3. Existirán limitaciones de diseño asociadas al nivel sonoro.
Entorno Normativo.
Normativa de Ecodiseño y Etiquetado
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GA
S N
UEV
O
PU
ESTO
MER
CA
DO
P
RO
HIB
ICIO
NES
EQ
UIP
O N
UEV
O
PR
OH
IBIC
. SE
RV
ICIO
100% 93%
63% 45%
31% 24% 21%
2016 2018 2020 2022 2024 2026 2028 2030 2014
Portable HVAC (GWP>150) All stationary refrigeration (GWP>2500) Commercial refrigerators/freezers (GWP>2500)
Gas Reciclado & Reprocesado con GWP >2500 en Sistems de Refrigeración (R404A / R507)
Multipack commercial refrigeration (GWP>150) Commercial refrigerators/freezers (GWP>150)
Gas Nuevo con GWP > 2500, en Sistemas de Refrigeración (R404A / R507)
Single split-system A/C < 3 Kg (GWP>750)
No existirán prohibiciones en Sistemas HVAC: Suministro o Servicio
Entorno Normativo.
Normativa F-Gas
2020
2022
2025
2020
2030
Características generales de la instalación
Año construcción Ubicación Plazas hoteleras Otras estancias
1998 Chilches (Castellón) 210 Bar, Restaurante, Salones, Gimnasio…
Necesidades y requerimientos de la propiedad
• Sustituir el equipo averiado • Adecuar la instalación a la normativa de refrigerantes
en relación al R22 • Asegurar el confort de sus clientes • Reducir su factura energética • Financiación para acometer la reforma
Sistema HVAC – Situación previa
Tipo de sistema Equipo de producción
Instalación a 2 tubos con climatizadores de aire primario 300 kW Compresores semiherméticos alternativos Refrigerante R-22
Condicionantes • 15 años de antigüedad. • Pérdida de rendimiento por antigüedad (CPA). • Cambio de refrigerante -> Mal funcionamiento. • Normativa HFC (GWP): Propuesta 643/2012 • Ley 16/2013, Impuesto sobre HFC • Garantía asociada
HOTEL Sustitución equipo R22
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Evaluación del estado de la unidad e idoneidad del cambio de Refrigerante
C.P.A.
Unidad Enfriadora + Caldera Climatizador Aire Primario
Unidades Terminales Fancoil
2015. 1 Enero. Reglam. 2037/2000 Prohibición del empleo de R22 (nuevo, recuperado o reciclado) en equipos o sistemas. 2014. 1 Enero. Ley 16/2013. Artículo 5. Impuesto gases Fluorados de Efecto Invernadero.
Protocolo de Montreal - Refrigerante R22
2001 Prohibición de la producción y el suministro de nuevos acondicionadores de aire de más de 100 kW que utilicen R22.
2002 Prohibición de la producción y el suministro de nuevos acondicionadores de aire de menos de 100 kW que utilicen R22.
2004 Prohibición del empleo de R22 en nuevas bombas de calor reversibles y productos de aire acondicionado.
2010 Prohibición del empleo de R22 nuevo para el servicio y el mantenimiento de equipos. Sólo se puede utilizar R22 reciclado.
2015 Prohibición del empleo de refrigerante R22 (nuevo, recuperado o reciclado) en equipos o sistemas.
HOTEL Sustitución equipo R22
Problemas asociados al cambio de refrigerante
Recomendaciones Carrier
• Reducción de la capacidad del equipo • Aumento del consumo eléctrico • Estado operativo de la carga de aceite • Problemas de compatibilidad entre materiales • Próxima normativa GWP
• Cambio de aceite, ajuste de la carga de refrigerante y
re-selección (TXV) o modificación (EXV) del sistema de expansión
• Utilizar herramientas de campo para evaluar el equipo actual – Carrier Performance Analyzer
21.000 Equipos
Impuesto sobre los Gases Fluorados de Efecto Invernadero
HOTEL Sustitución equipo R22
-
500,00
1.000,00
1.500,00
2.000,00
2.500,00
3.000,00
3.500,00
Tasa para la Carga Total (€)
R-438A
R-422D
R-410A
3.304,98 €
1.540,50 €
2.710,26 €
63 Kg 63 Kg 39 Kg
-
10,00
20,00
30,00
40,00
50,00
60,00
Tasa €/Kg
Año 16
Año 15
Año 14
R-438A R-422D R-410A
43,02
52,46
39,50
• Alternativo semihermético vs Scroll
• R22 vs R-410A
• Baterías Cu/Al vs Baterías MCE
• Capacidad 345 kW
• Ley 16/2103 (29/10/13)
• Reglamento 1042/2103 (27/12/13)
• Resolución 1178 (28/01/13)
Carga -38%
Carrier Performance Analyzer
HOTEL Sustitución equipo R22
• Método Directo de evaluación rendimiento
• Inspecciones periódicas del equipo • Mantenimiento preventivo
• Análisis energético para sustitución de
equipos obsoletos
• Optimización de la instalación
Plan ECOnomizA – Simulación energética anual
HOTEL Sustitución equipo R22
0 kWh
10.000 kWh
20.000 kWh
30.000 kWh
40.000 kWh
50.000 kWh
60.000 kWh
70.000 kWh
Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Sep Oct Nov Dic
Demanda y consumo Energético [kWh]
Demanda de energía Consumo sistema actual Consumo Propuesta Carrier
Ahorro Energético
Ahorro Económico
6.657 €/año
25%
Financiación – Modelo ESE
• Inversión inicial
• Garantía rendimiento (EPC)
• Financiación
• Gestión integral y atención 24h/día
• Gestión Interral y atención 24h al día
• Mantenimiento preventivo
• Cumplimiento Normativo
HOTEL Sustitución equipo R22
ESEs
Energía Térmica
Características del equipo propuesto – Bomba de calor reversible
ESEER hasta 4,3 Free-cooling de expansión directa Recuperación de calor parcial y total Baterías todo aluminio de alta eficiencia Bombeo de caudal variable Comunicación con BMS y telegestión en periodo de garantía Secuenciación de múltiples unidades en base a su curva de eficiencia Packs de medición de energía térmica y de consumo eléctrico
Resumen del proyecto
Necesidades del cliente 1. Sustituir el equipo averiado y cumplir con la normativa de sustitución del R22
2. Reducir la factura energética de la instalación manteniendo el confort de sus clientes.
3. Conseguir una fuente de financiación que le permita acometer la obra.
4. Garantía operativa y Normativa del sistema.
Solución Carrier
HOTEL Sustitución equipo R22
Ahorro 25%
Características generales de la instalación
Ubicación Superficie Condicionantes
Santiago de Compostela 8.000 m2
Planta sótano de un centro comercial
Necesidades y requerimientos de la propiedad
• Eficiencia energética certificada
• Aprovechamiento energético entre sistemas
• Calidad del aire interior
• Responsabilidad única de las instalaciones
Sistema de Climatización & Refrigeración
HVAC Refrigeración
• 2 Ud 30XA0452, de caudal variable de agua
• UTA con freecooling, recuperación de calor y control proporcional.
• Sistemas COOLTEC de
CO2/CO2 mediante ciclos transcrítico/subcrítico de MT y ciclo subcrítico a BT
• Recuperación de calor.
• Funcionamiento coordinado de múltiples unidades • Filtrado RITE y ventilación controlada por sonda de CO2 • Caudal de aire variable con recuperación en extracción • Caudal de agua variable • Utilización alternativa/complementaria de calefacción/ACS
mediante calderas de GN
• Recuperación con BAC integrada en UTAs. • 45kW de capacidad requerida en BT. • 227kW de capacidad requerida en MT. • Carga de refrigerante (CO2): 600kg (vs 1.800kg)
Gran Superficie Eficiencia y calidad del aire interior
Ventajas del CO2. Frío Industrial y Recuperación de Calor
• El CO2 (R744) no afecta a la capa de ozono (ODP=0, GWP=1) y está clasificado como no tóxico, ni inflamable
• Es un buen fluido calo-portador (tiene 4 a 6 veces mayor eficiencia
volumétrica que el R404a y R134a), por lo que la red de tuberías y componentes necesarios son más pequeños. El CO2 es compatible con todos los metales
• Tiene muy buenas propiedades de transferencia de calor, lo que permite la obtención de mejores COP en el sistema y es ideal para la recuperación de calor a MT en transcrítico.
El ciclo transcrítico se realiza a 100bar y enfriamiento de CO2 desde 80ºC-100ºC a 10ºC-20ºC COP en MT subcrítica de 5,5 COP en MT transcrítica de 3. Elevado COP combinado frio/calor.
• Es un refrigerante de futuro, sin tasas basadas en GWP, sin límites de
carga y sin escenario de sustitución a largo plazo.
• Es barato y está disponible a nivel mundial.
Gran Superficie Eficiencia y calidad del aire interior
Sistema COOLtec
El sistema COOLtec de Carrier es un sistema de refrigeración, energéticamente eficiente, fiable, sostenible y con visión de futuro, que utiliza el refrigerante natural CO2.
Gran Superficie Eficiencia y calidad del aire interior
Ventajas del CO2. Frío Industrial y Recuperación de Calor
Gran Superficie Eficiencia y calidad del aire interior
Sin demanda de calor.
El Gas Cooler es reponsable de la condensación del CO2.
La Eficiencia del sistemas es alta, en el entorno de un COP=5,5
Con demanda parcial de calor.
Existe actuación coordinada del Recuperador y del Gas Cooler, lo que permite un COP=3 (sist.refrig.) y evaluar Eficiencias Combinadas.
Con demanda total de calor.
Solo existe actuación del Módulo de Recuperación.
El COP del sistema de CO2 disminuye.
El rendimiento del sistema es alto debido a la Eficiencia Combinada frío/calor
Gran Superficie Eficiencia y calidad del aire interior
Aprovechamiento del calor generado en los sistemas de frío industrial
Este calor es significativo cuando los sistemas de refrigeración usan ciclos transcríticos de CO2 a MT El calor generado puede aprovecharse: • Mediante baterías de CO2 directamente
montadas en rooftop o UTAs (en fase prototipo, sin producción masiva).
• Mediante la generación de agua caliente en el sistema de refrigeración.
• Aprovechamiento de la misma en BAC de los rooftop.
Gran Superficie Eficiencia y calidad del aire interior
Eficiencia Energética: Ahorros en sistemas CO2/CO2 con recuperación
404A / 404A 507 / 134a CO2 / CO2 CO2 / CO2
Con Recuperación
-22% -26%
Agua +55ºC
Gran Superficie Eficiencia y calidad del aire interior
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Use Hypermarket
Address Carrefour, Santiago de Compostela, Spain
Year of Construction new (2012)
Market Operating Hours Monday - Saturday: 9.00 - 22.00h, Sundays: 9.00 - 22.00h (15-20 times per year)
Plant No.
Type
Model
Ref. Load LT [kW]
Ref. Load MT [kW]
Refrigerant
Refrigerant Charge [kg]
Simplified P&I diagram
600 6001200 1800
252,98 226,73 226,73297,63
R404A / R404A R507A / R134a CO2 (R744) CO2 (R744)
1-stage process for MT- and LT with screw
compressors and ECO-function (only LT). Without
Heat Recovery. Building is heated by
gas boiler
1-stage process for MT- and LT with screw
compressors and ECO-function (MT & LT). Without
Heat Recovery. Building is heated by
gas boiler
One 2-stage process for LT & MT in booster
operation (CO2OLtec). Subcooling of MT-cycle
by Carrier R1270 coldwater unit. Without Heat
Recovery. Building is heated by gas boiler
System identically to #C. Heat recovery by
CO2OLheat unit. Heating water return temperature
40 ºC
78,28 45,55 45,55 45,55
Refrigeration
R404A/R404A
Screw-Compressor System
R507A/R134a
Screw-Compressor System
CO2 Multicompressor System
CO2OLtec
CO2 Multicompressor System
CO2OLtec + CO2OLheat
Object
#A #B #C #D
Eficiencia energética: UTAs
• Normativa UNE-EN 1886
• Resistencia mecánica: D1/D2/D3.
• Estanqueidad: L1/L2/L3.
• Fugas en filtros
• Transmitancia térmica: T1/T2/T3/T4/T5.
• Puentes térmicos: TB1/TB2/TB3/TB4/TB5.
• Aislamiento acústico
• Protección frente al fuego.
• Seguridad mecánica
Gran Superficie Eficiencia y calidad del aire interior
Plan ECOnomizA
• Horario: de 9:00 a 22:00 • Coste electricidad: 0,15 €/kWh • Tasa de inflación: 5% • Sobrecoste L2: 12% • Sobrecoste L1: 20%
• Caudales:
Ahorro Energético
hasta
89%
Depresión Sobrepresión
L1 0,15 l/sg m2 0,22 l/sg m2
L2 0,44 l/sg m2 0,63 l/sg m2
L3 1,32 l/sg m2 1,90 l/sg m2
Gran Superficie Eficiencia y calidad del aire interior
Resumen del proyecto
Necesidades del cliente 1. Eficiencia energética certificada. Certificación Eurovent
2. Aprovechamiento energético entre sistemas
3. Calidad del aire interior
4. Responsabilidad única
Solución Carrier
Características del equipo propuesto – Unidades de tratamiento de aire
Elevada eficiencia energética. Clase “A / B” Certificación Eurovent, tanto energética como mecánica Elevada calidad del aire interior (opción sistema nanopurifying)
Neutralización del 99,9% de los procesos de reproducción de bacterias, virus y hongos.
Componentes de alta calidad integrados y optimizados Sofisticado software de diseño y selección
Gran Superficie Eficiencia y calidad del aire interior
Sistema CO2OLtec. Instalaciones
500 sistemas CO2OLtec® instalados en Europa. Las 500 instalaciones de CO2OLtec reducen en 137.100 toneladas las emisiones equivalentes de CO2, un efecto similar a retirar 37.200 vehículos de la carretera. Menor consumo energético vs sistemas con R404a Compresores de CO2 eficientes y con recuperación Sistema de control Carrier con algoritmos optimizados para
CO2 Fiabilidad y funcionamiento óptimo Monitorización a distancia a través de
Carrier e*Service Center
Gran Superficie Eficiencia y calidad del aire interior
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CO2 TEWI (Impacto Total en el Calentamiento Global)
CO2: 130kg
R134a: 200kg
CO2: 25kg
R404A: 210kg
Filling
charge
MT: R404A / LT: R404A MT: R134a / LT: CO2 MT: CO2 / LT: CO2
(Leakage) (Recov. losses) (Energy consump.)
QoMT=60kW, QoTK=20kW, 15 years, 10%, 5%, 1% leakage rate
Data according mild to cold climates, emission factor (Europe weighted): 0,48 kg CO2/kWh
*Data for German climate conditions
Asociado a la Sistema operando en la instalación
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CO2 GWP (Potencial Calentamiento Global)
-
500
1.000
1.500
2.000
2.500
3.000
3.500
4.000
R404A R134a R744 (CO2)
R404A R134a R744 (CO2)
Refrigerant GWP Similar to
R404A 3.780 24.076 km
R134a 1.300 8.280 kmR744 (CO2) 1 6 km
Average CO2 ouptut by cars in Germany for 2007: 0,157 kg CO2 / km
Asociado al Refrigerante