Iván Duarte Correa
Subgerente Clientes Industriales,
Comunidades y Comerciales.
25 de Mayo de 2010
METROGAS S.A.
CÁLCULO DE GASTOS FIJOS EN COMUNIDADES
CALDERAS DE CALEFACCIÓN Y AGUA CALIENTE
Desde el punto de vista energético, todos los edificios interactúan
con su entorno:
• Acumulando y cediendo calor.
• Orientación .
• Ubicación geográfica.
• Distribución de espacios.
• Material constructivo.
• Aberturas.
• Aislaciones aplicadas.
• Varios aspectos más.
Energéticamente, 2 edificios construidos exactamente iguales no
se comportan de la misma manera: dependerá por ejemplo, del
entorno, zona geográfica.
Introducción
•Determinación del Costo Fijo/ Operacional de la Central Térmica de
Agua Caliente y Calefacción.
•Componente variable ya ha sido tratado extensamente en anteriores
seminarios y esta a disposición en página Web Metrogas
•Un principio: El Costo Fijo esta justificado por la disponibilidad de cada
copropietario / arrendatario para utilizar el servicio, independientemente
si lo usa o no.
•Debe estar siempre disponible
•Y es un gasto para toda la comunidad
Objetivo del análisis
Gastos en un sistema centralizado de Agua Caliente
Sanitaria (ACS) y Agua de Calefacción (AC).
Metodología del Análisis:
•El Sistema de Agua Caliente y Calefacción es simplificado en un único sistema
de Agua Caliente Sanitaria
•Se utilizan datos reales de consumos de ACS, AC y facturados de GN
•Se usan como valores de referencias, los aceptados comúnmente por las buenas
prácticas de Ingeniería
•Se presenta la metodología de cálculo basándose en 1 edificio, de 3 estudiados.
• Como base a considerar:
• Calor útil que llega a los departamentos.
• Calor que “queda en el camino” y que no llega a los
departamentos.
• La energía gastada que no llega al consumidor, se considera
como Costo Fijo:
• Por ejemplo, el calor perdido por los gases de escapes de la
chimenea.
• Radiación de calor desde los elementos de la central.
Gastos en un sistema centralizado de Agua Caliente
Sanitaria (ACS) y Agua de Calefacción (AC).
Gastos en un sistema centralizado de Agua Caliente
Sanitaria (ACS) y Agua de Calefacción (AC).
Losa
Radiante
60 °C 50 °C
Gastos en un sistema centralizado de Agua Caliente
Sanitaria (ACS) y Agua de Calefacción (AC).
Losa
Radiante
60 °C 50 °C
Edificio con sistema de Calefacción por Losa Radiante
Gastos en un sistema centralizado de Agua Caliente
Sanitaria (ACS) y Agua de Calefacción (AC).
ACS Total Equival
m3 ACS m3 AC m3 ACS fichas m3 ACS m3 ACS m3/mes $/mes
1 2 3 4 5 6 7 8 9
Ene 429 0 63 5.156 2.248.016
Feb 273 0 72 4.244 1.850.523
Mar 585 0 145 4.777 2.082.859
Abr 579 0 181 5.367 2.339.794
May 623 1.436 141 8.263 3.602.842
Jun 666 5.184 217 15.342 6.688.938
Jul 608 4.861 191 14.305 6.236.893
Ago 670 6.193 191 17.170 7.486.251
Sep 614 3.663 191 12.205 5.321.554
Oct 560 0 158 6.412 2.795.567
Nov 536 0 152 5.060 2.206.291
Dic 573 0 119 3.978 1.734.364
6.716 1.821 102.279 44.593.892
CONSUMOS TERMICOS MES A MES CONSUMOS GN
Mes LavanderiaCalefacción
Gastos en un sistema centralizado de Agua Caliente
Sanitaria (ACS) y Agua de Calefacción (AC).
a Consumo total de Agua Caliente Sanitaria Equivalente De cuadro 11.715 m3 ACS /año
b Temperatura de ingreso al depto del ACS Esquema 57°C
c Temperatura de entrada del agua pobable al edificio Esquema 14°C
d Aumento de Temperatura neta util b-c 43C°
e Calor anual neto utilizado en los departamentos a*1000*d 503.745 Mcal/año
f Poder Calorífico del Gas Natural 9,3 Mcal/m3GN
g Gas Natural Equivalente utilizado en los departamentos e/f 54.166 m3GN/año
h Volumen total de GN consumido De cuadro 102.279 m3GN/año
i Pérdidas de Calor medidas en m3 de GN h-g 48.113 m3GN/año
j % de consumo de GN fijo sobre el consumo total de GN 100* i/h 47%
CUADRO RESUMEN FINAL
Gastos en un sistema centralizado de Agua Caliente
Sanitaria (ACS) y Agua de Calefacción (AC).
Losa
Radiante
60 °C 50 °C
Gastos en un sistema centralizado de Agua Caliente
Sanitaria (ACS) y Agua de Calefacción (AC).
Gastos en un sistema centralizado de Agua Caliente
Sanitaria (ACS) y Agua de Calefacción (AC).
Losa
Radiante
60 °C 50 °C
Gastos en un sistema centralizado de Agua Caliente
Sanitaria (ACS) y Agua de Calefacción (AC).
Cálculo E Calefacción por Losa Radiante:Dif. de Temp. en Deptos.
Temp. Entrada 60°C
Temp. Retorno 50°C
ΔT 10°C
Calor útil para producir 1 m3 de ACalef Q= litros * Diferencia T°
1.000 lts * (60 - 50)°C
1.000 * 10
Calor útil para producir 1 m3 de AC 10 Mcal
Calor Útil considerando rend = 0,6 10 / 0,6 = 16,7 Mcal
Relación de 1 m3 ACalef y 1 m3 ACS1 m3 A Calefacción 16,7 Mcal
1 m3 ACS 71,7 Mcal
1 m3 A Calefacción 0,23 m3 ACS
Gastos en un sistema centralizado de Agua Caliente
Sanitaria (ACS) y Agua de Calefacción (AC).
Gastos en un sistema centralizado de Agua Caliente
Sanitaria (ACS) y Agua de Calefacción (AC).
Cálculo E Calefacción por Radiadores:Dif. de Temp. en Deptos.
Temp. Entrada 80°C
Temp. Retorno 60°C
ΔT 20°C
Calor útil para producir 1 m3 de ACalef Q= litros * Diferencia T°
1.000 lts * (80 - 60)°C
1.000 * 20
Calor útil para producir 1 m3 de AC 20 Mcal
Calor Útil considerando rend = 0,6 20 / 0,6 = 33,33 Mcal
Relación de 1 m3 ACalef y 1 m3 ACS1 m3 A Calefacción 33,3 Mcal
1 m3 ACS 71,7 Mcal
1 m3 A Calefacción 0,47 m3 ACS
Gastos en un sistema centralizado de Agua Caliente
Sanitaria (ACS) y Agua de Calefacción (AC).
ACS Total Equivalente
m3 ACS/mes m3 AC/mes m3 ACS / mes fichas/mes m3 ACS /mes m3 ACS/mes m3/mes $/mes
1 2 3 4 5 6 7 8 9
Ene 429 0 63 3 432 5.156 2.248.016
Feb 273 0 72 4 277 4.244 1.850.523
Mar 585 0 145 7 592 4.777 2.082.859
Abr 579 0 181 9 588 5.367 2.339.794
May 623 1.436 330 141 7 960 8.263 3.602.842
Jun 666 5.184 1.192 217 11 1.869 15.342 6.688.938
Jul 608 4.861 1.118 191 10 1.736 14.305 6.236.893
Ago 670 6.193 1.424 191 10 2.104 17.170 7.486.251
Sep 614 3.663 842 191 10 1.466 12.205 5.321.554
Oct 560 0 158 8 568 6.412 2.795.567
Nov 536 0 152 8 544 5.060 2.206.291
Dic 573 0 119 6 579 3.978 1.734.364
6.716 4.908 91 11.715 102.279 44.593.892
[1] : Meses [5] : Fichas de Lavandería
[2] : ACS de cada mes [6] : [5] x 0,05 m3ACS/Ficha
[3] : m3 de A Calefacción [7] : Suma parciales ACS calculados: [2] + [4] + [6]
[4] : [3] x 0,23 m3 ACS [8] y [9] Consumos GN obtenidos de Factura o Boleta
CONSUMOS TERMICOS CONSUMOS GN
MesFichas Lavand.Calefacción
Edificio con sistema de Calefacción por Losa Radiante
Gastos en un sistema centralizado de Agua Caliente
Sanitaria (ACS) y Agua de Calefacción (AC).
Total Comunidad de ACS y GN:
Uso total de Agua Caliente Sanitaria 11.715 m3 ACS
Volumen Total de GN 102.279 m3 GN
Consumos "aprovechados":Calor útil para producir ACS "usado" en Deptos. 503.745 Mcal/año
CU= litros * Diferencia T° = 11.715 * 43 C
Volumen útil de GN para calentar "esa" ACS 54.166 m3/año
VU = Calor útil /Pcalorífico = 503.745 / 9,3
Así, la pérdida de calor medido en m3 de GN: 48.113 m3 GN/año
(Vol. Total GN - Vol. útil GN) = 102.279 - 54.166
El valor de 48.113 m3 GN, representa el Costo Fijo asociado
al sistema de ACS y A C . Y porcentualmente será igual a:
(100 * 48.113 / 102.279) = 47%
DETERMINACION DEL PORCENTAJE DEL COSTO FIJO
Gastos en un sistema centralizado de Agua Caliente
Sanitaria (ACS) y Agua de Calefacción (AC).
a Consumo total de Agua Caliente Sanitaria Equivalente De cuadro 11.715 m3 ACS /año
b Temperatura de ingreso al depto del ACS Esquema 57°C
c Temperatura de entrada del agua pobable al edificio Esquema 14°C
d Aumento de Temperatura neta util b-c 43C°
e Calor anual neto utilizado en los departamentos a*1000*d 503.745 Mcal/año
f Poder Calorífico del Gas Natural 9,3 Mcal/m3GN
g Gas Natural Equivalente utilizado en los departamentos e/f 54.166 m3GN/año
h Volumen total de GN consumido De cuadro 102.279 m3GN/año
i Pérdidas de Calor medidas en m3 de GN h-g 48.113 m3GN/año
j % de consumo de GN fijo sobre el consumo total de GN 100* i/h 47%
CUADRO RESUMEN FINAL
Cálculo de cuando no se dispone directamente de
la información del volumen de Calefacción
Dif. ACS Dif. ACS Total
Mayor uso GN
atribuido a mayor
consumo de ACS
Consumo de GN
atribuido a ACS
Consumo
mensual total
de GN
Consumo de
GN por
Calefacción
Consumo de Agua
por Calefacción
Mes m3ACS Fichas m3ACS m3ACS/mes m3 GN/mes m3 GN/mes m3 GN/mes m3 GN/mes m3ACS/mes
[1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] [8] [9]
Ene 5.156
Feb 4.244
Mar 4.777
Abr* 579 181 5.367
May 44 -40 -2 42 324 5.691 8.263 2.573 330
Jun 87 36 1,8 89 684 6.051 15.342 9.291 1.190
Jul 29 10 0,5 30 227 5.594 14.305 8.711 1.116
Ago 91 10 0,5 92 705 6.072 17.170 11.099 1.422
Sep 35 0,5 36 274 5.641 12.205 6.565 841
Oct 6.412
Nov 5.060
Dic 3.978
* Mes de Referencia 4.898
[1] : Consumo adicional de ACS referente al mes de Abril [6] : [5] + Consumo de gas total del mes de referencia
[2] : Adicional de fichas de lavanderia referente al mes de Abril [7] : Consumo mensual de gas a través de factura
[3] : [2]* 0,05 m3 ACS / ficha [8] : [7] -[6]
[4] : [1] + [3] [9] : [8] x (9,3 Mcal/m3 GN ÷ 16,7Mcal/m3 ACalef)
[5] : [4] x 71,7 Mcal/m3 ACS ÷ 9,3 Mcal/m3GN x 0,23 m3 ACS / m3 ACalef
Dif. Lavan.
a Consumo total de Agua Caliente Sanitaria Equivalente De cuadro (6716 + 91 + 4898)= 11.705 m3 ACS /año
b Temperatura de ingreso al depto del ACS Esquema 57°C
c Temperatura de entrada del agua pobable al edificio Esquema 14°C
d Aumento de Temperatura neta util b-c 43C°
e Calor anual neto utilizado en los departamentos a*1000*d 503.315 Mcal/año
f Poder Calorífico del Gas Natural 9,3 Mcal/m3GN
g Gas Natural Equivalente utilizado en los departamentos e/f 54.120 m3GN/año
h Volumen total de GN consumido De cuadro 102.279 m3GN/año
i Pérdidas de Calor medidas en m3 de GN h-g 48.159 m3GN/año
j % de consumo de GN fijo sobre el consumo total de GN 100* i/h 47%
CUADRO RESUMEN FINAL
Cálculo de cuando no se dispone directamente de
la información del volumen de Calefacción
Conclusiones
Metodología de calculo:
• El calculo de los Costos Fijos idealmente se debe realizar en base a
registros anuales de consumo de agua caliente sanitaria, calefacción y
consumo de GN.
• Independientemente del sistema de control de consumos con el que
cuente la comunidad, sólo con el registro de consumo de agua caliente
sanitaria se puede efectuar una estimación de Costos Fijos.
• La relación entre el Agua Caliente Sanitaria y el consumo de calefacción
mediante losa y radiador es de 0,23 y 0,47 respectivamente.
• Las 3 comunidades analizadas presentaron niveles de Costos fijos entre
un 40 % y 50 %.
Conclusiones
General del Estudio:
• Efectuar un Plan de Gestión Energética en las comunidades
enfocados a la reducción de las variables que influyen en los
Costos Fijos:
• Mantenimiento de la aislación.
• Monitorear el estado de mantenimiento de las instalaciones
asociadas a los sistemas de agua caliente y calefacción.
• Entregar a las comunidades información de buenas practicas a
los usuarios
• Conocida la situación, es posible mejorar.
“Lo que no se mide, no existe y, por lo tanto, no puede mejorarse”
Iván Duarte Correa
Subgerente Clientes Industriales,
Comunidades y Comerciales.
25 de Mayo de 2010
METROGAS S.A.
CÁLCULO DE GASTOS FIJOS EN COMUNIDADES
CALDERAS DE CALEFACCIÓN Y AGUA CALIENTE
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