SERVICIOS DE AUDITORÍA ENERGÉTICA DEL CENTRO...

INFORME FINAL AUDITORÍA ENERGÉTICA EDIFICIO CENACE 20 de mayo de 2013

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SERVICIOS DE AUDITORÍA ENERGÉTICA DEL CENTRO NACIONAL DE CONTROL DE

ENERGÍA – CENACE – EN QUITO

INFORME FINAL

Preparado por:

Ing. Santiago Sánchez Miño, M.Sc., M.E.E

Ing. Fernando Peñaherrera

Ing. Ramiro Balarezo, M. Sc.

Ing. Andrés Palacios

Quito, 20 de mayo de 2013


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TABLA DE CONTENIDO INFORME FINAL ....................................................................................................................................... 4 1 ANTECEDENTES .............................................................................................................................. 4

1.1 Aspectos contractuales............................................................................................................. 4

1.2 Alcance de la metodología para la auditoría ........................................................................... 4

1.3 Conclusiones del Informe de Diagnóstico ............................................................................... 5

2 DIAGNÓSTICO ENERGÉTICO DE LÍNEA BASE ........................................................................... 7

2.1 Criterios de valoración energética de la edificación ............................................................... 7

2.1.1 Método CALENER para la calificación energética ............................................................. 9

3 ÁREAS DE AHORRO ENERGÉTICO ............................................................................................ 14

3.1 Eléctrico ................................................................................................................................... 14

3.1.1 Iluminación .......................................................................................................................... 14

3.1.2 Fuerza .................................................................................................................................. 15 3.1.3 Datos y comunicaciones .................................................................................................... 16

3.2 Confort térmico ........................................................................................................................ 16

3.3 Cargas esenciales................................................................................................................... 18

3.4 Otras ........................................................................................................................................ 19

4 MEDIDAS DE USO EFICIENTE DE ENERGÍA ............................................................................. 20

4.1 Listado de las medidas ........................................................................................................... 20

4.2 Formato de hoja de medida de eficiencia energética........................................................... 22

4.3 Medidas de eficiencia energética en el ámbito eléctrico ...................................................... 23

4.4 Confort Térmico....................................................................................................................... 46

4.4.1 Medidas de confort térmico ................................................................................................ 46

4.4.2 Estimaciones de los ahorros potenciales de cada medida pasiva .................................. 47

4.4.3 Medidas activas .................................................................................................................. 60 4.4.4 Influencia de las medidas de eficiencia energética en el grado de confort térmico ....... 66

4.5 Cargas esenciales................................................................................................................... 67

4.6 Otras ........................................................................................................................................ 72

4.6.1 Medidas administrativas ..................................................................................................... 72

4.6.2 Energías renovables ........................................................................................................... 75

4.7 Priorización de las medidas ................................................................................................... 82

4.8 Sistemas de Gestión Energética ............................................................................................ 95

4.8.1 Objetivos de la gestión energética .................................................................................... 95

4.8.2 Estructura organizativa para la gestión energética .......................................................... 97


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4.9 El Comité de Gestión de Energía .......................................................................................... 98

4.9.1 Responsabilidades, roles y actividades ............................................................................ 99

4.9.2 Recursos............................................................................................................................102

4.10 Política Energética ................................................................................................................103

4.11 Mejoramiento de la calificación energética con las medidas analizadas ..........................104

4.12 Programa de mantenimiento preventivo de las instalaciones del CENACE ....................110

5 CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES ...............................................................................110

ANEXOS.................................................................................................................................................112


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SERVICIOS DE AUDITORÍA ENERGÉTICA DEL CENTRO NACIONAL DE

CONTROL DE ENERGÍA – CENACE – EN QUITO

INFORME FINAL

1 ANTECEDENTES

1.1 Aspectos contractuales

La Corporación Centro Nacional de Control de Energía, CENACE, convocó mediante invitación privada a consultoras especializadas en estudios de eficiencia energética a que presenten ofertas para realizar la Auditoría Energética de las Instalaciones del CENACE en Santa Rosa, Quito. El 08 de octubre de 2012 EnerPro presentó su oferta y luego de la evaluación de las ofertas, fue adjudicado el concurso a esta empresa.

El objeto del contrato con EnerPro es la prestación de los servicios de auditoría energética de las instalaciones del Centro Nacional de Control de Energía – CENACE, conforme el alcance descrito en los términos de referencia de las bases del concurso, y de conformidad con la propuesta técnica entregada por la consultora.

Mediante la auditoría energética, el CENACE pretende determinar el grado de eficiencia de sus instalaciones a través del análisis de los equipos, consumos eléctricos, la calidad de la energía, la envolvente térmica y los hábitos de consumo.

Culminada la auditoría, se espera cumplir con los siguientes objetivos generales:

Obtener información del consumo energético del CENACE, los factores de influencia, los patrones de consumo, la calidad de energía y el costo asociado.

Establecer una línea base del consumo energético. Detectar y evaluar las distintas oportunidades de ahorro energético, mejoramiento del

confort, salubridad y seguridad.

De acuerdo con los términos de referencia, la auditoría energética ha previsto el cumplimiento de los siguientes componentes:

Preauditoría Medición y recopilación de datos Informe técnico Análisis y propuestas de mejoras Programa de Eficiencia Energética

1.2 Alcance de la metodología para la auditoría

Manteniendo el alcance original de los términos de referencia y de la propuesta se reestructuró el mismo en una secuencia lógica, de acuerdo con el procedimiento de toma de lecturas y presentación de los resultados.


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La consultoría se presenta en dos fases:

La primera fase consistió en la recopilación de la información, toma de mediciones térmicas y eléctricas, y concluyó en el Informe de Diagnóstico del Edificio. En esta fase se hizo una relación de la información obtenida sin llegar a recomendaciones, con comentarios generales sobre la condición energética de la edificación en los aspectos térmico y eléctrico. Se analizó las condiciones de confort de la edificación: térmico, acústico, iluminación y aire. La toma de mediciones permitió determinar la condición energética de los equipos y las instalaciones para identificar las cargas más importantes, esbozar las posibles acciones de mejora, conocer las condiciones de funcionamiento general de instalación, hacer los cálculos para determinar los índices de desempeño energético. Esta primera fase constituyó la línea base energética de la edificación, que servirá como referencia para valorar las mejoras que se propone para el uso eficiente de la energía.

En la segunda fase se estudia las acciones de ahorro y uso eficiente de energía que permitirán mejorar la condición existente o la línea base energética. Para ello se toma en cuenta los datos obtenidos, las condiciones preexistentes, se hace un análisis detallado de las propuestas de medidas para mejorar las condiciones de confort térmico, iluminación y consumos energéticos de las principales cargas. Cada medida se presenta en una planilla respectiva que detalla la situación actual, la situación luego de la adopción de la medida, el cambio de los indicadores de desempeño energético, el presupuesto referencial para la adopción de la medida propuesta y el plan de acción con las responsabilidades y plazos.

La segunda fase concluye en el Informe Final de la Auditoría que constituye el alcance del presente documento, el cual toma en cuenta también los aspectos administrativos y de sostenibilidad de las medidas propuestas mediante la conformación de un Comité de Gestión de Energía que tenga entre sus funciones la creación de una cultura de ahorro y uso eficiente de la energía en el CENACE que sirva de ejemplo para los agentes del Mercado Eléctrico Ecuatoriano.

1.3 Conclusiones del Informe de Diagnóstico

El Informe de Diagnóstico fue entregado en una primera versión el 26 de diciembre de 2012. Posteriormente, se hizo observaciones por parte del personal del CENACE a cargo de la supervisión del proyecto y se entregó una versión con las observaciones acogidas el 04 de marzo de 2013. Las diversas etapas tratadas en la fase de diagnóstico fueron:

1) Visita de Inspección 2) Medición y recopilación de información, para lo cual se realizó el levantamiento de los

siguientes puntos: a) Aspectos generales de las instalaciones b) Características constructivas (envolvente) c) Suministro y consumo de energía d) Descripción del sistema energético y caracterización de las instalaciones e) Indicadores de desempeño energético f) Centros de costos g) Diagnóstico del edificio

El Informe de Diagnóstico concluyó en lo siguiente:


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Se ha realizado el levantamiento de la información necesaria para realizar la línea base del consumo energético del edificio de la CENACE.

Se han realizado mediciones en los centros de consumo, lo cual permitió conocer cuáles son los equipos que consumen mayor energía: los UPS y los Aires Acondicionados para el enfriamiento del Centro de Datos.

Se determinó, luego del análisis de los datos de consumo eléctrico tomados en el transformador principal, el tipo de consumo que presenta la edificación. En general se tiene una carga base permanente en los UPS y equipos de ventilación y aire acondicionado, con una carga fluctuante presente durante los horarios laborales debida a los equipos de oficina y de iluminación interior y exterior

Se ha determinado que la potencia de consumo media durante horas laborales es de 105,13 kW máxima.

El consumo energético presenta las siguientes características:

Gráfico 1. Composición de la demanda de energía de la CENACE

Las medidas de eficiencia energética deberán estar orientadas a la reducción en el consumo eléctrico en los principales centros de consumo.

Así también se tiene que la bomba de agua no representa un aporte significativo al consumo eléctrico

Se realizaron mediciones de las temperaturas interiores y de las temperaturas exteriores, así como de la temperatura y humedad relativa de las diversas zonas donde labora el personal de la CENACE.

23%

34%9%0%

10%

11%

12%

COMPOSICIÓN DE LA DEMANDA DE ENERGÍA ELÉCTRICA - CENACE

Aire Acondicionad

UPS

No esencial

Bomba

Iluminación

Fuerza

Datos y Comunicaciones


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2 DIAGNÓSTICO ENERGÉTICO DE LÍNEA BASE

Dada la condición muy particular del CENACE, no se lo puede calificar como un edificio común. Es una instalación estratégica del Sistema Nacional Interconectado y del sistema eléctrico ecuatoriano, y en tal virtud, el consumo energético no puede ser considerado dentro de los parámetros estándar para una edificación pública. La necesidad de disponer de energía el 100% del tiempo obliga a la instalación de equipo de alto rendimiento y redundante, como es el caso de los UPS y de los sistemas de ventilación, lo que en cierta medida lo ubicaría como una edificación más próxima a un Centro de Datos.

Los resultados del Informe de Diagnóstico muestran que el consumo de equipos informáticos, como son los UPS para los servidores, los UPS para los equipos de computación y las unidades manejadoras de aire para enfriamiento de aire de los servidores principales representan el 57% de la carga instalada de la edificación, mientras que las cargas de oficina son el 33%, es decir la tercera parte.

Las medidas propuestas en este informe final presentan recomendaciones para reducir el consumo de los UPS y de los aires acondicionados y ventiladores.

El resto de la carga eléctrica corresponde a las denominadas cargas no esenciales de las cuales la más significativa es la iluminación exterior.

Se evidencia de las mediciones efectuadas que los niveles de iluminación están sobre los establecidos por la Norma ISO 8995-1, por lo que se ha procedido a hacer un rediseño completo de la iluminación de la edificación para reducir el consumo de electricidad por este rubro, y mejorar las condiciones de confort, como se detalla en el Anexo 2.

El caso más crítico, a nuestro entender, consiste en el bajo nivel de confort térmico de las instalaciones debido a la baja temperatura del ambiente en las oficinas, originada en la temperatura exterior. Hay áreas de la instalación en que las temperaturas son menores a las recomendadas para mantener los niveles de confort térmico mínimos, y en otras, se tiene temperaturas altas por el efecto de la radiación solar a través de las ventanas. En las medidas propuestas se ha analizado en detalle este tema y se propone medidas de mejora del confort térmico en las instalaciones.

En cuanto al consumo de combustibles, solamente se tiene en el motor del grupo electrógeno, que funciona con diesel y tiene una capacidad medida de 143 kVA. No hay otros equipos de consumo de energía térmica mediante combustibles o sistemas de intercambio de calor o aprovechamiento de energía solar térmica, por lo que esta área no ha sido considerada en el estudio.

2.1 Criterios de valoración energética de la edificación

Con el objeto de establecer la incidencia de las medidas de mejoramiento energético dentro del edificio, se tomó como punto de partida el informe de diagnóstico para elaborar los criterios de calificación energética.

El Ecuador carece de una normativa para la certificación energética de edificaciones, en base de la cual se pueda valorar la condición de eficiencia del edificio del CENACE en la línea base, por lo que se ha obtenido referencias de normativas de otros países. Con este fin se ha tomado la tabla de consumos energéticos en el Reino Unido, basado en DETR (Department of the Environment, Transport and the Regions) considerando el Tipo 3 de edificación (con aire acondicionado), a fin


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de caracterizar la edificación en función de la demanda de energía en los aspectos térmico (confort), iluminación y cargas de equipo ofimático.

Tabla 1. Tabla de consumos energéticos en el Reino Unido. Basado en DERT (2000b)

kWh/m2 de superficie útil

Tipo 1 Tipo 2 Tipo 3 Tipo 4

Eficiente Típico Eficiente Típico Eficiente Típico Eficiente Típico

Calefacción 79 151 79 151 97 178 107 201

Refrigeración 0 0 1 2 14 31 21 41

Ventiladores 2 6 4 8 30 60 36 67

Humidificadores 0 0 0 0 8 18 12 23

Iluminación 14 23 22 38 27 54 29 60

Equipo de oficina 12 18 20 27 23 31 23 32

Catering 2 3 3 5 5 6 20 24

Otros consumos eléctricos

3 4 4 5 7 8 13 15

Equipos ofimáticos

0 0 0 0 14 18 87 105

Total 112 205 133 236 225 404 348 568

Tabla 2. Emisiones de CO2 por m2 de superficie útil para cuatro tipos de oficinas. Basado en DERT (2000b)

kgCO2/m2 de superficie útil

Tipo 1 Tipo 2 Tipo 3 Tipo 4

Eficiente Típico Eficiente Típico Eficiente Típico Eficiente Típico

Refrigeración 0,3 0,8 0,6 1,3 6,6 13,8 8,8 16,6

Calefacción 4,1 7,9 4,1 7,9 5,0 9,3 5,6 10,5

Iluminación 1,8 2,9 2,8 4,8 3,4 6,9 3,7 7,6

Otros 2,2 3,2 3,4 4,6 6,2 8,0 17,7 21,7

Total 8,3 14,8 11 18,7 21,3 38,0 36,6 56,4


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Adicionalmente, CALENER es una herramienta promovida por el Ministerio de Industria, Turismo y Comercio español, a través del IDEA (Instituto para la Diversificación y el Ahorro de Energía), y por el Ministerio de Vivienda de España, que permite determinar el nivel de eficiencia energética de una edificación. Provee de criterios y métodos de cálculo para los valores de calificación energética basado en las emisiones de carbono asociadas a los consumos energéticos de cada área, tomando como referencia la ubicación y el tipo de edificación. Para el análisis se utilizan los datos de calefacción, refrigeración, iluminación, equipos de oficina, equipos informáticos y otros.

Cabe recalcar que, debido a la naturaleza del Centro de Datos y de la sala de UPS del edificio del CENACE, estas no se incluyen en el análisis, pues no prestan el servicio de oficinas, criterio bajo el cual se ha realizado este análisis. Para el Centro de Datos, de interés particular en las medidas de ahorro energético por su alto consumo dentro de las instalaciones del CENACE, se han desarrollado otros indicadores de eficiencia basado en la potencia consumida por las unidades de aire acondicionado y por los equipos de computación.

El método de asignación de la calificación energética se basa en la comparación con estos valores de referencia.

2.1.1 Método CALENER para la calificación energética Este método toma en consideración la cantidad de energía utilizada por año por unidad de área y las emisiones asociadas, y las compara un una medida de referencia que es función de la ubicación del edificio. Categoriza al edificio de acuerdo a un índice resultado de esta comparación.

La metodología para emitir esta calificación es la siguiente:

Calcular la cantidad de energía por unidad de área por año, Ie, en kWh/m2 Calcular las emisiones de carbono asociadas a este consumo energético, ICO2, en kg

CO2/m2 Dividir estos valores para los índices de referencia, C = Ieref / ICO2ref. De acuerdo al valor de este último coeficiente C, se procede a asignar el valor de

calificación energética de acuerdo a los siguientes valores:

Clase A : si C < 0,40

Clase B : si 0,40 ≤ C < 0,65

Clase C : si 0,65 ≤ C < 1,00

Clase D : si 1,00 ≤ C < 1,30

Clase E : si 1,30 ≤ C < 1,60

Clase F : si 1,60 ≤ C < 2,00

Clase G : si 2,00 ≤ C

Los valores de referencia se toman de acuerdo a la siguiente tabla


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Tabla 3. Valores de referencia para la calificación energética. Tomado de CALENER

Índice Consumo térmico Consumo luminarias Consumo de quipo oficinas

Ieref [kWh/m2] 172,4 54,0 31,0

ICO2ref [CO2/m2] 41,6 6,9 8,0

Para la parte de demanda de energía térmica, se tiene los siguientes resultados, categorizados por área, de la misma manera en que se realizaron los estudios de demanda.

Tabla 4. Calificación energética debido a la demanda de energía térmica para el edificio del CENACE, de acuerdo al método CALENER

Zona Demanda de

energía

kWh/m2

Emisiones

kgCO2/m2 Coeficiente de

demanda Coeficiente de

emisiones

Categoría

Por demanda

Por emisiones

Dir. Admin. y Finanzas 82,2 20,4 0,48 0,49 B B

Auditorio 324,7 80,6 1,88 1,94 F F

Dto. Análisis y Control 105,7 26,2 0,61 0,63 B B

Centro de Comun., Archivo y Cafeterías 107,9 26,8 0,63 0,64 B B

Dir. Operaciones 101,3 25,1 0,59 0,60 B B

Sala Control 50,8 12,6 0,29 0,30 A A

Laboratorio SIMEC 72,6 18,0 0,42 0,43 B B

Recepción 115,2 28,6 0,67 0,69 C C

Direcc. de Sistemas 98,9 24,5 0,57 0,59 B B

Dirección Ejecutiva 250,9 62,2 1,46 1,50 E E

Sala Reunión. Ecuador 240,0 59,5 1,39 1,43 E E

Direcc. Planific. 137,2 34,0 0,80 0,82 C C

Proyectos y SIMEC. 89,8 22,3 0,52 0,54 B B

DTC 188,7 46,8 1,09 1,13 D D

TOTAL EDIFICIO 128,5 31,9 0,74 0,76 C C

El resultado anterior, categoría C para el edificio, señala que el mismo se ha construido sin tomar en cuenta medidas de arquitectura sostenible o de eficiencia energética en la construcción del mismo, indicador que se ajusta a la situación actual de la edificación.

Para la clasificación de acuerdo a las cargas de iluminación, se tienen los siguientes resultados, nuevamente seccionado en áreas:


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Tabla 5. Calificación energética debido a la demanda de energía para iluminación para el edificio del CENACE, de acuerdo al método CALENER

Zona Demanda de energía

kWh/m2

Emisiones

kgCO2/m2 Coeficiente de demanda

Coeficiente de emisiones

Categoría

Por

demanda

Por

emisiones

Dir. Sistemas 59,0 14,6 1,09 2,12 D G

Dir. Ejecutiva 25,0 6,2 0,46 0,90 B C

Dir. Planeamiento 45,7 11,3 0,85 1,64 C F

Servicios generales PA 77,0 19,1 1,3 2,77 E G

DTC 71,3 17,7 1,32 2,56 E G

Servicios generales PB 64,1 15,9 1,19 2,30 D G

Dir. Administr. Finanzas 34,3 8,5 0,64 1,23 B D

Dir. Análisis y Control 50,0 12,4 0,93 1,80 C F

Sala de Control 178,9 44,4 3,31 6,43 G G

Dir. Operaciones 42,1 10,4 0,78 1,51 C E

Pasillos 84,9 21,1 1,57 3,05 E G

TOTAL 40,3 10,0 0,75 1,45 C E

Nuevamente este indicador muestra que en los diseños no se ha aplicado criterio de eficiencia energética, práctica que a la época de construcción de la edificación no se tomaba en cuenta, y lo ubica en la categoría C (estándar).

Para los equipos ofimáticos, los indicadores se muestran a continuación:


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Tabla 6. Calificación energética debido a la demanda de energía para equipo de oficina para el edificio del CENACE, de acuerdo al método CALENER


kWh/m2

Emisiones



Categoría

Por demanda

Por emisiones

Dir. Sistemas 143,1 35,5 4,62 4,44 G G

Dir. Ejecutiva 67,9 16,8 2,19 2,10 G G

Dir. Planeamiento 86,2 21,4 2,78 2,67 G G

Servicios generales PA 28,6 7,1 0,92 0,89 C C

DTC 29,7 7,4 0,96 0,92 C C

Servicios generales PB 98,5 24,4 3,18 3,05 G G

Dir. Administr. Finanzas 87,5 21,7 2,82 2,71 G G

Dir. Análisis y Control 340,9 84,6 11,00 10,57 G G


Dir. Operaciones 143,1 35,5 4,62 4,44 G G

Pasillos 67,9 16,8 2,19 2,10 G G

TOTAL 47,2 11,7 1,52 1,46 E E

En este aspecto se nota una baja calificación energética. Esto se debe a la naturaleza de las actividades productivas en la CENACE, pues al ser un centro de control y monitoreo continuo, requiere gran cantidad de equipo ofimático, mismo que cae fuera de las condiciones estandarizadas de consumo.

Un resumen de todas estas mediciones, y la categorización completa del edificio puede observarse a continuación:


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Tabla 7. Calificación energética debido a la demanda de energía para el edificio del CENACE, de acuerdo al método CALENER


kWh/m2

Emisiones



Categoría

Por

demanda

Por

emisiones

Dir. Sistemas 291,2 72,2 1,13 1,28 D D

Dir. Ejecutiva 318,7 79,1 1,24 1,40 D E

Dir. Planeamiento 255,4 63,4 0,99 1,12 C D

Servicios generales PA 77,0 19,1 0,30 0,34 A A

DTC 269,7 66,9 1,05 1,18 D D

Servicios generales PB 93,8 23,3 0,37 0,41 A B

Dir. Administr. Finanzas 206,8 51,3 0,80 0,91 C C

Dir. Análisis y Control 232,7 57,7 0,91 1,02 C D


Dir. Operaciones 200,2 49,7 0,78 0,88 C C

Pasillos 84,9 21,1 0,33 0,37 A A

TOTAL 215,9 53,6 0,84 0,95 C C

La categoría C del edificio, con indicadores de 0,84 para uso de la energía y de 0,95 para emisiones contaminantes, revela las condiciones “estándar” del edificio. Ese decir, el diseño y la operación del mismo no se realizó tomando en consideración medidas de eficiencia energética, energías renovables, ni uso eficiente de la energía.

Mediante la adopción de las medidas de ahorro propuestas en esta consultoría, las condiciones de eficiencia energética de la edificación se mejorarían y el edificio se ubicaría en una mejor categoría, con un efecto importante en las condiciones de confort de la edificación. Esto se analiza más adelante.


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3 ÁREAS DE AHORRO ENERGÉTICO

Las medidas de ahorro y uso eficiente de energía se las ha agrupado en las siguientes áreas: eléctrico, confort térmico, cargas esenciales y otras.

Como se ha mencionado en el Informe de Diagnóstico, la totalidad de la energía para el CENACE proviene de electricidad, con la excepción del uso de diesel para el grupo electrógeno, cantidad que es totalmente marginal en el total de la demanda de energía. Las cargas térmicas de refrigeración, aire acondicionado, ventilación, calentamiento de agua, cafeteras y otros, tienen un origen de energía eléctrica y son tratadas como tal en el análisis de las medidas.

Cuando se hace mención al concepto de confort térmico se refiere a las condiciones ambientales propias de la envolvente de la edificación que por sus características constructivas tiene una influencia en las condiciones térmicas en las áreas de trabajo.

A continuación se hace una breve descripción de cada una de las áreas y las medidas asociadas.

3.1 Eléctrico

3.1.1 Iluminación

El total de las cargas de iluminación interior es el 11% de la carga instalada, mientras que la iluminación exterior es casi el 10%.

La distribución y tipos de luminarias son variados en la edificación. Las luminarias instaladas son en su mayoría con cuatro tubos fluorescentes T12 de 40 W, reflector de lámina metálica en color blanco y difusor con acrílico translúcido. El total de potencia consumida es de 160 W con un flujo luminoso promedio de 9200 lúmenes. Otras luminarias usadas son de 1 tubo fluorescente T12 de 40 W, 2 tubos fluorescentes T12 de 40 W, hay luminarias de 4 tubos fluorescentes T8 de 17 W, focos halógenos de 50W principalmente en los pasillos, y luminarias fluorescentes compactas de 2 focos de 26 W.

Las mediciones de los niveles de iluminación indican un gran rango de valores, dependiendo de la ubicación de las oficinas o dependencias. Las que se ubica cerca a las ventanas aprovechan la luz solar y superan los 1500 lúmenes. En áreas interiores, los niveles van desde los 700 lúmenes a los 250 lúmenes.

Se ha propuesto el rediseño completo de la iluminación de las áreas interiores de la edificación, tomando en cuenta los siguientes criterios.

- Nivel de iluminación: 350 lúmenes - Reemplazo de focos fluorescentes T12 de 40 W por focos fluorescentes T5 de 26 W - Reemplazo de focos fluorescentes T8 de 17 W por focos fluorescentes T5 de 14 W - Reemplazo de focos halógenos o dicroicos de 50 W por focos LED de 9 W - Aprovechamiento de las carcasas existentes. - Reemplazo de balastos para las luminarias eficientes T5 en las cantidades requeridas - Unificación de tipo de luminarias en las salas de reuniones con dos focos ahorradores PL

de 26 W. - Reubicación de las luminarias en los sitios de trabajo para que se mejore la distribución

luminosa a los usuarios. - Seccionamiento de circuitos de alumbrado para permitir que cada sitio tenga su interruptor

independiente.


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- Seccionamiento de algunos circuitos que están sobrecargados. - Modernización general del sistema de alumbrado para cada una de las áreas. - Estandarización del tipo de foco o luminaria para reducir los costos de inventarios. - Instalación de sistemas de encendido automático en ciertas áreas utilizando sensores de

movimiento y cambio de los balastos existentes por balastos dimerizables.

Con respecto a la iluminación exterior, el consumo es representativo y los niveles de iluminación exceden lo recomendado. Se recomienda apagar durante la noche una de las dos luminarias en cada poste a partir de las 22H00 hasta las 6H00.

Se efectuó también el estudio de cambio de las luminarias exteriores existentes del tipo de sodio de alta presión (HPS) por luminarias LED y por luminarias de inducción. Una de las medidas propuestas es el seccionamiento de las luminarias de inducción.

Como consecuencia de este rediseño completo se presenta los planos de alumbrado de las instalaciones y las siguientes medidas de uso eficiente de energía, que son detalladas más adelante.

Tabla 8. Medidas de ahorro energético en el área de iluminación

Medida No. Nombre de la medida

EI1 Rediseño de iluminación con conceptos de eficiencia energética.

EI2 Seccionamiento de áreas de iluminación.

EI3 Instalación de sensores de movimiento para encendido automático en áreas de oficinas.

EI4 Seccionamiento de iluminación exterior.

EI5 Sustitución de luminarias existentes por luminarias LED en la iluminación exterior.

EI6 Sustitución de luminarias existentes por luminarias de inducción en la iluminación exterior

EI7 Sustitución de luminarias existentes por luminarias de inducción en la iluminación exterior y seccionamiento de luminarias.

3.1.2 Fuerza Las cargas de fuerza agrupan a principalmente a equipos como: ventiladores, impresoras, escáneres, televisiones, secadoras, cafeteras, refrigeradoras, microondas, etc. Estas cargas representan un 11% del total de la carga instalada de la edificación.

Las medidas que se recomienda en esta área están enfocadas en una mejor utilización de los equipos, tomando en cuenta la reducción del consumo, es así como una de las medidas propuestas es la sustitución de las cafeteras para el uso del personal por dispensadores de agua caliente. El resto de equipos es de uso ocasional y no se propone acciones de ahorro por el mínimo beneficio que podría obtenerse. Sin embargo, es importante indicar que a medida que los equipos se vayan reemplazando por su deterioro o uso, o por la necesidad de actualización, los que se adquiera cumplan con la certificación Energy Star, especialmente en los equipos como impresoras láser que tienen un alto consumo y alta corriente de arranque.

Los ventiladores manuales se encienden de forma manual a criterio del operador a cargo, dependiente de las condiciones de temperatura interior, lo que puede optimizarse mediante la instalación de un control automático.


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Las medidas de ahorro y uso eficiente de energía para el área de fuerza, que han sido propuestas son:

Tabla 9. Medidas de ahorro energético en el área de fuerza


EF1 Sustitución de cafeteras por dispensadores de agua caliente

EF2 Instalación de sistemas para la optimización de los aires acondicionados en oficinas

3.1.3 Datos y comunicaciones El CENACE es una institución que demanda un alto grado de uso de equipo ofimático, que viabiliza el cumplimiento de sus importantes responsabilidades en el manejo y control del sistema nacional interconectado. Es así como desde un estudio de eficiencia energética no puede ser tratado como un edificio público administrativo convencional. De las 106 personas que laboran en el CENACE; hay 56 computadores laptop y 59 computadores personales, es decir la demanda ofimática es significativa y representa el 12% del total.

Los equipos ofimáticos agrupados en esta área son monitores y computadores.

Al igual que en el área de fuerza, las medidas propuestas para datos y comunicaciones están orientadas a una mejor utilización de los equipos mediante la desconexión o apagado de monitores y computadores en horas de no uso, como es durante la hora del almuerzo y en momentos que el usuario no está haciendo uso del equipo.

La medida propuesta en esta área es:

Tabla 10. Medidas de ahorro energético en el área de equipos de comunicación


ED1 Apagado de monitores en horas de no uso

3.2 Confort térmico Del informe de diagnóstico se determina que una de las condiciones de mayor preocupación de los ocupantes de la instalación son los niveles de temperatura de trabajo. Esto se da por las condiciones ambientales del sitio. La temperatura recomendada para un nivel de confort está entre 22 y 24ºC; se ha medido temperaturas en algunos sitios próximas a los 15 grados, lo que ocasiona un serio impacto en la salud de los ocupantes, que se refleja en su rendimiento laboral y puede en el mediano plazo ocasionar enfermedades crónicas y afectar la asistencia regular de los empleados. Esto conlleva a un mayor gasto en medicinas y seguro médico.

Por información del Departamento Médico, es frecuente que los empleados sufran de gripes y afecciones respiratorias, ocasionadas por la baja temperatura en ciertos lugares de la instalación.

Las acciones que se tome para mejorar las condiciones de trabajo en la edificación deben ser una prioridad, y si bien las medidas son difíciles de valorar financieramente, se recomienda tomar las acciones correctivas que permitan una mejor condición de trabajo, lo que se convierte entonces en un tema de Salud y Seguridad Laboral.


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En el Ecuador se ha expedido una serie de leyes, acuerdos ministeriales y reglamentos relacionados con la seguridad y salud de los trabajadores que son de cumplimiento obligatorio por parte del empleador.

El Reglamento del Seguro General de Riesgos de Trabajo del IESS, en el Art. 3 Principios de la Acción Preventiva.- dice:

En materia de riesgos del trabajo la acción preventiva se fundamenta en los siguientes principios:

a) Eliminación y control de riesgos en su origen;

b) Planificación para la prevención, integrando a ella la técnica, la organización del trabajo, las condiciones de trabajo, las relaciones sociales y la influencia de los factores ambientales;

c) Identificación, medición, evaluación y control de los riesgos de los ambientes laborales;

d) Adopción de medidas de control, que prioricen la protección colectiva a la individual;

e) Información, formación, capacitación y adiestramiento a los trabajadores en el desarrollo seguro de sus actividades;

f) Asignación de las tareas en función de las capacidades de los trabajadores;

g) Detección de las enfermedades profesionales u ocupacionales; y,

h) Vigilancia de la salud de los trabajadores en relación a los factores de riesgo

El Capítulo VI: Prevención de Riesgos del Trabajo del mismo reglamento en su Art. 50.-Cumplimiento de Normas.- dice:

Las empresas sujetas al régimen de regulación y control del Instituto Ecuatoriano de Seguridad Social, deberán cumplir las normas dictadas en materia de Seguridad y Salud en el Trabajo y medidas de prevención de riesgos del trabajo establecidas en la Constitución de la República, Convenios y Tratados Internacionales, Ley de Seguridad Social, Código del Trabajo, Reglamentos y disposiciones de prevención y de auditoría de riesgos del trabajo.

En atención a estas disposiciones legales es importante que el CENACE tome las acciones tendientes a mejorar las condiciones laborales al interior de la edificación, mediante la adopción de medidas que mejoren el confort térmico.

Las medidas propuestas en esta área se las ha agrupado, dependiendo de la intensidad energética requerida, en pasivas y activas. Las medidas pasivas tienen relación con acciones que no requieren de equipos que consumen energía, como son la medida de cambio de color de la pintura exterior de la edificación y el cambio de las ventanas existentes por ventadas de doble vidrio; o pueden ser medidas activas que requieren de un equipo como es por ejemplo la instalación de bombas de calor para calentamiento del ambiente.

Las medidas propuestas en esta área son:


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Tabla 11. Medidas de ahorro energético en el área de confort térmico


Pasivas

TP1 Cambio de la pintura exterior a un color más absortivo

TP2 Ventanas de doble vidrio

TP3 Implementación de aislantes térmicos en la terraza

TP4 Implementación conjunta de las medidas pasivas descritas

Activas

TA1 Implementación de sistemas para climatización interior de espacios mediante bombas de calor para una demanda de 75 kWt

TA2 Implementación conjunta de las medidas activas y pasivas

3.3 Cargas esenciales

Un corte de energía en el CENACE puede ocasionar un alto riesgo de falla en el sistema nacional interconectado con los impactos que esto traería a todo el país. Es por ello que el sistema de suministro de energía es altamente confiable y dispone de redundancia en todos los niveles, desde la acometida eléctrica, grupos electrógenos de emergencia, baterías y UPS.

Para el funcionamiento del centro de datos o cuarto de servidores, hay cuatro UPS que controla la calidad de la señal eléctrica para que se mantenga inalterable y dentro de los parámetros de funcionamiento normal. El centro de datos cuenta con un ambiente refrigerado, lo que mejora el rendimiento de los servidores.

Las cargas de los UPS y el sistema de enfriamiento del centro de datos constituyen lo que se denomina cargas esenciales y representan el aire acondicionado el 24% del total de la demanda y los UPS el 32% , es decir más de la mitad de toda la demanda de la edificación . En este sentido, el edificio se caracteriza más como un centro de datos que como uno de oficinas o usos administrativos.

Se debe tratar de reducir la participación en la demanda total de estas cargas esenciales, para lo cual se debe ejecutar un estudio completo del área de servidores que contemple los aspectos de refrigeración, ventilación, y cargabilidad de los UPS. Podría ser conveniente adquirir UPS de menor potencia, o asignar a un UPS existente una carga mayor, pues están trabajando en niveles cercanos al 30%. Obviamente, esta recomendación debe tomar en cuenta el hecho de la redundancia de los UPS para que en caso de falla de uno, otro asuma la carga total.

El cuarto de servidores ha sido ampliado para albergar a nuevos equipos, por lo que el flujo de aire caliente y frío no es el más adecuado. Se debe ubicar los servidores en frentes frío y caliente para regularizar el flujo de aire. El sistema de aire acondicionado es deficiente en cuanto a la toma de aire caliente por lo que se deberá analizar la toma individual o por grupos de servidores. Hay que sellar los ductos de cables y asegurarse que el ambiente sea hermético. Estas y otras recomendaciones deben ser analizadas en el estudio propuesto en una de las medidas.

Las medidas propuestas en esta área son:


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Tabla 12. Medidas de ahorro energético en el área de cargas esenciales


CE1 Rediseño del sistema de enfriamiento centro de datos

CE2 Cargabilidad de UPS

CE3 Control automático de encendido de ventiladores

3.4 Otras

Compete a esta área los temas que tienen relación con las decisiones de orden administrativo por parte de la Dirección Ejecutiva tendientes a crear una cultura de eficiencia energética en la institución y en los empleados Algunas decisiones pueden ser tan sencillas como la de apagado de ciertos equipos, luminarias, o áreas de consumo.

Una medida o acción recomendable es la conformación de un Comité de Gestión y Uso Eficiente de Energía. Los últimos años se ha enfatizado mucho a nivel mundial en la necesidad de adoptar procedimientos y prácticas de uso eficiente de energía, ligadas a normas específicas como la Norma de Sistemas de Gestión de la Energía ISO 50001 que constituye un conjunto de recomendaciones y prácticas para mejorar el desempeño energético. Sería un gran ejemplo para las instituciones del sector energético que el CENACE sea la primera institución en hacerlo. Si no hay la posibilidad de certificar la norma, en un principio de la podría adoptar.

En el CENACE al momento hay un medidor de consumo general que no funciona regularmente. Se recomienda la instalación de un sistema de monitoreo del consumo energético que permitiría hacer un seguimiento en tiempo real de las variables de consumo y eléctricas de la edificación, con información total e individual de ciertas cargas. Esto es indispensable para valorar la adopción de medidas de ahorro y su impacto en los indicadores de consumo energético, principalmente el de kWh/m2. Esta medida de bajo costo tiene una importante significación al poder conocer el estado de las condiciones de las cargas más importantes.

De otra parte, se debe llegar en algún momento a la certificación energética de la edificación para lo cual es indispensable que se instale este tipo de monitoreo que inicialmente toma en cuenta el consumo eléctrico, y luego se debe ampliar con mediciones de las condiciones de confort de la edificación.

Es justamente cuando se analiza la certificación energética de una edificación cuando se valora el aporte de energías renovables no contaminantes para reducir el consumo. El CENACE ha tomado la iniciativa de instalar sistemas de energías renovables: solar fotovoltaica y eólica. Estas medidas son analizadas para valorar sus beneficios, al igual que la de la instalación de sistemas de calentamiento solar para agua en ciertas áreas.

Las medidas administrativas consideradas son:


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Tabla 13. Medidas de ahorro energético en el área administrativa


Pasivas

OA1 Instalación sistema de monitoreo de consumo energético

OA2 Conformación del Comité de Gestión de Energía

Activas

OR1 Instalación de un sistema de generación fotovoltaica conectada a red

OR2 Instalación de sistemas solares de agua caliente sanitaria (ACS) para abastecimiento de baños

OR3 Instalación de aerogenerador conectado a la red

4 MEDIDAS DE USO EFICIENTE DE ENERGÍA 4.1 Listado de las medidas

Agrupando las medidas propuestas, se tiene el listado que se muestra a continuación:


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Tabla 14. Medidas de eficiencia energética propuestas

Área Subárea Código Medida

ELÉCTRICO

Iluminación

EI1 Rediseño de iluminación con conceptos de eficiencia energética

EI2 Seccionamiento de áreas de iluminación

EI3 Instalación de sensores de movimiento para encendido automático en áreas de oficinas.

EI4 Seccionamiento de iluminación exterior.

EI5 Sustitución de luminarias existentes por luminarias LED en la iluminación exterior.

EI6 Sustitución de luminarias existentes por luminarias de inducción en la iluminación exterior

EI7 Sustitución de luminarias existentes por luminarias de inducción en la iluminación exterior y seccionamiento de luminarias.

Fuerza EF1 Sustitución de cafeteras por dispensadores de agua

caliente

EF2 Instalación de sistemas para la optimización de los aires acondicionados en oficinas

Datos y comunicaciones ED1 Apagado de monitores en horas de no uso

CONFORT TÉRMICO

Medidas pasivas (mejoramiento de la envolvente)

TP1 Cambio de la pintura exterior a un color más absortivo

TP2 Ventanas de doble vidrio

TP3 Implementación de aislantes térmicos en la terraza

TP4 Implementación conjunta de las medidas pasivas descritas

Activas TA1 Implementación de sistemas para climatización interior de espacios mediante bombas de calor para una demanda de 75 kWt

Pasiva y activa TA2 Implementación conjunta de las medidas activas y pasivas

CARGAS ESENCIALES

Centro de datos CE1 Rediseño enfriamiento centro de datos CE2 Control automático de encendido de ventiladores

UPS CE3 Cargabilidad de UPS

OTRAS

Administrativas OA1 Instalación sistema de monitoreo de consumo

energético OA2 Conformación del Comité de Gestión de Energía

Energías renovables

OR1 Instalación de un sistema de generación fotovoltaica conectada a red

OR2 Instalación de sistemas solares de ACS para abastecimiento de baños

OR3 Instalación de aerogenerador conectado a la red


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4.2 Formato de hoja de medida de eficiencia energética

Para unificar la presentación de las medidas de uso eficiente de energía y facilitar el análisis del impacto de cada medida en la eficiencia total de la edificación, se utilizará un formato con los siguientes puntos1:

MEDIDA DE AHORRO PROPUESTA Edificio CENACE

Código de la medida nn Sistema Eléctrico, Térmico, Otros

Denominación de la Medida

Nombre de la medida Ligada a medida No. Medida relacionada

Resumen

Potencial de ahorro

Electricidad Demanda kW Energía kWh/año

Combustible Energía kJ/año

Reducción de Emisiones de CO2 tonCO2/año 248 g/kWh Reducción de Costos USD/año Costo Implementación USD Periodo de Retorno Real de la Inversión años Valor Presente Neto USD Tasa Interna de Retorno %

Impacto en índice de consumo total Indicador kWh/m2 de consumo actual sin la medida kWh/m2

Indicador kWh/m2 de consumo con la medida kWh/m2

Diagnóstico En el diagnóstico se describe las condiciones iniciales de la edificación con la descripción del problema existente que afecta a la eficiencia energética de la edificación.

Descripción de la medida Detalla el alcance de la medida para mejorar el uso eficiente de la energía y reducir el indicador de desempeño energético 1 S. Sánchez, A. Borroto, Manual de Eficiencia Energética en Edificaciones. MEER-CIEEPI, 2008


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Plan de acción El plan de acción es una serie de procedimientos o tareas que se recomienda seguir para que la medida sea ejecutada. Incluye los temas de estudios, contratación, adquisición, ejecución y otras.

Notas La sección de notas presenta comentarios sobre la medida, que amplían el alcance y la aplicación de la medida.

En caso de que el VPN y la TIR sean negativos, se coloca “No Aplica” (n.a.) en el lugar de estos valores. El significado de un valor negativo quiere decir que es una inversión sin retorno.

4.3 Medidas de eficiencia energética en el ámbito eléctrico

A continuación se analiza y desarrolla cada una de las medidas del ámbito eléctrico.


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MEDIDA DE AHORRO PROPUESTA

Edificio CENACE

Código de la medida EI1 Sistema Eléctrico – Iluminación


Rediseño del sistema de iluminación con luminarias eficientes

Ligada a medida No. EI2

Resumen

Potencial de ahorro

Electricidad Demanda kW 17,20

Energía kWh/año 44 913

Combustible Energía kJ/año n.a.

Reducción de Emisiones de CO2 tonCO2/año 11,13

Reducción de Costos USD/año 3 474,90

Costo Implementación USD 49116,52

Periodo de Retorno Real de la Inversión años 14,13

Valor Presente Neto USD n.a.

Tasa Interna de Retorno % n.a

Impacto en índice de consumo total

Indicador kWh/m2 de consumo actual sin la medida kWh/m2 40,3

Indicador kWh/m2 de consumo con la medida kWh/m2 19,3


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Diagnóstico Después del análisis de la cantidad de luminarias, cargas y niveles de luminosidad, se concluyó que en algunos sectores existía un nivel de iluminación demasiado alto y poco eficiente, considerando la potencia en luminarias instalada. De allí se partió para realizar un rediseño completo de la edificación empleando luminarias más eficientes y de menor potencia, asegurándose de mantener los niveles mínimos de iluminación conforme a normas internacionales.

Descripción de la medida Rediseño e completo del sistema de luminarias e implementación de luminarias de menor potencia (los cálculos de iluminación y los planos del nuevo diseño de muestra en el ANEXO 6).

Plan de acción 1. Revisión y aprobación del diseño de iluminación por personal del CENACE. 2. Llamado a concurso para la implementación del diseño. 3. Selección de ofertas. 4. Adjudicación del contrato. 5. Obras de cambio de las luminarias. 6. Monitoreo de los parámetros de eficiencia de luminosidad (consumo por áreas, variación en el

consumo total del edificio, niveles de luminosidad, estimación de parámetros de eficiencia de luminosidad VEEI).

Notas

Los niveles de luminosidad y la selección de luminarias se han basado en los métodos de cálculo estandarizados para iluminación.

Se ha buscado optimizar el diseño y abaratar costos de implementación mediante la reutilización en lo posible de los circuitos y las carcasas existentes.

Se calcula un ahorro de 44 913 kWh anuales, con una reducción de emisiones contaminantes de 11,13 tonCO2 anuales, y una disminución en la demanda de energía para iluminación requerida de 17,20 kW.


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Edificio CENACE Código de la medida

EI2 Sistema Eléctrico – Iluminación


Seccionamiento de áreas de iluminación

Ligada a medida No. EI1

Resumen

Potencial de ahorro





Reducción de Costos USD/año 146,28



Valor Presente Neto USD 325,68

Tasa Interna de Retorno % 29%





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Diagnóstico Los circuitos de iluminación actualmente cubren áreas de oficinas muy grandes y no se toma en cuenta la ocupación de cada área. Ocurre que ciertas oficinas permanecen encendidas sin que tengan una persona ocupando. Por lo tanto se recomienda poner interruptores para el control de iluminación por cada área mejorando así la eficiencia de iluminación al mantener encendidas solamente las luminarias requeridas en cada sección

Descripción de la medida Seccionamiento de las áreas de iluminación mediante interruptores destinados a cada área. Plan de acción 1. Rediseño de las conexiones de las luminarias para la implementación de interruptores. 2. Llamado a concurso para la implementación del diseño. 3. Selección de ofertas. 4. Adjudicación del contrato, posiblemente como parte del rediseño de la iluminación. 5. Instalación de los interruptores por áreas. 6. Monitoreo de los parámetros de eficiencia de luminosidad (consumo por áreas, variación en el


Notas Se calcula un ahorro de 2 522 kWh anuales, con una reducción de emisiones contaminantes de 0,63 tonCO2 anuales, y una disminución en la demanda de potencia eléctrica de 3,45 kW


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EI3 Sistema Eléctrico – Iluminación


Instalación de sensores de movimiento para encendido automático en áreas de oficinas.

Ligada a medida No. EI1 y EI2

Resumen

Potencial de ahorro





Reducción de Costos USD/año 1 828

Costo Implementación USD 62 115,57



Tasa Interna de Retorno % n.a.





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Diagnóstico Como complemento a la medida EI2 en la que se recomienda la instalación de interruptores para el control de iluminación en cada área de las oficinas, se considera conveniente la instalación de elementos de control de encendido automático mediante sensores infrarrojos. La penetración de esta medida se ha tomado que tenga un impacto en el 50% de las luminarias luego de los cambios de diseño propuestos.

Descripción de la medida Seccionamiento de las áreas de iluminación mediante la instalación de sensores de movimiento en las áreas y la sustitución de los balastos convencionales para los focos fluorescente T5 por balastos dimerizables.

La vida de una lámpara fluorescente depende del número de encendidos. El uso de balastos convencionales con sensores de movimiento y actuación sobre los focos fluorescentes disminuye sensiblemente el tiempo de vida, por lo tanto se debe instalar balastos dimerizables. Estos tienen un costo mayor que los balastos convencionales, pero su uso garantiza la vida útil de los tubos fluorescentes.

Plan de acción 1. Rediseño de las conexiones de las luminarias para la implementación de los sensores d

movimiento y la conexión de los balastos dimerizables, tanto en las luminarias T% de 28 W como en las T5 de 14 W

2. Llamado a concurso para la implementación del diseño. 3. Selección de ofertas. 4. Adjudicación del contrato, posiblemente como parte del rediseño de la iluminación. 5. Instalación de los sensores de movimiento por áreas. 6. Monitoreo de los parámetros de eficiencia de luminosidad (consumo por áreas, variación en el


Notas Se calcula un ahorro de 31 525 kWh anuales, con una reducción de emisiones contaminantes de 7,82 tonCO2 anuales, y una disminución en la demanda de potencia eléctrica de 17,27 kW.


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Edificio CENACE



Seccionamiento de luminarias exteriores

Ligada a medida No.

Resumen

Potencial de ahorro








Valor Presente Neto USD 3 365,67

Tasa Interna de Retorno % >100%





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Diagnóstico Las luminarias exteriores de sodio de alta presión de 2x250 W proporcionan niveles de iluminación que exceden la norma recomendada, lo que ocasiona un alto consumo energético. No hay un control de encendido o encendido parcial de las luminarias. No se ve necesario mantener el máximo nivel de iluminación durante toda la noche, podría reducirse a la mitad mediante un control manual de encendido y en casos de emergencia encender la totalidad de las luminarias.

Descripción de la medida Seccionamiento de las luminarias para que se encienda una o dos de las luminarias de cada poste. Para esto se deberá tender un nuevo circuito de alumbrado para todos los postes e instalar un sistema de encendido con relé para la mitad y la totalidad de las luminarias. El encendido puede ser programado para que se apague desde las 22H00 hasta las 6H00, o hacerlo de forma manual mediante la acción del guardia.

Plan de acción 1. Diseño para la implantación de los circuitos de seccionamiento en las luminarias exteriores 2. Llamado a concurso para la implementación del diseño. 3. Selección de ofertas. 4. Adjudicación del contrato. 5. Instalación del alimentador y del relé de alumbrado. 6. Monitoreo de los parámetros de eficiencia de luminosidad (consumo por áreas, variación en el

consumo total del edificio en iluminación exterior, niveles de luminosidad, estimación de parámetros de eficiencia de luminosidad VEEI).

Notas

Se calcula un ahorro de 13 870 kWh anuales, con una reducción de emisiones contaminantes de 3,44 tonCO2 anuales, y una disminución en la potencia instalada de 4,75 kW

Deberá analizarse la conveniencia de los horarios de apagado, pues personal nocturno permanece dentro de las instalaciones del CENACE.


32


Edificio CENACE



Sustitución de luminarias existentes por luminarias LED en la iluminación exterior.

Resumen

Potencial de ahorro














33

Diagnóstico Las luminarias exteriores de sodio de alta presión de 2x250 W tienen una baja eficiencia comparado con nuevas tecnologías como las luminarias LED. Se propone el cambio de las 38 luminarias existentes de 250 W con 44 luminarias LED de 120 W, para mantener el mismo nivel de iluminación.

Descripción de la medida Cambio directo de las luminarias de sodio de alta presión (HPS) por luminarias LED de 120 W. La ventaja de la luminaria LED respecto de la de HPS es que su factor de utilización es mayor ya que el haz de luz va directamente al plano de uso y no se distribuye alrededor del foco como ocurre en la luminaria HPS. Tiene el grave inconveniente que la distribución luminosa de la lámpara es menor que la HPS, por lo que no puede usarse en postes muy separados, pero en el caso del CENACE la separación es de 19 metros entre postes por lo que no es problema. El mayor inconveniente de la luminaria LED es su rápida degradación luminosa, pujes en pocos años, entre 2 y 3, puede perder hasta el 50% de su capacidad lumínica original. Otro de los inconvenientes es su alto costo.

Figura 1. Luminaria LED para exteriores

Plan de acción 1. Llamado a concurso para la implementación del cambio de las luminarias. 2. Selección de ofertas. 3. Adjudicación del contrato. 4. Instalación de las luminarias LED 5. Monitoreo de los parámetros de eficiencia de luminosidad (consumo por áreas, variación en el


Notas




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Edificio CENACE



Sustitución de luminarias existentes por luminarias de INDUCCIÓN en la iluminación exterior.

Resumen

Potencial de ahorro





Reducción de Costos USD/año 1361

Costo Implementación USD 23468








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Diagnóstico Las luminarias exteriores de sodio de alta presión de 2x250 W tienen una baja eficiencia comparado con nuevas tecnologías como las luminarias de inducción. Se propone el cambio de las 38 luminarias existentes de 250 W con 38 luminarias de inducción de 150 W.

Descripción de la medida Cambio directo de las luminarias de sodio de alta presión (HPS) por luminarias de inducción de 150 W. La luminaria de inducción es una tecnología muy moderna que funciona similar a un tubo fluorescente, pero en lugar de que la descarga interna del foco sea por voltaje, se lo hace por inducción, para ello se instala un par de electroimanes que aceleran los electrones al interior del tubo hasta llegar a ionizar el gas que emite fotones que al impactar con el recubrimiento interior fluorescente del tubo produce la luz. Las ventajas del uso de luminarias de inducción es su costo mucho menor que las LED y cercano a las convencionales de HPS, la temperatura de funcionamiento no supera los 80ºC, tiene una distribución luminosa similar a las convencionales de alumbrado público, el encendido es inmediato, el índice de reproducción de color es mayor al 80% y la duración es superior a las 60.000 horas, es decir casi 14 años.

Tabla 15. Comparación de características de luminarias. Obtenida de

globalinductionlighting.com

http://globalinductionlighting.com/pages/what-is-induction-lighting/


36

Figura 2. Esquema de funcionamiento de luminarias de inducción

Gráfico 2. Depreciación en la iluminación de diversos tipos de luminarias. Obtenido de http://www.inda-gro.com

http://www.inda-gro.com/led-vs-induction.html

Plan de acción 1. Llamado a concurso para la implementación del cambio de las luminarias. 2. Selección de ofertas. 3. Adjudicación del contrato. 4. Instalación de las luminarias de inducción 5. Monitoreo de los parámetros de eficiencia de luminosidad (consumo por áreas, variación en el



37

Notas




38


Edificio CENACE



Sustitución de luminarias existentes por luminarias de inducción en la iluminación exterior y seccionamiento de luminarias.

Ligada a medida No. EI4, EI6

Resumen

Potencial de ahorro






Costo Implementación USD 1 725

Periodo de Retorno Real de la Inversión Años 1,23







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Diagnóstico El nivel de iluminación exterior que pueden proporcionar las luminarias de inducción que es una de las medidas propuesta, puede ser disminuido en horas de la noche. No hay un control de encendido o encendido parcial de las luminarias, por lo que se podría reducir a la mitad mediante un control manual de encendido y en casos de emergencia encender la totalidad de las luminarias.

Descripción de la medida Seccionamiento de las luminarias de inducción para que se encienda una o dos de las luminarias de cada poste. Para esto se deberá tender un nuevo circuito de alumbrado para todos los postes e instalar un sistema de encendido con relé para la mitad y la totalidad de las luminarias. El encendido puede ser programado para que se apague desde las 22H00 hasta las 6H00, o hacerlo de forma manual mediante la acción del guardia.

Plan de acción 1. Cambio de las luminarias existentes por luminarias de inducción de 150 W. 2. Diseño de implantación de los circuitos de seccionamiento en las luminarias exteriores 3. Llamado a concurso para la implementación del diseño. 4. Selección de ofertas. 5. Adjudicación del contrato. 6. Instalación del alimentador y del relé de alumbrado. 7. Monitoreo de los parámetros de eficiencia de luminosidad (consumo por áreas, variación en el


Notas




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Edificio CENACE

Código de la medida EF1 Sistema Eléctrico - Fuerza


Cambio de cafeteras por dispensadores de agua caliente

Ligada a medida No.

Resumen

Potencial de ahorro

Electricidad Demanda kW 0

Energía kWh/año 882




Costo Implementación 7 dispensadores USD 420,00



Tasa Interna de Retorno % 4,7%





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Diagnóstico En el estado actual las cafeteras, que representan 7630 W de potencia instalada, se encuentran operando bajo pérdida térmica al ambiente al mantener su contenido a una temperatura fijada. Esto pérdida puede reducirse al colocar dispensadores de agua caliente, que calienten solamente la cantidad de agua requerida.

Descripción de la medida Se cambiaran las cafeteras por dispensadores de agua caliente

Plan de acción

1. Adquisición de dispensadores de agua y sustitución de las cafeteras.

Notas Se calcula el costo de adquisición de 7 dispensadores a un costo de mercado de USD 60 por unidad.

Se calcula un ahorro de 882 kWh anuales, con una reducción de emisiones contaminantes de 0,22 TonCO2 anuales


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Edificio CENACE Código de la medida EF2 Sistema Eléctrico – Fuerza


Instalación de sistemas para la optimización de los aires acondicionados en oficinas

Ligada a medida No.

Resumen

Potencial de ahorro


Energía kWh/año 15 617,5







Tasa Interna de Retorno % 33,5%





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Diagnóstico Los sistemas de aires acondicionados existentes presentan un funcionamiento muy variado y el encendido de los mismos se hace de manera intermitente, sin cargas adecuadamente balanceadas. Esto ocasiona fluctuaciones innecesarias en la red y afecta el rendimiento del aire acondicionado.

Descripción de la medida Se propone realizar y ejecutar un proyecto de control automático de los aires acondicionados que permitan un flujo de aire más adecuado y un mejor control de temperatura. De esta manera, se optimizaría la operación de los aires acondicionados para regular su carga y mejorar su rendimiento

Plan de acción 1. Realizar un estudio detallado para la remodelación del sistema de aire acondicionado. 2. Llamado a concurso para la implementación de un sistema de control automático de flujo de

aire y temperaturas de operación de los aires acondicionados existentes para la planta alta. 3. Adjudicación de la obra. 4. Provisión e instalación del sistema de monitoreo. 5. Análisis de cargas mediante un analizador de redes para verificar los ahorros energéticos.

Notas

Se estima que al reducirse la cantidad de energía consumida en el aire acondicionado existente en un 31%.

Esto significaría un ahorro de energía 15 617 kWh/año, lo que representa, un ahorro económico de USD 1 062 por año.


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Edificio CENACE

Código de la medida ED1 Sistema Eléctrico – Datos y Comunicaciones


Apagado de monitores en horas de no uso

Ligada a medida No.

Resumen

Potencial de ahorro









Tasa Interna de Retorno % >100%





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Diagnóstico Durante las horas de descanso, se observa que los equipos ofimáticos permanecen encendidos. Este consumo de energía puede ser evitado con medidas sin costo de cultura en eficiencia energética.

Descripción de la medida Apagado de monitores y laptops durante el periodo de descanso de los operarios

Plan de acción 1. Como parte de la implantación de una cultura del uso de la energía dentro del CENACE, se

debe fomentar el apagado de equipos cuando no se están utilizado por parte del personal.

Notas

Esta medida no tiene costo directo involucrado Se ha estimado que el 70% de los usuarios cumplen con esta directriz.


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4.4 Confort Térmico

4.4.1 Medidas de confort térmico Respecto al confort térmico, se realizaron estimaciones de los requerimientos energéticos térmicos de acuerdo a las medidas realizadas y a los cálculos y simulaciones ejecutadas con los datos tomados durante la Fase 1 de la Auditoría Energética y en base a las recomendaciones de la ASHRE para climatización de espacios interiores en edificios de oficinas.

La situación actual del edifico del CENACE presenta un deficiente confort térmico producido por la diferencia de temperaturas entre el exterior y el interior del edificio, lo que deviene en una pérdida de energía producida a través de la envolvente del mismo.

De acuerdo con los cálculos realizados, la potencia térmica requerida para lograr el punto de confort térmico en el CENACE es de 72kW térmicos en condiciones de máxima demanda y con los requerimientos de cambios de aire recomendados.

Del análisis de la envolvente se despliegan diferentes medidas que pueden tomarse con el objeto de reducir esta demanda de energía, como la mejora en los recubrimientos, cambio a ventanas de doble vidrio, etc., orientadas al mejoramiento de la envolvente del edificio y a la reducción de la demanda mediante medidas pasivas.

Además, como una medida de uso eficiente de la energía, se propone también la instalación de un sistema de calentamiento de espacios mediante bombas de calor y ventilo-convectores (fan coil).

La implantación de las medidas para mejorar la envolvente tiene el objeto de reducir la demanda de energía a través del mejoramiento de la envolvente térmica. Con esto, se puede dimensionar un equipo de calentamiento a través de Bombas de Calor de menor tamaño y de menor costo.

El análisis de estas medidas se lo realiza tomando en consideración la demanda inicial (actual de energía). Cada medida PASIVA tiene el efecto de disminuir el valor de energía requerido, sin llegar a eliminar totalmente el requerimiento de energía.

Las medidas ACTIVAS (para este caso, la implantación de Bombas de Calor) se las ha dimensionado de dos formas: implementando directamente un sistema sin la implementación de las medidas pasivas, y un análisis conjunto de todas las medidas indicadas.

La lista de las medidas se detalla a continuación, y serán analizadas una por una desde un punto de vista financiero, de ahorro de energía, y de ahorro de emisiones.

1. Cambio de la pintura exterior a un color más absortivo 2. Mejora del aislamiento en ventanas 3. Cambio del revestimiento en la terraza (implementación de superficies de baja emisividad y

aislantes térmicos) 4. Implementación de sistemas para climatización interior de espacios


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4.4.2 Estimaciones de los ahorros potenciales de cada medida pasiva

A fin de establecer el potencial de ahorro energético de cada medida pasiva, se procedió a calcular con ayuda del software eQuest la demanda energética de la edificación. En primer lugar se ingresaron las condiciones de la línea base (condiciones actuales) Esto permite conocer la actual demanda de energía térmica para lograr confort térmico.

Los datos requeridos para este estudio fueron levantados durante la elaboración del primer informe. La información necesaria para estos cálculos fue

Locación Zona climática y datos meteorológicos Geometría del edificio Tipo de muros, ventanas puertas y dimensiones de las mismas Tipo de techos, suelo. Cargas internas por unidades área (ocupación, ventilación, luminosidad, equipamiento) Temperaturas de confort requeridas (establecidas por los manuales de la ASHRAE) Sistemas adicionales de calentamiento

Posteriormente se fueron modificando una a una las condiciones de la envolvente del edificio (ventanas, puertas, recubrimiento exterior, techos, cargas internas), a fin de analizar en detalle a variación en la demanda de energía térmica en cada uno de los casos.

Finalmente se simuló la implantación de un sistema de bomba de calor con un coeficiente de operación (COP) 3 en lugar de un equipo de calentamiento eléctrico para satisfacer la demanda de energía de la edificación. Se adjunta al final del informe un anexo con la descripción técnica del sistema de bomba de calor.

El estudio se separó en planta alta y planta baja, por las diferentes condiciones de cada zona.

En el caso de los gráficos del programa eQuest se debe aclarar que la distribución de las ventanas la da el programa calculado en base de la relación del área total de ventanas respecto del área total de la fachada y no necesariamente corresponde con la ubicación física real de las ventanas.


48

Figura 3. Esquema modelado de la planta baja

Figura 4.- Modelado de la planta alta.


49

Los resultados compilados de las diversas simulaciones se muestran a continuación

Tabla 16. Resultados de las simulaciones de demanda de

energía térmica para la planta baja.

MEDIDA Demanda

Energética MWh/año

Potencia instalada requerida

kWe

Reducción respecto a

la línea base

Agua Caliente Sanitaria MWh/año

Línea Base 50,74 26,42 0,0% 3,05

Mejora de revestimiento exterior 48,06 25,03 5,3% 3,05

Mejoramiento del sellado en puertas 50,37 26,23 0,7% 3,05

Cambio de ventanas a doble vidrio 42,16 21,96 16,9% 3,05

Medidas Pasivas Conjuntas 37,53 19,55 26,0% 3,05

Implantación Bomba de Calor 21,17 11,03 58,3% 3,05

Medidas pasivas y activas conjuntas 20,01 10,42 60,6% 3,05


50


energía térmica para la planta alta.

MEDIDA Demanda Energética

MWh/año


kWe

Reducción respecto a la

línea base


Línea Base 91,80 47,81 0,0% 2,95



Mejora de aislamientos en el techo 85,84 44,71 6,5% 2,95






51


energía térmica para el edificio principal del CENACE

MEDIDA

Demanda Energética MWh/año


kWe

Reducción respecto a la

línea base


Línea Base 142,53 74,24 - 6,0



Mejora de aislamientos en el techo 127,99 66,66 10,2% 6,0





Con estos datos se puede proceder a establecer los indicadores de las distintas medidas de ahorro energético.

Así mismo se presentan esquemas en forma de diagramas de bloques de los diseños de los sistemas de aire acondicionado


52

Figura 5.- Diagrama de bloques de la instalación de aire acondicionado recomendada

Además, se tiene un requerimiento de ACS de 6 MWh/año, lo cual representa 4 captadores solares de 150 l, correspondiente a 1 captador por baño. Puesto que en análisis se omitió el baño existente en el comedor, se prevé la instalación de 5 sistemas solares térmicos de calentamiento de agua sanitaria en total.

A continuación se detallan las diferentes medidas propuestas.


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TP1

Sistema Confort Térmico - Envolvente


Cambio de la pintura exterior a un color más absortivo

Ligada a medida No.

Resumen

Potencial de ahorro














54

Diagnóstico El requerimiento de energía térmica de calentamiento total del edificio es de 72 kW térmicos en máxima demanda. La capacidad instalada, en términos de calefactores de aire y equipos de aire acondicionado es de 18 kW. Existe por lo tanto una falta de capacidad instalada, y este requerimiento adicional de equipamiento puede reducirse mediante esta medida de ahorro energético pasivo, que tiene como objeto incrementar la capacidad absortiva de radiación solar del edificio por el cambio del color blanco de la edificación. En la toma de lecturas termográficas se pudo identificar que la diferencia en la temperatura de una pared exterior pintada con color azul a una pintada con color blanco era de 7ºC.

Descripción de la medida Cambiar el color de la superficie exterior de blanco (absortividad 0,1) hacia azul (absortividad 0,6) con el objeto de aprovechar la energía solar radiante incidente sobre las paredes del edificio.

Plan de acción. 1. Llamamiento a concurso para la pintura de la edificación..

2. Adjudicación de la obra.

3. Ejecución de la medida.

4. Monitoreo de los cambios respecto a la línea base, con ayuda de termografías para la envolvente exterior.

Notas

El análisis de las termografías realizadas reveló una diferencia en la temperatura superficial entre las paredes pintadas de blanco y las paredes pintadas de color azul de cerca de 7 ºC.

La inversión tiene un costo inicial de USD 11 585, estimado a partir del coste unitario de pintura y mano de obra y de la superficie que requiere recubrimiento

Esta medida presenta una potencial disminución en el requerimiento energético de la edificación que representa 3840 kWh anuales

Existiría un costo asociado a la toma de termografías para monitoreo, que puede establecerse en USD 150.

Este ahorro de 3840 kWh por año que reduce el índice de requerimiento en energía térmica para climatización de 65,78 kWh/m2 a 63,99 kWh/m2.

El potencial en la reducción en emisiones de CO2 por disminución del consumo eléctrico destinado a la climatización de espacios sería de 0,95 tonCO2 por año El tiempo de ejecución de la medida es inmediato.


55



TP2



Cambio de las ventanas exteriores por ventanas con doble vidrio y revestimiento reflectivo

solar

Ligada a medida No.

Resumen

Potencial de ahorro














56

Diagnóstico Con ayuda de las termografías infrarrojas realizadas se pudo identificar los principales puntos de fuga térmica a través de la envolvente del edificio, al igual que se lo hizo al medir las temperaturas interiores de paredes y ventanas.

En este tipo de edificaciones, las pérdidas y ganancias de calor excesivas por las ventanas son usuales. En la esquina sureste, por ejemplo, la temperatura interior podía llegar hasta los 32 ºC en ventanas, mientras que al mismo tiempo, en la esquina noroeste se ubicaba en 11 ºC.

Para reducir tanto las pérdidas por convección, conducción y los valores excesivos de radiación solar que ingresan al recinto, se plantea la sustitución de ventanas simples de vidrio existentes por ventanas dobles con cámara hermética de aire, con el objeto de retener el calor generado al interior del edificio, reducir el ingreso de radiación solar excesiva y prevenir fuga de aire por mal sellado. Además, con la implementación de marcos de PVC, se rompería el puente térmico existente debido a la presencia de marcos de aluminio, que es un buen conductor de calor.

Para el monitoreo de esta medida, se plantea una vez más la medición de temperaturas interiores y exteriores con ayuda de termografías y sensores a distancia de temperatura.

Descripción de la medida

Cambio de ventanas de vidrio simple por vidrio doble con cámara de aire hermético y marcos de PVC.

Las ventanas en la esquina sureste deben tener alta reflectividad en las superficies a fin de evitar la transmisión de radiación solar.

Plan de acción 1. Llamado a concurso para la provisión e instalación de ventanas de doble vidrio.

2. Selección de proveedores.

3. Instalación de las ventanas dobles.

4. Comprobación de los resultados mediante verificación de las temperaturas interiores y termografías infrarrojas

Notas

La sustitución de las ventanas es una medida pasiva de ahorro energético. Esto reduciría el requerimiento de energía térmica del edificio para lograr condiciones de confort en 14340 kWh anuales.

La implementación de esta medida tiene un potencial de ahorro en emisiones de carbono de 3,56 tonCO2 anuales, basado en el ahorro energético potencial del mismo.

Así mismo, la existencia de películas reflectivas tiene el objeto de evitar la penetración de la radiación solar, eliminando los requerimientos de cambio de aire para refrigeración.

El ahorro en requerimiento energético reduciría el índice de demanda de energía térmica de 65,78 a 59,11 kWh/m2

Se ha presupuestado en base al precio ecuatoriano de importación de ventanas dobles de 150 USD/m2 de ventana instalada.


57



TP3



Implementación de aislantes térmicos en la terraza del CENACE

Ligada a medida No.

Resumen

Potencial de ahorro














58

Diagnóstico Con ayuda de las termografías realizadas se pudo evidenciar las pérdidas térmicas que se presentan en la superficie del techo. Esto se da principalmente por el tipo de superficie y por el alto valor de reflectividad que tiene la misma.

De acuerdo a los modelos simulados, si bien una cantidad importante de energía proveniente de la radiación del sol es absorbida por el techo, mucha energía es perdida por convección al aire de la atmósfera.

La fuga térmica por el techo produce bajas temperaturas ambientales y genera falta de confort térmico.

Descripción de la medida Instalación de recubrimientos aislantes impermeables con resistencia a la intemperie, con espuma de poliuretano proyectado, con un valor de conductividad térmica efectiva de 0.18 W/m²K en el techo del edificio del CENACE.

Plan de acción

1. Llamamiento a concurso para provisión e instalación de aislante térmico para la cubierta.

2. Selección de ofertas.

3. Instalación de aislantes.

4. Monitoreo de las temperaturas exteriores en el techo mediante termografías.

Notas

Esta medida pasiva tiene el potencial de reducir el requerimiento de energía térmica para llegar al punto de confort térmico en 9,07 kW.

La disminución del requerimiento energético es de 17 700 kWh anuales, asociados con un potencial de disminución de emisiones asociadas de 4,39 tonCO2 anuales.

Esta medida tiene un coste de implementación de 15 000 USD, basados en el área del techo y en el precio unitario del recubrimiento.

El índice de requerimiento consumo energético descendería hasta 57,47 kWh/m2.


59


Edificio CENACE Código de la medida TP4 Sistema Confort Térmico - Envolvente


Implementación conjunta de las medidas pasivas

Ligada a medida No. T1, T2, T3

Resumen

Potencial de ahorro














60

Diagnóstico La implementación conjunta de las anteriores medidas tiene efectos acumulativos en el mejoramiento del edificio. Estos parámetros anteriormente descritos tienen por objeto describir el potencial que tiene el efecto de mejorar en su totalidad la envolvente del edificio, así como proveer de indicadores que permitan cotejar estos valores con las medidas activas descritas en los siguientes puntos.

4.4.3 Medidas activas

Estas medidas consisten en la implementación de equipamiento para el mejoramiento del confort térmico en la edificación. Se proponen en base al criterio de uso eficiente de energía, por tanto es recomendable la implementación conjunta de medidas pasivas y activas.

Los indicadores se los detalla en base al consumo de energía que requerirían sistemas convencionales de calentamiento eléctrico (relación de entrega de energía térmica y energía eléctrica consumida de 1:1).


61



TA1

Sistema Confort Térmico – Medidas Activas


Implementación de sistemas para climatización interior de espacios mediante bombas de

calor para una demanda de 75 kWt

Ligada a medida No.

Resumen

Potencial de ahorro














62

Diagnóstico Luego del análisis térmico en el interior de las oficinas del CENACE y del análisis de la termografía, se pudo determinar una falta de confort térmico en las instalaciones interiores.

De acuerdo a las simulaciones efectuadas en eQUEST, se tienen requerimientos térmicos de 28 kWth para la planta baja y 44 kWth para la planta alta, a manera de equipos de calentamiento.

Esta demanda de energía podría ser suministrada a través de la instalación de calefactores eléctricos por resistencia o por sistemas completos de aire acondicionado.

Existe otra alternativa que se alinea con los principios de eficiencia energética, que es la instalación de bombas de calor. Estos dispositivos de uso eficiente de la energía, permitirían suministrar la cantidad requerida de energía térmica, con una fracción de energía. Los dispositivos aire-agua presentan un coeficiente de operación de hasta 3, lo que indica que se podría reducir el consumo de energía hasta un tercio de la demanda actual. A esto se debería sumar la energía por autoconsumo de la bomba, lo cual reduciría los coeficientes de operación efectivos, y la eficiencia de los intercambiadores de calor (fan-coils).

Además, sería conveniente, a fin de reducir el tamaño de los equipos seleccionados, implantar esta medida en conjunto con las otras medidas de eficiencia energética propuestas para el mejoramiento de la envolvente del edificio a fin de reducir la energía requerida para obtener confort térmico.

Descripción de la medida Instalación de 5 unidades bombas de calor aire-aire de 15kWth, COP 3, para climatización de espacio en el CENACE. Los sistemas cuentan con ventilo convectores (radiadores de baja temperatura) instalados al interior para la difusión del calor

Plan de acción 1. Realización de un estudio detallado de los requerimientos de confort térmica una vez se

implementen medidas de eficiencia energética pasiva 2. Realizar un nuevo dimensionamiento una vez se tengan los valores de requerimiento térmico. 3. Llamado a concurso para la adquisición e instalación de los equipos 4. Selección de ofertas. 5. Instalación de equipamiento. 6. Monitoreo continuo de las variables de confort térmico. Comprobación de los parámetros de

confort.

Notas

Se recomienda la utilización de bombas de calor aire-agua y ventilo-convectores (fan coils) a fin de incrementar la tasa de transferencia de calor. Otras tecnologías disponibles son bombas de calor aire-aire, que requieren un radiador más compacto.

El funcionamiento de la bomba de calor tendría lugar en horario de oficina, coincidiendo con el horario de uso de las instalaciones del CENACE.

Esta medida no representa un ahorro energético neto respecto a la demanda actual de la edificación, es decir, se estaría incrementando el consumo de energía del CENACE. La ventaja que tiene esta medida radica en el reducido consumo de energía frente a sistemas convencionales de climatización de espacios, pues reduciría el requerimiento de 65,78 kWh a


63

33,99 kWh eléctricos por cada metro cuadrado, con la consecuente reducción en las emisiones de carbono asociadas en 16,84 toneladas anuales respecto a la demanda inicial.

Se ha previsto el dimensionamiento de esta medida tomando en consideración el número de cambios de aire requerido de acuerdo a las normas ASHRAE de ventilación y climatización de espacios para las oficinas, auditorio y salas de reunión. Se ha excluido de este análisis a los espacios de almacenamiento de UPS y de tableros de distribución, por no ser estos espacios destinados a la climatización de personas.

La inversión inicial bordearía los 75 000 USD, basados en el dimensionamiento de 5 sistemas de bomba de calor con accesorios.

.


64



TA2

Sistema Confort Térmico – Medidas Activas


Implementación conjunta de las medidas activas y pasivas

Ligada a medida No.

Resumen

Potencial de ahorro














65

Diagnóstico En este punto se analiza la influencia conjunta de todas las medidas descritas anteriormente para mejorar el confort térmico. Se tiene la disminución en la demanda de energía térmica, lo que produce también reducción en el tamaño de los equipos requeridos.

Es de notar que al mejorar las condiciones térmicas mediante bombas de calor, la influencia de cada medida por separado es reducida respecto a los índices calculados respecto a la línea base.

Descripción de la medida

Cambio de la pintura exterior a un color más absortivo. Mejora del aislamiento en ventanas y puertas. Cambio del revestimiento en la terraza (implementación de superficies de baja emisividad y

aislantes térmicos). Apagado de equipos en horas no laborables. Implementación de sistemas para climatización interior de espacios.

Plan de acción El plan de acción consiste en la implantación individual de las diversas medidas anteriormente analizadas, con el requerimiento de calor reducido

Notas

Con la implantación de todas las medidas anteriores puede conseguirse que la demanda de energía eléctrica necesaria para proporcionar confort térmico descienda a 29,32 kW/m2.

Se podría obtener una reducción de demanda energética de 77 930 kWh anuales

La reducción de toneladas de CO2 equivalente asociadas tiene un valor de 19,33 tonCO2/año

El costo de implementación total de las diversas medidas asciende a 110 299,40 USD, con un porcentaje de ahorro energético de 55.43%


66

4.4.4 Influencia de las medidas de eficiencia energética en el grado de confort térmico

En la Figura 6 se especifica el mejoramiento en el confort térmico asociado a las medidas pasivas y activas de mejoramiento del grado de confort térmico

Figura 6.- Carta Psicrométrica para la ciudad de Quito (2800msnm). En el eje horizontal, temperatura de bulbo seco. Eje vertical: humedad absoluta. En rojo: zona de confort de verano, recomendado por la ASHRAE para climas semi-húmedos.

El estado inicial, de 40% de humedad y 18ºC (punto 1) encontrado en la mayor parte del edificio, puede ser mejorado mediante medidas pasivas hasta el punto 2, con 20ºC y 35% de humedad relativa. Si se realiza la implementación de calentadores, como por ejemplo, una bomba de calor, hasta llegar a la zona de confort, sin agregar contenido de humedad (calentamiento sin humidificación) se puede llegar hasta el punto 3 donde se llegaría a confort térmico, con 24 ºC y 28 % de humedad relativa (punto 3).


67

4.5 Cargas esenciales



CE1

Sistema Cargas esenciales- Centro de Datos


Consultoría para rediseño del sistema de enfriamiento centro de datos

Ligada a medida No.

Resumen

Potencial de ahorro













68


Diagnóstico El aire acondicionado para refrigeración del centro de datos es uno de los principales puntos de consumo de energía dentro de la instalación del CENACE:

Por la importancia de este sistema de enfriamiento, debe mantenerse encendido todo el año ininterrumpidamente.

Se pudieron observar disposiciones no óptimas de las torres de servidores en referencia a los conductos de aire frío, Así también, con ayuda de las termografías infrarrojas se pudieron observar puntos con temperaturas superiores a los 40º en los servidores, indicando una disposición inadecuada de la ventilación y una operación ineficaz del mismo.

Estudios de caso en centros de servidores indican que es posible obtener ahorros de hasta el 30% en energía requerida por el sistema de enfriamiento a través de la optimización de la ubicación de los conductos de enfriamiento y del posicionamiento de las torres de equipo de comunicación, así como la realización de un rediseño completo para la extracción adecuada de aire caliente y el uso de “free cooling” para mantener la sala de servidores a una temperatura adecuada con el mínimo gasto energético.

Descripción de la medida Contratación de una consultoría para optimización del sistema de enfriamiento de la sala de servidores.

Plan de acción 1. Llamado a concurso para consultoría para la optimización del sistema de enfriamiento del

Centro de Datos 2. Recepción de ofertas 3. Adjudicación de consultoría, que deberá contar con un rediseño del sistema de aire

acondicionado 4. Ejecución de las medidas de optimización 5. Monitoreo continuo de las variables térmicas y eléctricas

Notas

De acuerdo a estudios de caso para centros de datos, se puede obtener un ahorro de hasta el 30% de energía consumida por las unidades de aire acondicionado

Se podría obtener una reducción de demanda energética de 59 095,83 kWh anuales

La reducción de toneladas de CO2 equivalente asociadas tiene un valor de 14,66 ton CO2.

El costo de la consultoría se estima en 6500 USD


69



CE2

Sistema Cargas esenciales- Centro de Datos


Estudio de la cargabilidad de los UPS

Ligada a medida No. C1

Resumen

Potencial de ahorro














70

Diagnóstico Luego de analizar la demanda de las unidades UPS y el factor de carga de cada unidad, se concluye que está muy por debajo de un funcionamiento eficiente, ya que está entre el 20 y el 30%. El esquema de operación de los UPS es de doble conversión, es decir que convierte la corriente alterna en continua, almacena la energía en las baterías y luego la convierte nuevamente en corriente alterna de calidad para el servicio de las cargas. Las capacidades de los UPS superan a la carga en dos y tres veces, aplicando el criterio de redundancia. Sin embargo esto debe ser revisado para optimizar la potencia de los UPS. Dos de los cuatro UPS están dentro del cuarto de servidores, lo que ocasiona un calentamiento adicional en el cuarto que demanda una mayor carga para enfriamiento.

Las condiciones actuales de eficiencia de los UPS en el CENACE están bajo la media a nivel internacional. Es así como el dato de densidad de potencia no llega a 40 W/ft2.

Gráfico 3.- Densidad de potencia del centro de datos

De otra parte, el cálculo del factor de carga de los UPS es poco más del 22%, lo que a nivel de comparación internacional es muy bajo, según se muestra en el Gráfico 4.

0,00

20,00

40,00

60,00

80,00

100,00

120,00

140,00

160,00

Den

sida

d de

pot

enci

a pr

omed

io W

/ft2

Centro de datos analizado

DENSIDAD DE POTENCIA DEL CENTRO DE DATOS


71

Gráfico 4. Factor de carga de los UPS

Descripción de la medida Se ha utilizado para el análisis de la medida la hoja electrónica de cálculo de la Data Center Electrical Power Chain Assessment Tool Version 1. January 25, 2010, desarrollada por el Lawrence Berkeley National Laboratory (LBNL) and EYP Mission Critical Facilities para el US Department of Energy (DOE).

La medida propone varias acciones tendientes a mejorar la eficiencia de los UPS para el Servicio del centro de datos del CENACE. Las recomendaciones de la adopción de la medida se muestran en el Anexo, y las más importantes se resumen a continuación:

Apagado de algunos UPS cuando el nivel de redundancia exceda N+1 o 2N Instalar un UPS modular o escalable Instalar UPS de menor capacidad para ajustarse a la demanda Transferir las cargas entre los UPS para maximizar la carga Considerar la conexión en corriente continua a los racks de servidores.

Plan de acción 1. Contratar los servicios especializados de consultoría para hacer un estudio detallado de la

cargabilidad de los UPS y las recomendaciones para el los cambios a un sistema de mayor eficiencia.

2. Convocar a un concurso para las mejoras de la eficiencia de los UPS recomendados en la consultoría.

3. Montaje de las nuevas unidades u optimización del sistema de UPS 4. Monitoreo continuo de las variables eléctricas

Notas

0,000,100,200,300,400,500,600,700,800,901,00

Fact

or d

e ca

rga

de lo

s U

PS

Centro de datos analizado

FACTOR DE CARGA DE LOS UPS


72

De acuerdo a cálculos respecto a la eficiencia y al ahorro energético obtenible, se establece una potencial reducción de demanda energética de 152 555 kWh anuales

El costo total del mejoramiento del centro de datos es de 66 000 USD, con una TIR de 32%

Se ha considerado para los cálculos de los costos un precio referencial por UPS de 30 kW de USD 20.000 y la reventa de los UPS existentes.

4.6 Otras

4.6.1 Medidas administrativas

Las medidas consideradas en el ámbito administrativo se las detalla a continuación. Se debe indicar que la medida de monitorio del consumo eléctrico no tiene valores de referencia o relacionados con las demás medidas y su comparación podría no ser válida. Sin embargo, se recomienda adoptar la medida por las ventajas que tiene al permitir conocer el consumo energético de la instalación, establecer los parámetros de línea de base de eficiencia energética y las mejoras que se obtendrían con la adopción de las medidas de ahorro, y también por su bajo costo.

La medida OA2, conformación de un Comité de Gestión de Energía se la trata al final.


73



OA2

Sistema Otros - Administrativa


Instalación de un sistema de monitoreo del consumo eléctrico

Ligada a medida No.

Resumen

Potencial de ahorro

Electricidad Demanda kW n.a.

Energía kWh/año n.a


Reducción de Emisiones de CO2 tonCO2/año n.a.

Reducción de Costos USD/año n.a.


Periodo de Retorno Real de la Inversión años n.a.




Índice de consumo actual sin la medida kWh/mes Consumo

Índice de consumo con la medida kWh/mes Info.

tiempo real


74

Diagnóstico Lo que no se mide no se puede controlar. Es importante tanto para el área técnica como para la administrativa disponer de medios para tener datos inmediatos sobre el consumo de energía de la edificación.

Para el monitoreo y control de la eficiencia energética eléctrica, se utiliza el índice de consumo global de kWh/día y kWh/mes. Se compara y analiza la tendencia en este indicador con relación al periodo precedente. Esta medición se la hace en tiempo real con un equipo de monitoreo adecuado.

Al momento no se tiene información sobre el consumo eléctrico de la edificación y de los consumos individuales de las cargas esenciales (UPS, ventiladores, aire acondicionados, subtableros eléctricos) su variación en función de la temperatura exterior; no se maneja el indicador de consumo fijo de energía no asociado al nivel de producción; no se manejan índices de consumo en las áreas mayores consumidoras ni existe un indicativo de los índices de consumo de consumo por áreas o equipos especiales.

Cuando ocurre una falla en el suministro eléctrico de la edificación no se tiene información sobre las causas que originaron ese evento ni se lleva un registro de la duración de la falla ni de las medidas que se adoptó para corregir la falla.

Descripción de la medida Implementar un sistema de monitoreo y control energético para el consumo eléctrico:

Que incorpore el monitoreo y control del consumo de electricidad de la edificación y de las cargas más importantes.

Que utilice diversas gráficas para la presentación y análisis de los resultados.

Que emplee medios electrónicos de medición de última tecnología que faciliten las acciones de información del consumo y de la mejora en el ahorro energético como consecuencia de la adopción de medidas de ahorro que se vaya dando en al futuro.

Que facilite al ingeniero de mantenimiento eléctrico disponer de una curva de carga en tiempo real, total de la edificación, de los equipos y de las cargas importantes.

Que sirva de ejemplo de gestión de energía a nivel de las instituciones en el país.

Plan de acción Convocar a un concurso para la instalación de un sistema de monitoreo de consumo de electricidad en las instalaciones del CENACE, que contemple el siguiente equipamiento:

Un medidor digital de doble sentido que registre los parámetros de consumo eléctrico de la instalación

Un data logger. 6 equipos de medición remota ubicados en: 1 en cada uno de los cuatro UPS, 1 en el sistema

de aire acondicionado o refrigeración, 1 en un subtablero eléctrico representativo de la institución, como podría ser la Dirección de Transacciones Comerciales.

La conexión debe incluir el cableado de datos para llevar las mediciones de los data loggers a un computador central. Esta conexión podrá hacerse vía Ethernet.

Notas Se adjunta información técnica de uno de los proveedores de sistemas de monitoreo.


75

4.6.2 Energías renovables En base a los diversos proyectos dentro del plan de Eficiencia Energética del CENACE se busca cuantificar el impacto en la eficiencia energética de la instalación la implantación de sistemas de generación proveniente de fuentes renovables eólica, solar térmica y solar fotovoltaica.


76



OR1

Sistema Energías Renovables


Instalación de un sistema de generación fotovoltaica conectada a red

Ligada a medida No.

Resumen

Potencial de ahorro














77

Diagnóstico El edificio del CENACE, con una demanda de energía promedio de 95,3 kW, tiene potencial para la instalación de sistemas de generación de energía fotovoltaica en sus instalaciones.

El actual plan de eficiencia energética contempla la instalación de un sistema de generación de energía fotovoltaica de 40 kW, el mismo que tiene la capacidad de generar 58 744 kWh anuales y de cubrir el 8,21% de la energía anual consumida por el CENACE.

Descripción de la medida El actual proyecto consiste en la instalación de 192 paneles fotovoltaicos de 230 Wp, dos inversores de 15 y 25 kW cada uno, y sistemas de monitoreo y control.

Plan de acción *Parte de este plan de acción ya está ejecutado.

1. Estudio de la demanda 2. Estudio de potencial fotovoltaico 3. Presentación de ofertas y selección de la misma. 4. Adjudicación de contrato 5. Instalación de estructuras metálicas 6. Instalación de paneles fotovoltaicos 7. Instalación de inversores 8. Implementación de los sistemas de monitoreo 9. Pruebas de funcionamiento

Notas

La oferta técnica seleccionada se la ha realizado en base al área destinada para la instalación de sistemas fotovoltaicos en la terraza de la edificación del CENACE.

Con base a esta área, y a la tecnología disponible, se ha realizado el dimensionamiento de 192 paneles FV de 230 Wp y de los dos inversores.

El sistema es de conexión directa a red, sin baterías de respaldo para el sistema. El costo de implementación del proyecto es de USD 134 371 total. La cantidad anual de energía auto generada por el CENACE será de 58 774 kWh anuales. Esta cantidad de energía fotovoltaica generada, a una tasa de 20 gCO2/kWh fotovoltaico,

representa un ahorro en emisiones de CO2 de 14,58 toneladas anuales de carbono respecto a la tasa de emisiones para la energía de la red eléctrica ecuatoriana.

El tiempo de ejecución del proyecto es de 90 días a partir de la fecha de firma de contrato El valor correspondiente por la energía fotovoltaica generada, tomando como base un precio

de venta de 0,405 USD/kWh fotovoltaico reconocido por el CONELEC en la Regulación Nº 004/11 fechada el 14 de abril del 2011, representaría un ingreso de USD 28 525 anuales, con un valor presente de USD 46127 en 10 años de vida útil.


78



OR2

Sistema Energías Renovables


Instalación de sistemas solares de ACS para abastecimiento de baños

Ligada a medida No.

Resumen

Potencial de ahorro












Indicador kWh/m2 de consumo con la medida kWh/m2 0


79

Diagnóstico Actualmente el CENACE posee en sus instalaciones en los baños calentadores eléctricos controlados por termostato para el abastecimiento de agua caliente sanitaria (ACS). Esta energía puede ser reducida mediante el uso de calentadores solares.

Descripción de la medida Sustitución de los calentadores eléctricos por sistemas de ACS con tubos al vacío de 150 litros por cada baño en el complejo. En total se instalarían 5 sistemas.

Se propone la instalación de colectores solares tipo termosifón no presurizados de 20 tubos de vacío, incluye tanque de 150 litros incorporado, controlador solar, termostato de respaldo eléctrico y accesorios varios, incluido respaldo eléctrico

Plan de acción

Estudio de instalación de sistemas solares térmicos Llamado a concurso para el suministro e instalación de los sistemas solares Adquisición de los sistemas e instalación Monitoreo de las variables de aprovechamiento y uso.

Notas

El dimensionamiento de los sistemas se los ha realizado con la perspectiva de instalar un sistema de 150 litros para cada servicio de Baño: 2 en la planta baja, 2 en la planta alta y uno en el comedor.

Los sistemas solares estarían en capacidad de suministrar ACS para los baños y las duchas instaladas.

El coste de la medida es de USD 6 000. El ahorro energético sería de 3 526,88 kWh anuales, basándose en el consumo que tendrían

los 5 sistemas de calentamiento si fuesen eléctricos Se tiene un ahorro asociado en emisiones de carbono de 0,87 tonCO2/año.


80


Edificio CENACE Código de la medida OR3 Sistema Energías Renovables


Instalación de un sistema de generación eólica conectada a red

Ligada a medida No.

Resumen

Potencial de ahorro














81

Diagnóstico El edificio del CENACE, con una demanda de energía promedio de 95,3 kW, tiene potencial para la instalación de sistemas de generación de energía eólica en sus instalaciones.

El actual plan de eficiencia energética contempla la instalación de un sistema de generación de energía eólica de entre 10 y 15 kW, el mismo que tiene la capacidad de generar 5202 kWh anuales y de cubrir el 0,72% de la energía anual consumida por el CENACE.

Descripción de la medida La propuesta se establece en la instalación de una planta eólica de 10 kW, con una producción anual de 5202 kWh basados en el dato de la velocidad recogido por la estación meteorológica del CENACE

Plan de acción 1. Estudio de la demanda 2. Estudio de potencial fotovoltaico 3. Presentación de ofertas y selección de la misma. 4. Adjudicación de contrato 5. Instalación de generadores eólicos 6. Instalación de inversores 7. Implementación de los sistemas de monitoreo 8. Pruebas de funcionamiento

Notas

Con base a la tecnología disponible, se ha realizado el dimensionamiento de un sistema de generación de 10 kW compuesto de dos turbinas individuales de 5 kW conectadas a red.

El sistema es de conexión directa a red, con baterías de respaldo para el sistema El costo de implementación del proyecto estaría cercano a los USD 50 000. La cantidad anual de energía auto generada por el CENACE será de 5 202 kWh anuales Esta cantidad de energía fotovoltaica generada, a una tasa de 12 tonCO2/kWh eólico,

representa un ahorro en emisiones de CO2 de 1,3 toneladas anuales de carbono respecto a la tasa de emisiones para la energía de la red eléctrica ecuatoriana.

El valor correspondiente por la energía fotovoltaica generada, tomando como base un precio de venta de 0,0913 USD/kWh eólico reconocido por el CONELEC en la Regulación Nº 004/11 fechada el 14 de abril del 2011, representaría un ingreso de USD 614,91 anuales.


82

4.7 Priorización de las medidas

Una vez obtenidos los resultados de las medidas, se debe establecer un mecanismo o procedimiento para priorizar las mismas. Co este fin, se ha tomado en consideración los siguientes criterios, a los cuales se les ha asignado una valoración porcentual en base a su importancia, criterios que pueden ser revisados por el CENACE:

Tabla 19. Establecimiento de los criterios y ponderación

CRITERIO VALOR ASIGNADO

Reducción en el consumo de energía, kWh/año 10

Reducción de emisiones, tonCO2/mes 10 Reducción de costos USD/mes 20 Costo de implementación USD 25 Retorno de inversión, en años 10 Valor Presente Neto, USD 10 Tasa Interna de Retorno 5 Disminución índice consumo energético 10 TOTAL 100

Cada uno de estos criterios tiene una determinada ponderación que sirve para calificar a cada una de las medidas.

Para la calificación de estas medidas, se les asigna un valor numérico de acuerdo al orden que presente determinada medida dentro del conjunto de medidas propuestas en cada uno de los criterios, y se las ubica de acuerdo al mayor puntaje acumulado.

Tómese como ejemplo la medida EI4 Seccionamiento de luminarias exteriores. La posición que ocupa esta medida en cada uno de los criterios asignados se indica en la Tabla 20.

Tabla 20. Ejemplo de cálculo para la ponderación de la medida EI4

CRITERIO PONDERACIÓN Medida EI3

Reducción en el consumo de energía, kWh/año 8

Reducción de emisiones, tonCO2/mes 8

Reducción de costos USD/mes 8

Costo de implementación USD 17

Retorno de inversión, en años 16

Valor Presente Neto, USD 16


83

Tasa Interna de Retorno 17

Disminución índice consumo energético 11

El producto de la calificación de esta medida por el porcentaje asignado a cada criterio, da como resultado un puntaje de 1260, valor que sirve para comparar su importancia frente a otras medidas.

En las tablas siguientes, en el ítem correspondiente al valor presente neto y a la tasa interna de retorno, se ha asignado valores negativos cuando las inversiones no generan rentabilidad de acuerdo a los métodos financieros de cálculo, con el objeto de tener un criterio para comparar a las medidas. El número negativo del valor presente y del TIR significa que la inversión no tiene retorno (el ahorro energético no compensa la inversión inicial) o bien la medida de implantación generaría gasto energético adicional, a cambio de un servicio (como el caso de las medidas de confort térmico, que incrementarían si bien reducen la demanda no satisfecha de energía, tendrían un costo de implementación y no generarían retorno de inversión alguno, sino que proveerían de un servicio a la edificación)

El resumen de las ponderaciones y de la priorización de las diferentes medidas se indica a continuación:


84

Tabla 21. Resumen de las medidas de eficiencia energética

Medidas Energía

ahorrada, kWh/año

Reducción Emisiones, tCO2/mes

Reducción costos

USD/años

Costo implementación

USD

Retorno Inversión

años Valor Presente

Neto USD

Tasa Interna

de Retorno

Índice de Consumo kWh/m2

Cód. Área Ámbito Descripción Sin medida

Con medida Reducción

EI1 E T Rediseño del sistema de iluminación con luminarias eficientes

44 913,00 11,14 3 432,46 49 116,52 14,13 -27 126,49 -7% 40,30 19,30 21,00

EI2 E T Seccionamiento de áreas de iluminación

2 522,03 0,63 146,28 600,00 4,10 325,68 29% 19,30 17,65 1,65

EI3 E T Sustitución de luminarias con balastos dimerizables y sensor de movimiento

31 525,00 7,82 1 828,00 62 115,57 33,97 -50 544,52 -20% 40,30 25,60 14,70

EI4 E T Seccionamiento de luminarias exteriores 13 870,00 3,44 804,46 1 725,15 2,14 3 365,67 100% 9,09 6,06 3,03

EI5 E T Sustitución de luminarias HPS existentes por luminarias LED

23 302,00 5,78 1 351,00 12 320,00 10,57 -16 246,72 -100% 9,09 4,00 0,56

EI6 E T Sustitución de luminarias HPS existentes por luminarias de inducción

23 468,00 5,82 1 361,15 23 468,00 13,87 -3 916,29 6% 9,09 4,00 0,56

EI7 E T Seccionamiento de luminarias de inducción

24 134,00 5,99 1 400,00 1 725,15 1,23 7 132,88 100% 9,09 3,80 0,58

EF1 E T Cambio de cafeteras por dispensadores de agua caliente

882,00 0,22 51,16 420,00 8,21 -96,27 5% 7,13 6,72 0,41

EF2 E T


15 617,50 3,87 1 061,99 4 000,00 3,77 2 720,55 33% 23,57 16,20 7,37

ED1 E t Apagado de monitores en horas de no uso

3 976,43 0,99 333,66 0,00 0,00 2 111,49 100% 15,37 9,71 5,66


85

Tabla 21. Resumen de medidas de eficiencia energética (continuación)

Medidas Energía

ahorrada, kWh/año


Reducción costos

USD/años


USD

Retorno Inversión

años

Valor Presente Neto USD

Tasa Interna

de Retorno


Cód.

Área

Ámbito Descripción Sin medida Con

medida Reducción

TP1 T T Cambio de la pintura exterior a un color más absortivo

3 840,00 0,95 274,70 11 585,40 42,17 -9 847,03 -23% 65,78 63,99 1,80

TP2 T T Ventanas de doble vidrio 14 340,00 3,56 1 025,81 45 714,00 44,56 -39 222,41 -24% 65,75 59,11 6,64

TP3 T T Implementación de aislantes térmicos en la terraza

17 700,00 4,39 1 266,22 15 000,00 11,85 -6 987,05 -4% 146,13 18,40 127,73

TA1 T T

Implementación de sistemas para climatización interior de espacios mediante bombas de calor para una demanda de 75 kWt

67 920,00 16,84 4 858,00 75 000,00 15,44 -44 252,43 -9% 65,78 33,99 31,78

C1 C T

Consultoría para rediseño del sistema de enfriamiento centro de datos

59 095,84 14,66 4 109,85 6 500,00 1,58 19 508,14 172% 337,30 309,65 27,65

C2 C T Estudio sobre la cargabilidad de UPS 152 555,00 37,83 10 614,89 66 000,00 3,86 26 173,68 32% 337,30 265,91 71,39

A1 O T Instalación de un sistema de monitoreo de consumo energético

0,00 0,00 0,00 8 544,00 0,00 0,00 -100% 337,30 337,30 0,00

ER1 T T Instalación de sistemas solares de ACS para abastecimiento de baños

3 526,88 0,87 283,22 6 000,00 21,18 -4 207,68 -14% 1,65 0,00 1,65

ER2 E T Instalación de un sistema de generación fotovoltaica conectada a red

58 774,00 14,58 28 522,67 134 371,40 4,71 46 127,18 23% 337,30 309,80 27,50

ER3 E T Instalación de aerogenerador conectado a la red

5 201,75 1,29 614,29 50 000,00 81,39 -46 112,62 -30% 337,30 334,87 2,43


86

Tabla 22. Comparación de las diversas medidas de eficiencia energética y calificación total

AUDITORIA CENACE - RESUMEN DE RECOMENDACIONES PROPUESTAS PARA CONFORT TÉRMICO

Medidas Energía ahorrada, kWh/año


Reducción costos

USD/años


USD

Retorno Inversión

años


Tasa Interna de Retorno


Ponderación Ubicación Cód. Descripción

EI1 Rediseño del sistema de iluminación con luminarias eficientes

16 16 16 6 7 5 9 15 1105 8

EI2 Seccionamiento de áreas de iluminación 3 3 3 18 13 13 14 7 970 12

EI4

Sustitución de luminarias con balastos dimerizables y sensor de movimiento

8 8 8 17 16 16 17 11 1260 7

EI3 Seccionamiento de luminarias exteriores 15 15 15 4 4 1 6 2 800 15

EI5

Sustitución de luminarias HPS existentes por luminarias LED

12 12 12 10 10 6 1 4 935 13

EI6

Sustitución de luminarias HPS existentes por luminarias de inducción

13 13 13 8 8 10 12 4 1000 11

EI7 Seccionamiento de luminarias de inducción

14 14 14 16 18 17 17 6 1455 2

EF1 Cambio de cafeteras por dispensadores de agua caliente

2 2 2 19 11 11 11 3 860 14

EF2


10 10 10 15 15 15 16 14 1295 5

ED1 Apagado de monitores en horas de no uso 6 6 6 20 19 14 17 12 1275 6


87

Tabla 22. Comparación de las diversas medidas de eficiencia energética y calificación total (continuación)

AUDITORIA CENACE - RESUMEN DE RECOMENDACIONES PROPUESTAS PARA CONFORT TÉRMICO

Medidas Energía

ahorrada, kWh/año


Reducción costos

USD/años


USD

Retorno Inversión

años


Tasa Interna de Retorno


Ponderación Ubicación

Cód. Descripción

TP1 Cambio de la pintura exterior a un color más absortivo 5 5 4 11 3 7 5 9 670 18

TP2 Ventanas de doble vidrio 9 9 9 7 2 4 4 13 745 17

TP3 Implementación de aislantes térmicos en la terraza 11 11 11 9 9 8 10 20 1085 10

TA1

Implementación de sistemas para climatización interior de espacios mediante bombas de calor para una demanda de 75 kWt 19 19 18 2 6 3 8 18 1100 9

C1 Consultoría para rediseño del sistema de enfriamiento centro de datos 18 18 17 13 17 18 20 17 1645 1

C2 Estudio sobre la cargabilidad de UPS 20 20 19 3 14 19 15 19 1450 3

A1 Instalación de un sistema de monitoreo de consumo energético 1 1 1 12 19 12 1 1 665 19

ER1 Instalación de sistemas solares de ACS para abastecimiento de baños 4 4 5 14 5 9 7 8 785 16

ER2 Instalación de un sistema de generación fotovoltaica conectada a red 17 17 20 1 12 20 13 16 1310 4

ER3 Instalación de aerogenerador conectado a la red 7 7 7 5 1 2 3 10 550 20

INFORME FINAL AUDITORÍA ENERGÉTICA EDIFICIO CENACE 03 de abril de 2013 El resultado del método de los criterios ponderados arroja el siguiente orden de prioridades:

Tabla 22. Asignación de prioridades

Prioridad Código Medida

1 CE1 Consultoría para rediseño del sistema de enfriamiento centro de datos

2 EI7 Seccionamiento de luminarias de inducción

3 CE2 Estudio sobre la cargabilidad de UPS

4 OR1 Instalación de un sistema de generación fotovoltaica conectada a red

5 EF2 Instalación de sistemas para la optimización de los aires acondicionados

6 ED1 Apagado de equipos durante horas de descanso

7 EI3 Seccionamiento de luminarias exteriores

8 EI1 Rediseño del sistema de iluminación con luminarias eficientes

9 TA1 Implementación de sistemas para climatización interior de espacios mediante Bombas de Calor para una demanda de 75 kWt

10 TP3 Implementación de aislantes térmicos en el techo del CENACE

11 EI6 Sustitución de luminarias HPS existentes por luminarias de inducción

12 EI2 Seccionamiento de áreas de iluminación

13 EI5 Sustitución de luminarias HPS existentes por luminarias LED

14 EF1 Cambio de cafeteras por dispensadores de agua caliente

15 EI4 Sustitución de luminarias con balastos dimerizables y sensor de movimiento

16 OR2 Instalación de sistemas solares de ACS para abastecimiento de baños

17 TP2 Mejora del aislamiento en ventanas

18 TP1 Cambio de la pintura exterior a un color más absortivo

19 OA1 Instalación de un sistema de monitoreo de consumo energético

20 OR3 Instalación de un sistema de generación eólica conectada a red


89

Una representación gráfica de las prioridades se puede realizar cotejando el ahorro energético posible con el costo directo de implementación. Así mismo, el ahorro en potencia demandada se muestra para representar gráficamente a cada medida

INFORME FINAL AUDITORÍA ENERGÉTICA EDIFICIO CENACE 03 de abril de 2013

Gráfico 5. Valor presente neto vs costo de implementación. Escala de puntos: Ahorro potencial de emisiones

-5,E+04

-4,E+04

-3,E+04

-2,E+04

-1,E+04

0,E+00

1,E+04

2,E+04

3,E+04

4,E+04

5,E+04

-20000 0 20000 40000 60000 80000 100000 120000 140000

Ahor

ro e

nerg

étic

o an

ual (

kWh/

año)

Costo de Implementación (USD)

VALOR PRESENTE NETO VS COSTO DE IMPLEMENTACIÓNESCALA DE PUNTOS: AHORRO POTENCIAL DE EMISIONES


91

Gráfico 6. Energía ahorrada vs costo de implementación. Escala de puntos: Periodo de retorno de inversión

-5,E+04

0,E+00

5,E+04

1,E+05

2,E+05

2,E+05

-20000 0 20000 40000 60000 80000 100000 120000 140000

Ahor

ro e

nerg

étic

o an

ual (

kWh/

año)


ENERGÍA AHORRADA VS COSTO DE IMPLEMENTACIÓNESCALA DE PUNTOS: PERIODO DE RETORNO DE INVERSIÓN


92

Gráfico 7. Energía ahorrada vs costo de implementación. Escala de puntos: Potencia evitada

-5,E+04

0,E+00

5,E+04

1,E+05

2,E+05

2,E+05

-20000 0 20000 40000 60000 80000 100000 120000 140000

Aho

rro

ener

gétic

o an

ual (

kWh/

año)


ENERGÍA AHORRADA VS COSTO DE IMPLEMENTACIÓNESCALA DE PUNTOS: POTENCIA EVITADA


93


94

Gráfico 8. Comparación entre índices de consumo anterior y posterior a las medidas de eficiencia energética

0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

70%

80%

90%

100%

EI1 EI2 EI4 EI3 EI5 EI6 EI7 EF1 EF2 ED1 TP1 TP2 TP3 TP4 TA1 TA2 OR2 OR1 OR3 CE1

Red

ucci

ón d

el ïn

cide

de

Con

sum

oCOMPARACIÓN ENTRE ÍNDICES DE CONSUMO ANTERIOR Y POSTERIOR A LAS

MEDIDAS DE EFICIENCIA ENERGÉTICA

Ind. Evitado

Ind. Reduc

INFORME FINAL AUDITORÍA ENERGÉTICA EDIFICIO CENACE 03 de abril de 2013 4.8 Sistemas de Gestión Energética

Lo esencial para lograr la eficiencia energética en una institución no es sólo que exista un plan de ahorro de energía, sino contar con un sistema de gestión energética que garantice el mejoramiento continuo, sistema que debe ser permanente en la institución o edificio. Es más importante un sistema continuo de identificación de oportunidades que la detección de oportunidades aisladas.

La gestión energética tiene como objetivo central lograr la mayor reducción posible en los consumos energéticos, sin afectar los servicios energéticos, utilizando la tecnología disponible en la entidad e implementando las modificaciones e inversiones necesarias.

Las deficiencias que con mayor frecuencia se presentan en la gestión energética en los edificios públicos están relacionadas con la falta de coordinación y planeación, la dilución de responsabilidades, insuficiente conocimiento, no identificación y concentración de acciones sobre los sistemas y equipos mayores consumidores, y con la carencia de herramientas efectivas de monitoreo y control.

La gestión energética, como subsistema de la gestión institucional, abarca las actividades de administración y aseguramiento de la función gerencial que le confieren a la entidad la aptitud para satisfacer eficientemente sus necesidades energéticas, mediante la materialización de la política, los objetivos y las metas de eficiencia energética.

Para el éxito de un programa de ahorro de energía resulta imprescindible el compromiso de la alta dirección de la institución. Este compromiso implica la definición de organización estructural para su implementación, el establecimiento de metas, el comprometer los recursos humanos y financieros necesarios, así como la difusión y apoyo sistemático al programa.

Los esfuerzos deben concentrarse en el control de los sistemas y equipos mayores consumidores y se requiere realizar el mayor esfuerzo dentro del programa en la instalación de equipos de medición, ya que no se puede administrar lo que no se conoce.

Un sistema de gestión energética implica monitoreo, registro, evaluación y acción correctiva continua sobre los equipos, áreas, procesos y personal clave, sobre el 20 % de los mismos que representan y deciden el 80 % del consumo y los costos energéticos.

4.8.1 Objetivos de la gestión energética

En los edificios de organizaciones gubernamentales los objetivos específicos de la gestión energética son:

Incrementar el nivel y la calidad de los servicios que se prestan sin aumentar el consumo de

energía.

Garantizar el confort y las condiciones de trabajo para el personal y los usuarios.

Disminuir los costos de operación y mantenimiento.

Reducir el impacto ambiental asociado al uso de la energía.

Son factores claves para una gestión energética efectiva en los edificios: Elaborar e implementar una clara política energética.


96

Establecer una estructura organizacional en la que queden definidas las funciones,

responsabilidades, y asignados la autoridad que corresponda y los recursos necesarios.

Comprender a profundidad las características del edificio y el equipamiento instalado, así como

los procesos asociados a su funcionamiento.

Capacitar al personal en el uso adecuado de las instalaciones y el equipamiento y motivarlo a

reducir el consumo y los costos energéticos.

Establecer un sistema efectivo de monitoreo y control energético.

Para lograr sus objetivos un sistema de gestión energética tiene que contar con una estructura organizativa, con procedimientos y procesos, y con los recursos humanos y materiales necesarios.

En la Figura 7 se presenta una propuesta de secuencia general para la implementación de un sistema de gestión energética en un edificio de una organización gubernamental.


97

Figura 7. Implementación de un Sistema de Gestión Energética en un Edificio Público

4.8.2 Estructura organizativa para la gestión energética

Todo sistema de gestión energética tiene que estar soportado por una determinada estructura organizativa, en la que queden claramente determinadas las funciones y responsabilidades de dicha estructura y sus componentes en la administración de la energía. En función de las características, política interna, proyecciones y necesidades específicas de la institución, la dirección deberá decidir cuál sería la mejor forma, desde el punto de vista estructural, para establecer su sistema de gestión energética. Cualquier estructura organizacional, debe ser capaz de implementar la política energética.

Aplicación de acciones y medidas

Seguimiento y Control

Medidas organizativas e inversiones

Capacitación y Concienciación del personal

Sistema de Monitoreo y Control Energético

Ciclo de Mejora

Continua

Diseño de un Plan

Diagnóstico Energético

Caracterización y análisis energético preliminar

Definición de la Política Energética

Formación del Comité de Gestión de Eficiencia

Energética

Compromiso de la Alta Dirección


98

4.9 El Comité de Gestión de Energía

Una de las alternativas más favorable y más utilizada es la constitución de un Comité de Gestión de Energía formado por personal de las diferentes áreas involucradas, el que tiene como funciones promover, asistir técnicamente y supervisar todo lo referente a la gestión energética.

Las ventajas más importantes de esta alternativa son las siguientes:

Se involucra a las áreas en la concepción y ejecución de las acciones.

Se logra un mayor apoyo de las áreas.

Facilita la comunicación entre departamentos y la retroalimentación al coordinador.

Agiliza la aplicación de las acciones y medidas.

Constituye un foro para la generación y revisión de ideas.

Este Comité tiene como objetivo principal lograr un uso más racional de la energía, reducir los consumos y costos energéticos, sin perjuicio del confort, productividad, calidad de los servicios.

El Comité debe reportar directamente a la alta dirección de la institución, ser dirigido por un coordinador o administrador energético y estar conformado por personal de las distintas áreas representativas de la institución. Se deberá oficializar la formación de este comité a través de un documento o resolución interna, que debe ser ampliamente divulgado a todo el personal de la entidad.

En grandes edificios, o en instituciones que ocupan múltiples edificios, es útil el nombramiento de responsables de energía por zonas, los que forman parte y reportan al Comité de Gestión de Energía.

Dentro de las funciones a cumplir por el Comité de Gestión de Energía están las siguientes: Implementar la política energética de la institución.

Elaborar un plan anual de gestión energética que será puesto a consideración de la autoridad

máxima para su aprobación y que será de cumplimiento obligatorio por los empleados y

ocupantes del edificio o institución. El indicado plan deberá contener un presupuesto de

gastos por mantenimiento, mejoras, promoción y divulgación, incentivos, premios, y otros

aspectos que faciliten el cumplimiento del plan de gestión energética.

Establecer un sistema de gestión energética que garantice el proceso de modernización y

mejora continua de la eficiencia energética.

Hacer pública la idea de la gestión de energía dentro de la entidad y servir como intermediario

entre la dirección y las áreas operativas.

Desarrollar programas de educación y sensibilización a través de folletos, carteles, adhesivos,

concursos, charlas, intranet, etc., encaminados a promover una cultura energética y ambiental

en la institución.


99

Evaluar las actitudes del personal, hábitos y costumbres sobre el uso de la energía con la

finalidad de plantear soluciones para mejorarlos.

Realizar y mantener actualizado el inventario de los equipos consumidores de energía y

determinar las áreas, sistemas y equipos claves (el 20 % que consume el 80 % de la energía).

Identificar el personal que decide en los consumos y la eficiencia energética del edificio y

establecer un programa de atención, motivación y capacitación especializada para el mismo.

Establecer un sistema de registro de los consumos de energía y los datos de costos

energéticos. Conocer el patrón de consumo de la entidad, su evolución y tendencias.

Realizar o encargar la realización de auditorías energéticas periódicas en las instalaciones del

edificio con el objeto de identificar ineficiencias y desperdicios, establecer metas realistas de

ahorro energético y proponer los proyectos de mejora y las medidas a tomar en el corto,

mediano y largo plazo.

Implementar un sistema efectivo de monitoreo y control energético basado en índices de

eficiencia apropiados. Analizar sistemáticamente el comportamiento de los índices de eficiencia

energética, determinando las causas que los afectan y las medidas para rectificarlos.

Generar reportes de consumos y gastos, de comportamiento de la eficiencia energética en

términos técnicos y financieros.

Participar en los procesos de inversión y adquisición de equipos, con el fin de asegurar que se

realicen con criterios de eficiencia energética.

Desarrollar la vigilancia sobre tecnologías nuevas y equipos eficientes, sobre los índices de

eficiencia en instalaciones y equipos similares, y realizar análisis comparativos (benchmarking).

Mantener un conocimiento actualizado sobre la política energética y los programas nacionales

de eficiencia energética, las tarifas eléctricas y de otros energéticos, y el marco legal y

regulatorio para la eficiencia energética vigente en el país.

Realizar reuniones periódicas en la institución y entre instituciones para evaluar la marcha de

la gestión energética, planificar y desarrollar acciones para el uso racional de la energía en la

entidad.

4.9.1 Responsabilidades, roles y actividades

4.9.1.1 El Administrador de Energía

La selección y designación de un administrador de energía, para asignarle la responsabilidad de coordinar y dirigir las acciones del Comité, es esencial para el desarrollo exitoso de un programa de eficiencia energética.


100

El administrador de energía toma la responsabilidad general de la implementación y el éxito del programa de eficiencia energética. Es recomendable que el administrador de energía tenga conocimientos técnicos y experiencia, así como que disponga de acceso directo a la alta dirección de la institución. Además de esto, resulta importante tomar en consideración al seleccionar la persona para dicha función las cualidades de liderazgo, de comunicación, de facilitación y mediación, y sobre todo, el entusiasmo y convencimiento de la importancia de la eficiencia energética.

Dentro de las principales responsabilidades del administrador de energía se pueden señalar las siguientes: Asesorar a la Dirección en todo lo concerniente a la política y el programa de eficiencia

energética.

Llevar a términos operacionales y dirigir la implementación de la política energética de la

institución.

Dirigir el trabajo del Comité de Gestión de Energía.

Mantener y analizar registros históricos, datos de consumo, niveles de desempeño y acciones

sobre el control energético del edificio, es decir, la operación del sistema de monitoreo y control

energético.

Elaborar y presentar a la dirección los reportes periódicos sobre el comportamiento de la

eficiencia energética.

Presentar a la dirección las propuestas de medidas y proyectos de mejora de la eficiencia

energética, fundamentadas técnicamente y con las evaluaciones financieras correspondientes.

Educar y capacitar al equipo en las técnicas de gestión energética y en las prácticas de

operación eficiente. Promover la conciencia energética y desarrollar la motivación de los

miembros del equipo.

Establecer estrategias de comunicación para difundir a toda la organización los avances,

logros e insuficiencias del programa de eficiencia energética.

Proponer y coordinar, en los casos que proceda para la ejecución del programa de eficiencia

energética, la contratación de servicios externos y evaluar sus resultados.

4.9.1.2 Los miembros del Comité de Gestión de Energía

El Comité de Gestión de Energía debe estar conformado por personal de las distintas áreas representativas de la institución, tales como el área administrativa, el área de mantenimiento y operación del edificio, el área de personal, el área económica, financiera, etc., así como otras personas de los departamentos o áreas que más influyen en el consumo de energía.

Dentro de las actividades a desarrollar por los miembros del Comité de Gestión de Energía se pueden señalar las siguientes:


101

Ejecutar las actividades que le sean asignadas, según el plan de trabajo del Comité y las

funciones que le correspondan en función del área que representan. Mantener informado al

personal y a los usuarios sobre las acciones que se realizan por el Comité.

Actuar como representante del Comité en su área de trabajo, y controlar la aplicación de las

medidas y proyectos de mejora de la eficiencia energética que correspondan.

Reportar al administrador de energía los problemas que se presenten en su área en la

ejecución del programa de eficiencia energética.

Realizar una acción permanente de información y aliento al personal para mejorar la eficiencia

energética.

Elevar sus conocimientos acerca de los sistemas y la operación del edificio, así como su

preparación en las técnicas de gestión energética y en las prácticas de operación eficiente.

4.9.1.3 La Dirección de la Institución

Le corresponde a la Dirección de la institución, en primer lugar, establecer, revisar periódicamente y perfeccionar la política energética, base de todas las acciones de la gestión energética.

La Dirección debe además: Concertar y hacer cumplir las metas de ahorro de energía.

Asignar los recursos humanos y financieros necesarios.

Aprobar y disponer la ejecución de las medidas y proyectos de mejora que procedan.

Monitorear y evaluar los avances y resultados de la gestión energética.

Reconocer, incentivar y divulgar los logros que se alcancen.

4.9.1.4 Participación de los ocupantes

La gestión energética no puede limitarse a las acciones desarrolladas por los miembros del Comité de Gestión de Energía. La participación de los ocupantes de edificio resulta esencial para el éxito del programa de eficiencia energética.

Un enfoque que abarque a las personas y no solo a las soluciones puramente técnicas es un aspecto primordial para contar con el apoyo del personal para alcanzar el éxito.

Si bien la reducción de los costos, el ahorro económico, resulta un fuerte factor de motivación para la gerencia, no resulta así para los ocupantes del edificio. Se requiere concienciar y motivar a los usuarios acerca del ahorro de energía mediante diversas formas.

Resulta necesario fomentar una cultura de conservación y ahorro de energía y protección del medio ambiente entre los ocupantes y visitantes del edificio utilizando para ello los canales de información internos, así como charlas y seminarios especializados.

Insistir en la responsabilidad que tiene el CENACE de ser ejemplo de eficiencia económica y respeto ambiental. Destacar la importancia que tiene la gestión energética para el confort, la salud


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y la seguridad de los ocupantes del edificio, así como para la protección del ambiente y el cumplimiento de la política ambiental del país.

El objetivo a lograr es que los ocupantes del edificio sean partícipes conscientes de las acciones de ahorro de energía, que reporten oportunamente el gasto innecesario de energía, el deficiente funcionamiento de los sistemas y equipos, y que generen y sugieran nuevas medidas y proyectos de ahorro de energía que puedan implementarse en su área o en el edificio en general.

4.9.2 Recursos

La implementación y operación de un sistema de gestión energética requiere disponer de determinados recursos, tanto humanos como financieros.

Con frecuencia se presentan dificultades para convencer a los decidores de por qué la organización debe invertir en eficiencia energética, en particular cuando la inversión se refiere a instrumentos y sistemas de medición. Las instituciones normalmente dan prioridad a las inversiones relacionadas directamente con su actividad o función principal y usualmente demandan altas tasas de retorno para aprobar las inversiones dirigidas a la mejora de la eficiencia energética.

Sin embargo, el aumento de los precios de los energéticos y el grave y evidente deterioro ambiental ocasionado por la producción y consumo de la energía, contribuyen cada vez más a lograr la aprobación de los recursos que se requieren para los programas de eficiencia energética.

Un factor que puede contribuir significativamente a la disposición de recursos para la eficiencia energética es lograr que al menos una parte de los ahorros que se obtengan se reinviertan en la gestión energética. En este sentido es importante aprovechar al máximo en las primeras etapas del programa las potencialidades de ahorro alcanzables con medidas técnico organizativas de baja o nula inversión.

Los recursos humanos requeridos para la gestión energética dependerán del tamaño y complejidad de las edificaciones, del monto de los costos energéticos, del alcance y metas del programa de ahorro de energía, del grado de subcontratación para la gestión del edificio y de sus sistemas.

Lo usual es que el personal que participa en el Comité de Gestión de Energía comparta esa actividad con las funciones que normalmente le competen. En casos de instituciones con edificios múltiples y con gran impacto de los costos energéticos en su presupuesto, el administrador de energía pudiera dedicarse a tiempo completo a la gestión energética, al menos en las etapas iniciales de implementación del programa.

En cuanto a las propuestas de inversión estas deben ordenarse, dando prioridad a aquellas de menor monto, de mayor impacto y mayores tasas de retorno. Al valorar los proyectos de inversión para la mejora de la eficiencia energética, debe tomarse en consideración, además del efecto económico de la reducción del consumo de energía, los beneficios asociados al incremento del confort y la productividad del trabajo, a la calidad de los servicios que se prestan y a la reducción del impacto ambiental.

Algunas instituciones consideran que un monto razonable a utilizar cada año para la gestión energética sería del orden del 10% del gasto anual en energía, aunque este puede ser mayor en las primeras etapas de implementación del programa en las que se requiere invertir en equipos de medición, instrumentos para diagnóstico energético, servicios de asesoría externa y capacitación y entrenamiento de personal. Además, en las primeras etapas se pueden ejecutar los proyectos de mayor impacto y mejores indicadores de rentabilidad, lo que puede justificar dedicar mayores montos a la gestión energética.


103

4.10 Política Energética

La adopción de una política energética realista y apropiada constituye el punto de partida para la gestión energética, la cual debe ser presentada a todos los empleados que trabajan en los edificios públicos, enfatizando en los objetivos y beneficios del uso eficiente de la energía.

La política energética debe desarrollarse a partir las metas estratégicas de la institución, y en correspondencia con otras políticas (de calidad, ambiental, etc.), así como con la misión y visión institucional.

Una política energética debe incluir: Definición de objetivos generales y alcance de la gestión energética.

Establecimiento de metas.

Definición de la estructura organizativa para la gestión energética, funciones y

responsabilidades.

Asignación de recursos humanos, responsabilidades y criterios para el uso de asesoría

externa.

Asignación de recursos financieros y provisión anual para la adopción de las medidas de

ahorro energético y funcionamiento del Comité de Gestión Energética del edificio.

Definición de criterios financieros para las inversiones.

Definición de bases y estrategia para el monitoreo y control energético.

Proyección de las campañas y acciones de divulgación, sensibilización y capacitación del

personal.

Establecimiento de un esquema de motivación e incentivos.


104

4.11 Mejoramiento de la calificación energética con las medidas analizadas

Luego de ser detalladas las medidas propuestas, se calcula su incidencia en la calificación energética del edificio.

El método para este cálculo se basa en:

1) Estimar la reducción de demanda de energía en calefacción, por medidas activas y pasivas 2) Estimar la reducción en energía eléctrica consumida por equipos de luminarias, ofimáticos y

cargas totales instaladas 3) El aporte de energía eléctrica con la implantación de energías renovables (disminuye el

coeficiente de CO2 equivalente) 4) Estimar el potencial global en la mejora de la calificación energética del edificio

Respecto a las áreas de confort térmico, el mejoramiento en la calificación energética por la implantación de medidas pasivas y activas sugeridas en este informe se resume a continuación:


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Tabla 24. Mejoramiento de la calificación energética en el área de demanda de energía térmica

Zona

Medidas Pasivas Medidas Activas y Pasivas

Coeficiente Categoría Coeficiente Categoría

Demanda Emisiones Demanda Emisiones Demanda Emisiones Demanda Emisiones

Dir. Admin. y Finanzas 0,37 0,38 A A 0,21 0,22 A A

Auditorio 1,48 1,52 E E 0,83 0,85 C C

Dto. Análisis y Control 0,48 0,50 B B 0,27 0,28 A A

Centro de Comun.,

Archivo y Cafeterías 0,49 0,51 B B 0,28 0,28 A A

Dir. Operaciones 0,46 0,47 B B 0,26 0,27 A A

Sala Control 0,23 0,24 A A 0,13 0,13 A A

Laboratorio 0,33 0,34 A A 0,19 0,19 A A

Recepción 0,52 0,54 B B 0,29 0,30 A A

Direcc. de Sistemas 0,45 0,46 B B 0,25 0,26 A A

Dirección Ejecutiva 1,14 1,18 D D 0,64 0,66 B C

Sala Reunion. 1,09 1,12 D D 0,61 0,63 B B

Direcc. Plan. 0,62 0,64 B B 0,35 0,36 A A

Proyectos y SIMEC. 0,41 0,42 B B 0,23 0,24 A A

DTC 0,86 0,88 C C 0,48 0,50 B B

TOTAL EDIFICIO 0,59 0,60 B B 0,33 0,34 A A

Respecto al rediseño del sistema de iluminación, se tiene los siguientes resultados:


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Tabla 25. Mejoramiento de la calificación energética luego de implementar el rediseña del sistema de iluminación

Zona Coeficiente Categoría

Demanda Emisiones Por Demanda Por emisiones

Dir. Sistemas 0,55 1,08 B D

Dir. Ejecutiva 0,30 0,59 A B

Dir. Planeamiento 0,40 0,77 A C

Servicios generales PA 0,42 0,81 B C

DTC 0,48 0,93 B C

Servicios generales PB 0,60 1,16 B D

Dir. Administr. Finanzas 0,39 0,75 A C

Dir. Análisis y Control 0,39 0,76 A C

Sala de Control 2,10 4,08 G G

Dir. Operaciones 0,73 1,42 C E

Pasillos 0,79 1,54 C E

TOTAL 0,43 0,83 B C


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El mismo principio se aplica a sistemas ofimáticos:

Tabla 26. Mejoramiento de la calificación energética luego de las medidas de eficiencia energética para los equipos ofimáticos

Zona Coeficiente de demanda


Categoría

Por

demanda

Por

emisiones

Dir. Sistemas 4,44 4,26 G G

Dir. Ejecutiva 2,10 2,02 G G

Dir. Planeamiento 2,67 2,57 G G

Servicios generales PA 0,00 0,00 A A

DTC 0,89 0,85 C C

Servicios generales PB 0,92 0,89 C C

Dir. Administr. Finanzas 3,05 2,93 G G

Dir. Análisis y Control 2,71 2,61 G G

Sala de Control 10,56 10,15 G G

Dir. Operaciones 2,08 2,00 G F

Pasillos 0,00 0,00 - -

TOTAL 1,46 1,40 E E

La implementación conjunta de estas medidas en total produciría la siguiente calificación energética del edificio:


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Tabla 27. Calificación energética del CENACE luego de la implementación de las medidas de eficiencia energética

ZONA Coeficiente Categoría

Demanda Emisiones Por Demanda Por emisiones

Dir. Sistemas 0,80 0,91 C C

Dir. Ejecutiva 0,70 0,80 C C

Dir. Planeamiento 0,62 0,70 B B

Servicios generales PA 0,09 0,10 A A

DTC 0,50 0,56 B B

Servicios generales PB 0,24 0,27 A A

Dir. Administr. Finanzas 0,58 0,65 B B

Dir. Análisis y Control 0,57 0,65 B B

Sala de Control 1,79 2,03 F F

Dir. Operaciones 0,56 0,63 B B

Pasillos 0,17 0,19 A A

TOTAL 0,49 0,55 B B

En consecuencia, la aplicación de las medidas propuestas permitiría mejorar sustancialmente la calificación de la edificación y levarla desde el nivel C que tiene actualmente a un nivel B


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Figura 8.- Mejoramiento de la calificación energética


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4.12 Programa de mantenimiento preventivo de las instalaciones del CENACE La implantación de un programa de mantenimiento preventivo es una decisión administrativa de la organización, orientada a minimizar los daños en los equipos y los tiempos muertos. Sirve para detectar fallas en los equipos antes de que se produzcan, y para encontrar y corregir los problemas menores antes de que estos provoquen fallas mayores, para asegurar el correcto funcionamiento del equipamiento.

Durante la primera etapa de esta consultoría, no se identificó un programa de mantenimiento predictivo ni preventivo, solamente correctivo, es decir, orientado a la reparación de equipo defectuoso.

EL plan de mantenimiento preventivo propuesto se fundamenta en el análisis a las instalaciones del CENACE que se realizaron mediante la cámara termográfica, permitiendo identificar de esta manera los puntos más importantes que requieren supervisión periódica, a fin de evitar paradas o tiempos muertos.

En general no se encuentran condiciones fuera de norma para las instalaciones que indique necesidad de intervención inmediata o un mal funcionamiento de los equipos. Sin embargo se han sugerido algunas acciones correctivas que se consideran necesarias con base a los análisis termográficos.

Un análisis más detallado de una propuesta de Plan de Mantenimiento Preventivo se detalla en el ANEXO 5

5 CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

El estudio ha permitido evaluar las condiciones del consumo actual de energía en la edificación, principalmente en electricidad y hacer recomendaciones sobre la mejora de los índices de consumo energético.

A pesar de que el CENACE no es facturado por el consumo de electricidad, para la evaluación de las mejoras en la aplicación de las medidas de uso eficiente de energía se ha tomado la tarifa como si fuera una carga de una institución pública.

Se han identificado medidas de eficiencia energética que permitirían un ahorro de energía a la edificación del CENACE.

Las medidas más importantes tienen que ver con los centros de consumo. El rediseño del sistema de enfriamiento y la realización de un estudio para el reasignación de cargas a los UPS son las medidas más importantes, que permitirán un ahorro de energía significativo para la edificación.

La siguiente prioridad corresponde a las medidas del sistema eléctrico, como el seccionamiento de luminarias y el rediseño del sistema de iluminación. Son medidas que presentan un VPN positivo en su mayoría y un ahorro significativo de energía

Las siguientes prioridades corresponden a las medidas de energía renovable, que tienen un impacto positivo no solo por su muy reducida tasa de emisiones, sino también por el precio de la unidad de energía producido por estos métodos.

En última prioridad de agrupan las medidas para mejoramiento de confort térmico. Esto se debe a que los indicadores económicos son mayormente negativos, pues estas no representarían un ahorro sobre la capacidad instalada, si no que representan un ahorro de demanda no satisfecha de energía.

La calificación energética actual del edificio C, realizada utilizando criterios y metodologías de otros países a falta de una normativa local, revela que el edificio no fue construido teniendo en cuenta medidas de arquitectura sostenible o eficiencia energética.


111

Ciertas medidas, como el reemplazo de muros, sellado de puertas, o ahorro en sistemas de ventilación no fueron presentadas por considerarse inviables, o porque su impacto en el desempeño del edificio es mínimo.

Considerando solamente los equipos informáticos, el CENACE tiene una carga representativa en sus instalaciones, lo que disminuye su calificación energética en ese ámbito. Dada la naturaleza de las actividades productivas del CENACE, la única medida propuesta para disminuir este consumo es el apagado de equipos durante horas de descanso.

Se recomienda la instalación de un sistema de monitoreo de consumo de electricidad. Para que estas medidas puedan llevarse a ejecución se recomienda la conformación de un

Comité de Gestión de Energía que tendrá a su cargo, entre otras funciones, la preparación de un Plan Anual de Uso Eficiente de Energía, enmarcado en la formulación de una política de uso eficiente de energía aprobada por la Dirección de la institución.

Corresponde al CENACE hacer un seguimiento de las medidas de ahorro de energía propuestas y su cumplimiento, de lo cual se beneficiará en forma importante la institución al reducir sus gastos energéticos.

Las condiciones de servicio eléctrico de las instalaciones del CENACE, en cuanto tiene relación con el análisis de armónicos se encuentra dentro de los límites aceptables o permitidos en los parámetros internacionales.

Se recomienda revisar las condiciones de operación del UPS 1, (similar al UPS 2) para determinar la conveniencia de usar un tipo de filtro para reducir los armónicos.

Se recomienda considerar la instalación de un filtro de armónicos para la carga de las luminarias exteriores de HPS o sustituir por luminarias de menor impacto, como pueden ser las de inducción que tienen un valor de THD menor al 10%, mientras que las luminarias LED al ser una carga no lineal el TDH en equipos de alta calidad no es menor al 20%. El detalle del análisis de armónicos de presenta en el ANEXO 4

Ha sido muy grato para EnerPro poder participar en esta consultoría pues constituye una demostración de que se puede mejorar las condiciones de uso de la energía en el Ecuador y constituye un ejemplo que puede ser replicado a nivel nacional.


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ANEXOS A1. Planos del rediseño del sistema de iluminación

A2. Detalle del análisis financiero de las medidas de eficiencia energética.

A3. Análisis de armónicos

A4. Información técnica complementaria

A5. Plan de mantenimiento preventivo

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