Guia de Ahorro y Eficiencia Energetica en Centros Docentes Fenercom 2011

Gua de Ahorroy Eficiencia Energtica

en CentrosDocentes

Gua de Ahorroy Eficiencia Energtica

en CentrosDocentes

Madrid Vive Ahorrando Energa

www.madrid.org

CONSEJERA DE ECONOMA Y HACIENDA

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GOBIERNODE ESPAA

MINISTERIODE INDUSTRIA,TURISMOY COMERCIO

Medida de la Estrategia de Ahorro y Eficiencia Energtica para Espaa (2004/2012) puesta en marcha por la Comunidad de Madrid,el Ministerio de Industria, Turismo y Comercio y el Instituto para la Diversificacin y Ahorro de la Energa (IDAE).

La Suma de Todos

Comunidad de MadridCONSEJERA DE ECONOMA Y HACIENDA

Gua de ahorro y eficiencia energtica en

centros docentes

Madrid, 2011

La Fundacin de la Energa de la Comunidad de Madrid, respetuosa con la liber-

tad intelectual de sus colaboradores, reproduce los originales que se le entregan.

Tanto la Comunidad de Madrid como la Fundacin de la Energa de la Comunidad

de Madrid, no se hacen responsables de las opiniones, imgenes, textos y trabajos

de los autores ni de las posibles consecuencias que se deriven para las personas

fsicas o jurdicas que acten o dejen de actuar de determinada forma como resul-

tado de la informacin contenida en esta publicacin.

Esta Gua se puede descargar en formato pdf desde la seccin de publicaciones

de las pginas web:

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(Consejera de Economa y Hacienda, organizacin Direccin General de Industria,

Energa y Minas)

www.fenercom.com

Si desea recibir ejemplares de esta publicacin en formato papel puede contactar

con:

Direccin General de Industria, Energa y Minas de la Comunidad de Madrid

[email protected]

Fundacin de la Energa de la Comunidad de Madrid

[email protected]

Depsito Legal: M. 9.617-2011

Imprime: Grficas Arias Montano, S. A. 28935 MSTOLES (Madrid)

5GUA DE AHORRO Y EFICIENCIA ENERGTICA EN CENTROS DOCENTES

En la Comunidad de Madrid existe una importante red de centros docentes,

constituida por cerca de 4.000 instalaciones de educacin infantil, primaria, se-

cundaria, bachilleratos y de enseanza de ciclos formativos de grado medio y

superior, ms de diez universidades pblicas y privadas, adems de numerosas

academias y centros y entidades de formacin de carcter privado. Todos estos

establecimientos, por su finalidad y caractersticas, se engloban dentro del grupo de edificios intensivos en el consumo de energa y esto supone un potencial de ahorro econmico y energtico en su funcionamiento muy importante.

El consumo de energa cada vez mayor y el aumento significativo de los cos-tes de sta han hecho que la eficiencia energtica sea una constante preocu-pacin para los proyectistas de los nuevos centros docentes, pero tambin para

los gestores de los existentes, con el fin de reducir las necesidades energticas y, en consecuencia, ahorrar en costes de funcionamiento, sin perder en cuotas de

confort o calidad. En especial, de confort, debido al tipo de usuario y la finalidad de estas instalaciones, que requieren un ambiente con condiciones ptimas para

la concentracin y estimulacin del aprendizaje, vitales en el caso del alumnado

infantil y juvenil, ya que en ausencia de stas puede llegar a afectar a su desarrollo

intelectual.

En este contexto, la Consejera de Economa y Hacienda, en colaboracin con

la Fundacin de la Energa de la Comunidad de Madrid y diversas empresas del

sector energtico y de servicios, han elaborado esta gua, dirigida a los respon-

sables de la gestin y mantenimiento de los centros docentes de la regin como

instrumento para conseguir rendimientos energticos ptimos, sin provocar una

disminucin en el confort ni en la calidad del servicio prestado.

La gua abarca desde conceptos y criterios de diseo de edificios para docen-cia eficientes, pasando por nuevas tecnologas de iluminacin, climatizacin, pro-duccin de agua caliente sanitaria, etc., hasta la implantacin de los sistemas de

gestin centralizados y el papel futuro de las denominadas empresas de servicios

energticos en el sector educativo.

Es importante sealar que las medidas citadas en la gua pueden servir adems

para el entrenamiento del personal y la concienciacin ciudadana, tal y como lo

Presentacin

6 PRESENTACIN

viene haciendo la Comunidad de Madrid con la campaa Madrid Ahorra con Energa que, a travs de su extensa coleccin de publicaciones relacionadas con la eficiencia energtica, trata de transmitir las ventajas de la reduccin de los consumos energticos.

Esperamos que esta humilde aportacin de conocimientos sirva para mante-

ner vivo el espritu de la campaa Madrid Ahorra con Energa y desde aqu ani-mamos a consultar la serie de Guas de Ahorro y Eficiencia Energtica enfocadas a diversos sectores y que pueden descargarse gratuitamente en la web de la

Fundacin.

D. Carlos Lpez JimenoDirector General de Industria, Energa y Minas

Consejera de Economa y Hacienda de la Comunidad de Madrid


Captulo 1. Auditoras energticas en centros docentes D. Juan Antonio de Isabel, Director Gerente Carlos Egido, Departamento de Proyectos

Geoter, Geothermal Energy, S.L.

www.geoter.es

Captulo 2. Medidas para la eficiencia energtica en centros escolares D. Juan Luis Ciudad

Responsable de Servicios de Valor Aadido Endesa Energa

www.endesa.es

Captulo 3. Empresas de servicios energticos en centros docentes y contrato de garanta de ahorros

D. Luis Miguel Barrientos

Director de Desarrollo de Negocio

Ameresco www.ameresco.com

Captulo 4. Sistemas de ahorro de agua y energa en centros docentes D. Vicente Garrido Peral

Director Tcnico

Tehsa Tecnologa, Ecologa e Hidroeficiencia, S.A. www.AhorrarAgua.com

Captulo 5. Domtica en centros docentes Da. Marisol Fernndez

Directora

CEDOM Asociacin Espaola de Domtica www.cedom.es

Captulo 6. Detectores de presencia y movimiento para control de iluminacin y climatizacin

D. Vctor Prez Laso

Jefe de Producto

Theben

www.theben.de

Autores

8 AUTORES

Captulo 7. Tecnologas de calefaccin de alta eficiencia energtica D. Jos Mara Durn

Responsable de Grandes Cuentas

Viessmann

www.viessmann.es

Captulo 8. Energa solar trmica: ACS, calefaccin y climatizacin Da. Mnica Lpez

Departamento de Energa Solar

Viessmann

www.viessmann.es

Captulo 9. Geotermia por agua y aire en centros docentes. Calidad ambiental y eficiencia energtica en climatizacin y ventilacin

D. Luis de Pereda Fernndez

Socio y Director de proyectos

Eneres

www.eneres.es

Captulo 10. Microcogeneracin: Comparativa con otras tecnologas en colegios dentro del marco regulatorio actual

D. Jos Ignacio Briano

Socio

Eclareon

www.eclareon.com

Captulo 11. Energa solar fotovoltaica en centros docentes D. Javier Anta Fernndez Presidente

ASIF Asociacin Solar de la Industria Fotovoltaica www.asif.org

Captulo 12. Comparativa de eficiencia en iluminacin fluorescente D. Luis Ruiz Moya

Director General

Tehsa Tecnologa Energtica Hostelera y Sistemas de Ahorro, S.L. www.tehsa.es

Captulo 13. Ascensores de ltima generacin. Eficiencia energtica y accesibi-lidad

D. Rafael Maca Aparicio Director de Calidad, Producto y Normativa de Zardoya OTIS.


Presidente del Comit Nacional de Ascensores, Escaleras Mecni-cas y Andenes Mviles de AENOR.

Presidente de la Comisin Nacional de Fabricantes de FEEDA. www.otis.com

Captulo 14. Ayudas de la Comunidad de Madrid Da. Yolanda Izquierdo Mena

D. Pedro Antonio Garca Fernndez Tcnicos de la Subdireccin General de Promocin Industrial y Ener-

gtica

Direccin General de Industria, Energa y Minas de la Comunidad de

Madrid

www.madrid.org

Captulo 15. Casos Prcticos Reforma de sala de calderas e introduccin del agua caliente en

Colegio Montessori School Los Fresnos Robert Bosch Espaa, S.A. www.junkers.es

Actuaciones en eficiencia hdrica y energtica en los centros do-centes del Ayuntamiento de Torrelaguna

Tehsa Tecnologa Energtica Hostelera y Sistemas de Ahorro, S.L. www.tehsa.es

Detectores de presencia para iluminacin en el Colegio San Lo-renzo de El Escorial

Theben

www.theben.de

Domtica para control de iluminacin en el Colegio Maristas de Logroo

ISDE

www.isde-ing.com

Domtica para control de iluminacin en el Centro British School de Jtiva

Schneider Electric Espaa

www.schneiderelectric.es


Captulo 1. Auditoras energticas en centros docentes 19

1.1. Introduccin 19

1.2. Objetivos 20

1.3. Auditora energtica en centros docentes: conceptos y proce-dimiento 21

1.3.1. Conceptos generales 21

1.3.2. Procedimiento de actuacin 23

1.4. Conclusiones 26

Captulo 2. Medidas para la eficiencia energtica en centros escola-res 29

2.1. Introduccin 29

2.2. Optimizacin Tarifaria 30

2.3. Optimizacin de instalaciones 32

2.3.1. Estudio del consumo 32

2.3.2. Parmetros de eficiencia energtica 322.3.3. Estrategias y medidas de ahorro energtico en el sector 33

2.3.4. Gestin y mantenimiento energtico 45


2.5. Bibliografa 46

Captulo 3. Empresas de servicios energticos en centros docentes y contrato de garanta de ahorros 49

3.1. Concepto de empresa de servicios energticos 49

3.2. ESEs y riesgo econmico 51

3.2.1. Garanta de los ahorros 51

3.2.2. Proyectos de Eficiencia Energtica 523.2.3. Inversin y financiacin de las MAEs 55

3.3. Los servicios energticos como gestin integral de actividades 56


ndice

12 NDICE

3.5. Casos reales 58

3.5.1. Distrito escolar del condado de Washoe 58

3.5.2. Distrito escolar de Kawartha Pine Ridge 60

3.5.3. Distrito escolar de Ottawa-Carleton 60

3.5.4. Universidad Estatal de Colorado 61

Captulo 4. Sistemas de ahorro de agua y energa en centros docen-tes 63

4.1. Introduccin 63

4.2. Datos sobre el agua 64

4.3. Otros conceptos a tener en cuenta 70

4.4. Acciones generales para ahorrar agua y energa 73

4.5. Tecnologas y posibilidades tcnicas para ahorrar agua 75

4.6. Clasificacin y catlogo de soluciones economizadoras 77

4.6.1. Grifera monomando tradicional 77

4.6.2. Soluciones para grifera de volante 80

4.6.3. Griferas temporizadas 81

4.6.4. Otras griferas economizadoras de agua y energa 84

4.6.5. Griferas y equipos optimizadores para duchas 85

4.6.6. Grifera para cocinas y torres de prelavado 88

4.6.7. Urinarios sin agua 89

4.6.8. Tcnicas y sistemas de ahorro en vertederos e inodoros

o WC 90

4.7. Consejos generales pra economizar agua y energa 94

4.7.1. Salas de calderas, calentadores y redes de distribucin 94

4.7.2. Puntos de consumo 94

4.7.3. Centro docente y puestos de trabajo de personal admi-

nistrativo 95

4.7.4. Jardinera y paisajismo 95

4.7.5. Limpieza de las instalaciones 96

Captulo 5. Domtica en centros docentes 97

5.1. Introduccin 97

5.2. Seleccin de un sistema inmtico adecuado 98

5.3. Descripcin del sistema inmtico 100

5.3.1. Descripcin del Building Management System (BMS) 100

5.3.2. Descripcin del Room Management System (RMS) 102


5.4. La implantacin de un sistema inmtico en centro escolar 105

5.4.1. Definicin de las necesidades 1065.4.2. Realizacin del proyecto 106

5.4.3. Ejecucin del proyecto 108

5.4.4. Entrega y postventa 108

Captulo 6. Detectores de presencia y movimiento para control de ilu-minacin y climatizacin 111

6.1. Tecnologas para detectar la presencia 111

6.1.1. Infrarrojo pasivo 111

6.1.2. Radiofrecuencia 113

6.1.3. Ultrasonidos 113

6.2. Detectores por infrarrojo pasivo 113

6.2.1. Componentes de un detector 113

6.2.2. Instalacin de los detectores 114

6.2.3. Parmetros de un detector 117

6.3. Detector de movimiento vs de presencia 121

6.3.1. Diferencia entre el detector de movimiento y de presen-

cia 121

6.3.2. Aplicaciones del detector de movimiento y de presencia 123

6.4. Ahorros energticos 124

6.5. Bibliografa 125

Captulo 7. Tecnologas de calefaccin de alta eficiencia energtica 127

7.1. Introduccin 127

7.2. Primeras medidas para el ahorro y la eficiencia energtica 128

7.3. Calderas de baja temperatura 129

7.3.1. Funcionamiento de las superficies de intercambio de pa-red mltiple 130

7.3.2. Anlisis del funcionamiento de las calderas de Baja Tem-peratura 131

7.4. Calderas de gas de condensacin 132

7.4.1. Tcnica de Condensacin 133

7.4.2. Diseo de las calderas de Condensacin 135

7.5. Comparativa de valores de rendimiento estacional 138


14 NDICE

Captulo 8. Energa solar trmica: ACS, calefaccin y climatizacin 141


8.2. Posibilidades de ahorro solar de instalaciones en escuelas 142

8.3. Funcionamiento de las instalaciones solares trmicas. Compo-

nentes 143

8.3.1. Subsistema de captacin 144

8.3.2. Subsistema de acumulacin 147

8.3.3. Subsistema de intercambio 148

8.3.4. Subsistema de regulacin y control 149

8.3.5. Subsistema de energa auxiliar o convencional 149

8.4. Principales aplicaciones de la energa solar trmica 151

8.4.1. Produccin de ACS 1518.4.2. Produccin de ACS y climatizacin de piscinas 1538.4.3. Conexin al retorno de los sistemas de calefaccin 153

8.5. Conexin al retorno en sistemas de absorcin con energa solar

trmica 155

8.6. Caso ejemplo: produccin de ACS y climatizacin de piscina en escuelas mediante energa solar 156

8.6.1. Objetivo 156

8.6.2. Caractersticas de la instalacin y clculos energticos 157

8.6.3. Ahorro de emisiones de CO2

160

8.7. Resumen de los beneficios de solarizar los centros escolares 161

Captulo 9. Geotermia por agua y aire en centros docentes. Calidad ambiental y eficiencia energtica en climatizacin y venti-lacin 163


9.2. Calidad del aire en los centros escolares. Necesidad de ventila-

cin y climatizacin eficientes 165

9.3. El pretratamiento del aire de renovacin con intercambiadores

geotrmicos tierra/aire. Eficiencia energtica en la ventilacin y calidad del aire 170

9.3.1. Funcionamiento en invierno 171

9.3.2. Funcionamiento en verano 172

9.3.3. Componentes del intercambiador geotrmico tierra/aire 174

9.3.4. El circuito del intercambiador 175

9.3.5. Ventilacin mecnica controlada, VMC, de doble flujo 177


9.4. Climatizacin con intercambio geotrmico tierra/agua, bom-

ba de calor geotrmica y estructuras termoactivas. Eficiencia energtica en la climatizacin y calidad en la transferencia de

energa 179

Captulo 10. Microcogeneracin: Comparativa con otras tecnologas en colegios dentro del marco regulatorio actual 187


10.2. Curvas de demanda trmicas 188

10.3. Dimensionado de los equipos de microcogeneracin 190

10.4. Estudio de rentabilidades 192

Captulo 11. Energa solar fotovoltaica en centros docentes 195

11.1. Los centros escolares 195

11.2. La energia solar fotovoltaica 197

11.2.1. Propiedades generales 197

11.2.2. El efecto fotovoltaico 198

11.2.3. La generacin fotovoltaica 198

11.2.4. El generador fotovoltaico 199

11.2.5. Tecnologas fotovoltaicas 200

11.2.6. El Sistema fotovoltaico conectado a la red elctrica 200

11.2.7. Mantenimiento 201

11.2.8. Integracin en edificios 20111.2.9. El coste de la energa solar fotovoltaica 202

11.3. Los centros escolares y la energa solar fotovoltaica 202

11.4. Los beneficios medioambientales por tener energa solar foto-voltaica en centros escolares 204

11.5. Conclusin 204

Captulo 12. Comparativa de eficiencia en iluminacin fluorescente 207

12.1. Antecedentes 207

12.2. Metodologa utilizada 209

12.2.1. Ejemplo de referencia comparativa 210

12.2.2. Ejemplo de instalacin tipo para clculos 211

12.2.3. Valoracin del tiempo anual de la actividad 212

12.2.4. Criterio de Iluminancia 212

12.2.5. Criterio de soluciones analizadas 213

16 NDICE

12.3. Soluciones y propuestas comparadas 214

12.3.1. Resumen de tipos, propuestas y soluciones 222

12.4. Resultados de la comparacin realizada 222

12.4.1. Longevidad de las soluciones 223

12.4.2. Consumos y costes de energa 223

12.4.3. Costes de inversin 224

12.4.4. Costes de propiedad 225

12.4.5. Consumos energticos y mejora medioambiental 227


Captulo 13. Ascensores de ltima generacin. Eficiencia energtica y accesibilidad 231


13.1.1. Algunos datos y consideraciones relativos al ascen-sor 231

13.2. Ascensores instalados mas comunes 232

13.2.1. Ascensores Hidrulicos 23313.2.2. Ascensores Elctricos 233

13.3. El ascensor de ultima generacin 235

13.3.1. Motores elctricos de imanes permanentes 235

13.3.2. Sistemas regenerativos de energa 235

13.3.3. Nuevos elementos de suspensin y traccin 237

13.3.4. Ascensor sin cuarto de mquinas 23813.3.5. Apagado automtico de luces de cabina 23913.3.6. Otras mejoras 239

13.4. El paquete energticamente eficiente para la modernizacin de los ascensores 240

13.5. Ahorros energticos 240

13.6. Accesibilidad 241


Captulo 14. Ayudas de la Comunidad de Madrid 247

14.1. Fomento del ahorro y la eficiencia energtica 247

14.2. Fomento de las energas renovables 249

14.3. Plan Renove de Ascensores 250

14.4. Plan Renove de Salas de Calderas 251


Captulo 15. Casos Prcticos 253

Reforma de sala de calderas e introduccin del agua caliente en Colegio Montessori School Los Fresnos 253

1. Introduccin 253

2. Reforma y ampliacin de sala de calderas e introduccin de ACS 254

2.1. Antigua instalacin 2542.2. Eficiencia energtica y reduccin de emisiones 258

Actuaciones en eficiencia hdrica y energtica en los centros do-centes del Ayuntamiento de Torrelaguna 261

Detectores de presencia para iluminacin en el Colegio San Loren-zo de El Escorial 267

1. Descripcin 267

2. Resultados 269

Domtica para control de iluminacin en el Colegio Maristas de Logroo 271

1. Introduccin 271

2. Descripcin del sistema 272

Domtica para control de iluminacin en el Centro British School de Jtiva 275

1. Centro 275

2. Requerimientos del proyecto 276

3. Descripcin del proyecto. Solucin adoptada 276

3.1. Aulas y oficinas 278

3.2. Exteriores 278


1.1. Introduccin

En la actualidad el desarrollo de un pas se evala y va unido a una serie de

factores econmicos, tcnicos y sociales, en los cuales la educacin juega un

papel absolutamente clave, siendo uno de los pilares en los que se fundamenta la

sociedad. De ah la necesidad de dedicar todos los medios, esfuerzos y acciones

posibles para su mejora continua.

Por tanto se ha incrementado en todos los pases el nivel de concienciacin

hacia el sector educativo, con objeto de dotar a los centros docentes, y en es-

pecial a las condiciones en las que se realiza el proceso formativo, de los mejores

medios posibles para que este derecho fundamental de las personas se desarrolle

dentro de unos parmetros correctos.

Es evidente que es necesario conseguir una atmsfera adecuada tanto para

la realizacin de actividades profesionales como de ocio o recreativas, una cons-

tante y una realidad en la sociedad actual, con numerosas normativas y leyes en

este sentido, si bien en el mbito de la educacin este objetivo alcanza, an si

cabe, una mayor importancia puesto que en l se incluyen nios y adolescentes

y entran en juego variables inherentes al propio desarrollo personal y fisiolgico de estas personas.

Es preciso destacar la heterogeneidad de las instalaciones que se albergan

bajo el concepto de centro docente, puesto que en l se incluyen desde centros

de educacin superior como universidades y escuelas politcnicas, hasta guarde-

ras infantiles pasando por institutos y colegios, contemplando no solo la existencia

de aulas y zonas de trabajo, sino tambin la presencia de otro tipo de espacios

como pueden ser zonas comunes, aseos, vestuarios, cafeteras, instalaciones de-

portivas, etc.

Esta diversidad existente en los centros docentes hace que, aunque en todos

ellos tendremos como idea principal el ahorro energtico y la consecucin de

condiciones de confort, se deba distinguir, por el tipo de actividades y usuarios,

ciertos factores diferenciadores que sern determinantes a la hora de enfocar y

Auditoras energticas en centros docentes

Captulo

1

20 CAPTULO 1. AUDITORIAS ENERGTICAS EN CENTROS DOCENTES

analizar los distintos proyectos energticos, dentro de unas condiciones exhausti-

vas de salubridad e higiene.

En la Comunidad de Madrid se contabilizan ms de 3.800 centros de edu-

cacin infantil, primaria, secundaria, bachilleratos, as como para la enseanza

de ciclos formativos, ya sean de grado medio o superior. Adicionalmente hay que contabilizar la presencia de 14 universidades, 7 de tipo pblico y el mismo

nmero de carcter privado, adems de numerosas academias y centros y

entidades de formacin de carcter privado. Esto se traduce en un tejido do-

cente muy importante dentro de la comunidad con un potencial de ahorro

econmico y energtico en su funcionamiento ciertamente importante y de

total relevancia.

1.2. Objetivos

Como ha sido descrito las condiciones en las que se debe desarrollar el pro-

ceso formativo han de ser las adecuadas en cuanto a los parmetros trmicos,

ambientales y lumnicos para un correcto desarrollo del proceso formativo, si bien

esta consecucin de objetivos de confort ha de ir acompaada de una correcta

gestin energtica de la misma, para no incurrir en un gran dispendio difcilmente

asumible.

En multitud de complejos educativos estos umbrales de confort no estn siendo

satisfechos, de modo que se deber actuar de manera correctiva para alcanzar

la consecucin de las mismas. Anlogamente en centros de nueva edificacin se debern tener en cuenta estas variables y proceder en consecuencia, realizando

una auditora de carcter preventivo para que la instalacin docente inicie su

funcionamiento de manera eficiente.

Es por ello que la optimizacin energtica de las instalaciones en las que se

alberguen edificios docentes ha de basarse, en los preceptos de la eficiencia energtica, la inclusin de energas renovables, el respeto medioambiental y la

sostenibilidad, incluyendo adems labores de informacin y formacin tanto del

personal docente como de los alumnos y el resto de usuarios.

De esta forma las auditoras energticas en centros docentes mejorarn, a tra-

vs de estos preceptos expuestos, los lmites de confort existentes, consiguiendo

un ahorro en trminos tanto energticos como econmicos y siempre bajo la pers-

pectiva del mayor respeto medioambiental.


Finalmente no debe dejarse de mencionar que, dada la gran envergadura del

sector, toda accin relativa con la sostenibilidad dentro de los centros docentes

existentes, mediante la mejora de la eficiencia energtica, permitir un incremen-to de la competitividad de cada uno de los centros educativos y por ende de la

Comunidad de Madrid en su conjunto.

1.3. Auditora energtica en centros docentes: conceptos y procedimiento

1.3.1. Conceptos generales

Las auditoras energticas deben entenderse como estudios integrales me-

diante los cuales se analiza la situacin energtica en el conjunto arquitectnico

del edificio y las instalaciones que el mismo contiene y, que a travs del anlisis y comparacin de diferentes cambios, acciones y modificaciones realizables, bus-ca y obtiene la consecucin de un conjunto armnico y ptimo de soluciones que

desemboquen en un gasto energtico menor consiguiendo adems una mejora

de los servicios prestados, una mayor durabilidad de los equipos y un aumento en

la sensacin de confort de los usuarios. Este ltimo punto es fundamental ya que si

las soluciones tcnicas y econmicas pudieran parecer la causa fundamental de

este tipo de trabajos, no hay que olvidar que existen seres humanos como usuarios

finales de los edificios en que se desarrollan y estas personas han de ser el motivo principal de toda accin que se emprenda.

Por tanto el objetivo bsico de la auditora energtica ser el de proponer

soluciones racionales encaminadas a conseguir un uso lgico y ms eficiente de los recursos energticos disponibles, para mejorar las condiciones de confort de

los edificios que albergan centros docentes, con una disminucin de los costes operativos y de mantenimiento as como del impacto ambiental. Para ello se en-

tiende que debe considerarse al centro docente como un nico gran consumidor,

evaluando la realidad de las instalaciones y estudiando las mejores soluciones que

puedan implementarse.

Los trabajos de la auditora energtica, desde el punto de vista temporal, pue-

den llevarse a cabo en tres estadios bien diferenciados. As es posible realizar labo-res de optimizacin energtica desde la propia fase de proyecto del edificio do-cente, durante su etapa de ejecucin o bien con el edificio ya en funcionamiento, que ser el menos deseable de los tres escenarios pero a la vez el ms comn de


todos. Cabe destacar, no obstante, que si bien la auditora de un edificio docente lleva inherente un funcionamiento, en mayor o menor medida, inadecuado tam-

bin permite clarificar los ahorros y beneficios de las soluciones propuestas en la auditora energtica pues se cuenta con las facturas de suministro correspondien-

tes, as como con las opiniones de los responsables de mantenimiento y dems

usuarios del centro docente.

Es evidente que la realizacin de una auditora, tanto en su planificacin como en su ejecucin, variar segn se lleve a cabo en cada una de las fases expuestas.

Igualmente las soluciones, perspectivas y posibilidades de ahorro al igual que los

costes de su realizacin sern diferentes en cada uno de los escenarios plantea-

dos, si bien el fin ltimo de la auditora permanecer invariable, es decir, conseguir elevar la calidad de la instalacin y sus condiciones de confort, consiguiendo la

optimizacin de su funcionamiento, minimizando el coste operativo y el impacto

ambiental.

De esta forma se entiende que los principales fundamentos o pilares sobre los

que debe basarse y sustentarse una auditora energtica en centros educativos

y docentes son:

Y Introduccin y/o aumento en la utilizacin de fuentes de energa renova-bles.

Y Sustitucin de fuentes de energa obsoletas o sistemas de funcionamiento con baja eficiencia.

Y Estudio detallado de la edificacin, prestando especial atencin a su envol-vente y aislamiento trmico.

Y Estudio de las instalaciones y equipos existentes, realizando mediciones y registros de sus parmetros principales de funcionamiento.

Y Evaluacin de los parmetros trmicos y elctricos.

Y Anlisis del entorno ambiental, introduciendo soluciones de arquitectura e ingeniera bioclimtica.

Y Estudio de tcnicas alternativas a las utilizadas en produccin de energa.

Y Anlisis econmico de las soluciones propuestas as como del ahorro ener-gtico y monetario conseguido.


La auditora energtica conseguir, a travs de una serie de acciones previa-

mente definidas, obtener de manera fiel la realidad energtica del centro docen-te pudiendo entonces proponer las mejores soluciones en los campos objeto de

estudio, que sern, principalmente:

Y Anlisis constructivo del edificio o edificios que alberga el centro docente, de forma general y de la envolvente trmica en particular.

Y Estudio de zonas verdes o comunes para su potencial aprovechamiento energtico.

Y Horario de ocupacin del centro docente.

Y Sistemas trmicos, mecnicos y elctricos (productores y consumidores).

Y Sistemas de climatizacin (calefaccin, refrigeracin).

Y Sistemas de produccin, gestin y suministro de Agua Caliente Sanitaria (A.C.S.)

Y Sistemas de Ventilacin.

Y Sistemas de Iluminacin.

Y Situacin Medioambiental.

1.3.2. Procedimiento de actuacin

Como se ha comentado con anterioridad, la organizacin previa de las tareas

que engloba una auditora energtica y la realizacin ordenada de las mismas es

la primera de las premisas para el xito de sta.

En esta lnea se va a exponer un ejemplo de protocolo operativo para la rea-

lizacin de auditoras energticas en centros docentes mediante el cual se abar-

can todas las actividades que un trabajo de optimizacin energtica en este

campo precisa.

Y Trabajosinicialesypreparatorios:En esta fase de la auditora se hace refe-rencia a los trabajos gestionados en oficina mediante los cuales se dispon-dr de planos, facturas e informacin de inters sobre el centro docente.

Igualmente se incluye aqu toda la realizacin de trmites y concesin de

autorizaciones de acceso para realizar con celeridad los trabajos a empren-

der en el propio centro docente.


En esta fase de la auditora energtica tambin es preceptivo que se realice

un estudio global del entorno del centro docente, analizando ubicacin,

infraestructuras, climatologa, legislacin aplicable, posibilidades de suminis-

tro energtico, etc. con el propsito de ubicar convenientemente el mismo

desde todo punto de vista.

Y Anlisispreviodelcentrodocente:Una vez conocida la realidad del centro docente y en esta primera visita se definir el tipo de auditora a emprender, junto con su alcance y una primera estimacin de los potenciales ahorros

factibles de ser conseguidos.

Se realizarn observaciones de carcter general sobre las caractersticas

constructivas y trmicas del centro, el sistema elctrico, los generadores

trmicos existentes, los elementos terminales de climatizacin, el sistema

hdrico, el tipo de iluminacin y alumbrado empleado y el estado general

de conservacin del mismo junto con la presencia de elementos obsole-

tos.

Y Diagnstico inicial y esbozode soluciones:Con la informacin obtenida hasta este momento el equipo auditor es capaz de tener una idea global

del estado y funcionamiento de la instalacin, pudiendo cuantificar la efi-ciencia energtica del centro docente en trminos de kWh/m2, que es un

ratio de consumo de energa por unidad de superficie construida. Anlo-gamente es posible evaluar el consumo de energa en trminos de ilumina-

cin mediante kW/m2, es decir, mediante la potencia instalada por unidad

de superficie.

Ambos parmetros pueden ser particularizados de muy diversas formas, por ejemplo atendiendo al tipo de fuente energtica, clase de luminaria, zona

de estudio, etc. con el fin de obtener los valores ms significativos para el estudio global.

Y Tomadedatos in situ:Esta fase de la auditora energtica comprende el registro, y posterior evaluacin, de los datos reales de funcionamiento de la

instalacin del centro docente estudiado, conformando una radiografa

de su estado actual para poder establecer las acciones necesarias y preci-

sas para su optimizacin.

Para realizar esta toma de datos el equipo auditor necesitar disponer de un

equipo completo de aparatos de medida, de entre los cuales se explicitan

algunos a modo demostrativo: termohigrmetro (para medir las condiciones

ambientales de temperatura y humedad), analizador de redes (para eva-

luar la instalacin elctrica), luxmetro (para las instalaciones de ilumina-


cin), opacmetro (para calderas) o cmaras termomtricas (para evaluar

la envolvente trmica del edificio).

En esta fase de la auditora energtica ser preciso caracterizar totalmente

el centro docente en todos los campos susceptibles de ser mejorados ener-

gticamente, es decir:

Envolvente trmica:Estudiando la epidermis del edificio, prestando especial atencin a los cerramientos y superficies acristaladas del centro docente, asi como a todos los accesos que puedan dan lugar

a prdidas o ganancias trmicas (en invierno y verano respectiva-

mente) que se traduzcan en un aumento innecesario del coste de

climatizacin.

Instalacionesmecnicas:Identificando el estado de conservacin de todos los elementos y su modo de funcionamiento, realizando contro-

les sobre sus consumos en funcionamiento as como las posibles ano-

malas existentes.

Instalacionesdecalefaccin:Se evaluar el estado general de los ge-neradores trmicos de calefaccin as como sus parmetros de fun-

cionamiento y la calidad del mantenimiento realizado. Igualmente se

evaluar el estado de la sala tcnica incluyendo todos los elementos

auxiliares de la instalacin y las tuberas de distribucin de calor. Asimis-mo se proceder a estudiar el estado y adecuacin de los elementos

terminales de la instalacin de calefaccin del centro docente a las

necesidades trmicas requeridas.

Instalacinde refrigeracin:Se proceder de manera anloga a lo expuesto para las instalaciones de calefaccin, intentando dar una

respuesta conjunta a ambas, englobndolas bajo el concepto de

instalacin de climatizacin, lo cual redundar en un funcionamiento

ms eficiente del centro docente.

Cabe destacar que ser preciso prestar especial atencin a los con-

ceptos de zonificacin y simultaneidad en la instalacin de climatiza-cin, pues la correcta gestin de ambos llevar aparejada una mejo-

ra importante de la instalacin.

Instalacinde iluminacin:Se evaluar la adecuacin de los niveles lumnicos de aulas, zonas comunes, reas deportivas, prestando aten-

cin a las posibilidades de inclusin de luz natural (sin que ello afecte a

la componente trmica del centro). Este aspecto ha de compaginar


aspectos tcnicos, econmicos y tambin ergonmicos puesto que el

proceso educativo va ligado a actividades cognitivas y fundamental-

mente en la etapa de crecimiento de nios y jvenes.

En este punto es importante adecuar los niveles de iluminacin del

centro docente a las distintas zonas en las que se produzca la ilumi-

nacin, adaptndolas a los valores fijados por la normativa vigente. Igualmente se debern evaluar las posibilidades de gestin y control

de las instalaciones de iluminacin con el fin de optimizar su funciona-miento.

Sistemasespeciales:Se trata de identificar en este apartado siste-mas que por sus consumos puedan ser relevantes en el global de

la instalacin del centro docente. As pues dentro de este punto se pueden incluir las cafeteras que puedan existir en el complejo

educativo as como los equipos informticos y de multimedia, cuya

correcta gestin puede conseguir ahorros econmicos y energti-

cos importantes.

Y Anlisisdedatos ypropuestade soluciones:Una vez recabada toda la informacin sobre las instalaciones del centro docente auditado se est

en disposicin de tener un conocimiento pleno del funcionamiento de las

mismas y es posible ya emitir un juicio y unas acciones que lo mejoren y

fomenten la eficiencia energtica del complejo educativo en su conjun-to, siempre dentro de unos parmetros de viabilidad tcnico-econmica

racionales.

1.4. CONCLUSIONES

Es absolutamente necesario que los centros docentes presenten un elevado

nivel de confort debido a la naturaleza e importancia de las actividades que en

ellos tienen lugar y a los largos periodos de tiempo que tanto el profesorado como

el alumnado invierten en este tipo de instalaciones.

El propio proceso de aprendizaje se ver condicionado con las condiciones

en que ste se produzca, de modo que ser labor de la auditora energtica

diagnosticar el funcionamiento del centro docente en uso y buscar las solucio-

nes ms eficientes energticamente, conjugadas con los conceptos ergonmi-cos precisos y necesarios para asegurar la correcta ejecucin del citado proce-

so cognitivo.


Teniendo en cuenta que son estos alumnos la base en la que se fundamenta la

sociedad del futuro, sera recomendable y positivo que estas labores de auditoras

sean transmitidas y comentadas entre los alumnos, con objeto de concienciar y

educar sobre la necesidad de un planteamiento sostenible del planeta en el que

vivimos.


2.1. Introduccin

Para una correcta gestin energtica de los locales dedicados al sector de los

centros escolares, es necesario conocer los aspectos que determinan cules son

los elementos ms importantes a la hora de lograr la optimizacin energtica, co-

nocimiento que nos permitir un mejor aprovechamiento de nuestros recursos y un

ahorro tanto en el consumo como en el dimensionamiento de las instalaciones.

De la diversidad de instalaciones que pueden acoger los centros escolares, as

como del catlogo de servicios concretos que en ellas se ofrecen, depende el

suministro de energa.

SUMINISTROS

VOLUMEN DE

CONSUMO

GASTO

ELECTRICIDAD

GAS

Gasoil

Fotos 1, 2 y 3. Tipologa de instalaciones en centros escolares.

Como norma general podemos decir que las aplicaciones que ms consumo

de energa concentran, alrededor de un 70% del total, son: calefaccin, climati-

zacin e Iluminacin.

Medidas para la eficiencia energtica en centros

escolares

Captulo

2

30 CAPTULO 2. MEDIDAS PARA LA EFICIENCIA ENERGTICA

Consumos Elctricos

26%

26%20%

10%

7%5% 4% 1%1%

IluminacinClimatizacinEquipamientosOtrosVentilacinCalefaccinRefrigeracinCocinaACS

Figura 1. Consumo energtico elctrico medio en centros escolares.

Consumos de Gas Natural

82%

8%6% 4%

Calefaccin

ACS

Otros

Cocina

Figura 2. Consumo energtico de gas natural medio en centros escolares.

Se han de contemplar dos aspectos fundamentales que permiten optimizar el

gasto en energa y, por lo tanto, maximizar el beneficio:

Y Optimizacin tarifaria.

Y Optimizacin de las instalaciones.

2.2. Optimizacin Tarifaria

Para conseguir una adecuada optimizacin en las tarifas en la factura elctri-

ca, se han de identificar los conceptos en los cuales se pueden obtener mayores ahorros, en el caso de la energa elctrica:


TRMINO DE POTENCIA

TRMINO DE ENERGA

COMPLEMENTO REACTIVA

COMPLEMENTO DH

IMPUESTO ELECTRICIDAD

IVA

10%

63%

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TOTAL FACTURA 100%

MODO DE

FACTURACIN

TARIFA

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AHORRO SIN

INVERSIN

REVISIN DE:

REACTIVA

AHORRO CON

INVERSIN

REVISIN DE:

CONSUMO HORARIO AHORRO

SIN INVERSIN

PARMETROS DE FACTURA QUE SON MODIFICABLES

MEDIA DE AHORRO EN FACTURA

5% - 10%

Media en Segmento PYMEs.

Para conseguir una adecuada optimizacin en las tarifas en la factura del gas,

se han de identificar los conceptos en los cuales se pueden obtener mayores aho-rros, en el caso del gas:

TARIFA

LA TARIFA DEPENDE DEL CONSUMO.

A MAYOR CONSUMO, MEJOR TARIFA.

TRMINOS EN FACTURA:

TRMINO FIJO: EN FUNCIN DE LA PRESIN Y EL GRUPO TARIFARIO.

TRMINO VARIABLE: EN FUNCIN DEL CONSUMO Y EL GRUPO TARIFARIO.

IVA: 16%

PRECIO ENERGA CONSUMO DE GASTRMINO FIJO

LA TARIFA DEPENDE DEL CONSUMO.

A MAYOR CONSUMO, MEJOR TARIFA.

TRMINOS EN FACTURA:

IVA: 16%

= +


2.3. Optimizacin de instalaciones

2.3.1. Estudio del consumo

En este apartado, se pretende establecer la estructura de consumo energti-

co de los locales del sector, analizando las fuentes de energa utilizadas, y los usos

finales a los que se destina.

2.3.1.1. Consumo de energa en el sector de los centros escola-res

La distribucin del consumo energtico, entre energa elctrica y energa tr-

mica, demandada por un centro escolar depende de varios factores: del tipo de

servicio que ofrezca, su situacin, categora, tamao, caractersticas de sus insta-

laciones y equipos, etc.

35%

35%

30%

ILUMINACINCLIMATIZACINCALEFACCIN y ACS

Figura 3. Media en centros escolares.

2.3.2. Parmetros de eficiencia energtica

Aunque el consumo energtico de un centro escolar no supone el gasto prin-cipal del mismo, la maquinaria de calefaccin y climatizacin, as como la cons-

tante iluminacin, son piezas fundamentales en la rentabilidad de la eficiencia energtica.


Desde este punto de vista, mediante una pequea contabilidad energtica

a partir de los consumos anuales de energa elctrica as como de combustible y

agua, se pueden obtener los ratios de consumo energtico del negocio.

2.3.3. Estrategias y medidas de ahorro energtico en el sector

Foto 4. Saln de Actos. Foto 5. Aula de Informtica.

Para reducir el coste de los consumos de energa se puede:

Y Optimizar el contrato.

Y Optimizar las instalaciones.

A continuacin se presentan algunas posibilidades de optimizacin de las ins-talaciones.


Tab

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2.3.3.1. Iluminacin

La iluminacin es un apartado que representa aproximadamente el 35% del

consumo elctrico dentro de una instalacin del sector, dependiendo este por-

centaje de varios factores: tamao, fachada, aportacin de iluminacin natural,

de la zona donde est ubicada y del uso que se le d a cada estancia dentro de

la instalacin.

Foto 6 y 7. Iluminacin en pasillos de centros escolares.

Es por ello que cualquier medida de ahorro energtico en iluminacin tendr

una repercusin importante en los costes.

Se estima que podran lograrse reducciones de entre el 20% y el 85% en el

consumo elctrico de alumbrado, merced a la utilizacin de componentes ms

eficientes, al empleo de sistemas de control y al aprovechamiento de la aporta-cin de la luz natural.

Adems, se puede conseguir un ahorro adicional en el aire acondicionado, ya que la iluminacin de bajo consumo energtico presenta una menor emisin

de calor.

Para una instalacin de alumbrado existe un amplio rango de medidas para

reducir el consumo energtico, entre las que destacan las siguientes:

Lmparas fluorescentes con balastos electrnicos (On/Off y Regulables)

Las lmparas fluorescentes son generalmente las lmparas ms utilizadas en centros escolares. Este tipo de lmpara necesita de un elemento auxiliar que regu-

le la intensidad de paso de la corriente, que es la reactancia o balasto.


Los balastos electrnicos no tienen prdidas debidas a la induccin ni al n-

cleo, por lo que su consumo energtico es notablemente inferior.

En la siguiente tabla se muestra como vara el consumo energtico en un tubo

fluorescente de 58 W, al sustituir el balasto convencional por un balasto electrni-co.

Tabla 2. Variacin del consumo energtico en tubo fluorescente de 58 W, al sustituir el balasto convencional por un balasto electrnico.

COMPARACIN ENTRE BALASTO CONVENCIONAL Y BALASTO ELECTRNICO

Luminaria con tubos fluorescentes 2 x 58 W con balasto convencional

Luminaria con tubos fluorescentes 2 x 51 W con balasto electrnico

POTENCIA ABSORBIDA POTENCIA ABSORBIDA

Lmparas (2 x 58 W) 116 W Lmparas (2 x 51 W) 102 W

Balasto convencional 30 W Balasto electrnico 11 W

TOTAL 146 W TOTAL 113 W

DISMINUCIN CONSUMO ENERGTICO 22,60%

BALASTOS ELECTRNICOS

Mejoran la eficiencia de la lmpara y del sistema. Mejoran el confort y reduccin de la fatiga visual al evitar el efecto estrobos-

cpico.

Optimizan el factor de potencia. Proporcionan un arranque instantneo. Incrementan la vida de la lmpara. Permiten una buena regulacin del flujo luminoso de la lmpara. No producen zumbido ni otros ruidos.

Lmparas fluorescentes compactas

Las lmparas fluorescentes compactas resultan muy adecuadas en sustitucin de las lmparas de incandescencia tradicionales, pues presentan una reduccin

del consumo energtico del orden del 80%, as como un aumento en la duracin

de la lmpara de entre 8 y 10 veces respecto a las lmparas de incandescencia.


Sustitucin de luminarias

La luminaria es el elemento donde va instalada la lmpara y su funcin princi-

pal es la de distribuir la luz producida por la fuente en la forma ms adecuada a

las necesidades.

Muchas luminarias modernas contienen sistemas reflectores cuidadosamente diseados para dirigir la luz de las lmparas en la direccin deseada. Por ello, la

remodelacin de viejos centros escolares, utilizando luminarias de elevado ren-

dimiento, generalmente conlleva un sustancial ahorro energtico, as como una

mejora de las condiciones visuales.

Iluminacin LED

Otra opcin para reducir el gasto energtico en instalaciones de iluminacin

es reemplazar las lmparas y luminarias de mayor nmero de horas de iluminacin

por equivalencias en LED. Con esta solucin se reduce notablemente el consumo

de los circuitos de alumbrado, y se hace casi nulo el gasto en mantenimiento por

el incremento de la vida til del nuevo alumbrado.

Aprovechamiento de la luz natural, control y regulacin

Hay que tener en cuenta que para un mximo aprovechamiento de la utiliza-

cin de la luz natural es importante asegurar que la iluminacin artificial se apa-gue cuando el aporte de luz natural alcance una iluminacin adecuada. Esto se

consigue mediante el uso de sistemas de control apropiados, y puede requerir un

cierto nivel de automatizacin.

Un buen sistema de control de alumbrado (horarios, presencia) asegura una

iluminacin adecuada mientras sea necesario y durante el tiempo que sea preci-

so. Con un sistema de control apropiado pueden obtenerse sustanciales mejoras

en la eficiencia energtica de la iluminacin de un edificio, adems de mante-nerse los niveles ptimos de luz en funcin de los usos de los espacios, momento

del da, ocupacin, etc.

2.3.3.2 Climatizacin

Los sistemas de climatizacin representan generalmente el principal apartado

en cuanto al consumo energtico de una instalacin sanitaria. Como hemos visto,


podemos encontrar ahorros de entre un 10% y un 40% gracias a la optimizacin

de las instalaciones.

Tabla 3. Ahorros de energa en las instalaciones de calefaccin.

AHORROS DE ENERGA EN LAS INSTALACIONES DE CALEFACCIN

MEJORAS

AHORRO DE

ENERGA (%) AMORTIZACIN

OPTIMIZACIN DEL RENDIMIENTO DE LAS INSTALACIONES EXISTENTES:

Y Aislamiento caldera no calorifugada 3 Inferior a 1,5 aos

Y Mejora calorifugado insuficiente 2 Inferior a 3 aos

OPTIMIZACIN DEL RENDIMIENTO DE LA RED DE DISTRIBUCIN EXISTENTE:

Y Aislamiento tuberas 5 Inferior a 1,5 aos

Y Descalcificacin tuberas 5 - 7 Inferior a 3 aos

CAMBIOS DE ELEMENTOS DE REGULACIN DEFECTUOSOS

3 - 5 Inferior a 4,5 aos

CAMBIOS DE ELEMENTOS DE REGULACIN OBSOLETOS O DEFECTUOSOS

Y Quemador 9 Inferior a 3 aos

Y Caldera 7 Inferior a 6 aos

Y Caldera y quemador 16 Inferior a 6 aos

Se pueden obtener ahorros del 20-30% de la energa utilizada en este apartado

mediante: la zonificacin de la climatizacin, la limitacin de las temperaturas demandadas, el uso de sistemas de medicin y control para la temperatura en cada zona, la regulacin de las velocidades de los ventiladores o la regulacin de las bombas de agua. Adems, es recomendable el uso de un sistema de gestin central de la climatizacin para fijar lmites y horarios de uso.


Foto 10. Control de extraccin. Foto 11. Control de regulacin elctrica.

Foto 12. Control zonificado.

Los sistemas de gestin centralizada permiten un control de la temperatura en

funcin de que la sala se encuentre desocupada o sin actividad. De este modo, el

sistema permite controlar los parmetros de temperatura y humedad, que son los

que influyen en la sensacin de confort, desde un tiempo antes del inicio de la jor-nada laboral, manteniendo mientras los equipos en modo de pre-funcionamiento.

Esta temperatura de espera se determina de modo que la temperatura de la habi-

tacin pueda llegar a la temperatura de confort en pocos minutos desde el inicio

de la jornada.


Con este sistema se obtiene un importante ahorro energtico, ya que por cada

grado que se disminuye la temperatura ambiental, el consumo energtico disminu-

ye en un 5-7%, por lo que el ahorro de energa que se consigue con el empleo de

estos controles es del 20-30% del consumo de climatizacin durante esas horas.

Free-cooling

Es conveniente tambin que la instalacin vaya provista de un sistema de free-

cooling, para poder aprovechar, de forma gratuita, la capacidad de refrigeracin

del aire exterior para refrigerar el edificio cuando las condiciones as lo permitan.

Esta medida requiere, en las instalaciones, de un sistema de control del aire in-

troducido, en funcin de la entalpa del aire exterior y del aire interior, consiguien-

do de esta forma importantes ahorros energticos. En nuestro caso puede ser una

manera de contrarrestar el calor emitido por la maquinaria.

Aprovechamiento del calor de los grupos de fro

En los aparatos de aire acondicionado, el calor del condensador que extraen

los equipos frigorficos puede ser utilizado, mediante intercambiadores de calor, para la produccin de agua caliente que puede ser requerida en otra parte de

las instalaciones.

Este aprovechamiento puede suponer, por un lado, un ahorro importante de

energa para la produccin de ACS y por otro, un ahorro por menor consumo elctrico del condensador.

En nuestro caso, si el centro escolar es de gran tamao, los equipos para la

climatizacin sern importantes. Por ello, este ahorro puede llegar a suponer un

coste 0 en la produccin de ACS.

Recuperacin de calor del aire de ventilacin

Esta mejora consiste en la instalacin de recuperadores de calor del aire de ven-

tilacin. En el recuperador se produce un intercambio de calor entre el aire extrado

del edificio y el aire exterior que se introduce para la renovacin del aire interior.

De esta manera se consigue disminuir el consumo de calefaccin, durante los me-

ses de invierno, ya que el aire exterior de renovacin se precalienta en el recupera-

dor, y en verano se disminuye el consumo elctrico asociado al aire acondicionado.


Bombas de calor

La bomba de calor es un sistema reversible que puede suministrar calor o fro, a

partir de una fuente externa cuya temperatura es inferior o superior a la del local

a calentar o refrigerar, utilizando para ello una cantidad de trabajo comparativa-

mente pequea.

El rendimiento de las bombas de calor (COP) es del orden de entre 2,5 y 4,

rendimiento que est muy por encima del de una caldera de combustible, por lo

que, aunque la electricidad tiene un precio ms elevado, estos equipos en muchos

casos representan una alternativa ms competitiva que la utilizacin de calderas

para la produccin del calor, dependiendo del coste del combustible utilizado.

La utilizacin de bombas de calor puede resultar especialmente interesante

en instalaciones industriales de nueva construccin emplazadas en zonas con

inviernos suaves, ya que suponen una inversin menor que en un sistema mixto

de refrigeracin y calefaccin, y permiten adems, un ahorro de espacio y una

simplificacin de las operaciones de mantenimiento.

Optimizacin del rendimiento de las calderas

El primer paso para obtener un buen rendimiento de estos sistemas es un buen

dimensionamiento de las calderas, adecuando su potencia a la demanda y evi-

tando sobredimensionamientos innecesarios.

Es tambin conveniente un buen sistema de control de la instalacin para evi-

tar excesivas prdidas de calor cuando la caldera est en posicin de espera, y

tambin la revisin peridica de las calderas, de forma que se mantenga funcio-

nando en sus niveles ptimos de rendimiento.

Se estima que la combinacin de sobredimensionamiento, las prdidas en po-

sicin de espera y el bajo rendimiento resultan un 35% inferior al de las calderas

nuevas correctamente dimensionadas e instaladas.

Calderas de baja temperatura y calderas de condensacin

Las calderas convencionales trabajan con temperaturas de agua caliente en-

tre 70 C y 90 C y con temperaturas de retorno del agua superiores a 55 C, en

condiciones normales de funcionamiento.


Una caldera de baja temperatura, en cambio, est diseada para aceptar

una entrada de agua a temperaturas menores a 40 C. Por ello, los sistemas de

calefaccin a baja temperatura tienen menos prdidas de calor en las tuberas

de distribucin que las calderas convencionales.

La caldera de condensacin est diseada para recuperar ms calor del

combustible quemado que una caldera convencional, y en particular, recupera

el calor del vapor de agua que se produce durante la combustin de los combus-

tibles fsiles.

La diferencia estriba en la mayor inversin de este tipo de calderas, que suele

ser entre un 25-30% ms alta para las bajas temperaturas y hasta duplicar la inver-

sin en el caso de las calderas de condensacin.

Sustitucin de gasleo por gas natural

Aunque el gas natural es un combustible cada vez ms utilizado en este sector, hay multitud de centros escolares, sobre todo en zonas rurales, con caldera de

gasleo.

Hoy por hoy, a medida que van extendindose las redes de distribucin de gas

natural, este combustible va adquiriendo una mayor implantacin, debido a las

claras ventajas de su aplicacin, tanto a nivel energtico y econmico, como a

nivel medioambiental.

2.3.3.3. Agua caliente sanitaria (ACS)

La produccin de ACS se realiza generalmente mediante calderas de agua caliente, por lo que en este apartado son de aplicacin las mejoras mencionadas

para las calderas de calefaccin. Tambin es conveniente que la temperatura de

almacenamiento no sea muy alta para minimizar las prdidas, sin que en ningn

caso sea inferior a 60 C.


RECOMENDACIONES DE AHORRO EN LA PRODUCCIN DE ACS

Minimizar todas las fugas de gua caliente con un manteminiento apropiado de las conducciones y los grifos de duchas y lavabos.

Evitar temperatura de almacenamiento muy alta, con el fin de limitar prdidas.

Aislar adecuadamente las conducciones y depsitos de almacenamiento.

Instalar grifos temporizados en lavabos y servicios de las zonas de servicios generales.

Instalacin de sistema de bajo consumo en duchas y baos, sin reduccin de la calidad de suministro.

Instalar contadores del consumo de agua caliente para tener un seguimiento adecuado de las condiciones de la instalacin.

Ahorro de agua

La disminucin del consumo de agua no solamente redunda en una distribu-

cin del gasto por este concepto, sino que adems conlleva un ahorro energtico

importante debido a la disminucin del consumo del combustible necesario para

su calentamiento.

MEDIDAS PARA EL AHORRO DE AGUA

Trabajar con presiones de servicio moderadas: 15 mm c.a. en el punto de consumo son suficientes.

La instalacin de grifos con sistemas de reduccin de caudal sin merma del servicio ofrecido al cliente, los cuales permiten reducciones de caudal de en-

tre el 30% y el 65%. Existe en el mercado una gran variedad de modelos, para

todos los puntos de utilizacin (lavabos, duchas, fregaderos, fuentes, etc.).

El empleo del sistema WC Stop para cisternas, el cual economiza hasta un 70% de agua, puediendo el usuario utilizar toda la descarga de la cisterna si

fuera necesario.

Ahorro en bombeo

Para que una instalacin de bombeo funcione satisfactoriamente desde el pun-

to de vista energtico, es necesario que haya sido dimensionada correctamente.


Mediante la aplicacin de reguladores de velocidad a los motores que ac-

cionan las bombas, se pueden conseguir ahorros de hasta el 40-50% del consumo

elctrico de los mismos.

2.3.4. Gestin y mantenimiento energtico

2.3.4.1. Mantenimiento

El correcto mantenimiento consigue los estndares de calidad y reduce los costes

energticos. Si se realiza un mantenimiento preventivo bueno, disminuir la necesidad

de un mantenimiento correctivo y como resultado se obtendr un mejor rendimiento

de la instalacin, una reduccin de costes y una mejor calidad de servicio.

PROGRAMA DE MANTENIMIENTO PERIDICO

Sustituir los filtros segn las recomendaciones del fabricante, mantener limpias las superficies de los intercambiadores, as como rejillas y venteos en las con-ducciones de aire.

Verificar los controles de funcionamiento de forma regular.

Verificar que todas las electrovlvulas y compuertas abren y cierran comple-tamente sin atascos.

Verificar que termostatos y humidostatos trabajan adecuadamente.

Verificar el calibrado de los controles.

Revisar la planta de calderas y los equipos de combustin regularmente.

Detectar fugas de agua en conducciones, grifos y duchas y repararlas inme-diatamente.

Limpiar las ventanas para obtener la mxima luz natural.

Limpiar lmparas y luminarias regularmente, y reemplazar segn los intervalos recomendados por el fabricante.

2.3.4.2. Sistemas de gestin

Por otra parte, las nuevas tcnicas de comunicacin permiten la implantacin

de sistemas de gestin de energa y otros ms sofisticados como los sistemas exper-tos, que son capaces de gestionar gran cantidad de datos y controlar las instalacio-

nes. Estos sistemas expertos son capaces de controlar el consumo de energa opti-

mizando los parmetros de forma que se obtenga un mnimo coste energtico.


BENEFICIOS DE LA IMPLANTACIN DE UN SISTEMA DE CONTROL

Gestin racional de las instalaciones.

Aumento de confort.

Ahorro energtico.

Reduccin de averas.

Prolongacin de la vida til de los equipos.

Ahorro en mantenimiento.

2.4. Conclusiones

La calefaccin, iluminacin y climatizacin constituyen alrededor del 70%

de toda la energa consumida en los centros escolares. Esto supone millones de

euros que se gastan cada ao en mantener la temperatura correcta e iluminar

los centros. El recorte de costes, en particular los de componente fijo o semifijo, se convierte en un arma estratgica para aumentar la competitividad y el xito del

centro escolar a medio y largo plazo.

El ahorro energtico que podemos conseguir con una combinacin de actua-

ciones sobre diferentes puntos ayudar al gestor a incrementar la rentabilidad del

centro, permitiendo una optimizacin de recursos y un aumento del rendimiento,

as como a conseguir una mejora en los efectos medioambientales producidos

por nuestra actividad.

Las actuaciones recomendadas en este documento se han fundamentado

sobre la propia tarifa energtica, sobre las instalaciones, y sobre otros aspectos

de calidad y seguridad en el suministro. Se han propuesto diferentes opciones y se

propone un Plan de Gestin de la Demanda.

2.5. Bibliografa

Federacin Navarra de Municipios y Concejos. Gua de Medio Ambiente para Entidades Locales. ISBN 84-870080-22-7. 2005.

Fundacin Centro de Recursos Ambientales de Navarra (CRANA). Planes Ener-gticos en Centros Escolares. Abril 2009.


Departamento de Medio Ambiente del Reino Unido. Gua Focus. Gua de efi-ciencia energtica ambiental para la empresa. 2001.

Instituto para la Diversificacin y Ahorro de la Energa. Gua prctica de la energa. Consumo eficiente y responsable. ISBN 84-8476-137-1. 2003

Instituto para la Diversificacin y Ahorro de la Energa. Gua tcnica de eficien-cia energtica en iluminacin: centros docentes. 2003.

Real Decreto 47/2007, de 19 de enero, por el que se aprueba el Procedimiento bsico para la certificacin de eficiencia energtica de edificios de nueva construccin.

Real Decreto 1027/2007, de 20 de julio, por el que se aprueba el Reglamento de Instalaciones Trmicas en los Edificios.

Resolucin de 23 de septiembre de 2010, de la Direccin General de Poltica Energtica y Minas, por la que se publica la tarifa de ltimo recurso de gas na-

tural. BOE n. 237, 30 de septiembre de 2010.

Resolucin de 29 de septiembre de 2010, de la Direccin General de Poltica Energtica y Minas, por la que se establece el coste de produccin de energa

elctrica y las tarifas de ltimo recurso a aplicar en el cuarto trimestre de 2010.

BOE n. 237, 30 de septiembre de 2010.


3.1. Concepto de Empresa de Servicios Energticos

Se podra decir que el ltimo ao ha sido el ao de las Empresas de Servicios

Energticos, ESEs (o ESCOs en su traduccin inglesa).

En un momento en que las empresas del sector de las instalaciones y el mercado

de la construccin en general precisa de nuevas lneas hacia las que dirigir su estra-

tegia, los Servicios Energticos parecen ser la opcin elegida por muchas de ellas.

Muchas empresas quieren ser una ESE. ltimamente no hay un grupo empre-

sarial que se precie dentro del sector de construccin que no haya creado su

Empresa de Servicios Energticos.

Fabricantes, constructores, comercializadores de energa, instaladores, mante-

nedores, ingenieras, consultores, todos quieren ser ESEs.

Pero, qu es una Empresa de Servicios Energticos?, qu servicios ofrece a

sus clientes?, qu aporta de diferencial frente al modelo de negocio tradicional?

y qu necesita una empresa para cumplir estas caractersticas?

A continuacin se realiza una aclaracin de estos aspectos tomando como referencia las instrucciones y tendencias marcadas por la Unin Europea, la Admi-nistracin Espaola y la experiencia de los mercados internacionales ms desarro-

llados de Servicios Energticos.

La Directiva UE 2006/32, define la Empresa de Servicios Energticos como:

Personafsicaojurdicaqueproporcionaserviciosenergticosodeme-joradelaeficienciaenergticaenlasinstalacionesolocalesdeunusuarioyafrontaciertogradoderiesgo econmico alhacerlo.

El pago delosserviciosprestadossebasar(enparteototalmente)enlaobtencindemejorasdelaeficienciaenergticayenelcumplimientodelosdemsrequisitosderendimiento convenidos.

Empresas de Servicios Energticos y el Contrato de Garanta de Ahorros

Captulo

3

50 CAPTULO 3. EMPRESAS DE SERVICIOS ENERGTICOS

Por otro lado el RDL 6/2010 de 6 de Abril, define la Empresa de Servicios Ener-gticos como:

Persona fsicao jurdicaquepuedaproporcionarServiciosEnergti-cos,en laformadefinidaenelprrafosiguiente,en las instalacionesolocalesdeunusuarioyafronteciertogradoderiesgo econmico alha-cerlo.

Todoello,siemprequeel pago delosserviciosprestadossebase,yaseaenparteototalmente,enlaobtencindeahorrosdeenergaporintroduc-cindemejorasde laeficienciaenergticayenelcumplimientode losdemsrequisitosderendimientoconvenido.

El mismo RDL 6/2010 nos dice que los Servicios Energticos son:

Conjuntodeprestacionesincluyendo la realizacin de inversiones inma-teriales, deobrasode suministros necesariosparaoptimizar lacalidadylareduccindeloscostesenergticos.Estaactuacinpodrcomprenderademsdelaconstruccin,instalacinotransformacindeobras,equiposysistemas,sumantenimiento,actualizacinorenovacin,suexplotacinosugestinderivadosde la incorporacindetecnologaseficientes.El ser-vicio energtico as definido deber prestarse basndose en un contrato que deber llevar asociado un ahorro de energa verificable, medible o estimable.

Ambas definiciones dicen que las ESEs proporcionan servicios cuyo objetivo es la reduccin del consumo energtico mediante la mejora de la Eficiencia Energ-tica, con tres caractersticas clave:

1. Deben asumir cierto riesgo econmico al hacerlo.

2. El pago del servicio depender (total o parcialmente) de la obtencin de

los ahorros y de los rendimientos.

3. Lo hacen integrando todas las actividades necesarias para la implementa-

cin de los proyectos.

Se debe analizar cada uno de estos aspectos que debe cumplir la ESE.


3.2. ESEs y riesgo econmico

3.2.1. Garanta de los ahorros

El primero de los riesgos econmicos que debe asumir la ESE sale de la propia

naturaleza del servicio y su forma de remuneracin. Las definiciones expuestas di-cen que la ESE cobrar su servicio en funcin de los rendimientos obtenidos en la

instalacin despus de implementar las medidas de ahorro de energa (MAEs).

Esto supone que la ESE debe asumir lo que se denomina una Garanta de Ren-dimiento ya que cobrar su servicio en funcin de la eficiencia obtenida.

La razn por la que esta garanta es necesaria y forma parte fundamental del

servicio es que es la nica forma que el cliente se asegura el retorno de la inversin

que realiza en las condiciones de proyecto.

Se habla de una garanta de rendimientos y no de ahorros ya que el rendi-

miento es lo que la ESE es capaz de mejorar y los ahorros dependern de la propia

actividad del cliente y de factores que la ESE no puede controlar ni predecir (la

climatologa, es el ms evidente).

El compromiso de garanta con el cliente se adquiere mediante el Contrato de Garanta de Rendimiento o EnergySavingsPerformanceContract(ESPC).

La Fig. 1 resume cmo funciona un Contrato de Garanta de Rendimientos.

Figura 1. Modelo de Contrato de Garanta de Rendimientos (ESPC).


En el primero de los bloques se encuentra reflejada la situacin del edificio o instalacin antes de implementar el Proyecto de Eficiencia Energtica.

El segundo bloque refleja la situacin durante el periodo de vigencia del Con-trato de Garanta de Rendimientos. Los ahorros producidos gracias a la implemen-

tacin de las medidas cubren primeramente los pagos a la ESE por implementa-

cin y costes de financiacin, quedando un porcentaje del ahorro energtico corriente para el cliente desde el primer momento.

El tercer bloque refleja lo que sucede cuando finaliza el contrato. Todo el aho-rro se lo queda el cliente.

En realidad, este es principal valor aadido de una ESE: Promover proyectos

de ahorro y aportar la garanta sobre los ahorros que aseguran el retorno de la

inversin en las condiciones fijadas en proyecto.

3.2.2. Proyectos de Eficiencia Energtica

La implementacin de un proyecto mediante un Contrato de Garanta de

Rendimientos requiere dar una serie de pasos que se resumen en la Fig. 2.

Figura 2. Fases en el desarrollo de un Proyecto de Eficiencia Energtica.

3.2.2.1. Auditora Energtica Previa

A partir de un inventario completo de las distintas instalaciones, histrico de consumos energticos e inspeccin visual se identifican los principales consumos.


3.2.2.2. Auditora Energtica de Inversin

Cuyos objetivos sern:

Y Caracterizar los Centros Consumidores de Energa.

Y Determinacin de la Lnea Base de Consumo.

Y Identificar y proponer MAEs.

Y Determinar de la forma ms precisa posible los ahorros.

Y Modelizar los sistemas.

Y Dimensionar la inversin y su viabilidad.

3.2.2.3. Contrato de Garanta de Rendimientos

Adems de los trminos generales, los resultados de la Auditora, las condiciones de definicin de la lnea base y el rendimiento que se garantiza, el contrato debe incorporar la forma en que se van a realizar la Medicin y Verificacin de los Ahorros.

3.2.2.4. Implementacin de las MAEs. Puesta en servicio

Y Elaboracin del proyecto de ingeniera.

Y Ejecucin de las MAEs - Construccin.

Y Puesta en marcha de las instalaciones.

3.2.2.5. Operacin y mantenimiento

Y Gestin de los suministros energticos.

Y Operacin de las instalaciones.

Y Mantenimiento preventivo y correctivo.

Y Medicin y Verificacin Peridica de los Ahorros.

Se debe profundizar en dos detalles que, a todas luces, resultan vitales en lo

descrito anteriormente, la determinacin de la Lnea Base de consumo y el Proto-

colo de Medicin y Verificacin.


En una relacin contractual donde se va a remunerar en base al rendimiento

resultante de la implementacin de unas propuestas de mejora, la forma de veri-

ficar dichos resultados es un punto clave.

Existen Protocolos de Medicin y Verificacin de uso extendido y resultados contrastados en diversos mercados. Los ms conocidos son los de la Agencia de la Energa de Estados Unidos (Department of Energy DOE) y los de la Efficiency Valuation Organization (EVO).

Todos suelen funcionar de una manera similar. Durante el proceso de Auditoria se establece en funcin de unas condiciones de proyecto definidas con el cliente (uso, ocupacin, climatologa, etc.) la Lnea Base de Consumo. Esta lnea resultar de una gran utilidad para determinar un modelo de la instalacin.

Peridicamente, segn se establezca en el contrato, se realizar la medicin de los consumos reales de energa despus de la implementacin de las medidas

y se verificar (mediante el modelo establecido) qu consumo habra tenido la instalacin si no se hubiese realizado dicha implementacin. La diferencia entre

el valor medido y el verificado es el ahorro real. El clculo del rendimiento real es inmediato.

En el contrato se debe establecer cmo se modifica la lnea base de consumo y el modelo si se producen cambios en las condiciones de proyecto definidas.

En el grfico de la Fig. 3 se representa cmo se miden y verifican los ahorros, segn lo descrito.

Figura 3. Medicin y Verificacin de los Ahorros (fuente EVO).


3.2.3. Inversin y financiacin de las MAEs

Al contrario de lo que ocurre en el resto del Mundo, en Espaa el RDL 6/2010 incluye como uno de las prestaciones que integran los Servicios Energticos la

realizacin de las Inversiones Materiales.

Esto supone que en nuestro mercado, al menos en los proyectos del sector p-

blico, el segundo riesgo econmico que asumira la ESE es el de la Inversin.

Figura 4. Esquema de financiacin en el modelo de Ahorros compartidos.

Este modelo de financiacin, como se ha mencionado, adoptado en Espaa por el RDL 6/2010 y en los concursos con la Administracin General del Estado, se denomina modelo de Ahorros Compartidos y supone que la ESE soporte la carga de financiacin de los proyectos.

En realidad, existen diversos modelos de financiacin de las inversiones y no siempre (ms bien prcticamente nunca) esta recae en las espaldas de la

ESE.

El modelo ms habitual sera aquel en el que la entidad financiera mantiene una relacin directa con el cliente-propietario del proyecto. En este caso la ESE

realiza la bsqueda del financiador, implementacin de las medidas, su operacin y mantenimiento as como la Medida y Verificacin de los ahorros. El valor aadi-do de la ESE se encontrara en la garanta del rendimiento que la entidad finan-ciera considerara como garanta del retorno de la inversin en las condiciones de

proyecto. Este modelo se denomina de Ahorros Garantizados.


Figura 5. Esquema de financiacin en el modelo de Ahorros Garantizados.

Entre estos dos modelos extremos existe gran diversidad de modelos interme-

dios en los que normalmente la ESE asume la inversin durante un tiempo hasta

que se cumplen una serie de condiciones prefijadas y, posteriormente, el cliente se subroga en la financiacin.

Seguramente este sea uno de los aspectos ms diferenciadores en lo que

debe ser una ESE, no solo por su capacidad financiera o capacidad de inversin, sino por la experiencia y credibilidad que debe aportar para que la garanta de

los rendimientos sean aceptados por las entidades financieras.

3.3. Los Servicios Energticos como gestin integral de actividades (servicios)

La definicin del RDL 6/2010 transcrita al principio habla de un conjunto com-plejo y diverso de prestaciones integrados dentro de una actividad nica, los Ser-

vicios Energticos.

Esta concepcin de los Servicios Energticos tiene toda la lgica y coincide

plenamente con la forma de actuar en otros pases.


Las ESEs realizan proyectos complejos (Proyectos de Eficiencia Energtica) y para ello asumen el riesgo de la garanta del rendimiento y, en ocasiones, la financiacin.

Esto requerir la participacin de una gran diversidad de profesionales que

participarn en cada una de las fases del proyecto realizando tareas concretas

y definidas.

Figura 6. Diagrama de Flujo de los Proyectos de Eficiencia Energtica. Fuente: Ameresco.

La ESE aglutinar todos esas prestaciones constituyendo un interlocutor nico

ante el cliente tal y como se muestra en la figura 7.

Figura 7. Integracin de actividades por parte de la ESE.


El Valor aadido de la ESE se encuentra en la integracin de todas esas activi-

dades aportando al tradicional enfoque funcional el objetivo de la mejora de la

Eficiencia Energtica.

3.4. Conclusiones

Tras todo lo expuesto se puede concluir lo siguiente:

1. Las ESEs son empresas que suministran a sus clientes un conjunto integrado

de prestaciones con el objetivo de mejorar la eficiencia energtica de sus instalaciones.

2. El valor aadido de las ESEs se encuentra en la Garanta de los Rendimientos.

3. La financiacin es una prestacin que puede estar integrada en el servicio.

El sector pblico espaol ha incluido la financiacin como una presta-cin obligatoria lo que aade al perfil de las ESEs como expertos energti-cos el de solvencia financiera.

El sector pblico tiene un gran potencial. En Espaa las distintas Adminis-traciones estn creando un marco adecuado para su desarrollo.

3.5. Casos reales

3.5.1. Distrito escolar del condado de Washoe (EE. UU.)

El proyecto realizado por Ameresco incluye trabajos de reforma en 87 edificios del distrito escolar, mediante el modelo de Contrato de Garanta de Rendimientos

(ESPC), incluyendo las siguientes medidas de ahorro energtico (MAEs):


Iluminacin: Sustitucin de los sistemas de iluminacin en la prctica totalidad de los edificios con actuaciones tales como:

Y Sustitucin de balastos electromagnticos T-12 por balastos T-8 de tecnolo-ga electrnica.

Y Sustitucin de lmparas incandescentes por lmparas compactas fluores-centes.

Y Instalacin de sealizaciones luminosas con tecnologa LED.

Reposicin de trampas de vapor: Cambio de las antiguas e ineficientes trampas de vapor mecnicas por trampas de vapor de placa de orificios, sin partes mviles y con menor ndice de fallos lo que se traduce en menores consumos en las calderas.

Sistemas de Automatizacin y Control: Incorporacin de sistemas totalmente nue-vos en dos colegios y actualizacin o ampliacin vinculada a muchas otras susti-

tuciones de equipos.

Ahorros en el consumo de agua: Incorporacin de dispositivos ahorradores: Perli-zadores, economizadores, pulsadores, temporizadores,

Mquinas vending: Instalacin de tecnologa Vending Miser en 168 mquinas de vending refrigeradas distribuidas por todo el distrito. Estos dispositivos de control

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Guia de Ahorro y Eficiencia Energetica en Centros Docentes Fenercom 2011

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