Eficiencia Energética en el Sector Terciario · Entorno Normativo - Edificación Eficiencia Energética & ESEs. • Directiva 31/2010 D. Modificada 91/2002 • Directiva ESEs 32/2006

Eficiencia Energética en el Sector Terciario

F-gas

Reducción de la carga de HFC. Restricciones de uso. Reducción de emisones de CO2.

MEPS (Minimum Efficiency

Performance Standard).

EcoDiseño Regulaciones Nacionales

Incremento de precio de los HFC. Refrigerantes de bajo GWP (PCA).

2013, 2015, 2016, 2017, 2019

2006, 2014?

Edificación, Certificación., Incentivos tributarios…

Aumento de la Eficiencia 2

MEPS Estándar de

Mínima Eficiencia.

Entorno Normativo

Entorno Normativo

Medioambiente Edificación

Equipos Instalaciones

Entorno Normativo – Medioambiente

Refrigerantes. • Reglamento 2037/2000

• Reglamento 1005/2009

• Directiva F-Gas 842/2006

• Modificación F-Gas Pr 643/2012

• Real Decreto 795/2010 • Real Decreto RSIF 138/2011

• Ley 16/2013

• Real Decreto 1042/2013 • Resolución AA.II.EE. 1178, BOE 28/04/14

Residuos.

• Directiva RAEE 26/2002 • Real Decreto 22/2011

Energías Renovables.

• Directiva 28/2009

• Decisión Comisión 114/2013

Entorno Normativo - Edificación

Eficiencia Energética & ESEs. • Directiva 31/2010

D. Modificada 91/2002 • Directiva ESEs 32/2006 • Directiva 27/2012 • Código Técnico Edificación:

R.D. Original 314/2006 FOM HE-0 1635/2013

• Real Decreto 235/2013 R.D. Refundido 47/2007

• Real Decreto 233/2013 • Real Decreto RITE 238/2013

Rehabilitación.

• Real Decreto 233/2013 • Resolución SEE/IDAE 25/09/13

Entorno Normativo - Instalaciones

Instalaciones & Inspección. • Real Decreto RSIF 138/2011

• Rite: R.D. 1027/2007

Corrección 3745, BOE 28/02/08

R.D. 1826/2009 R.D. 238/2013

• Decreto CC.AA. 10/2104 (CAM)

Seguridad & Prevención Higiénico-Sanitaria. • Ley 31/1959 R.D. 171/2004 • Real Decreto 1215/1997

• Real decreto 374/2001 • Real Decreto 614/2001 • Real Decreto 865/2003

Capacitación Profesional.

• Real Decreto RSIF 138/2011

• Real Decreto Rite 1027/2007

Entorno Normativo - Equipos

Ecodiseño. • Directiva 125/2009

• Directiva 27/2012

• Reglamento 206/2012 (Lot 10) • Reglamento 813/2013 (Lot 1) • Reglamento 814/2103 (Lot 2)

Etiquetado.

• Directiva 30/2010 • Reglamento 626/2011



Certificación CE.

• Directiva PED 97/23/CE

• Real Decreto PED 769/1999

• Directiva EMC 108/2004

• Directiva MAQ 42/2006

• Directiva LVD 95/2006

8

Enfriamiento de Procesos ENTR Lot 1

Climatización de Ambiente ENTR Lot 6

ENER Lot 21

ACS ENER lot 1

Acumulación ACS

ENER Lot 2

Climatización de Ambiente ENER Lot 1

ENFRIADORAS BOMBAS DE CALOR < 400 kW

SISTEMAS BOMBA DE CALOR < 400kW

Ratio de Eficiencia

SEPR SEER SCOP 115% / 125% Ns

(*) (**) Nhw (*)

Status Propuesta Propuesta Publicada

Reglamentos 813/2013 + 811/2013 Publicada

En Vigor ~2017 (fase 1) ~2019 (fase 2)

~2017 (fase 1) ~2019 (fase 2)

Sept. 2015 (fase 1). Sept. 2017 (fase 2).

3 fases: Sept.15, Sept.17 y Sept.18

(*) (**)

Ratios de eficiencia sobre energía primaria para Bombas de Baja Temperatura.

En unidades Aire-Agua, Ns = 1/2.50 * SCOP * 100-3. Existirán limitaciones de diseño asociadas al nivel sonoro.

Entorno Normativo.

Normativa de Ecodiseño y Etiquetado

9

GA

S N

UEV

O

PU

ESTO

MER

CA

DO

P

RO

HIB

ICIO

NES

EQ

UIP

O N

UEV

O

PR

OH

IBIC

. SE

RV

ICIO

100% 93%

63% 45%

31% 24% 21%

2016 2018 2020 2022 2024 2026 2028 2030 2014

Portable HVAC (GWP>150) All stationary refrigeration (GWP>2500) Commercial refrigerators/freezers (GWP>2500)

Gas Reciclado & Reprocesado con GWP >2500 en Sistems de Refrigeración (R404A / R507)

Multipack commercial refrigeration (GWP>150) Commercial refrigerators/freezers (GWP>150)

Gas Nuevo con GWP > 2500, en Sistemas de Refrigeración (R404A / R507)

Single split-system A/C < 3 Kg (GWP>750)

No existirán prohibiciones en Sistemas HVAC: Suministro o Servicio

Entorno Normativo.

Normativa F-Gas

2020

2022

2025

2020

2030

SOLUCIONES DE EFICIENCIA ENERGÉTICA

Casos de éxito

HOTEL C.A. Valencia

Características generales de la instalación

Año construcción Ubicación Plazas hoteleras Otras estancias

1998 Chilches (Castellón) 210 Bar, Restaurante, Salones, Gimnasio…

Necesidades y requerimientos de la propiedad

• Sustituir el equipo averiado • Adecuar la instalación a la normativa de refrigerantes

en relación al R22 • Asegurar el confort de sus clientes • Reducir su factura energética • Financiación para acometer la reforma

Sistema HVAC – Situación previa

Tipo de sistema Equipo de producción

Instalación a 2 tubos con climatizadores de aire primario 300 kW Compresores semiherméticos alternativos Refrigerante R-22

Condicionantes • 15 años de antigüedad. • Pérdida de rendimiento por antigüedad (CPA). • Cambio de refrigerante -> Mal funcionamiento. • Normativa HFC (GWP): Propuesta 643/2012 • Ley 16/2013, Impuesto sobre HFC • Garantía asociada

HOTEL Sustitución equipo R22

Distribución Consumo Energético


14

Evaluación del estado de la unidad e idoneidad del cambio de Refrigerante

C.P.A.

Unidad Enfriadora + Caldera Climatizador Aire Primario

Unidades Terminales Fancoil

2015. 1 Enero. Reglam. 2037/2000 Prohibición del empleo de R22 (nuevo, recuperado o reciclado) en equipos o sistemas. 2014. 1 Enero. Ley 16/2013. Artículo 5. Impuesto gases Fluorados de Efecto Invernadero.

Protocolo de Montreal - Refrigerante R22

2001 Prohibición de la producción y el suministro de nuevos acondicionadores de aire de más de 100 kW que utilicen R22.

2002 Prohibición de la producción y el suministro de nuevos acondicionadores de aire de menos de 100 kW que utilicen R22.

2004 Prohibición del empleo de R22 en nuevas bombas de calor reversibles y productos de aire acondicionado.

2010 Prohibición del empleo de R22 nuevo para el servicio y el mantenimiento de equipos. Sólo se puede utilizar R22 reciclado.

2015 Prohibición del empleo de refrigerante R22 (nuevo, recuperado o reciclado) en equipos o sistemas.


Problemas asociados al cambio de refrigerante

Recomendaciones Carrier

• Reducción de la capacidad del equipo • Aumento del consumo eléctrico • Estado operativo de la carga de aceite • Problemas de compatibilidad entre materiales • Próxima normativa GWP

• Cambio de aceite, ajuste de la carga de refrigerante y

re-selección (TXV) o modificación (EXV) del sistema de expansión

• Utilizar herramientas de campo para evaluar el equipo actual – Carrier Performance Analyzer

21.000 Equipos

Impuesto sobre los Gases Fluorados de Efecto Invernadero


-

500,00

1.000,00

1.500,00

2.000,00

2.500,00

3.000,00

3.500,00

Tasa para la Carga Total (€)

R-438A

R-422D

R-410A

3.304,98 €

1.540,50 €

2.710,26 €

63 Kg 63 Kg 39 Kg

-

10,00

20,00

30,00

40,00

50,00

60,00

Tasa €/Kg

Año 16

Año 15

Año 14

R-438A R-422D R-410A

43,02

52,46

39,50

• Alternativo semihermético vs Scroll

• R22 vs R-410A

• Baterías Cu/Al vs Baterías MCE

• Capacidad 345 kW

• Ley 16/2103 (29/10/13)

• Reglamento 1042/2103 (27/12/13)

• Resolución 1178 (28/01/13)

Carga -38%

Carrier Performance Analyzer


• Método Directo de evaluación rendimiento

• Inspecciones periódicas del equipo • Mantenimiento preventivo

• Análisis energético para sustitución de

equipos obsoletos

• Optimización de la instalación

Plan ECOnomizA – Simulación energética anual


0 kWh

10.000 kWh

20.000 kWh

30.000 kWh

40.000 kWh

50.000 kWh

60.000 kWh

70.000 kWh

Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Sep Oct Nov Dic

Demanda y consumo Energético [kWh]

Demanda de energía Consumo sistema actual Consumo Propuesta Carrier

Ahorro Energético

Ahorro Económico

6.657 €/año

25%

Financiación – Modelo ESE

• Inversión inicial

• Garantía rendimiento (EPC)

• Financiación

• Gestión integral y atención 24h/día

• Gestión Interral y atención 24h al día

• Mantenimiento preventivo

• Cumplimiento Normativo


ESEs

Energía Térmica

Características del equipo propuesto – Bomba de calor reversible

ESEER hasta 4,3 Free-cooling de expansión directa Recuperación de calor parcial y total Baterías todo aluminio de alta eficiencia Bombeo de caudal variable Comunicación con BMS y telegestión en periodo de garantía Secuenciación de múltiples unidades en base a su curva de eficiencia Packs de medición de energía térmica y de consumo eléctrico

Resumen del proyecto

Necesidades del cliente 1. Sustituir el equipo averiado y cumplir con la normativa de sustitución del R22

2. Reducir la factura energética de la instalación manteniendo el confort de sus clientes.

3. Conseguir una fuente de financiación que le permita acometer la obra.

4. Garantía operativa y Normativa del sistema.

Solución Carrier


Ahorro 25%

Gran Superficie C.A. Galicia

Características generales de la instalación

Ubicación Superficie Condicionantes

Santiago de Compostela 8.000 m2

Planta sótano de un centro comercial

Necesidades y requerimientos de la propiedad

• Eficiencia energética certificada

• Aprovechamiento energético entre sistemas

• Calidad del aire interior

• Responsabilidad única de las instalaciones

Sistema de Climatización & Refrigeración

HVAC Refrigeración

• 2 Ud 30XA0452, de caudal variable de agua

• UTA con freecooling, recuperación de calor y control proporcional.

• Sistemas COOLTEC de

CO2/CO2 mediante ciclos transcrítico/subcrítico de MT y ciclo subcrítico a BT

• Recuperación de calor.

• Funcionamiento coordinado de múltiples unidades • Filtrado RITE y ventilación controlada por sonda de CO2 • Caudal de aire variable con recuperación en extracción • Caudal de agua variable • Utilización alternativa/complementaria de calefacción/ACS

mediante calderas de GN

• Recuperación con BAC integrada en UTAs. • 45kW de capacidad requerida en BT. • 227kW de capacidad requerida en MT. • Carga de refrigerante (CO2): 600kg (vs 1.800kg)

Gran Superficie Eficiencia y calidad del aire interior

Ventajas del CO2. Frío Industrial y Recuperación de Calor

• El CO2 (R744) no afecta a la capa de ozono (ODP=0, GWP=1) y está clasificado como no tóxico, ni inflamable

• Es un buen fluido calo-portador (tiene 4 a 6 veces mayor eficiencia

volumétrica que el R404a y R134a), por lo que la red de tuberías y componentes necesarios son más pequeños. El CO2 es compatible con todos los metales

• Tiene muy buenas propiedades de transferencia de calor, lo que permite la obtención de mejores COP en el sistema y es ideal para la recuperación de calor a MT en transcrítico.

El ciclo transcrítico se realiza a 100bar y enfriamiento de CO2 desde 80ºC-100ºC a 10ºC-20ºC COP en MT subcrítica de 5,5 COP en MT transcrítica de 3. Elevado COP combinado frio/calor.

• Es un refrigerante de futuro, sin tasas basadas en GWP, sin límites de

carga y sin escenario de sustitución a largo plazo.

• Es barato y está disponible a nivel mundial.


Sistema COOLtec

El sistema COOLtec de Carrier es un sistema de refrigeración, energéticamente eficiente, fiable, sostenible y con visión de futuro, que utiliza el refrigerante natural CO2.


Ventajas del CO2. Frío Industrial y Recuperación de Calor


Sin demanda de calor.

El Gas Cooler es reponsable de la condensación del CO2.

La Eficiencia del sistemas es alta, en el entorno de un COP=5,5

Con demanda parcial de calor.

Existe actuación coordinada del Recuperador y del Gas Cooler, lo que permite un COP=3 (sist.refrig.) y evaluar Eficiencias Combinadas.

Con demanda total de calor.

Solo existe actuación del Módulo de Recuperación.

El COP del sistema de CO2 disminuye.

El rendimiento del sistema es alto debido a la Eficiencia Combinada frío/calor


Aprovechamiento del calor generado en los sistemas de frío industrial

Este calor es significativo cuando los sistemas de refrigeración usan ciclos transcríticos de CO2 a MT El calor generado puede aprovecharse: • Mediante baterías de CO2 directamente

montadas en rooftop o UTAs (en fase prototipo, sin producción masiva).

• Mediante la generación de agua caliente en el sistema de refrigeración.

• Aprovechamiento de la misma en BAC de los rooftop.


Eficiencia Energética: Ahorros en sistemas CO2/CO2 con recuperación

404A / 404A 507 / 134a CO2 / CO2 CO2 / CO2

Con Recuperación

-22% -26%

Agua +55ºC


29

Use Hypermarket

Address Carrefour, Santiago de Compostela, Spain

Year of Construction new (2012)

Market Operating Hours Monday - Saturday: 9.00 - 22.00h, Sundays: 9.00 - 22.00h (15-20 times per year)

Plant No.

Type

Model

Ref. Load LT [kW]

Ref. Load MT [kW]

Refrigerant

Refrigerant Charge [kg]

Simplified P&I diagram

600 6001200 1800

252,98 226,73 226,73297,63

R404A / R404A R507A / R134a CO2 (R744) CO2 (R744)

1-stage process for MT- and LT with screw

compressors and ECO-function (only LT). Without

Heat Recovery. Building is heated by

gas boiler

1-stage process for MT- and LT with screw

compressors and ECO-function (MT & LT). Without

Heat Recovery. Building is heated by

gas boiler

One 2-stage process for LT & MT in booster

operation (CO2OLtec). Subcooling of MT-cycle

by Carrier R1270 coldwater unit. Without Heat

Recovery. Building is heated by gas boiler

System identically to #C. Heat recovery by

CO2OLheat unit. Heating water return temperature

40 ºC

78,28 45,55 45,55 45,55

Refrigeration

R404A/R404A

Screw-Compressor System

R507A/R134a

Screw-Compressor System

CO2 Multicompressor System

CO2OLtec

CO2 Multicompressor System

CO2OLtec + CO2OLheat

Object

#A #B #C #D

Eficiencia energética: UTAs

• Normativa UNE-EN 1886

• Resistencia mecánica: D1/D2/D3.

• Estanqueidad: L1/L2/L3.

• Fugas en filtros

• Transmitancia térmica: T1/T2/T3/T4/T5.

• Puentes térmicos: TB1/TB2/TB3/TB4/TB5.

• Aislamiento acústico

• Protección frente al fuego.

• Seguridad mecánica


Plan ECOnomizA

• Horario: de 9:00 a 22:00 • Coste electricidad: 0,15 €/kWh • Tasa de inflación: 5% • Sobrecoste L2: 12% • Sobrecoste L1: 20%

• Caudales:

Ahorro Energético

hasta

89%

Depresión Sobrepresión

L1 0,15 l/sg m2 0,22 l/sg m2

L2 0,44 l/sg m2 0,63 l/sg m2

L3 1,32 l/sg m2 1,90 l/sg m2


Resumen del proyecto

Necesidades del cliente 1. Eficiencia energética certificada. Certificación Eurovent

2. Aprovechamiento energético entre sistemas

3. Calidad del aire interior

4. Responsabilidad única

Solución Carrier

Características del equipo propuesto – Unidades de tratamiento de aire

Elevada eficiencia energética. Clase “A / B” Certificación Eurovent, tanto energética como mecánica Elevada calidad del aire interior (opción sistema nanopurifying)

Neutralización del 99,9% de los procesos de reproducción de bacterias, virus y hongos.

Componentes de alta calidad integrados y optimizados Sofisticado software de diseño y selección


Sistema CO2OLtec. Instalaciones

500 sistemas CO2OLtec® instalados en Europa. Las 500 instalaciones de CO2OLtec reducen en 137.100 toneladas las emisiones equivalentes de CO2, un efecto similar a retirar 37.200 vehículos de la carretera. Menor consumo energético vs sistemas con R404a Compresores de CO2 eficientes y con recuperación Sistema de control Carrier con algoritmos optimizados para

CO2 Fiabilidad y funcionamiento óptimo Monitorización a distancia a través de

Carrier e*Service Center



Gran Superficie Efectos Medioambientales

36

CO2 TEWI (Impacto Total en el Calentamiento Global)

CO2: 130kg

R134a: 200kg

CO2: 25kg

R404A: 210kg

Filling

charge

MT: R404A / LT: R404A MT: R134a / LT: CO2 MT: CO2 / LT: CO2

(Leakage) (Recov. losses) (Energy consump.)

QoMT=60kW, QoTK=20kW, 15 years, 10%, 5%, 1% leakage rate

Data according mild to cold climates, emission factor (Europe weighted): 0,48 kg CO2/kWh

*Data for German climate conditions

Asociado a la Sistema operando en la instalación

37

CO2 GWP (Potencial Calentamiento Global)

-

500

1.000

1.500

2.000

2.500

3.000

3.500

4.000

R404A R134a R744 (CO2)

R404A R134a R744 (CO2)

Refrigerant GWP Similar to

R404A 3.780 24.076 km

R134a 1.300 8.280 kmR744 (CO2) 1 6 km

Average CO2 ouptut by cars in Germany for 2007: 0,157 kg CO2 / km

Asociado al Refrigerante


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Eficiencia Energética en el Sector Terciario · Entorno Normativo - Edificación Eficiencia Energética & ESEs. • Directiva 31/2010 D. Modificada 91/2002 • Directiva ESEs 32/2006