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La combinación de energía solartérmica y gas natural enedificios: ventajas técnicas,económicas y ambientales
Seminario de Gestión AmbientalLogroño, 23 de marzo de 2006
Montserrat Beltrán ArráezResponsable Eficiencia Energética y EnergíasRenovablesDirección de Tecnología, Seguridad y EficienciaEnergéticaGas Natural SDG, S. A.
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Contenido
1. Introducción
2. Energía Solar Térmica + gasnatural Aplicaciones a laedificación
3. Manual Solar-Gas
4. Ejemplo aplicación. Ventajastécnicas, económicas ymedioambientales
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Introducción
3
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Exigencias normativa
Objetivos de la Unión Europea para el año 2010Energías Renovables
Libro Blanco para una Estrategia y un Plan de Acción Comunitarios en Energías Renovables
Objetivo año 2010:Energías Renovables = 12% de la energía primaria
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Objetivos de la Unión Europea para el año 2010Energía Solar Térmica
0
10.000
20.000
30.000
40.000
50.000
60.000
70.000
80.000
90.000
100.000
miles de m2
1998
1999
2000
2001
2002
2003
2004
2010
Superficie instaladaSuperficie prevista (Libro Blanco ER)
Objetivo 2010:
100.000.000 m2
instalados
Exigencias normativa
Situación a finales de 2004*: 14.000.000 m2
*Fuente: ESTIF (European Solar Thermal Industry Federation)
4
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Objetivos de la Unión Europea para el año 2010Energía Solar Térmica
Exigencias normativa
2004 2005 %miles m2 miles m2
Alemania 5.604 850 15
Grecia 2.827 170 6
Austria 2.085 200 10
España(2) 700 105 15
UE m2 instalados(1)
(1) Fuente: ESTIF (European Solar Thermal Industry Federation)(2) Fuente: IDAE (Instituto para la Diversificación y Ahorro de la Energía)
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Objetivos de la Unión Europea para el año 2010Energía Solar Térmica
Exigencias normativa
> 250 m2 (Austria/Grecia)
> 50 m2 (Dinamarca/Alemania)
> 20 m2 (Holanda/Portugal/Suecia)
> 10 m2 (España/Francia/Finlandia)
< 10 m2 (Italia/Bélgica/UK/Irlanda)
m2 instalados/1.000 habitantes(finales 2004*)
Media 15 UE: 37 m2/1.000 habMedia España: 12 m2/1.000 hab
* Fuente: Barómetro Observer
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Objetivos de España para el año 2010Energías Renovables
El Plan de Energías Renovables 2005-2010confirma el objetivo establecido en el
Plan de Fomento de las Energías Renovables 2000-2010
Objetivo año 2010:Energías Renovables = 12% de la energía primaria
Exigencias normativa
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Exigencias normativa
Objetivo 2010:
4.840.000 m2 instalados
Objetivos de España para el año 2010Energía Solar Térmica
Evolución superficie instalada 1998-2004Evolución superficie necesaria para alcanzar los objetivos del PER 2005-2010Superficie a instalar anualmente para cumplir objetivos PER
21%24%
29%
37%
54%
70%
6
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Exigencias normativa
Ordenanzas Solares
Recogen el compromiso y la voluntad de distintos municipios de apoyar la energía solar térmica,
obligando a las nuevas construcciones a incorporar instalaciones solares térmicas para la producción
de ACS que cubran un determinado porcentaje
Entre las capitales de provincia que disponen de Ordenanza Solar, se encuentran: Barcelona, Burgos,
Ceuta, Granada, Madrid, Pamplona, Sevilla, Valencia, etc
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Exigencias normativa
Código Técnico de la EdificaciónGrado de Cobertura o Contribución solar mínima
Exige un Grado de Cobertura oContribución Solar Mínima anual entre el 30% y el 70%
Grado de Cobertura o Contribución Solar Mínima en función de Zona Climática, nivel de Demanda ACS
y la Energía de apoyo
Regula la implantación de instalaciones solarestérmicas ACS para todo el territorio nacional
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Exigencias normativa
0
500
1.000
1.500
2.000
2.500
3.000
miles de m2
1998
1999
2000
2001
2002
2003
2004
2005
2006
2007
2008
2009
2010
Resultados 2010*:
2.500.000 m2 instalados
Resultados alcanzables para el año 2010Energía Solar Térmica
Evolución superficie real instalada 1998-2004Evolución superficie instalada según ASIT
* Fuente: Valoración realizada por ACIT (Asociación Solar de la Industria Térmica)
15%
35%
50%
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Energía Solar Térmica +gas
Aplicaciones a laedificación
8
15
Energía Solar Térmica
AplicacionesTérmica de baja y media temperatura
Producción de ACS
Calentamiento de Piscinas (cuando existan)
Apoyo a la calefacción
Climatización de recintos mediante circuitos de absorción
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Esquemas de instalación en edificios
Partes esenciales de una instalación solar térmica
Subsistema decaptación Subsistema de intercambio
y acumulación
Subsistema de energía
convencional gas
acs
DepósitoSolar
Caldera mixta ocalentador
Intercambiadorde calor
Captadoressolares
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Configuración instalación solar centralizada conapoyo centralizado
Salidaagua
caliente
DepósitoSolar
Agua fría
Captadoressolares
Depósitode apoyo
Calderacentralizada
1234
5
1234
5
1234
5
Esquemas de instalación en edificios
18
Configuración con acumulación solar centralizada y
apoyo individual
Salidaagua
caliente
DepósitoSolar
Agua fría
Captadoressolares
1234
5
1234
5
1234
5
Caldera mixtacalentadorinstantáneo
Esquemas de instalación en edificios
10
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Configuración con acumulación solar individual yapoyo individual
Salidaagua
caliente
Agua fría
Captadoressolares
Caldera mixtacalentadorinstantáneo
Esquemas de instalación en edificios
20
Otras configuraciones con apoyo individual
DepósitoSolar
Captadoressolares
DepósitoSolar
Agua fría
Salidaagua
caliente
Caldera mixtacalentadorinstantáneo
Esquemas de instalación en edificios
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21
Instalaciones solares para viviendas unifamiliares
“A medida”
Captadoressolares
DepósitoSolar
Salidaagua
caliente
Agua fría
Grupo debombeo yregulación
Caldera mixtacalentadorinstantáneo
Esquemas de instalación en edificios
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Equipos prefabricados de funcionamiento portermosifón
Esquemas de instalación en edificios
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Manual Solar-Gas
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El porqué del Manual
Información disponible muy general en la quese abordan todo tipo de instalaciones paratodo tipo de edificaciones y usos
Dar respuesta a las inquietudes de los Profesionalesimplicados
Poca importancia a la energía de apoyo requerida y latecnología comúnmente utilizada
Promoción por parte de algunos “gestores” deconfiguraciones que no siempre satisfacen losintereses de Promotores y Usuarios
Manual de cálculo y diseño de instalaciones solares de producción de agua caliente sanitaria en
edificaciones de viviendas mediante energía solary apoyo individual a gas natural
Soporte práctico para los promotores, instaladoresy profesionales encargados de diseñar las
instalaciones y ejecutarlas
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El porqué del Manual
Propuesta de las diferentes configuraciones deinstalación con apoyo individual:
• Vivienda unifamiliar
• Vivienda multifamiliar
Orientar los proyectos de energía solar asoluciones con gas
Centrar el cálculo y diseño de las instalacionessolares en un sector: nueva edificación, en unuso: ACS y en una energía de apoyo: gas
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A quién va dirigido
Promotores/ConstructoresPromotores/Constructores de la NuevaEdificación del sector residencial
ProyectistasProyectistas de instalaciones térmicas
InstaladoresInstaladores de ACS y calefacción a gas
ArquitectosArquitectos de nuevas promociones deviviendas
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Cómo se presenta
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Conceptos Generales
2. La energía solar y el gas natural como fuentes de energíade bajo impacto ambiental
4. Diseño e instalación
5. Mantenimiento
1. Presentación
3. Componentes de una instalación solar con apoyo de gas
ANEXO I Tablas
ANEXO II Ayudas públicas
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Casos Prácticos
2. Ejemplo de instalación en edificación multifamiliar conacumulación solar centralizada
3. Ejemplo de instalación en edificación multifamiliarcon acumulación solar individual
4. Ejemplo de instalación en edificación multifamiliarcon acumulación solar mixta
1. Introducción
6. Ejemplo de instalación en vivienda unifamiliar consistema de calentamiento a medida
5. Ejemplo de instalación en vivienda unifamiliar consistema de calentamiento prefabricado
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Hoja de Cálculo
Demanda energética
Superficie de captación
Volumen de acumulación Producción solar mensual
y anual
Primario
Secundario
Distribución
Tuberías y aislamiento
Bombas
Intercambiadores de calor
EMPLAZAMIENTO
SOLAR
GRADO DE COBERTURA CONFIGURACIÓN
CIRCUITOS HIDRAULICOS
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Hoja de cálculo. Inicio
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Hoja de cálculo. Estructura
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Ejemplo aplicación
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Ejemplo multifamiliar
Acumulación individual y apoyo individual
Características del edificio
Pisos: 6 plantas de 4 viviendas por planta
Cubierta: Terraza plana accesible y transitable
Número total de viviendas: 24
Tipología de las viviendas: 3 dormitorios dobles, baño y aseo
Orientación: Fachada principal orientada al Sur
Emplazamiento: Logroño
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Ejemplo multifamiliar
Acumulación individual y apoyo individual
Exigencia Código Técnico Edificación
Zona Climática:
Radiación solar:
Demanda unitaria acs:
Número de personas:
Demanda global edificio:
Temperatura media agua fría:
Temperatura referencia ac:
Fracción solar mínima:
Zona III
Datos Censolar
28 l/(pers dia) edificios viviendas
96 (4 pers x 24 viv)
2.688 litros/día
10,3ºC
60ºC
50% (Zona III; consumo agua<5.000l/día)
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Ejemplo multifamiliar. Datos
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Ejemplo multifamiliar. Principal
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Ejemplo multifamiliar
Acumulación individual y apoyo individual
Superficie de captación solar: Sc = 44 m2
(inclinados 45º)
Capacidad de acumulación: V = 150litros x 24
Demanda energética anual: 56.603kWh/año
Producción energética solar anual: 30.259kWh/año
Fracción solar anual: F = 53,5%
Superficie de captación y volumen acumulación
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Ejemplo multifamiliar
Acumulación individual y apoyo individual
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Ejemplo multifamiliar. CircuitosHidráulicosAcumulación individual y apoyo individual
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Ejemplo multifamiliar
Ventajas técnicas
Disponibilidad permanente de energía sin trasiego de combustible
Niveles elevados de potencia sin tiempo de espera
Gran variedad de gama de generadores de energía de uso colectivo e individual de tamaño reducido
Posibilidad de disponer en un único equipo del servicio de acs y calefacción
Acumulación individual y apoyo individual
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Ejemplo multifamiliar
Ventajas económicas
Acumulación individual y apoyo individual
Coste instalación 700 /viv : 16.800
Subvención máxima 40% inversión: 6.720
Ahorro combustible gas natural: 35.600 kWh/año
Ahorro económico combustible: 1.700 /año
Recuperación inversión: < 6 años
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Ejemplo multifamiliar
Ventajas medioambientales: Emisiones de CO2 en
función de la energía de apoyo
Acumulación individual y apoyo individual
31,8
15,814,8
7,4
0
5
10
15
20
25
30
35
tCO2/año
Electricidad E.Joule
Gas natural
Solar + electricidad
Solar + gas natural
Solar + gas natural = La mejor opción
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El Manual junto a la Hoja de Cálculo también es de acceso libre en el Portal del Instalador
www. portaldelinstalador.com
Ruta de acceso:
Manuales Conceptos Generales y Casos PrácticosInformación / Tecnología / Información Técnica / Gas
Hoja de cálculoInformación/Tecnología/Programas Técnicos
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Muchas gracias
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Esta presentación es propiedad del Grupo GasNatural. Tanto su contenido temático como diseñográfico es para uso exclusivo de su personal.
©Copyright Gas Natural SDG, S.A.
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