AUDITORIAS ENERGÉTICAS

-

Definición y objetivos de una auditoria energética en un Edificio

-

Niveles de auditoria

-

Planificación de una auditoria energética en un Edificio o

Establecimiento de las responsables del Edificio

especificaciones

o

Recopilación de información previa

o

Planificación de los trabajos de campo

o

Tratamiento de la información

o

Detección e identificación de mejoras

o

Descripción de las mejoras

o

Cálculo del ahorro económico

o

Valoración de la inversión

o

Análisis económico de las mejoras

o

requisitos

de

los

Definición y objetivos de una auditoria energética en un Edificio La Auditoria Energética se puede definir como un estudio integral de todos los aspectos, tanto técnicos como económicos, que afectan directa o indirectamente al consumo de las diferentes energías en un Edificio, cuyo objetivo es establecer un conjunto racional de reformas o mejoras encaminadas a un uso racional de la energía. Dichas mejoras no deben suponer una merma en la calidad de los servicios prestados, en la productividad o en la habitabilidad del Edificio, pudiendo incluso aparejar mejoras adicionales en estos aspectos.

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Como se ha visto en la definición, los objetivos primordiales son básicamente: 1. establecer primeramente un diagnóstico del Edificio desde el punto de vista de la eficiencia energética 2. y como consecuencia definir una lista justificada de medidas de mejora encaminadas a un uso más racional de la energía en el Edificio.

Niveles de auditoria Por su alcance, la auditoria puede ser parcial, estudiándose solamente ciertas instalaciones, o total, abarcando la totalidad del Edificio. Por el momento o fase en que se desarrolla, la auditoria puede ser de proyecto, estudiándose por lo tanto el diseño, de obra, aplicándose a la forma de ejecución del proyecto o de Edificio en servicio, que es la modalidad que aquí se estudia. Por el tipo de análisis y desarrollo de los trabajos existen tres niveles de auditorias que inciden sobre el alcance y profundidad de los resultados de la misma. Los niveles de auditoria básicos son, en orden de complejidad:

Nivel 1.- La inspección energética. Este tipo de actividad se ciñe a una visualización de cada uno de los componentes y sistemas que requiere el sistema energético. Requerirá de una evaluación primaria de los consumos, recopilación de datos básicos como planos de implantación generales, facturas energéticas y encuestas de explotación y uso de los edificios. Con los anteriores datos de partida se conseguirá una primera evaluación y análisis de las cantidades y demandas energéticas de los edificos. Forma de consumir la misma y comparación con los valores medios conocidos por otras experiencias similares. Este nivel servirá para conocer el estado documental del edificos y recopilar la información más relevante. Los resultados y conclusiones que se consigue con este nivel da una idea al auditor de cuales pueden llegar a ser los ahorros energéticos potenciales y, por ende, los económicos.

Nivel 2.- La auditoria energética.

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Este tipo de actividad, se puede considerar como auditoria energética estándar. Pretende conocer el rendimiento de la instalación mediante el análisis y conocimiento de la demanda energética del edificio, bien por los cálculos justificativos de proyecto, bien por inspección y toma de datos en campo, y calcular la cantidad de energía que se usa para cubrir esa demanda y las pérdidas asociadas a la misma. Esto se consigue mediante el conocimiento, análisis y revisión detallada de las instalaciones, equipos y sistemas, así como su explotación y operación. El análisis incluye una toma de datos, mediciones y comprobaciones de los parámetros que cuantifican la cantidad de energía final usada para cubrir la demanda y la eficiencia con la que los sistemas transforman o generan dicha energía. Una vez terminada la fase de datos la auditoria energética arrojara unos resultados o conclusiones sobre el estado actual de las instalaciones, equipos y sistemas. Además, propondrá que mejoras deberán de realizarse para conseguir aumentar la eficiencia energética del sistema, entendiendo esta como la reducción del gasto energético necesario para cubrir la demanda energética del edificio. Este nivel de auditorias suele contemplar análisis económico y recomendaciones de medidas a implantar. A partir de ahora, cuando nos refiramos a una auditoria energética, nos referiremos a este nivel de desarrollo.

Nivel 3.- Simulación Computacional Para un conocimiento de los valores de demanda energética del edifico y del gasto energético necesario para cubrir la demanda, a veces, se recurre al software, de tal manera que el auditor energético desarrollará una simulación computacional de edifico a auditar, teniendo en cuenta la estacionalidad de las condiciones atmosféricas exteriores durante un periodo dado, generalmente un año, así los comportamientos de los sistemas energéticos frente a perturbaciones dadas. Una vez establecido el comportamiento básico del edifico actual, las posibles modificaciones de componentes del sistema, equipos u otros llevará al auditor a unos resultados diferentes a los dados actualmente, con el propósito de cuantificar la cantidad o desvío energético con respecto a la situación base. Con este método se conseguirán resultados más o menos exactos, que pueden dar una mayor aproximación a las posibles sobreestimaciones que se consigan en otros niveles anteriores.

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Planificación de una auditoria energética en un Edificio Genéricamente una auditoria energética debe seguir las fases o etapas lógicas que se relacionan en los siguientes apartados.

Establecimiento de las responsables del Edificio

especificaciones

o

requisitos

de

los

La prestación del servicio de auditoria en un determinado Edificio puede surgir bien a iniciativa del Auditor, o bien a requerimiento de los responsables de aquél (Cliente). En el caso de que se ejecute a solicitud de un Cliente, antes que nada, incluso de ofertar, es preciso establecer claramente los objetivos y necesidades de éste, lo que espera conseguir con el servicio, preferiblemente por escrito en forma de un documento de especificación. Es conveniente realizar una visita previa al Edificio, entrevistarse con el Cliente y poner en su conocimiento cuáles son los objetivos genéricos de estos servicios y cuáles suelen ser sus resultados. El Cliente debe destinar una persona, preferiblemente relacionada con el mantenimiento o gestión del Edificio, al proyecto, actuando como contacto con el Auditor y estando a su disposición para facilitar la información que éste precise, ayudarle en las mediciones, permitirle el acceso a zonas restringidas, etc.

Recopilación de información previa Seguidamente, el Auditor debe solicitar y recopilar toda la información previa que precise, según los casos antes incluso de ofertar. Parte de estos datos pueden proceder del propio Cliente, otros se conseguirán a través de fabricantes o simplemente se dispondrá de ellos como parte de la documentación de referencia. A continuación se incluye una relación exhaustiva, de tal forma que en muchos casos no se dispondrá de gran parte de los documentos mencionados: ¾

Datos generales del Cliente y de identificación del Edificio.

¾

Especificaciones o requisitos del Cliente.

¾

Datos climáticos de la zona en que se ubica el Edificio.

¾

Partes del proyecto de construcción o rehabilitación del Edificio que hacen referencia a la composición de los cerramientos exteriores.

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¾

Planos constructivos generales de distribución en planta (preferiblemente con identificación y ubicación de equipos de climatización y/o alumbrado).

¾

Planos constructivos generales de alzado.

¾

Principales planos eléctricos unifilares.

¾

Esquemas de principio de los sistemas de calefacción, refrigeración, A.C.S. y ventilación.

¾

Inventario de los principales equipos de dichos sistemas.

¾

Características técnicas de los anteriores.

¾

Facturas o datos históricos de los suministros de electricidad y combustibles.

¾

Certificados de mediciones de rendimientos de calderas.

¾

Otros estudios relacionados si existen.

Planificación de los trabajos de campo Dependiendo de la documentación de que disponga, el Auditor podrá hacerse una idea previa de las características del Edificio y sus instalaciones, y planificar los trabajos de campo en consecuencia. Genéricamente las tareas a realizar en el Edificio in situ serían: ¾

Recopilación de datos adicionales y confirmación de la validez de la información ya obtenida anteriormente,

¾

Cumplimentación de la Auditoria y

¾

Realización de mediciones

Tratar de cumplimentar físicamente la Auditoria in situ suele resultar poco realista, ya que la información se va adquiriendo durante la visita de forma fraccionaria y dispersa. El formulario de Auditoria debe emplearse como guía para que no queden datos sin anotar, pero debe cumplimentarse en la oficina. Una posibilidad intermedia es reunirse con los responsables del Edificio y, sentados alrededor de una mesa, tratar de ir cumplimentándolo mediante un ordenador portátil. A la vista de las instalaciones, los horarios motor de funcionamiento, las actividades desarrolladas en el Edificio, etc. deben planificarse previamente a la visita las

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mediciones que se van a realizar, siempre en función de la disponibilidad que haya de equipos de medida.

Tratamiento de la información Mediciones de consumo Como resultado de las mediciones programadas de energía eléctrica (siempre que se disponga de un analizador de redes con memoria), se generan unos ficheros informáticos que hay que tratar con programas específicos (del fabricante del equipo) o bien pueden ser manipulados con una hoja electrónica tipo Microsoft EXCEL® o una base de datos tipo Microsoft ACCESS®. También puede resultar interesante transcribir otros datos manualmente a ficheros informáticos, como por ejemplo los consumos mensuales de energía eléctrica o de combustibles. De esta forma se podrán realizar cálculos diversos, tales como: ¾

Distribución del consumo eléctrico por diversos periodos tarifarios (horas valle, llano y punta) y para diferentes discriminaciones horarias

¾

Extrapolación de los resultados de medición a un año tipo

¾

Distribución de consumos por áreas

¾

Generación de curvas de carga total por agregación de consumos

¾

Establecimiento de indicadores energéticos1

El EXCEL también presenta la ventaja de poder generar representaciones gráficas de los diferentes parámetros eléctricos (o de otras energías) que puedan ser de interés, para las diversas instalaciones monitorizadas y a diferentes horarios. Como resultado del estudio de dichas gráficas se pondrán de manifiesto:

1

¾

Consumo comparado de un mismo equipo en diferentes estados de funcionamiento

¾

Evolución histórica anual, diaria u horaria de los consumos

¾

Detección de funcionamiento de equipos fuera de los horarios previstos

Como por ejemplo: Factura Energía Eléctrica (PTA)/Facturación Anual (PTA).

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¾

Oscilaciones de recomendables

la

tensión

de

suministro

¾

Comportamiento del factor de potencia

¾

Desequilibrios de fases

fuera

de

los

márgenes

Estudio de las facturaciones energéticas A partir de los resultados anteriores y del conocimiento de las tarifas, debe realizarse un estudio de las condiciones de contratación de los suministros de energía (electricidad y combustibles), en el sentido de identificar cuáles son las condiciones contractuales más ventajosas para el Edificio, en función de su tipología y la forma en que consume la electricidad y los combustibles (curvas de carga). Para ellos es preciso conocer al detalle la estructura tarifaria2 de los diferentes suministros energéticos.

Estudio de los indicadores energéticos Los indicadores energéticos son parámetros absolutos y relativos que permiten conocer el estado del Edificio desde un punto de vista energético, por comparación con los correspondientes a otros edificios similares. Los indicadores absolutos pueden ser: ¾

Ocupación máxima, superficie, altura, etc. del edificio

¾

Potencias totales instaladas en cada sistema

¾

Consumos totales de cada una de las energías

¾

Horas de funcionamiento al año

En cuanto a los indicadores relativos:

2

¾

Potencias instaladas en cada sistema por unidad de superficie del edificio

¾

Consumo de cada una de las energías por unidad de superficie del edificio

En el caso de las tarifas eléctricas reguladas existe una cierta complejidad.

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¾

Consumo en cada ciclo de operación de una determinada actividad

Detección e identificación de mejoras La presentación se hace de la siguiente forma: se plantea una cuestión acerca de las instalaciones o del uso que se hace de ellas en el Edificio, para a continuación exponer “por que se puede ahorra energía” y “que puedo hacer yo”. Se trata de una descripción muy básica, una guía que únicamente permite detectar una posibilidad de mejora aplicable a priori al Edificio en estudio. A partir de ahí el Auditor debe desarrollar la propuesta sobre la base de otra documentación de consulta de que disponga, de las indicaciones de los fabricantes e instaladores de equipos, de antecedente en otras instalaciones similares y de su propia experiencia.

Descripción de las mejoras Para el análisis de la viabilidad técnica y económica de la mejora en estudio no basta con identificarla, sino que hay que hacer una descripción más o menos detallada de la misma de acuerdo a las circunstancias particulares en el Edificio en estudio. Es decir, habrá que preparar una especie de anteproyecto para su posterior valoración económica. Equipos principales que habría que adquirir: ¾

Identificación y cuantificación de los materiales a emplear (mediciones)

¾

Idem de la mano de obra

¾

Licencias y permisos

¾

Plazos de ejecución

¾

Cuánto tiempo funciona la instalación en cuestión en la actualidad y cuánto después de la reforma

¾

Interferencias con otras instalaciones (paradas)

Hay que tener en cuenta si la reforma o nueva instalación es técnicamente viable, por espacio físico, perjuicio para los ocupantes o para las actividades desarrolladas, adecuación de las instalaciones desde el punto de vista de seguridad, implicaciones ambientales, etc.

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Es importante también establecer la vida útil o periodo de vigencia de la instalación, para poder realizar algunos de los cálculos económicos.

Cálculo del ahorro económico La identificación previa de las mejoras se ha fundamentado en una estimación genérica a priori de la reducción del consumo energético, obtenida por referencia a actuaciones similares o documentada en la bibliografía disponible. No obstante, para poder realizar el posterior estudio de viabilidad económica es preciso establecer un ahorro energético calculado expresamente para el caso particular en estudio. Además, los costes de explotación no son únicamente los correspondientes a los consumos energéticos, sino también se deben tener en cuenta posibles implicaciones de la mejor a en los costes de mantenimiento, limpieza, etc., y en la productividad. Como expresión genérica para el cálculo del ahorro económico anual se podría emplear la siguiente:

A =·∑ T Ai ·(Q Ai ·PQ A + E Ai ·PE A ) + M A − ∑ TRj ·(QRj ·PQR + E Rj ·PE R ) − M R , NA

NR

i =1

j =1

donde: A

=

Ahorro anual neto. Es la diferencia entre el ahorro debido a la reducción del consumo de energía y el coste anual de mantenimiento y operación (PTA/año).

TAi =

Tiempo anual de operación en el modo “i” en la actualidad3 (h/año).

TRj =

Tiempo anual de operación en el modo “j” después de la reforma3 (h/año).

QAi =

Consumo horario de combustible en el modo “i” en la actualidad (kg ó l ó th/h).

QRj =

Consumo horario de combustible en el modo “j” después de la reforma (kg ó l ó th/h).

3

En el caso de que la instalación sólo trabaje y/o vaya a trabajar a un sólo régimen de funcionamiento (por ejemplo: caudal de una bomba), no será necesario hacer ningún sumatorio, sino que NA y/o NR serán igual a 1.

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PQA =

Precio de combustible actual (PTA/kg ó l ó th/h).

PQR =

Precio de combustible después de la reforma (PTA/kg ó l ó th/h).

EA

=

Consumo horario de energía eléctrica en el modo “i” en la actualidad (kWh/h).

ER

=

Consumo horario de energía eléctrica en el modo “j” después de la reforma (kWh/h).

PEA =

Precio de energía eléctrica actual (PTA/kWh).

PER =

Precio de energía eléctrica después de la reforma (PTA/kWh).

MA =

Costes de mantenimiento y operación actuales (PTA/año).

MR =

Costes de mantenimiento y operación después de la reforma (PTA/año).

Valoración de la inversión Una vez que se dispone de una descripción de los equipos que habría que adquirir y los trabajos que sería preciso realizar (ver

Descripción de las mejoras), hay que valorarlos de acuerdo a los precios vigentes en el mercado. Para ello habrá que disponer de listados de precios de equipos, materiales y mano de obra. Puede ser necesario incluso para proyectos importantes solicitar ofertas, para lo que se deberán preparar previamente unas especificaciones. Igualmente, en proyectos complejos, hay que tener en cuenta cómo el desarrollo de los trabajos afectarían a las actividades desarrolladas en el Edificio y, si es preciso, valorar los perjuicios.

Análisis económico de las mejoras Mediante las fases anteriores de la auditoria energética, se han identificado y definido una serie de medidas de ahorro de energía, cuya implantación puede tener un bajo coste o bien requerir una inversión importante. Salvo circunstancias

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especiales que lo justifiquen por razones sanitarias, legales, etc, nunca se acometerá una reforma o nueva instalación sin justificar previamente la ventaja económica que se deriva de ellas. Existen varios métodos que permiten evaluar económicamente la rentabilidad de las diferentes medidas que pudieran introducirse y que requieren una inversión significativa. Todos ellos se basan en analizar una serie de parámetros indicadores de rentabilidad económica, que de forma rápida y sencilla indican la conveniencia o no de una determinada inversión. Para calcular dichos indicadores es preciso haber cuantificado previamente

Periodo de Amortización Bruta El Periodo de Amortización Bruta también se conoce como pay-back simple o tiempo de retorno de la inversión. Este parámetro permite establecer si una inversión puede ser recuperada en un tiempo razonable comparado con la vida estimada del equipo. Si el período es inferior a la mitad de la vida estimada se suele considerar rentable la inversión. Se utiliza normalmente cuando solamente se quiere tener en cuenta el "cash-flow"; es decir, la motivación principal es recuperar la inversión lo antes posible con beneficio generado:

PB =

I , A

donde: PB

= Período de amortización (años).

I

=

Coste de inversión, incluye mano de obra y materiales de instalación (PTA).

A

=

Ahorro anual neto. Es la diferencia entre el ahorro debido a la reducción del consumo de energía y el coste anual de mantenimiento y operación (PTA/año).

Rendimiento Bruto de la Inversión El Rendimiento Bruto de la Inversión se define como la relación porcentual del beneficio obtenido a lo largo de la vida del equipo con respecto ala inversión inicial:

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R.B.G. =

I − An , I

donde: R.B.G. = Rendimiento Bruto de la Inversión (%). An

= Ahorro total neto. Es la suma de todo los ahorros a lo largo de toda la vida del equipo (PTA):

An = A·Vu , donde: Vu

= Vida útil del equipo (año).

Rendimiento Bruto Anual Un posible criterio para decidirse por la inversión puede ser por ejemplo que el Rendimiento Bruto Anual sea superior al 20 %:

R.B. A. =

R.B.G. , Vu

donde: R.B.A. = Rendimiento Bruto Anual (%/año).

Tasa de Retorno de la Inversión (T.R.I.) La Tasa de Retorno de la Inversión tiene en cuenta la vida estimada del equipo en cuanto a su depreciación. Para justificar la inversión es preciso que el T.R.I. correspondiente a la instalación analizada sea mayor que el correspondiente a otras alternativas de inversión.

T .R.I . =

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An − D , I

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donde: D = Depreciación anual del equipo a lo largo de la vida estimada. Si suponemos una depreciación lineal, sería igual al coste de la inversión dividido entre el número de años de vida estimada para el equipo (PTA/año):

D=

I . Vu

Relación Beneficio/Coste

B/C =

VA f · A = , I I

donde: B

= Beneficio (PTA).

C

= Coste (PTA).

VA = Valor actual del ahorro (PTA). B

= Factor de actualización del valor. Es el coeficiente por el que hay que multiplicar el ahorro anual (A) para obtener el valor actual del ahorro que se va a ir obteniendo a lo largo de los años de vida estimada del equipo (ver tabla siguiente).

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AÑOS INTERÉS (%) 2

3

4

5

6

7

10

12

15

5,0

1,859

2,723

3,546

4,329

5,076

5,786

7,722

8,863

10,380

5,5

1,846

2,698

3,505

4,270

4,996

5,0683

7,538

8,619

10,038

6,0

1,833

2,613

3,465

4,212

4,917

5,582

7,360

8,384

9,712

6,5

1,821

2,648

3,426

4,156

4,841

5,485

7,189

8,159

9,403

7,0

1,808

2,624

3,387

4,100

4,751

5,389

7,024

7,943

9,108

7,5

1,796

2,601

3,349

4,046

4,694

5,291

6,864

7,735

8,827

8,0

1,783

2,577

3,312

3,993

4,623

5,206

6,710

7,536

8,559

8,5

1,771

2,554

3,276

3,941

4,554

5,119

6,561

7,345

8,304

9,0

1,759

2,531

3,240

3,890

4,486

5,033

6,418

7,161

8,061

9,5

1,747

2,509

3,204

3,B40

4,420

4,950

6,279

6,984

7,828

10,0

1,736

2,487

3,170

3,791

4,355

4,868

6,145

6,814

7,600

10,5

1,724

2,465

3,136

3,743

4,293

4790

6,015

6,650

7,394

11,0

1,712

2,444

3,102

3,696

4,230

4,712

5,800

6,492

7,190

11,5

1,700

2,422

3,070

3,650

4,170

4,638

5,768

6,340

6,997

12,0

1,690

2,401

3,037

3,604

4,111

4,563

5,064

6,194

6,811

12,5

1,680

2,381

3,005

3,560

4,053

4,492

5,536

6,053

6,633

13,0

1,668

2,361

2,975

3,517

3,998

4,422

5,420

5,918

6,462

13,5

1,657

2,341

2,944

3,475

3,942

4,355

5,320

5,787

6,299

14,0

1,640

2,321

2,914

3,433

3,889

4,288

5,216

5,660

6,142

14,5

1,613

2,302

2,884

3,392

3,836

4,224

5,116

5,539

5,991

15,0

1,626

2,283

2,855

3,352

3,784

4,160

5,019

5,421

5,847

16,0

1,605

2,246

2,7918

3,274

3,685

4,030

4,833

5,197

5,575

17,0

1,585

2,210

2,743

3,199

3,589

3,1122

4,659

4,988

5,324

18,0

1,566

2,174

2,690

3,127

3,498

3,811

4,494

4,793

5,091

19,0

1,547

2,140

2,639

3,058

3,410

3,706

4,339

4,612

4,876

20,0

1,528

2,106

2,589

2,991

3,326

3,605

4,192

4,439

4,675

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