Auditorias energéticas, conceptos básicos

Como definición, la auditoría energética es una herramienta de análisis energético, aplicable a edificios e industrias, que debe servir para optimizar la eficiencia energética de los sistemas y servicios, manteniendo las condiciones de operatividad y confort. Es un proceso mediante el que se obtiene un modelo que define la situación actual de consumo energético del edificio y se analizan los factores que están determinando el consumo de energía. Hay diferentes tipos de auditorías energéticas aunque tienen planteamientos similares.
Una vez determinado el modelo de consumo y los factores de los que depende, se deben plantear las mejoras con el objetivo de:

• Disminuir el consumo energético.
• Reducir el gasto económico.
• Mejorar el nivel de servicio / confort.
• Proporcionar un mayor control de los equipos e instalaciones, evitando sobredimensionamientos o sobrecargas.

Todas las mejoras deberán ser evaluadas y ordenadas según cantidad de ahorro obtenido en función de su rentabilidad.

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Además del ahorro energético y económico, las auditorías energéticas favorecen la conservación del medio ambiente al disminuir las emisiones de gases contaminantes, como resultado indirecto del menor consumo de combustibles.

Hay que tener siempre presente que es la eficiencia energética, significado y consecuencias.

Las auditorías energéticas en España

Realizando una introducción a las auditorías energéticas en España, a partir del Real Decreto 56/2016 que transpone la Directiva 2012/27/UE es obligatorio para grandes empresas de más de 250 trabajadores o mas de 50 millones de euros de volumen de negocio realizar una auditoría energética de al menos el 85% del consumo de energía total de las instalaciones de la empresa.

El gobierno estima que existen unas 3800 empresas con 27000 establecimientos que deberán ser auditados.

La auditoría energética es un proceso mediante el que:

• Se obtiene un modelo que define la situación actual de consumo energético del edificio.
• Se analizan los factores que están determinando el consumo de energía.

Una vez determinado el modelo de consumo y los factores de los que depende, se deben plantear las mejoras con el objetivo de:

• Disminuir el consumo energético.
• Reducir el gasto económico.
• Mejorar el nivel de servicio / confort.
• Proporcionar un mayor control de los equipos e instalaciones, evitando sobredimensionamientos o sobrecargas.

Todas las mejoras deberán ser evaluadas y ordenadas según cantidad de ahorro obtenido en función de su rentabilidad. Además del ahorro energético y económico, las auditorías energéticas favorecen la conservación del medio ambiente al disminuir las emisiones de gases contaminantes, como resultado indirecto del menor consumo de combustibles.

Resumen del Real Decreto 56/2016 en efENERGIA

Objetivos de la auditoría.

La prestación del servicio de auditoría en un determinado Edificio puede surgir bien a iniciativa del Auditor, o bien a requerimiento de los responsables de aquél (Cliente). En el caso de que se ejecute a solicitud de un Cliente, antes que nada, incluso de ofertar , es preciso establecer claramente los objetivos y necesidades de éste, lo que espera conseguir con el servicio, preferiblemente por escrito en forma de un documento de especificación. Es conveniente realizar una visita previa al Edificio, entrevistarse con el Cliente y poner en su conocimiento cuáles son los objetivos genéricos de estos servicios y cuáles suelen ser sus resultados.
El Cliente debe destinar una persona, preferiblemente relacionada con el mantenimiento o gestión del edificio, al proyecto, actuando como contacto con el Auditor y estando a su disposición para facilitar la información que éste precise, ayudarle en las mediciones, permitirle el acceso a zonas restringidas, etc.

Tipos de auditoría energética

De una manera simplificada pueden existir dos tipos de auditorías energéticas, las que son obligatorias y las que se realizan de forma voluntaria para la mejora del consumo energético de un edificio o negocio.

En España existe la obligación desde el 13 de febrero de 2016 de realizar auditorías energéticas para grandes empresas, que regula el Real Decreto 56/2016.

En ambos tipos de auditorías lo que se consigue es:

• Saber la situación del consumo, estado y eficiencia de los equipos e instalaciones.
• Hacer un inventario de las instalaciones y los equipos.
• Medir y registrar datos eléctricos, térmicos y de confort.
• Optimizar los suministros de energía, consumo de agua y de combustibles.
• Implementar el uso de energías alternativas.
• Proponer mejoras técnicas y económicas.

Las auditorias se puede dividir o fragmentar también según el tipo de instalación que estudie. Existen auditorias eléctricas y de climatización aunque es importante verlo como un proceso global.

Pasos de una auditoría

Por el tipo de análisis y desarrollo de los trabajos existen unos pasos a seguir en una auditoría, que inciden sobre el alcance y profundidad de los resultados de la misma.

Planificar

dEn primer lugar hay que establecer que normas son aplicables en el lugar que se realice la auditoría. Para España hemos desarrollado la normativa necesaria para realizar proyectos de eficiencia energética, siempre de la mano de las directivas europeas.

Norma UNE 216501 (derogada)

La norma UNE 216501:2009 «Auditorías energéticas. Requisitos» establece los requisitos que debe tener una auditoría energética para conseguir la mejora de la eficiencia energética, la promoción del ahorro energético y evitar emisiones de gases de efecto invernadero.
Por su alcance, la auditoría puede ser parcial, estudiándose solamente ciertas instalaciones, o total, abarcando la totalidad del Edificio. Por el momento o fase en que se desarrolla, la auditoría puede ser de proyecto, estudiándose por lo tanto el diseño, de obra, aplicándose a la forma de ejecución del proyecto o de Edificio en servicio, que es la modalidad que aquí se estudia.

Norma UNE 16247

Esta norma UNE sustituye a la anterior y esta serie de normas establecen un marco legislativo europeo. Es necesario para realizar auditorías energéticas según el R.D 56/2016 y consta de las siguientes partes:

• UNE EN 16247-1. Auditorías energéticas. Parte 1: Requisitos generales
• UNE EN 16247-2. Auditorías energéticas. Parte 2: Edificación
• UNE EN 16247-3. Auditorías energéticas. Parte 3: Procesos
• UNE EN 16247-4. Auditorías energéticas. Parte 4: Transporte
• UNE EN 16247-5. Auditorías energéticas. Parte 5: Competencia de los Auditores Energéticos

El R.D 56/2016 es de aplicación a grandes empresas aunque esta norma UNE y el Real Decreto es importante conocerlos para desarrollar metodologías correctas para un auditor energético.

Obtener la documentación inicial

Dependiendo de la documentación de que disponga, el Auditor podrá hacerse una idea previa de las características del edificio y sus instalaciones, y planificar los trabajos de campo en consecuencia.

De forma general las tareas a realizar en el Edificio in situ serían:

• Recopilación de datos adicionales y confirmación de la validez de la información ya obtenida anteriormente.
• Cumplimentación de la Auditoría.
• Realización de mediciones.

Tratar de cumplimentar físicamente la Auditoría in situ suele resultar poco realista, ya que la información se va adquiriendo durante la visita de forma fraccionaria y dispersa.

El formulario de Auditoría debe emplearse como guía para que no queden datos sin anotar, pero debe cumplimentarse en la oficina. Una posibilidad intermedia es reunirse con los responsables del edificio y, sentados alrededor de una mesa, tratar de ir cumplimentándolo mediante un ordenador portátil.

A la vista de las instalaciones, los horarios motor de funcionamiento, las actividades desarrolladas en el edificio, etc deben planificarse previamente a la visita las mediciones que se van a realizar, siempre en función de la disponibilidad que haya de equipos de medida.

Recopilación de la información.

Seguidamente, el Auditor debe solicitar y recopilar toda la información previa que precise, según los casos antes incluso de ofertar. Parte de estos datos pueden proceder del propio Cliente, otros se conseguirán a través de fabricantes o simplemente se dispondrá de ellos como parte de la documentación de referencia.
A continuación se incluye una relación exhaustiva, de tal forma que en muchos casos no se dispondrá de gran parte de los documentos mencionados:

• Datos generales del Cliente y de identificación del Edificio.
• Especificaciones o requisitos del Cliente.
• Datos climáticos de la zona en que se ubica el Edificio.
• Partes del proyecto de construcción o rehabilitación del Edificio que hacen referencia a la composición de los cerramientos exteriores.
• Planos constructivos generales de distribución en planta(preferiblemente con identificación y ubicación de equipos de climatización y/o alumbrado).
• Planos constructivos generales de alzado.
• Principales planos eléctricos unifilares.
• Esquemas de principio de los sistemas de calefacción, refrigeración, A.C.S. y ventilación.
• Inventario de los principales equipos de dichos sistemas.
• Características técnicas de los anteriores.
• Facturas o datos históricos de los suministros de electricidad (dentro de la auditoría eléctrica) y combustibles.
• Certificados de mediciones de rendimientos de calderas.
• Otros estudios relacionados si existen.

Material necesario para una auditoría

La toma de medidas que se realizarán durante las visitas al edificio o instalaciones a auditar hace imprescindible una serie de equipos que todo profesional debe tener.

Los principales equipos que se necesitan para la toma de datos son:

Analizador de redes eléctricas: instrumentos que calculan parámetros eléctricos de una red eléctrica. Sirven para realizar mediciones en las redes eléctricas de los edificios normalmente en los cuadros eléctricos. Con ellos se pueden obtener la energía activa, la reactiva, el factor de potencia, la potencia activa, la reactiva y tensiones entre fases.

Analizador de gases de combustión: usado en calderas para medir los parámetros que caracterizan la combustión. Con los datos del combustible y el tipo de caldera que aporta el calor se obtienen datos sobre la calidad de los gases de escape.

Luxómetro: mide el nivel iluminación en lux sobre una superficie. Con un nivel excesivo se está derrochando energía y si es menor causa fatiga visual.

Termohigrómetro: muy importante en climatización, sirve para medir la humedad relativa del ambiente y la temperatura.

Cámara termográfica: aparato para conocer la distribución de la temperatura de una superficie u objeto meditante imágenes.

Toma de datos.

Pretende conocer el rendimiento de la instalación mediante el análisis y conocimiento de la demanda energética del edificio, bien por los cálculos justificativos de proyecto, bien por inspección y toma de datos en campo.

Con los datos obtenidos se puede calcular la cantidad de energía que se usa para cubrir esa demanda y las pérdidas asociadas a la misma.

Esto se consigue mediante el conocimiento, análisis y revisión detallada de las instalaciones, equipos y sistemas, así como su explotación y operación. Todo análisis debe incluir:

• Toma de datos.
• Mediciones y comprobaciones de los parámetros que cuantifican la cantidad de energía final usada para cubrir la demanda.
• Eficiencia con la que los sistemas transforman o generan dicha energía.

Una vez terminada la fase de datos la auditoría energética arrojará unos resultados o conclusiones sobre el estado actual de las instalaciones, equipos y sistemas. Además, propondrá que mejoras deberán de realizarse para conseguir aumentar la eficiencia energética del sistema, entendiendo esta como la reducción del gasto energético necesario para cubrir la demanda energética del edificio.
Este nivel de auditorías suele contemplar análisis económico y recomendaciones de medidas a implantar. A partir de ahora, cuando nos refiramos a una auditoría energética, nos referiremos a este nivel de desarrollo.

Procesar la información

Como resultado de las mediciones programadas de energía eléctrica (siempre que se disponga de un analizador de redes con memoria), se generan unos ficheros informáticos que hay que tratar con programas específicos (del fabricante del equipo) o bien pueden ser manipulados con una hoja de cálculo o una base de datos. También puede resultar interesante transcribir otros datos manualmente a ficheros informáticos, como por ejemplo los consumos mensuales de energía eléctrica o de combustibles.
De esta forma se podrán realizar cálculos diversos, tales como:

• Distribución del consumo eléctrico por diversos periodos tarifarios (horas valle, llano y punta) y para diferentes discriminaciones horarias.
• Extrapolación de los resultados de medición a un año tipo.
• Distribución de consumos por áreas.
• Generación de curvas de carga total por agregación de consumos.
• Establecimiento de indicadores energéticos.

Una hoja de cálculo también presenta la ventaja de poder generar representaciones gráficas de los diferentes parámetros eléctricos (o de otras energías) que puedan ser de interés, para las diversas instalaciones monitorizadas y a diferentes horarios.

Como resultado del estudio de dichas gráficas se pondrán de manifiesto:

• Consumo comparado de un mismo equipo en diferentes estados de funcionamiento.
• Evolución histórica anual, diaria u horaria de los consumos.
• Detección de funcionamiento de equipos fuera de los horarios previstos.
• Oscilaciones de la tensión de suministro fuera de los márgenes recomendables.
• Comportamiento del factor de potencia.
• Desequilibrios de fases.
• Estudio de las facturaciones energéticas.

A partir de los resultados anteriores y del conocimiento de las tarifas, debe realizarse un estudio de las condiciones de contratación de los suministros de energía (electricidad y combustibles), en el sentido de identificar cuáles son las condiciones contractuales más ventajosas para el Edificio, en función de su tipología y la forma en que consume la electricidad y los combustibles (curvas de carga). Para ellos es preciso conocer al detalle la estructura tarifaria de los diferentes suministros energéticos.
Estudio de los indicadores energéticos: son parámetros absolutos y relativos que permiten conocer el estado del Edificio desde un punto de vista energético, por comparación con los correspondientes a otros edificios similares.
Los indicadores absolutos pueden ser:

• Ocupación máxima, superficie, altura, etc del edificio.
• Potencias totales instaladas en cada sistema.
• Consumos totales de cada una de las energías.
• Horas de funcionamiento al año.

En cuanto a los indicadores relativos:

• Potencias instaladas en cada sistema por unidad de superficie del edificio.
• Consumo de cada una de las energías por unidad de superficie del edificio.
• Consumo en cada ciclo de operación de una determinada actividad.

Simulación Computacional.

Para un conocimiento de los valores de demanda energética del edificio y del gasto energético necesario para cubrir la demanda, a veces, se recurre al software, de tal manera que el auditor energético desarrollará una simulación computacional de edificio a auditar, teniendo en cuenta la estacionalidad de las condiciones atmosféricas exteriores durante un periodo dado, generalmente un año, así los comportamientos de los sistemas energéticos frente a perturbaciones dadas. Una vez establecido el comportamiento básico del edificio actual, las posibles modificaciones de componentes del sistema, equipos u otros llevará al auditor a unos resultados diferentes a los dados actualmente, con el propósito de cuantificar la cantidad o desvío energético con respecto a la situación base. Con este método se conseguirán resultados más o menos exactos, que pueden dar  una mayor aproximación a las posibles sobreestimaciones que se consigan en otros niveles anteriores.

Con la simulación del edificio realizada con algún software se evalúan aspectos  del edificio como son:

• Ventilación e iluminación natural.
• Bienestar térmico y lumínico de los ocupantes del edificio.
• Comportamiento de la envolvente térmica.
• Instalaciones de energías renovables, acs, climatización e iluminación.
• Cumplimiento de la normativa de eficiencia energética.

Detección de mejora

La presentación se hace de la siguiente forma: se plantea una cuestión acerca de las instalaciones o del uso que se hace de ellas en el Edificio, para a continuación exponer «por que se puede ahorra energía» y «que puedo hacer yo».
Se trata de una descripción muy básica, una guía que únicamente permite detectar una posibilidad de mejora aplicable a priori al Edificio en estudio. A partir de ahí el Auditor debe desarrollar la propuesta sobre la base de otra documentación de consulta de que disponga, de las indicaciones de los fabricantes e instaladores de equipos, de antecedente en otras instalaciones similares y de su propia experiencia.

Conclusiones

Para el análisis de la viabilidad técnica y económica de la mejora en estudio no basta con identificarla, sino que hay que hacer una descripción más o menos detallada de la misma de acuerdo a las circunstancias particulares en el Edificio en estudio. Es decir, habrá que preparar una especie de anteproyecto para su posterior valoración económica.
Equipos principales que habría que adquirir:

• Identificación y cuantificación de los materiales a emplear (mediciones).
• Idem de la mano de obra.
• Licencias y permisos.
• Plazos de ejecución.
• Cuánto tiempo funciona la instalación en cuestión en la actualidad y cuánto después de la reforma.
• Interferencias con otras instalaciones (paradas).

Hay que tener en cuenta si la reforma o nueva instalación es técnicamente viable, por espacio físico, perjuicio para los ocupantes o para las actividades desarrolladas, adecuación de las instalaciones desde el punto de vista de seguridad, implicaciones ambientales, etc.
Es importante también establecer la vida útil o periodo de vigencia de la instalación, para poder realizar algunos de los cálculos económicos.

Valoración de la Inversión

Una vez que se dispone de una descripción de los equipos que habría que adquirir y los trabajos que sería preciso realizar, hay que valorarlos de acuerdo a los precios vigentes en el mercado. Para ello habrá que disponer de listados de precios de equipos, materiales y mano de obra.

Puede ser necesario incluso para proyectos importantes solicitar ofertas, para lo que se deberán preparar previamente unas especificaciones.

Igualmente, en proyectos complejos, hay que tener en cuenta cómo el desarrollo de los trabajos afectarían a las actividades desarrolladas en el Edificio y, si es preciso, valorar los perjuicios.

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Enlaces Interesantes

Existe una herramienta en la Agencia Andaluza de la Energía online denominado ILUMINA para realizar auditorías energéticas en edificios. Con esta utilidad se pretende optimizar la iluminación interior calculando los ahorros estimados.

La Agencia Municipal de la Energía de Málaga pone a disposición de los ciudadanos, profesionales y empresas este documento con el fin de que sirva de guía a la hora de realizar auditorías energéticas en edificios y conseguir de esta forma optimizar su comportamiento energético.