CLÚSTER D’EFICIÈNCIA ENERGÈTICA DEL BAIX

1. CLÚSTER D’EFICIÈNCIA ENERGÈTICA DEL BAIX SEMINARIS SOBRE EFICIÈNCIA ENERGÈTICA: ESTALVI I EFICIÈNCIA ENERGÈTICA COM OPTIMITZAR LA DESPESA ENERGÈTICA A LA NOSTRA EMPRESA? Viladecans, 4 i 8 d’Abril de 2.013

2. index L’eficiènciaenergètica La gestióenèrgetica Tecnologia LED Sistemes de gestióenergètica Costos de subministre (escenari actual compra-venda d’energia)

3. L’eficiència energètica

4. L’envolvent Quina importancia té? Normativa A que respon? Casos pràctics i solucionsconstructives Obra nova rehabilitació

5. L’envolventConceptes i necessitats: Resistencia Tèrmica(Rt (m2K/W) Representa la dificultat que ofereix un producte (o capa) en deixar-se travessar per la calor. És el resultat del binomi: Rt= gruix/conductivitat. Generalment es procura construir parets, cobertes i sostres amb la màximaresistènciatèrmicapossible per tal de garantir el màxim confort i la conservació de l’energia a l’interior de l’edifici.

6. L’envolventConceptes i necessitats: ConductivitatTèrmica (ג(W/m·K) És la quantitat de calor que travessa un material de: • Superfícieunitària • Gruixunitat • Durant unaunitat de temps • Quan la diferència de temperatura ésd’unaunitat. Quan un material té una conductivitattèrmica alta es diu que és un bon conductor de el calor (o un mal aïllanttèrmic), moltbaixaes diu que és un bon aïllanttèrmic o simplement un material aïllant.

7. L’envolventConceptes i necessitats: TransmitànciaTèrmica U (W/m2.K) És el flux de calor, en règimestacionari, dividit per l’àrea i per la diferència de temperaturesdelsmedissituats es considera. U= 1/ Rt EssentRt la resistènciatèrmica total del componentconstructiu (m2K/W) i Rt= Rsi+R1+R2+....+Rn+Rse. RsiResistènciatèrmica superficial interior. RseResistènciatèrmica superficial exterior.

8. L’envolventConceptes i necessitats: Caracterització i quantificació de les exigències: Condensacions: Superficials: evitar fongs; es limita la humitat relativa mensual de les superfíciesinteriors al 80%. Intersticials: no producció de deteriorament de les prestacionstèrmiques o vida útil; la màximacondensació acumulada en un any no serà superior a la quantitat d’evaporaciópossible en el mateixperíode.

9. L’envolvent Normativa: CodiTècnic de l’Edificació CTE “HE-1limitació de la demanda” CTE HE2, RITE CTE EH3, Il·luminació Manteniment sota paràmetresd’estalvienergetic.

10. Certificatenergètic Reialdecret 47/2007 ICAEN - GENCAT (informació) Certificatd’eficiènciaenergètica del projecte. Certificatd’eficiènciaenergèticad’edificiacabat. Abril 2013 – (perioded’adaptació de 2 mesos): Compra-venda / lloguers

11. MantenimentPreventiuEdificis A que respon? Necessitats ( planificacio-organització) La execució.

12. MantenimentPreventiuEdificis A que respon? Obligacions del Manteniment: Propietat o comunitat es el resposable final Reforma de la llei de propietathoritzontal (18/03/1999) Llibre V Codi civil catalàTitol V (llei 5/2006) Llei del dret a l’habitatge (2008) InspeccióTècnicadelsEdificisd’habitatges (decret 187/2010) LOE (1999) Codigo Técnico de la Edificación (RD 314/2006) La llei de l’habitatge (1991) Llibre de l’edifici ( obligatori: abril 1993) Decretd’habitabilitat (decret 141/2012) Ordenançes reguladores i municipalssegons el municipi.

13. MantenimentPreventiuEdificis Necessitat de Manteniment: Concepte de seguretat Revulsiu: Problemesestructurals de gran incidencia social. Concepte de cultura del manteniment El concepte rehabilitador-conservador va despertant Concepted’edifici sostenible A l’actualitatsoposa un pasqualitatiuimportant La normativa actual obliga i exigeix un mínim

14. La gestió energètica

15. Eficiència i Gestió Energètica • La qüestió energètica • Estalvi vs. eficiència energètica • Beneficis de la gestió energètica • Gestió i comptabilitat energètiques

16. ALGUNES REFLEXIONS A MODE D’INTRODUCCIÓ : / el L’unitat energètica bàsica és … l’ Si l’energia fos de franc … molt probablement ara no estariem aquí L’evolució dels costos energètics en general … I per acabar, un parell de preguntes de Sí/No : • És sempre possible reduir el consum d’energia ? • Hi ha algun cas en que es pugui fer sense inversió ?

17. DIFERÈNCIA ENTRE ESTALVI I EFICIÈNCIA ENERGÈTICA: Concepte de caire estrictament econòmic (€/$), vinculat directament a la reducció de la despesa (CdR). Estalvi ... Exemple: millora de les condicions de compra del suministre. Optimització dels recursos (energètics) disponibles. Implicacions econòmiques, mediambientals, geopolítiques ... Eficiència ... Exemple: renovació sala de calderes per canvi de combustible. Intensitat energètica i balança comercial. E.E.: “Conjunt d’activitats encaminades a reduir el consum d’energia en termes unitaris optimitzant la utilització de la mateixa, amb la finalitat de millorar la competitivitat en general, protegir el medi ambient i reforçar la qualitat i la seguretat del suministre”.

18. FÓRMULA ELEMENTAL DE L’EFICIÈNCIA ENERGÈTICA : Despesa (€) = Consum (kWh) x Preu unitari (cèntims d’€/kWh) Consum (kWh) = Potència instal.lada (kW) x Temps d’utilització (h) • Per regla general, es sol donar una gran importància al preu de cost del kWh • El gran “oblidat” és el consum, tant pel que fa al “quant”, com al “com” • Aspectes que no és habitual trobar “controlats” : • Consums energètics totals, • Consums energètics horaris, • Índexs d’utilització de la potència, • Recàrrecs per excessos de potència, • Preus mitjos del kWh, • Penalitzacions per energia reactiva, • Altres paràmetres econòmics i energètics que seria llarg d’enumerar … Ex: indústria del sector de la transformació del plàstic

19. Principals estratègies / línies d’actuació per la millora EE : • Limitació de la Demanda / Mesures passives : • Envolvent en edificis: cobertes, murs, façanes, paviments, ... • Obertures: envidraments, proteccions solars, estanqueitat, … • Aïllaments d’instal.lacions tèrmiques: acumuladors, circuits, cambres, … • Millora en l’eficiència dels sistemes energètics : • Control i regulació. Encesa, nivells lumínics, Tª consigna (climatització), ... • Rendiments dels equips i de les instal.lacions: Tecnologia i manteniment. • Tecnologies d’elevada EE: calderes de condensació, de baixa temperatura, cogeneració, trigeneració, led, variadors de freqüència, xarxes de calor i fred, recuperació calor, sistemes inverter, aerotèrmia, geotèrmia, levit. magnètica, ... • Sistemes d’aprofitament de recursos naturals: free cooling, llum natural, ... • Producció d’energia d’origen renovable : • Autoconsum, especialment indicat per localitzacions “complicades” • Balanç net. Xarxes de generació distribuida. Pendent de regulació. • Tecnologies disponibles: solar tèrmica, fotovoltaica, biomassa, minieòlica...

20. Principals estratègies / línies d’actuació per la millora EE : La gestió energètica representa el conjunt de tècniques i metodologies per a la determinació de les actuacions més interessants en matèria d’energia, així com per a la efectiva implementació de les mateixes. El gestor energètic és el responsable de portar a terme la gestió eficient de l’energia. Desenvolupa una activitat de caràcter transversal a l’organització, podent ser en relació a l’estructura del client tant de tipus intern com extern.

21. Principals estratègies / línies d’actuació per la millora EE : La comptabilitat energètica és el fonament sobre el que es recolça la GE. En tant que comptabilitat, té la funció principal de controlar el flux econòmic associat al consum energètic, i per tant, conèixer les seves característiques per facilitar actuar sobre aquesta despesa des del coneixement dels consums i dels seus origens (causes). “Lo que no se puede medir no se puede controlar; lo que no se puede controlar no se puede gestionar; lo que no se puede gestionar no se puede mejorar” Sir Willian Thompson, primer baró Kelvin (Lord Kelvin). La comptabilitat energètica, per si mateixa, no redueix els consums ni les despeses energètiques, però és un pilar fonamental per tal d’identificar les possibilitats de reducció dels costos (potencial d’estalvi).

23. BENEFICIS DE LA GESTIÓ ENERGÈTICA : Reducció de la despesa de l’empresa i millora dels seus marges i/ó competitivitat a través de la informació i del coneixement Possibilitat de reassignació de recursos econòmics cap a altres àrees cabdals de l’empresa (innovació, comercialització, …) Millora de la imatge mediambiental de l’empresa i el seu compromís amb la sostenibilitat (Responsabilitat Social Corporativa) Accés a avantatges fiscals, econòmics, financers (ajuts) Major precisió en la confecció de pressupostos, tresoreria, … Vessant predictiva, anticipació en detecció problemes, ineficiències, errors administratius en la facturació (validació de fres.). Cas real.

24. ERRORS / PARANYS MÉS FREQÜENTS EN LA GESTIÓ ENERGÈTICA : • Els “descomptes” en les tarifes ó el “Jo no sóc tonto” : • Venedors d’artilugis prodigiosos i resta d’ungüents “crecepelos” • Qualitat dels productes ó “Duros a quatre pessetes” • Inversions a recuperar via l’estalvi ó “Las cuentas del gran capitán” • Síndrome de Leonid Rogozov o de l’entrenador de futbol ... Exemple Hotel ** Bcn

25. ASPECTES CLAU A CONSIDERAR A L’HORA DE VALORAR LA CONVENIÈNCIA D’INCORPORAR UN SERVEI DE GESTIÓ ENERGÈTICA EXTERN : • Independència de criteri, objectivitat en l’assessorament • Experiència en el sector de l’equip consultor (ofici) : Informació per benchmarking: ratis, indicadors, ... nº casos gestionats Fiabilitat, garanties . “Els experiments amb gasosa” • Qualitat del servei, rigurositat en el compliment. Serietat. • Grau d’implicació en els projectes a desenvolupar.

26. SOLUCIONS SOFT HARD

27. MESURES SOFT

28. MESURES HARD

29. Tecnologia LED

30. Tecnología LED: Presente y Futuro • ¿Qué es un LED? Historia • ¿Cómo funciona la tecnología LED? • Conceptos básicos del uso de la tecnología LED • Seguridad fotobiología • Normativa vigente

31. ¿Qué es un led? HISTORIA ( I ) Las siglas L.E.D. proceden del termino inglés Light Emiter Diode, cuya traducción al castellano sería Diodo Emisor de Luz. Un led es un dispositivo semiconductor que irradia luz visible en la mayoria de los casos. Los LED’s se alimentan en corriente continua [ DC ]. Tienen dos términales diferenciados Ánodo y Cátodo, donde aplicaremos una determinada tensióndefinida y especificada por el fabricante. Habitualmente esta tensión de trabajo suele ser pequeña, del orden de 1,2 Vdc para los leds de poca potencia o destinados a señalización hasta 3,5 Vdc para los leds de potencia dedicados a iluminación.

32. ¿Qué es un led? HISTORIA ( II ) El primer diodo LED fue diseñado por Oleg Vladimirovich Losev (quien fabricó un LED de óxido de cinc y carburo de silicio). Losev publicó los detalles de su trabajo en 1927, en una revista científica rusa, y abrió el camino a los posteriores descubrimientos. Considerado como el padre del LED moderno, Nick Holonyak inventó el primer LED que emitía en el espectro visible en 1962, cuando trabajaba para General Electric. Quince años más tarde, ya desde su cátedra en la Universidad de Illinois, descubriría el láser de punto cuántico, que abrió las puertas a las comunicaciones a través de la fibra óptica, los reproductores de CD y numerosas aplicaciones en el mundo de la medicina. Respecto a la aplicación industrial del LED, fue en los años 60 y 70 cuando tuvo un gran desarrollo. En 1962,  en paralelo al hallazgo de Holonyak, sale al mercado el primer diodo luminiscente rojo. Servía como indicador, ya que su luz todavía no era suficiente para iluminar una gran superficie. No es hasta 1971 que están disponibles LED en otros colores: verde, naranja y amarillo. La eficiencia lumínica en aquel entonces era muy baja y se destinaban solo a elementos de señalización.

33. ¿Qué es un led? HISTORIA ( III ) En la década de los 90, se desarrollaron los ultravioleta y azules, lo que permitió crear LED de luz blanca, a través de conversión luminiscente en 1995. Este hecho y la gran luminosidad conseguida lo convierte en un elemento muy útil en la iluminación. El LED es un elemento que ha estado y está en continuo desarrollo. Durante más de treinta años, ha sido utilizados como señalización e iluminación industrial, en productos de consumo como teléfonos inteligentes, televisiones, automóviles, ordenadores, señales de tráfico o en el ámbito de la decoración. Su eficiencia sigue mejorando a gran velocidad y ya supera los 150 lm/W. En laboratorio se han llegado a obtener hasta eficiencias de 260 lm/W.

34. ¿Cómo funciona la tecnología LED? ( I ) Para que un LED se encienda deberemos asegurarnos que lo polarizamos correctamente. Se ha de tener en cuenta que un exceso de tensión dañará el LED de forma irreversible y una tensión elevada inversa produce también daños que destruyen el dispositivo.

35. ¿Cómo funciona la tecnología LED? ( II ) Los led’s se pueden concatenar en estructuras serie o paralelo para poder conseguir el nivel adecuado de “luz” deseada para cada caso / aplicación, ya bien sea de tipo interior o de tipo exterior. Asociación en serie: Se trata de ir colocando LED’s en serie uno detrás de otro. En este caso la corriente será la misma para todos los LED’s, la cual cosa representa una clara ventaja, por el contrario, el número de LED’s está limitado, ello se debe a la normativa vigente que veremos posteriormente.

36. ¿Cómo funciona la tecnología LED? ( III ) Asociación en paralelo: Se trata de ir colocando LED’s en paralelo como se muestra en el esquema a continuación. En este caso la tensión será la misma para todos los LED’s, normalmente baja tensión, sin embargo, el requerimiento de corriente puede ser elevado en función del número de LED’s.

37. ¿Cómo funciona la tecnología LED? ( III ) Asociación MIXTA: Seria la combinación de las dos configuraciones anteriores y es la más utilizada por la mayoría de fabricantes de equipos de iluminación con tecnología LED.

38. ¿Cómo funciona la tecnología LED? ( IV ) Alimentación de los LED’s: Como ya hemos comentado los LED son elementos que se alimentan en corriente continua. Existen dos formas de alimentar los LED’s: TENSIÓN CONSTANTE y CORRIENTE CONSTANTE. ¿Cuál de ellas es la más interesante? CORRIENTE CONSTANTE. ¿Por qué? ¿Alguien lo sabe? • A medida que ha ido evolucionando la tecnología y los costes han permitido la inclusión de elementos de control el led se puede controlar: • Elemento de limitación serie: RESISTENCIA • Regulador lineal • Regulador conmutado

39. ¿Cómo funciona la tecnología LED? ( V ) Regulación resistencia en serie: Como ya se ha visto en los esquemas anteriores, tanto para la configuración ,serie, paralelo y mixta se ha de colocar una resistencia para poder limitar la corriente que pasa por el led. Esta forma de uso es poco eficiente aunque de un bajo coste y muy utilizada hoy día para aplicaciones de señalización de LED’s de pequeña potencia. El inconveniente es que si la alimentación varia, la corriente de los led’s también varia y por tanto el efecto luminoso también varia.

40. ¿Cómo funciona la tecnología LED? ( VI ) Regulador lineal: Entendiendo que los leds precisan de fuentes de corriente constante, el circuito que se muestra a continuación es el más sencillo para operar como tal en formato lineal. Descartamos pues el regulador lineal clásico que opera en tensión constante. Los inconvenientes de este circuito es tener que disponer de una tensión de alimentación mayor que la que requiere el conjunto de led’s, poca eficiencia debido al DROPOUT de entrada y salida. Destacar como ventaja, la buena regulación y estabilidad en corriente que presenta esta solución ofreciendo a su vez un coste moderado, alto dependiendo del tipo de regulador y la corriente a manejar de salida.

41. ¿Cómo funciona la tecnología LED? ( VII ) Regulador conmutado: Es la forma más eficiente de operar con la tecnología LED. No existen apenas pérdidas en los elementos de operación. Por el contrario, es la solución más cara, genera interferencias electromagnéticas que han de limitarse para cumplir con la normativa vigente y requiere de elementos inductivos a veces realizados a medida.

42. ¿Cómo funciona la tecnología LED? ( VIII ) Hoy por hoy, la mayoría de soluciones que hay en el mercado son de tipo conmutado por la gran eficiencia que se consiguen con estos sistemas, valores del 96 % o más es posible obtener en soluciones de tipo DC/DC o bien hasta el 94 % en soluciones AC/DC con conversión procedente de la red hasta la carga de LED’s. Comentar que los circuitos que alimentan LED’s habitualmente en el argot técnico se les suelen llamar DRIVERS y los hay con tensión de entrada AC o bien DC. En el caso de los de entrada AC, puede ser entrada baja, típicos para aplicaciones de interior 12 Vac o bien para aplicaciones conectadas a red eléctrica 110 Vac para USA o 230 Vac para el mercado europeo.

43. Conceptos básicos de la tecnología LED ( I ) • Las ventajas que ofrece operar con la tecnología LED son evidentes: • Tiempo de encendido inmediato • Tiempo de vida elevado, en comparación con otras tecnologías, permitiendo bajo mantenimiento de operación • Regulación del 0 al 100 % mediante múltiples formas de control, 1-10 V, regulación de tipo TRIAC, PWM, protocolos de comunicación estándar como KNX, PLC, DALI, DMX entre otros. • Alta eficiencia lumínica = Bajos costes en el consumo de energía • Múltiples formas, configuraciones, libertad de diseño • RGB, mezcla de colores • No hay que perder de vista también otros aspectos: • CALOR, el led es un dispositivo semiconductor y necesita disipación. • Coste moderado – elevado • No hay un retrofit directo para todas las aplicaciones • Luz PUNTUAL • BINES complejos de garantizar por el fabricante • CRI a veces bajos

44. Conceptos básicos de la tecnología LED ( II ) Temperatura del color: La temperatura de color de una fuente de luz se define comparando su color dentro del espectro luminoso con el de la luz que emitiría un cuerpo negro calentado a una temperatura determinada. Por este motivo esta temperatura de color se expresa en kelvin, a pesar de no reflejar expresamente una medida de temperatura, por ser la misma solo una medida relativa.

45. Conceptos básicos de la tecnología LED ( III ) BIN: El BIN sería dentro del proceso productivo un código del fabricante del LED que define el valor de la temperatura del color para un LED en una zona determinada. Este valor no siempre se consigue a efectos productivos el mismo en el mismo punto, a veces para los fabricantes de luminarias puede ser un problema.

46. Conceptos básicos de la tecnología LED ( IV ) CONCEPTO: SOMELIER ÓPTICO

47. Conceptos básicos de la tecnología LED ( V ) CRI: El CRI corresponde a las siglas del inglés índice de reproducción cromática y define “lo limpia y clara” que es una fuente luminosa y “lo fiel” que es para que el ojo humano perciba los colores tal y como son. Se suele expresar en tanto por ciento, no tiene unidades. Cuanto mayor es el CRI mejor puesto que con mayor medida podremos identificar el color de lo que percibimos. Ejemplos: Un CRI muy alto se utiliza por ejemplo en quirófanos o salas de operación. El CRI puede jugar papeles decisivos en la compra de objetos o bienes de consumo, por ejemplo una prenda de vestir o la carne que compramos en la tienda. En alumbrado público a veces observamos “luces amarillas” o incluso “verdes” esto es por que el valor del CRI es bajo. El valor normativo mínimo suele ser del 70 % Cabe destacar que la temperatura del color no tiene dependencia con CRI o RA en castellano.

48. Conceptos básicos de la tecnología LED ( VI ) Flujo lumínico: El flujo luminoso (lumen/lm), es la cantidad total de luz emitida por segundo por una fuente de luz, dando relevancia a la sensibilidad espectral del ojo humano. Eficiencia lumínica: Es la relación entre el flujo luminoso (lumen/lm), y la potencia consumida en el dispositivo o lámpara. FUENTE: Estudio LA ILUMINACIÓN CON LED Y EL PROBLEMA DE LA CONTAMINACIÓN LUMÍNICA, Carlos Herranz Dorremochea, Josep Mª Ollé Martorell y Fernando Jáuregui Sora / Revista CEL FOSC

49. Conceptos básicos de la tecnología LED ( VII ) Disipación de CALOR: El LED es un dispositivo semiconductor con un coeficiente de temperatura negativo. Como a cualquier semiconductor, cuando éste es atravesado por una corriente se producen unas pérdidas que se materializan de forma calorífica. Para poder garantizar las horas de vida, el LED necesita disipación. Así pues, desconfiemos a priori si recibimos una luminaria con un gran número de LED’s y con poco peso. El material típicamente usado es el aluminio, tanto en los circuitos impresos como en la forma constructiva de la luminaria. Esto a veces puede ser un handicap.

50. Seguridad fotobiológica ( I ) NORMA UNE -EN 62471:2009. OBJETO Y CAMPO DE APLICACIÓN Evaluación de la seguridad fotobiológica en lámparas y aparatos con lámparas incluyendo las luminarias. Especifica los límites de exposición y el control de riesgos fotobiológicos de todas las fuentes incoherentes de banda ancha de radiación óptica, alimentadas eléctricamente. Incluyendo los LEDs y excluyendo los láseres. Lámparas / luminarias destinadas a iluminar espacios que están ocupados o son vistos típicamente por personas. Oficinas, escuelas, casas, fabricas, carreteras, etc. Distancia de medida, aquella a la que la fuente de luz produzca una iluminación de 500 lux LÍMITES DE EXPOSICIÓN Nivel de exposición del ojo o de la piel que no se espera que produzca efectos biológicos adversos. Directiva de Radiación Óptica Artificial (2006/25/CE)