Comunicación presentada al III Congreso Edificios Energía Casi Nula:
Autor
- Jaime Gil Centelles, Product Manager, Resp. Ofertas Especiales, Hiplus Aire Acondicionado
Resumen
Se exponen mejoras, tanto a nivel diseño como Tecnológico, que permiten: – Ahorro energético en la producción de A.C.S. en Hospitales, Residencias. – Ahorro consumos de agua. – Simplificación de trabajos de mantenimiento de la instalación. – Simplificación de instalaciones / Eliminación de equipos. De aplicación: tanto en rehabilitación de edificios ya existentes como en nueva edificación. Mediante: – Consumos A.C.S.: ajuste a valores cercanos a reales vs. los obtenidos por normas vigentes. – Comparar normas europeas (hasta 46% variación) y contrastar con casos reales (hasta 82% de variación). – Soluciones aplicadas con éxito en instalaciones. Con casos y datos monitorizados.
Introducción/Objetivo
Mediante:
- Adecuación de la metodología de cálculo actual de los consumos de A.C.S., ajustando a valores más cercanos a los reales que aquellos obtenidos por normativa vigente.
- Comparación de diversas normativas europeas y contrastar los resultados con casos reales.
Simplificando instalaciones y equipos instalados, y por tanto inversión.
Se demuestra que:
- los cálculos actuales (conforme normativa) de los caudales de producción de A.C.S. para sector sanitario (hospitales, residencias, geriátricos, etc.) son muy superiores al consumo real de los edificios. Y por tanto, el diseño de la instalación de A.C.S. resulta sobredimensionado.
- Se consigue un ahorro energético / monetario al variar la forma habitual de diseñar la producción de A.C.S. mediante una solución aplicable tanto a obra nueva como a reconversión, que permite:
- Producción de A.C.S. acorde a los consumos reales de la instalación.
- Elimina/simplifica la acumulación de A.C.S., obra nueva y/o reconversión.
- Elimina pérdidas térmicas
- Simplifica operaciones de mantenimiento
- Reduce el riesgo de legionela.
- Reduce la inversión de la instalación (en caso de obra nueva).
- Ahorro en consumo y producción (energético) de A.C.S.:
- Elimina pérdidas de agua por purgas (obligatorio por ley) y revisión de acumuladores.
Aplicable tanto en nueva edificación como en antigua: y repercute en ahorros energéticos y de consumo de agua considerables.
Propuestas de acciones para ahorro de energía en A.C.S.
Conforme a la “GUÍA DE AHORRO Y EFICIENCIA ENERGÉTICA EN HOSPITALES”, Fundación de la Energía de la Comunidad Madrid, IDAE, 2010, el A.C.S. supone aprox. un 20% del consumo energético medio del hospital.
Las actuales propuestas de acciones para mejorar el ahorro energético en instalaciones de A.C.S. son:
Pero hay un sistema distinto a lo indicado en las tablas / recomendaciones anteriores:
Los cálculos actuales (conforme normativa) de los caudales de producción de A.C.S. para sector sanitario (hospitales, residencias, geriátricos, etc.) son superiores al consumo real de los edificios. Se expondrán:
- Casos reales de aplicación de esta metodología en edificios / instalaciones ya existentes, en los que se modificó la instalación.
- Un último caso de aplicación en el momento del diseño.
Aplicación y ejemplos reales
Se contrastarán los cálculos según varias normativas europeas y también con valores reales. Se analizan diversos casos reales comparando cálculos teóricos y mediciones: comparando la norma española UNE 149201 con la norma francesa DTU 60.11
Caso A1: Hospital General de Ciudad Real
En activo desde Septiembre 2005. Atiende las necesidades de 42 municipios de la región, así como de determinadas especialidades de las áreas de salud de Puertollano y La Mancha Centro.
Con una superficie construída: 96.602 m2, Calefacción: 9000 kW, A.C.S.: 900 kW
Consumos: 540 camas, 1080 lavabos, 160 fregaderos, 590 duchas, 160 bañeras para asistidos.
El caudal punta teórico A.C.S., según los datos anteriores, calculado para distintas normas, resulta:
Consumos reales A.C.S.:
Para verificar los consumos reales de A.C.S., de común acuerdo se instaló un contador de agua en el tramo común y se realizaron mediciones horarias de caudal durante 30 días. Período de mediciones: semana 51–52, año 2010, 2011: semana 1, 2 (parcial) y semana 4.
Se verifica la ocupación diaria de las camas del hospital y el consumo diario de A.C.S., resulta:
La instalación hidráulica existente para producción de A.C.S.:
- Acumulación total de A.C.S. = 36.000 litros (distribuida en 6 acumuladores de 6000 litros/ud)
- Potencia térmica para producción A.C.S. = 900 kW (mediante intercambiadores de placas)
Considerando los consumos punta horarios en diversos días de mayor ocupación resulta:
Caudal punta real máximo: 5,5 m3/h (hubo un día con una punta de 8 m3/h, posiblemente por tema mantenimiento), muy inferior al obtenido por normativas vigentes en diversos países:
Se suprimieron los 36.000 litros de acumulación de A.C.S., consiguiendo: redución de costes de mantenimiento, Ahorro de espacio > 70 m2, Ahorro de agua / energía.
Caso A2: Clínica Ruber (Madrid)
Consumos: 250 camas, 500 grifos, 300 duchas.
El cálculo del caudal punta de A.C.S. conforme a normativa vigente:
Los consumos punta reales de A.C.S. dió como resultado promedio diario: 3 m3/h.
Se eliminó toda la acumulación existente: 9.000 litros (3×3.000 litros). Espacio ahorrado > 23 m2.
Caso A3: Clínica Teknon (Barcelona)
Consumos existentes en éste edificio: 250 camas, 685 grifos, 273 duchas.
Caso A4: Hospital Maz (Zaragoza): Ahorro consumo agua y gas
Los consumos de éste edificio son: 171 camas, 363 grifos, 160 duchas
Aplicando las correcciones anteriores, se obtiene:
Eliminando equipos instalados, se consiguen ahorros del 15% en consumo de agua caliente sanitaria (A.C.S.) y del 20% en consumo de gas (combustible) dedicado a calentar dicha agua.
Caso A5: Nuevo Hospital Toledo
Este caso correspondería a un ejemplo de planteamiento en el diseño inicial:
El ahorro económico de inversión inicial en instalación y equipos (para el circuito de producción de A.C.S.) es muy superior a 300.000 euros:
- Supresión de 138.000 litros de acumulación de A.C.S.: distribuídos en 33 acumuladores de A.C.S.: 10 uds de 3000 litros, 2 uds de 1500 litros y 21 unidades de 5000 litros.
- Reducción de tuberías de distribución de A.C.S.
El ahorro anual de A.C.S.: puede ser superior a 267.000 litros /año (con el consecuente ahorro monetario por el coste de dicha agua).
Y un significativo ahorro en combustible (y monetario): por no tener que calentar el agua ahorrada, y eliminar las pérdidas térmicas en 33 acumuladores de A.C.S.
Así como el ahorro correspondiente en: operaciones de mantenimiento obligatorias para instalaciones de A.C.S. con acumuladores para evitar la legionela (purgas semanales de fondo acumuladores, purgas mensuales de válvulas drenaje, limpieza y conservación de acumuladores con periodicidad trimestral, temperatura en acumulación en contínuo, etc.).
Conclusión
Mediante:
- Cambio del diseño tradicional de producción de A.C.S. conforme a normativa actual.
- Dimensionar / Adaptar la instalación a las necesidades reales de consumo.
Comporta un ahorro energético (entre 15 y 30%) y monetario tanto en inversión inicial como en costes de operación anuales:
- Suprime la acumulación A.C.S. (ver R.D. 865/2003)
- Suprime pérdidas térmicas en acumuladores (radiación + convección)
- Eliminan pérdidas térmicas del agua lanzada por revisiones anti-legionela:
- Purgas semanales de acumuladores.
- Revisión interna trimestral de acumuladores.
- Ahorro de agua consumida (Eliminan pérdidas de agua por revisiones anti-legionela.):
- Purgas semanales de acumuladores.
- Revisión interna trimestral de acumuladores.
- Ahorro por simplificar tareas de mantenimiento.
- Ahorro en inversión inicial: acumulación, diámetro tuberías distribución etc.
- Supone un ahorro de superficie construída y reaprovechamiento en otros usos: almacén de material del centro, plazas de parking, etc.
Aplicable en: tanto en Instalación nueva como en Rehabilitación de instalaciones existentes. Hechos demostrados en los datos aportados en el presente documento, y en diversas instalaciones reales. Y reduce el riesgo de legionela en la instalación y para los usuarios del Hospital.
Referencias
- IDEA. Fundación de la Energía de la Comunidad de Madrid, 2010, GUÍA DE AHORRO Y EFICIENCIA ENERGÉTICA EN HOSPITALES.
- AEN/CTN 149 – INGENIERÍA DEL AGUA, AENOR (2008): UNE 149201: Abastecimiento de agua. Dimensionado de instalaciones de agua para consumo humano dentro de los edificios.
- Centre Scientifique et technique du Bâtiment, AFNOR (1988): «Documents Techniques Unifiés sur les réseaux d’eaux immobilières. DTU 60.11, Règles de calcul des installations de plomberie sanitaire et des installations d’évacuation des eaux pluviales», Francia.
- RITE, Real Decreto 1027/2007, de 20 de julio 2007, y posteriores modificaciones: Reglamento de Instalaciones Térmicas en los Edificios (RITE), Secretaría de Estado de Energía, Dirección General de Política Energética y Minas, Ministerio de Industria, Energía y Turismo (BOE núm. 207, miércoles 29-Agosto-2007).
- CTE, Código Técnico de la Edificación, Marzo 2006, Ministerio de la Vivienda.
- Comité Técnico AEN/CTN 100, Secretaría AFEC, AENOR, UNE 100.030: Guía para la prevención y control de la proliferación y diseminación de legionela en instalaciones. Septiembre 2005.
- BOE núm. 171, viernes 18 Julio 2003, Real Decreto 865/2003, 4 Julio: Criterios higiénico-sanitarios para la prevención y control de la legionelosis.
- Documentación y datos correspondientes a empresas del grupo Adisa.