INFORME DE PROPUESTAS DE MEJORA. d… · INFORME DE PROPUESTAS DE MEJORA. Campo Municipal de...

INFORME DE PROPUESTAS DE

MEJORA.

Campo Municipal de Arandia – Miraballes Udaletxe.

Bº Arandia, 3, Bajo 1ª.

48.490 – Ugao – Miraballes (Bizkaia)

AUDITORÍA ENERGÉTICA CAMPO MUNICIPAL DE ARANDIA – MIRABALLES UDALETXE

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Contenido

MEJORAS DETECTADAS EN LA AUDITORÍA ENERGÉTICA. ............................................................................................... 3

1. MEJORA 1: SUSTITUCIÓN CALDERA ELÉCTRICA POR BOMBA DE CALOR DE SUELO PARA ACS. .................... 3

1.1. COMPARACIÓN CALDERAS ELÉCTRICAS ACTUALES VS. BOMBAS DE CALOR. ......................................... 4

1.1.1. PRODUCCIÓN DE ACS CON LAS CALDERAS ELÉCTRICAS. ................................................................... 4

1.1.2. CÁLCULO DE DUCHAS MÁXIMAS SIMULTÁNEAS POR CALDERA. ........................................................ 5

1.1.3. GASTO DIARIO PROMEDIADO DE ACS POR CALDERA. ......................................................................... 6

1.1.4. PRODUCCIÓN DE ACS CON LAS BOMBAS DE CALOR. ......................................................................... 6

1.1.5. CÁLCULO DE DUCHAS MÁXIMAS SIMULTÁNEAS POR EL TOTAL DE BOMBAS DE CALOR. ............... 7

1.1.6. GASTO DIARIO PROMEDIADO DE ACS POR TODAS LAS BOMBAS DE CALOR. ................................. 8

2. MEJORA 2: CONTRATACIÓN ELÉCTRICA CON OTRA COMERCIALIZADORA. .................................................. 11

3. MEJORA 3: OPTIMIZACIÓN DE LA POTENCIA ELÉCTRICA CONTRATADA. ......................................................... 18

4. MEJORA 4. TEMPORIZADORES PARA APAGADOS AUTOMÁTICOS DE LA ILUMINACIÓN DE ASEOS Y

VESTUARIOS DEL CAMPO DE FÚTBOL. .............................................................................................................................. 25

5. MEJORA 5. DISMINUCIÓN DEL COSTE DE ENERGÍA Y AUMENTO DE LA EFICIENCIA LUMINOSA MEDIANTE

SUSTITUCIÓN DE TODAS LAS LÁMPARAS DEL CAMPO DE FÚTBOL. ............................................................................. 28

6. MEJORA 6. DISMINUCIÓN DEL COSTE DE ENERGÍA Y AUMENTO DE LA EFICIENCIA LUMINOSA MEDIANTE

SUSTITUCIÓN DE ALGUNAS DE LAS LÁMPARAS DEL CAMPO DE FÚTBOL. .................................................................. 32

7. MEJORA 7. ENCENDIDO PROGRESIVO DE LA ILUMINACIÓN DE LAS TORRETAS DEL CAMPO DE FUTBOL. . 36

8. CUADRO-RESUMEN DE LAS MEJORAS PROPUESTAS. ............................................................................................. 45

9. AHORRO EN COSTES ECONÓMICOS DESGLOSADOS. ......................................................................................... 46

10. AHORRO EN COSTES ENERGÉTICOS DESGLOSADOS. ....................................................................................... 46

11. INVERSIÓN TOTAL DESGLOSADA. ......................................................................................................................... 46

12. EMISIONES DE CO2 NO EMITIDAS. ......................................................................................................................... 46

13. NOTA SOBRE EL IVA. ................................................................................................................................................ 46

14. RECOMENDACIONES FINALES. .............................................................................................................................. 47


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MEJORAS DETECTADAS EN LA AUDITORÍA ENERGÉTICA.

1. MEJORA 1: SUSTITUCIÓN CALDERA ELÉCTRICA POR BOMBA DE CALOR DE

SUELO PARA ACS.

Esta medida pretende sustituir las calderas eléctricas para ACS por bombas de calor de suelo en cada

vestuario.

En el apartado de “situación actual” del campo de fútbol se vio la descripción de las calderas y la máxima

producción simultánea junto con los depósitos acumuladores.

Fig. 1. Bomba de calor PROTECH Nuos 250.


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Fig. 2. Presupuesto 6 bombas de calor.

1.1. COMPARACIÓN CALDERAS ELÉCTRICAS ACTUALES VS. BOMBAS DE CALOR.

Con los datos presentes vamos a comparar con la instalación actual. Se consideró una media diaria de 100

duchas a 19 l/min durante 5 minutos lo que suponía un gasto por ducha de 95 l. Además, se supuso que los

grifos gastarían un 5 % del resultado de las duchas al día. El caudal mínimo establecido por el DB – HS 4 para

duchas es de 6 l/min, pero lo consideramos insuficiente para un uso normal.

1.1.1. PRODUCCIÓN DE ACS CON LAS CALDERAS ELÉCTRICAS.

Supusimos un salto térmico de 45 ºC en cada una de las calderas. Entonces como la potencia térmica es

prácticamente la misma que la potencia eléctrica por efecto Joule, tenemos:

Para la caldera ACV E-Tech 22:

Para la caldera ACV E – Tech S - 209:


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La producción total de agua diariamente con las calderas eléctricas es:

El volumen total de acumulación es:

1.1.2. CÁLCULO DE DUCHAS MÁXIMAS SIMULTÁNEAS POR CALDERA.

Caldera de chicos.

Volumen en depósitos de acumulación: 1.041 l. 1 ducha es con un caudal de

durante 5 min.

Si consideramos que un 5 % es el gasto de grifos de ACS y suponemos simultaneidad:

Y añadiendo el caudal de la caldera que era:

tenemos para otra ducha y un poco más. Por lo tanto:

Caldera de chicas.

Volumen en depósitos de acumulación: 596 l. 1 ducha es con un caudal de

durante 5 min.



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Y añadiendo el caudal de la caldera que era:

tenemos para otra ducha y un poco más, por lo que como roza los 6, podemos sumar a esa cifra

otra. Por lo tanto:

1.1.3. GASTO DIARIO PROMEDIADO DE ACS POR CALDERA.

En definitiva el gasto diario serán 100 duchas más un 5 % de dicho gasto en grifos, es decir:

La producción de ACS en un día por las calderas, al estar las 24 horas encendidas, ya se calculó:

En caso que el agua no se gastara y quedase en los depósitos de acumulación recircularía y serviría para

que el agua almacenada no se enfriara.

1.1.4. PRODUCCIÓN DE ACS CON LAS BOMBAS DE CALOR.

Se instalarán 6 bombas de calor de las características referidas anteriormente y sintetizadas aquí:

Temperaturas en bombas de calor Temperatura verano Temperatura invierno

t = 36 ºC t = 45 ºC

tf = 51 ºC tf = 55 ºC

ta = 15 ºC ta = 10 ºC

Tabla 1. Temperaturas de las bombas de calor.

Usaremos un salto térmico de 45 ºC para todo el tiempo.

Características de las bombas de calor

Capacidad

(l)

Pot. térmica

media

(W)

Potencia eléctrica

absorbida media

(W)

Pot. máxima

absorbida

(W)

Tiempo de

calentamiento

con aire a 20 ºC

(h)

Cantidad máxima

agua (extracción

única) a 40 ºC

Pot. máxima

absorbida

(W)

250 3.000 750 2.500 3 h 30 min 435 l 2.500

Tabla 2. Características bomba de calor.

Obsérvese que la potencia térmica se refiere a la potencia para calentar el agua, aunque funcione con

aire y que tomaremos una potencia eléctrica absorbida entre la máxima y la media:


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A continuación calcularemos el flujo o caudal volumétrico de una bomba de calor:

El caudal volumétrico total de las 6 bombas es:

La producción total de agua diariamente con las bombas de calor es:

El volumen total de acumulación es:

1.1.5. CÁLCULO DE DUCHAS MÁXIMAS SIMULTÁNEAS POR EL TOTAL DE BOMBAS DE CALOR.

Volumen en depósitos de acumulación: 1.500 l. 1 ducha es con un caudal de

durante 5 min.


Y añadiendo el caudal de todas las bombas de calor que era:

no tenemos para otra ducha. Por lo tanto:

Comparando con el sistema actual, con las calderas se podían dar 18 duchas simultáneas.


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1.1.6. GASTO DIARIO PROMEDIADO DE ACS POR TODAS LAS BOMBAS DE CALOR.

En definitiva el gasto diario serán 100 duchas más un 5 % de dicho gasto en grifos, es decir:

La producción de ACS en un día por las 6 bombas de calor, al estar las 24 horas encendidas, ya se calculó:

que representa el 41,55 % del resultado obtenido con las calderas.

El resultado es controvertido. Por una parte se gasta menos ACS y por otra se consigue el 83,33 % de las

duchas simultáneas que se conseguían con la caldera. Esto es debido a que la acumulación y la potencia

térmica son diferentes. En este caso la potencia eléctrica y la potencia térmica no van parejas como ocurre

en una caldera eléctrica con efecto Joule.

En caso que el agua no se gastara y quedase en los depósitos de acumulación recircularía y serviría para

que el agua almacenada no se enfriara.

A continuación se presenta la medida en cifras.

Para calcular el consumo de energía de las 6 bombas de calor hemos establecido una regla de 3 entre el

consumo calculado para las dos calderas eléctricas mediante la potencia total de ambas (45,6 kW) y la

establecida para las 6 bombas de calor (9,75 kW), tomando como base el consumo de las 2 calderas a

sustituir.

Entonces, resulta:


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SITUACIÓN ACTUAL

Calderas eléctricas ACV E-TECH 22 y ACV E Tech S - 209

Consumo energía eléctrica 2 calderas real en 2.014 según estimación

(kWh/año) , de 21,6 y 24 kW respectivamente 65.582,00

Precio electricidad (medio 2.014) (€/kWh) 0,184581655

Coste energía caldera (€) 12.105,23

Emisiones de CO2 (t/año) 18,82

CAMBIO PROPUESTO

Caldera Bomba de calor PROTECH Nuos 250

Consumo energía 6 bombas de calor según nueva potencia de

1,625 kW x 6 = 9,75 kW. Se realiza una regla de 3 respecto a las potencias. 14.022,47


Coste energía caldera (€) 2.588,29


INVERSIÓN

Cambiar caldera (€) 18.045,84

Transporte 0

Montaje y puesta en marcha 0

TOTAL INVERSIÓN (€) 18.045,84

IVA (%) 21,00%

TOTAL INVERSIÓN CON IVA (€) 21.835,47

GASTOS Y AMORTIZACIONES POR DEPRECIACIÓN

Mantenimiento anual (€) (igual al precio actual) 0

Amortización anual lineal (€) 721,83

Vida útil (años) 25

AHORRO

AHORRO ECONÓMICO/AÑO (€) 9.516,94

AHORRO PORCENTUAL (%) 78,62%

AHORRO ENERGÉTICO/AÑO (kWh) 51.560

AHORRO ENERGÉTICO/AÑO (tep) 4,43

PERIODO DE RETORNO (años), según VRI 2,05

PERIODO DE RETORNO (años), según VAN 2,07

AHORRO DE CO2 (t/año) 14,80

PLAZO ESTIMADO IMPLANTACIÓN MEDIDA < 2 meses

Tabla 3. Ahorro mediante la medida tomada de cambio de calderas por bomba de calor.


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Definimos los siguientes valores para las ecuaciones de obtención de valor de retorno de la inversión, todas

en tanto por uno:

: tipo de interés de referencia del mercado. Consideramos:

: tipo de incremento de la inflación. Tomamos:

k : tipo de interés real que se obtiene de promediar los dos tipos anteriores, t y g.

: tipo aplicado por incremento de precios del suministro de electricidad, tomando:

Cálculo del período de retorno:

a. Valor de retorno de la inversión VRI o PAYBACK.

El mantenimiento no se cuenta pues ya se paga con la caldera actual y de hecho probablemente saldría

más barato. En esta ocasión el planteamiento del VRI sí es válido pues los tipos de interés de referencia de

mercado y los de inflación conjugados son parecidos a los tipos de interés escogidos por el aumento anual

del precio de la energía eléctrica.

b. Valor de retorno que hace VAN = 0.

Despejando, se obtiene:


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2. MEJORA 2: CONTRATACIÓN ELÉCTRICA CON OTRA COMERCIALIZADORA.

Se va a hacer un estudio de mejora de la contratación eléctrica dado que ya se ha procedido a realizar

hace unos meses la optimización de potencia.

Antes que nada vamos a aclarar conceptos sobre la contratación en el sector eléctrico.

España antiguamente tenía 5 distribuidoras que poseían el monopolio de la comercialización en sus zonas

de distribución: Iberdrola, Endesa, Gas Natural Fenosa, Viesgo (hoy E-On) y HC Energía – Naturgás o Grupo

EDP.

El mercado se liberalizó para parte de los precios de la energía pero no para la potencia. Las distribuidoras

siguen cobrando todo el coste de la potencia y la parte de energía regulada por los Accesos de Terceros

a la Red o costes de peajes en que incurren las comercializadoras. En definitiva, la ganancia de la

comercializadora y la competencia en el precio es solo en la parte del precio que no está regulado por el

gobierno en el concepto de la energía.

Aparte de ese concepto previo se debe recalcar que actualmente existen dos mercados donde se

realizan las compras de la energía:

el mercado a futuros, donde se suele comprar energía a plazos generalmente a un año, en los

mercados OTC u OMIP que son de derivados y donde las compras se realizan con un sobrecoste

mayormente por la incertidumbre de comprar paquetes de energía a un plazo largo con los

consiguientes altos cargos por tasas de interés ante la incertidumbre financiera.

el mercado indexado al pool u OMIE, donde la energía cambia cada hora de precio según el

mercado. En consumidores con telemedida, el coste es exactamente el de la hora. Para

consumidores con otro tipo de contadores tradicionales, el precio se obtiene a través del valor

medio del período considerado a través del indicador OMIE o índice del pool.

Como expertos en el mercado eléctrico podemos afirmar con rotundidad, y esto puede leerse en

cualquier medio acreditado de calidad, que el precio del mercado indexado es en términos porcentuales

entre un 8 y un 30 % más barato que la mejor oferta que puedan hacer con productos basados en el

mercado a futuros con precio fijo cerrado, donde puede variar la parte regulada si existen subidas por

parte del gobierno que afectarían de igual forma a los dos tipos de contratos basados en los mercados

explicados.

Podemos extraer la siguiente conclusión del mercado OMIE: los precios en 2.011 fueron más caros que en

2.012 y estos a su vez más caros que en 2.013, y 2.014 finalizó a menor precio que 2.013, lo que nos lleva a

decir que ha existido una bajada de precios entre los años 2.011 al 2.014 en términos anuales del precio de

los contratos indexados al pool o mercado OMIE.


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Estos datos se pueden ver en la siguiente tabla y todos los datos se pueden extraer de www.omie.es.

Ninguna compañía de las grandes que antes fueron exclusivamente distribuidoras y hemos mencionado

anteriormente, ofrecen contratos de electricidad indexados al pool. La razón es obvia: pierden dinero con

estos contratos. Algunas incluso ofrecen productos engañosos, como Gas Natural Fenosa, que oferta un

producto indexado, no al pool (OMIE) sino al mercado a futuros (OMIP u OTC), es decir, con precios fijos en

la parte de la comercializadora pero revisables cada 3 meses que es cuando se suele hacer los acopios de

compras para cada año.

Nosotros tenemos contacto directo con múltiples compañías y conocemos sus precios, y podíamos ofrecer

las dos mejores compañías en precio de las analizadas en este momento que son Nortedison y Audax

Energía. Descartamos Enérgya VM por tener una factura poco transparente y otras como Axpo, Ame,

Unieléctrica, etc.

PRECIOS DEL POOL (MERCADO ELECTRICO OMIE.ES) EN €/MWh

ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SEPT OCT NOV DIC media AÑO

29,06 27,68 19,63 27,42 37,28 40,12 42,91 42,94 46,44 42,67 40,94 46,35 36,95 2010

41,19 48,03 46,67 45,45 48,90 50,00 50,82 53,53 58,47 57,46 48,38 50,07 49,91 2011

51,06 53,48 47,56 41,21 43,58 53,50 50,29 49,34 47,59 45,68 42,07 41,73 47,26 2012

50,50 45,04 25,88 18,17 43,45 40,87 51,16 48,09 50,20 51,50 41,81 63,64 44,19 2013

33,62 17,12 26,67 26,44 42,41 50,95 48,21 49,91 58,89 55,12 46,80 47,47 41,97 2014

Media

interanual 33,62 17,12 26,67 26,44 42,41 50,95 48,21 49,91 58,89 55,12 46,80 47,47 41,97 MEDIA

ene-14 feb-14 mar-14 abr-14 may-14 jun-14 jul-14 ago-14 sep-14 oct-14 nov-14 dic-14

Comparación precios OMEL - OMIE desde 2010

Tabla 4. Tabla y gráfico de la evolución del índice OMIE desde 2.010.

El siguiente es un presupuesto de Audax Energía donde se ve el ahorro que se conseguiría contratando

con esta compañía. Si piensan realizar un contrato con Audax Energía nosotros nos encargaremos de

hacerle el seguimiento de tal forma que cualquier duda nos la puede transmitir a nosotros y seremos sus

asesores ante la compañía. Además, realizaríamos las gestiones por parte de la compañía y no tendrían

que preocuparse de nada.

33,62

17,12

26,67

26,44

42,41

50,95

48,21 49,91

58,89

55,12

46,80 47,47

50,50

45,04

25,88

18,17

43,45 40,87

51,16 48,09

50,20 51,50

41,81

63,64

51,06 53,48

47,56

41,21

43,58

53,50

50,29

49,34 47,59

45,68 42,07

41,73 41,19

48,03 46,67

45,45

48,90 50,00

50,82 53,53

58,47 57,46

48,38 50,07

29,06 27,68

19,63

27,42

37,28 40,12

42,91 42,94 46,44 42,67

40,94

46,35

0,00

10,00

20,00

30,00

40,00

50,00

60,00

70,00

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

Año 2014

Año 2013

Año 2012

Año 2011

Año 2010

http://www.omie.es/


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SITUACIÓN ACTUAL

Contrato eléctrico con Iberdrola

Consumo energía real julio 2013 – agosto 2014 según facturas (kWh/año) 115.197,00

Precio punta P1 (PP) (medio) (€/kWh) 0,148440

Precio llano P2 (PLL) (medio) (€/kWh) 0,118949

Precio valle P3 (PV) (medio) (€/kWh) 0,082703


CAMBIO PROPUESTO

Contrato eléctrico con Audax Energía

Consumo energía real julio 2013 – agosto 2014 según facturas (kWh/año) 115.197,00

Precio punta P1 (PP) (medio calculado) (€/kWh) 0,118781

Precio llano P2 (PLL) (medio calculado) (€/kWh) 0,093854

Precio valle P3 (PV) (medio calculado) (€/kWh) 0,062845


INVERSIÓN

Cambiar contrato (€) 0,00

TOTAL INVERSIÓN (€) 0,00

IVA (%) 21,00%

TOTAL INVERSIÓN CON IVA (€) 0,00

AHORRO



AHORRO ENERGÉTICO/AÑO (kWh) 0

AHORRO ENERGÉTICO/AÑO (tep) 0

PERÍODO DE RETORNO (años), según VRI Inmediato

PERÍODO DE RETORNO (años), según VAN Inmediato

AHORRO DE CO2 (t/año) 0

PLAZO ESTIMADO IMPLANTACIÓN MEDIDA Inmediato

Tabla 5. Ahorro mediante la medida tomada de bajar la presión de consigna al compresor.

CÁLCULOS

P1 P2 P3 TOTAL

COSTE ANTERIOR 4.254,79 6.826,25 2.377,46 13.458,49

COSTE AUDAX 3.446,68 5.396,61 1.802,39 10.645,68

AHORRO 2.812,81 20,90%

Tabla 6. El ahorro se refiere únicamente a la parte correspondiente a la energía.

No hay inversiones y el período de retorno es inmediato, obviamente.


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3. MEJORA 3: OPTIMIZACIÓN DE LA POTENCIA ELÉCTRICA CONTRATADA.

Se va a proceder en esta propuesta de mejora a buscar las potencias que hacen mínimo el coste del

precio por el término de potencia. Para ello se recurrirá a los datos de las facturas eléctricas del cliente y

realizaremos el cálculo mediante nuestra hoja de cálculo en Excel a través de la herramienta Solver que

realiza optimizaciones de soluciones a problemas por iteración recurrente mediante métodos matemáticos

avanzados como son el método de Newton de las tangentes o el gradiente conjugado. Estas técnicas

matemáticas se conocen como “métodos numéricos de análisis” y hace que ecuaciones que no tengan

una solución directa puedan ser solucionados mediante la expresión de ciertas restricciones que hacen al

problema que sea resoluble.

En análisis matemático, varios de estos problemas se resuelven mediante el método de multiplicadores de

Lagrange que opera con ecuaciones de varias variables no lineales junto con las restricciones pertinentes.

Ya en el campo de ecuaciones lineales o linealizadas (toda ecuación no lineal se puede linealizar

apreciándose un error tras el proceso) existe un algoritmo para realizar estos problemas que se llama

simplex. El método de Newton de las tangentes es un método bastante rápido de obtener convergencia a

la solución. Existen otros métodos, como el método del teorema del punto fijo o de la contractividad

donde hemos trabajado alguna vez para probar soluciones numéricas a otra clase de problemas. La

optimización de potencia contratada podría ser resuelta de forma matemática, paso a paso, pero no

estamos en esta auditoría para demostrar nuestros argumentos matemáticos avanzados sino para

encontrar la solución más rápida al problema y para ello usamos Excel, si bien podríamos plantear el

problema en otro tipo de programas matemáticos como Scientific Workplace 5.

La contratación de potencia debe seguir la siguiente regla de acuerdo a la normativa vigente:

A continuación se expresan todos los datos de la tabla.


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Tabla 7. Cuadro de optimización de la potencia eléctrica actual.

A continuación obtenemos el resultado de la optimización mediante Solver de Excel:

Tabla 8. Cuadro de optimización de la potencia eléctrica optimizada.

Por lo tanto, el valor que hace que se pague menos en función de la información suministrada es

definitivamente:

P1 (kW) P2 (kW) P3 (kW)

65,714 65,714 65,714

Tabla 9. Potencias para una 3.0A.

P1 (kW) P2 (kW) P3 (kW)

60,000 60,000 60,000

Período P1 (kW) P2 (kW) P3 (kW) P1 (kW) P2 (kW) P3 (kW) P1 (€/kW) P2 (€/kW) P3 (€/kW)

17/07/2013 - 20/09/2013 38 67 33 51,00 75,00 51,00 3,384156 2,030493 1,353662 393,92

20/09/2013 - 21/10/2013 34 81 34 51,00 117,00 51,00 3,496961 2,098176 1,398784 495,17

21/10/2013 - 21/11/2013 75 66 19 99,00 72,00 51,00 3,496961 2,098176 1,398784 568,61

21/11/2013 - 18/12/2013 77 72 15 105,00 90,00 51,00 3,04574 1,827444 1,218296 546,41

18/12/2013 - 20/01/2014 73 72 18 93,00 90,00 51,00 3,722571 2,233543 1,489029 623,16

20/01/2014 - 18/02/2014 71 57 23 87,00 57,00 51,00 1,240857 0,744514 0,496343 175,71

18/02/2014 - 20/03/2014 68 43 19 78,00 51,00 51,00 3,4697 2,081819 1,38788 447,59

20/03/2014 - 24/04/2014 63 52 21 63,00 52,00 51,00 4,047983 2,428789 1,619193 463,90

24/04/2014 - 21/05/2014 31 69 20 51,00 81,00 51,00 3,12273 1,873637 1,249092 374,73

21/05/2014 - 18/06/2014 30 53 19 51,00 53,00 51,00 3,238386 1,943031 1,295354 334,20

18/06/2014 - 21/07/2014 30 35 18 51,00 51,00 51,00 3,816669 2,290001 1,526668 389,30

21/07/2014 - 20/08/2014 26 23 18 51,00 51,00 51,00 3,4697 2,081819 1,38788 353,91

Suma total 5.166,59

Celda objetivo

P1 (kW) P2 (kW) P3 (kW)

60,000 60,000 60,000 5.166,59

65,714 65,714 65,714 5.091,41

75,18

3,84

15,79

94,81

Ahorro bruto

Impuesto eléctrico (5,1126527 %)

IVA 21 %

Ahorro neto

Iniciales

Optimizadas

Precio (€)

OPTIMIZACIÓN DE POTENCIA SEGÚN LOS DATOS DE POTENCIA MÁXIMA PARA UNA 3.0A

Potencias contratadas (kW)Precio (€)

Potencias máximas registradas Potencias facturadas (kW)

Potencias contratadas (kW)

Precio (€/kW y período)

P1 (kW) P2 (kW) P3 (kW)

65,714 65,714 65,714

Período P1 (kW) P2 (kW) P3 (kW) P1 (kW) P2 (kW) P3 (kW) P1 (€/kW) P2 (€/kW) P3 (€/kW)

17/07/2013 - 20/09/2013 38 67 33 55,86 67,00 55,86 3,384156 2,030493 1,353662 400,68

20/09/2013 - 21/10/2013 34 81 34 55,86 105,00 55,86 3,496961 2,098176 1,398784 493,77

21/10/2013 - 21/11/2013 75 66 19 87,00 66,00 55,86 3,496961 2,098176 1,398784 520,85

21/11/2013 - 18/12/2013 77 72 15 93,00 78,00 55,86 3,04574 1,827444 1,218296 493,85

18/12/2013 - 20/01/2014 73 72 18 81,00 78,00 55,86 3,722571 2,233543 1,489029 558,92

20/01/2014 - 18/02/2014 71 57 23 75,00 57,00 55,86 1,240857 0,744514 0,496343 163,23

18/02/2014 - 20/03/2014 68 43 19 68,00 55,86 55,86 3,4697 2,081819 1,38788 429,75

20/03/2014 - 24/04/2014 63 52 21 63,00 55,86 55,86 4,047983 2,428789 1,619193 481,13

24/04/2014 - 21/05/2014 31 69 20 55,86 69,00 55,86 3,12273 1,873637 1,249092 373,48

21/05/2014 - 18/06/2014 30 53 19 55,86 55,86 55,86 3,238386 1,943031 1,295354 361,77

18/06/2014 - 21/07/2014 30 35 18 55,86 55,86 55,86 3,816669 2,290001 1,526668 426,38

21/07/2014 - 20/08/2014 26 23 18 55,86 55,86 55,86 3,4697 2,081819 1,38788 387,61

Suma total 5.091,41

Celda objetivo

P1 (kW) P2 (kW) P3 (kW)

60,000 60,000 60,000 5.166,59

65,714 65,714 65,714 5.091,41

75,18

3,84

15,79

94,81

Ahorro bruto

Impuesto eléctrico (5,1126527 %)

IVA 21 %

Ahorro neto

Iniciales

Optimizadas

Precio (€)

OPTIMIZACIÓN DE POTENCIA SEGÚN LOS DATOS DE POTENCIA MÁXIMA PARA UNA 3.0A

Potencias contratadas (kW)Precio (€)

Potencias máximas registradas Potencias facturadas (kW)

Potencias contratadas (kW)

Precio (€/kW y período)


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Los parámetros y las opciones de Solver en este caso son las siguientes:

Fig. 3. Parámetros y opciones de Solver usados.

¿Cómo se ha construido el cuadro anterior?

Se tienen los registros máximos de potencia de cada período facturado (maxímetros). Por ley, cuando

existe un contador que toma lectura de 6 períodos cuando son solo 3 se considera:

Esos datos se han rellenado en la tabla en color morado.

Luego se escribieron en verde las potencias contratadas actuales que serán las celdas a variar mediante

el algoritmo de convergencia de Solver modificando dichas celdas para obtener el valor mínimo de coste,

que es la celda objetivo, en rojo.

A la hora de facturar la potencia tenemos en cuenta lo siguiente de acuerdo al RD 1164/2001:

Si la potencia máxima registrada (maxímetro) es igual o menor al 85 % de la potencia contratada

se facturará el 85 % de esta última potencia, es decir,

Si la potencia máxima registrada (maxímetro) es mayor del 85 % y a su vez menor que el 105 % de la

potencia contratada, la potencia facturada será la que marque el maxímetro; esto es,

En caso de que la potencia máxima registrada (maxímetro) supere el 105 % de la potencia

contratada se usará la fórmula descrita anteriormente:


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Para calcular el máximo beneficio para el campo de fútbol (valor mínimo en coste de la celda roja, o

celda objetivo) se realiza un proceso de optimización matemática mediante el operador Solver de Excel

donde se programa siguiendo las restricciones:

Tras la programación de todas las celdas azules con las condiciones para la potencia de facturación, la

celda roja es la “objetivo” donde se hace que sea una optimización por el valor mínimo, que es lo que nos

interesa, mínimo coste.

Cuando se varían las celdas verdes de potencia contratada también se modifican las celdas azules

(potencias facturadas) y las celdas anaranjadas (precio en €), no así las celdas amarillas, pues éstas son

invariables ya que consideramos fijas en el pasado. Las fórmulas anteriores de facturación están

engranadas para su obtención y dependen como es obvio de las potencias contratadas y de los

maxímetros.

En definitiva, de las figuras anteriores obtenemos el ahorro final y, de acuerdo al resultado, no

recomendamos cambiar la potencia pues el ahorro es insignificante en el período y podrían darse

situaciones este nuevo año que hicieran tender a cero el ahorro. No obstante, al menos con este cálculo y

para el período analizado, sabemos que las potencias están bien ajustadas.

Además, debería calcularse el ahorro para un año y no para el período estudiado que es de 399 días.

Potencias contratadas (kW) Precio (€)

P1 (kW) P2 (kW) P3 (kW)

Iniciales 60,000 60,000 60,000 5.166,59

Optimizadas 65,714 65,714 65,714 5.091,41

Ahorro bruto 75,18

Impuesto eléctrico (5,1126527 %) 3,84

IVA 21 % 15,79

Ahorro neto en período 399 días 94,81

Ahorro neto anual 86,73

Tabla 10. Ahorro neto anual calculado.


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Los informes de Excel son los siguientes:

Microsoft Excel 12.0 Informe de respuestas

Hoja de cálculo: [Optimización potencia contratada en campo de fútbol.xlsx]Optimización potencia contrat.

Celda objetivo (Mínimo)

Celda Nombre Valor original Valor final

$P$22 Suma total Precio (€) 5.166,59 5.091,41

Celdas cambiantes

Celda Nombre Valor original Valor final

$J$7 P1 (kW) 60,000 65,714

$K$7 P2 (kW) 60,000 65,714

$L$7 P3 (kW) 60,000 65,714

Restricciones

Celda Nombre Valor de la celda Fórmula Estado Divergencia

$J$7 P1 (kW) 65,714 $J$7<=$K$7 Obligatorio 0

$K$7 P2 (kW) 65,714 $K$7<=$L$7 Obligatorio 0

$J$7 P1 (kW) 65,714 $J$7<=$L$7 Obligatorio 0

$J$7 P1 (kW) 65,714 $J$7>=15.001 Opcional 50,713

$K$7 P2 (kW) 65,714 $K$7>=15.001 Opcional 50,713

$L$7 P3 (kW) 65,714 $L$7>=15.001 Opcional 50,713

Microsoft Excel 12.0 Informe de sensibilidad

Hoja de cálculo: [Optimización potencia contratada en campo de fútbol.xlsx]Optimización potencia contrat.

Celdas cambiantes

Valor Gradiente

Celda Nombre Igual reducido

$J$7 P1 (kW) 65,714 0,000

$K$7 P2 (kW) 65,714 0,000

$L$7 P3 (kW) 65,714 0,000

Restricciones

Valor Multiplicador

Celda Nombre Igual de Lagrange

$J$7 P1 (kW) 65,714 0,000

$K$7 P2 (kW) 65,714 -4,099

$J$7 P1 (kW) 65,714 -6,714


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Microsoft Excel 12.0 Informe de límites

Hoja de cálculo: [Optimización potencia contratada en campo de fútbol.xlsx]Informe de límites 1

Celda objetivo

Celda Nombre Igual

$P$22 Suma total Precio (€) 5.091,41

Celdas cambiantes

Límite Celda

Límite Celda

Celda Nombre Igual

inferior objetivo

superior objetivo

$J$7 P1 (kW) 65,714

15,001 7207,020

65,714 5091,413

$K$7 P2 (kW) 65,714

65,714 5091,413

65,714 5091,413

$L$7 P3 (kW) 65,714

65,714 5091,413

#N/A #N/A

Aún así, detallamos la propuesta de mejora.


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SITUACIÓN ACTUAL

Potencia contratada: P1 = P2 = P3 = 60 kW

Energía consumida en el período analizado (kWh) de 399 días 115.197,00

Energía consumida en un año promediado (kWh) 105.380,71

Gasto término de potencia actual en período analizado (€) 5.166,59

Gasto término de potencia actual en anual promediado (€) 4.726,33

Precio considerado término de potencia P1 (€/kW) 3,296035




CAMBIO PROPUESTO

Potencia contratada: P1 = P2 = P3 = 65,714 kW

Energía consumida en el período analizado (kWh) de 427 días 115.197,00

Energía consumida en un año promediado (kWh) 105.380,71

Gasto término de potencia optimizada en período analizado (€) 5.091,41

Gasto término de potencia optimizada en anual promediado (€) 4.657,56





INVERSIÓN

Cambiar potencia (derechos de enganche)(€) 9,04

TOTAL INVERSIÓN (€) 9,04

IVA (%) 21,00%

TOTAL INVERSIÓN CON IVA (€) 10,94

AHORRO

AHORRO ECONÓMICO/AÑO (€) 68,77




PERÍODO DE RETORNO (años), según VRI Inmediato

PERÍODO DE RETORNO (años), según VAN Inmediato


PLAZO ESTIMADO IMPLANTACIÓN MEDIDA Inmediato

Tabla 11. Propuesta de mejora por cambio de tarifa eléctrica.

Como el resultado del retorno de la inversión es inmediato no hay que hacer más cálculos.


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4. MEJORA 4. TEMPORIZADORES PARA APAGADOS AUTOMÁTICOS DE LA

ILUMINACIÓN DE ASEOS Y VESTUARIOS DEL CAMPO DE FÚTBOL.

Los baños es una zona proclive a que queden encendidos interruptores de luz por descuido o desidia. Es

por ello que esta propuesta de mejora lo que hace es incorporar unos temporizadores en el interruptor con

una regulación en tiempo de apagado y de esta forma evitar consumo eléctrico innecesario. Los

temporizadores serán del tipo interruptor y encastrables en modelos tipo Simón de la serie 82, es decir, que

habrá que retirar el antiguo interruptor y sustituirlo por este mecanismo que incorpora la función de

temporizado.

Se propondrán 12 interruptores temporizados.

En los baños del campo de fútbol se detectan en total 19 luminarias contendiendo cada una de ellas 2

lámparas fluorescentes de 1,2 m y tubo T8 de ø26 mm de 36 W con reactancia y cebador (balastro

electromagnético) que suma al conjunto 4 W, por lo que cada equipo gasta 40 W, 80 por luminaria.

Del cuadro del balance de situación podemos extraer los datos de uso. Generalmente los detectores de

presencia pueden ahorrar en torno a un 20 % de la electricidad normal en las lámparas a las que tenga

control. Este es un breve resumen de la situación:

Denominación Nº Potencia

unitaria (W)

Potencia

total (W)

Horas /

año

Factor

reductor %

Consumo

anual (kWh)

Ahorro

energético

(kWh año)

Precio

unitario

(€)

Inversión

total (€)

Lámpara 1 x 2

fluorescente 1,2 m, 36

W

38 40 1.520 1.557,5 75 1.776,12

Detectores de

presencia 12 Ahorro de 20 % sobre consumo (kWh) 355,22 69,00 € 828,00 €

Tabla 12. Resumen datos lámparas y detectores propuestos para la mejora de interruptores temporizados.


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SITUACIÓN ACTUAL

Baños sin interruptores temporizadores de apagado

Potencia 38 lámparas fluorescentes de 40 W (kW) 1,520


Horas encendido día (h/día) 8,9

Días / año (días/año) 175

Horas / año (h/año) 1.558

Factor reductor de consumo 75,00%

Consumo (kWh) 1.776,12

Coste consumo electricidad (€) 327,84


CAMBIO PROPUESTO

Baños con 12 interruptores temporizadores de apagado

Potencia 38 lámparas fluorescentes de 40 W (kW) 1,520


Horas encendido día (h/día) (20 % de ahorro) 7,12


Horas / año (h/año) 1.246

Factor reductor de consumo 75,00%




INVERSIÓN

Compra de 12 interruptores temporizados por sensor 828,00

Mano de obra instalación (se supone hace personal del ayuntamiento) 0,00

TOTAL INVERSIÓN 828,00


Mantenimiento anual (€), se incluye en el mantenimiento actual 0,00


Vida útil (años) 25,00

AHORRO



AHORRO ENERGÉTICO/AÑO (kWh) 355,68


PERÍODO DE RETORNO (años), según VRI 25,45

PERÍODO DE RETORNO (años), según VAN 20,56


PLAZO ESTIMADO IMPLANTACIÓN MEDIDA < 1 mes

Tabla 13. Situación de mejora propuesta baños ikastola con interruptores temporizados.


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en tanto por uno:




: tipo aplicado por incremento de precios del suministro de agua, tomando:





En este caso coinciden prácticamente el cálculo por el VAN y el VRI. La razón es que los tipos de interés y

son similares.

El cálculo del VAN es positivo porque hemos estimado una vida útil de 25 años pero consideramos que la

medida no merece la pena, aún siendo técnicamente viable la inversión.


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5. MEJORA 5. DISMINUCIÓN DEL COSTE DE ENERGÍA Y AUMENTO DE LA

EFICIENCIA LUMINOSA MEDIANTE SUSTITUCIÓN DE TODAS LAS LÁMPARAS

DEL CAMPO DE FÚTBOL.

Se realiza una propuesta de sustitución para todos los puntos de luz instalados en el edificio, para calcular

la rentabilidad de cambiar todas las luces del campo de futbol. No obstante, a la hora de realizar una

sustitución, siempre se puede realizar una selección de aquellos puntos de mayor interés, en principio

aquellos que supongan el mayor consumo anual.

En primer lugar teníamos en iluminación el siguiente cálculo que aparece en el documento de la auditoría

de “situación actual”:

Denominación Nº

Potencia

unitaria

(W)

Potencia

total (W)

Área

(m2) Planta

Horas

/ año

Factor

reductor

%

Consumo

anual

(kWh)

Consumo

anual

(tep)

Fluorescente T8 ø26 mm 58 W,

1.5 m 26 62 1.612 40,58 interior 2.820 65 2.955 0,25

Focos PL (ojo de buey) 20 20 400 -- grada 1.180 65 307 0,03

Proyectores halogenuros

metálicos VHM 26 852 22.152 10,5 exterior 913 75 15.164 0,91


1,2 m 47 39 1.833 81,4 interior 2.820 65 3.360 0,29


0.6 m 1 20 20 2,4 interior 2.820 65 37 0,00

Incandescente 6 60 360 4,64 interior 2.820 65 660 0,06

126 Total 26,377 kW

Total 22.483 kWh 1,54 tep

Tabla 14. Potencias y consumo de la instalación actual.

Se han considerado para el campo de futbol 2.820 h/año a razón de 230 días/año para la iluminación

interior, es decir unas 12,26 h/día; para los focos PL externos de las gradas se han estimado 1.180 h/año,

mientras que para los focos de los proyectores 913 h/año. El motivo del leve aumento en horas de estos

focos de la grada en relación a los proyectores externos es por alguna operación de limpieza o supervisión

de esta zona en ausencia de nadie jugando o entrenando.

Hemos aplicado un factor reductor (en %) diferente para cada uno de los usos. En el caso de la

iluminación de las torretas el factor de reducción es levemente mayor pues consideramos que hemos

atinado mejor a la hora de calcularlo (véase apartados anteriores donde está el proceso) puesto que

cuando se encienden, no se iluminan la totalidad de los focos, y para calcular los consumos es preciso

tener en cuenta este aspecto.

Ahora vamos a detallar las nuevas potencias y consumos con las lámparas propuestas. El ahorro

energético resultante en la tabla siguiente será la diferencia entre el consumo anual de la tabla anterior

menos el consumo energético de la propuesta.


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La vida útil es de 50.000 h y existe un grupo de 106 lámparas con 2.820 h/año mientras que 20 lámparas

tienen solo 1.180 h. Entonces la vida media anual a considerar será:

Denominación Planta

Propuesta con

tecnología más

eficiente

Nº

unidades

propuesta

Potencia

unitaria

propuesta

(W)

Potencia

total

propuesta

(W)

Consumo

anual

(kWh)

Consumo

anual

propuesta

(kWh)

Ahorro

energético

(kWh año)

Precio

unitario

Inversión

total

Consumo

anual

(tep)

propuesta

Fluorescente T8 ø26 mm 58

W, 1.5 m interior Tubo LED 22 W 26 24 624 2.955 1.143,79 1.811,21 47,40 1.232,40 0,10

Focos PL (ojo de buey)

grada Lámpara LED 8 W 20 10 200 307 153,4 153,6 20,00 400 0,01


metálicos VHM*

exterior Proyectores 400 W* 26 450 11.700 15.164 5.608,98 9.555,02 850,00 22.100 0,48


W, 1,2 m interior Tubo LED 18 W 47 20 940 3.360 1.723,02 1.636,98 38,00 1.786 0,15


W, 0.6 m interior Tubo LED 8 W 1 10 10 37 18,33 18,67 19,00 19 0,00

Incandescente interior Lámpara LED 20 W 6 20 120 660 219,96 440,04 28,00 168 0,02

Total 126

13.594,00 22.483,00 8.867,48 13.615,52

25.705,40 0,76

Tabla 15. Potencias y consumo de la propuesta de iluminación más eficiente y de menor consumo.

(*) Tal y como se ha indicado, se da una propuesta de sustitución para todos los puntos de luz del edificio;

no obstante, en este caso, la inversión es muy elevada para el ahorro que aportan, como se demostrará.

A continuación, veremos el resultado obtenido de la medida propuesta donde se sustituyen todas las

lámparas. El periodo de amortización de la sustitución de la totalidad de las luminarias es elevado, puesto

que hay puntos cuya inversión es alta en comparación con el ahorro. No obstante, en caso de realizar una

selección de aquellos puntos más interesantes, el periodo de amortización se vería notablemente

reducido.


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SITUACIÓN ACTUAL

Iluminación tradicional

Potencia 126 lámparas de diversos tipos (kW) 26,377


Horas encendido día (h/día) Varios


Horas / año (h/año) Varios

Factor reductor de consumo Varios

Consumo (kWh) 22.483

Coste consumo electricidad (€) 4.149,95


CAMBIO PROPUESTO

Cambiar toda la iluminación por lámparas más eficientes y menos costosas

Potencia 126 lámparas led de diversos tipos más eficientes (kW) 13,594


Horas encendido día (h/día) (20 % de ahorro) Varios







INVERSIÓN

Compra de 126 lámparas 25.705,40

Mano de obra instalación (se supone hace personal del ayuntamiento) 0,00


IVA (%) 21,00%




Amortización anual lineal (€) 1.187,87


AHORRO


AHORRO PORCENTUAL (%) 60,56 %

AHORRO ENERGÉTICO/AÑO (kWh) 13.615,52






Tabla 16. Situación de mejora propuesta iluminación más eficiente y con menor consumo.


en tanto por uno:






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En este caso se aproximan un poco el cálculo por el VAN y el VRI. La razón es que los tipos de interés y

son similares pero divergen en un lapso de tiempo más largo. El retorno de la inversión es viable pues la

vida útil de las lámparas es de más de 29 años..

El cálculo del VAN nos dirá que la inversión puede ser rentable. Esto es fácilmente deducible pues si

consideramos que las luces implementadas tienen una duración de 29,28 años de media, como antes

calculamos y resulta un retorno inferior a esa cifra sin hacer cálculos sabemos que el VAN > 0:

Probemos otra medida donde consideremos solo algunos tipos de luces y veamos si la operación sale más

rentable pues es cierto que un retorno de más de 14 años parece bastante largo.


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6. MEJORA 6. DISMINUCIÓN DEL COSTE DE ENERGÍA Y AUMENTO DE LA

EFICIENCIA LUMINOSA MEDIANTE SUSTITUCIÓN DE ALGUNAS DE LAS

LÁMPARAS DEL CAMPO DE FÚTBOL.

Se realiza una propuesta de sustitución para ALGUNOS de los puntos de luz instalados en el edificio en vista

del mal resultado de la propuesta de medida 6, para calcular la rentabilidad de cambiar ALGUNAS luces

del campo de futbol.

En primer lugar teníamos en iluminación el siguiente cálculo que aparece en el documento de la auditoría

de “situación actual”, excepto la de los proyectores halogenuros metálicos VHM que procederemos a no

incluir:

Denominación Nº

Potencia

unitaria

(W)

Potencia

total (W)

Área

(m2) Planta

Horas

/ año

Factor

reductor

%

Consumo

anual

(kWh)

Consumo

anual

(tep)


1.5 m 26 62 1.612 40,58 interior 2.820 65 2.955 0,25

Focos PL (ojo de buey) 20 20 400 -- grada 1.180 65 307 0,03


metálicos VHM -- -- -- -- -- -- -- -- --


1,2 m 47 39 1.833 81,4 interior 2.820 65 3.360 0,29


0.6 m 1 20 20 2,4 interior 2.820 65 37 0,00

Incandescente 6 60 360 4,64 interior 2.820 65 660 0,06

100 Total 4.225,00 kW

Total 7.319,00 kWh 0,63 tep

Tabla 17. Potencias y consumo de la instalación actual.

Se han considerado para el campo de futbol a razón de , es decir unas .

Para los focos de las gradas se han estimado .

La vida media anual en este caso es:

Hemos aplicado un factor reductor % igual, en este caso, para cada uno de los usos.

Ahora vamos a detallar las nuevas potencias y consumos con las lámparas propuestas. El ahorro

energético resultante en la tabla siguiente será la diferencia entre el consumo anual de la tabla anterior

menos el consumo energético de la propuesta.


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Denominación Planta

Propuesta con

tecnología más

eficiente

Nº

unidades

propuesta

Potencia

unitaria

propuesta

(W)

Potencia

total

propuesta

(W)

Consumo

anual

(kWh)

Consumo

anual

propuesta

(kWh)

Ahorro

energético

(kWh año)

Precio

unitario

Inversión

total

Consumo

anual

(tep)

propuesta


W, 1.5 m interior Tubo LED 22 W 26 24 624 2.955 1.143,79 1.811,21 47,40 1.232,4 0,10

Focos PL (ojo de buey)

grada Lámpara LED 8 W 20 10 200 307 153,4 153,6 20,00 400 0,01


metálicos VHM*

exterior Proyectores 400 W* -- -- -- -- -- -- -- -- --


W, 1,2 m interior Tubo LED 18 W 47 20 940 3.360 1.723,02 1.636,98 38,00 1.786 0,15


W, 0.6 m interior Tubo LED 8 W 1 10 10 37 18,33 18,67 19,00 19 0,00

Incandescente interior Lámpara LED 20 W 6 20 120 660 219,96 440,04 28,00 168 0,02

Total 100

1.894,00 7.319,00 3.258,50 4.060,50

3.605,40 0,28

Tabla 18. Potencias y consumo de la propuesta de iluminación más eficiente y de menor consumo.

A continuación, veremos el resultado obtenido de la medida propuesta donde se sustituyen ALGUNAS de

las lámparas habiendo suprimido las marcadas en rojo en las tablas anteriores. Veamos si con la sustitución

de estas lámparas obtenemos valores de retorno de la inversión razonables.


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SITUACIÓN ACTUAL

Iluminación tradicional

Potencia100 lámparas de diversos tipos (kW) 4,225


Horas encendido día (h/día) Varios







CAMBIO PROPUESTO

Cambiar alguna iluminación por lámparas más eficientes y menos costosas

Potencia 100 lámparas led de diversos tipos más eficientes (kW) 11,008


Horas encendido día (h/día) (20 % de ahorro) Varios







INVERSIÓN

Compra de 100 lámparas (€) 3.605,40

Mano de obra instalación (se supone hace personal del ayuntamiento) (€) 0,00


IVA (%) 21,00%






AHORRO



AHORRO ENERGÍA/AÑO (kWh) 4.060,50






Tabla 19. Situación de mejora propuesta iluminación más eficiente y con menor consumo solo con algunas lámparas.


en tanto por uno:






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son similares. El retorno ahora sí es viable.


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7. MEJORA 7. ENCENDIDO PROGRESIVO DE LA ILUMINACIÓN DE LAS TORRETAS

DEL CAMPO DE FUTBOL.

Esta propuesta de mejora, se realiza en base a los valores de consumos registrados mediante el sistema de

monitorización colocado para la medición de consumos eléctricos del edificio.

Mediante varios análisis realizados, se observa que existe un pico de consumo de potencia que se produce

en torno a las 18:00 – 19:00 de la tarde (hora en la que se encienden las luces de las torretas del campo

exterior). Esto es debido a que la intensidad de arranque simultáneo de dichas torres puede ser 5 veces la

intensidad nominal e incluso más.

Actualmente, el edificio dispone de la siguiente tarifa y potencias contratadas:

Número

de contrato Especificación y calle

Potencia actual contratada Tarifa

actual P.PUNTA P.LLANO P.VALLE

393327772

ED - FUTBOL ZELAIA - PISZINAK -

Bº ARANDIA, 3, Bajo 1A

60 kW 60 kW 60 kW 3.0 A

Tabla 20. Tarifa y potencias de acceso

Los periodos horarios de la tarifa de acceso contratada son los siguientes:

Horario P1 P2 P3

Invierno 18:00 - 22:00 08:00 - 18:00

22:00 - 24:00 00:00 - 08:00

Verano 11:00 -15:00 08:00 - 11:00

15:00 - 24:00 00:00 - 08:00

Nº de horas 4 12 8

Tabla 21. Períodos tarifarios eléctricos.

En base al análisis de facturas, se observa que la potencia demandada, supera a la potencia contratada.

Se adjunta a continuación una tabla con los maxímetros registrados en el año 2014:

Desde… Hasta… P1 (kW)

Punta

P2 (kW)

Llano

P3 (kW)

Valle

19/11/2014 18/12/2014 69 59 31

21/10/2014 19/11/2014 56 79 22

19/09/2014 21/10/2014 45 93 57

20/08/2014 19/09/2014 0 0 0

21/07/2014 20/08/2014 26 23 18

18/06/2014 21/07/2014 30 35 18

21/05/2014 18/06/2014 30 53 19

24/04/2014 21/05/2014 31 69 20

20/03/2014 24/04/2014 63 52 21

18/02/2014 20/03/2014 68 43 19

20/01/2014 18/02/2014 71 57 23

18/12/2013 20/01/2014 73 72 18

Tabla 22. Maxímetros año 2014


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Tabla 23. Registro de maxímetros.

Los excesos se producen sobre todo en los meses de invierno, en el periodo que corresponde entre las

horas 18:00 a 22:00.

A continuación, se adjunta la curva de carga tipo que se produce en las instalaciones. La fecha

seleccionada para el ejemplo es la del 6 de diciembre.

Tabla 24. Curva de carga tipo.


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Tabla 25. Pico de potencia activa.

Tabla 26. Pico de potencia activa.

Cabe mencionar que las compañías eléctricas aplican una penalización por periodo, cuando la potencia

demandada supera el 105 % de la potencia contratada (en este caso 63 kW). Independientemente del

número de veces que se produzca el exceso, la penalización se calcula por el valor máximo de potencia

demandada registrado en el contador (maxímetro).


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El precio de la potencia, es diferente para los 3 periodos (punta, llano y valle).

Este concepto es importante, ya que la repercusión de un exceso de potencia no es la misma en

cualquier periodo horario. A pesar de ser primordial evitar las penalizaciones en cualesquiera de los

periodos, la penalización por kW y por día será mayor en un periodo horario que en otro.

Se adjunta el extracto de la factura del mes de diciembre en la que se puede visualizar la penalización del

exceso realizado en el periodo PUNTA.

Tabla 27. Penalización de una factura.

Las penalizaciones durante el año 2014, han sido de 495,30 € (Impuestos e IVA incluidos).

En base a los consumos registrados, se observa que el pico de potencia demandado, viene dado por el

encendido de los equipos de iluminación.

Cualquier dispositivo dispone un pico de potencia en el arranque, y luego se estabiliza.

La presente propuesta, contempla la instalación de un sistema de encendido progresivo, con el fin de que

no se produzca el pico de arranque de todos los equipos al mismo tiempo, pudiendo así evitar que se

produzca el exceso de potencia por cargas simultáneas.

No solo se logra evitar las penalizaciones, sino que se podrá ajustar la potencia contratada, y ello supondrá

un ahorro notable para la instalación.

Descripción del sistema.

A continuación se describe la situación actual de los cuadros eléctricos.

El cuadro eléctrico principal, está compuesto por dos cuadros independientes, un cuadro correspondiente

a la iluminación de las torretas exteriores, y otro correspondiente al resto de circuitos.

El cuadro correspondiente a las torretas a su vez dispone de 8 líneas (2 por torreta). En teoría, esta

sectorizado de tal manera que los días pares utilizan una de las líneas de cada torreta y otra los días

impares. Aunque según las mediciones, consideramos que se encienden todos los puntos.


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Fig. 4. Cuadro eléctrico iluminación torretas.

Fig. 5. Cuadro eléctrico resto circuitos.

El sistema a utilizar es un sistema modular de monitorización y control basado en un registrador. Dicho

equipo es capaz de realizar el registro de variables analógicas, su visualización mediante gráficas,

descarga de los datos registrados, envío de esos datos por email o por ftp, gateway Modbus TCP y/o

BACnet…

La propuesta, contempla la programación del encendido, con el fin de que se enciendan

secuencialmente las diferentes líneas o circuitos de iluminación.


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Mediante funciones de control se podrán definir además diferentes alarmas relacionadas con las variables

analógicas registradas y también se podrá realizar el control de iluminación (ON/OFF, regulación,

luminosidad, movimiento,…)

Para la implantación del sistema son necesarios los siguientes dispositivos:

Dispositivo Precio

unitario Nº unidades Importe total

1 ud. SPM3241 (Fuente de alimentación) 63,825 1 63,825

1 ud. SH2WEB24 (Registrador) 897,75 1 897,75

1 ud. SH2MCG24 (Generador de canales) 237,225 1 237,225

2 ud. SH2RE16A4 (4 salidas a relé) 175,8 2 351,6

1 ud. SH1DUPFT (Equipo necesario si entre el cuadro

general y el del alumbrado hay mucha distancia) 31,275 1 31,275

1 ud. EM24DINAV53DISX (Equipo de medida trifásico

con MODBUS RS485) 365,85 1 365,85

3 ud. transformadores de intensidad 195 3 585

Importe total sin IVA 2.532,52 €

IVA (21%) 531,83 €

Importe Total

(IVA Incluido) 3.064,35 €

Tabla 28. Elementos de la instalación.

Ahorro previsto mediante el sistema propuesto.

Por un lado, se evitará el pico de potencia demandado, por lo que se evitarán las penalizaciones por

exceso de potencia.

Se estima que evitando los picos de arranque, la contratación podría verse reducida ligeramente y

posicionarse en torno a 50 kW, lo cual también supone un ahorro. En el cálculo no se tiene en cuenta el

término de energía puesto que a pesar de existir un ahorro, es despreciable.


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Situación actual.

Numero


Potencia actual contratada Tarifa


393327772



60 kW 60 kW 60 kW 3.0 A

Termino fijo anual (sin impuestos) 4.501,93 €

Penalizaciones (sin impuestos) 389,38 €

Impuesto eléctrico 250,08 €

IVA (21%) 1.079,69 €

Total 6.221,08 €

Tabla 29. Situación actual.

Situación propuesta.

Número


Potencia propuesta Tarifa


393327772



50 kW 50 kW 50 kW 3.0 A

Termino fijo anual (Sin impuestos) 3.751,61 €

Penalizaciones (Sin impuestos) 0,00 €

Impuestos eléctricos 191,81 €

IVA (21%) 828,12 €

Total 4.771,53 € Tabla 30. Situación propuesta.


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SITUACIÓN ACTUAL

Contrato electricidad 3.0 A 3 períodos (60kW)

Energía consumida en el período analizado (kWh) 82.264,00

Gasto término de potencia 60 kW anual (€) 4.501,93

Penalizaciones por excesos 389,38

Impuestos eléctricos 250,08

IVA (21%) 1.079,69

Total 6.221,08

CAMBIO PROPUESTO

Contrato electricidad 3.0A 3 períodos con Audax

Energía consumida en el período analizado (kWh) 82.264,00

Gasto término de potencia 50 kW anual (€) 3.751,61

Penalizaciones por excesos 0,00 €

Impuestos eléctricos 191,81

IVA (21%) 828,12

Total 4.771,53

INVERSIÓN

Sistema de encendido secuencial (€) 2.532,52 €

TOTAL INVERSIÓN (€) 2.532,52 €

IVA (%) 21,00%

TOTAL INVERSIÓN CON IVA (€) 3.064,35 €





AHORRO


AHORRO PORCENTUAL (%) 23,30






PLAZO ESTIMADO IMPLANTACIÓN MEDIDA <1 mes

Tabla 31. Propuesta para encendido progresivo iluminación.


en tanto por uno:




: tipo aplicado por incremento de precios del suministro de agua, tomando:


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son similares.


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8. CUADRO-RESUMEN DE LAS MEJORAS PROPUESTAS.

Mejora Descripción Inversión (€) Payback

(años)

Ahorro

energético

(kWh/año)

Ahorro

económico

(€/año)

Emisiones

CO2 no

emitidas

(t/año)

1 SUSTITUCIÓN CALDERA ELÉCTRICA POR BOMBA DE CALOR

DE SUELO PARA ACS 18.045,84 1,13 90.987,00 9.516,94 26,11

2 CONTRATACIÓN ELÉCTRICA CON OTRA

COMERCIALIZADORA 0,00 0,00 0,00 2.812,81 0,00

3 OPTIMIZACIÓN DE LA POTENCIA ELÉCTRICA CONTRATADA 9,04 0,00 0,00 68,77 0,00

4

TEMPORIZADORES PARA APAGADOS AUTOMÁTICOS DE LA

ILUMINACIÓN DE ASEOS Y VESTUARIOS DEL CAMPO DE

FÚTBOL

828,00 20,56 355,68 65,65 0,10

5

DISMINUCIÓN DEL COSTE DE ENERGÍA Y AUMENTO DE LA

EFICIENCIA LUMINOSA MEDIANTE SUSTITUCIÓN DE TODAS

LAS LÁMPARAS DEL CAMPO DE FÚTBOL

25.705,40 14,68 13.615,52 2.513,17 8,84

6

DISMINUCIÓN DEL COSTE DE ENERGÍA Y AUMENTO DE LA

EFICIENCIA LUMINOSA MEDIANTE SUSTITUCIÓN DE

ALGUNAS DE LAS LÁMPARAS DEL CAMPO DE FÚTBOL

3.605,40 6,08 4.060,50 749,49 2,64

7 ENCENDIDO PROGRESIVO DE LA ILUMINACIÓN DE LAS

TORRETAS DEL CAMPO DE FUTBOL 2.532,52 1,93 0,00 1.449,55 0,00

TOTAL SIN MEDIDAS IMPOSIBLES 25.020,80 -- 95.403,18 21.940,89 28,85

PROMEDIO 4.170,13 8,01 15.900,53 2.443,87 4,81

Medidas imposibles

Medidas entre 0 y 2 años

Medidas entre 2 y 5 años

Medidas de más de 5 años

Tabla 32. Cuadro - resumen de las medidas de mejora propuestas. En azul: propuestas de mejoras de energía térmica, en negro: propuestas de mejora de energía eléctrica

Queremos recalcar el hecho de que el 82,28 % del importe de todas las inversiones

, se

recupera en menos de 2 años, en caso de realizarlas todas a la vez, lo cual es muy interesante desde el

punto de vista económico.

En este caso los desgloses por energía térmica y eléctrica no se dan, pues solo existen mejoras para

elementos con energía eléctrica. Aún así, se escriben.


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9. AHORRO EN COSTES ECONÓMICOS DESGLOSADOS.

Se desglosa el ahorro en costes económicos:

Ahorro económico energía eléctrica/año (€/año) 21.940,89 100 %

Ahorro económico energía térmica/año (€/año) 0,00 0 % Fig. 6. Desglose ahorro económico.

10. AHORRO EN COSTES ENERGÉTICOS DESGLOSADOS.

Se desglosa el ahorro energético:

Ahorro en energía eléctrica/año (kWh/año) 95.403,18 100 %

Ahorro en energía térmica/año (kWh/año) 0,00 0 % Fig. 7. Desglose ahorro económico.

11. INVERSIÓN TOTAL DESGLOSADA.

La inversión total desglosada para todas las medidas excepto la 5 es la siguiente:

Inversión en energía eléctrica/año (€/año) 25.020,80 100 %

Inversión en energía térmica/año (€/año) 0,00 0 % Fig. 8. Desglose inversión

12. EMISIONES DE CO2 NO EMITIDAS.

Las emisiones de CO2 evitadas son:

Emisiones de CO2 por energía eléctrica ahorrada (t/año) 28,85 100 %

Emisiones de CO2 por energía térmica ahorrada (t/año) 0,00 0 % Fig. 9. Desglose de emisiones de CO2

13. NOTA SOBRE EL IVA.

En todas las propuestas se ha incluido el IVA de la inversión. Sin embargo en los cálculos del retorno de la

inversión tanto por el VRI como por el VAN se ha omitido para los valores de inversión, ahorro, amortización

y mantenimiento. El motivo es que todos los ratios calculados de electricidad (€/kWh), consumo de agua

(€/m3) se han calculado sin IVA, que es como suele siempre darse en auditorías.


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14. RECOMENDACIONES FINALES.

Espero que las mejoras encontradas para el campo municipal de Arandia signifiquen un mayor

aprovechamiento energético y que redunden en una disminución de costes, favorable también para el

medio ambiente.

Barakaldo, 19 de enero de 2.015.

El ingeniero industrial,

José Manuel GÓMEZ VEGA,

colegiado 6.026 por el Col. Of. de Ing. Industriales de Bizkaia.

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