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Gestión eficiente para reducir energía en complejos de grandes consumos

Reportaje    Fecha: 04/04/2017
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El Complejo Monte de la Condesa, de la USC, ha reducido un 53% su consumo energético tras las medidas adoptadas en el marco del proyecto Life-OPERE.

El Complejo Monte de la Condesa, perteneciente a la Universidad de Santiago de Compostela (USC), ha logrado reducir en un 53% sus consumos energéticos asociados a la generación térmica, evitando con ello la emisión de más de 337 toneladas de CO2 y un ahorro económico del 21%.

Los resultados han sido posibles gracias a las actuaciones desarrolladas en el marco del proyecto Life-OPERE, que han perseguido la optimización energética, económica y medioambiental del complejo, establecido como edificio de referencia para el proyecto. Liderada por la USC en colaboración con el centro tecnológico Enerylab, la iniciativa Efficient Management of Energy Networks - OPERE acaba de obtener el Premio Galicia de Energía 2017 al mejor proyecto de eficiencia energética. El proyecto "pone de manifiesto que una gestión eficiente en complejos de grandes consumos energéticos permite una importante reducción de los mismos, así como un menor impacto medioambiental", destacan los promotores.

El marco del proyecto

Según la Directiva Europea 2010/31/UE relativa a la eficiencia energética en edificios, el 40% del consumo total de energía en la Unión Europea corresponde a los edificios y dado que el sector se encuentra en fase de expansión, este porcentaje está aumentando. Por ello, la reducción del consumo de energía y el uso de energía procedente de fuentes renovables en el sector de la edificación constituyen una parte importante de las medidas necesarias para cumplir los objetivos medioambientales, de consumo y eficiencia energética propuestos por la unión europea para el 2020 y los posteriores aún más restrictivos.

Partiendo de este planteamiento, el proyecto OPERE, financiado por la iniciativa LIFE de la Unión Europea, surge con la intención de implantar sistemas de gestión eficiente en redes energéticas, tanto térmicas como eléctricas, como un enfoque para mejorar el comportamiento energético y medioambiental en edificios y, en particular, en aquéllos con grandes consumos energéticos.

Diagnóstico energético
Como explican desde la Universidad de Santiago, en la primera fase del proyecto  se procedió al diagnóstico energético del edificio, analizando los factores que afectan a la demanda energética y costes de operación dentro del complejo universitario. Como herramienta de apoyo, se desarrolló una simulación energética del complejo de edificios que permitió el establecimiento de la línea energética base en cada uno de los equipos para evaluar medidas de ahorro y lograr la optimización energética de la instalación resultante. Se comprobó de esta forma que el complejo universitario utilizado como piloto para el proyecto es un importante consumidor de energía, cuyo uso principal se destina a calefacción y agua caliente sanitaria (ACS) (75%), lo que indicó de partida el ámbito donde había mayor potencial de mejora. A nivel constructivo, el edificio mantiene niveles de aislamiento térmico comparables a los exigidos por el código técnico de la edificación en su versión de 2006.

Como núcleo de su generación energética, el complejo contaba con un sistema de calderas de gasoil más un motor de cogeneración a gas natural para producción térmica y eléctrica. La parte eléctrica vertía a un anillo mediante el que está conectada la Universidad a Red Eléctrica, mientras que la térmica aportaba de modo directo a los circuitos de calefacción y ACS del complejo. El aprovechamiento de la instalación de cogeneración se evaluó como "claramente mejorable", puesto que, por un lado, su impulsión y retorno se conectaba a servicios que trabajaban en rangos de temperaturas diferentes (calefacción y ACS), mientras que por otro, el aprovechamiento energético y correcta refrigeración del motor estaban condicionados a la demanda instantánea del edificio.

Las medidas de ahorro identificadas fueron evaluadas desde el punto de vista energético y económico para seleccionar aquéllas con un mayor potencial para contribuir a alcanzar los objetivos del proyecto. En concreto, del las doce medidas estudiadas se implantaron las relativas a: sustitución de calderas de gasoil por gas natural, producción instantánea de agua caliente sanitaria en lugar de acumulación e incorporación de depósitos de inercia para optimizar el uso del calor procedente de la cogeneración y aumentar la extracción del mismo.

Herramienta de gestión
Para apoyar las medidas y lograr así los objetivos del proyecto, se desarrolló una herramienta software, que ya forma parte del sistema de gestión energético de la Universidad, con el fin de encontrar posibles mejoras y optimizaciones energéticas, no sólo en el edificio objeto del proyecto, sino en otros 20 edificios de la universidad que también pueden ser operados con la herramienta desde hace más de seis meses. El Software se apoya en una serie de servicios que le permiten realizar su función y simplifican la expansión de sus posibilidades:

  • BuildingServ: proporciona la información sobre los edificios monitorizados.
  • CoreServ: permite acceder a los datos históricos de los sensores y actuadores. 
  • RulesServ: Gestiona las reglas de ejecución sobre las instalaciones e incluye un sistema de notificaciones que avisa por mensajería (email o chat) de cualquier evento no deseado que suceda en las aplicaciones.
  • ScheduleServ: Gestiona los horarios de funcionamiento de las instalaciones. 
  • GridServ: Permite la gestión de gráficas personalizadas autoactualizadas. 

Tras el proceso de instalación y puesta en marcha de las medidas de eficiencia energética se llevó a cabo un estudio detallado de los distintos aspectos y elementos involucrados en los sistemas asociados, entre los que destacan los análisis relativo a la producción energética, la acumulación, el estudio de lazos de control conforme al valor de sus consignas y el correcto funcionamiento del servicio de ACS y confort térmico. Las optimizaciones implantadas tras las conclusiones de estos análisis se centraron en la sustitución del intercambiador de placas por una válvula mezcladora de tres vías, así como en la reprogramación de las calderas, para aumentar el aprovechamiento térmico de la energía producida por el motor de cogeneración y reducir el consumo de las calderas mediante una estrategia más eficiente de uso.

Técnicas de inteligencia artificial

Como una medida más de la optimización del sistema, OPERE trabajó en la aplicación de técnicas de inteligencia artificial para el desarrollo de modelos predictivos de la dinámica térmica en edificios con un doble objetivo:

  • La generación de modelos de temperatura interior para los distintos pisos de un edificio.
  • La generación de modelos para predecir la evolución de la temperatura en los depósitos de inercia.

 Ahorro y reducción de emisiones

El proyecto ha permitido reducir el consumo energético asociado a la generación térmica en más de 785.000kWh, la reducción de emisiones de CO2 en un 35%, y el ahorro de más de 26.000 euros anuales. Otro de los logros del proyecto ha sido el desarrollo de un sistema de gestión de redes energéticas que ya se está implantando en el Servicio de Gestión de Infraestructuras de la USC.

Todos los trabajos realizados en el proyecto se han recogido en el Informe Técnico OPERE, mientras que el Informe Layman, de carácter más divulgativo, contiene de forma sintética una visión general del alcance y principales resultados del proyecto con el fin de su difusión entre público no profesional.

"OPERE refuerza el compromiso social de la Universidad de Santiago en el ámbito de la ecología interna y sostenibilidad", indicann desde la Universidad. "Y trasciende los objetivos establecidos por la Directiva 2012/27/EU sobre eficiencia energética que establece el incremento de la eficiencia energética en un 20% y la reducción emisiones de CO2 en un 20% para el año 2020", concluyen dichas fuentes.

 

 


 

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