GUÍA PARA LA JUSTIFICACIÓN DE LA REDUCCIÓN DE EMISIONES

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10/10/06 edualonso


Guía para la justificación de la reducción de emisiones de co2 POR MEDIO DE las mejoras en el aislamiento tÉRMICO





De acuerdo con el apartado 1.1 del DB HE 4 del CTE, en los proyectos en los que sea admisible la disminución de la contribución solar mínima, "se justificará la inclusión alternativa de medidas o elementos que produzcan un ahorro energético térmico o reducción de emisiones de CO2, equivalentes a las que se obtendrían mediante la correspondiente instalación solar, respecto a los requisitos básicos que fije la normativa vigente, realizando mejoras en el aislamiento térmico y rendimiento energético de los equipos".

Por tanto, justificar una reducción de emisiones de CO2 realizando mejoras en el aislamiento térmico es una de las opciones posibles.


  1. Por “equivalente” entenderemos “al menos, igual”. Es necesario, por tanto, justificar una reducción de emisiones de CO2 igual o mayor al que obtendríamos por la instalación del sistema de energía solar para ACS, en las condiciones exigidas por el DB HE 4 del CTE.



  1. Para el cálculo de las emisiones que es necesario reducir mediante la adopción de medidas alternativas seguiremos, en ausencia de otras fuentes, el método extraído de la Ordenanza municipal de Vigo sobre captación y aprovechamiento de la energía solar para usos térmicos en edificaciones e instalaciones Vigo.


En este método se define el gasóleo C como base de energía térmica convencional, y el carbón como base de generación de energía eléctrica. Así, las emisiones de GEI (gas de efecto invernadero) a evitar serán la diferencia entre las que se emitirían si el combustible utilizado para la obtención de ACS fuera íntegramente gasóleo C y aquellas que corresponderían a la combinación de gasóleo C y energía solar térmica, en la proporción determinada por el HE 4, utilizando los siguientes valores como base de cálculo de las emisiones:

Emisiones GEI

(g CO2 equivalentes / kWh generado)

Gasóleo C

338 (fuente: Suisse Office of Energy)

Solar térmica

6 (fuente: University of Sydney)


Las emisiones con fuente de energía combinada, 70% gasóleo y 30% (1) solar térmica, serían:



GEI = 0,7 ∙ 338 + 0,3 ∙ 6 = 238,4 g CO2 equivalentes / kWh generado



(1) En Galicia, en general, hablaremos del 30%, si utilizamos propano, gas natural, etc., y del 50% si recurrimos a efecto Joule (ver Tabla 2.1 del DB HE 4).



  1. Necesitaremos saber cuál es la energía que se requiere para calentar el volumen de ACS demandado anualmente, de acuerdo con los ratios exigidos por el DB HE 4 (se debe tener en cuenta que la demanda de ACS requerida por el CTE es muy inferior a la demanda real, según datos estadísticos). Para ello, tenemos que conocer la temperatura de preparación del agua caliente, la temperatura de entrada de agua de la red y el calor específico del agua.


Por ejemplo, de acuerdo con el apartado 3 del DB HE 4, para una vivienda unifamiliar en Santiago de 4 habitaciones (6 personas), la demanda anual sería:

6 personas ∙ 30 litros ACS/persona·día a 60ºC ∙ 365 días = 65.700 litros anuales a 60ºC

La temperatura media de entrada de agua de red es de 10ºC, para Santiago (el programa de Ferroli da las temperaturas de entrada de agua mes a mes por provincias, por lo que podríamos afinar el cálculo mes a mes -lo más difícil es siempre encontrar los datos).

El calor específico del agua es 4.186 Julios/litro·ºC y teniendo en cuenta que 1 kWh son 3.600.000 Julios, la energía total demandada sería:

E = 65.700 ∙ (60 ºC – 10 ºC) ∙ 4.186/3.600.000 = 3.820 KWh anuales



  1. A continuación, es necesario calcular las emisiones de GEI que conseguiríamos reducir mediante el sistema de energía solar térmica para ACS que exigiría el DB HE 4. Para ello, adoptamos los criterios expresados en el anterior punto 3.


GEI de referencia: con fuente de energía Gasóleo C = 0,338 Kg CO2 equivalentes / kWh

GEI = E ∙ GEI Gasóleo C = 3820 ∙ 0,338 = 1.291 Kg CO2 equivalente año


GEI con energía combinada Gasóleo C y solar térmica: GEI = 0,234 Kg CO2 equivalentes / kWh

GEI = E ∙ GEI energía combinada = 3.820 ∙ 0,2384 = 911 Kg CO2 equivalente año


GEI a reducir:

GEI a reducir = GEI de referencia – GEI energía combinada = 1.291 - 911 = 380 Kg CO2 equivalentes año




  1. El siguiente paso será definir qué tipo de energía utilizamos realmente para la producción de ACS, y cuantificar las emisiones de CO2 que dicho combustible genera. Para determinar este valor, recurrimos a la siguiente tabla que aparece en la Ordenanza Municipal de Vigo:



Emisiones GHG (Green House Gasses)

g (CO2 equivalentes) / kWh

Variación

%

Efecto



PRODUCCIÓN ELÉCTRICA (kW∙ he)





Carbón

1.100

225,44

+


Fotovoltaica (p-Si) (1)

189

-44,08

-


Fotovoltaica (m-Si) (1)

114

-66,27

-


Eólica (1)

36

-89,35

-


COGENERACIÓN





Gasóleo

350

3,55

+


Gas natural

260

-23,08

-


PRODUCCIÓN TÉRMICA (kW∙ ht)





Fuelóleo (3)

366

8,28

+


Gasóleo C (1)

338

0

0


GLP (3)

304,3

-9,97

-

(1) Suisse Office of Energy

Gas natural (1)

286,5

-15,24

-

(2) Joanneum Research (Austria)

Pelets (astillas de madera) (2)

37,5

-88,91

-

(3) University of California

Solar térmica (4)

6

-98,22

-

(4) University of Sidney



Si, en el caso de nuestro ejemplo, la energía empleada para la producción de ACS fuese gas natural, las emisiones generadas en dicha producción serían (de acuerdo con la tabla anterior) 0,2865 Kg CO2 equivalente /kWh. Por tanto,


GEIACS = E ∙ GEIgas natural = 3.820 ∙ 0,2865 = 1.095 Kg CO2 equivalentes año


  1. Como el objetivo es justificar la reducción de las emisiones de CO2 por la vía de introducir mejoras en el aislamiento térmico del edificio, también tendremos que calcular las emisiones GEI por calefacción. Para ello, determinaremos la demanda energética del edificio (que, en su caso, debería haber sido limitada previamente mediante la justificación del DB HE 1), y el consiguiente consumo por calefacción.


Supongamos que, en nuestro caso, hemos conseguido justificar el HE 1 con los siguientes cerramientos:

Fachadas: Sillería de granito de 65 cm, U = 2,26 W/m2ºK

Mampostería de granito de 52 cm revestida, U = 2,86 W/m2ºK

Puertas con marco de madera y acristalamiento sencillo, U = 4,14 W/m2ºK.

Puertas de PVC con doble acristalamiento, U = 2,83 W/m2ºK.

Cubiertas: Cubierta de teja ,, U = 0,42 W/m2ºK.

Suelos: Suelo en contacto con espacio no habitable, U = 0,44 W/m2ºK


Con estas características, la demanda energética global de la vivienda, extraída del cálculo de calefacción, es de 9.969 W. Y el consumo por calefacción se podría obtener del siguiente modo:

En base a los grados-día de Santiago, se estima el funcionamiento de la calefacción durante 5 meses al año (150 días), y 15 horas al día (según la tabla 8.17 del libro "Cálculo y Normativa Básica de las Instalaciones en los edificios", tomo 2, de Arizmendi).


E = (Q ∙ h ∙ d ∙ t) / r = (9,969 ∙ 15 ∙ 150 ∙ 0,9) / 0,93 = 21.707 kWh anuales


, siendo: Q, demanda energética de la vivienda, en kW; h, número de horas de funcionamiento diario; d, número de días de funcionamiento al año; t, coeficiente de reducción; r, rendimiento de la instalación.


El CO2 emitido a la atmósfera por el sistema de calefacción se determina, de forma inmediata, en función del combustible proyectado.

GEICAL 1 = E ∙ GEIgas natural = 21.707 ∙ 0,2865 = 6.219 Kg CO2 equivalentes año



  1. Descripción y cuantificación de las mejoras propuestas para el aislamiento térmico de la edificación.


Las mejoras podrían consistir en: trasdosado interior de todas las fachadas mediante panel de cartón-yeso y poliestireno extrusionado de 3 cm. sobre perfilería de acero galvanizado, dejando una cámara no ventilada de 1,6 cm; sustitución de los acristalamientos de los huecos de la fachada por vidrios dobles de baja emisividad. La transmitancia térmica de los cerramientos y huecos mejorados sería:


Fachadas: Sillería de granito trasdosada, U = 0,66 W/m2ºK

Mampostería de granito revestida y trasdosada, U = 0,56 W/m2ºK

Puertas con marco de madera y acristalamiento con vidrio doble, U = 2,32 W/m2ºK.


Con estas mejoras, la demanda energética global de la vivienda, extraída del cálculo de calefacción, se reduciría a 8.822 W. Y el consumo por calefacción sería, por tanto:

E = (Q ∙ h ∙ d ∙ t) / r = (8,822 ∙ 15 ∙ 150 ∙ 0,9) / 0,93 = 19.210 kWh anuales


Y las emisiones mejoradas de CO2:

GEICAL 2 = E ∙ GEIgas natural = 19.210 ∙ 0,2865 = 5.504 Kg CO2 equivalentes año


  1. La exigencia del apartado 1.1.3 del HE 4 quedaría justificada si en el balance final de emisiones de CO2 resultase que las mejoras en el aislamiento permiten una reducción igual o mayor que la que se obtendría, en los términos descritos en el punto 4, por la instalación de un sistema de energía solar para ACS.


BALANCE DE EMISIONES

Emisiones a reducir: 380 Kg CO2 equivalentes año


Reducción por la producción de ACS con gas natural:

GEI R ACS = GEI de referencia – GEI ACS = 1291 - 1095 = 196 Kg CO2 equivalentes año


Reducción por las mejoras en el aislamiento térmico:

GEI R AT = GEI CAL 1 – GEICAL 2 = 6.219 – 5.504 = 715 Kg CO2 equivalentes año



Reducción total:

GEI R TOTAL = GEI R ACS + GEI R AT = 196 + 715 = 911 kg CO2 equivalentes año > 380 Kg CO2 equivalentes año.


Por tanto, las mejoras propuestas en el aislamiento térmico de la vivienda, así como el uso de gas natural como fuente de energía para el ACS y la calefacción, suponen una reducción de las emisiones de CO2 equivalentes de 911 Kg al año, superior al mínimo exigido por la normativa.






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