Post on 13-Oct-2018
Piscinas Municipales Son Hugo
Objetivo consumo casi nulo
• José Mª González– Gerente del IME (Institut Municipal de l’Esport de l’ Ajuntament de Palma)
• Jordi Quer– Gerente y accionista principal de INTI ENERGIA PROJECTES (www.intienergia.com)
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Son Hugo: Objetivo consumo casi nulo
1.Piscinas Son Hugo. Antecedentes
2.Objetivos de la actuación.
3.Balance Energético de Son Hugo
4.Tecnologías propuestas.
5.La nueva propuesta técnica
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Son Hugo: Objetivo consumo casi nulo
1. Son Hugo. Antecedentes(1)
Inaugurado año 1999
Piscina olímpica exterior 50 x 25 x 2 m.
Piscina de saltos exterior 25 x 17,6 x 5,0 m.
Piscina olímpica interior de 50 x 25 x 2 m.
Gimnasio y salas fitness de 600 m2
Edificio de 12.700 m2
Actualmente unos 1,500 usuarios al día. Con las piscinas
exteriores en funcionamiento más de 2,500 usuarios/día
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Son Hugo: Objetivo consumo casi nulo
1. Son Hugo. Antecedentes(2)
Entorno legislativo cada vez más exigente:
Directiva de Eficiencia Energética de Edificios (2010/31 / EC) En 2018 todos los edificios de la administración
pública deben ser de consumo de energía casi nulo, llamados NZEB (Nearly Zero Energy Buildings)
Código Técnico de la Edificación y el Reglamento de Instalaciones térmicas en edificios (RITE), en constante
revisión. Cada vez más exigentes y obligan reducir el consumo energético desde edificios
Instalaciones en marcha desde el año 1999
Averías importantes en calderas y equipos de deshumectación, Obsolescencia técnica de los equipos,
Elevados problemas de corrosión en el vaso de ambas piscinas. Piscina exterior actualmente cerrada.
Sistema de control deficiente
Elevados consumos energéticos
2 piscinas Olímpicas climatizadas (una exterior y otra interior)
Necesidad de climatizar la piscina exterior con energías renovables.
Precios energéticos en alza.
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Son Hugo: Objetivo consumo casi nulo
1. Son Hugo. AntecedentesConsumos energéticos (3)
Consumos, costes energéticos y emisiones de CO2 en 2016, sin calentamiento de piscinas exteriores
Si añadiéramos los consumos energéticos de la piscina exterior (sin climatizar desde 2015), el
consumo de gas se incrementaría en un 60% (761 Ton CO2).
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1.Piscinas Son Hugo. Antecedentes
2.Objetivos de la actuación.
3.Balance Energético de Son Hugo
4.Tecnologías propuestas.
5.La nueva propuesta técnica
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Son Hugo: Objetivo consumo casi nulo
2. Objetivos de la actuación
1. Reducir la demanda general de energía y del consumo de energía
primaria global del establecimiento y, por tanto, sus emisiones asociadas.
2. Aportar una fracción importante de consumo mediante energías renovables,
más allá de las exigencias de la normativa vigente.
3. Optimizar la factura energética del establecimiento
4. Disponer de un parque de instalaciones sostenibles con tecnología de
vanguardia, eficientes, con alta fiabilidad y económicamente rentables.
5. Convertirse en una instalación referente y ejemplar, que sirva para demostrar
el éxito de implantación de estas tecnologías
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Son Hugo: Objetivo consumo casi nulo
1.Piscinas Son Hugo. Antecedentes
2.Objetivos de la actuación.
3.Balance Energético de Son Hugo
4.Tecnologías propuestas.
5.La nueva propuesta técnica
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Son Hugo: Objetivo consumo casi nulo
3. Balance Energético. (1)
Balance térmico. Simulación energética de referencia del edificio,
Cuál será la demanda energética del establecimiento, suponiendo que:
• Dimensiones de piscinas, arquitectónicas y materiales .
• Condiciones climáticas y condiciones de confort.
• Números de usuarios.
• Equipos de tratamiento de aire nuevos con recuperación de calor.
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3. Balance Energético. (2)
Principales demandas térmica (calor) del edificio provienen de:
Pérdidas de calor del recinto del edificio (Calefacción)
Pérdidas de calor del agua del vaso (evaporación, conducción, convección, radiación, pérdidas agua)
Deshumectación y renovación de aire, infiltraciones,
Producción agua caliente sanitaria,
Otras demandas del edificio: calefacción vestuarios, hall, gimnasio
Ajuste de los resultados con los consumos reales del edificio.
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3. Balance Energético (3) . Desglose demanda Piscinas Interiores.
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3. Balance Energético (4) . Evolución demanda Edificio.
• Demanda con gran estacionalidad
• Mayor parte de la demanda es baja temperatura
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3. Balance Energético (5) . Evolución demanda Edificio y Piscina exterior.
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Son Hugo: Objetivo consumo casi nulo
3. Balance Energético (6) . Cobertura de la demanda energética
Caldera 1
Caldera 2
Co
lect
or
calo
r 7
5ºC
ACS
Calefacción
PiscinaCaldera 10
kWh
Acometida
de Gas
60ºC
30ºC
26-28º
Las calderas producen agua a 70º y actualmente cubren el 100% de la demanda térmica
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3. Balance Energético (7) . Temperatura de la demanda
Podemos cubrir 2/3 de la demanda produciendo calor a baja temperatura
A menor temperatura menores pérdidas y mejor rendimiento de calderas y bombas de calor,
67,5%
32,5%
DEMANDA CALORÍFICA
CALOR A 50ºCCALOR A 70ºC
Temperatura Recinto 29-30º
Piscina interior 28ºC
Piscina exterior 26ºC
ACS 60ºC
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1.Piscinas Son Hugo. Antecedentes
2.Objetivos de la actuación.
3.Balance Energético de Son Hugo
4.Tecnologías propuestas.
5.La nueva propuesta técnica
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Son Hugo: Objetivo consumo casi nulo
5. Tecnologías Propuestas 5.1 Bomba de calor geotérmicas (1)
Bomba de Calor
• Una bomba de calor es una máquina
térmica que permite transferir energía en
forma de calor de un ambiente a otro, según
se requiera.
• Para conseguir esta acción se consume
energía eléctrica (compresor eléctrico),
cuyo consumo depende directamente de la
diferencia de temperatura del foco frío y el
caliente.
2-5 kWh
FRIO
1 kWh
eléctrico
3-6 kWh
CALOR
COP = kWh Calor / kWh eléctrico
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Geotermia AbiertaSe trata de una bomba de calor que emplea el agua de lospozos se emplea como fluido condensador (producción de frío)o como evaporador (producción de calor)
•Se extrae agua del nivel freático (pozos extracción) se vierte a lospozos de inyección. Es imprescindible realizar un estudio hidro-geológico para conocer las características del agua freática, así comorealizar un análisis del agua.
•El agua freática se mantiene a temperatura muy contante durantetodo el año.
•COP estimado estudio de 4,5 (1kWh eléctrico = a 4,5 kWh térmicos)
5. Tecnologías Propuestas 5.1 Bomba de calor geotérmicas (2)
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Estudio hidrogeológico Son Hugo:
Pozo de 100 mts de profundidad.
Nivel agua 33 mts.
Bombeo de 42 m3/h durante 24h.
Sin apenas descenso de nivel freático.
Poca salinidad sin variaciones
Temperatura media 18,5 ºC (enero)
Conclusiones: Desde el punto de vista hidrogeológico (aprovechamiento del recurso agua subterránea) el emplazamiento estudiado es excelente para plantear un aprovechamiento geotérmico.
5. Tecnologías Propuestas 5.1 Bomba de calor geotérmicas (3)
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EN FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SEP OCT NOV DIC FEST
0 P6 P6 P6 P6 P6 P6 P6 P6 P6 P6 P6 P6 P61 P6 P6 P6 P6 P6 P6 P6 P6 P6 P6 P6 P6 P62 P6 P6 P6 P6 P6 P6 P6 P6 P6 P6 P6 P6 P6
3 P6 P6 P6 P6 P6 P6 P6 P6 P6 P6 P6 P6 P64 P6 P6 P6 P6 P6 P6 P6 P6 P6 P6 P6 P6 P65 P6 P6 P6 P6 P6 P6 P6 P6 P6 P6 P6 P6 P66 P6 P6 P6 P6 P6 P6 P6 P6 P6 P6 P6 P6 P67 P6 P6 P6 P6 P6 P6 P6 P6 P6 P6 P6 P6 P68 P4 P4 P5 P6 P4 P2 P2 P2 P2 P4 P5 P5 P69 P3 P3 P5 P6 P3 P2 P2 P2 P2 P3 P5 P5 P610 P3 P3 P5 P6 P3 P2 P2 P2 P2 P3 P5 P5 P6
11 P3 P3 P5 P6 P3 P1 P1 P1 P1 P3 P5 P5 P612 P3 P3 P5 P6 P3 P1 P1 P1 P1 P3 P5 P5 P613 P3 P3 P5 P6 P3 P1 P1 P1 P1 P3 P5 P5 P614 P3 P3 P5 P6 P3 P2 P2 P2 P2 P3 P5 P5 P615 P4 P4 P5 P6 P4 P2 P2 P2 P2 P4 P5 P5 P616 P4 P4 P5 P6 P4 P2 P2 P2 P2 P4 P5 P5 P617 P4 P4 P5 P6 P4 P2 P2 P2 P2 P4 P5 P5 P618 P4 P4 P5 P6 P4 P1 P1 P1 P1 P4 P5 P5 P6
19 P4 P4 P5 P6 P4 P1 P1 P1 P1 P4 P5 P5 P620 P4 P4 P5 P6 P4 P1 P1 P1 P1 P4 P5 P5 P621 P4 P4 P5 P6 P4 P2 P2 P2 P2 P4 P5 P5 P622 P4 P4 P5 P6 P4 P2 P2 P2 P2 P4 P5 P5 P623 P4 P4 P5 P6 P4 P2 P2 P2 P2 P4 P5 P5 P6
0
50.000
100.000
150.000
200.000
250.000
300.000
350.000
400.000
ENERO FEBRERO MARZO ABRIL MAYO JUNIO JULIO AGOSTO SEPTIEMBRE OCTUBRE NOVIEMBRE DICIEMBRE
Demanda
Coste electricidad €/kWh
P1=0,10494 100%
P2=0,09328 -11%
P3=0,08692 -17%
P4=0,07950 -24%
P5=0,06678 -36%
P6=0,06300 -40%
Coste de producción del calor €/kWh
cald. condensación Gas Natural 0,0520 100%
Biomasa 0,0520 100%
Geotermia P1 0,0233 -55%
Geotermia P2 0,0207 -60%
Geotermia P3 0,0193 -63%
Geotermia 4 0,0177 -66%
Geotermia P5 0,0148 -71%
Geotermia P6 0,0140 -73%
COP 4,5
Tarifa eléctrica estacional P>450 kW
5. Tecnologías Propuestas 5.1 Bomba de calor geotérmicas (4)
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5. Tecnologías Propuestas 5.2 Calderas de Biomasa (1)
Son Hugo: Objetivo consumo casi nulo
La producción de calor con calderas de biomasa, es hoy en día unaalternativa segura y ecológica a las calderas de combustibles fósilesconvencionales (gasóleo, Gas Natural, Propano)
• EL COMBUSTIBLE: Astilla procedente de gestión sostenible de bosques locales, con
calidad asegurada ,suministro garantizado todo el año y precio competitivo,
granulometría y humedad.
• LA CALDERA: Debe ser de primera marca, automatizada, eficiente, de poli
combustible, capaz de quemar
• EL SERVICIO: La Empresa de mantenimiento debe ser competente en la gestión de
sus calderas disponer de recambios y personal específico para su gestión.
Existe un proyecto por parte del ayuntamiento de Palma para larecogida de biomasa procedente de la limpieza forestal del losbosques del municipio, y la creación de un centro de procesamientode Astilla forestal que alimentaría entre otras, la caldera/s de SonHugo
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VENTAJAS
• Energía 100% renovable. Balance de CO2 neutro.
• Producto Local. Fomenta economía local.
• Limpieza bosques, riesgo incendios.
• Permite calentamiento piscinas exteriores
DESVENTAJAS
• Requiere gran espacio que incorporará un silo para la biomasa descarga
directa, Baja densidad energética, gran trasiego camiones,
• Coste económico en frente del Gas Natural No competitivo en Baleares
• Mantenimiento y explotación requiere de manos expertas
• Interesante opción Servicios Energéticos, que garanticen suministro
energético
5. Tecnologías Propuestas 5.2 Calderas de Biomasa (2)
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5. Tecnologías Propuestas 5.3. Energía Solar Fotovoltaica.
Son Hugo: Objetivo consumo casi nulo
Instalación FV de 100 kWp ( en funcionamiento)Producción estimada = 150.000 kWh eléctricos/año ( aprox 15%)Posibilidad ampliación 150 kW adicionales, 250 kW en total.
Con la producción de la instalación de 100 kWp y la bomba de calor geotérmica (rendimiento 450%) producimos:
150.000 kWh elec.
675,000 kWh tèrmicos
COP = 4,5
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5. Tecnologías Propuestas 5.4. Eficiencia en ventilación y deshumectación.
Son Hugo: Objetivo consumo casi nulo
0
100.000
200.000
300.000
400.000
500.000
600.000
700.000
800.000
900.000
1.000.000 kWh
4.- Renovaciodeshumectacio aire
3.- A través detancamentsinteriorsCALEFACTATS
2.- A través detancamentsinteriors NOCALEFACTATS
• Instalación de nuevas máquinas de tratamiento de aire.
• Deshumectación por renovación de aire, sin compresores eléctricos
• Recuperador de calor de alta eficiencia ( reducción de demand de calor de 250.000 kWh /año,
resp. situación actual)
• Variadores de velocidad.
• Ahorro de más de 9.300 € + IVA en el término de potencia eléctrico
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5. Tecnologías Propuestas 5.5. Calderas de condensación
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• Renovación de parte del parque de calderas actual en estado precario
• Eficiencia a baja temperatura de distribución por encima del 100%
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5. Tecnologías Propuestas 5.6. Cambio Luminarias Led
Son Hugo: Objetivo consumo casi nulo
• Renovación de del parque de Luminarias exteriores a Focos Led
• Sustitución de 138 focos de 1.000 W , por focos LED.
• Sustitución de 220 focos de 400 W , por focos LED.
• Reducción de más de 100 kW de potencia de iluminación (Aproximadamente reducción del 50%
en el consumo de la iluminación de los recintos de las piscinas)
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5. Tecnologías Propuestas 5.7. Mantas térmicas
Son Hugo: Objetivo consumo casi nulo
• Renovación de las mantas térmicas.
• 2/3 de las pérdida de calor del agua del vaso se produce per la evaporación del agua,
• Cobertura de las piscinas con mantas térmicas en los momentos de no uso,
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5. Tecnologías Propuestas 5.8. Sistema de control y Monitorización.
Son Hugo: Objetivo consumo casi nulo
En caso de que se lleven a término la propuestas de ahorro recomendadas, recomendamos la instalación de un sistema de control y monitorización de equipos en tiempo real de :
•Producción de calor
•Calentamiento piscinas
•Calefacción
•Sistema de distribución de calor
•Contadores energéticos de producción de calor
•Contadores energéticos de consumo eléctrico
El sistema deberá permitir:
•Programación de logística de funcionamiento.
•Programación de horarios de funcionamiento.
•Visualización de producción.
•Set Points.
•Alarmas.
•Gestión de operaciones de Mantenimiento
•Visualización de históricos
•Rendimientos
•Conexión remota al sistema
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1.Piscinas Son Hugo. Antecedentes
2.Objetivos de la actuación.
3.Balance Energético de Son Hugo
4.Tecnologías propuestas.
5.La nueva propuesta técnica
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6. Propuesta finalEsquema.
Son Hugo: Objetivo consumo casi nulo
Biomasakg
Co
lect
or
calo
r 7
0ºC
Co
lect
or
frío
Bombas CalorGeotermia 350-400 kW
CALDERAS EXISTENTES A GAS
ElectricidadCompañía
Pozos de DISIPACIONGeotermia abierta
Refrigeració
Fotovoltaica autoconsumokWh
Co
lect
or
calo
r 4
5ºC
CALDERA DE BIOMASA 450 kW-500 kW
Gas Naturalm3
CALDERAS CONSENSACIÓN A GAS 400-500 kW
Calefacció AT
ACS 60º
Calef Vas Piscines
Calefacció BT
Pre-calent ACS
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45,7%
36,4%
12,7%5,2%
Bombes de CalorGeotèrmiques
Calderes deBiomassa
Calderes 50º
Calderes 70º
6. Propuesta finalCobertura de demanda por tecnología
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6. Propuesta finalBalance de CO2
Inversión estimada +/- 1.000.000 € + IVA
• Ahorro estimativo > 100,000 € año
• Retorno de inversión = 10 años• Incluye inversiones con poco retorno económico (cambio deshumectadoras,
instalación de biomasa, cambio calderas viejas, etc,..)
Balance de emisiones de CO2 : Reducción > 600 Ton CO2/año ( - 30,5%)
Reducción consumos energéticos > 1.900,000 kWh (- 34%)
El mix de la red eléctrica peninsular de 2017 se estima en 392 g CO2/kWh
El mix de la red eléctrica de Baleares se estima en 788 g CO2/kWh, más del doble que el peninsular
SITUACIÓN ACTUAL KWh kg-CO2/kWh kg-CO2
Electricidad (2016) 1.393.692 0,7883 1.098,65
Gas (suponiendo piscina ext.) 4.223.889 0,2016 851,54
5.617.581 1.950
SITUACION PROPUESTA KWh kg-CO2/kWh kg-CO2
Electricidad 1.542.120 0,7883 1.215,65
Gas 634.223 0,2016 127,86
Biomasa 1.504.935 0 0,00
3.681.278 1.344
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6. Propuesta final
• La implementación de los resultados del estudio deberá conseguir unos ahorros energéticos que deben, mantenerse a través del tiempo y optimizarse para conseguir una mejora continua de proceso y una contante reducción de los costes y consumos específicos.• Un sistema de gestión energética, es un proceso de control y mejora continua, que nos permitirá mantener una contabilidad energética, con objeto .• Proceso de mejora continua, con objetivos constantes de optimización y seguimiento .
Sistema de Gestión y seguimiento energético
Eficiencia Energética
Auditoría
Análisis
Instalar
M&V
O&M
Modelo sistemático
Auditoría . Identificación de las
oportunidades para el ahorro
energético.
Análisis. Análisis detallado de la oportunidades, anteproyectos, solicitar ofertas llaves en mano, etc…
Instalación. Ejecución y puesta en funcionamiento del proyecto.
Medida y verificación. Medir y verificar que se cumplen los ahorros esperados.
Mantenimiento. Corregir desajustes propios del día/día. 35
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6. Propuesta finalComunicación ambiental
• Creación de un plan de comunicación• Instalación ejemplar, replicabilidad.• Hacer partícipes a los usuarios de la mejoras realizadas
36
• Plafones/pantallas informativas• Página Web• Charlas y visitas a instalaciones