María I. Cubillo*
Los ahorros generados por las medidas de ahorro energético, se calculan en base a un Plan de Medida y Verificación de Ahorros, basado en la opción C del IPMVP. De esta manera, se han calculado, de forma anual, los ahorros totales de cada uno de los suministros (electricidad y gas natural), sin que se pueda determinar el ahorro específico de cada una de las medidas.
El problema aparece cuando, incluso con una buena línea de base, hay variaciones impredecibles en la actividad del hospital durante el período de demostración de ahorro. El cuarto año del contrato, se comprobó que los ahorros cuantificados son mucho más altos que los ahorros esperados según el modelo calculado basado en una opción C del IPMVP.
En este momento del contrato se decide contar con una tercera empresa independiente, SinCeO2 Consultoría Energética, que actúe de intermediaria, para que lleve a cabo un estudio de lo ocurrido en las instalaciones y establezca la mejor opción y la metodología para calcular los ahorros que se habrían generado de la implantación de las mejoras, de forma imparcial.
De esta forma se observó que el ahorro generado por algunas de estas medidas se puede calcular de forma teórica considerando la reducción de potencia instalada, como es el caso de la mejora de iluminación; no obstante, en otros casos, como pudiera ser el de instalación de recuperadores de energía térmica en los climatizadores del centro, es muy complejo establecer de una forma fiable el ahorro generado de forma teórica.
De esta manera, SinCeO2 realizó una campaña de medidas, para registrar los parámetros clave de operación de cada instalación y así poder calcular el ahorro individualizado por cada mejora energética, lo que corresponde con una opción A del IPMVP.
Empezando por el suministro de gas natural, se identifican los sistemas consumidores de este suministro y sobre los cuales se han implantado las mejoras. El suministro de gas natural se utiliza para dar servicio a las calderas de calefacción y la caldera de ACS que abastecen el Hospital. El ahorro energético generado sobre el suministro de gas natural se debe a las siguientes mejoras:
- Instalación de un recuperador de energía de los gases de escape de la caldera de producción de ACS
- Instalación de recuperadores de energía térmica en los climatizadores del centro
En la Opción A del IPMVP el ahorro se determina midiendo el parámetro clave que determina el consumo de energía de las instalaciones donde se han implementado las medidas de ahorro energético. La medición se puede realizar de forma continua o puntual, en función de la variación que se espere del parámetro.
Para establecer el ahorro energético generado por la implantación del recuperador de calor de los gases de escape en la caldera de ACS, se ha realizado una medida puntual de una semana de la energía recuperada por este sistema, que junto con los datos de utilización se extrapola para calcular la energía recuperada en un año completo:
- Se instaló un caudalímetro no intrusivo sobre el conducto de impulsión de salida del recuperador.
- Se tomaron medidas de temperatura sobre los conductos de entrada y salida al recuperador, para calcular la energía que este sistema cede al agua del circuito de recuperación.
- Se calculó la energía que este sistema cede al agua del circuito de recuperación durante todo el periodo de medida.
E = Q * ∆T * cp agua * t
Por otro lado, para calcular el rendimiento de la caldera se han realizado medidas del rendimiento instantáneo con el analizador de gases de combustión y se ha calculado el rendimiento medio estacional. De esta forma ya se puede conocer cuál ha sido la energía ahorrada.
Energía ahorrada (kWh gas natural sobre PCS) = Energía recuperada (kWh) / ƞ caldera (sobre PCS)
La campaña de medidas realizada sobre los recuperadores de las climatizadoras se llevó a cabo de forma muy similar a la realizada sobre la caldera de ACS. Las climatizadoras del Hospital se han equipado con recuperadores de calor. Estos equipos recogen el aire de retorno de las climatizadoras y precalientan el aire exterior de entrada, por lo que se necesita un menor consumo para la climatización del centro. Estos equipos funcionan durante todo el año, tanto para calefacción como para refrigeración. En cuanto al funcionamiento para calefacción y por lo tanto, su consumo de gas natural, trabajan conjuntamente con las calderas del centro:
- Se instaló un analizador de redes y se tomaron medidas eléctricas para verificar que su funcionamiento y su caudal de impulsión de aire son continuas para ajustar el cálculo de los ahorros. se observa que la demanda de potencia es muy constante durante el periodo de medida por lo que se considera un caudal constante durante su funcionamiento.
- En paralelo se tomaron medidas de temperatura sobre los conductos de impulsión y extracción de los recuperadores, para calcular la energía que este sistema aporta a la climatización.
- Para el cálculo del caudal de aire de cada uno de los recuperadores medido, se realizaron medidas puntuales con un termoanemómetro. En función de la velocidad del aire medida y la superficie de los conductos se han calculado los caudales
E = Q * ∆ T * cp * t
De igual forma que en la caldera de ACS, se calcula el rendimiento para poder calcular la energía ahorrada.
Energía ahorrada (kWh gas natural sobre PCS) = Energía recuperada (kWh) / ƞ caldera (sobre PCS)
En cuanto a la campaña de medidas que se realizó sobre los sistemas que afectan al suministro eléctrico, se midió el ahorro obtenido por:
- Instalación de recuperadores de energía térmica en los climatizadores
- Instalación de un sistema de reducción de intensidad lumínica
La instalación de los recuperadores térmicos en los climatizadores repercute tanto en el suministro de gas, cuando funcionan en modo calefacción a partir de las calderas, como en el suministro eléctrico, puesto que en modo refrigeración la generación se realiza a través de enfriadora eléctrica condensada por aire. Para establecer el ahorro energético generado por la implantación de los recuperadores de calor se han realizado diferentes medidas.
Se ha realizado un registro de la energía eléctrica consumida mediante un analizador de redes instalado en el cuadro eléctrico correspondiente y de energía frigorífica producida para calcular el rendimiento EER de la enfriadora. Para medir la producción frigorífica:
- Se instaló un caudalímetro no intrusivo sobre el conducto de impulsión de salida del recuperador
- Así mismo se tomaron medidas de temperatura sobre los conductos de entrada y salida a la enfriadora
Con los datos registrados anteriores, se ha calculado la energía frigorífica que este sistema produce durante todo el periodo de medida.
Energía ahorrada (kWh e-) = Energía recuperada (kWh) / EER enfriadora
Por otro lado, el cálculo de ahorros de las mejoras de iluminación se realizó sin tomar medidas eléctricas. El sistema de iluminación del Hospital dispone de multitud de puntos de luz que funcionan un gran número de horas durante todo el año e incluso se encuentran encendidas durante las 24 horas del día.
Se ha instalado un sistema de reducción del flujo lumínico un 50% durante las horas nocturnas, concretamente entre las 22:00 h y las 6:00 h en la iluminación de pasillos y salas de espera. En este caso el ahorro se ha calculado de forma teórica teniendo en cuenta la reducción de potencia.
De la campaña de medidas realizada, se calcularon y extrapolaron los resultados a valores anuales, concluyendo que el ahorro energético que puede ser cuantificado es el que se muestra en la tabla.
Comparando estos ahorros con los establecidos en la opción C, se establece que la diferencia en el cómputo de ahorros, que en el suministro de gas es de más de 1.100 MWh/año y en el de electricidad unos 430 MWh/año, viene de las medidas de gestión que ha adoptado el hospital (ajustes de horarios, ajustes de consignas, ajustes de temperaturas, campañas de concienciación a los usuarios de las instalaciones, etc).
De este caso se puede concluir que, pese a la imprecisión en la extrapolación de los datos en una medida puntual a valores anuales, en este caso la Opción A es la que mejor se adapta al cálculo de los ahorros, al poder medir de forma aislada las mejoras y los cambios en la gestión que afectan de forma superpuesta a los sistemas sobre los que se ha actuado, sin incrementar de forma excesiva el coste del proceso de M&V
(*) Maria I. Cubillo es Directora General, SinCeO2 Consultoría Energética
