El documento evalúa alternativas para el suministro energético de una urbanización en Zaragoza. Compara alternativas de suministro energético como instalaciones con calderas o bombas de calor, determinando la solución óptima. Estima la demanda energética de calefacción, refrigeración, agua caliente sanitaria y electricidad para el edificio de referencia y analiza instalaciones con calderas individuales o colectivas, así como su rendimiento energético estacional.

1. Evaluación de alternativas para elEvaluación de alternativas para el
suministro energético de unasuministro energético de una
urbanización en Zaragozaurbanización en Zaragoza
Autor
Juan Manuel Marín
Giménez
Directores
Juan Carlos Pericás
Gambra
José César Ramos
Saravia

2. ObjetivosObjetivos
 CompararComparar
alternativas dealternativas de
suministrosuministro
energéticoenergético
 Determinar laDeterminar la
solución óptimasolución óptima
 Urbanización deUrbanización de
ValdesparteraValdespartera

3. Características urbanizaciónCaracterísticas urbanización
Plan Parcial de ValdesparteraPlan Parcial de Valdespartera

4. Características urbanizaciónCaracterísticas urbanización
Parámetros de diseñoParámetros de diseño
Orientación Sur
Mínimo
sombreamiento
Aislamiento 35 %
mayor NBE CT 79
60 % invernaderos
en fachadas sur
Mínimo
acristalamiento
fachadas E,O,N
Bloques S-N
protección viento y
ruido

5. MétodoMétodo
1.1. Estimación demanda horaria energíaEstimación demanda horaria energía
– Calefacción, refrigeración, ACS, electricidad.Calefacción, refrigeración, ACS, electricidad.
2.2. Análisis distintas alternativasAnálisis distintas alternativas
– Energético, económico, ecológico.Energético, económico, ecológico.
3.3. ConclusionesConclusiones

6. Estimación demanda energíaEstimación demanda energía
1.1. Ocupación de las viviendasOcupación de las viviendas
H. servicios
14%
H. construcción
16%
H. industria
4%
Agricultores
0%
M. servicios
10%
H. estudiantes
4%
Parados
3%
Jubiladas
6%
M. estudiantes
4%
Amas de casa
22%
Paradas
6%
M. Construcción
2%
M. Ind. y agric.
0%
Jubilados
8%
DEMOGRAFÍA MARGEN IZQUIERDADEMOGRAFÍA MARGEN IZQUIERDA
Distrito urbano de
referencia:
Margen Izquierda
Datos demográficos
Datos laborales
Jóvenes
25%
Jubilados
10%
Familia estándar
43%
Familia
numerosa
6%
Desocupado
16%
Jóvenes
Jubilados
Familia estándar
Familia numerosa
Desocupado

7. Estimación demanda energíaEstimación demanda energía
1.1. Ocupación de las viviendasOcupación de las viviendas

8. Estimación demanda energíaEstimación demanda energía
2.2. Tipologías de edificiosTipologías de edificios

9. Estimación demanda energíaEstimación demanda energía
3.3. Edificio de referenciaEdificio de referencia
 Parque GoyaParque Goya

10. Estimación demanda energíaEstimación demanda energía
3.3. Edificio de referenciaEdificio de referencia
 Parque Goya:Parque Goya: Parcela P-11Parcela P-11

11. Estimación demanda energíaEstimación demanda energía
4.4. Estimación consumo calefacción y refrigeraciónEstimación consumo calefacción y refrigeración
• Programa BSim2000Programa BSim2000
Consumo horario

12. Estimación demanda energíaEstimación demanda energía
4.4. Estimación consumo calefacción y refrigeraciónEstimación consumo calefacción y refrigeración
• Programa BSim2000Programa BSim2000
Geometría y entorno Cerramientos
Horarios y Operación:
•Calefacción
•Refrigeración
•Personas
•Electrodomésticos
•Persianas
•Ventilación
•Invernaderos
Consumo horario
Datos climáticos

13. Estimación demanda energíaEstimación demanda energía
4.4. Estimación consumo calefacción y refrigeraciónEstimación consumo calefacción y refrigeración
• Programa BSim2000Programa BSim2000
• División zonas térmicasDivisión zonas térmicas
Bloque “Lineal S” Bloque “Lineal N”

14. Estimación demanda energíaEstimación demanda energía
4.4. Estimación consumo calefacción y refrigeraciónEstimación consumo calefacción y refrigeración
• Programa BSim2000Programa BSim2000
• División zonas térmicasDivisión zonas térmicas
Bloque “Lineal S” Bloque “Lineal N”

15. Estimación demanda energíaEstimación demanda energía
5.5. Estimación consumo electricidadEstimación consumo electricidad
• Proyecto INDELProyecto INDEL
Documento REE
Implementación
informática
Selección
parámetros
Consumo horario

16. Estimación demanda energíaEstimación demanda energía
5.5. Estimación consumo electricidadEstimación consumo electricidad
• Proyecto INDELProyecto INDEL
• Consumo por usosConsumo por usos
Consumo Lavadora
0
10
20
30
40
50
60
1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23
Invierno
Verano
Prim/Otoño
Consumo Televisión
0
20
40
60
80
100
120
1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23
Vatios
Invierno
Verano
Prim/ Otoño
Consumo Iluminación
0
50
100
150
200
250
1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23
Vatios
Invierno
Verano
Prim/Otoño
Consumo Cocina
0
50
100
150
200
250
1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23
Vatios
Invierno
Verano
Prim/Otoño
Consumo Horno
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23
Vatios
Invierno
Verano
Prim/ Otoño
Consumo Frigorífico
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23
Vatios
Invierno
Verano
Prim/Otoño
Lavadora Cocina
Iluminación Televisión
Horno Frigorífico

17. Consumo Electrico Temporadas
0
100
200
300
400
500
600
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24
Vatios
Invierno
Prim/Otoño
Ver-Julio
Ver-Agosto
Estimación demanda energíaEstimación demanda energía
5.5. Estimación consumo electricidadEstimación consumo electricidad
• Proyecto INDELProyecto INDEL
• Consumo por usosConsumo por usos
• ConsumoConsumo
agregadoagregado

18. Estimación demanda energíaEstimación demanda energía
6.6. EstimaciónEstimación
consumo ACSconsumo ACS
• Consumo díaConsumo día
medio de cadamedio de cada
mesmes 0,00
20,00
40,00
60,00
80,00
100,00
120,00
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
MesLitros/viv.dia
Sin reducción por vacaciones
Con reducción por vacaciones

19. Estimación demanda energíaEstimación demanda energía
6.6. EstimaciónEstimación
consumo ACSconsumo ACS
• Consumo díaConsumo día
medio de cadamedio de cada
mesmes
• Consumo horarioConsumo horario
de cada diade cada dia
0,00
20,00
40,00
60,00
80,00
100,00
120,00
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
MesLitros/viv.dia
Sin reducción por vacaciones
Con reducción por vacaciones
0,0000
0,0250
0,0500
0,0750
0,1000
0,1250
0,1500
0,1750
0,2000
0,2250
0,2500
0,2750
0,3000
0,3250
0,3500
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24
Bloque de viviendas
Una sola vivienda

20. Estimación demanda energíaEstimación demanda energía
Potencia horaria demandadaPotencia horaria demandada
Potencias Octubre
0
10000
20000
30000
40000
50000
60000
70000
80000
90000
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24
Horas
Potencia(kW)
Calefacción
Refrigeración
ACS
Electricidad
Potencias 2ª quincena Julio
0
10000
20000
30000
40000
50000
60000
70000
80000
90000
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24
Horas
Potencia(kW)
Calefacción
Refrigeración
ACS
Electricidad
Potencias 1ª quincena Abril
0
10000
20000
30000
40000
50000
60000
70000
80000
90000
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24
Horas
Potencia(kW)
Calefacción
Refrigeración
ACS
Electricidad
Potencias Enero
0
10000
20000
30000
40000
50000
60000
70000
80000
90000
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24
Horas
Potencia(kW)
Calefacción
Refrigeración
ACS
Electricidad

21. Análisis instalacionesAnálisis instalaciones
Calderas / Bombas de calorCalderas / Bombas de calor Colectores solares para ACSColectores solares para ACS
Colectores solares, CalderaColectores solares, Caldera
BT y Enf. AbsorciónBT y Enf. Absorción
TrigeneraciónTrigeneración

22. Análisis instalacionesAnálisis instalaciones
1.1. Instalación con calderas / bomba de calorInstalación con calderas / bomba de calor
• Tipos de instalacionesTipos de instalaciones
 Según tipo de equipo:Según tipo de equipo: ET, BT, CD; Enf., BC.ET, BT, CD; Enf., BC.
 Según tamaño:Según tamaño: Indiv¡dual o colectiva.Indiv¡dual o colectiva.
 Según emisores:Según emisores: Radiadores o fan-coil.Radiadores o fan-coil.
 Según quemador:Según quemador: Modulante no modulante.Modulante no modulante.

23. Análisis instalacionesAnálisis instalaciones
1.1. Instalación con calderas / bomba de calorInstalación con calderas / bomba de calor
• Tipos de instalacionesTipos de instalaciones
• Operación de instalacionesOperación de instalaciones
20
30
40
50
60
70
80
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20
Tª Ext (ºC)
Tªimpulsión(ºC)
Ida Calefacción
Ret. Calefacción
Ida
ACS
Ret.
ACS
Mod.
1
Mod.
2
Dep.
servicio
Esquema instalación colectiva calderas BT
Esquema instalación colectiva con BC
Regulación Tª imp-Tª ext Ida ACS
BC
Ret.
ACS
Ida emisores
Ret. emisores

24. Análisis instalacionesAnálisis instalaciones
1.1. Instalación con calderas / bomba de calorInstalación con calderas / bomba de calor
• Tipos de instalacionesTipos de instalaciones
• Operación de instalacionesOperación de instalaciones
• Rendimiento energético instantáneoRendimiento energético instantáneo
 CalderasCalderas
 Bombas calorBombas calor
Rendimiento instantáneo caldera BT
80%
82%
84%
86%
88%
90%
92%
94%
96%
0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 90% 100
%
Factor de carga (%)Rendimiento(%)
200kW 80/60 ºC
24 kW 80/60
200 kW 55/45 ºC
Rendimiento instantáneo caldera ET
55%
60%
65%
70%
75%
80%
85%
90%
0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 90% 100
%
Factor de carga (%)
Rendimiento(%)
200 kW 80/60 ºC no Modulante
200 kW 80/60 ºC Modulante
24 kW 80/60 ºC no Modulante
24 kW 80/60 ºC Modulante
Rendimiento instantáneo caldera CD
94%
96%
98%
100%
102%
104%
106%
108%
110%
112%
0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 90% 100
%
Factor de carga (%)
Rendimiento(%)
200 kW 80/60 ºC Modulante
24 kW 80/60 ºC Modulante
200 kW 55/45 ºC Modulante
2,0
2,3
2,5
2,8
3,0
3,3
3,5
-5 0 5 10 15 20 25 30 35 40
COP
Verano
Invierno

25. Análisis instalacionesAnálisis instalaciones
1.1. Instalación con calderasInstalación con calderas
• Rendimiento estacionalRendimiento estacional
Rendimiento estacional inst. con calderas
0%
10%
20%
30%
40%
50%
60%
70%
80%
90%
100%
110%
Cal.Ind.ETNoMod.
Cal.Ind.ETMod.
Cal.Ind.CDCal.Col.ETNomod.
Cal.Col.ETMod.
Cal.Col.BTRad.
Cal.Col.CDRad.
Cal.Col.BTFanCoilCal.Col.CDFanCoil
Rendimiento

26. Análisis instalacionesAnálisis instalaciones
1.1. Instalación con calderasInstalación con calderas
• Rendimiento estacionalRendimiento estacional • Evaluación económicaEvaluación económica
Rendimiento estacional inst. con calderas
0%
10%
20%
30%
40%
50%
60%
70%
80%
90%
100%
110%
Cal.Ind.ETNoMod.
Cal.Ind.ETMod.
Cal.Ind.CDCal.Col.ETNomod.
Cal.Col.ETMod.
Cal.Col.BTRad.
Cal.Col.CDRad.
Cal.Col.BTFanCoilCal.Col.CDFanCoil
Rendimiento
Amortización calderas
-1400
-1050
-700
-350
0
350
700
1050
1400
1750
2100
2450
2800
3150
3500
3850
4200
1 2 3 4 5 6 7 8 9
Opción
Euros
VAN 5 años
VAN 10 años
VAN 15 años

27. Análisis instalacionesAnálisis instalaciones
1.1. Instalación con bombas de calorInstalación con bombas de calor
• Rendimiento estacionalRendimiento estacional
0,0
0,5
1,0
1,5
2,0
2,5
3,0
Enf. Ind. Enf. Col. BC Ind. BC Col.
COP

28. Análisis instalacionesAnálisis instalaciones
2.2. Instalación con colectores solares para ACSInstalación con colectores solares para ACS
• Tipos de instalacionesTipos de instalaciones
Ida ACS
Ret. ACS
Colectores
Cal.
Dep.
solar
Agua red
Dep.
servicio

29. Cobertura solar - m
2
colector/vivienda.
0%
10%
20%
30%
40%
50%
60%
70%
80%
0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1 1,1 1,2 1,3
m2
colector / vivienda
Tasadecobertura
Análisis instalacionesAnálisis instalaciones
2.2. Instalación con colectores solares para ACSInstalación con colectores solares para ACS
• Tipos de instalacionesTipos de instalaciones
• Tasa de coberturaTasa de cobertura

30. Cobertura solar - m
2
colector/vivienda.
0%
10%
20%
30%
40%
50%
60%
70%
80%
0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1 1,1 1,2 1,3
m2
colector / vivienda
Tasadecobertura
Análisis instalacionesAnálisis instalaciones
2.2. Instalación con colectores solares para ACSInstalación con colectores solares para ACS
• Tipos de instalacionesTipos de instalaciones
• Tasa de coberturaTasa de cobertura

31. Cobertura solar - m
2
colector/vivienda.
0%
10%
20%
30%
40%
50%
60%
70%
80%
0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1 1,1 1,2 1,3
m2
colector / vivienda
Tasadecobertura
Análisis instalacionesAnálisis instalaciones
2.2. Instalación con colectores solares para ACSInstalación con colectores solares para ACS
• Tipos de instalacionesTipos de instalaciones
• Tasa de coberturaTasa de cobertura
Amortización colectores solares
-500
-425
-350
-275
-200
-125
-50
25
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
Opción
Euros
VAN 5 años
VAN 10 años
VAN 15 años
• Evaluación económicaEvaluación económica

32. Cobertura solar - m
2
colector/vivienda.
0%
10%
20%
30%
40%
50%
60%
70%
80%
0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1 1,1 1,2 1,3
m2
colector / vivienda
Tasadecobertura
Análisis instalacionesAnálisis instalaciones
2.2. Instalación con colectores solares para ACSInstalación con colectores solares para ACS
• Tipos de instalacionesTipos de instalaciones
• Tasa de coberturaTasa de cobertura
Amortización colectores solares
-500
-425
-350
-275
-200
-125
-50
25
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
Opción
Euros
VAN 5 años
VAN 10 años
VAN 15 años
• Evaluación económicaEvaluación económica

33. Análisis instalacionesAnálisis instalaciones
3.3. Instalación con colectores solares,Instalación con colectores solares,
enfriadora de absorción y caldera de BT.enfriadora de absorción y caldera de BT.
• Operación de la instalaciónOperación de la instalación
Colectores
Ret. ACS
Cal.
Ida ACS
Enf.
Abs.
Ida emisores
Ret. emisores
Dep.
servicio
Dep.
solar
Torre
Refrig.

34. Análisis instalacionesAnálisis instalaciones
3.3. Instalación con colectores solares,Instalación con colectores solares,
enfriadora de absorción y caldera de BT.enfriadora de absorción y caldera de BT.
• Operación de la instalaciónOperación de la instalación
• Rendimiento instantáneoRendimiento instantáneo
Rendimiento instantáneo caldera BT
80%
82%
84%
86%
88%
90%
92%
94%
96%
98%
0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 90% 100%
Factor de carga (%)
Rendimiento(%)
200 kW 55/45 ºC
310 kW 55/45 ºC
Cobertura solar Enero
0
20
40
60
80
100
120
140
160
180
200
1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23
Horas
Potenciaaguacaliente(kW)
Producción solar
Demanda térmica
Producción solar Rend. caldera Rend. Enfriadora
absorción

35. Análisis instalacionesAnálisis instalaciones
3.3. Instalación con colectores solares,Instalación con colectores solares,
enfriadora de absorción y caldera de BT.enfriadora de absorción y caldera de BT.
• Rendimiento estacionalRendimiento estacional
Rend. según m
2
colector
0%
20%
40%
60%
80%
100%
120%
140%
160%
0 1 2 3 4 5 6 7 8
m
2
colector/vivienda
Rendimiento

36. Análisis instalacionesAnálisis instalaciones
3.3. Instalación con colectores solares,Instalación con colectores solares,
enfriadora de absorción y caldera de BT.enfriadora de absorción y caldera de BT.
• Rendimiento estacionalRendimiento estacional • Evaluación económicaEvaluación económica
Rend. según m
2
colector
0%
20%
40%
60%
80%
100%
120%
140%
160%
0 1 2 3 4 5 6 7 8
m
2
colector/vivienda
Rendimiento
Amortización caldera+absorcion+colectores
-2400
-2100
-1800
-1500
-1200
-900
-600
-300
0
1 2 3 4 5 6 7 8
Opción
Euros
VAN 5 años
VAN 10 años
VAN 15 años

37. Análisis instalacionesAnálisis instalaciones
4.4. Instalación de trigeneraciónInstalación de trigeneración
• Operación de la instalaciónOperación de la instalación
Motor
Red
Ev
Qaux
Fa
Ec
Caldera
QhQc
Qa
Ed
Ep
Qd
Eaux
Eaux
Qabs Rabs
Raux Rd
A torre A torre
Torre de
refrigeración
Fc
Enf. absorción
Enf. eléctrica

38. Análisis instalacionesAnálisis instalaciones
4.4. Instalación de trigeneraciónInstalación de trigeneración
• Operación de la instalaciónOperación de la instalación
• Modelización matemática con LINGOModelización matemática con LINGO
Demanda Energia Enero
0
5000
10000
15000
20000
25000
30000
35000
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
Periodo (2 horas)
Potencia(kW)
Cal+ACS
Electricidad
Demanda Energia Enero
0
5000
10000
15000
20000
25000
30000
35000
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
Periodo (2 horas)
Potencia(kW)
Wc
Qc
Qa
Datos horarios
Código operación
Optimización
Coste de explotación
mínimo
Potencia máxima equipos
Régimen operación

39. Evaluación globalEvaluación global
1.1. OpcionesOpciones
1.1. Individual ETIndividual ET: Caldera ET y multisplit (individual): Caldera ET y multisplit (individual)
2.2. Colectiva ETColectiva ET: Caldera ET y enfriadora (colectiva): Caldera ET y enfriadora (colectiva)
3.3. Colectiva BTColectiva BT: Caldera BT y enfriadora (colectiva): Caldera BT y enfriadora (colectiva)
4.4. BC IndividualBC Individual: BC (individual): BC (individual)
5.5. BC ColectivaBC Colectiva : BC (colectiva): BC (colectiva)
6.6. Col+Cal+AbsCol+Cal+Abs: 4 m: 4 m22
colectores+Caldera+Absorcióncolectores+Caldera+Absorción
7.7. TrigeneraciónTrigeneración

40. Evaluación globalEvaluación global
1.1. OpcionesOpciones
1.1. Individual ETIndividual ET
2.2. Colectiva ETColectiva ET
3.3. Colectiva BTColectiva BT
4.4. BC IndividualBC Individual
5.5. BC ColectivaBC Colectiva
6.6. Col+Cal+AbsCol+Cal+Abs
7.7. TrigeneraciónTrigeneración
2.2. Inversión y gastoInversión y gasto
Gasto anual por vivienda
0
100
200
300
400
500
600
700
800
900
1 2 3 4 5 6 7
Opciones
Euros/vivaño
Coste de inversión por vivienda
0
2000
4000
6000
8000
10000
1 2 3 4 5 6 7
Opciones
Euros/vivaño

41. Evaluación globalEvaluación global
1.1. OpcionesOpciones
1.1. Individual ETIndividual ET
2.2. Colectiva ETColectiva ET
3.3. Colectiva BTColectiva BT
4.4. BC IndividualBC Individual
5.5. BC ColectivaBC Colectiva
6.6. Col+Cal+AbsCol+Cal+Abs
7.7. TrigeneraciónTrigeneración
2.2. Inversión y gastoInversión y gasto
3.3. Valor Actual NetoValor Actual Neto
Amortización opciones de suministro total
0
2000
4000
6000
8000
10000
12000
1 2 3 4 5 6 7
Opción
Euros
VAN 5 años
VAN 10 años
VAN 15 años

42. Evaluación globalEvaluación global
1.1. OpcionesOpciones
1.1. Individual ETIndividual ET
2.2. Colectiva ETColectiva ET
3.3. Colectiva BTColectiva BT
4.4. BC IndividualBC Individual
5.5. BC ColectivaBC Colectiva
6.6. Col+Cal+AbsCol+Cal+Abs
7.7. TrigeneraciónTrigeneración
2.2. Inversión y gastoInversión y gasto
3.3. Valor Actual NetoValor Actual Neto
4.4. Emisiones COEmisiones CO22
Emisiones anuales de CO2 por vivienda
0
1000
2000
3000
4000
5000
6000
7000
8000
1 2 3 4 5 6 7
Opción
kgCO2/vivaño
Amortización opciones de suministro total
0
2000
4000
6000
8000
10000
12000
1 2 3 4 5 6 7
Opción
Euros
VAN 5 años
VAN 10 años
VAN 15 años