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UNIVERSIDAD DE JAÉN Centro de Estudios de Postgrado Trabajo Fin de Máster DIAGNÓSTICO ENERGÉTICO DE UNA CASA DE CAMPO DESTINADA A USO TURÍSTICO RURAL Alumna: Carolina Muñoz Aranda Tutora: Prof. Dra. Eloísa Torres Jiménez Departamento: Ingeniería Mecánica y Minera. Área de Máquinas y Motores térmicos.

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UNIVERSIDAD DE JAÉN Centro de Estudios de Postgrado

Trabajo Fin de Máster

DIAGNÓSTICO ENERGÉTICO DE UNA CASA DE CAMPO

DESTINADA A USO TURÍSTICO RURAL

Alumna: Carolina Muñoz Aranda

Tutora: Prof. Dra. Eloísa Torres Jiménez

Departamento: Ingeniería Mecánica y Minera.

Área de Máquinas y Motores térmicos.

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Trabajo Fin de Máster. Diagnóstico Energético de una Casa de Campo destinada a Uso Turístico Rural 1

Septiembre 2016

RESUMEN

Este Trabajo Fin de Máster se ha llevado a cabo en base a los conocimientos adquiridos en la enseñanza

del Máster en Sostenibilidad y Eficiencia Energética de la Universidad de Jaén.

El objetivo ha sido la realización de un diagnóstico energético en una casa de campo, que se compone de

una auditoría energética y una rehabilitación sostenible.

Para ello se ha procedido al análisis de las patologías constructivas y a la propuesta de las

correspondientes medidas de mejora constructivas con el fin de optimizar la eficiencia energética del edificio

objeto de estudio. También se han ido planteando posibles alternativas de mejora de los sistemas

energéticos, valorando su rendimiento energético y los correspondientes costes tanto económicos como

ambientales. Este análisis riguroso, ha permitido obtener una idea clara acerca de las posibilidades de

mejora de la casa en pro de una mayor sostenibilidad.

ABSTRACT

This Project has been developed according to the basis established in the Master degree of Sustainability

and Energy Efficiency in Buildings and Industry (University of Jaén).

The aim of the present work is to perform of a on the energy supply of a rural building, involving the

correspondent energy audit report and an energy rehabilitation study.

The method consists of an analysis of the construction pathologies, besides a proposal of potential savings

in order to optimize the energy efficiency of the building. Some energy-efficient alternatives have been

considered taking in account the energy rate factor, as well as monetary costs and environmental impact.

This accurate study has led to conclude some possible efficient solutions for the house under consideration.

Universidad de Jaén, Septiembre de 2016.

Firma del tutor/a: Eloísa Torres Jiménez Firma del autor/a: Carolina Muñoz Aranda

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Trabajo Fin de Máster. Diagnóstico Energético de una Casa de Campo destinada a Uso Turístico Rural 2

ÍNDICE

RESUMEN............................................................................................................... 0

1. INTRODUCCIÓN ................................................................................................. 8

1.1. OBJETIVO DEL TFM ........................................................................................................................... 8

1.2. CONTEXTO ......................................................................................................................................... 8

2. NORMATIVA DE APLICACIÓN ........................................................................ 10

2.1 NORMATIVA EN EFICIENCIA ENERGÉTICA EN LA EDIFICACIÓN ................................................. 10

2.1.1. DB HE (Documento Básico de Ahorro de Energía) ................................................................ 11

2.1.2. CERTIFICACIÓN ENERGÉTICA DE EDIFICIOS .................................................................. 13

2.2. NORMATIVA EN AUDITORÍAS ENERGÉTICAS. UNE 216501-2009 ............................................... 14

3. METODOLOGÍA................................................................................................ 15

3.1. RECOGIDA DE DATOS Y PLANIFICACIÓN ..................................................................................... 15

3.2. DIAGNÓSTICO DE LA SITUACIÓN DEL EDIFICIO .......................................................................... 15

3.2.1. TOMA DE MEDICIONES Y REGISTROS .............................................................................. 16

3.2.2. SIMULACIÓN Y VALIDACIÓN DE LOS MODELOS .............................................................. 19

3.2.3. CÁLCULOS Y RESULTADOS ............................................................................................... 21

3.3. PLANTEAMIENTO DE MEJORAS A INTRODUCIR .......................................................................... 23

3.4. INFORME ENERGÉTICO Y ECONÓMICO........................................................................................ 23

4. RECOGIDA DE DATOS .................................................................................... 25

4.1. DESCRIPCIÓN DEL EDIFICIO .......................................................................................................... 25

4.1.1. EMPLAZAMIENTO Y ENTORNO FÍSICO ............................................................................. 27

4.1.2. OCUPACIÓN ......................................................................................................................... 28

4.2. CARACTERÍSTICAS DE LA ENVOLVENTE DEL EDIFICIO ............................................................. 29

4.2.1. EVALUACIÓN DE LA ENVOLVENTE MEDIANTE CÁMARA TERMOGRÁFICA .................. 29

4.2.2. CARACTERÍSTICAS DE LOS CERRAMIENTOS .................................................................. 30

4.3. INSTALACIONES ............................................................................................................................... 33

4.3.1. ILUMINACIÓN ........................................................................................................................ 33

4.3.2. AGUA CALIENTE SANITARIA ............................................................................................... 35

4.3.3. CALEFACCIÓN ...................................................................................................................... 36

4.3.4. REFRIGERACIÓN ................................................................................................................. 37

4.4. ESTIMACIÓN DEL CONSUMO DE GASÓLEO ................................................................................. 38

4.5. ESTIMACIÓN DEL CONSUMO DE ELECTRICIDAD ........................................................................ 39

5. DIAGNÓSTICO DEL EDIFICIO ......................................................................... 41

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Trabajo Fin de Máster. Diagnóstico Energético de una Casa de Campo destinada a Uso Turístico Rural 3

5.1. EVALUACIÓN DE LA ENVOLVENTE ................................................................................................ 41

5.2. EVALUACIÓN DE LA ILUMINACIÓN ................................................................................................. 43

5.3. SIMULACIÓN DEL EDIFICIO ACTUAL EN CALENER VYP. CALIFICACIÓN ENERGÉTICA ........... 45

5.3.1. VALIDACIÓN DE CALEFACCIÓN ......................................................................................... 47

5.3.2. VALIDACIÓN DE ACS ........................................................................................................... 49

5.3.3. VALIDACIÓN DE REFRIGERACIÓN ..................................................................................... 50

5.3.4. ILUMINACIÓN ........................................................................................................................ 52

5.3.5. CONSUMO DEL RESTO DE EQUIPOS DEL EDIFICIO ........................................................ 52

5.4. RESUMEN DE INDICADORES .......................................................................................................... 53

6. PROPUESTAS DE MEJORA. MEJORAS DE OBLIGADO CUMPLIMIENTO .. 56

6.1. ANÁLISIS DE LA ENVOLVENTE: CUMPLIMIENTO DE LA HE 2013 ............................................... 57

6.1.1. SUSTITUCIÓN DE HUECOS ................................................................................................. 57

6.1.2. SISTEMA SATE PARA FACHADAS ...................................................................................... 57

6.1.3. AISLAMIENTO SOLERA........................................................................................................ 58

6.1.4. AISLAMIENTO CUBIERTAS .................................................................................................. 59

6.1.5. SIMULACIÓN Y RESULTADOS ............................................................................................ 60

6.1.6. PRESUPUESTO DE EJECUCIÓN ........................................................................................ 63

6.1.7. ESTUDIO ECONÓMICO ........................................................................................................ 63

6.2. ILUMINACIÓN .................................................................................................................................... 65

6.2.1. CÁLCULO DE LA CALIFICACIÓN ......................................................................................... 66

6.2.2. PRESUPUESTO PARA ILUMINACION ................................................................................. 67

6.2.3. ESTUDIO ECONÓMICO ........................................................................................................ 68

6.3. CONTRIBUCIÓN DE ENERGÍA SOLAR TÉRMICA ........................................................................... 69

6.3.1. CÁLCULO DE LA CALIFICACIÓN ......................................................................................... 70

6.3.2. PRESUPUESTO INSTALACION SOLAR TERMICA ............................................................. 71

6.3.3. ESTUDIO ECONÓMICO ........................................................................................................ 71

6.4. CALIFICACIÓN ENERGÉTICA CON LAS MEJORAS DE OBLIGADO CUMPLIMIENTO ................. 73

6.4.1. PRESUPUESTO DE EJECUCIÓN MEJORAS DE OBLIGADO CUMPLIMIENTO ................ 75

6.4.2. ESTUDIO ECONÓMICO ........................................................................................................ 75

6.4.3. CONCLUSIONES .................................................................................................................. 77

7. PROPUESTAS DE MEJORA DE CLIMATIZACIÓN ......................................... 78

7.1. PROPUESTAS DE MEJORA DE CALEFACCIÓN Y ACS ................................................................. 78

7.1.1. MEJORA. CALDERA MIXTA DE GAS NATURAL ................................................................. 79

7.1.1.1. PRESUPUESTO DE EJECUCIÓN...................................................................................... 80

7.1.1.2. ESTUDIO ECONÓMICO ..................................................................................................... 82

7.1.1.3. CONCLUSIONES ............................................................................................................... 83

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Trabajo Fin de Máster. Diagnóstico Energético de una Casa de Campo destinada a Uso Turístico Rural 4

7.1.2. CALDERA DE BIOMASA PARA COMBUSTIÓN DE PELLET .............................................. 83

7.1.2.1. PRESUPUESTO DE EJECUCIÓN...................................................................................... 85

7.1.2.2. ESTUDIO ECONÓMICO ..................................................................................................... 87

7.1.2.3. CONCLUSIONES ............................................................................................................... 88

7.1.3. CALDERA DE BIOMASA PARA COMBUSTIÓN DE LEÑA ................................................... 88

7.1.3.1. PRESUPUESTO DE EJECUCIÓN...................................................................................... 90

7.1.3.2. ESTUDIO ECONÓMICO ..................................................................................................... 91

7.1.3.3. CONCLUSIONES ............................................................................................................... 93

7.2. PROPUESTAS DE MEJORA DE REFRIGERACIÓN ........................................................................ 93

7.2.1. MEJORA DE SISTEMA DE EXPANSIÓN DIRECTA ............................................................. 93

7.2.1.1. PRESUPUESTO DE EJECUCIÓN...................................................................................... 95

7.2.1.2. ESTUDIO ECONÓMICO ..................................................................................................... 96

7.2.1.3. CONCLUSIONES ............................................................................................................... 97

7.2.2. MEJORA DE SISTEMA MULTI - SPLIT ................................................................................. 98

7.2.2.1. PRESUPUESTO DE EJECUCIÓN.................................................................................... 100

7.2.2.2. ESTUDIO ECONÓMICO ................................................................................................... 101

7.2.2.3. CONCLUSIONES ............................................................................................................. 103

7.2.3. MEJORA DE SISTEMA VRV ............................................................................................... 103

7.2.3.1. PRESUPUESTO DE EJECUCIÓN.................................................................................... 105

7.2.3.2. ESTUDIO ECONÓMICO ................................................................................................... 107

7.2.3.3. CONCLUSIONES ............................................................................................................. 108

8. INFORME DIAGNÓSTICO .............................................................................. 109

8.1. ORDEN DE MEJORAS EN CUANTO A AHORRO DE ENERGÍA FINAL ........................................ 110

8.2. ORDEN DE MEJORAS EN CUANTO A AHORRO DE ENERGÍA PRIMARIA ................................. 110

8.3. ORDEN DE MEJORAS EN CUANTO A REDUCCIÓN DE EMSIONES DE CO2 ............................. 111

8.4. ORDEN DE MEJORAS EN CUANTO A AHORRO ECONÓMICO ANUAL ...................................... 112

8.5. CONCLUSIÓN.................................................................................................................................. 113

9. REFERENCIAS ............................................................................................... 115

10. ANEXOS ....................................................................................................... 115

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Trabajo Fin de Máster. Diagnóstico Energético de una Casa de Campo destinada a Uso Turístico Rural 5

ÍNDICE DE FIGURAS

Figura 1. Analizador de Redes ...................................................................................................................... 16

Figura 2. Registrador Data Logger ................................................................................................................ 16

Figura 3. Analizador de gases de combustión .............................................................................................. 17

Figura 4. Cámara termográfica ..................................................................................................................... 17

Figura 5. Luxómetro ...................................................................................................................................... 18

Figura 6. Caudalímetro Ultrasónico .............................................................................................................. 18

Figura 7. Anemómetro – Termohigrómetro ................................................................................................... 19

Figura 8. Situación de la provincia de Granada ............................................................................................ 25

Figura 9. Situación del municipio en la provincia .......................................................................................... 25

Figura 10. Fachada Sur ................................................................................................................................ 26

Figura 11. Fachada Norte ............................................................................................................................. 26

Figura 12. Fachada Este. Planta alta ............................................................................................................ 26

Figura 13. Fachada Oeste ............................................................................................................................ 27

Figura 14. Mapa terrestre Región de Montillana ........................................................................................... 27

Figura 15. Vista aérea Cortijo Burrufete Bajo ................................................................................................ 28

Figura 16. Puentes térmicos en fachadas Norte y Oeste. 14/11/2015 a las 18:30h...................................... 29

Figura 17. Puentes térmicos en fachadas Oeste y Este. 14/11/2015 a las 18:17h ....................................... 30

Figura 18. Detalle de solera .......................................................................................................................... 30

Figura 19. Detalle de fachada ....................................................................................................................... 31

Figura 20.Fachada Este primera planta ........................................................................................................ 31

Figura 21. Detalle Cubiertas ......................................................................................................................... 32

Figura 22. Detalle Forjado primera planta ..................................................................................................... 32

Figura 23. Detalle Forjado segunda planta ................................................................................................... 32

Figura 24. LIDER edificio actual .................................................................................................................... 41

Figura 25. Calificación energética del edificio actual..................................................................................... 46

Figura 26. CYPE MEP. Potencia máxima simultánea refrigeración .............................................................. 51

Figura 27. Comparativa de energía final de iluminación edificio actual ........................................................ 52

Figura 28. Gráficas de energía final .............................................................................................................. 54

Figura 29. Gráficas de energía primaria........................................................................................................ 54

Figura 30. Gráficas de emisiones de CO2 .................................................................................................... 54

Figura 31. Demandas de calor del edificio actual ......................................................................................... 55

Figura 32. Sistema SATE .............................................................................................................................. 58

Figura 33. Sistema de aislamiento solera ..................................................................................................... 59

Figura 34. Aislamiento cubiertas ................................................................................................................... 59

Figura 35. Resultados cálculo de la demanda LIDER edificio que cumple HE-1 .......................................... 60

Figura 36. Cargas térmicas casa con mejoras constructivas ........................................................................ 61

Figura 37. Calificación energética mejoras constructivas ............................................................................. 62

Figura 38. Resultados indicadores del edificio con mejoras constructivas. CALENER ................................ 62

Figura 39. Valores de mejora de iluminación y de normativa ....................................................................... 65

Figura 40. DIAlux. Dormitorio Planta Baja ..................................................................................................... 65

Figura 41. Luminaria BT227A2APWHITE ..................................................................................................... 66

Figura 42. Luminaria BL457A5ADWHITE ................................................................................................... 66

Figura 43. Calificación energética mejora de iluminación ............................................................................. 66

Figura 44. Resultados indicadores Edificio con mejora de iluminación. CALENER ...................................... 67

Figura 45. Calificación energética mejora solar térmica ................................................................................ 70

Figura 46. Resultados indicadores mejora solar térmica. CALENER ............................................................ 70

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Trabajo Fin de Máster. Diagnóstico Energético de una Casa de Campo destinada a Uso Turístico Rural 6

Figura 47. Calificación energética con medidas de mejora obligatorias ........................................................ 73

Figura 48. Resultados indicadores mejoras obligatorias. CALENER ............................................................ 74

Figura 49. Caldera GN, JUNKERS ............................................................................................................... 79

Figura 50. Calificación energética mejora caldera GN .................................................................................. 79

Figura 51. Resultados indicadores. Caldera GN ........................................................................................... 80

Figura 52. Caldera de biomasa. HERZ ......................................................................................................... 84

Figura 53. Calificación energética. Caldera de biomasa ............................................................................... 84

Figura 54. Resultados indicadores .Caldera de biomasa .............................................................................. 85

Figura 55. Caldera de leña. JUNKERS ......................................................................................................... 89

Figura 56. Calificación Energética. Caldera de leña ..................................................................................... 89

Figura 57. Resultados indicadores. Caldera de leña..................................................................................... 90

Figura 58. SRK 20 ZJX ................................................................................................................................. 93

Figura 59. SRK 35 ZJX ................................................................................................................................. 94

Figura 60. Calificación Energética. Equipo de expansión directa ................................................................. 94

Figura 61. Resultados indicadores. Mejora de Equipo de Expansión Directa ............................................... 95

Figura 62. SRK 20 ZJ con unidad exterior .................................................................................................... 98

Figura 63. SRK 50 ZJ con unidad exterior .................................................................................................... 98

Figura 64. Calificación Energética. Sistema multi-split .................................................................................. 99

Figura 65. Resultados indicadores. Sistema multi-split ............................................................................... 100

Figura 66. Unidad interior y exterior. Sistema VRV ..................................................................................... 103

Figura 67. Calificación Energética Sistema VRV ........................................................................................ 104

Figura 68. Resultados Indicadores Sistema VRV ....................................................................................... 105

Figura 69. Relación Energía Final - Inversión ............................................................................................. 110

Figura 70. Relación Energía Primaria - Inversión ....................................................................................... 111

Figura 71. Relación Emisiones de CO2 - Inversión..................................................................................... 112

Figura 72. Relación Ahorro Energético - Inversión ..................................................................................... 113

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Trabajo Fin de Máster. Diagnóstico Energético de una Casa de Campo destinada a Uso Turístico Rural 7

ÍNDICE DE TABLAS

Tabla 1. Dimensiones de los recintos ............................................................................................................ 25

Tabla 2. Tiempo de utilización del edificio por huéspedes ............................................................................ 29

Tabla 3.1 Valores límite de eficiencia energética de la instalación ................................................................ 33

Tabla 4. Normativa europea sobre la iluminación para interiores .................................................................. 34

Tabla 5. Luminarias Planta Baja .................................................................................................................... 34

Tabla 6. Luminarias Primera Planta .............................................................................................................. 34

Tabla 7. Características caldera mixta actual ................................................................................................ 35

Tabla 8. Demanda de referencia a 60ºC ....................................................................................................... 35

Tabla 9. Cargas térmicas de calefacción edificio actual ................................................................................ 36

Tabla 10. Potencia instalada de calefacción ................................................................................................. 37

Tabla 11. Cargas térmicas de refrigeración edificio actual ............................................................................ 38

Tabla 12. Sistemas de refrigeración actuales ................................................................................................ 38

Tabla 13. Consumo anual de la caldera de Gasóleo C ................................................................................. 39

Tabla 14. Consumo anual de electricidad ..................................................................................................... 40

Tabla 15. LIDER. Requerimientos mínimos edificio actual ............................................................................ 42

Tabla 16. Datos recogidos por el luxómetro .................................................................................................. 44

Tabla 17. Valores de iluminación actual y de la normativa. ........................................................................... 45

Tabla 18. Resultados indicadores edificio actual. CALENER VYP. ............................................................... 47

Tabla 19. Comparativa de energía final de calefacción edificio actual ......................................................... 48

Tabla 20. Cargas térmicas calefacción edificio actual ................................................................................... 49

Tabla 21. CYPE MEP. Potencia máxima simultánea en calefacción............................................................. 49

Tabla 22. Comparativa de energía final de ACS edificio actual .................................................................... 50

Tabla 23. Comparativa de energía final de refrigeración edificio actual ........................................................ 50

Tabla 24. Cargas térmicas refrigeración edificio actual ................................................................................. 51

Tabla 25. Resumen indicadores por concepto .............................................................................................. 53

Tabla 26. Resumen indicadores por energía ................................................................................................. 53

Tabla 27. Presupuesto de mejoras constructivas .......................................................................................... 63

Tabla 28. Presupuesto de iluminación .......................................................................................................... 67

Tabla 29. Presupuesto Instalación Solar Térmica ......................................................................................... 71

Tabla 30. Resultados de potencia instalada de calefacción tras las mejoras constructivas .......................... 78

Tabla 31. Presupuesto Caldera GN .............................................................................................................. 81

Tabla 32. Presupuesto Caldera de biomasa para combustión de pellets ...................................................... 86

Tabla 33. Presupuesto Caldera de leña ........................................................................................................ 91

Tabla 34. Equipos de expansión directa. Mejora ........................................................................................... 94

Tabla 35. Presupuesto Equipo de expansión directa .................................................................................... 96

Tabla 36. Unidades interiores Sistema multi-split .......................................................................................... 98

Tabla 37. Unidades exteriores Sistema multi-split ......................................................................................... 99

Tabla 38. Presupuesto Sistema multi-split .................................................................................................. 101

Tabla 39. Unidades interiores Sistema VRV ............................................................................................... 104

Tabla 40. Unidad exterior Sistema VRV ...................................................................................................... 104

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Trabajo Fin de Máster. Diagnóstico Energético de una Casa de Campo destinada a Uso Turístico Rural 8

1. INTRODUCCIÓN

1.1. OBJETIVO DEL TFM

El objetivo de este Trabajo Fin de Máster es la realización de un diagnóstico energético de una casa de

campo en el denominado Cortijo Burrufete Bajo, perteneciente a la región de Montillana, Granada.

El diagnóstico energético se compone de una auditoría energética y una rehabilitación sostenible.

Respecto a la rehabilitación sostenible del inmueble, se comprobarán las patologías constructivas presentes

en el edificio y se definirán las posibles mejoras constructivas sostenibles que propiciarían un ahorro de

energía, disminuyendo al máximo posible el consumo así como las emisiones de CO2 y favoreciendo un

mayor ahorro económico al propietario del edificio.

Con la auditoría energética se pretende analizar el grado de eficacia con que se utiliza la energía para

obtener una visión general de la situación energética de las instalaciones. Así, se obtienen los puntos donde

se puede optimizar el consumo y se permite plantear mejoras, estudiar la viabilidad de las mismas y verificar

cuál de ellas es la opción más eficiente y más económica.

1.2. CONTEXTO

La energía es el elemento clave en el desarrollo económico y social. A medida que la sociedad evoluciona

consume más energía, pero no siempre lo hace de un modo eficiente.

En los últimos años el aumento del consumo de energía ha provocado un impacto negativo en el

aprovechamiento de los recursos energéticos (materias energéticas no renovables), que cada vez son más

escasos, traduciéndose en un aumento del coste de los mismos.

A su vez la situación actual de ‘crisis energética global’ junto con los precios elevados de la energía y la

fuerte dependencia energética de los países europeos, fuerzan a la sociedad a reflexionar sobre esta

situación, por tanto, la Unión Europea ha establecido dentro del marco legal un conjunto de normativas

diseñadas para regular la eficiencia energética de la región, como La Directiva 2012/27/UE, más conocida

como Horizonte 2020 que refuerza el objetivo de la iniciativa “20-20-20” para 2020, consistente en reducir un

20% el consumo de energía primaria de los países de la UE, reducir un 20% las emisiones de gases de

efecto invernadero y elevar la contribución de las energías renovables al 20% del consumo.

Dentro de este marco legal se encuentra el sector de la construcción, muy afectado por la crisis económica

actual. El 40% del consumo total de energía en la UE corresponde a los edificios, y la tendencia del sector

de la edificación es que se siga incrementando el consumo de energía, por tanto, es uno de los sectores con

más capacidad de mejora, luego se deben considerar los aspectos de ahorro de energía por medio de la

eficiencia energética basada en auditorías y estudios energéticos en los edificios para obtener el mínimo

consumo energético posible y la cantidad máxima de emisiones CO2 que se pueden emitir a la atmósfera.

Por otra parte cabe destacar que actualmente existe un amplio colectivo de viviendas en situación de

‘pobreza energética’, esto es, problemas en la envolvente y en las instalaciones que son antiguas y poco

eficientes. Estas son edificaciones con más de 30 años de antigüedad, de tamaño inferior a 1000m2, que no

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Trabajo Fin de Máster. Diagnóstico Energético de una Casa de Campo destinada a Uso Turístico Rural 9

disponen de sistemas de aislamiento, y las carpinterías exteriores y los sistemas de instalaciones, están

obsoletos debido a la falta de mantenimiento.

El objetivo de este trabajo es obtener un diagnóstico energético de una antigua vivienda rural de estas

características, a la cual se le pretende dar un uso turístico. Este estudio engloba un análisis de la

envolvente de la casa, un análisis de las instalaciones actuales y una propuesta de mejoras a introducir en

el edificio, teniendo en cuenta la inversión a realizar y el plazo de amortización de las mismas.

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Trabajo Fin de Máster. Diagnóstico Energético de una Casa de Campo destinada a Uso Turístico Rural 10

2. NORMATIVA DE APLICACIÓN

2.1 NORMATIVA EN EFICIENCIA ENERGÉTICA EN LA EDIFICACIÓN

Dado el contexto de encarecimiento de los recursos energéticos disponibles en que nos encontramos, los

poderes públicos han dispuesto una serie de normativas encaminadas a la optimización en el empleo de la

energía.

La política de ahorro en el sector de la edificación actualmente está promovida mediante la Directiva

2002/91/CE [1], la cual cita textualmente que: “la eficiencia energética de un edificio es la cantidad de

energía consumida realmente o que se estime necesaria para satisfacer las distintas necesidades asociadas

a un uso estándar del edificio, que podrá incluir, entre otras cosas la calefacción, el calentamiento de agua,

la refrigeración, la ventilación y la iluminación”.

En España, la Directiva 2002/91/CE [1] se ha transpuesto mediante la aprobación de tres Reales Decretos:

1. RD 314/2006. Código Técnico de la Edificación (CTE). DB HE [6]

2. RD 1027/2007. Reglamento de Instalaciones Térmicas en los Edificios (RITE) [7]

3. RD 235/2013. Certificación Energética de Edificios Nuevos y Edificios Existentes [8]

La ley 38/1999, de 5 de noviembre, de Ordenación de la edificación (LOE) [5] establece unos criterios

mínimos de seguridad, funcionalidad y habitabilidad. Fue el primer paso para la unificación de las distintas

normativas sobre la construcción de edificios. Actualmente, establece dentro de los requisitos básicos de la

edificación relativos a la habitabilidad el de ahorro de energía, esto es que a la hora de proyectar los

edificios, se debe tener en cuenta los posibles impactos medioambientales y el uso racional de la energía

necesaria para su uso, potenciando el ahorro energético y el aislamiento térmico.

Con la aprobación del Código Técnico de la Edificación (CTE) [6], se estableció un marco normativo con

exigencias básicas para conseguir edificios e instalaciones seguras y de calidad, donde de nuevo el ahorro

de energía se consideraba fundamental para alcanzar este fin. Este documento fue el resultado de la

transposición al ordenamiento jurídico español de la Directiva 2002/91/CE [1] que incluía las exigencias

relativas a los requisitos de eficiencia energética que debían cumplir los edificios, y establecía la obligación

de actualizar periódicamente dichos requisitos para ponerlos al día en función de los avances técnicos del

sector de la construcción.

El CTE [6] consta de distintos documentos básicos (DB) que contienen las exigencias y procedimientos

basados en la tecnología o en soluciones prácticas contrastadas: DB SE (Seguridad estructural), DB SI

(Seguridad en caso de incendio), DB SUA (Seguridad de utilización y accesibilidad), DB HR (Protección

frente al ruido), DB HS (Salubridad), DB HE (Ahorro de energía).

Posteriormente, el uso de niveles mínimos de energía renovable en nueva edificación y en edificación

existente sometida a renovación relevante, estaba regulado a nivel europeo a través de la Directiva

2009/28/CE [2] relativa al fomento del uso de energía procedente de fuentes renovables.

En mayo de 2010, la directiva 2010/31/UE [3], relativa a la eficiencia energética de los edificios, que

modificó la Directiva 2002/91/CE [1], fijó nuevos requisitos mínimos de eficiencia energética de los edificios

o partes de los mismos, teniendo en cuenta los niveles óptimos de rentabilidad de las actuaciones para

conseguirlos.

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Asimismo, se aprobó la nueva Directiva de Eficiencia Energética 2012/27/UE [4] que viene a establecer un

marco común de medidas para el fomento de la eficiencia energética a fin de asegurar la consecución del

objetivo principal de la UE de un 20% de ahorro de energía para el año 2020.

Igualmente, a nivel autonómico y sabiendo que el edificio de estudio de este TFM se encuentra en la

Comunidad Autónoma de Andalucía, también es de aplicación el Decreto 2/2013 [9] de la Junta de

Andalucía, por el que se modifica el Decreto 169/2011. Reglamento de Fomento de las Energías

Renovables, el Ahorro y la Eficiencia Energética en Andalucía.

2.1.1. DB HE (Documento Básico de Ahorro de Energía)

Con respecto al CTE, el documento básico más representativo para la eficiencia energética y los requisitos

mínimos de utilización de energías renovables, es el DB HE (Documento Básico de Ahorro de Energía) [6]:

Artículo 15. Exigencias básicas de ahorro de energía (HE)

1. El objetivo del requisito básico “Ahorro de energía” consiste en conseguir un uso racional de la energía

necesaria para la utilización de los edificios, reduciendo a límites sostenibles su consumo y tratando que

una parte de este consumo proceda de fuentes de energía renovable como consecuencia de las

características de su proyecto, construcción, uso y mantenimiento.

2. Para satisfacer este objetivo, los edificios se proyectarán, construirán, utilizarán y mantendrán de forma

que se cumplan las exigencias básicas que se establecen en los apartados siguientes.

3. El Documento Básico “DB HE Ahorro de energía” especifica parámetros objetivos y procedimientos cuyo

cumplimiento asegura la satisfacción de las exigencias básicas y la superación de los niveles mínimos de

calidad propios del requisito básico de ahorro de energía.

· 15.0 Exigencia básica HE 0: Limitación del consumo energético

Relaciona las exigencias básicas HE 1 a HE 5. Limita el consumo energético de los edificios en función de

la zona climática de su localidad de ubicación y del uso previsto.

Aplicación:

- Edificios de nueva construcción.

- Ampliaciones de edificios existentes. Edificaciones o partes de las mismas que, por sus características

de ubicación, estén abiertas de forma permanente y estén acondicionadas.

· 15.1 Exigencia básica HE 1: Limitación de la demanda energética

Los edificios dispondrán de una envolvente de características tales que limite adecuadamente la demanda

energética necesaria para alcanzar el bienestar térmico en función del clima de la localidad, del uso del

edificio y del régimen de verano y de invierno, así como por sus características de aislamiento e inercia,

permeabilidad al aire y exposición a la radiación solar, reduciendo el riesgo de aparición de humedades de

condensación superficiales e intersticiales que puedan perjudicar sus características y tratando

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adecuadamente los puentes térmicos para limitar las pérdidas o ganancias de calor y evitar problemas

higrotérmicos en los mismos.

Aplicación:

- Edificios de nueva construcción.

- Intervenciones en edificios existentes (ampliación, reforma, cambio de uso).

· 15.2 Exigencia básica HE 2: Rendimiento de las instalaciones térmicas

Los edificios dispondrán de instalaciones térmicas apropiadas destinadas a proporcionar el bienestar

térmico de sus ocupantes. Esta exigencia se desarrolla actualmente en el vigente Reglamento de

Instalaciones Térmicas en los Edificios, RITE (última modificación RD 238/2013, de 5 de abril) [7] y su

aplicación quedará definida en el proyecto del edificio.

· 15.3 Exigencia básica HE 3: Eficiencia energética de las instalaciones de iluminación

Los edificios dispondrán de instalaciones de iluminación adecuadas a las necesidades de sus usuarios y a

la vez eficaces energéticamente disponiendo de un sistema de control que permita ajustar el encendido a

la ocupación real de la zona, así como de un sistema de regulación que optimice el aprovechamiento de la

luz natural, en las zonas que reúnan unas determinadas condiciones.

Aplicación:

- Edificios de nueva construcción.

- Intervención en edificios existentes con una superficie útil total final superior a 2000 m2 donde se

renueve más del 25% de la superficie iluminada.

- Otras intervenciones en edificios existentes en las que se renueve o amplíe una parte de la instalación.

- Cambio de uso característico del edificio.

- Cambios de actividad en una zona del edificio que impliquen un valor más bajo del VEEI límite.

· 15.4 Exigencia básica HE 4: Contribución solar mínima de agua caliente sanitaria

En los edificios, con previsión de demanda de agua caliente sanitaria o de climatización de piscina

cubierta, en los que así se establezca en este CTE, una parte de las necesidades energéticas térmicas

derivadas de esa demanda se cubrirá mediante la incorporación en los mismos de sistemas de captación,

almacenamiento y utilización de energía solar de baja temperatura, adecuada a la radiación solar global de

su emplazamiento y a la demanda de agua caliente del edificio o de la piscina. Los valores derivados de

esta exigencia básica tendrán la consideración de mínimos, sin perjuicio de valores que puedan ser

establecidos por las administraciones competentes y que contribuyen a la sostenibilidad, atendiendo a las

características propias de su localización y ámbito territorial.

Aplicación:

- Edificios de nueva construcción.

- Edificios existentes en que se reforme íntegramente el edificio en sí o la instalación térmica, o en los que

se produzca un cambio de uso característico del mismo.

- Ampliaciones o intervenciones en edificios existentes con una demanda inicial de ACS superior a 5000

l/ día.

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· 15.5 Exigencia básica HE 5: Contribución fotovoltaica mínima de energía eléctrica

En los edificios que así se establezca en este CTE se incorporarán sistemas de captación y

transformación de energía solar en energía eléctrica por procedimientos fotovoltaicos para uso propio o

suministro a la red. Los valores derivados de esta exigencia básica tendrán la consideración de mínimos,

sin perjuicio de valores más estrictos que puedan ser establecidos por las administraciones competentes y

que contribuyan a la sostenibilidad, atendiendo a las características propias de su localización y ámbito

territorial.

Aplicación:

- Edificios de nueva construcción y edificios existentes que se reformen íntegramente, o en los que se

produzca un cambio de uso característico del mismo, para los usos indicados en la tabla 1.1 HE-5 [6]

cuando se superen los 5000 m2 de superficie construida.

- Ampliaciones en edificios existentes, cuando la ampliación corresponda a alguno de los usos

establecidos en la tabla 1.1 y la misma supere 5000 m2 de superficie construida.

* El presente trabajo no contempla esta exigencia debido a que la superficie construida es inferior a 5000 m2.

2.1.2. CERTIFICACIÓN ENERGÉTICA DE EDIFICIOS

En este apartado, también cabe mencionar la importancia de la Certificación Energética de los Edificios. Es

una exigencia derivada de la Directiva 2002/91/CE [1], la cual ha sido transpuesta parcialmente al

ordenamiento jurídico español a través del Real Decreto 47/2007, de 19 de enero [10], por el que se

aprueba el Procedimiento básico para la certificación de eficiencia energética de edificios de nueva

construcción. Este certificado incluye información objetiva sobre las características energéticas de los

edificios, de forma que se pueda valorar y comparar su eficiencia energética, con el fin de favorecer la

promoción de edificios de calidad e inversiones de ahorro de energía, y asigna a cada edificio una Clase de

Eficiencia Energética mediante una etiqueta que varía desde la clase A, para los energéticamente más

eficientes, a la case G, para los menos eficientes.

La calificación de eficiencia energética es la expresión del consumo de energía que se estima necesario

para satisfacer la demanda energética de un edificio en unas condiciones normales de funcionamiento y

ocupación. Se obtiene mediante un certificado energético, que es un documento oficial redactado por un

técnico competente donde se incluye información objetiva del edificio en estudio.

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La obtención de la calificación de eficiencia energética se puede realizar mediante una de las dos opciones

siguientes:

- La opción general, de carácter prestacional. Está basada en la evaluación de la demanda energética de

los edificios mediante la comparación de ésta con la correspondiente a un edificio de referencia

(CALENER VYP, CALENER GT, etc.)

- La opción simplificada, de carácter prescriptivo. La comprobación se realiza a través de la comparación

de los valores obtenidos en el cálculo con los valores límites permitidos. (CE3, CE3X, CERMA, etc.)

Finalmente, con la entrada en vigor del Real Decreto 235/2013 [8], se aprobó el procedimiento básico para

la certificación de la eficiencia energética de los edificios existentes.

Cuando se construyan, vendan o alquilen edificios o unidades de éstos, el certificado de eficiencia

energética o una copia de éste, se deberá entregar al comprador o nuevo arrendatario en los términos

establecidos en el Procedimiento Básico. Para ello se pueden utilizar varios programas, entre ellos CE3 y

CE3X.

2.2. NORMATIVA EN AUDITORÍAS ENERGÉTICAS. UNE 216501-2009

La calidad y el alcance que deben tener las auditorías energéticas no han sido siempre homogéneos, dando

lugar en ocasiones a incumplimientos de requisitos mínimos de calidad. Por esta razón, en 2009, se aprobó

la Norma UNE-EN 216501:2009 [11] que establece los requisitos que debe tener una auditoría energética,

para que, realizada en distintos tipos de organización, pueda ser comparable y describa los puntos clave

donde se puede influir en la mejora de la eficiencia energética, la promoción del ahorro energético y en la

reducción de emisiones de gases de efecto invernadero.

Por otra parte, en el año 2012 se publicó una nueva versión europea de la Norma de Auditorías Energéticas:

UNE-EN 16247:2012 Auditorías Energéticas [12], desarrollada por el Comité Europeo de Normalización. Es

una norma muy parecida a la anterior, pero incorpora algunos cambios relativos a las competencias y

aptitudes del auditor energético, y a las características que debe tener el proceso de auditoría, así como

detalles del proceso de realización.

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3. METODOLOGÍA

Una auditoría energética es un procedimiento a través del cual es posible obtener información sobre los

consumos y la pérdida de energía en un determinado edificio mediante una inspección y un análisis

energético detallado. De este modo, se puede establecer una serie de mejoras eficientes a introducir con el

fin de alcanzar ahorros significativos a largo plazo, tanto energéticos como económicos.

El objetivo de una auditoría energética se centra en la realización de un informe técnico en el que se

recogen una serie de datos de los cuales se saca información sobre las posibles deficiencias energéticas en

el edificio objeto de estudio. Estos datos son los siguientes:

- Consumos, costes de energía y de producción.

- Balances energéticos de las instalaciones consumidoras de energía.

- Identificación de posibles áreas que ofrecen un potencial ahorro de energía.

- Determinación y evaluación económica de los volúmenes de ahorro alcanzables y de las medidas técnicas

aplicables para lograrlo.

Para elaborar una auditoría energética hay que seguir una serie de pautas:

1- Recogida de datos y planificación.

2- Diagnóstico de la situación del edificio.

3- Planteamiento de mejoras a introducir.

4- Informe.

3.1. RECOGIDA DE DATOS Y PLANIFICACIÓN

En esta etapa se reúne toda la información sobre el edificio objeto de estudio, es decir, tanto los aspectos

constructivos como los sistemas energéticos que posee. Las fases de las que consta esta etapa son las

siguientes:

- Entrevista con los propietarios del edificio.

- Inspección visual del edificio.

- Estudio del entorno energético: realización de un inventario de todas las instalaciones y los sistemas

energéticos de cada recinto.

- Recogida de datos, donde se tomarán todas las características de los diferentes sistemas inventariados,

planos, facturas de consumo, datos meteorológicos y normativas de aplicación.

3.2. DIAGNÓSTICO DE LA SITUACIÓN DEL EDIFICIO

En esta etapa se valora la situación actual del edificio. Para ello se realizan los cálculos necesarios con los

valores obtenidos en la etapa anterior y con los datos de medidas experimentales, para obtener los

resultados y comprobar si estos se encuentran dentro del marco normativo actual: Directivas y Reales

Decretos aparecidos hasta la fecha, que estén relacionados con la temática de auditorías energéticas antes

de determinar el diagnóstico.

Las fases de las que consta esta etapa son las siguientes:

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1- Toma de mediciones y registros.

2- Simulaciones y validación de los modelos.

3- Cálculos y resultados.

3.2.1. TOMA DE MEDICIONES Y REGISTROS

Los equipos de medida son herramientas necesarias en la auditoría energética. Para llevar a cabo la toma

de mediciones y registros se pueden utilizar los siguientes instrumentos:

ANALIZADOR DE REDES ELÉCTRICAS

Los analizadores de redes eléctricas miden directamente los diferentes parámetros eléctricos de una red

(normalmente en baja tensión), tanto intensidad, potencia, tensión, energías activa y reactiva, factor de

potencia, como los parámetros de calidad eléctrica que se recogen en la norma “EN50160 Características

de la tensión suministrada por las redes generales de distribución” [17] . Todos los equipos de este tipo

disponen, además, de la posibilidad de memorizar y/o registrar dichos parámetros mediante diversas

funciones de programación.

Figura 1. Analizador de Redes

Existen otros equipos de medición más sencillos, económicos y manejables, como los Registradores (Data

Logger) de intensidad monofásica y trifásica. Son útiles para hacer medidas cuando en el mismo cuadro

donde se está midiendo con un analizador de red, hay que medir el consumo de otro elemento. Se puede

aprovechar este tipo de equipo para medir la intensidad y combinarlo posteriormente con las mediciones de

tensión y factor de potencia del analizador de red.

Figura 2. Registrador Data Logger

* En este trabajo no se ha utilizado este equipo de medida, ya que no se dispone de él. Los datos eléctricos se han

obtenido de las facturas eléctricas estimadas.

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ANALIZADOR DE GASES DE COMBUSTIÓN

Los analizadores de gases de combustión se utilizan para identificar los niveles de contaminantes en las

emisiones de los equipos consumidores de combustible como calderas, motores, hornos o cualquier

otro tipo de sistema de energía que implique la combustión.

Entre los parámetros que suelen medir destacan las concentraciones de oxígeno, monóxido de carbono

(CO), óxidos de nitrógeno (NOX), óxidos de azufre (SOX), inquemados sólidos, la temperatura del aire

ambiente y de gases, el índice de exceso de aire, el rendimiento de combustión, etc.

Figura 3. Analizador de gases de combustión

* En este caso no se ha podido utilizar el analizador de gases de combustión ya que la instalación no estaba en uso.

CÁMARA TERMOGRÁFICA

La termografía es un procedimiento de imágenes que hace visible la radiación de calor (luz infrarroja) de un

objeto o un cuerpo que es invisible al ojo humano. Con la termografía se describe la percepción de la

emisión de calor de objetos, máquinas, edificios, etc. y se puede tener una idea exacta sobre posibles

pérdidas térmicas o determinar fuentes de calor.

La cámara termográfica es la única herramienta capaz de representar la pérdida de energía de un edificio.

Las termografías localizan con exactitud dónde se detectan pérdidas de energía, sin necesidad de efectuar

ninguna prueba destructiva.

Figura 4. Cámara termográfica

* En este trabajo se ha utilizado una cámara termográfica modelo i3, FLIR, para comprobar las patologías

constructivas de la envolvente del edificio.

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LUXÓMETRO

El luxómetro es un instrumento que permite medir la iluminancia o nivel de iluminación (lux) sobre una

determinada superficie. Normalmente se trata de equipos muy sencillos y ligeros, formados por el analizador

y la sonda fotosensible.

Figura 5. Luxómetro

* En este trabajo se ha utilizado un luxómetro ISO-TECH ILM 1332A, midiendo sobre la superficie útil de trabajo para

compararlo después con la simulación y diagnosticar así su correcto funcionamiento.

CAUDALÍMETRO

Los caudalímetros son instrumentos que se utilizan para medir el caudal de fluido circulante por una tubería,

generalmente aire y agua.

En una auditoría energética el tipo de caudalímetro que normalmente se utiliza es un caudalímetro

ultrasónico portátil, no intrusivo, para la medición del caudal volumétrico sin contacto con el líquido.

Básicamente los caudalímetros de ultrasonidos pueden utilizarse en todos aquellos lugares donde, tanto las

paredes de las tuberías como el líquido que circula por ellas, permitan la propagación del sonido.

Figura 6. Caudalímetro Ultrasónico

* En este trabajo no se ha utilizado este equipo de medida ya que no se dispone de él.

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ANEMÓMETRO TERMOHIGRÓMETRO

El anemómetro es un equipo de medición de la velocidad del aire y del caudal volumétrico.

Existen equipos que, además de la medición del caudal y la velocidad del aire, también cuentan con la

posibilidad de tomar medidas de humedad relativa. A estos equipos se les denomina termohigrómetros.

Se deben realizar mediciones de velocidad, caudal volumétrico, temperatura y humedad de aire en las

rejillas de impulsión y retorno de los conductos de climatización y ventilación, así como en la impulsión y

retorno de las unidades de tratamiento de aire del sistema de climatización.

Figura 7. Anemómetro – Termohigrómetro

* En este trabajo no se ha utilizado este instrumento de medida ya que no se dispone de él.

Dependiendo del alcance de la Auditoría Energética, puede ser de interés (o incluso imprescindible) el uso

de otros equipos portátiles de medida. Así, para el estudio exhaustivo de las condiciones ambientales y de

funcionamiento de las instalaciones pueden precisarse sondas de temperatura ambiente y de fluidos (aire y

agua) en conductos, anemómetros y caudalímetros, sondas de presión estática y dinámica (tubo Pitot),

pirómetros ópticos, etc.

3.2.2. SIMULACIÓN Y VALIDACIÓN DE LOS MODELOS

Una simulación es la realización de un modelo que se aproxima en cierto aspecto a un sistema real y que

puede ser usado para generar predicciones de comportamiento del sistema.

En el campo de edificación, concretamente en la eficiencia energética, una simulación energética trata de

recrear el comportamiento térmico que tendrá una edificación mediante la elaboración de un modelo de la

misma, permitiendo verificar el consumo de energía, las condiciones de confort interior, las emisiones de

CO2, etc.

PROGRAMAS INFORMÁTICOS DE SIMULACIÓN ENERGÉTICA

La administración española, en cumplimiento con la normativa 2002/91/CE [1], ha previsto en el Código

Técnico de la Edificación (CTE) [6] los programas de ordenador LIDER y CALENER o HERRAMIENTA

UNIFICADA LIDER-CALENER. Son los programas oficiales de evaluación de la demanda energética y de

certificación energética.

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LIDER (LImitación de la Demanda enERgértica) es la aplicación informática con la que se puede verificar,

de forma temporal y bajo ciertas condiciones técnicas, las exigencias de demanda energética establecidas

en el documento básico de ahorro energético DB HE 1, del CTE.

Esta herramienta permite calcular la demanda energética del edificio teniendo en cuenta su geometría,

construcción y operación comparándolo con un edificio de referencia del mismo tamaño y forma que el

edificio objeto de estudio y teniendo en cuenta también la zonificación interior, el mismo uso de cada zona y

los mismos obstáculos remotos que el edificio objeto de estudio.

Una vez verificado el cumplimiento de las exigencias del DB HE 1 (Limitación de la demanda energética)

con la aplicación LIDER, se exporta el archivo al programa CALENER para realizar una simulación

energética de las instalaciones del edificio objeto de estudio y así poder calificarlo.

La simulación energética del edificio mediante CALENER recrea el comportamiento del mismo a lo largo de

un año completo, utilizando las condiciones climáticas de la localidad en la que este se ubica. Para ello se

utilizan los archivos climáticos obtenidos del año meteorológico tipo.

Existen dos versiones del programa CALENER en función de la tipología de edificio a calificar:

- CALENER VYP. Para edificios de uso residencial (viviendas), mediano y pequeño terciario.

- CALENER GT. Para edificios de grandes dimensiones del sector terciario.

* En este TFM el edificio objeto de estudio consta como un pequeño terciario (una casa de campo destinada

a uso turístico rural), luego la herramienta de calificación a utilizar será CALENER VYP.

Los pasos a seguir para la calificación energética son los siguientes:

- Estudiar el sistema de acondicionamiento instalado en el edificio, decidiendo la combinación de elementos

del programa (sistemas, equipos, unidades terminales, factores de corrección) que serán necesarios para

modelarlo.

Han de considerarse los sistemas de calefacción, refrigeración, ACS e iluminación (al considerarlo edificio terciario).

- Recopilar información relativa al dimensionado (potencias, rendimientos nominales, caudales, temperaturas de impulsión, etc.)

- Cargar en el programa el archivo de definición geométrica y constructiva obtenido con LIDER.

- Completar la definición del edificio, con el tipo de edificio y las características de los sistemas de

iluminación (en caso de edificio terciario).

- Definir la demanda de ACS.

- Definir los factores de corrección requeridos por los equipos utilizados en el sistema.

- Definir los equipos y/o unidades terminales requeridos.

- Definir los sistemas (incluyendo el de ACS), asociando los equipos y unidades terminales a los espacios

acondicionados del edificio.

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- Calcular la calificación.

- Obtener el informe emitido por el programa.

Validación del modelo

Una vez obtenidos los resultados de la simulación, se compararán con las facturas energéticas del edificio

para validar el modelo respecto al edificio actual.

3.2.3. CÁLCULOS Y RESULTADOS

Validado el modelo y con ayuda de una hoja de cálculo, se obtienen los siguientes indicadores:

- Energía Primaria (EP). Energía suministrada al edificio procedente de fuentes naturales (renovables y no

renovables), que no ha sufrido ningún proceso de conversión o transformación.

Es la energía necesaria para generar la energía final consumida, incluyendo las pérdidas por su transporte

hasta el edificio, almacenamiento, etc. Se calcula mediante los coeficientes publicados en IDAE [13]. Se

mide en GJ/año. [6]

- Emisiones de CO2 [14]. Cantidad de CO2 que se emite a la atmósfera debido al consumo de la energía

primaria que da origen a la energía final consumida en un proceso. Se mide en T/año (toneladas/año).

- Energía Final (EF). Energía consumida en los puntos de consumo. Es la que compran los usuarios en

forma de electricidad y combustibles usados de forma directa. Se mide en GJ/año. [6]

- Energía Útil (EU). Es la energía necesaria realmente y desconocida en multitud de ocasiones. Los

sistemas técnicos tendrían que proporcionar esta energía para mantener en el interior del edificio unas

condiciones definidas reglamentariamente. Se mide en GJ/año. [6]

EU = EF · est

est : rendimiento estacional.

- Exergía Final (BF, BF*) [14]. Es la parte disponible de la energía final, es decir, la que se puede

transformar en trabajo. Toda la energía cinética, potencial, eléctrica y mecánica es exergía. La diferencia

aparece cuando se habla de energías en donde se involucra calor, como procesos de combustión, radiación

solar, motores térmicos, centrales térmicas, plantas de potencia, etc. Se mide en GJ/año.

- Exergía Útil (BU) [14]. Es la parte disponible de la energía útil, es decir, la que se puede transformar en

trabajo. Se mide en GJ/año.

- Rendimiento energético (). Relación entre la potencia/energía que sale del sistema y la que entra.

Si se habla de relación de potencias, se considera que es el rendimiento instantáneo (st).

- Rendimiento exergético (𝝋) [14]. Relación entre la potencia exergética/exergía que sale del sistema y la

que entra. Si se habla de relación de potencias, se considera el rendimiento instantáneo (𝜑i).

En caso de hablar de energías, se utiliza el rendimiento estacional (𝜑est).

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- Coste energético unitario (K*en) [14]. Supone el gasto de energía necesario para producir una unidad de

energía útil. Se mide en kJ de Ef entre kJ de Eu o adimensional.

K*en = EF / EU

- Coste exergético unitario (K*ex) [14]. Supone el gasto de energía necesario para producir una unidad de

exergía útil. Unidades adimensionales o kJ de Bf entre kJ de Bu.

K*en = BF / BU

- Coste económico unitario de combustible (VF) [14]. Es el coste económico de una unidad de masa (mf

en kg), volumen (VF en m3) o energía final (EF en GJ) consumida en un aparato. Se mide en €/GJ.

- Gastos económicos adicionales (Z) [14]. Son gastos económicos asociados al sistema energético.

Por ejemplo: seguros, potencia contratada, inversiones, mantenimiento, etc.

- Coste económico unitario de energía final (V*F) [14]. Supone el gasto económico necesario para

producir una unidad de energía final (€/GJ). Se diferencia de Vf en que aquí se consideran gastos

adicionales Z.

V*F = (CU + Z) / EF

CU: Coste económico unitario de exergía útil o coste exergoeconómico (€/GJ)

- Coste económico unitario de energía útil (VU) [14]. Supone el gasto económico necesario para consumir

una unidad de energía útil (€/GJ).

VU = (CF + Z) / EU CF: Coste económico de la energía final consumida en un aparato (€/año)

- Coste económico unitario de exergía útil o coste exergoeconómico unitario (CU) [14]. Supone el

gasto económico necesario para producir una unidad de exergía útil. Se mide en €/GJ.

CU = (CF + Z) / BU

- Coste económico unitario de exergía final o coste termoeconómico unitario (C*U) [14]. Supone el

gasto económico necesario para consumir una unidad de exergía final. Se mide en €/GJ.

C*U = (CF+ Z) / BF

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3.3. PLANTEAMIENTO DE MEJORAS A INTRODUCIR

En esta etapa se estudian las diversas posibilidades de mejoras de cara a un ahorro energético y

económico acompañadas de un análisis de viabilidad técnico-económico que señala si estas mejoras son

factibles para llevarlas a cabo de forma rentable, atendiendo a su coste de implantación y a la

correspondiente reducción de la factura energética derivada de la ejecución de dichas medidas de mejora.

Para realizar el análisis económico de las mejoras se debe tener en cuenta lo siguiente:

- El presupuesto de ejecución material, que contempla tanto el presupuesto estricto de las medidas de

mejora como las unidades de obra que intervienen indirectamente en el proceso constructivo, honorarios

técnicos y las tasas correspondientes a la licencia de obra de cada propuesta estudiada.

- El plazo de recuperación de la inversión energética. Resulta imprescindible tener en cuenta la

diferencia entre el incremento anual del precio de la energía y la tasa de inflación, al ser un indicativo de

los ahorros energéticos esperados en el futuro, es decir, afectan directamente al plazo de recuperación o

retorno de la inversión.

Respecto al aumento del precio de la energía, éste supone una reducción de los plazos de amortización

de la inversión inicial, ya que los futuros ahorros energéticos se incrementan año tras año.

Una vez hecho el análisis, se seleccionan y priorizan las medidas según el nivel de inversión, rentabilidad y

facilidad de ejecución. Para ello, han de calcularse los siguientes indicadores:

- Tiempo de Retorno Simple (TRS): Es un criterio estático de valoración de inversiones que determina el

tiempo necesario para recuperar la inversión inicial a través de los flujos de caja netos, es decir, mediante

la diferencia entre los ingresos y los gastos previstos en el proyecto, sin tener en cuenta la fluctuación de

su valor en el tiempo.

T.R.S = 𝑰𝒏𝒗𝒆𝒓𝒔𝒊ó𝒏

(𝑨𝒉𝒐𝒓𝒓𝒐 𝒂𝒏𝒖𝒂𝒍 – 𝑶𝒑𝒆𝒓𝒂𝒄𝒊ó𝒏 𝒚 𝒎𝒂𝒏𝒕𝒆𝒏𝒊𝒎𝒊𝒆𝒏𝒕𝒐)

- Valor Actual Neto (VAN): Este criterio se basa en la determinación de los ahorros futuros, a partir de la

variación del valor del dinero en el tiempo y de todos los flujos de caja generados por el proyecto (€).

También podemos obtener en cuántos años el VAN pasa a ser 0, para saber en cuantos años la inversión

se recupera.

3.4. INFORME ENERGÉTICO Y ECONÓMICO

Finalmente, se realiza un informe que contenga toda la información que se ha obtenido a lo largo del estudio

energético del edificio. Esto es, las fases explicadas anteriormente:

1- Evaluar la situación actual del edificio desde el punto de vista energético.

2- Realizar mediciones energéticas y obtener indicadores.

3- Realizar el informe y la lista de mejoras.

En resumen, se puede plantear el diagnóstico energético de la siguiente forma:

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- Ante la necesidad de analizar la demanda de energía del edificio a estudiar, se procederá a la recolección

e inventario de los datos necesarios para luego introducirlos en el programa de simulación. También se

realizará una inspección visual de la edificación para conocer su ubicación, latitud, longitud, obstáculos

adyacentes, etc.

- Una vez recopilada toda la información necesaria, se procederá a realizar la simulación de la demanda de

energía, gracias a la cual se conocerán las cargas térmicas y los consumos de energía del edificio.

Conocidos los resultados de la simulación, se compararán con las facturas energéticas del edificio con el

objetivo de validar el modelo respecto al edificio actual.

- Finalmente, se procederá a la simulación de mejoras con el modelo validado, a fin de comparar resultados

de ahorro energético de cada uno, acompañado del análisis de viabilidad técnico económica.

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4. RECOGIDA DE DATOS

4.1. DESCRIPCIÓN DEL EDIFICIO

El edificio objeto de estudio es una casa de campo de dos plantas, situada en un cortijo denominado

Burrufete Bajo, cuya ubicación se encuentra en el área del municipio de Montillana, provincia de Granada,

Andalucía.

Figura 8. Situación de la provincia de Granada

Figura 9. Situación del municipio en la provincia

El edificio, al ser destinado al uso turístico rural se considera como pequeño terciario. Consta de las

siguientes dependencias:

· Planta baja: entrada, pasillo, dormitorio doble, comedor, sala de estar, despensa, cocina, baño, trastero

y lavadero.

· Primera planta: escaleras, pasillo y cuatro dormitorios dobles.

Tabla 1. Dimensiones de los recintos

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Vistas exteriores:

Figura 10. Fachada Sur

Figura 11. Fachada Norte

Figura 12. Fachada Este. Planta alta

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Figura 13. Fachada Oeste

4.1.1. EMPLAZAMIENTO Y ENTORNO FÍSICO

Como se ha descrito anteriormente, la casa se encuentra en la región del municipio de Montillana, más

concretamente en la dirección Cortijo Burrufete Bajo, sn, 18569, Montillana, Granada.

Según la Normativa DB HE 1 [2], se establece que la casa se encuentra en una zona climática D2 y está

emplazada en un área cuya altitud es de aproximadamente 1071 metros respecto el nivel del mar.

Figura 14. Mapa terrestre Región de Montillana

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En la siguiente imagen se aprecia mejor el emplazamiento de la casa, remarcada con una elipse.

Figura 15. Vista aérea Cortijo Burrufete Bajo

Con respecto a la orientación del edificio, cabe señalar que la fachada principal se encuentra orientada al

Sur. Este dato es de especial relevancia para identificar el factor de sombra y el factor solar en los huecos

de fachada, así como conocer las horas de exposición solar, a tener en cuenta a la hora de realizar las

propuestas de mejoras constructivas y de instalaciones energéticas del edificio, como por ejemplo, la

contribución solar térmica DB HE 4 [6] o una instalación solar fotovoltaica.

Por otra parte, como se puede apreciar en las imágenes anteriores, el edificio se encuentra aislado, en un

entorno despejado. El único elemento que podría proyectar sombras en el edificio sería la vegetación.

4.1.2. OCUPACIÓN

Dado que se trata de una casa destinada a uso turístico rural, y después de haber realizado un estudio de

ocupación de las casas rurales de la zona, se estima que la ocupación de la vivienda por huéspedes será

aproximadamente de 212 días al año, mientras que la ocupación por los propietarios se estima que sea de

unos 90 días.

El número máximo de usuarios del edificio, según el número de habitaciones y existencias disponibles, será

de 10 personas.

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Tabla 2. Tiempo de utilización del edificio por huéspedes

4.2. CARACTERÍSTICAS DE LA ENVOLVENTE DEL EDIFICIO

Evaluación de la epidermis del edificio y de los materiales constructivos que se utilizaron para edificarlo

años atrás. Esto es importante para poder valorar después el ahorro energético que se puede conseguir tras

rehabilitar esta parte del edificio.

4.2.1. EVALUACIÓN DE LA ENVOLVENTE MEDIANTE CÁMARA TERMOGRÁFICA

En este apartado se analiza la envolvente del edificio con la ayuda de una cámara termográfica FLIR

modelo i3 que tiene una calidad de imagen térmica de 60x60 píxeles, campo visual de 12’5º (H) x 12’5º (V) y

una sensibilidad térmica (N.E.T.D) 0’15ºC. Su función es mostrar las partes más vulnerables de pérdida de

calor del edificio mediante la captación de imágenes termográficas que localizan con exactitud dónde se

detectan esas pérdidas sin necesidad de efectuar ninguna prueba destructiva.

Figura 16. Puentes térmicos en fachadas Norte y Oeste. 14/11/2015 a las 18:30h

Mes Una Semana (7 días) Fin de semana (3 días)

Enero 1 3

Febrero - 3

Marzo 1 3

Abril 1 3

Mayo 1 3

Junio 2 2

Julio 3 -

Agosto 3 -

Septiembre 3 -

Octubre 1 3

Noviembre 2 2

Diciembre 2 2

Total (días) 140 72

TIEMPO TOTAL UTILIZACIÓN: 212 días/año

TIEMPO DE UTILIZACIÓN DEL EDIFICIO

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Como se puede apreciar, las captaciones no tienen mucha calidad debido a la resolución de la cámara, pero

se nota claramente el contraste de temperaturas entre las partes más frías, como la cubierta (en color

oscuro) y las partes a mayor temperatura, como los huecos y las fachadas, donde existe un mayor escape

de energía, o lo que es lo mismo, una mayor transmitancia térmica U.

Figura 17. Puentes térmicos en fachadas Oeste y Este. 14/11/2015 a las 18:17h

En estas imágenes se muestran las fachadas Oeste y Este de la casa.

En la fachada Oeste se aprecia un gran puente térmico en el borde de la cubierta, al igual que en la fachada

Este, donde se puede apreciar no sólo el mismo puente térmico en el borde de la cubierta, sino otro puente

térmico vertical de gran importancia, signo evidente de una grieta existente y una fachada sin recubrimiento.

Prácticamente indica que se pierde mucha energía por esa zona.

4.2.2. CARACTERÍSTICAS DE LOS CERRAMIENTOS

SOLERA

REVESTIMIENTO DEL SUELO o PAVIMENTO. Solado de baldosas de terrazo, 40x40 cm, color marfil, colocadas sobre lecho de mortero

de cemento M-5, con arena de miga y rejuntadas con lechada de cemento blanco: 6,2 cm de espesor. o BASE DE PAVIMENTACIÓN. Base para pavimento de gravilla de machaqueo de 5 a 10 mm de

diámetro, en capa de 2 cm de espesor. o ELEMENTO ESTRUCTURAL. Losa de hormigón en masa de 7 cm de espesor.

Transmitancia térmica: U = 0,52 kcal / (h·m2·ºC) U = 0,605 W/m2·K

Figura 18. Detalle de solera

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Figura 20.Fachada Este primera planta

FACHADAS

Todas las caras del edificio están constituidas por el mismo tipo de fachada excepto la fachada Este de la

primera planta que no tiene revestimiento exterior.

FACHADA PRINCIPAL

o Capa de mortero de cemento o cal para albañilería y para revoco/enlucido

1000<d<1250, de 1,5 cm de espesor.

o 1 pie LP métrico o catalán 60 mm<G< 80 mm de 23 cm de espesor.

o Capa de guarnecido de yeso de 1,5 cm de espesor.

o Capa de pintura plástica.

Transmitancia térmica: U = 1,37 kcal / (h·m2·ºC) U = 1,593 W / m2·K

FACHADA ESTE PRIMERA PLANTA

o 1 pie LP métrico o catalán 60 mm<G<80 mm de 23 cm de espesor.

o Capa de guarnecido de yeso de 1,5 cm de espesor.

o Capa de pintura plástica.

Transmitancia térmica U = 1,43 kcal / (h·m2·ºC) U = 1,66 W / m2 K

HUECOS EN FACHADA

Existen tres tipos de ventanas según su tamaño, pero todas están compuestas por los mismos materiales:

carpintería de madera color roble, con persiana de lamas de plástico exterior de color crema y vidrio doble

4/6/4.

Transmitancia térmica carpintería: U = 4,22 kcal / (h·m²°C) U = 4,9 W / m2 K

Transmitancia térmica vidrio: U = 2,84 kcal / (h·m²°C) U = 3,3 W / m2 K

Figura 19. Detalle de fachada

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CUBIERTAS

Listado de capas: o Teja cerámica-porcelana, 2 cm de espesor. o Mortero de cemento o cal para albañilería y para

revoco/enlucido 1000 < d < 1250, 4 cm de espesor.

o Mortero de cemento o cal para albañilería y para revoco/enlucido 750 < d < 1000, 5 cm.

o Tabique de LH sencillo [40 mm < Espesor < 60 mm], 5 cm de espesor.

o Cámara de aire, 10 cm. o Forjado unidireccional 20+5 cm (Bovedilla cerámica),

25 cm de espesor. o Guarnecido de yeso, 1,5 cm. o Pintura plástica sobre paramentos interiores de yeso o

escayola. Transmitancia térmica refrigeración U = 1,33 kcal / (h·m²°C) U = 1,55 W / m2 K Transmitancia térmica calefacción U = 1,69 kcal / (h·m²°C) U = 1,96 W / m2 K

FORJADOS FORJADO PRIMERA PLANTA o Solado de baldosas de terrazo grano medio (entre 6 y 27

mm), 3 cm de espesor. o Mortero de cemento, 3,2 cm de espesor. o Base de gravilla de machaqueo, 2 cm de espesor. o Forjado unidireccional 20+5 cm (Bovedilla cerámica), de 25

cm de espesor. o Guarnecido de yeso, de 1,5 cm de espesor. o Pintura plástica sobre paramentos interiores de yeso o

escayola. Transmitancia térmica: U refrigeración: 1,52 kcal / (h·m²°C) U = 1,77 W / m2 K U calefacción: 1,22 kcal / (h·m²°C) U = 1,42 W / m2 K FORJADO SEGUNDA PLANTA o Forjado unidireccional 20+5 cm (Bovedilla cerámica), 25 cm

de espesor. o Guarnecido de yeso, 1,5 cm de espesor. o Pintura plástica sobre paramentos interiores de yeso o

escayola. Transmitancia energética: U refrigeración = 1,69 kcal / (h·m²°C) 1,97 W / m2 K U calefacción = 1,33 kcal / (h·m²°C) 1,55 W / m2 K

Figura 21. Detalle Cubiertas

Figura 22. Detalle Forjado primera planta

Figura 23. Detalle Forjado segunda planta

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4.3. INSTALACIONES

4.3.1. ILUMINACIÓN

En este apartado se comparan los datos de las normativas de aplicación vigentes con los datos de la

iluminación actual del edificio.

NORMATIVAS DE APLICACIÓN

CTE DB HE 3. Eficiencia energética de las instalaciones de iluminación. [6]

Esta sección es de aplicación en instalaciones de iluminación interior. Los valores de las instalaciones de

iluminación del presente trabajo deben cumplir con los de las tablas ‘2.1. Valores de eficiencia energética

límite en recintos interiores’ y ‘2.2 Potencia máxima de iluminación’.

Tabla 3.1 Valores límite de eficiencia energética de la instalación

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UNE 12464-1. Norma europea sobre la iluminación para interiores. [14]

Esta normativa europea establece unas condiciones mínimas de iluminancia media mantenida, que en

establecimientos de pública concurrencia son las siguientes:

Tabla 4. Normativa europea sobre la iluminación para interiores

4.3.1.1. Datos de iluminación actual

En la casa actual cada uno de los espacios cuenta con una luminaria descolgada y una lámpara

incandescente de 60W de potencia, excepto el espacio “Entrada” (Planta Baja) y el espacio “Pasillo

distribuidor” (Primera planta), que están iluminados por dos luminarias descolgadas con una lámpara

incandescente de 60W cada una, colocadas en serie:

Tabla 5. Luminarias Planta Baja

Tabla 6. Luminarias Primera Planta

No obstante, cabe señalar que estas lámparas (incandescentes) están descatalogadas del mercado actual,

ya que malgastan mucha energía y duran poco tiempo. Se estima que solo el 15% de la energía que

consume una bombilla incandescente de 60W se transforma en luz mientras que el 85% se transforma en

calor. Además, su vida útil es de mil horas, o dicho de otro modo, supone un mayor consumo de recursos

naturales y de generación de residuos que tienen que reciclarse de forma adecuada para evitar que

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contaminen el medio ambiente, por tanto, las lámparas instaladas NO CUMPLEN los requisitos de

iluminación eficiente. Habría que hacer un cambio en la instalación de iluminación actual.

4.3.2. AGUA CALIENTE SANITARIA

En el edificio actual existe una caldera convencional de combustible butano muy antigua que se encuentra

en desuso debido a una avería difícil de reparar. Según los propietarios del edificio, costaría más arreglarla

que comprar una nueva, por tanto no se tendrá en cuenta para valorar el consumo de ACS.

Por otro lado, teniendo en cuenta que los propietarios del edificio se han planteado instalar un sistema de

calefacción y ACS de combustible gasóleo C en un corto plazo de tiempo, se va a proceder a realizar la

evaluación energética del edificio suponiendo la existencia de esta instalación.

Para la demanda de ACS y de calefacción, se asume que habrá una caldera convencional mixta de gasóleo

C, marca BAXIROCA modelo Gavina 20 GTIF, de pie y chapa de acero.

Tabla 7. Características caldera mixta actual

La demanda de ACS estimada será de 10 usuarios como máximo, lo que se traduce en un abastecimiento

de 280 l/día. En la Norma DB HE 4 [6] aparecen los datos necesarios para hacer esta estimación:

Tabla 8. Demanda de referencia a 60ºC

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4.3.3. CALEFACCIÓN

Para el cálculo del acondicionamiento de calefacción necesario en el edificio, se ha tenido en cuenta las

cargas térmicas existentes en los distintos espacios. Éstas se han calculado mediante el programa de

cálculo de instalaciones CYPE MEP. Son las siguientes:

Tabla 9. Cargas térmicas de calefacción edificio actual

A partir de las cargas térmicas existentes en el edificio, se selecciona la instalación necesaria de

calefacción.

Como se ha dicho anteriormente, al no existir un sistema de calefacción en el edificio actual, se va a

suponer que hay instalada una caldera convencional mixta de gasóleo marca BAXIROCA modelo Gavina 20

TGIF, de pie y chapa de acero que funciona para el abastecimiento de ACS y calefacción, cuyas

características se muestran en la tabla 7.

El sistema de calefacción se compone de un equipo de caldera mixta y radiadores de aluminio inyectado

con frontal plano de la marca BAXI modelo Dubal 30, de 571 mm de altura y una potencia por elemento de

86,4 W.

Las tuberías de distribución son de cobre y están colocadas superficialmente.

Las unidades terminales en cada estancia son las siguientes:

Potencia por superficie Potencia total Potencia total

(kcal/(h·m2)) (kcal/h) (kW)

Cocina 175,3 1718 2,00

Recintos Calefactados

Planta Baja154,1 10865,1 12,64

Recintos Calefactados

Primera Planta106,5 7769,3 9,04

CALEFACCIÓN

Conjunto

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Tabla 10. Potencia instalada de calefacción

Luego la potencia total de calefacción necesaria será de 21,34 kW.

4.3.4. REFRIGERACIÓN

La necesidad de un sistema de refrigeración en el edificio se debe a que en los días más calurosos de la

temporada de verano es incómodo permanecer en el interior, sobre todo al mediodía, momento en el que se

dan las máximas temperaturas.

Como se pretende que el edificio tenga un uso turístico rural en el que el confort en las habitaciones es

primordial, los propietarios pretenden instalar un sistema de refrigeración en el edificio actual, en función de

las cargas térmicas de refrigeración obtenidas mediante el programa de cálculo de instalaciones CYPE

MEP, y que se usará para valorar la diferencia de energía y la cantidad de emisiones de CO2 que otros

equipos más eficientes pueden generar y probar así su eficiencia.

Para realizar el cálculo de cargas térmicas de refrigeración, se ha modelado el edificio objeto de estudio en

el programa de cálculo de instalaciones CYPE MEP y se han obtenido los siguientes resultados:

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Tabla 11. Cargas térmicas de refrigeración edificio actual

Tras obtener estos datos, y para la demanda de refrigeración, se asume que existen siete equipos de aire

acondicionado, sistema aire-aire Split 1x1, de pared, MITSUBISHI.

Tabla 12. Sistemas de refrigeración actuales

4.4. ESTIMACIÓN DEL CONSUMO DE GASÓLEO

Si se dispusiera de una caldera real en el edificio, con la recogida de las facturas de gasóleo sería suficiente

para analizar su consumo a lo largo de un período de tiempo determinado. Como no es así, se ha utilizado

la Hoja de Cálculo para apoyo a Diagnóstico Energético [15], proporcionada en el Máster, en la que si se

introducen tanto las características de la caldera mixta como el factor de operación para calefacción y ACS,

y la potencia media útil aportada durante las horas de uso, la hoja estimará el consumo de combustible

durante las temporadas de invierno y verano. Después ese consumo se multiplicará por el coste del gasóleo

C actual y se obtendrá el coste de la cantidad de combustible consumido.

Para un tiempo de utilización de la caldera de 302 días/año (huéspedes 212 días y propietarios 90 días) se

han obtenido los siguientes resultados:

Potencia por superficie Potencia total Potencia total

(kcal/(h·m2)) (kcal/h) (kW)

Cocina 56,4 552,9 0,64

Recintos Calefactados

Planta Baja102,9 7254,5 8,44

Recintos Calefactados

Primera Planta29 2113,9 2,46

Conjunto

REFRIGERACIÓN

Recinto ModeloCapacidad de

refrigeraciónEER

Capacidad

caloríficaCOP

Dormitorio PB SRK 25 ZJP 2,5 kW 3,52 3,2 kW 3,72

Comedor SRK 35 ZJP 3,5 kW 3,3 4 kW 3,67

Sala de estar SRK 35 ZJP 3,5 kW 3,3 4 kW 3,67

Dormitorio 1 SRK 25 ZJP 2,5 kW 3,52 3,2 kW 3,72

Dormitorio 2 SRK 25 ZJP 2,5 kW 3,52 3,2 kW 3,72

Dormitorio 3 SRK 25 ZJP 2,5 kW 3,52 3,2 kW 3,72

Dormitorio 4 SRK 25 ZJP 2,5 kW 3,52 3,2 kW 3,72

PLANTA BAJA

PRIMERA PLANTA

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Tabla 13. Consumo anual de la caldera de Gasóleo C

* En el Anexo II. CONSUMO ANUAL DE GASÓLEO C, se encuentra el cálculo detallado del consumo de

este combustible por la caldera actual.

4.5. ESTIMACIÓN DEL CONSUMO DE ELECTRICIDAD

En el caso de las facturas de electricidad, se disponen de las existentes de la casa actual, pero el consumo

de kWh no es el correcto al no haberse tenido en cuenta el consumo de las instalaciones de climatización

estimadas, por tanto, para calcular el consumo de electricidad se ha utilizado la Hoja de Cálculo para apoyo

a Diagnóstico Energético [15], proporcionada en el Máster, que en función de la cantidad de equipos de

consumo eléctrico (electrodomésticos, iluminación y sistema de refrigeración), sus características, y varios

parámetros como el factor de operación, los días de consumo al año, el precio unitario del kWh, etc,

estimará la cantidad de kWh consumidos al año.

Por otra parte CALENER VYP calcula la cantidad de kWh consumidos por los sistemas de suministro de

energía concernientes a calefacción, refrigeración, ACS e iluminación, pero no tiene en cuenta el consumo

de energía del resto de equipos como los electrodomésticos mientras que la Hoja de Cálculo sí, por tanto,

para validar el modelo, en la Hoja de Cálculo para apoyo a Diagnóstico Energético [15] habrá que calcular el

consumo de los sistemas que funcionan con electricidad por separado para poder comparar los resultados

de iluminación y refrigeración con estos mismos resultados obtenidos en CALENER VYP.

A continuación se muestra un resumen anual del consumo de electricidad:

CONSUMO ANUAL CALDERA

Período Kj PCI/litro 35928

F. Inicio F.Fin

01/09/2014 01/09/2015

Flujo físico 5256 litros

Flujo financiero total (con mant.) 5461 €

Z (coste mant. + término fijo) 100 €

Precio unitario (sin Z) 0,843 €/litro

Precio unitario (con Z) 1,02 €/litro

Vf (€/GJ) 28,4

V*f (€/GJ) 28,93

Z (€/año) 100

Energía (GJ/año) 188,8

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Tabla 14. Consumo anual de electricidad

* Aunque en este apartado también se ha evaluado el consumo de los aparatos eléctricos, para la propuesta de

mejoras sólo se evaluarán los sistemas de iluminación y refrigeración, ya que el consumo eléctrico de estos equipos

no suele ser constante y no consta en el procedimiento de cálculo de CALENER VYP.

* En el Anexo III. CONSUMO ANUAL DE ELECTRICIDAD, se encuentra el cálculo detallado del consumo

de electricidad por todos los aparatos y sistemas del edificio.

kJ PCI/kWhe 3600

2283,12 kWhe

175,28 kWhe

5125,21 kWhe

7583,61 kWhe

1590,61 €

67,9

50,9

463

Energía (GJ/año) 27,3

Vf (€/GJ)

V*f (€/GJ)

Z (€/año)

CONSUMO ANUAL ELECTRICIDAD

Flujo financiero total (con mant.)

Flujo físico Iluminación

Flujo físico Refrigeración

Flujo físico Resto de equipos

Flujo físico Total

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5. DIAGNÓSTICO DEL EDIFICIO

Para valorar el estado actual del edificio objeto de estudio, se han analizado tanto el estado de la envolvente

desde un punto de vista constructivo como las instalaciones consumidoras de energía mediante programas

de simulación reconocidos como LIDER y CALENER VYP.

5.1. EVALUACIÓN DE LA ENVOLVENTE

Para evaluar la envolvente del edificio se ha utilizado la herramienta LIDER. Esta herramienta está diseñada

para realizar la descripción geométrica, constructiva y operacional de los edificios, así como para llevar a

cabo la verificación de la exigencia básica HE 1 Limitación de la demanda energética del CTE [6].

Actualmente no es de obligado cumplimiento realizar la evaluación de la demanda energética con esta

aplicación ya que existen más programas informáticos que están capacitados para llevarla a cabo, pero, ya

que LIDER sigue siendo la herramienta implementada por el Ministerio de Fomento y por el Instituto para la

Diversificación y Ahorro de la Energía (IDAE) [13], se ha procedido a realizar la evaluación de la demanda

energética con esta herramienta.

PROCEDIMIENTO DE CÁLCULO

Figura 24. LIDER edificio actual

Tras introducir la descripción geométrica, constructiva y operacional del edificio, LIDER establece que el

edificio actual NO CUMPLE los requerimientos mínimos del DB HE 1 [6].

Al ser una edificación de más de 30 años de antigüedad a la que no se le ha hecho ninguna reforma

constructiva, la envolvente actual no cumple con las exigencias mínimas de la normativa actual de

construcción de edificios:

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LIDER demanda los siguientes requerimientos mínimos, que deben ser modificados para poder llevar a

cabo el cálculo:

Tabla 15. LIDER. Requerimientos mínimos edificio actual

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Se puede apreciar que prácticamente en todas las estancias existen requerimientos mínimos que cumplir en

todas las partes de las habitaciones (ventanas, suelos, fachadas, etc). Se debe a que las transmitancias

térmicas actuales sobrepasan las transmitancias límite.

Para cumplir con la DB HE-1 [6], habría que sustituir los huecos de la vivienda y aislar las fachadas, la

solera y la cubierta. Tanto tabiques interiores como el forjado entre plantas no se tienen en cuenta porque

las habitaciones contiguas se suponen calefactadas o refrigeradas a igual temperatura, es decir, no habría

transferencia térmica.

* ANEXO V. LIDER. Estado inicial

5.2. EVALUACIÓN DE LA ILUMINACIÓN

Para cumplir con lo indicado en el DB HE 3 Eficiencia Energética de las instalaciones de iluminación del

CTE [2], debe seguirse la secuencia de verificaciones que se expone a continuación:

a) cálculo del valor de eficiencia energética de la instalación VEEI en cada zona, constatando que no se

superan los valores límite consignados en la Tabla 2.1 del apartado 2.1

b) cálculo del valor de potencia instalada en el edificio en iluminación a nivel global, constatando que no

superan los valores límite consignados en la Tabla 2.2 del apartado 2.2

c) comprobación de la existencia de un sistema de control y, en su caso, de regulación que optimice el

aprovechamiento de la luz natural, cumpliendo lo dispuesto en el apartado 2.3

d) verificación de la existencia de un plan de mantenimiento, que cumpla con lo dispuesto en el apartado 5.

La eficiencia energética de una instalación de iluminación de una zona se determinará mediante el valor de

eficiencia energética de la instalación VEEI (W/m2) por cada 100 lux a través de la siguiente expresión [2]:

Siendo:

P la potencia de la lámpara más el equipo auxiliar (W)

S la superficie iluminada (m2)

Em la iluminancia media horizontal mantenida (lux)

Además del DB HE 3 [2], hay que cumplir los requisitos de la norma europea de alumbrado para interiores

UNE 12464-1 [14], ya citada en el apartado 4.3.1. Iluminación.

Según la normativa anterior, se deben cumplir todas las verificaciones para que las instalaciones de

iluminación de los edificios sean eficientes.

En este trabajo concretamente, cabe decir que la instalación de iluminación actual CUMPLE la normativa del

CTE, ya que los valores del VEEI y de la potencia instalada en cada habitación son inferiores a los valores

límite. Sin embargo la iluminancia media horizontal mantenida (lux) de casi todos los espacios de la casa es

inferior a 100 luxes, lo que se traduce en un flujo luminoso muy pobre, por tanto NO CUMPLE la normativa

UNE 12464-1.

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Para comprobar el funcionamiento de las luminarias y a su vez verificar lo dicho anteriormente, se han

tomado datos con un luxómetro de marca ISO-TECH modelo ILM 1332A. El procedimiento ha consistido en

medir los luxes existentes en cuatro puntos de cada estancia sobre el plano de trabajo (distancia entre la

posición del luxómetro y las luminarias).

* Sólo se han considerado los espacios habitables que los programas de simulación analizan. Las estancias como la

despensa, el trastero y el lavadero no constan en la medición de iluminancia al ser consideraras como No

Habitables.

Los resultados obtenidos han sido los siguientes:

Tabla 16. Datos recogidos por el luxómetro

Con los datos obtenidos con el luxómetro podemos calcular el valor de eficiencia energética de cada zona,

la iluminancia media horizontal mantenida (Em en luxes) y la potencia de iluminación para después

compararlos con las normativas vigentes y verificar su cumplimiento.

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Tabla 17. Valores de iluminación actual y de la normativa.

(1) VEEI límite. Tabla 2.1. Valores límite eficiencia energética de la instalación. CTE DB-HE 3.

(2) Em mínimo. Tabla 2- Restaurantes y hoteles. Lugares de pública concurrencia. UNE 12464-1.

Como se puede observar, todas las estancias cumplen el VEEI límite del DB HE-3 [2]. Sin embargo, en los

pasillos y la cocina la iluminancia media horizontal mantenida no cumple. Haría falta diseñar una nueva

instalación en la que se aumentara el número de luminarias en estas estancias y a su vez sustituir las

lámparas incandescentes por otras de bajo consumo que siguieran manteniendo su VEEI por debajo del

VEEI límite.

Potencia de iluminación del edificio: 5,85 W/m2 < 12 W/m2. Aunque la instalación actual del edificio es

insuficiente, la potencia instalada es inferior a la potencia máxima límite (12W/m2), por tanto CUMPLE con la

exigencia de la Tabla 2.2 Potencia máxima de iluminación del DB HE-3.

Estos datos obtenidos se introducirán en el programa CALENER-VYP para obtener la energía final

consumida en iluminación.

5.3. SIMULACIÓN DEL EDIFICIO ACTUAL EN CALENER VYP. CALIFICACIÓN

ENERGÉTICA

Después de simular el edificio en la herramienta LIDER, se procede a exportar el archivo con el que se está

trabajando a CALENER-VYP con el propósito de obtener una calificación energética tras introducir las

distintas instalaciones existentes en el edificio actual.

Como ya se ha comentado anteriormente, al no haber ningún sistema de climatización en el edificio además

de la caldera convencional de combustible, que se encuentra en desuso debido al elevado número de años

de vida útil y a una avería difícil de reparar, se va a suponer la existencia de un sistema de calefacción y

ACS (caldera mixta de gasóleo C) y otro sistema de refrigeración (split murales 1x1 conectados a unidades

exteriores de aire acondicionado).

Una vez exportado el archivo a CALENER-VYP se introducen los siguientes datos:

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- ILUMINACIÓN: En cada estancia habitable del edificio objeto de estudio, se introduce la potencia instalada

(W/m2), el VEEI en (W/m2.100lux) y el VEEI límite, según los valores de la Tabla 16.

- DEMANDA DE ACS: En el apartado SISTEMA Demanda de ACS, se introduce la demanda de ACS

estimada para el edificio. En este caso se estima que sea para unas 10 personas como máximo, lo que se

traduce en un abastecimiento de 280 l/día. Norma DB HE 4 [6].

- UNIDADES TERMINALES: Se introducen los datos de las unidades terminales del edificio. Estas son los

emisores de calefacción (radiadores), los cuales se añaden de forma individual introduciendo su capacidad

nominal, según la Tabla 7. Potencia instalada de calefacción.

- EQUIPOS: los equipos son los objetos base repetitivos utilizados para la descripción de los sistemas de

acondicionamiento, calefacción, refrigeración, y ACS, por tanto, en este apartado se introducen los datos

de los equipos que componen la instalación, es decir, los datos de la caldera mixta de gasóleo C con una

potencia nominal de 23,3 kW y un rendimiento nominal del 92 % y los de las dos unidades exteriores de

expansión directa, de 10 kW de capacidad total cada una.

- SISTEMAS : Se introducen los sistemas que forman la instalación, las unidades terminales o demanda de

ACS, el equipo que produce energía al sistema y las propiedades básicas del mismo, tales como,

temperatura de impulsión en el sistema de calefacción, o equipo acumulador y porcentaje de energía solar

en el sistema de ACS.

Definido el edificio e incluido todos los datos anteriores en el programa, se calcula la calificación energética.

El resultado obtenido es el siguiente:

Figura 25. Calificación energética del edificio actual

CALENER VYP aporta la calificación global del edificio. El valor del indicador de emisiones es de 142,5 kg

CO2/m2. Determina una calificación C en la escala de calificación energética de edificios.

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Tabla 18. Resultados indicadores edificio actual. CALENER VYP.

Como muestran los resultados, el consumo de energía primaria del edificio es de 101.533,7 kWh/año. Esto

supone unas emisiones de CO2 de 25.287,7 kgCO2/año.

* ANEXO VI. CALIFICACION. ESTADO INICIAL

5.3.1. VALIDACIÓN DE CALEFACCIÓN

Para obtener indicadores reales de calefacción, lo ideal sería tener instalado en el sistema contadores de

energía (caudalímetros y sondas de temperatura). Con estos instrumentos se obtiene la temperatura de ida,

la temperatura de retorno, el caudal de agua circulante y el caudal de gasóleo. A partir de estos datos se

calcula el rendimiento instantáneo, que es el porcentaje de calor aprovechado, considerando las pérdidas en

humos e inquemados y pérdidas en la envolvente de la caldera (rendimiento puntual, en unas condiciones

de funcionamiento concretas) [16]:

Rendimiento instantáneo:

hi =m·

×cp ×Dt

F ×PCI=

U

f

Donde:

ƞi : Rendimiento instantáneo (%)

�̇�: Caudal másico de agua en la caldera (kg/s)

cp: Calor específico del agua (kJ/kg °C)

ΔT= Ts - Te (°C)

Ts: Temperatura del agua a la salida de la caldera (°C)

Te: Temperatura del agua a la entrada de la caldera (°C)

F: Consumo de combustible (kg/h)

PCI: Poder calorífico inferior del combustible (kJ/kg)

Clase kWh/m² kWh/año

Demanda calefacción D 327,8 58178,7

Demanda refrigeración B 2,4 433,9

Clase kgCO2/m² kgCO2/año

Emisiones CO2 calefacción C 122,3 21703

Emisiones CO2 refrigeración B 0,9 159,7

Emisiones CO2 ACS C 10,2 1810,1

Emisiones CO2 Iluminación A 9,1 1614,9

Emisiones CO2 totales C 142,7 25287,7

Clase kWh/m² kWh/año

Consumo energía primaria calefacción C 470,9 83563,2

Consumo energía primaria refrigeración B 3,6 642,1

Consumo energía primaria ACS C 38,3 6793,1

Consumo energía primaria iluminación A 59,4 10535,3

Consumo energía primaria totales C 572,2 101533,7

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Con el contador de energía en un período, se puede calcular el rendimiento medio estacional, que es el

rendimiento que proporciona el generador de calor a lo largo de toda la campaña de invierno, es decir, el

rendimiento en función de las condiciones variables de demanda y funcionamiento de una instalación real.

dtQ

dtQ

Ef

Eu

f

U

e

Como no se dispone de estos instrumentos, habría que acogerse a las facturas de gasóleo para conocer la

energía final de la caldera, que en este caso, han sido estimadas mediante la Hoja de Cálculo para apoyo a

Diagnóstico Energético [15], proporcionada en el Máster, en la que si se introducen tanto las características

de la caldera mixta como el factor de operación para calefacción y ACS, y la potencia media útil aportada

durante las horas de uso, la hoja estimará la energía final consumida en calefacción y ACS durante las

temporadas de invierno y verano así como otros indicadores.

Esta energía final calculada ha de compararse con los valores obtenidos de calefacción y ACS en la

simulación con CALENER VYP para validar el modelo.

Resultados:

Tabla 19. Comparativa de energía final de calefacción edificio actual

Observando los datos obtenidos se concluye que el consumo de energía final estimado por la Hoja de

Cálculo difiere del consumo de energía final estimado en CALENER VYP en unos 16.000 kWh/año

aproximadamente. Esto se debe a que la Hoja de Cálculo no tiene en cuenta las características

constructivas de la epidermis del edificio ni los puentes térmicos existentes, por los que se escapa una gran

cantidad de energía al exterior. Por otro lado, CALENER VYP considera un tiempo de utilización de la

caldera correspondiente a toda la temporada de invierno, mientras que la Hoja de Cálculo sí calcula a razón

del tiempo de utilización real de la caldera, por tanto el tiempo que estos métodos estiman es diferente.

Dicho esto se puede entender por qué hay tanta diferencia entre ambos consumos, luego si aplicamos un

factor de corrección de 1,331, el modelo no se puede validar, pero se podrían simular mejoras sin ningún

error sustancial.

A continuación se muestran de nuevo las cargas térmicas del edificio calculadas con el programa CYPE

MEP, para determinar si la instalación existente satisface la demanda de calefacción establecida por

CALENER VYP.

Cargas térmicas del edificio calculadas por CYPE MEP:

kW/h 48320,83 kW/h 64310,3

GJ/año 173,955 GJ/año 231,52

COMPARATIVA DE CONSUMO DE CALEFACCIÓN

ENERGÍA FINAL SIMULACIÓNENERGÍA FINAL ESTIMADA

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Tabla 20. Cargas térmicas calefacción edificio actual

* Como el espacio de la cocina se ha considerado como habitable no acondicionado, CYPE ha calculado las cargas

térmicas de esta estancia por separado.

Tabla 21. CYPE MEP. Potencia máxima simultánea en calefacción

La potencia máxima simultánea del conjunto de recintos acondicionados más el espacio de la cocina, da un

total de 23,68 kW.

La caldera mixta tiene una potencia nominal de 23,3 kW. Contando con que la cocina es una estancia no

acondicionada donde no hay instalación de calefacción, la caldera puede suplir la demanda energética de

calefacción del edificio.

5.3.2. VALIDACIÓN DE ACS

En el caso del consumo de ACS ocurre lo mismo que en calefacción. Para obtener valores de indicadores

reales habría que acogerse a las facturas de gasóleo para conocer la energía final de la caldera, que en

este caso han sido estimadas mediante la Hoja de Cálculo para apoyo a Diagnóstico Energético [15].

Potencia por superficie Potencia total Potencia total

(kcal/(h·m2)) (kcal/h) (kW)

Cocina 175,3 1718 2,00

Recintos Calefactados

Planta Baja154,1 10865,1 12,64

Recintos Calefactados

Primera Planta106,5 7769,3 9,04

CALEFACCIÓN

Conjunto

(kcal/h)

PLANTA BAJA PRIMERA PLANTA

10865,1 7769,3

COCINA

1718

(kW)

23,68

POTENCIA MÁXIMA SIMULTÁNEA TOTAL

POTENCIA MÁXIMA SIMULTÁNEA

1 kcal/h = 0,001163 kW

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Este método se basa en calcular el consumo diario por persona y día en unidades de volumen, que

multiplicado por la densidad del agua, salto de temperaturas (entre la de red y la de uso) y calor específico

del agua líquida (cp = 4,18 kJ/(kg.K)) estima la demanda de calor útil diario de ACS en kJ/día. Al multiplicar

este valor por el número de días de cada período (invierno y verano), se determina la demanda de calor por

período (MJ/periodo).

Para evaluar el contenido exergético se utiliza la expresión de exergía de un flujo (aunque en este caso se

toman datos diarios a través de la masa consumida de agua, en vez de hacerlo con flujo másico), utilizando

la temperatura media ambiente, lo que origina la demanda diaria y por periodo de exergía útil.

A partir de estos datos, se estima el consumo de energía final dividiendo la demanda de calor útil entre la

eficiencia del equipo. Esta energía final calculada ha de compararse con los valores obtenidos de ACS en la

simulación con CALENER VYP para validar el modelo.

Tabla 22. Comparativa de energía final de ACS edificio actual

Al igual que ocurre con calefacción, en este caso hay una diferencia de consumo de energía final de

2.154,38 kWh/año entre el consumo simulado por CALENER VYP y el valor estimado por la Hoja de

Cálculo. Esto es debido a que en CALENER VYP se estima un consumo de ACS para todo el año mientras

que la Hoja de Cálculo sólo estima el consumo para los días de utilización del edificio.

Si se aplica un factor de corrección de 1,52, no se puede validar el modelo, pero se pueden simular mejoras

sin ningún error sustancial.

5.3.3. VALIDACIÓN DE REFRIGERACIÓN

En este apartado se tiene en cuenta el consumo estimado de energía final de refrigeración gracias a la Hoja

de Cálculo para apoyo a Diagnóstico Energético [15]. Introduciendo en dicha hoja las características del

sistema de refrigeración y datos como la potencia media útil aportada durante las horas de uso y el factor de

operación, que es la relación entre el número de horas en que está conectado el equipo a alimentación y las

24 horas del día, se obtiene el valor de la demanda útil de frío diario aportado por los aparatos.

Tabla 23. Comparativa de energía final de refrigeración edificio actual

kW/h 4129,72 kW/h 6284,1

GJ/año 14,867 GJ/año 22,623

COMPARATIVA DE CONSUMO DE ACS

ENERGÍA FINAL SIMULACIÓNENERGÍA FINAL ESTIMADA

kW/h 175,28 kW/h 177,1

GJ/año 0,631 GJ/año 0,6372

ENERGÍA FINAL ESTIMADA ENERGÍA FINAL SIMULACIÓN

COMPARATIVA DE CONSUMO DE REFRIGERACIÓN

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En este caso hay muy poca diferencia de consumo de energía final entre ambos métodos, luego el modelo

se puede validar.

A continuación se muestran de nuevo las cargas térmicas del edificio calculadas con el programa CYPE

MEP, para determinar si la instalación existente satisface la demanda de refrigeración establecida por

CALENER VYP.

Cargas térmicas del edificio calculadas por CYPE MEP:

Tabla 24. Cargas térmicas refrigeración edificio actual

Figura 26. CYPE MEP. Potencia máxima simultánea refrigeración

La potencia máxima simultánea del conjunto de recintos acondicionados más el espacio de la cocina, da un

total de 11,54 kW.

Los equipos de expansión directa tienen una potencia total de 17,5 kW, luego el equipo de refrigeración

instalado satisface la demanda de refrigeración del edificio actual.

Potencia por superficie Potencia total Potencia total

(kcal/(h·m2)) (kcal/h) (kW)

Cocina 56,4 552,9 0,64

Recintos Calefactados

Planta Baja102,9 7254,5 8,44

Recintos Calefactados

Primera Planta29 2113,9 2,46

Conjunto

REFRIGERACIÓN

(kcal/h)

PLANTA BAJA PRIMERA PLANTA

7254,5 2113,9

COCINA

552,9

(kW)

11,54

POTENCIA MÁXIMA SIMULTÁNEA

1 kcal/h = 0,001163 kW

POTENCIA MÁXIMA SIMULTÁNEA TOTAL

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5.3.4. ILUMINACIÓN

Tras hacer un cálculo de cuánto se utilizaría la iluminación en las estancias en función del número de

personas y del número de días que el edificio estaría abierto, diferenciando entre la temporada de invierno y

de verano e introduciendo los datos obtenidos en la Hoja de Cálculo, así como la potencia nominal de las

lámparas y el factor de carga diario, se obtienen los resultados estimados a comparar con los de la

simulación en CALENER VYP.

Figura 27. Comparativa de energía final de iluminación edificio actual

En este caso hay muy poca diferencia de consumo de energía final entre ambos métodos, esto se debe a

que mientras que CALENER estima un tiempo de uso de iluminación medio para los 365 días del año, en la

Hoja de Cálculo se introduce el tiempo de utilización de la iluminación real durante los días que estará en

uso el edificio, que parece ser un tiempo estimado de utilización al día superior al estimado por CALENER,

luego el modelo se puede validar.

5.3.5. CONSUMO DEL RESTO DE EQUIPOS DEL EDIFICIO

CALENER VYP no tiene en cuenta el consumo de aparatos asociados a energía eléctrica que no sea

iluminación, calefacción o refrigeración, pero se van a tener en cuenta para obtener el resumen de

indicadores del consumo de energía y de las emisiones de CO2 producidas, que se han calculado en la Hoja

de Apoyo a Diagnóstico introduciendo las características de éstos, como potencia nominal, horas de

funcionamiento al día, factor de operación, etc., y se han comparado estos resultados con el consumo de las

facturas eléctricas del edificio, que en este caso son las reales, ya que no se tiene en cuenta la instalación

estimada de refrigeración.

COMPARATIVA DE CONSUMO DE ILUMINACIÓN

kW/h 2283,12 kW/h 2413,7

GJ/año 8,22 GJ/año 8,69

ENERGÍA FINAL SIMULACIÓNENERGÍA FINAL ESTIMADA

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5.4. RESUMEN DE INDICADORES

Tabla 25. Resumen indicadores por concepto

* Siendo R. Eléctrico la suma del consumo de aparatos que funcionan con electricidad más el consumo de

iluminación.

Tabla 26. Resumen indicadores por energía

Según los indicadores de las tablas, el sistema de calefacción es el que más energía final consume, seguida

de los equipos eléctricos e iluminación y el ACS, y por último el sistema de refrigeración. Lo mismo pasa con

la energía útil y la energía primaria.

Respecto a las emisiones de CO2 son mayores las de gasóleo C al haber más consumo de éste que de

electricidad.

También es importante comparar el coste energético de las energías, ya que ante un mayor consumo de

gasóleo C frente a electricidad el coste resultante del primero es bastante menor que el del segundo (Vf).

Las siguientes gráficas muestran esta comparativa de forma visual:

RESUMEN CONCEPTOS ACS CALEFACCIÓN REFRIGERACIÓN R. ELECTRICO

u.e./año GJ GJ GJ GJ

Ef=Ef*=Eu* (GJ/año) 14,87 173,96 0,63 26,67

Eu (GJ/año) ó L (km/año) 13,38 156,56 2,22 0,00

Bf = Bf* = Bu* (GJ/año) 16,06 187,87 0,63 26,67

Bu (GJ/año) 0,83 5,34 0,63 0,00

R_energ. 0,90 0,90 3,52 NO

R_exerg. 0,05 0,03 0,05 NO

k*_en 1,111000 1,11 0,28 NO

k*_ex 19,373000 35,16 20,95 NO

ENERGÍA PRIMARIA (GJ/año) 16,65 194,83 1,33 56,27

EMISIONES CO2 (t/año) 1,09 12,73 0,04 1,88

vf (€/GJ) 28,40 28,40 67,87 67,87

Z (€/año) 7,90 92,10 -5,68 -240,37

FACTURA (€/año) 430,00 5031,70 37,12 1569,76

vu (€/GJ ó €/km) 32,14 32,14 16,72 NO

vu* (€/GJ) 28,93 28,93 58,86 58,86

cu (€/GJ) 518,87 941,68 58,86 NO

cu* (€/GJ) 26,78 26,78 58,86 58,86

Ef Bf EP CO2 FACTURA Z vf vu* vu* cu*

(GJ/año) (GJ/año) (GJ/año) (t/año) (€/año) (€(año) (€/GJ) (€/GJ) (c€/kWh) (€/GJ)

Electricidad 27,30 27,30 57,60 1,93 1606,88 -246,06 67,87 58,86 21,19 58,86

Gasoleo C 188,82 203,93 211,48 13,82 5461,70 100,01 28,40 28,93 10,41 26,78

TOTAL (Máximo nivel

de agregación)216,12 231,23 269,08 15,75 7068,58 -146,05 96,27 87,79 31,60 85,64

RESUMEN ENERGÍAS

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Figura 28. Gráficas de energía final

Figura 29. Gráficas de energía primaria

Figura 30. Gráficas de emisiones de CO2

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Figura 31. Demandas de calor del edificio actual

Si se desea ahorrar en energía final en primer lugar se debería ahorrar en sistema de calefacción (gasóleo

C) ya que supone aproximadamente un 80% de la energía final del edificio. De la misma manera ocurre en

la exergía final.

Sin embargo, si se pretende ahorrar en energía primaria se debería mejorar en primer lugar los sistemas

que consumen electricidad (iluminación y aparatos eléctricos) ya que por cada unidad de energía final

consume más energía primaria que el gasóleo C. Simplemente se trataría de utilizar menos tiempo los

aparatos eléctricos.

En los siguientes apartados se van a proponer tanto mejoras constructivas como mejoras de las

instalaciones de calefacción, refrigeración, ACS e iluminación, por tanto no se va a tener en cuenta el

consumo eléctrico del resto de aparatos asociados a esta energía.

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6. PROPUESTAS DE MEJORA. MEJORAS DE OBLIGADO CUMPLIMIENTO

Para valorar la situación energética actual del edificio y estudiar las medidas aplicables, se han efectuado

diversos cálculos previos.

En primer lugar se ha vuelto a realizar una simulación geométrica del edificio en el programa LIDER

sustituyendo los materiales constructivos iniciales por otros más eficientes que cumplen con las exigencias

básicas establecidas en la HE 1 Limitación de la demanda energética, del CTE [6].

Una vez verificado, se ha simulado el edificio en CALENER VYP y se ha obtenido una nueva calificación

energética y unos nuevos resultados de consumo energético.

Seguidamente, se ha estudiado el sistema de iluminación existente. Como se trata de un edificio destinado

a uso turístico rural, es necesario que dicha instalación se modifique para cumplir con los requerimientos

básicos de bienestar y confort y los pertenecientes a la normativa europea UNE 12464-1 [14].

Finalmente, el DB HE 4 [6], establece que en los edificios existentes en que se reforme íntegramente el

edificio en sí o la instalación térmica, en los que se produzca un cambio de uso característico del mismo, o

en los que exista una demanda de agua caliente sanitaria superior a 50 l/d, sea de obligado cumplimiento

una contribución solar mínima de agua caliente sanitaria en el edificio, por tanto se ha procedido a instalar

un sistema solar térmico como sistema de energía renovable para el abastecimiento de ACS al edificio.

Además, a cada zona se le han asignado unos niveles de carga interna debidas a la ocupación, iluminación

y otros equipos mediante el software CYPE MEP. Asimismo, se han definido los equipos de producción

existentes en el edificio y a partir de los datos, tanto recibidos como tomados in situ, se ha generado un

modelo del sistema de climatización real con las nuevas mejoras propuestas.

En resumen las medidas de ahorro energético de obligado cumplimiento para el edificio objeto de estudio

son:

- Sustitución de huecos. Introducción de ventanas de alta eficiencia energética.

- Adición aislamiento térmico exterior en fachadas. Sistema SATE.

- Adición aislamiento térmico en solera.

- Adición aislamiento térmico en cubiertas.

- Ahorro energético en iluminación.

- Implantación de energía solar térmica.

A continuación pasan a detallarse los resultados obtenidos tras realizar los correspondientes estudios de las

medidas de ahorro energético.

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6.1. ANÁLISIS DE LA ENVOLVENTE: CUMPLIMIENTO DE LA HE 2013

Tras realizar la simulación del edificio actual para evaluar su demanda energética con el programa LIDER,

éste estableció que el edificio actual no cumple la normativa DB HE-1 Limitación de la demanda energética

del CTE [6] debido a la existencia de numerosos requerimientos mínimos a cumplir en la mayoría de las

partes constructivas que constituyen el edificio.

Estos requerimientos mínimos básicamente establecen que los valores de las transmitancias térmicas de las

fachadas, la solera, los huecos y las cubiertas son superiores a los valores de transmitancias límite, por

tanto es necesario realizar mejoras en los cerramientos para poder introducir el edificio de nuevo en LIDER

y verificar el cumplimiento con la normativa DB HE-1 [6].

6.1.1. SUSTITUCIÓN DE HUECOS

La primera parte de un edificio que suele reformarse o sustituirse son las ventanas.

Los puentes térmicos más significativos suelen producirse en las partes del edificio donde no existe

continuidad de un mismo material, por tanto, son puntos por los que tiende a escaparse el calor, como es el

caso del edificio objeto de estudio, donde la carpintería actual está bastante deteriorada y el vidrio tiene una

transmitancia térmica considerable.

Para mejorar el aislamiento de las ventanas, se van a sustituir por otras con carpintería de madera y vidrio

doble 4/16/6, de baja emisividad térmica y cámara de gas argón.

PRESUPUESTO DE SUSTITUCIÓN DE HUECOS

6.1.2. SISTEMA SATE PARA FACHADAS

LIDER establece unas exigencias mínimas a cumplir para no sobrepasar la transmitancia límite en las

fachadas del edificio, por tanto se pretende aislar todos los cerramientos para alcanzar dicho fin mediante la

Ud. Concepto Cantidad (Ud) Precio (€/Ud) Importe (€)

UdLevantado de carpintería acristalada de madera, de 0'3

m² de superficie14,00 28,00 392,00

m²Doble acristalamiento templado, de baja emisividad

térmica 4/16/67,581 112,11 849,91

m² Ventana practicable de madera de 50x60 cm, pino melis 4,00 450,00 1800,00

m² Ventana practicable de madera de 70x80 cm, pino melis 7,00 650,00 4550,00

m² Ventana practicable de madera de 100x200 cm, pino 2,00 820,00 1640,00

m² Ventana fija de madera de 90x190 cm 1,00 750,00 750,00

9.981,91 €Importe Total de la Inversión (Incluye mano de obra)

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Figura 32. Sistema SATE

instalación de un sistema SATE (Sistema de Aislamiento Térmico Exterior), que consiste en aislar

térmicamente las fachadas por el exterior para no perder espacio interior.

El revestimiento exterior se compone de un aislamiento térmico sistema Isofex “ISOVER”, de 4 cm de

espesor formado por panel rígido de lana de roca volcánica de alta densidad, no revestido:

Listado de capas:

o Mortero decorativo Weber.pra Clima 0,3 cm

o Mortero base Weber.therm Base 0,5 cm

o Panel rígido de lana de roca Isofex, 4 cm

o Mortero base Weber.therm Base 0,5 cm

o Fábrica de ladrillo cerámico hueco 23 cm

o Guarnecido de yeso 1,5 cm

o Capa de acabado de pintura plástica ---

PRESUPUESTO DE AISLAMIENTO PARA FACHADAS

6.1.3. AISLAMIENTO SOLERA

Para la solera se dispondrá de aislamiento térmico por la cara superior del pavimento existente, formado por

panel rígido de poliestireno extruido Polyfoam C4 LJ 1250 "KNAUF INSULATION", de superficie lisa y

mecanizado lateral a media madera, de 600x1250 mm y 50 mm de espesor, resistencia a compresión >=

300 kPa; barrera de vapor de film de polietileno de baja densidad (LDPE) de 0,2 mm de espesor; capa de

nivelación de 40 mm de espesor, de mortero autonivelante de cemento, tipo CT C20 F6 según UNE-EN

13813, vertido con mezcladora-bombeadora; y pavimento de baldosas cerámicas. Esta mejora consiste en

añadir aislante térmico en zonas de la epidermis que no dispone de él, en este caso en forjados sanitarios,

soleras y forjados en contacto con el exterior de gres esmaltado, de 25x25 cm, recibidas con adhesivo

cementoso de uso exclusivo para interiores.

Ud. Concepto Cantidad (Ud) Precio (€/Ud) Importe (€)

Rehabilitación energética de fachada mediante la

instalación de sistema SATE-ETICS. 50 mm de

espesor medio

215,25 54,11 11647,1775

11.647,18 €Importe Total de la Inversión (Incluye mano de obra)

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Figura 33. Sistema de aislamiento solera

PRESUPUESTO DE AISLAMIENTO PARA SOLERA

6.1.4. AISLAMIENTO CUBIERTAS

La necesidad de aislar térmicamente los tejados de la casa se hace especialmente patente al considerarlos

como las fachadas más expuestas, tanto en condiciones invernales como en condiciones estivales (esto es

así por efecto de la radiación solar, que tiene la consecuencia de que la temperatura superficia l de los

materiales de acabado (tejas) sea superior a la temperatura del aire exterior).

Esta mejora consiste en añadir aislante térmico al forjado horizontal de ambas cubiertas, para

posteriormente levantar los tradicionales tabiques palomeros con el aislante térmico entre ellos.

Listado de capas: o

Teja cerámica-porcelana 2 cm

o Mortero de cemento para revoco/enlucido, 1000 < d < 1250 4 cm

o Mortero de cemento para revoco/enlucido 750 < d < 1000 5 cm

o Tabique de LH sencillo 5 cm

o Cámara de aire 10 cm

o EPS Poliestireno Expandido [0,029 W/(mK)] 5 cm

o Betún fieltro o lámina 0,3 cm

o Forjado unidireccional (Bovedilla cerámica) 25 cm

PRESUPUESTO PARA LAS CUBIERTAS

Ud. Concepto Cantidad (Ud) Precio (€/Ud) Importe (€)

Desmontado de cubierta inclinada, canalones,

encuentros con paramentos. Carga manual y

transporte de material sobrante a vertedero.

120,9 10,54 1274,286

m²Aislamiento por el interior sobre espacio no

habitable en cubiertas inclinadas110 90,54 9959,4

m² Rehabilitación de cubierta inclinada 12,9 23,19 299,151

10.303,23 €Importe Total de la Inversión (Incluye mano de obra)

Figura 34. Aislamiento cubiertas

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6.1.5. SIMULACIÓN Y RESULTADOS

Tras los cambios realizados en el edificio objeto de estudio, éste CUMPLE con la reglamentación

establecida por el CTE, en su documento básico HE-1 [6].

LIDER

Tras introducir las medidas de mejora constructivas en el edificio, éste cumple los requisitos mínimos

establecidos en el DB HE 1 Limitación de la Demanda Energética del CTE [6].

El programa LIDER arroja unos resultados relativos, indicando el porcentaje de demanda de calor y frío en

una vivienda, respecto a la de un edificio de referencia (de igual geometría, pero con las características

mínimas exigidas por la norma CTE).

Con los resultados obtenidos en la evaluación del edificio inicial y estos últimos, se puede calcular el ahorro

porcentual de energía en la demanda global de la vivienda:

Tras la evaluación del edificio inicial, LIDER estimó una demanda de 120,9% y 63,3% (invierno y verano,

respectivamente) respecto a la de un edificio de referencia con las condiciones constructivas mejoradas,

que pasa a ser del 93,5% y 61,2% (invierno y verano, respectivamente) cuando se ha modificado en el

cálculo los parámetros asociados a la envolvente del edificio.

Figura 35. Resultados cálculo de la demanda LIDER edificio que cumple HE-1

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Puesto que la demanda de referencia, aunque es desconocida, es la misma en las dos situaciones, se

puede obtener el ahorro porcentual de una frente a otra, dando como resultado valores diferentes en ambos

períodos:

Porcentaje evitado (invierno) = Ahorro invierno = 1 – (93,5% / 120,9%) = 22,66%

Porcentaje evitado (verano) = Ahorro verano = 1 – (61,2 / 63,3) = 3,32%

No hay que olvidar que LIDER es una herramienta de comprobación de las prescripciones técnicas

definidas en el CTE [6], por lo que el único resultado válido obtenido es el cumplimiento o no de dichas

especificaciones y su comparativa respecto al edificio de referencia.

* ANEXO VII. LIDER. EVALUACION CON MEJORAS CONSTRUCTIVAS.

6.1.5.1. CARGAS TÉRMICAS DEL EDIFICIO CON MEJORAS CONSTRUCTIVAS

Debido al cambio realizado en la envolvente para cumplir la Normativa HE 2013 [6], la demanda energética

de calefacción disminuye mientras que la demanda energética de refrigeración aumenta irrisoriamente.

Este hecho se hace patente en las nuevas cargas térmicas obtenidas:

Figura 36. Cargas térmicas casa con mejoras constructivas

CALENER VYP

Potencia por superficie Potencia total Potencia total

(kcal/(h·m2)) (kcal/h) (kW)

Cocina 101,9 978,5 1,14

Recintos Calefactados

Planta Baja127,3 8865,8 10,31

Recintos Calefactados

Primera Planta63,5 4563,9 5,31

CALEFACCIÓN

Conjunto

Potencia por superficie Potencia total Potencia total

(kcal/(h·m2)) (kcal/h) (kW)

Cocina 59,4 570,6 0,66

Recintos Calefactados

Planta Baja104 7244 8,42

Recintos Calefactados

Primera Planta30,3 2176,5 2,53

Conjunto

REFRIGERACIÓN

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Una vez verificado que el edificio cumple con la normativa y por tanto con los límites establecidos por

LIDER, se definen los sistemas en CALENER VYP y se procede al cálculo de la certificación.

Los resultados del programa corresponden a la calificación del edificio mediante el cálculo de las emisiones

de CO2 y su comparación con los niveles de referencia establecidos. Las emisiones de CO2

correspondientes a todos los equipos consumidores de energía, y el consumo de energía final y primaria de

los mismos.

Resultados:

Figura 37. Calificación energética mejoras constructivas

CALENER VYP aporta la calificación global del edificio. En este caso, el valor del indicador de emisiones es

de 128,7 kg CO2/m2. Determina una calificación C en la escala de calificación energética de edificios. El

índice de eficiencia energética determina el grado de emisiones de CO2 derivadas del consumo energético

del edificio.

. Figura 38. Resultados indicadores del edificio con mejoras constructivas. CALENER

Como muestran los resultados, el consumo de energía primaria del edificio es de 90.572’4 kWh/año. Esto

supone unas emisiones de CO2 de 22.838,8 kgCO2/año.

La energía primaria consumida se reduce con respecto al edificio inicial en un 10,8%:

Clase kWh/m² kWh/año

Demanda calefacción C 274,6 48734,2

Demanda refrigeración B 1,6 277,2

Clase kgCO2/m² kgCO2/año

Emisiones CO2 calefacción C 112,4 19946,2

Emisiones CO2 refrigeración B 0,7 124,2

Emisiones CO2 ACS C 10,2 1810,1

Emisiones CO2 Iluminación A 5,4 958,3

Emisiones CO2 totales C 128,7 22838,8

Clase kWh/m² kWh/año

Consumo energía primaria calefacción C 433,9 76991,8

Consumo energía primaria refrigeración B 2,9 504,8

Consumo energía primaria ACS C 38,3 6793,1

Consumo energía primaria iluminación A 35,4 6282,7

Consumo energía primaria totales C 510,4 90572,4

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101.533,7 kWh/año – 90.572,4 kWh/año = 10.961,3 kWh/año

Las emisiones de CO2 se reducen con respecto al edificio inicial en un 9’68%:

25.287,7 kgCO2/año – 22.838,8 kgCO2/año = 2.448,9 kgCO2/año

* ANEXO XI. CALIFICACION DE MEDIDAS DE MEJORA.

6.1.6. PRESUPUESTO DE EJECUCIÓN

La ejecución de esta mejora conlleva el siguiente presupuesto aproximado de ejecución material que

contempla tanto el presupuesto de medidas de mejora, las unidades de obra que intervienen indirectamente

en el proceso constructivo, honorarios técnicos y las tasas correspondientes a la licencia de obra:

Tabla 27. Presupuesto de mejoras constructivas

6.1.7. ESTUDIO ECONÓMICO

Mediante el estudio económico se valora y compara la repercusión económica de estas medidas de mejora,

atendiendo a su coste de implantación y a la correspondiente reducción de la factura energética.

El plazo de recuperación de la inversión se indica a través del cálculo del VAN que contempla el incremento

del precio de la energía y la creciente penalización por emisiones de CO2.

Para realizar el estudio económico se han obtenido los siguientes datos de fuentes oficiales del Instituto

Nacional de Estadística:

­ Mantenimiento anual mejoras constructivas: 50 €/año

Consumo de energía final edificio estado inicial:

COSTE DE LA INVERSIÓN IMPORTE (€)

Rehabilitación energética de huecos de

fachada 9981,91

Rehabilitación energética de fachadas 11647,18

Rehabilitación energética de solera 5095,88

Rehabilitación energética de cubiertas 10303,23

Total: 37.028,20 €

Incremento anual previsto del precio de la energía 4,50%

Tasa de inflación prevista (IPC) 2,10%

Vida útil de la mejora 40 años

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Consumo de energía final edificio con mejoras constructivas:

La diferencia entre la energía final de la situación inicial y la medida de mejora, multiplicado por el precio de

la energía, indica el ahorro anual que conlleva la mejora.

Las energías utilizadas en las instalaciones tras realizar estas medidas de mejora son: electricidad para

refrigeración e iluminación y gasóleo C para calefacción y ACS. Actualmente los precios de estas energías

se estima que son:

Precio Electricidad = 0,132333 €/kWh

Precio Gasóleo C = 0,084469 €/kWh

* La instalación de calefacción y ACS consume 1/4 parte de electricidad, que se le sumará al precio de Gasóleo C

para determinar el precio final de la energía, luego el precio de la energía para este sistema será de 0,117552 €/kWh.

(*) El ahorro anual de la factura energética aquí reflejado no incluye el incremento en el precio de la energía y el

interés anual.

Energía Final Diferencia Precio energía Ahorro anual

kWh/año % kWh/año % kWh/año (€/kWh año) (€)

Calefacción 61378,1 85,30 54683,2 86,01 6694,90 0,117552 787,00

Refrigeración 246,7 0,34 193,9 0,30 52,80 0,132333 6,99

ACS 6284,1 8,73 6284,1 9,88 0,00 0,117552 0,00

Iluminación 4047,4 5,62 2413,7 3,80 1633,70 0,132333 216,19

Total 71956,2 100 63574,8 100 8381,40 - -

1010,18 (€)

Situación Actual Medida de Mejora

Total ahorro neto anual:

Coste de la (*) Ahorro anual de la

Inversión (€) factura energética (€) TRS VAN

37028,2 1010,18 50 38,6 27

Gasto Mantenimiento

Anual Z' (€)

Período de amortización (años)

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6.2. ILUMINACIÓN

Esta medida de mejora consiste en la sustitución de las luminarias existentes por un nuevo sistema de

alumbrado con una mayor eficiencia energética. La nueva instalación de iluminación tiene que cumplir los

parámetros de iluminación conforme a la UNE-EN 12464-1 [14] Iluminación en lugares de pública

concurrencia y con el CTE DB HE 3 [6] Eficiencia energética de las instalaciones de iluminación.

Para verificar el cumplimiento de estas normativas, se ha simulado la instalación de iluminación mejorada en

el software DIALux para comprobar que los valores obtenidos cumplen con estas normativas.

Se comprueba que todas las estancias cumplen el VEEI límite y también la Em límite excepto la cocina, pero

no se tendrá en cuenta ya que pertenece a una vivienda de uso turístico rural. Además el espacio es

pequeño, por tanto con una lámpara que tenga bastante flujo luminoso será suficiente.

La potencia con la nueva instalación de iluminación es de 3,129 W/m2, bastante inferior a la límite de 12

W/m2, por tanto cumple la normativa del CTE, DB HE 3 [6].

Figura 40. DIAlux. Dormitorio Planta Baja

La distribución de la instalación de iluminación en el edificio supone:

Figura 39. Valores de mejora de iluminación y de normativa

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- Rehabilitación energética en el sistema de alumbrado del edificio mediante la sustitución de luminaria

existente por luminaria de techo, 1 LED de 30W y flujo luminoso de 2600 lumen, color blanco cálido

(3500K), modelo BL457A5ADWHITE 100x1500, de GELIGHTING.

- Rehabilitación energética en el sistema de alumbrado del edificio mediante la sustitución de luminaria

existente por luminaria de techo, 1 LED de 35W y flujo luminoso de 3100 lumen, color blanco cálido

(3500K), modelo BT227A2APWHTE 595x595, de GELIGHTING.

Figura 42. Luminaria BL457A5ADWHITE

* ANEXO X. SIMULACION DE ILUMINACION. MEJORA.

6.2.1. CÁLCULO DE LA CALIFICACIÓN

Definido el edificio inicial y la nueva instalación de iluminación, se califica en CALENER VYP.

Figura 43. Calificación energética mejora de iluminación

El valor del indicador de emisiones es ahora de 141,9 kg CO2/m2. Determina una calificación B en la escala

de calificación energética de edificios.

Figura 41. Luminaria BT227A2APWHITE

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Figura 44. Resultados indicadores Edificio con mejora de iluminación. CALENER

Como muestran los resultados, el consumo de energía primaria del edificio es de 98.212,4 kWh/año. Esto

supone unas emisiones de CO2 de 25.181,2 kg CO2/año.

La energía primaria consumida se reduce respecto al edificio inicial en un 3,27%:

101.533,7 kWh/año – 98.212,4 kWh/año = 3.321,3 kWh/año

Las emisiones de CO2 se reducen con respecto al edificio inicial en un 0,42%:

25.287,7 kgCO2/año – 25.181,2 kgCO2/año = 106,5 kgCO2/año

* ANEXO XI. CALIFICACION DE MEDIDAS DE MEJORA.

6.2.2. PRESUPUESTO PARA ILUMINACION

La ejecución de esta mejora conlleva el siguiente presupuesto de ejecución material que contempla tanto el

presupuesto de las medidas de mejora, las unidades de obra que intervienen indirectamente en el proceso

constructivo y los honorarios técnicos.

Tabla 28. Presupuesto de iluminación

Clase kWh/m² kWh/año

Demanda calefacción D 350,6 62211,3

Demanda refrigeración B 1,5 267,5

Clase kgCO2/m² kgCO2/año

Emisiones CO2 calefacción C 128,1 22732,3

Emisiones CO2 refrigeración B 0,7 124,2

Emisiones CO2 ACS C 10,2 1810,1

Emisiones CO2 Iluminación A 2,9 514,6

Emisiones CO2 totales B 141,9 25181,2

Clase kWh/m² kWh/año

Consumo energía primaria calefacción C 493,2 87516,5

Consumo energía primaria refrigeración B 2,8 490,9

Consumo energía primaria ACS C 38,3 6793,1

Consumo energía primaria iluminación A 19,2 3412

Consumo energía primaria totales A 553,4 98212,4

Ud. Concepto Cantidad (Ud) Precio (€/Ud) Importe (€)

Ud

Sustitución de luminaria y lámpara incadescente de

60W por luminaria BL457A5ADWHITE y lámpara LED

de 30W, GELIGHTING

10 195,99 1959,9

Ud

Sustitución de luminaria y lámpara incadescente de

60W por luminaria BT227A2APWHITE y lámpara LED

de 35W, GELIGHTING

7 106,17 743,19

2703'09 €Importe Total de la Inversión

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Trabajo Fin de Máster. Diagnóstico Energético de una Casa de Campo destinada a Uso Turístico Rural 68

6.2.3. ESTUDIO ECONÓMICO

Mediante el estudio económico se valora y compara la repercusión económica de estas medidas de mejora,

atendiendo a su coste de implantación y a la correspondiente reducción de la factura energética.

El plazo de recuperación de la inversión se indica a través del cálculo del VAN que contempla el incremento

del precio de la energía y la creciente penalización por emisiones de CO2.

Para realizar el estudio económico se han obtenido los siguientes datos de fuentes oficiales del Instituto

Nacional de Estadística:

­ Mantenimiento anual mejora de iluminación: 20 €/año

Consumo de energía final edificio estado inicial:

Consumo de energía final edificio con mejora de iluminación:

La diferencia entre la energía final de la situación inicial y la medida de mejora, multiplicado por el precio de

la energía, indica el ahorro anual que conlleva la mejora.

Las energías utilizadas en las instalaciones tras realizar estas medidas de mejora son: electricidad para

refrigeración e iluminación y gasóleo C para calefacción y ACS. Actualmente los precios de estas energías

se estima que son:

Precio Electricidad = 0,132333 €/kWh

Precio Gasóleo C = 0,084469 €/kWh

Incremento anual previsto del precio de la energía 4,50%

Tasa de inflación prevista (IPC) 2,10%

Vida útil de la mejora 5 años

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Trabajo Fin de Máster. Diagnóstico Energético de una Casa de Campo destinada a Uso Turístico Rural 69

* La instalación de calefacción y ACS consume 1/4 parte de electricidad, que se le sumará al precio de Gasóleo C

para determinar el precio final de la energía, luego el precio de la energía para este sistema será de 0,117552 €/kWh.

(*) El ahorro anual de la factura energética aquí reflejado no incluye el incremento en el precio de la energía y el

interés anual.

6.3. CONTRIBUCIÓN DE ENERGÍA SOLAR TÉRMICA

Esta medida de mejora consiste en la instalación de un sistema de energía solar térmica que contribuya al

abastecimiento de ACS del edificio. Para ello se ha realizado un estudio de producción de ACS con vistas a

obtener la contribución solar mínima necesaria para el edificio objeto de estudio y así cumplir con la

normativa DB HE 4 Contribución solar mínima de agua caliente sanitaria [6].

El inmueble consta de 5 habitaciones, luego la contribución se calculará para un máximo de 10 usuarios.

Como se ha considerado que el uso del edificio es un pequeño terciario turístico rural, según el DB HE-4 [6],

la demanda de ACS para 10 personas será de 280 l/día y una temperatura de consumo de 60ºC.

Con respecto al sistema de captación solar, se han instalado 4 captadores modelo FKT-1 S de 2,24 m2 cada

uno, marca JUNKERS, en el faldón Sur del segundo nivel del edificio. Tendrán una inclinación de 13º, que

es la inclinación de los faldones de la cubierta, es decir, estarán superpuestos a la cubierta.

La acumulación de ACS correspondiente a la instalación solar será de 500 litros. Para ello se utilizará un

interacumulador de 500 litros modelo FE 500 S de Saunier Duval.

De este modo se tiene que la relación entre el volumen de acumulación y la superficie de captación es de:

V/A = 500 / 896 = 55,80 litros/m2, que está dentro de los rangos establecidos por el HE-4 [6].

Para el cálculo del dimensionamiento de los captadores se ha utilizado el software CHEQ4.

La fracción solar obtenida para el edificio ha sido del 66% superior a la mínima exigida por el DB HE-4 [6],

del 50% según la zona climática del edificio objeto de estudio.

Energía Final Diferencia Precio energía Ahorro anual

kWh/año % kWh/año % kWh/año (€/kWh año) (€)

Calefacción 61378,1 85,30 64073,4 89,17 -2695,30 0,117552 -316,84

Refrigeración 246,7 0,34 188,6 0,26 58,10 0,132333 7,69

ACS 6284,1 8,73 6284,1 8,75 0,00 0,117552 0,00

Iluminación 4047,4 5,62 1310,8 1,82 2736,60 0,132333 362,14

Total 71956,2 100 71856,9 100 99,30 - -

52,99 €/añoTotal ahorro neto anual:

Situación Actual Medida de Mejora

Coste de la (*) Ahorro anual de la

Inversión (€) factura energética (€) TRS VAN

2703,09 52,99 51,0 46

Período de amortización (años)

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* ANEXO IX. INSTALACION DE CAPTADORES SOLARES

6.3.1. CÁLCULO DE LA CALIFICACIÓN

Definido el edificio inicial y el nuevo sistema de energía solar térmica, junto con los sistemas de

climatización existentes (caldera mixta de gasóleo C y sistema de expansión directa 1x1) en CALENER VYP

se califica.

Figura 45. Calificación energética mejora solar térmica

El valor del indicador de emisiones tras la nueva calificación global es de 138,8 kg CO2 /m2, que determina

una calificación C en la escala de calificación energética de edificios.

Figura 46. Resultados indicadores mejora solar térmica. CALENER

Como muestran los resultados, el consumo de energía primaria del edificio es de 94.480 kWh/año. Esto

supone unas emisiones de CO2 de 24.329,4 kgCO2/año.

MEJORA SOLAR TERMICA Clase kWh/m² kWh/año

Demanda calefacción D 352,6 62570,4

Demanda refrigeración B 1,5 261,4

Clase kgCO2/m² kgCO2/año

Emisiones CO2 calefacción C 130,9 23229,2

Emisiones CO2 refrigeración B 0,7 124,2

Emisiones CO2 ACS A 3,5 621,1

Emisiones CO2 Iluminación B 2 354,9

Emisiones CO2 totales C 137,1 24329,4

Clase kWh/m² kWh/año

Consumo energía primaria calefacción C 503,8 89394,5

Consumo energía primaria refrigeración B 2,6 463,9

Consumo energía primaria ACS A 13 2309,6

Consumo energía primaria iluminación B 13 2312

Consumo energía primaria totales C 532,4 94480

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Trabajo Fin de Máster. Diagnóstico Energético de una Casa de Campo destinada a Uso Turístico Rural 71

La energía primaria consumida se reduce respecto al edificio actual en un 6,95%:

101.533,7 kWh/año – 94.480 kWh/año = 7.053,7 kWh/año

Las emisiones de CO2 se reducen con respecto al edificio actual en un 2,6%:

25.287,7 kgCO2/año –24.329,4 kgCO2/año = 958,3 kgCO2/año

* ANEXO XI. CALIFICACION DE MEDIDAS DE MEJORA

6.3.2. PRESUPUESTO INSTALACION SOLAR TERMICA

La ejecución de esta mejora conlleva el siguiente presupuesto de ejecución material que contempla tanto el

presupuesto de las medidas de mejora, las unidades de obra que intervienen indirectamente en el proceso

constructivo, honorarios técnicos y las tasas correspondientes a la licencia de obra:

Tabla 29. Presupuesto Instalación Solar Térmica

6.3.3. ESTUDIO ECONÓMICO

Mediante el estudio económico se valora y compara la repercusión económica de estas medidas de mejora,

atendiendo a su coste de implantación y a la correspondiente reducción de la factura energética.

El plazo de recuperación de la inversión se indica a través del cálculo del VAN que contempla el incremento

del precio de la energía y la creciente penalización por emisiones de CO2.

Para realizar el estudio económico se han obtenido los siguientes datos de fuentes oficiales del Instituto

Nacional de Estadística:

Ud. Concepto Cantidad (Ud) Precio (€/Ud) Importe (€)

Ud

Captador solar térmico completo, partido, para

colocación sobre cubierta inclinada, formado por 4

paneles de 2'24m2; superficie absorbente y

conductos de cobre; kit de montaje; doble sonda-

purgador y purgador automático de aire

1 4428,5 4428,5

UdFijaciones para captador solar térmico de cuatro

paneles sobre teja1 187 187

l

Solución agua-glicol para relleno de captador solar

térmico, para una temperatura de trabajo de -28ºC a

+200ºC

5,44 4 21,76

Ud Interacumulador de 500 litros FE-S de Saunier Duval 1 1716,75 1716,75

6.571,10 €Importe Total de la Inversión (Incluye mano de obra)

Incremento anual previsto del precio de la energía 4,50%

Tasa de inflación prevista (IPC) 2,10%

Vida útil de la mejora 20 años

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Trabajo Fin de Máster. Diagnóstico Energético de una Casa de Campo destinada a Uso Turístico Rural 72

­ Mantenimiento anual mejora de sistema solar térmico: 180 €/año

Consumo de energía final edificio estado inicial:

Consumo de energía final edificio con mejora sistema solar térmico:

La diferencia entre la energía final de la situación inicial y la medida de mejora, multiplicado por el precio de

la energía, indica el ahorro anual que conlleva la mejora.

Las energías utilizadas en las instalaciones tras realizar estas medidas de mejora son: electricidad para

refrigeración e iluminación y gasóleo C para calefacción y ACS. Actualmente los precios de estas energías

se estima que son:

Precio Electricidad = 0,132333 €/kWh

Precio Gasóleo C = 0,084469 €/kWh

* La instalación de calefacción y ACS consume 1/4 parte de electricidad, que se le sumará al precio de Gasóleo C

para determinar el precio final de la energía, luego el precio de la energía para este sistema será de 0,117552 €/kWh.

* La instalación de ACS consume 1/4 parte de electricidad (sistema solar térmico), por tanto, el precio final de la

energía será del valor de 0,033083 €/kWh..

CombustibleEnergía final

(kWh/año)

Precio energía

(€/kWh)Consumo (€) Ahorro anual (€)

ACS

Situación actual Gasóleo C 6284,1 0,117552 738,7085232

Medida de mejora Electricidad 2136,5 0,033083 70,6818295668,03

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Trabajo Fin de Máster. Diagnóstico Energético de una Casa de Campo destinada a Uso Turístico Rural 73

(*) El ahorro anual de la factura energética aquí reflejado no incluye el incremento en el precio de la energía y el

interés anual.

6.4. CALIFICACIÓN ENERGÉTICA CON LAS MEJORAS DE OBLIGADO CUMPLIMIENTO

Las propuestas de mejora estudiadas anteriormente son de obligado cumplimiento si se pretende que el

edificio objeto de estudio sea destinado a uso turístico rural, ya que debe de tener en cuenta tanto las

exigencias básicas necesarias de habitabilidad y el máximo confort posible para el usuario, como las

exigencias establecidas por el DB HE del CTE [6], por tanto, se va a proceder a calificar el edificio con esta

serie de mejoras:

Figura 47. Calificación energética con medidas de mejora obligatorias

El valor del indicador de emisiones tras la nueva calificación global es de 120,9 kg CO2 /m2, que determina

una calificación A en la escala de calificación energética de edificios.

Energía Final Diferencia Precio energía Ahorro anual

kWh/año % kWh/año % kWh/año (€/kWh año) (€)

Calefacción 61378,1 85,30 63290,7 90,78 -1912,60 0,117552 -224,83

Refrigeración 246,7 0,34 246,7 0,35 0,00 0,132333 0,00

ACS 6284,1 8,73 2136,5 3,06 4147,60 - 668,03

Iluminación 4047,4 5,62 4047,4 5,81 0,00 0,132333 0,00

Total 71956,2 100 69720 100 2236,20 - -

443,2 (€)Total ahorro neto anual:

Situación Actual Medida de Mejora

Coste de la (*) Ahorro anual de la

Inversión (€) factura energética (€) TRS VAN

6571,1 443,24 14,8 20

Período de amortización (años)

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Se comprueba que con estas mejoras, la casa ya cuenta con una calificación A, luego la cantidad de

emisiones de CO2 es bastante reducida. Aun así, hay que comprobar los resultados de la cantidad de

energía primaria y de emisiones de CO2 de todas las instalaciones (calefacción, refrigeración, ACS e

iluminación):

Como muestran los resultados, el consumo de energía primaria del edificio es de 84.946,8 kWh/año. Esto

supone unas emisiones de CO2 de 21.454,6 kgCO2/año.

La energía primaria consumida se reduce respecto al edificio inicial en un 16,34%:

101.533,7 kWh/año – 84.946,8 kWh/año = 16.586,9 kWh/año

Las emisiones de CO2 se reducen con respecto al edificio inicial en un 15,16%:

25.287,7 kgCO2/año – 21.454,6 kgCO2/año = 3.833,1 kgCO2/año

Realizando estas mejoras en el edificio se obtiene unos porcentajes evitados de consumo de energía

primaria y de emisiones de CO2 considerables. Sin embargo, las instalaciones de calefacción y refrigeración

siguen consumiendo bastante, sobre todo calefacción, por lo que se va a proceder a estudiar varias

propuestas de mejoras para calefacción y refrigeración (Apartado 7), que sumándolas a las mejoras

anteriores proporcionarán un mayor ahorro energético y un porcentaje menor de emisiones de CO2.

* ANEXO XI. CALIFICACION DE MEDIDAS DE MEJORA.

Clase kWh/m² kWh/año

Demanda calefacción C 280 49692,8

Demanda refrigeración B 1,5 261,6

Clase kgCO2/m² kgCO2/año

Emisiones CO2 calefacción C 113,8 20194,7

Emisiones CO2 refrigeración B 0,7 124,2

Emisiones CO2 ACS A 3,5 621,1

Emisiones CO2 Iluminación A 2,9 514,6

Emisiones CO2 totales A 120,9 21454,6

Clase kWh/m² kWh/año

Consumo energía primaria calefacción C 439,3 77949,9

Consumo energía primaria refrigeración B 2,8 493,4

Consumo energía primaria ACS A 13,0 2309,6

Consumo energía primaria iluminación A 19,2 3412,0

Consumo energía primaria totales A 474,3 84946,8

Figura 48. Resultados indicadores mejoras obligatorias. CALENER

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Trabajo Fin de Máster. Diagnóstico Energético de una Casa de Campo destinada a Uso Turístico Rural 75

6.4.1. PRESUPUESTO DE EJECUCIÓN MEJORAS DE OBLIGADO CUMPLIMIENTO

La ejecución de estas mejoras conlleva el siguiente presupuesto de ejecución material que contempla tanto

el presupuesto de las medidas de mejora, las unidades de obra que intervienen indirectamente en el

proceso constructivo, honorarios técnicos y las tasas correspondientes a la licencia de obra:

6.4.2. ESTUDIO ECONÓMICO

Mediante el estudio económico se valora y compara la repercusión económica de estas medidas de mejora,

atendiendo a su coste de implantación y a la correspondiente reducción de la factura energética.

El plazo de recuperación de la inversión se indica a través del cálculo del VAN que contempla el incremento

del precio de la energía y la creciente penalización por emisiones de CO2.

Para realizar el estudio económico se han obtenido los siguientes datos de fuentes oficiales del Instituto

Nacional de Estadística:

­ Mantenimiento anual iluminación: 20 €/año

­ Mantenimiento anual instalación solar térmica: 180 €/año

Consumo de energía final del edificio en el estado inicial:

COSTE DE LA INVERSIÓN IMPORTE (€)

Coste de las mejoras constructivas 37028,2

Coste de la instalación de iluminación 2703,09

Coste de la instalación de energía solar térmica 6571,1

Coste Total de la Inversión 46.302,39 €

Incremento anual previsto del precio de la energía 4,50%

Tasa de inflación prevista (IPC) 2,10%

Vida útil de la mejora 40 años

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Consumo energía final del edificio con mejoras de obligado cumplimiento:

La diferencia entre la energía final de la situación inicial y la medida de mejora, multiplicado por el precio de

la energía, indica el ahorro anual que conlleva la mejora.

Las energías utilizadas en las instalaciones tras realizar estas medidas de mejora son la electricidad para

refrigeración e iluminación y el gasóleo C para calefacción y ACS. Actualmente los precios de estas

energías se estima que son:

Precio Electricidad = 0,132333 €/kWh

Precio Gasóleo C = 0,084469 €/kWh

* La instalación de calefacción y ACS de la situación inicial del edificio consume 1/4 parte de electricidad, que se le

sumará al precio de Gasóleo C para determinar el precio final de la energía, luego el precio de la energía para este

sistema será de 0,117552 €/kWh.

* La instalación de ACS tras las mejoras de obligado cumplimiento en el edificio consume 1/4 parte de electricidad

(sistema solar térmico), por tanto, el precio final de la energía será del valor de 0,033083 €/kWh.

(*) El ahorro anual de la factura energética aquí reflejado no incluye el incremento en el precio de la energía y el

interés anual.

CombustibleEnergía final

(kWh/año)

Precio energía

(€/kWh)Consumo (€) Ahorro anual (€)

ACS

Situación actual Gasóleo C 6284,1 0,117552 738,7085232

Medida de mejora Electricidad 2136,5 0,033083 70,6818295668,03

Energía Final Diferencia Precio energía Ahorro anual

kWh/año % kWh/año % kWh/año (€/kWh año) (€)

Calefacción 61378,1 85,30 55447,6 93,84 5930,50 0,117552 697,14

Refrigeración 246,7 0,34 189,6 0,32 57,10 0,132333 7,56

ACS 6284,1 8,73 2136,5 3,62 4147,60 - 668,03

Iluminación 4047,4 5,62 1310,8 2,22 2736,60 0,132333 362,14

Total 71956,2 100 59084,5 100 12871,70 - -

1734,87 (€)

Situación Actual Medida de Mejora

Total ahorro neto anual:

Coste de la (*) Ahorro anual de la

Inversión (€) factura energética (€) TRS VAN

46302,39 1734,87 200 30,2 23

Período de amortización (años)Gasto Mantenimiento

Anual Z' (€)

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Trabajo Fin de Máster. Diagnóstico Energético de una Casa de Campo destinada a Uso Turístico Rural 77

6.4.3. CONCLUSIONES

Como se muestra en la tabla anterior, tras una inversión de 46302.39€ en orden del cumplimiento de las

medidas obligatorias establecidas en el DB HE CTE [6], se ha obtenido un ahorro anual de 1.734,87€ dentro

de un período de retorno simple de 30,2 años y un período de amortización de 23 años.

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Trabajo Fin de Máster. Diagnóstico Energético de una Casa de Campo destinada a Uso Turístico Rural 78

7. PROPUESTAS DE MEJORA DE CLIMATIZACIÓN

7.1. PROPUESTAS DE MEJORA DE CALEFACCIÓN Y ACS

Debido a las mejoras propuestas anteriormente, habrá que tener en cuenta las nuevas cargas térmicas

resultantes tras haber realizado la simulación del edificio objeto de estudio con dichas mejoras.

Los resultados de cargas térmicas de calefacción obtenidos mediante el programa de cálculo de

instalaciones CYPE MEP son los siguientes:

Para el dimensionamiento de la nueva instalación se han considerado las cargas térmicas, el dimensionado

de los emisores, caldera inicial y sistema de distribución realizados con el programa CYPE MEP.

Dimensionado de emisores de calor y nueva potencia requerida:

Potencia por superficie Potencia total Potencia total

(kcal/(h·m2)) (kcal/h) (kW)

Cocina 101,9 978,5 1,14

Recintos Calefactados

Planta Baja127,3 8865,8 10,31

Recintos Calefactados

Primera Planta63,5 4563,9 5,31

CALEFACCIÓN

Conjunto

POTENCIA INSTALADA DE CALEFACCIÓN

POTENCIA CALDERA 21 kW

EMISORES BAXI DUBAL 30, ALUMINIO

POTENCIA POR ELEMENTO 86,4 W

PLANTA BAJA

Espacio Nombre Espacio Calener Nº Radiadores Nº Elementos Total (W) Total (kW est.)

Entrada P01_E03 3 20 1728 1,728

Comedor P01_E01 4 34 2937,6 2,9376

Sala de estar P01_E02 5 39 3369,6 3,3696

Dormitorio PB P01_E04 2 11 950,4 0,9504

Pasillo P01_E05 2 11 950,4 0,9504

Total Planta 16 115 9936 9,936

PRIMERA PLANTA

Espacio Nombre Espacio Calener Nº Radiadores Nº Elementos Total (W) Total (kW est.)

Pasillo P02_E03 3 17 1468,8 1,4688

Dormitorio 1 P02_E02 2 13 1123,2 1,1232

Dormitorio 2 P02_E01 2 11 950,4 0,9504

Dormitorio 3 P02_E04 2 11 950,4 0,9504

Dormitorio 4 P02_E05 2 12 1036,8 1,0368

Total Planta 11 64 5529,6 5,5296

TOTAL: PLANTA BAJA, PRIMERA PLANTA 15,4656

Tabla 30. Resultados de potencia instalada de calefacción tras las mejoras constructivas

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Trabajo Fin de Máster. Diagnóstico Energético de una Casa de Campo destinada a Uso Turístico Rural 79

7.1.1. MEJORA. CALDERA MIXTA DE GAS NATURAL

Sustitución de caldera de gasóleo C por una caldera mixta de Gas Natural, de potencia útil de 22 kW,

modelo Suprapur KBR 22, JUNKERS.

Figura 49. Caldera GN, JUNKERS

CÁLCULO DE LA CALIFICACIÓN

Definido el edificio con mejoras de obligado cumplimiento y la nueva propuesta de mejora de calefacción y

ACS, se califica en CALENER VYP.

Figura 50. Calificación energética mejora caldera GN

El valor del indicador de emisiones tras la nueva calificación global es de 95,4 kg CO2 /m2, que determina

una calificación A en la escala de calificación energética de edificios.

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Trabajo Fin de Máster. Diagnóstico Energético de una Casa de Campo destinada a Uso Turístico Rural 80

Figura 51. Resultados indicadores. Caldera GN

Se comprueba que con estas mejoras, la casa ya cuenta con una calificación A, luego la cantidad de

emisiones de CO2 es bastante reducida. Aun así, hay que comprobar los resultados de la cantidad de

energía primaria y de emisiones de CO2 de todas las instalaciones (calefacción, refrigeración, ACS e

iluminación):

Como muestran los resultados, el consumo de energía primaria del edificio es de 77.436,9 kWh/año. Esto

supone unas emisiones de CO2 de 16.929,4 kgCO2/año.

La energía primaria consumida se reduce respecto al edificio con mejoras obligatorias en un 7,99%:

84.164,9 kWh/año – 77.436,9 kWh/año = 6.728 kWh/año

Las emisiones de CO2 se reducen con respecto al edificio con mejoras obligatorias en un 21,09%:

21.454,6 kgCO2/año – 16.929,4 kgCO2/año = 4525,2 kgCO2/año

* ANEXO XI. CALIFICACION DE MEDIDAS DE MEJORA

7.1.1.1. PRESUPUESTO DE EJECUCIÓN

La ejecución de esta mejora conlleva el siguiente presupuesto aproximado de ejecución material que

contempla tanto el presupuesto de las medidas de mejora, las unidades de obra que intervienen

indirectamente en el proceso constructivo, honorarios técnicos y las tasas correspondientes a la licencia de

obra:

Clase kWh/m² kWh/año

Demanda calefacción C 280 49692,8

Demanda refrigeración B 1,5 261,6

Clase kgCO2/m² kgCO2/año

Emisiones CO2 calefacción B 90 15971,2

Emisiones CO2 refrigeración B 0,7 124,2

Emisiones CO2 ACS A 1,8 319,4

Emisiones CO2 Iluminación A 2,9 514,6

Emisiones CO2 totales A 95,4 16929,4

Clase kWh/m² kWh/año

Consumo energía primaria calefacción C 405,4 71947

Consumo energía primaria refrigeración B 2,8 489,5

Consumo energía primaria ACS A 9 1588,4

Consumo energía primaria iluminación A 19,2 3412

Consumo energía primaria totales A 436,4 77436,9

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Trabajo Fin de Máster. Diagnóstico Energético de una Casa de Campo destinada a Uso Turístico Rural 81

Tabla 31. Presupuesto Caldera GN

Ud. Concepto Cantidad (Ud) Precio (€/Ud) Importe (€)

Ud

Equipo de caldera de pie, de condensación mixta de

gas natural, modelo modelo Suprapur KBR 22,

JUNKERS.

1 6242,06 6242,06

Ud

Suministro e instalación de punto de llenado de red

de distribución de agua, para sistema de

climatización, formado por 2 m de tubo de cobre

rígido con aislamiento mediante coquilla flexible de

espuma elastomérica, válvula de corte, filtro

retenedor de residuos, contador de agua y válvula

de rentención.

1 114,95 114,95

m

Suministro e instalación de tubería de distribución

de agua fría y caliente de cobre rígido con

aislamiento mediante coquilla flexible de espuma

elastomérica

143,89 20,92 3010,1788

m

Suministro e instalación de tubería de distribución

de agua fría y caliente de cobre rígido con

aislamiento mediante coquilla flexible de espuma

elastomérica

15,44 21,65 334,276

m

Suministro e instalación de tubería de distribución

de agua fría y caliente de cobre rígido con

aislamiento mediante coquilla flexible de espuma

elastomérica.

17,36 23,36 405,5296

m

Suministro e instalación de tubería de distribución

de agua fría y caliente de cobre rígido con

aislamiento mediante coquilla flexible de espuma

elastomérica.

9,94 26,35 261,919

Ud

Suministro e instalación de punto de vaciado de red

de distribución de agua, para sistema de

climatización, formado por 2 m de tubo de cobre

rígido y válvula de corte.

3 54,21 162,63

Ud

Suministro e instalación de electrobomba centrífuga

de tres velocidades, con una potencia de 0'071 kW,

manómetro, válvulas de esfera y tubería de cobre

caja de conexiones eléctricas con condensador y

demás accesorios.

1 380,6 380,6

Ud

Vaso de expansión cerrado con una capacidad de 12

litros, manómetro y elementos de montaje y

conexión.

1 129,55 129,55

Ud

Purgador automático de aire con boya y rosca,

cuerpo y tapa de latón, para una presión máxima de

trabajo de 6 bar y una temperatura máxima de 110ºC

2 11,48 22,96

11.064,65 €Importe Total de la Inversión (Incluye mano de obra)

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Trabajo Fin de Máster. Diagnóstico Energético de una Casa de Campo destinada a Uso Turístico Rural 82

7.1.1.2. ESTUDIO ECONÓMICO

Mediante el estudio económico se valora y compara la repercusión económica de esta medida de mejora,

atendiendo a su coste de implantación y a la correspondiente reducción de la factura energética.

El plazo de recuperación de la inversión se indica a través del cálculo del VAN que contempla el incremento

del precio de la energía y la creciente penalización por emisiones de CO2.

Para realizar el estudio económico se han obtenido los siguientes datos de fuentes oficiales del Instituto

Nacional de Estadística:

­ Mantenimiento anual caldera de gas natural: 80 €/año

Consumo de energía final del edificio con mejoras obligatorias:

Consumo de energía final mejora caldera de gas natural:

La diferencia entre la energía final consumida en el edificio con mejoras obligatorias y la consumida en el

edificio con las mismas condiciones y la medida de mejora de calefacción y ACS propuesta, multiplicado por

el precio de la energía, indica el ahorro anual que conlleva la mejora.

Las energías utilizadas en las instalaciones tras realizar esta medida de mejora son la electricidad para

refrigeración, iluminación y ACS y el gas natural para calefacción, por tanto, actualmente los precios de

estas energías se estima que son:

Precio Electricidad = 0,132333 €/kWh

Precio Gas Natural = 0,05727 €/kWh

Incremento anual previsto del precio de la energía 4,50%

Tasa de inflación prevista (IPC) 2,10%

Vida útil de la mejora 20 años

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Trabajo Fin de Máster. Diagnóstico Energético de una Casa de Campo destinada a Uso Turístico Rural 83

* La instalación de calefacción consume 1/4 parte de electricidad, que se le sumará al precio de Gasóleo C

(instalación de calefacción inicial) y al precio de Gas Natural (propuesta de instalación de calefacción).

* La instalación de ACS tras las mejoras de obligado cumplimiento en el edificio consume 1/4 parte de electricidad

(sistema solar térmico), por tanto, el precio final de la energía será del valor de 0,033083 €/kWh.

(*) El ahorro anual de la factura energética aquí reflejado no incluye el incremento en el precio de la energía y el

interés anual.

7.1.1.3. CONCLUSIONES

Como se muestra en la tabla anterior, tras una inversión de 11.064,65€ correspondiente a la caldera de gas

natural propuesta, se ha obtenido un ahorro anual de 1.772,39€ dentro de un período de retorno simple de

6,2 años y un período de amortización de 7 años.

7.1.2. CALDERA DE BIOMASA PARA COMBUSTIÓN DE PELLET

Sustitución de la caldera mixta de gasóleo C inicial por una caldera de biomasa para combustión de pellet.

Esta opción consiste en la instalación de un contenedor con silo para pellets, de una caldera de biomasa

Pelletstar T-Control de HERZ, con sistema de alimentación compuesto por un kit básico de extractor flexible

para pellet.

La caldera tiene una potencia nominal de 21 kW y rendimiento de potencia máxima de 92%. El sistema de

distribución general se proyecta en polietileno reticulado y en dos circuitos bitubulares, uno para la planta

baja y otro para la primera planta.

La caldera se conecta al interacumulador de ACS, perteneciente al sistema de energía solar. Es de acero

vetrificado, con intercambiador de serpentín, modelo FE 500 S, de Saunier Duval.

CombustibleEnergía final

(kWh/año)

Precio energía

(€/kWh)Consumo (€) Ahorro anual (€)

CALEFACCIÓN

Situación actual Gasóleo C 55447,6 0,117552 6517,98

Medida de mejora Gas Natural 52731,9 0,090353 4764,491753,49

Energía Final Diferencia Precio energía Ahorro anual

kWh/año % kWh/año % kWh/año (€/kWh año) (€)

Calefacción 55447,6 93,84 52731,9 94,50 2715,70 - 1753,49

Refrigeración 189,6 0,32 188,1 0,34 1,50 0,132333 0,20

ACS 2136,5 3,62 1571,1 2,82 565,40 0,033083 18,71

Iluminación 1310,8 2,22 1310,8 2,35 0,00 0,132333 0,00

Total 59084,5 100 55801,8 100 3282,70 - -

1772,39 (€)

Edificio Mejoras Obligatorias Medida de Mejora

Total ahorro neto anual:

Coste de la (*) Ahorro anual de la

Inversión (€) factura energética (€) TRS VAN

11064,65 1772,39 6,2 7

Período de amortización (años)

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CÁLCULO DE LA CALIFICACIÓN

Definido el edificio con mejoras de obligado cumplimiento y la nueva propuesta de mejora de calefacción y

ACS, se califica en CALENER VYP.

Figura 53. Calificación energética. Caldera de biomasa

El valor del indicador de emisiones tras la nueva calificación global es de 46,4 kg CO2 /m2, que determina

una calificación A en la escala de calificación energética de edificios.

Figura 52. Caldera de biomasa. HERZ

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Figura 54. Resultados indicadores .Caldera de biomasa

Se comprueba que con esta mejora, la casa cuenta con una calificación A, luego la cantidad de emisiones

de CO2 es bastante reducida. Aun así, hay que comprobar los resultados de la cantidad de energía primaria

y de emisiones de CO2 de todas las instalaciones (calefacción, refrigeración, ACS e iluminación):

Como muestran los resultados, el consumo de energía primaria del edificio es de 87.882,3 kWh/año. Esto

supone unas emisiones de CO2 de 8.234 kgCO2/año.

La energía primaria consumida aumenta respecto al edificio con mejoras obligatorias en un 4,42%:

84.164,9 kWh/año – 87.882,3 kWh/año = - 3.717,4 kWh/año

Las emisiones de CO2 se reducen con respecto al edificio con mejoras obligatorias en un 61,62%:

21.4546 kgCO2/año – 8.234 kgCO2/año = 13.220,6 kgCO2/año

Realizando esta mejora en el edificio se puede comprobar que se evita un porcentaje de emisiones de CO2

del 61,62%, una cantidad bastante considerable. Sin embargo, aumenta el consumo de energía primaria en

un 7,99%.

* ANEXO XI. CALIFICACION DE MEDIDAS DE MEJORA

7.1.2.1. PRESUPUESTO DE EJECUCIÓN

La ejecución de esta mejora conlleva el siguiente presupuesto aproximado de ejecución material que

contempla tanto el presupuesto de las medidas de mejora, las unidades de obra que intervienen

indirectamente en el proceso constructivo, honorarios técnicos y las tasas correspondientes a la licencia de

obra:

Clase kWh/m² kWh/año

Demanda calefacción C 280 49692,8

Demanda refrigeración B 1,5 261,6

Clase kgCO2/m² kgCO2/año

Emisiones CO2 calefacción A 42,8 7595,2

Emisiones CO2 refrigeración B 0,7 124,2

Emisiones CO2 ACS A 0 0

Emisiones CO2 Iluminación A 2,9 514,6

Emisiones CO2 totales A 46,4 8234

Clase kWh/m² kWh/año

Consumo energía primaria calefacción C 461,4 81891,9

Consumo energía primaria refrigeración B 2,8 489,5

Consumo energía primaria ACS A 11,8 2088,9

Consumo energía primaria iluminación A 19,2 3412

Consumo energía primaria totales A 495,2 87882,3

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Trabajo Fin de Máster. Diagnóstico Energético de una Casa de Campo destinada a Uso Turístico Rural 86

Tabla 32. Presupuesto Caldera de biomasa para combustión de pellets

Ud. Concepto Cantidad (Ud) Precio (€/Ud) Importe (€)

Ud

Suministro e instalación de caldera para la combustión

de pellets, potencia nominal de 21 kW, modelo Pelletsar

20 T-Control, HERZ

1 12335,54 12335,54

Ud

Suministro e instalación de sistema de alimentación de

pellets, compuesto por kit básico de extractor flexible

para pellets, tubo extractor de 1m de longitud y motor

de accionamiento de 0,55 kW

1 1891,12 1891,12

Ud

Suministro e instalación de sistema de llenado vertical

de silo, para combustible de biomasa, formado por kit

básico para sistema de llenado vertical de silo de

biomasa, cuatro eléctrico para 3 motores y demás

accesorios

1 7080,04 7080,04

Ud

Suministro e instalación de cubierta con boca de

llenado para silo de almacenaje de biomasa, con marco

y rejilla de protección de acero galvanizado, cubierta de

plancha de aluminio, drenaje para agua de llueva y

accionamiento hidráulico

1 2218,24 2218,24

Ud

Suministro e instalación de punto de llenado de red de

distribución de agua, para sistema de climatización,

formado por 2 m de tubo de cobre rígido con

aislamiento mediante coquilla flexible de espuma

elastomérica, válvula de corte, filtro retenedor de

residuos, contador de agua y válvula de rentención.

1 114,95 114,95

m

Suministro e instalación de tubería de distribución de

agua fría y caliente de cobre rígido con aislamiento

mediante coquilla flexible de espuma elastomérica.

159,33 20,65 3290,1645

m

Suministro e instalación de tubería de distribución de

agua fría y caliente de cobre rígido con aislamiento

mediante coquilla flexible de espuma elastomérica.

17,36 23,36 405,5296

m

Suministro e instalación de tubería de distribución de

agua fría y caliente de cobre rígido con aislamiento

mediante coquilla flexible de espuma elastomérica.

8,31 26,35 218,9685

m

Suministro e instalación de tubería de distribución de

agua fría y caliente de cobre rígido con aislamiento

mediante coquilla flexible de espuma elastomérica.

3,04 30,87 93,8448

m

Suministro e instalación de tubería de distribución de

agua fría y caliente de cobre rígido con aislamiento

mediante coquilla flexible de espuma elastomérica.

3,33 37,22 123,9426

m

Suministro e instalación de punto de vaciado de red de

distribución de agua, para sistema de climatización,

formado por tubo de cobre rígido y válvula de corte.

3 54,21 162,63

Ud

Suministro e instalación de purgador automático de

aire, para una presión máxima de trabajo de 6 bar y una

temperatura máxima de 110ºC.

2 11,48 22,96

Ud

Suministro e instalación de contador de agua para

calefacción de chorro único, con emisor de impulsos,

para roscar. Filtro retenedor de residuos, válvulas de

corte y demás accesorios.

2 134,5 269

28.226,93 €Importe Total de la Inversión (Incluye mano de obra)

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7.1.2.2. ESTUDIO ECONÓMICO

Mediante el estudio económico se valora y compara la repercusión económica de esta medida de mejora,

atendiendo a su coste de implantación y a la correspondiente reducción de la factura energética.

El plazo de recuperación de la inversión se indica a través del cálculo del VAN que contempla el incremento

del precio de la energía y la creciente penalización por emisiones de CO2.

Para realizar el estudio económico se han obtenido los siguientes datos de fuentes oficiales del Instituto

Nacional de Estadística:

­ Mantenimiento anual caldera de biomasa: 150 €/año

Consumo de energía final del edificio con mejoras obligatorias:

Consumo de energía final mejora caldera de biomasa para combustión de pellet e interacumulador:

La diferencia entre la energía final consumida en el edificio con mejoras obligatorias y la consumida en el

edificio con las mismas condiciones y la medida de mejora de calefacción y ACS propuesta, multiplicado por

el precio de la energía, indica el ahorro anual que conlleva la mejora.

Las energías utilizadas en las instalaciones tras realizar estas medidas de mejora son la electricidad para

refrigeración, iluminación y ACS y biomasa (pellet) para calefacción, por tanto, actualmente los precios de

estas energías se estima que son:

Precio Electricidad = 0,132333 €/kWh

Precio Pellet = 0,0451 €/kWh

Incremento anual previsto del precio de la energía 4,50%

Tasa de inflación prevista (IPC) 2,10%

Vida útil de la mejora 20 años

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Trabajo Fin de Máster. Diagnóstico Energético de una Casa de Campo destinada a Uso Turístico Rural 88

* La instalación de calefacción consume 1/4 parte de electricidad, que se le sumará al precio de Gasóleo C

(instalación de calefacción inicial) y al precio de Pellet (propuesta de instalación de calefacción).

* La instalación de ACS tras las mejoras de obligado cumplimiento en el edificio consume 1/4 parte de electricidad

(sistema solar térmico), por tanto, el precio final de la energía será del valor de 0’033083 €/kWh.

(*) El ahorro anual de la factura energética aquí reflejado no incluye el incremento en el precio de la energía y el

interés anual.

7.1.2.3. CONCLUSIONES

Como se muestra en la tabla anterior, tras una inversión de 28.226,93€ correspondiente a la caldera de

biomasa para combustión de pellet propuesta, se ha obtenido un ahorro anual de 1.584,7€ dentro de un

período de retorno simple de 19,7 años y un período de amortización de 17 años.

7.1.3. CALDERA DE BIOMASA PARA COMBUSTIÓN DE LEÑA

Sustitución de la caldera mixta de gasóleo C inicial por una caldera de biomasa para combustión de leña.

Esta opción consiste en la instalación de una caldera de biomasa para combustión de leña Supraclass

Comfort S-20 de JUNKERS, con sistema de alimentación compuesto por un kit básico de extractor flexible

para combustión de leña.

La caldera tiene una potencia nominal de 21 kW y rendimiento de potencia máxima de 92%. El sistema de

distribución general se proyecta en polietileno reticulado y en dos circuitos bitubulares, uno para la planta

baja y otro para la primera planta. La caldera se conecta al interacumulador de ACS, perteneciente al

sistema de energía solar. Es de acero vetrificado, con intercambiador de serpentín, modelo FE 500 S, de

Saunier Duval.

CombustibleEnergía final

(kWh/año)

Precio energía

(€/kWh)Consumo (€) Ahorro anual (€)

CALEFACCIÓN

Situación actual Gasóleo C 55447,6 0,117552 6517,98

Medida de mejora Biomasa (Pellet) 63128,1 0,078183 4935,541582,43

Energía Final Diferencia Precio energía Ahorro anual

kWh/año % kWh/año % kWh/año (€/kWh año) (€)

Calefacción 55447,6 93,84 63128,1 94,62 -7680,50 - 1582,43

Refrigeración 189,6 0,32 188,1 0,28 1,50 0,132333 0,20

ACS 2136,5 3,62 2088,9 3,13 47,60 0,033083 1,57

Iluminación 1310,8 2,22 1310,8 1,96 0,00 0,132333 0,00

Total 59084,5 100 66715,8 100 -7631,30 - -

1584,20 (€)

Edificio Mejoras Obligatorias Medida de Mejora

Total ahorro neto anual:

Coste de la (*) Ahorro anual de la

Inversión (€) factura energética (€) TRS VAN

28226,93 1584,7 150 19,7 17

Período de amortización (años)Gasto Mantenimiento

Anual Z' (€)

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CÁLCULO DE LA CALIFICACIÓN

Definido el edificio con mejoras de obligado cumplimiento y la nueva propuesta de mejora de calefacción y

ACS, se califica en CALENER VYP.

Figura 56. Calificación Energética. Caldera de leña

El valor del indicador de emisiones tras la nueva calificación global es de 46,4 kg CO2 /m2, que determina

una calificación A en la escala de calificación energética de edificios.

Figura 55. Caldera de leña. JUNKERS

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Trabajo Fin de Máster. Diagnóstico Energético de una Casa de Campo destinada a Uso Turístico Rural 90

Figura 57. Resultados indicadores. Caldera de leña

Se comprueba que con esta mejora, la casa cuenta con una calificación A, luego la cantidad de emisiones

de CO2 es bastante reducida. Aun así, hay que comprobar los resultados de la cantidad de energía primaria

y de emisiones de CO2 de todas las instalaciones (calefacción, refrigeración, ACS e iluminación):

Como muestran los resultados, el consumo de energía primaria del edificio es de 87.882,3 kWh/año. Esto

supone unas emisiones de CO2 de 8.234 kgCO2/año.

La energía primaria consumida aumenta respecto al edificio con mejoras obligatorias en un 4,42%:

84.164,9 kWh/año – 87.882,3 kWh/año = - 3.717,4 kWh/año

Las emisiones de CO2 se reducen con respecto al edificio con mejoras obligatorias en un 61,62%:

21.454,6 kgCO2/año – 8.234 kgCO2/año = 13.220,6 kgCO2/año

Realizando esta mejora en el edificio se puede comprobar que se evita un porcentaje de emisiones de CO2

del 61,62%, una cantidad bastante considerable. Sin embargo, aumenta el consumo de energía primaria en

un 4,42%.

* ANEXO XI. CALIFICACION DE MEDIDAS DE MEJORA

7.1.3.1. PRESUPUESTO DE EJECUCIÓN

La ejecución de esta mejora conlleva el siguiente presupuesto aproximado de ejecución material que

contempla tanto el presupuesto de las medidas de mejora, las unidades de obra que intervienen

Clase kWh/m² kWh/año

Demanda calefacción C 280 49692,8

Demanda refrigeración B 1,5 261,6

Clase kgCO2/m² kgCO2/año

Emisiones CO2 calefacción A 42,8 7595,2

Emisiones CO2 refrigeración B 0,7 124,2

Emisiones CO2 ACS A 0 0

Emisiones CO2 Iluminación A 2,9 514,6

Emisiones CO2 totales A 46,4 8234

Clase kWh/m² kWh/año

Consumo energía primaria calefacción C 461,4 81891,9

Consumo energía primaria refrigeración B 2,8 489,5

Consumo energía primaria ACS A 11,8 2088,9

Consumo energía primaria iluminación A 19,2 3412

Consumo energía primaria totales A 495,2 87882,3

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Trabajo Fin de Máster. Diagnóstico Energético de una Casa de Campo destinada a Uso Turístico Rural 91

indirectamente en el proceso constructivo, honorarios técnicos y las tasas correspondientes a la licencia de

obra:

Tabla 33. Presupuesto Caldera de leña

7.1.3.2. ESTUDIO ECONÓMICO

Mediante el estudio económico se valora y compara la repercusión económica de esta medida de mejora,

atendiendo a su coste de implantación y a la correspondiente reducción de la factura energética.

Ud. Concepto Cantidad (Ud) Precio (€/Ud) Importe (€)

Ud

Suministro e instalación de caldera para combustión de

leña, potencia nominal de 20 kW, modelo Supraclass

Comfort S-20, JUNKERS.

1 1750 1750

Ud

Suministro e instalación de punto de llenado de red de

distribución de agua, para sistema de climatización,

formado por 2 m de tubo de cobre rígido con

aislamiento mediante coquilla flexible de espuma

elastomérica, válvula de corte, filtro retenedor de

residuos, contador de agua y válvula de rentención.

1 114,95 114,95

m

Suministro e instalación de tubería de distribución de

agua fría y caliente de cobre rígido con aislamiento

mediante coquilla flexible de espuma elastomérica.

159,33 21,65 3449,4945

m

Suministro e instalación de tubería de distribución de

agua fría y caliente de cobre rígido con aislamiento

mediante coquilla flexible de espuma elastomérica.

17,36 23,36 405,5296

m

Suministro e instalación de tubería de distribución de

agua fría y caliente de cobre rígido con aislamiento

mediante coquilla flexible de espuma elastomérica.

8,31 26,35 218,9685

m

Suministro e instalación de tubería de distribución de

agua fría y caliente de cobre rígido con aislamiento

mediante coquilla flexible de espuma elastomérica.

3,04 30,87 93,8448

m

Suministro e instalación de tubería de distribución de

agua fría y caliente de cobre rígido con aislamiento

mediante coquilla flexible de espuma elastomérica.

3,33 37,22 123,9426

m

Suministro e instalación de punto de vaciado de red de

distribución de agua, para sistema de climatización,

formado por tubo de cobre rígido y válvula de corte.

3 54,21 162,63

Suministro e instalación de purgador automático de

aire, para una presión máxima de trabajo de 6 bar y una

temperatura máxima de 110ºC.

2 11,48 22,96

Suministro e instalación de contador de agua para

calefacción de chorro único, con emisor de impulsos,

para roscar. Filtro retenedor de residuos, válvulas de

corte y demás accesorios.

2 134,5 269

6.611,32 €Importe Total de la Inversión (Incluye mano de obra)

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Trabajo Fin de Máster. Diagnóstico Energético de una Casa de Campo destinada a Uso Turístico Rural 92

El plazo de recuperación de la inversión se indica a través del cálculo del VAN que contempla el incremento

del precio de la energía y la creciente penalización por emisiones de CO2.

Para realizar el estudio económico se han obtenido los siguientes datos de fuentes oficiales del Instituto

Nacional de Estadística:

­ Mantenimiento anual caldera de biomasa para combustión de leña: 150 €/año

Consumo de energía final del edificio con mejoras obligatorias:

Consumo de energía final mejora caldera de biomasa para combustión de leña e interacumulador:

La diferencia entre la energía final consumida en el edificio con mejoras obligatorias y la consumida en el

edificio con las mismas condiciones y la medida de mejora de calefacción y ACS propuesta, multiplicado por

el precio de la energía, indica el ahorro anual que conlleva la mejora.

Las energías utilizadas en las instalaciones tras realizar estas medidas de mejora son la electricidad para

refrigeración, iluminación y ACS y biomasa (leña) para calefacción. Como los propietarios poseen el

suficiente abastecimiento de leña, esta forma de energía no cuesta dinero, luego sólo habrá electricidad:

Precio Electricidad = 0,132333 €/kWh

* La instalación de calefacción consume 1/4 parte de electricidad, que se le sumará al precio de Gasóleo C

(instalación de calefacción inicial). Como la leña es gratuita, el precio de la energía para este sistema (propuesta de

instalación de calefacción) será sólo la cuarta parte del precio de la electricidad: 0,033083 €/kWh.

Incremento anual previsto del precio de la energía 4,50%

Tasa de inflación prevista (IPC) 2,10%

Vida útil de la mejora 20 años

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Trabajo Fin de Máster. Diagnóstico Energético de una Casa de Campo destinada a Uso Turístico Rural 93

* La instalación de ACS tras las mejoras de obligado cumplimiento en el edificio consume 1/4 parte de electricidad

(sistema solar térmico), por tanto, el precio final de la energía será del valor de 0,033083 €/kWh.

(*) El ahorro anual de la factura energética aquí reflejado no incluye el incremento en el precio de la energía y el

interés anual.

7.1.3.3. CONCLUSIONES

Como se muestra en la tabla anterior, tras una inversión de 6.611,32€ correspondiente a la caldera de

biomasa para combustión de leña propuesta, se ha obtenido un ahorro anual de 4.431,28€ dentro de un

período de retorno simple de 1,5 años y un período de amortización de 2 años.

7.2. PROPUESTAS DE MEJORA DE REFRIGERACIÓN

7.2.1. MEJORA DE SISTEMA DE EXPANSIÓN DIRECTA

Esta mejora consiste en la sustitución en cada espacio acondicionado de los sistemas de aire

acondicionado de expansión directa 1x1 por otros sistemas del mismo tipo pero más eficientes, de

MITSUBISHI.

CombustibleEnergía final

(kWh/año)

Precio energía

(€/kWh)Consumo (€) Ahorro anual (€)

CALEFACCIÓN

Situación actual Gasóleo C 55447,6 0,117552 6517,976275

Medida de mejora Biomasa (Leña) 63128,1 0,033083 2088,4669324429,51

Energía Final Diferencia Precio energía Ahorro anual

kWh/año % kWh/año % kWh/año (€/kWh año) (€)

Calefacción 55447,6 93,84 63128,1 94,62 -7680,50 - 4429,51

Refrigeración 189,6 0,32 188,1 0,28 1,50 0,132333 0,20

ACS 2136,5 3,62 2088,9 3,13 47,60 0,033083 1,57

Iluminación 1310,8 2,22 1310,8 1,96 0,00 0,132333 0,00

Total 59084,5 100 66715,8 100 -7631,30 - -

4431,28 (€)

Edificio Mejoras Obligatorias Medida de Mejora

Total ahorro neto anual:

Coste de la (*) Ahorro anual de la

Inversión (€) factura energética (€) TRS VAN

6611,32 4431,28 150 1,5 2

Período de amortización (años)Gasto Mantenimiento

Anual Z' (€)

Figura 58. SRK 20 ZJX

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Trabajo Fin de Máster. Diagnóstico Energético de una Casa de Campo destinada a Uso Turístico Rural 94

Los nuevos equipos de expansión directa 1x1 tienen las siguientes características,

obtenidos del catálogo comercial proporcionado por la marca comercial:

Tabla 34. Equipos de expansión directa. Mejora

CÁLCULO DE LA CALIFICACIÓN

Definido el edificio con mejoras de obligado cumplimiento y la nueva propuesta de mejora de refrigeración,

se califica en CALENER VYP.

Figura 60. Calificación Energética. Equipo de expansión directa

El valor del indicador de emisiones tras la nueva calificación global es de 109,2 kg CO2 /m2, que determina

una calificación A en la escala de calificación energética de edificios.

Recinto ModeloCapacidad de

refrigeraciónEER

Capacidad

caloríficaCOP

Dormitorio PB SRK 20 ZJX 2 kW 5,71 2,5 kW 5,56

Comedor SRK 35 ZJX 3,5 kW 4,14 4,3 kW 4,48

Sala de estar SRK 35 ZJX 3,5 kW 4,14 4,3 kW 4,48

Dormitorio 1 SRK 20 ZJX 2 kW 5,71 2,5 kW 5,56

Dormitorio 2 SRK 20 ZJX 2 kW 5,71 2,5 kW 5,56

Dormitorio 3 SRK 20 ZJX 2 kW 5,71 2,5 kW 5,56

Dormitorio 4 SRK 20 ZJX 2 kW 5,71 2,5 kW 5,56

PLANTA BAJA

PRIMERA PLANTA

Figura 59. SRK 35 ZJX

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Trabajo Fin de Máster. Diagnóstico Energético de una Casa de Campo destinada a Uso Turístico Rural 95

Figura 61. Resultados indicadores. Mejora de Equipo de Expansión Directa

Se comprueba que con estas mejoras, la casa ya cuenta con una calificación A, luego la cantidad de

emisiones de CO2 es bastante reducida. Aun así, hay que comprobar los resultados de la cantidad de

energía primaria y de emisiones de CO2 de todas las instalaciones (calefacción, refrigeración, ACS e

iluminación):

Como muestran los resultados, el consumo de energía primaria del edificio es de 75.811,8 kWh/año. Esto

supone unas emisiones de CO2 de 19.378,4 kgCO2/año.

La energía primaria consumida se reduce respecto al edificio con mejoras obligatorias en un 9’93%:

84.164,9 kWh/año – 75.811,8 kWh/año = 8.353,1 kWh/año

Las emisiones de CO2 se reducen respecto al edificio con mejoras obligatorias en un 9,68%:

21.454,6 kgCO2/año – 19.378,4 kgCO2/año = 2.076,2 kgCO2/año

* ANEXO XI. CALIFICACION DE MEDIDAS DE MEJORA

7.2.1.1. PRESUPUESTO DE EJECUCIÓN

La ejecución de esta mejora conlleva el siguiente presupuesto aproximado de ejecución material que

contempla tanto el presupuesto de las medidas de mejora, las unidades de obra que intervienen

indirectamente en el proceso constructivo, honorarios técnicos y las tasas correspondientes a la licencia de

obra:

Clase kWh/m² kWh/año

Demanda calefacción C 280 49692,8

Demanda refrigeración B 1,5 261,6

Clase kgCO2/m² kgCO2/año

Emisiones CO2 calefacción C 102,2 18136,2

Emisiones CO2 refrigeración B 0,6 106,5

Emisiones CO2 ACS A 3,5 621,1

Emisiones CO2 Iluminación A 2,9 514,6

Emisiones CO2 totales A 109,2 19378,4

Clase kWh/m² kWh/año

Consumo energía primaria calefacción C 392,7 69684,9

Consumo energía primaria refrigeración B 2,3 405,3

Consumo energía primaria ACS A 13 2309,6

Consumo energía primaria iluminación A 19,2 3412,0

Consumo energía primaria totales A 427,2 75811,8

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Trabajo Fin de Máster. Diagnóstico Energético de una Casa de Campo destinada a Uso Turístico Rural 96

Tabla 35. Presupuesto Equipo de expansión directa

7.2.1.2. ESTUDIO ECONÓMICO

Mediante el estudio económico se valora y compara la repercusión económica de esta medida de mejora,

atendiendo a su coste de implantación y a la correspondiente reducción de la factura energética.

El plazo de recuperación de la inversión se indica a través del cálculo del VAN que contempla el incremento

del precio de la energía y la creciente penalización por emisiones de CO2.

Para realizar el estudio económico se han obtenido los siguientes datos de fuentes oficiales del Instituto

Nacional de Estadística:

­ Mantenimiento anual sistema de expansión directa: 30 €/año

Consumo de energía final del edificio con mejoras obligatorias:

Ud. Concepto Cantidad (Ud) Precio (€/Ud) Importe (€)

m

Suministro e instalación de línea frigorífica doble

realizada con tubería flexible de cobre sin soldadura,

siendo el aislamiento de coquilla flexible de espuma

elastomérica con revestimiento superficial de película

de polietileno.

50,97 15,19 774,2343

Ud

Suministro e instalación de equipo de aire

acondicionado, sistema de aire-aire split 1x1, de pared,

gama doméstica RAC, modelo HighCop SRK 20 ZJX,

MITSUBISHI HEAVY INDUSTRIES.

5 1157,48 5787,4

Ud

Suministro e instalación de equipo de aire

acondicionado, sistema de aire-aire split 1x1, de pared,

gama doméstica RAC, modelo HighCop SRK 35 ZJX,

MITSUBISHI HEAVY INDUSTRIES.

2 1399,12 2798,24

9.359,87 €Importe Total de la Inversión (Incluye mano de obra)

Incremento anual previsto del precio de la energía 4,50%

Tasa de inflación prevista (IPC) 2,10%

Vida útil de la mejora 15 años

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Trabajo Fin de Máster. Diagnóstico Energético de una Casa de Campo destinada a Uso Turístico Rural 97

Consumo de energía final con mejora de sistema de expansión directa:

La diferencia entre la energía final consumida en el edificio con mejoras obligatorias y la consumida en el

edificio con las mismas condiciones y la medida de mejora de refrigeración propuesta, multiplicado por el

precio de la energía, indica el ahorro anual que conlleva la mejora.

Las energías utilizadas en las instalaciones tras realizar estas medidas de mejora son la electricidad para

refrigeración, iluminación y ACS y gasóleo C para calefacción, por tanto, actualmente los precios de estas

energías se estima que son:

Precio Electricidad = 0,132333 €/kWh

Precio Gasóleo C = 0,084469 €/kWh

* La instalación de calefacción del edificio consume 1/4 parte de electricidad, que se le sumará al precio de Gasóleo C

para determinar el precio final de la energía, luego el precio de la energía para este sistema será de 0,117552 €/kWh.

* La instalación de ACS tras las mejoras de obligado cumplimiento en el edificio consume 1/4 parte de electricidad

(sistema solar térmico), por tanto, el precio final de la energía será del valor de 0,033083 €/kWh.

(*) El ahorro anual de la factura energética aquí reflejado no incluye el incremento en el precio de la energía y el

interés anual.

7.2.1.3. CONCLUSIONES

Como se muestra en la tabla anterior, tras una inversión de 9.359’87€ correspondiente al sistema de

expansión directa propuesto, se ha obtenido un ahorro anual de 360,62€ dentro de un período de retorno

simple de 26 años y un período de amortización de 22 años.

Energía Final Diferencia Precio energía Ahorro anual

kWh/año % kWh/año % kWh/año (€/kWh año) (€)

Calefacción 55447,6 93,84 52418 93,57 3029,60 0,117552 356,14

Refrigeración 189,6 0,32 155,7 0,28 33,90 0,132333 4,49

ACS 2136,5 3,62 2136,5 3,81 0,00 0,033083 0,00

Iluminación 1310,8 2,22 1310,8 2,34 0,00 0,132333 0,00

Total 59084,5 100 56021 100 3063,50 - -

360,62 (€)

Situación Actual Medida de Mejora

Total ahorro neto anual:

Coste de la (*) Ahorro anual de la

Inversión (€) factura energética (€) TRS VAN

9359,87 360,62 26,0 22

Período de amortización (años)

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Trabajo Fin de Máster. Diagnóstico Energético de una Casa de Campo destinada a Uso Turístico Rural 98

Se aprecia que el tiempo de retorno simple de esta medida de mejora es mayor al tiempo de vida útil de la

misma, por tanto esta medida de mejora no es rentable. Aun así, se debe tener en cuenta la ganancia

económica de la casa por su uso turístico, que haría que el tiempo de retorno de la inversión fuera menor.

7.2.2. MEJORA DE SISTEMA MULTI - SPLIT

Esta opción consiste en la sustitución en cada espacio acondicionado de los sistemas de aire acondicionado

de expansión directa 1x1 por otros sistemas de expansión directa con unidad exterior multi-split,

MITSUBISHI.

Los nuevos equipos de expansión directa con unidad exterior multi-split tienen las siguientes características,

obtenidos del catálogo comercial proporcionado por la marca comercial:

Unidades interiores:

Tabla 36. Unidades interiores Sistema multi-split

Recinto ModeloCapacidad de

refrigeración

Capacidad

calorífica

Dormitorio PB SRK 20 ZJ 2 kW 3 kW

Comedor SRK 50 ZJ 5 kW 5,8 kW

Sala de estar SRK 50 ZJ 5 kW 5,8 kW

Dormitorio 1 SRK 20 ZJ 2 kW 3 kW

Dormitorio 2 SRK 20 ZJ 2 kW 3 kW

Dormitorio 3 SRK 20 ZJ 2 kW 3 kW

Dormitorio 4 SRK 20 ZJ 2 kW 3 kW

PRIMERA PLANTA

PLANTA BAJA

Figura 62. SRK 20 ZJ con unidad exterior

Figura 63. SRK 50 ZJ con unidad exterior

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Trabajo Fin de Máster. Diagnóstico Energético de una Casa de Campo destinada a Uso Turístico Rural 99

Unidades exteriores:

Tabla 37. Unidades exteriores Sistema multi-split

CÁLCULO DE LA CALIFICACIÓN

Definido el edificio con mejoras de obligado cumplimiento y la nueva propuesta de mejora de refrigeración,

se califica en CALENER VYP.

Figura 64. Calificación Energética. Sistema multi-split

El valor del indicador de emisiones tras la nueva calificación global es de 85,4 kg CO2 /m2, que determina

una calificación A en la escala de calificación energética de edificios.

Multi-Split Inverter 5x1 Bomba de calor

Ud. Modelo Frío (kW) Calor (kW)

5x1 SCM 100 ZJ-S1 10 12

Multi-Split Inverter 2x1 Bomba de calor

Ud. Modelo Frío (kW) Calor (kW)

2x1 SCM 7,1 ZJ 7,1 8,6

UNIDADES EXTERIORES MULTI-SPLIT

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Trabajo Fin de Máster. Diagnóstico Energético de una Casa de Campo destinada a Uso Turístico Rural 100

Figura 65. Resultados indicadores. Sistema multi-split

Se comprueba que con estas mejoras, la casa ya cuenta con una calificación A, luego la cantidad de

emisiones de CO2 es bastante reducida. Aun así, hay que comprobar los resultados de la cantidad de

energía primaria y de emisiones de CO2 de todas las instalaciones (calefacción, refrigeración, ACS e

iluminación):

Como muestran los resultados, el consumo de energía primaria del edificio es de 59.863,1 kWh/año. Esto

supone unas emisiones de CO2 de 15.154,9 kgCO2/año.

La energía primaria consumida se reduce respecto al edificio actual con mejoras obligatorias en un 28’87%:

84.164,9 kWh/año – 59.863,1 kWh/año = 24.301,8 kWh/año

Las emisiones de CO2 se reducen con respecto al edificio con mejoras obligatorias en un 29,36%:

21.454,6 kgCO2/año – 15.154,9 kgCO2/año = 6.299,7 kgCO2/año

Realizando esta mejora en el edificio se puede comprobar que se evita un porcentaje de emisiones de CO2

del 29,36% mientras que de energía primaria se evita un porcentaje de 28,87%.

*ANEXO XI. CALIFICACION DE MEDIDAS DE MEJORA

7.2.2.1. PRESUPUESTO DE EJECUCIÓN

La ejecución de esta mejora conlleva el siguiente presupuesto aproximado de ejecución material que

contempla tanto el presupuesto de las medidas de mejora, las unidades de obra que intervienen

Clase kWh/m² kWh/año

Demanda calefacción C 280 49692,8

Demanda refrigeración B 1,5 261,6

Clase kgCO2/m² kgCO2/año

Emisiones CO2 calefacción C 78,6 13948,2

Emisiones CO2 refrigeración B 0,4 71,0

Emisiones CO2 ACS A 3,5 621,1

Emisiones CO2 Iluminación A 2,9 514,6

Emisiones CO2 totales A 85,4 15154,9

Clase kWh/m² kWh/año

Consumo energía primaria calefacción C 303,6 53867,3

Consumo energía primaria refrigeración B 1,6 274,2

Consumo energía primaria ACS A 13 2309,6

Consumo energía primaria iluminación A 19,2 3412,0

Consumo energía primaria totales A 337,3 59863,1

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Trabajo Fin de Máster. Diagnóstico Energético de una Casa de Campo destinada a Uso Turístico Rural 101

indirectamente en el proceso constructivo, honorarios técnicos y las tasas correspondientes a la licencia de

obra:

Tabla 38. Presupuesto Sistema multi-split

7.2.2.2. ESTUDIO ECONÓMICO

Mediante el estudio económico se valora y compara la repercusión económica de esta medida de mejora,

atendiendo a su coste de implantación y a la correspondiente reducción de la factura energética.

El plazo de recuperación de la inversión se indica a través del cálculo del VAN que contempla el incremento

del precio de la energía y la creciente penalización por emisiones de CO2.

Para realizar el estudio económico se han obtenido los siguientes datos de fuentes oficiales del Instituto

Nacional de Estadística:

Ud. Concepto Cantidad (Ud) Precio (€/Ud) Importe (€)

m

Suministro e instalación de línea frigorífica doble

realizada con tubería flexible de cobre sin soldadura,

formada por un tubo para líquido de 1/4" de diámetro y

un tubo para gas de 3/8" de diámetro, siendo el

aislamiento de coquilla flexible de espuma elastomérica

con revestimiento superficial de película de polietileno.

56,26 15,19 854,5894

m

Suministro e instalación de línea frigorífica doble

realizada con tubería flexible de cobre sin soldadura,

formada por un tubo para líquido de 1/4" de diámetro y

un tubo para gas de 1/2" de diámetro, siendo el

aislamiento de coquilla flexible de espuma elastomérica

con revestimiento superficial de película de polietileno.

16,29 16,45 267,9705

Ud

Suministro e instalación de unidad interior de aire

acondicionado, sistema de aire-aire multi-split, bomba

de calor, gama doméstica RAC, modelo SRK 20 ZJ,

MITSUBISHI HEAVY INDUSTRIES.

5 418,55 2092,75

Ud

Suministro e instalación de unidad interior de aire

acondicionado, sistema de aire-aire multi-split, bomba

de calor, gama doméstica RAC, modelo SRK 50 ZJ,

MITSUBISHI HEAVY INDUSTRIES.

2 702,21 1404,42

Ud

Suministro e instalación de unidad exterior de aire

acondicionado, sistema aire-aire multi-split, bomba de

calor, con tecnología Hyper Inverter, gama doméstica

RAC, modelo SCM 71 ZJ, MITSUBISHI HEAVY

INDUSTRIES.

1 2798,16 2798,16

Ud

Suministro e instalación de unidad exterior de aire

acondicionado, sistema aire-aire multi-split, bomba de

calor, con tecnología Hyper Inverter, gama doméstica

RAC, modelo SCM 100 ZJ-S1, MITSUBISHI HEAVY

INDUSTRIES.

1 3833 3833

11.250,89 €Importe Total de la Inversión (Incluye mano de obra)

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Trabajo Fin de Máster. Diagnóstico Energético de una Casa de Campo destinada a Uso Turístico Rural 102

­ Mantenimiento anual sistema multi-split: 30 €/año

Consumo de energía final del edificio con mejoras obligatorias:

Consumo de energía final del edificio con mejora de sistema multi-split:

La diferencia entre la energía final consumida en el edificio con mejoras obligatorias y la consumida en el

edificio con las mismas condiciones y la medida de mejora de refrigeración propuesta, multiplicado por el

precio de la energía, indica el ahorro anual que conlleva la mejora.

Las energías utilizadas en las instalaciones tras realizar estas medidas de mejora son la electricidad para

refrigeración, iluminación y ACS y Gasóleo C para calefacción, por tanto, actualmente los precios de estas

energías se estima que son:

Precio Electricidad = 0,132333 €/kWh

Precio Gasóleo C = 0,084469 €/kWh

* La instalación de calefacción del edificio consume 1/4 parte de electricidad, que se le sumará al precio de Gasóleo C

para determinar el precio final de la energía, luego el precio de la energía para este sistema será de 0,117552 €/kWh.

* La instalación de ACS tras las mejoras de obligado cumplimiento en el edificio consume 1/4 parte de electricidad

(sistema solar térmico), por tanto, el precio final de la energía será del valor de 0,033083 €/kWh.

Incremento anual previsto del precio de la energía 4,50%

Tasa de inflación prevista (IPC) 2,10%

Vida útil de la mejora 15 años

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Trabajo Fin de Máster. Diagnóstico Energético de una Casa de Campo destinada a Uso Turístico Rural 103

(*) El ahorro anual de la factura energética aquí reflejado no incluye el incremento en el precio de la energía y el

interés anual.

7.2.2.3. CONCLUSIONES

Como se muestra en la tabla anterior, tras una inversión de 11.250,89€ correspondiente al sistema multi-

split propuesto, se ha obtenido un ahorro anual de 2.055,22€ dentro de un período de retorno simple de 5,5

años y un período de amortización de 5 años.

7.2.3. MEJORA DE SISTEMA VRV

Esta opción consiste en la sustitución en cada espacio acondicionado de los sistemas de aire acondicionado

de expansión directa aire-aire, por un sistema VRV (volumen de refrigerante variable), DAIKIN.

La unidad exterior es una bomba de calor Classic, de expansión directa, condensada por aire

Las características del sistema son las siguientes:

Energía Final Diferencia Precio energía Ahorro anual

kWh/año % kWh/año % kWh/año (€/kWh año) (€)

Calefacción 55447,6 93,84 38058,9 91,46 17388,70 0,117552 2044,08

Refrigeración 189,6 0,32 105,4 0,25 84,20 0,132333 11,14

ACS 2136,5 3,62 2136,5 5,13 0,00 0,033083 0,00

Iluminación 1310,8 2,22 1310,8 3,15 0,00 0,132333 0,00

Total 59084,5 100 41611,6 100 17472,90 - -

2055,22 (€)Total ahorro neto anual:

Edificio Mejoras Obligatorias Medida de Mejora

Coste de la (*) Ahorro anual de la

Inversión (€) factura energética (€) TRS VAN

11250,89 2055,22 5,5 5

Período de amortización (años)

Figura 66. Unidad interior y exterior. Sistema VRV

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Trabajo Fin de Máster. Diagnóstico Energético de una Casa de Campo destinada a Uso Turístico Rural 104

Unidades interiores:

Tabla 39. Unidades interiores Sistema VRV

Unidad exterior:

Tabla 40. Unidad exterior Sistema VRV

CÁLCULO DE LA CALIFICACIÓN

Definido el edificio con mejoras de obligado cumplimiento y la nueva propuesta de mejora de refrigeración,

se califica en CALENER VYP.

Figura 67. Calificación Energética Sistema VRV

El valor del indicador de emisiones tras la nueva calificación global es de 86,4 kg CO2 /m2, que determina

una calificación A en la escala de calificación energética de edificios.

Recinto ModeloCapacidad de

refrigeración

Capacidad

calorífica

Dormitorio PB FXAQ15P 1,5 kW 1,7 kW

Comedor FXAQ32P 3,6 kW 4 kW

Sala de estar FXAQ32P 3,6 kW 4 kW

Dormitorio 1 FXAQ15P 1,5 kW 1,7 kW

Dormitorio 2 FXAQ15P 1,5 kW 1,7 kW

Dormitorio 3 FXAQ15P 1,5 kW 1,7 kW

Dormitorio 4 FXAQ15P 1,5 kW 1,7 kW

PLANTA BAJA

PRIMERA PLANTA

Modelo C. Frigorífica (kW) C.Calorífica (kW) EER COP

RXYQ8T 22,4 25 4,3 4,54

UNIDAD EXTERIOR. BOMBA DE CALOR VRV-IV CLASSIC

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Trabajo Fin de Máster. Diagnóstico Energético de una Casa de Campo destinada a Uso Turístico Rural 105

Figura 68. Resultados Indicadores Sistema VRV

Se comprueba que con estas mejoras, la casa ya cuenta con una calificación A, luego la cantidad de

emisiones de CO2 es bastante reducida. Aun así, hay que comprobar los resultados de la cantidad de

energía primaria y de emisiones de CO2 de todas las instalaciones (calefacción, refrigeración, ACS e

iluminación):

Como muestran los resultados, el consumo de energía primaria del edificio es de 60.328,2 kWh/año. Esto

supone unas emisiones de CO2 de 15.332,3 kgCO2/año.

La energía primaria consumida se reduce respecto al edificio con mejoras obligatorias en un 28,32%:

84.164,9 kWh/año – 60.328,2 kWh/año = 23.836,7 kWh/año

Las emisiones de CO2 se reducen respecto al edificio con mejoras obligatorias en un 28,58%:

21.454,6 kgCO2/año – 15.322,3 kgCO2/año = 6.132,3 kgCO2/año

Realizando esta mejora en el edificio se puede comprobar que se evita un porcentaje de emisiones de CO2

del 28’58% mientras que de energía primaria se evita un porcentaje de 28,32%.

* ANEXO XI. CALIFICACIÓN DE MEDIDAS DE MEJORA

7.2.3.1. PRESUPUESTO DE EJECUCIÓN

La ejecución de esta mejora conlleva el siguiente presupuesto aproximado de ejecución material que

contempla tanto el presupuesto de las medidas de mejora, las unidades de obra que intervienen

indirectamente en el proceso constructivo, honorarios técnicos y las tasas correspondientes a la licencia de

obra:

Clase kWh/m² kWh/año

Demanda calefacción C 280 49692,8

Demanda refrigeración B 1,5 261,6

Clase kgCO2/m² kgCO2/año

Emisiones CO2 calefacción C 79,5 14107,9

Emisiones CO2 refrigeración C 0,5 88,7

Emisiones CO2 ACS A 3,5 621,1

Emisiones CO2 Iluminación A 2,9 514,6

Emisiones CO2 totales A 86,4 15332,3

Clase kWh/m² kWh/año

Consumo energía primaria calefacción C 305,8 54259,1

Consumo energía primaria refrigeración C 2 347,5

Consumo energía primaria ACS A 13 2309,6

Consumo energía primaria iluminación A 19,2 3412,0

Consumo energía primaria totales A 340 60328,2

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Ud. Concepto Cantidad (Ud) Precio (€/Ud) Importe (€)

m

Suministro e instalación de línea frigorífica doble

realizada con tubería para gas mediante tubo de cobre

sin soldadura, de 1/2" de diámetro y 0'8 mm de espesor

con coquilla de espuma elastomérica, de 13 mm de

diámetro interior y 10 mm de espesor y tubería para

líquido mediante tubo de cobre sin soldadura, de 1/4"

de diámetro y 0'8 mm de espesor con coquilla de

espuma elastomérica, de 7 mm de diámetro interior y 10

mm de espesor.

46,24 35,94 1661,8656

m

Suministro e instalación de línea frigorífica doble

realizada con tubería para gas mediante tubo de cobre

sin soldadura, de 1/2" de diámetro y 0'8 mm de espesor

con coquilla de espuma elastomérica, de 13 mm de

diámetro interior y 15 mm de espesor y tubería para

líquido mediante tubo de cobre sin soldadura, de 1/4"

de diámetro y 0'8 mm de espesor con coquilla de

espuma elastomérica, de 7 mm de diámetro interior y 15

mm de espesor.

22,92 35,94 823,7448

m

Suministro e instalación de línea frigorífica doble

realizada con tubería para gas mediante tubo de cobre

sin soldadura, de 3/4" de diámetro y 1 mm de espesor

con coquilla de espuma elastomérica, de 19 mm de

diámetro interior y 20 mm de espesor y tubería para

líquido mediante tubo de cobre sin soldadura, de 3/8"

de diámetro y 0'8 mm de espesor con coquilla de

espuma elastomérica, de 11 mm de diámetro interior y

15 mm de espesor.

1,08 43,8 47,304

Kg

Suministro y carga de la instalación con gas

refrigerante R-410A, suministrado en botella con 50 kg

de refrigerante.

3,7 20,1 74,37

Ud

Suministro e instalación de unidad interior de aire

acondicionado para sistema VRV, de pared, modelo

FXAQ15P, DAIKIN.

5 1185,49 5927,45

Ud

Suministro e instalación de unidad interior de aire

acondicionado para sistema VRV, de pared, modelo

FXAQ32P, DAIKIN.

2 1271,64 2543,28

Ud

Suministro e instalación de unidad exterior de aire

acondicionado para sistema VRV-IV Classic, bomba de

calor, para gas R-410A, modelo RXYQ8T, DAIKIN.

1 10294,19 10294,19

Ud

Suministro e instalación de derivación de línea

frigorífica formada por dos colectores Refnet, uno para

línea de líquido y otro para la línea de gas, de 8 salidas

cada uno, modelo KHRQ22M29H, DAIKIN.

1 301,43 301,43

Ud

Suministro e instalación de control centralizado DAIKIN,

para sistema VRV con unidades conectadas mediante

bus de control DIII-net, modelo DCS302C51, caja para

empotrar consola de control centralizado, modelo

KJB212A.

1 2200,37 2200,37

m

Suministro e instalación de cable bus de

comunicaciones, de manguera sin apantallar, de 2 hilos

de 1 mm2 de sección por hilo, sin polaridad.

85,24 9,36 797,8464

24.671,85 €Importe Total de la Inversión (Incluye mano de obra)

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Trabajo Fin de Máster. Diagnóstico Energético de una Casa de Campo destinada a Uso Turístico Rural 107

7.2.3.2. ESTUDIO ECONÓMICO

Mediante el estudio económico se valora y compara la repercusión económica de esta medida de mejora,

atendiendo a su coste de implantación y a la correspondiente reducción de la factura energética.

El plazo de recuperación de la inversión se indica a través del cálculo del VAN que contempla el incremento

del precio de la energía y la creciente penalización por emisiones de CO2.

Para realizar el estudio económico se han obtenido los siguientes datos de fuentes oficiales del Instituto

Nacional de Estadística:

­ Mantenimiento anual sistema de climatización VRV: 180 €/año

Consumo de energía final del edificio con mejoras obligatorias:

Consumo de energía final del edificio con mejora sistema VRV:

La diferencia entre la energía final consumida en el edificio con mejoras obligatorias y la consumida en el

edificio con las mismas condiciones y la medida de mejora de refrigeración propuesta, multiplicado por el

precio de la energía, indica el ahorro anual que conlleva la mejora.

Las energías utilizadas en las instalaciones tras realizar estas medidas de mejora son la electricidad para

refrigeración, iluminación y ACS y Gasóleo C para calefacción, por tanto, actualmente los precios de estas

energías se estima que son:

Precio Electricidad = 0,132333 €/kWh

Precio Gasóleo C = 0,084469 €/kWh

Incremento anual previsto del precio de la energía 4,50%

Tasa de inflación prevista (IPC) 2,10%

Vida útil de la mejora 20 años

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Trabajo Fin de Máster. Diagnóstico Energético de una Casa de Campo destinada a Uso Turístico Rural 108

* La instalación de calefacción del edificio consume 1/4 parte de electricidad, que se le sumará al precio de Gasóleo C

para determinar el precio final de la energía, luego el precio de la energía para este sistema será de 0,117552 €/kWh.

* La instalación de ACS tras las mejoras de obligado cumplimiento en el edificio consume 1/4 parte de electricidad

(sistema solar térmico), por tanto, el precio final de la energía será del valor de 0,033083 €/kWh.

(*) El ahorro anual de la factura energética aquí reflejado no incluye el incremento en el precio de la energía y el

interés anual.

7.2.3.3. CONCLUSIONES

Como se muestra en la tabla anterior, tras una inversión de 24.671,85€ correspondiente al sistema de

expansión directa propuesto, se ha obtenido un ahorro anual de 1.770,02€ dentro de un período de retorno

simple de 13,9 años y un período de amortización de 13 años.

Energía Final Diferencia Precio energía Ahorro anual

kWh/año % kWh/año % kWh/año (€/kWh año) (€)

Calefacción 55447,6 93,84 40453,4 91,87 14994,20 0,117552 1762,60

Refrigeración 189,6 0,32 133,5 0,30 56,10 0,132333 7,42

ACS 2136,5 3,62 2136,5 4,85 0,00 0,033083 0,00

Iluminación 1310,8 2,22 1310,8 2,98 0,00 0,132333 0,00

Total 59084,5 100 44034,2 100 15050,30 - -

1770,02 (€)

Edificio Mejoras Obligatorias Medida de Mejora

Total ahorro neto anual:

Coste de la (*) Ahorro anual de la

Inversión (€) factura energética (€) TRS VAN

24671,85 1770,02 13,9 13

Período de amortización (años)

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8. INFORME DIAGNÓSTICO

El edificio objeto de estudio correspondiente al Cortijo Burrufete Bajo de Montillana, es un edificio de más de

40 años de antigüedad. Para el funcionamiento de las instalaciones generales utiliza como fuentes de

energía tanto la energía eléctrica como el gasóleo C.

De las medidas de ahorro energético estudiadas a lo largo del informe de diagnóstico, se presentan las que,

en base a criterios tanto técnicos como económicos, representan la mejor combinación. Es por ello que tales

medidas serían aptas para incluirlas dentro de un plan de inversiones de futuro.

A continuación se presenta un cuadro resumen donde se reflejan, para las medidas de ahorro energético

que finalmente entrarán dentro del plan de inversiones: el ahorro energético tanto a nivel de energía

primaria como a nivel de energía final, el ahorro económico estimado con la aplicación de cada una de ellas,

el potencial de reducción de emisiones de CO2 que es posible conseguir, así como los costes derivados de

su aplicación y una estimación del retorno de la inversión en base al TRS y al VAN.

* Los resultados obtenidos que se muestran en la tabla anterior, en lo que se refieren a los ahorros

energéticos, económicos e inversiones, son el resultado de la realización de estimaciones e hipótesis de

cálculo validadas por la práctica, experiencia y datos aportados tanto de equipos, como sistemas y

funcionamiento reales, por lo tanto deben de entenderse como aproximaciones cercanas a la realidad, y no

como resultados exactos, ya que estos dependen de múltiples factores entre los que se encuentran las

mejoras tecnológicas, las diferencias en los patrones de uso y funcionamiento, los precios cambiantes de

los suministros energéticos, el índice de precios al consumo, etc.

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8.1. ORDEN DE MEJORAS EN CUANTO A AHORRO DE ENERGÍA FINAL

A continuación se muestran la relación de mejoras ordenadas según la relación de ahorro de energía final

(kWh/año) y la inversión.

Figura 69. Relación Energía Final - Inversión

Teniendo en cuenta la relación entre la energía final consumida por los equipos y su coste de inversión, se

concluye que el sistema multi-split resulta más eficiente al ser mayor el ahorro de energía final, como se

puede apreciar en el gráfico de la figura 70, ya que el punto 7 corresponde al de máxima eficiencia respecto

a la inversión.

Contrariamente, según los resultados, las calderas de biomasa para combustión de pellet (2) y de leña (1)

no ahorran en energía final, sino que consumen más a la hora de su funcionamiento, lo que se traduce en

un aumento de energía final producida.

8.2. ORDEN DE MEJORAS EN CUANTO A AHORRO DE ENERGÍA PRIMARIA

A continuación se muestran la relación de mejoras ordenadas según la relación de ahorro de energía

primaria (kWh/año) y la inversión.

Δ Ef Inv tg a1 Δ Ef Inv

(kWh/año) (€) Δ Ef/Inv ACUM ACUM

1. Caldera de Biomasa (Leña) -7631,3 6611,32 -1,15428 -7631,30 6611,32

2. Caldera de Biomasa (Pellet) -7631,3 28226,93 -0,27036 -15262,60 34838,25

3. Caldera de gas natural 3282,7 11064,65 0,29668 -11979,90 45902,90

4. Mejoras de obligado cumplimiento 12871,7 46302,39 0,27799 891,80 92205,29

5. Sistema de expansión directa 1x1 3063,5 9359,87 0,32730 3955,30 101565,16

6. Sistema VRV 15050,3 24671,85 0,61002 19005,60 126237,01

7. Sistema de expansión directa multi-split 17472,9 11250,89 1,55302 36478,50 137487,90

Δ Ef

INDICADOR

1

23

54

6

7

-20000,00

-10000,00

0,00

10000,00

20000,00

30000,00

40000,00

0,00 20000,00 40000,00 60000,00 80000,00 100000,00 120000,00 140000,00 160000,00

ENER

GÍA

FIN

AL

INVERSION

Relación: Δ Ef - Inv

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Figura 70. Relación Energía Primaria - Inversión

Teniendo en cuenta la relación entre la energía primaria consumida por los equipos y su coste de inversión,

se aprecia como el sistema de expansión directa multi-split (7) es la que mayor ahorro de energía primaria

ofrece en relación a la inversión realizada, seguida de la introducción del sistema VRV (6), y dejando como

últimas opciones la caldera de biomasa para combustión de pellet (2) y para leña (1).

8.3. ORDEN DE MEJORAS EN CUANTO A REDUCCIÓN DE EMSIONES DE CO2

A continuación se muestran la relación de mejoras ordenadas según la relación de reducción de emisiones

de CO2 (tnCO2/año) y la inversión.

Δ EP Inv tg a2 Δ EP Inv

(kWh/año) (€) Δ EP/Inv ACUM ACUM

1. Caldera de Biomasa (Leña) -3717,4 6611,32 -0,56228 -3717,4 6611,32

2. Caldera de Biomasa (Pellet) -3717,4 28226,93 -0,13170 -7434,8 34838,25

3. Mejoras de obligado cumplimiento 17368,8 46302,39 0,37512 9934 81140,64

4. Caldera de gas natural 6728 11064,65 0,60806 16662 92205,29

5. Sistema de expansión directa 1x1 8353,1 9359,87 0,89244 25015,1 101565,16

6. Sistema VRV 23836,7 24671,85 0,96615 48851,8 126237,01

7. Sistema de expansión directa multi-split 24301,8 11250,89 2,15999 73153,6 137487,9

INDICADOR

Δ EP

12

3

4

5

6

7

-20000

-10000

0

10000

20000

30000

40000

50000

60000

70000

80000

0 20000 40000 60000 80000 100000 120000 140000 160000

ENER

GÍA

PR

IMA

RIA

INVERSION

Relación: Δ EP - Inv

Δ CO2 Inv tg a3 Δ CO2 Inv

(t/año) (€) Δ CO2/Inv ACUM ACUM

1. Mejoras de obligado cumplimiento 3,8331 46302,39 8,278E-05 3,8331 46302,39

2. Sistema de expansión directa 1x1 2,0762 9359,87 2,218E-04 5,9093 55662,26

3. Sistema VRV 6,1323 24671,85 2,486E-04 12,0416 80334,11

4. Caldera de gas natural 4,525 11064,65 4,090E-04 16,5666 91398,76

5. Caldera de Biomasa (Pellet) 13,2206 28226,93 4,684E-04 29,7872 119625,69

6. Sistema de expansión directa multi-split 6,2997 11250,89 5,599E-04 36,0869 130876,58

7. Caldera de Biomasa (Leña) 13,2206 6611,32 2,000E-03 49,3075 137487,9

INDICADOR

Δ CO2

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Figura 71. Relación Emisiones de CO2 - Inversión

Teniendo en cuenta la relación entre las emisiones de CO2 producidas por los equipos y su coste de

inversión, se aprecia como la caldera de biomasa para combustión de leña (7) es la que mayor ahorro de

emisiones de CO2 ofrece en relación a la inversión realizada, algo lógico dado la normativa actual, que

expone que las emisiones de CO2 en caso de biomasa son mínimas, ya que se cierra el ciclo del carbono de

los elementos naturales que generaron biomasa.

Le sigue la introducción del sistema de expansión directa multi-split (6) y se deja como últimas el sistema de

expansión directa 1x1 (2) y las mejoras de obligado cumplimiento (1).

Este indicador es muy importante, pues la normativa española califica los edificios en función de las

emisiones de CO2.

8.4. ORDEN DE MEJORAS EN CUANTO A AHORRO ECONÓMICO ANUAL

A continuación se muestran la relación de mejoras ordenadas según la relación del ahorro económico de

cada sistema y su inversión.

12

3

4

5

6

7

0

10

20

30

40

50

60

0 20000 40000 60000 80000 100000 120000 140000 160000

CO

2

INVERSION

Relación: Δ CO2 - Inv

A-Z' Inv tg a4 A-Z' Inv

(€/año) (€) (A-Z')/Inv (€/año) (€)

1. Mejoras de obligado cumplimiento 1534,87 46302,39 3,31488E-02 1534,87 46302,398

2. Sistema de expansión directa 1x1 330,62 9359,87 3,53231E-02 1865,49 55662,268

3. Caldera de Biomasa (Pellet) 1434,2 28226,93 5,08096E-02 2969,07 74529,328

4. Sistema VRV 1590,02 24671,85 6,44467E-02 4559,09 99201,178

5. Caldera de gas natural 1692,39 11064,65 1,52955E-01 6251,48 110265,828

6. Sistema de expansión directa multi-split 2025,22 11250,89 1,80005E-01 8276,7 121516,718

7. Caldera de Biomasa (Leña) 4281,28 6611,32 6,47568E-01 12557,98 128128,038

Δ CO2

INDICADOR

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Figura 72. Relación Ahorro Energético - Inversión

Teniendo en cuenta la relación entre el ahorro económico anual generado por los equipos y su coste de

inversión, se aprecia como la que la caldera de biomasa para combustión de leña (7) es la que mayor

ahorro económico anual ofrece en relación a la inversión realizada, seguida del sistema de expansión

directa multi-split (6), y dejando como última opción la mejora de obligado cumplimiento (1) y el sistema de

expansión directa 1x1 (2).

8.5. CONCLUSIÓN

Dado los resultados obtenidos se llega a las siguientes conclusiones:

Para llevar a cabo el proyecto turístico rural establecido para el edificio, es imprescindible realizar las

mejoras de obligado cumplimiento concernientes al DB HE CTE [6] para conseguir las condiciones mínimas

requeridas de confort y habitabilidad para el usuario. Estas son:

- Sustitución de huecos. Introducción de ventanas de alta eficiencia energética.

- Adición aislamiento térmico exterior en fachadas. Sistema SATE.

- Adición aislamiento térmico en solera.

- Adición aislamiento térmico en cubiertas.

- Ahorro energético en iluminación.

- Implantación de energía solar térmica.

Para realizar estas mejoras se tiene que hacer una inversión de 38.994,58€. Se consigue un ahorro anual

de la factura energética de 1.734,87€ dentro de un período de retorno simple de 22,5 años y se empiezan a

obtener flujos de caja positivos a partir de los 21 años sin tener en cuenta la ganancia económica de la casa

por su uso turístico, que haría que el tiempo de retorno de la inversión fuera menor.

Respecto a los sistemas de climatización, desde un punto de vista energético, el equipo de expansión

directa multi-split es el que más ahorra en energía primaria y en energía final. Su coste de inversión es de

11.250,89€ y se ahorra una cantidad de 2.055,22€ cada año. El período de retorno simple de la inversión es

13

4

5

6

7

0

2000

4000

6000

8000

10000

12000

14000

0 20000 40000 60000 80000 100000 120000 140000

AH

OR

RO

EC

ON

ÓM

ICO

INVERSION

Relación: (A-Z') - Inv

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Trabajo Fin de Máster. Diagnóstico Energético de una Casa de Campo destinada a Uso Turístico Rural 114

de 5,5 años y se empieza a obtener flujos de caja positivos a partir de los 5 años, sin tener en cuenta la

ganancia económica de la casa por su uso turístico, que haría que el tiempo de retorno de la inversión fuera

menor.

Desde un punto de vista sostenible, la opción que ofrece un mayor ahorro económico y una menor cantidad

de emisiones de CO2 es la caldera de combustión de leña, para calefacción. La desventaja de esta opción

es que consume más energía primaria y final que la actual caldera de gasóleo, pero aunque las cantidades

de energía consumidas sean superiores, existe una gran diferencia de emisiones contaminantes respecto a

los demás equipos y la inversión inicial a realizar es bastante menor.

Si lo que el propietario pretende es tener un mayor ahorro económico e intentar que sus instalaciones

contaminen lo menos posible, la mejor opción sería instalar la caldera de combustión de leña para

calefacción ya que este equipo tiene un coste de inversión de 6.661.32€. Obtendría un ahorro anual de

4.431,28€, y su período de retorno simple es de 1,5 años obteniendo flujos de caja positivos a partir del

tercer año. Si se tiene en cuenta la ganancia económica de la casa por su uso turístico, el tiempo de retorno

de la inversión sería menor.

Respecto a la instalación de refrigeración, en caso de que se optara por la instalación de calefacción

propuesta anteriormente, sería conveniente instalar el sistema de expansión directa multi-split para

refrigeración con apoyo a la caldera de calefacción (si fuera necesario), pues se obtendría un mayor ahorro

económico que el que genera la actual instalación de refrigeración (sistema de expansión directa 1x1).

Finalmente, cabe decir que los días de calor cuyas temperaturas son muy elevadas, son puntuales, por

tanto, no es preciso cambiar la instalación de refrigeración si el propietario no lo desea, porque su uso no

será regular.

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9. REFERENCIAS

[1] Directiva 2002/91/CE, relativa a la eficiencia energética de los edificios, derogada por la Directiva

2012/31/UE.

[2] Directiva 2009/28/CE, relativa al fomento del uso de la energía procedente de fuentes de energía

renovables.

[3] Directiva 2010/31/UE, relativa a la eficiencia energética de los edificios.

[4] Directiva de Eficiencia Energética 2012/27/UE.

[5] Ley 38/1999, de 5 de noviembre, de Ordenación de la edificación (LOE).

[6] CTE (Código Técnico de la Edificación). DB HE (Documentos Básicos de Ahorro de Energía).

[7] RITE (Reglamento de Instalaciones Térmicas en los Edificios)

[8] RD 235/2013. Certificación Energética de Edificios Nuevos y Edificios Existentes.

[9] Decreto 2/2013. Reglamento de Fomento de las Energías Renovables, el Ahorro y la Eficiencia

Energética en Andalucía. Junta de Andalucía.

[10] Real Decreto 47/2007, de 19 de enero, por el que se aprueba el Procedimiento Básico para la

certificación de eficiencia energética de edificios de nueva construcción.

[11] UNE-EN 216501:2009, que establece los requisitos que debe tener una auditoría energética.

[12] UNE- EN 16247:2012. Auditorías Energéticas.

[13] IDAE (Instituto para la Diversificación y Ahorro de la Energía).

[14] UNE 12464-1. Norma europea sobre la iluminación para interiores.

[15] Hoja de Cálculo para apoyo a Diagnóstico Energético. Apuntes Máster de Sostenibilidad y Eficiencia

Energética. Universidad de Jaén. Asignatura de Eficiencia Energética en la Industria.

[16] Guía Técnica: Procedimiento de Inspección Periódica de Eficiencia Energética para calderas del IDAE.

[17] Norma EN 50160. Características de la tensión suministrada por las redes generales de distribución.

[18] Ministerio de Industria, Energía y Turismo. Procedimiento de cálculo de facturas de electricidad.

[19] Ministerio de Industria, Energía y Turismo. Software CHEQ4. Cálculo de instalaciones solares térmicas.

10. ANEXOS

ANEXO I. PLANOS

ANEXO II. CONSUMO DE GASÓLEO C

ANEXO III. CONSUMO ANUAL DE ELECTRICIDAD

ANEXO IV. CARGAS TÉRMICAS ESTADO INICIAL

ANEXO V. LIDER – EVALUACIÓN ESTADO INICIAL

ANEXO VI. CALIFICACIÓN ENERGÉTICA – ESTADO INICIAL

ANEXO VII. LIDER – EVALUACIÓN CON MEJORAS CONSTRUCTIVAS

ANEXO VIII. CARGAS TÉRMICAS – EDIFICIO CON MEJORAS OBLIGATORIAS

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Trabajo Fin de Máster. Diagnóstico Energético de una Casa de Campo destinada a Uso Turístico Rural 116

ANEXO IX. INSTALACIÓN DE CAPTADORES SOLARES

ANEXO X. SIMULACIÓN DE ILUMINACIÓN – MEJORA

ANEXO XI. CALIFICACIÓN DE MEDIDAS DE MEJORA

ANEXO XII. PRESUPUESTO Y MEDICIÓN DE MEJORAS

ANEXO XIII. EVALUACIÓN ECONÓMICA