“Edificios Eficientes Energet.: Exposición Realizac. Concretas” Jornada Fulton: Exper. y Trabajos Efic. Energ. Futuro empresarial y laboral - Valencia, 26-02-14 Edificios Eficientes Energéticamente. Exposición de Realizaciones Concretas Mª del Rosario Heras Celemín Dra. en Físicas e Investigadora Titular Jefa de la Unidad de I+D sobre Eficiencia Energética en Edificación. CIEMAT Catedra Fulton: Seminario de Eficiencia Energética: Experiencias y trabajos en Eficiencia Energética, un futuro empresarial y Laboral Valencia, 26 - Febrero - 2014
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Jornada Fulton: Exper. y Trabajos Efic. Energ. Futuro empresarial y laboral - Valencia, 26-02-14
� Evaluación del edificio en condiciones reales de uso
� Modelos teóricos usados como punto de partida
� Campaña de medidas� Instalación de sensores� Almacenamiento datos
� Análisis de los resultados obtenidos
� Variables de análisis:� Consumo/Ahorro energético� Confort térmico interior� Calidad de aire interior� Idoneidad de los cerramientos� Determinación de parámetros constructivos� Puesta en obra
Evaluación experimental en condiciones reales de uso.
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Producción de calor con sistemas convencionalescon sistemas eficientes
Utilización de sistemas de climatización convencionalesde alta eficiencia, integrados en el sistema de controljunto a los basados en EERR y sistemas pasivos
Climatización renovable
Uso de sistemas basados en energías renovables paraclimatización. Priorización de Energía solar, biomasa,geotermia, minieólica, etc.
Refrigeración con maquinas de absorción. ‘friosolar’
Sistemas de refrigeración mediante E.S. (absorción desimple y doble efecto), adsorción, TNAs, etc.
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Cobertura desde el 2 al 9 del nivel de preparación tecnológica – TRL (Technology readiness level
)TRL9 Aplicación real de la tecnología en su forma final y bajo condiciones reales de uso
TRL8 Se han completado los test de Verificación y Validación. Se ha ha demostrado que la tecnología funciona en su forma final y bajo las condiciones esperadas. En la mayoría de los casos implica el final del verdadero desarrollo del sistema.
TRL7 Se realizan demos de prototipos en un entorno operacional real.
TRL6 El modelo es ensayado en entornos simulados realistas a gran escala.
TRL5 Se realizan ensayos en entornos simulados suficientemente realistas. La fiabilidad aumenta significativamente.
TRL4 Los componentes tecnológicos básicos se integran para verificar que funcionarán juntos. Se trabaja en laboratorio con mucha menos fiabilidad en condiciones reales de uso
TRL3 Se inician los análisis y ensayos de laboratorio para validar las predicciones de los elementos por separado de la tecnología.
TRL2 Comienza la investigación aplicada. Los principios científicos se enfocan en conceptos específicos. Se desarrollan herramientas para simulación o análisis de la aplicación
TRL1 Nivel inicial de preparación tecnológica. La investigación científica se empieza a traducir en investigación aplicada y desarrollo
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� Retos energéticos: - Disminución de la demanda del edificio nuevo o rehabilitado.
� Retos políticos: - Normativas (transposición de Directivas europeas)y control del cumplimiento de las mismas.
� Retos tecnológicos: - Integración de energías renovables- Uso de equipos convencionales de alto rendimiento. - Control y mantenimiento de las instalaciones
RETOS ENERGÉTICOS, POLÍTICOS Y TECNOLÓGICOS PARA EL SECTOR DE LA EDIFICACIÓN
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CIUDAD EFICIENTE EN CONSUMO ENERGÍA = CIUDAD SOSTENIBLE
Hacia un nuevo modelo …
- Integración de la eficiencia energética y
renovables en el proceso de planificación
urbana, clave para ciudad sostenible
- Consumo energético y movilidad
sostenible: parte de planificación
urbanística
-“Smart Cities”…
“CIEMAT. Eficiencia Energética”
Master ‘Innovación Tecnol. en Edif.’ . E T. Edificación-UPM- Madrid, 18-02-14
CIUDAD EFICIENTE EN CONSUMO ENERGÍA = CIUDAD SOSTENIBLE
-“Smart Cities”…-Trabajo multidisciplinar integración de tecnologías innovadoras e inteligentes en: energía (eficiencia energética, tecnologías renovables y redes inteligentes), tecnologías de la información y la comunicación, transporte, gestión del agua y de los residuos, materiales de producción y elementos de seguridad, entre otros.
- Objetivo: reducir un 40% de emisiones de gases efecto invernadero antes de 2020 (tomando como base las emisiones de 1990), con la Finalidad comercializar tecnología a gran escala para mejorar la eficiencia energética
- I+D en cuatro áreas principales: * Energy In Cities.* Urban Energy Networks.* Energy Efficient Interactive Buildings.* Urban City Related Supply Technologies.
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INTEGRACIÓN ARQUITECTÓNICA DE SISTEMAS SOLARES ACTIVOS
àUtilización de la energía solar en aplicaciones térmicas de calentamiento de fluidos y de producción de electricidad,sistemas solares térmicos activos y fotovoltaicos integrados en la edificación.
� Estos sistemas deben estar integrados en los edificios desde losprimeros pasos del diseño ⇔ el desarrollo y difusión de la energíasolar activa en los países industrializados pasa por su integración enedificios.SISTEMAS TÉRMICOS SISTEMAS FOTOVOLTAICOS
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� Disminución de la demanda del edificio. Sistemas pas ivos (arquitectura bioclimática).� Diseño del edificio: orientación, accesibilidad solar, ventilación e
iluminación natural, etc.� Elección de materiales adecuados
� Integración de energías renovables� Solar térmica� Solar fotovoltaica� Biomasa, etc.
� Uso de equipos convencionales de alto rendimiento . � Sistemas de climatización y distribución eficientes� Iluminación de bajo consumo
� Control y mantenimiento de las instalaciones
ACTUACIONES NECESARIAS PARA AHORRAR ENERGÍA EN EDIFICACIÓN
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Sistema Real
� El edificio es un sistema complejocuyas componentes: muros, sistemas de acondicionamiento,... definen los elementos y las propiedades que lo caracterizan. El entorno (clima y los obstáculos circundantes al edificio) es el medio ambiente que lo rodea.
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Evaluación de EdificiosAnálisis Empírico: Monitorización
Objetivo:
Analizar, a través de medidas experimentales, las técnicas bioclimáticas empleadas en el diseño y construcción de edificios para conocer:* el ahorro energético producido
* el confort térmico alcanzado
Determinar las características térmicas asociadas a características constructivas
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Invierno 2008/2009 Verano 2009
Estas gráficas muestran en su eje de ordenadas el calentamiento oenfriamiento efectivo y su distribución frente a la temperatura exterior.
Banda de confort térmico invernal entornoa 21 ± 1ºC .A pesar de tener temperaturas exterioresmuy bajas, la mayor parte de los valoresinteriores están o bien dentro o bienligeramente por debajo de la banda deconfort interior.
Banda de confort térmico estival entorno a 23º -26ºC .Cuando las temperaturas exteriores son muy altas,entran en funcionamiento los sistemasevaporativos, gracias a lo cual las temperaturasinteriores están dentro o bien ligeramente porencima de la banda de confort interior.
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I+D: Algunos aspectos físicos que necesitan investigación
ÜSistemas solares pasivos:ÜCalefacción y refrigeración natural (muros Trombe para climas cálidos, chimeneas solares, fachadas ventiladas, torres de refrigeración, materiales de cambio de fase, intercambio de calor con el terreno, “acondicionamiento de espacios abiertos”, planeamiento urbanístico, etc.).
Ü Sistemas solares activos: ÜTérmicos: ACS, calefacción y refrigeración “frío solar”.
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Madrid-Global Expo Shanghai 2010Proyecto del edificio de la Ciudad de Madrid en la Expo de Shanghai.: Adaptación del ‘árbol de aire’ y de la casa de Bambú al clima asiático.
Participantes en el Proyecto: Alejandro Zaera, Ecosistema Urbano y CIEMAT
Jornada Fulton: Exper. y Trabajos Efic. Energ. Futuro empresarial y laboral - Valencia, 26-02-14
Objetivos concretos:
•Diseño y construcción de un edificio de oficinas, talleres y aulas del Grupo Lince Asprona-Fundación Personas (Valladolid) y vivienda demostrativa experimental en la Fundación Sotavento (Lugo)•Simulación y Monitorización. Evaluación energética en condiciones reales de uso.• Estudio y evaluación de las estrategias bioclimáticas e instalaciones solares.
Diseño bioclimático, materiales de bajo impacto e integración arquitectónica
Objetivo
ENVITE-PLAN E (Demostradores de Energía) (2009-2010)
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Reducción de la demanda energética de áreas extensas
y suministro energético mediante sistemas de
poligeneración locales.
Objetivo
DEPOLIGEN – INNPACTO(2010-2013)
Objetivos concretos: Eficiencia energética en edificios de "emisión cero" mediante la mejora de la demanda energética, la poligeneración y la gestión integral de la energía
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� Nuevos sistemas de reducción de la demanda energética en edificios, � Nuevos sistemas de poli ‐ generación que integren sistemas de alta eficiencia y bajo impacto (geotermia, gas, hidrógeno) con energías renovables (solar fotovoltaica y térmica, minieólica y biomasa)� Nuevos sistemas de gestión integral de la demanda. � Una metodología de análisis e implantación técnico e industrial extrapolable a cualquier lugar
Investigación y desarrollo de tecnologías que permitan conseguir edificios, distritos, y barrios residenciales o del sector terciario de “emisión cero“ mediante:
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Proyecto Prende-INNPACTO(2012-2015)“Plataforma de Rehabilitación Energética de Distritos Urbanos Eficientes”
Objetivos:
• Propiciar las condiciones adecuadas para conseguir barrios más eficientes desde el punto de vista de rehabilitación energética.
• Favorecer la utilización de los recursos naturales renovables para el acondicionamiento de los edificios que conforman el barrio, mediante el uso de técnicas naturales de acondicionamiento, considerando el emplazamiento, las tipologías edificatorias, los componentes y las técnicas constructivas existentes.
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Proyecto Prende-INNPACTO(2012-2015)“Plataforma de Rehabilitación Energética de Distritos Urbanos Eficientes”
www.proyectoprende.com/
Pretende “prender” la mecha de la rehabilitación energética , trasladando a los ciudadanos la necesidad y beneficios de mejorar la eficiencia energética de su barrio y en concreto de su vivienda, mediante la rehabilitación.Objetivo final : obtener una caracterización energética de los edificios del barrio seleccionado y proponer las medidas de rehabilitación orientadas a su eficiencia energética. Para ello, se estudian las diferentes tipologías de edificios, el clima, su entorno urbano y socioeconómico.
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Proyecto INNPACTO Smart City Zamora –SmartZa (2012-2015)
-Análisis técnico-económico y de viabilidad de - La reducción de la demanda energética de los edificios (considerando las técnicas de rehabilitación energética), - El uso de sistemas de poligeneración distribuida de energía (integración de instalaciones de energías renovables y convencionales) aplicadas a las redes de distrito de calor y frío, y los sistemas de acumulación de energía integrados en estas redes- La gestión integral de las mismas (busines inteligent ), control y empleo de las TICS apropiadas para conseguir distritos, barrios residenciales o del sector terciario de “emisión cero”
-Desarrollo y aplicación de estas técnicas (de aquellas más adecuadas al caso de estudio) a un barrio demostrador en la ciudad participante (Zamora).
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OBJETIVOS:
� Adecuación de la arquitectura bioclimáticay de la energía solar en el acondicionamiento térmico de edificios de oficinas, para calefacción y refrigeración (frío solar).
� Reducción del consumo de energíaconvencional entorno 80 y 90%.
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SP6 C-DdI A REHABILITAR EN EL CEDER – Lubia (SORIA)
Comienzo de obra: Agosto 2007
Inauguración: 28 Julio 2009
Obtenido un Accesit al proyecto, Nov 2006, concedido por las Consejerías de Fomento y Medio Ambiente de JCyL y el Instituto de la Construcción de JCyL en el “I Premio de Construcción Sostenible”
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SP
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DIF
US
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Dada la diferencia de actividades existen tres grupos de trabajo:
1.- Profesional, esta formado por el personal técnico del Consorcio.� Guías de diseño para arquitectos, ingenieros, científicos, …
2.- Docente, esta formado por el personal de las Univ. Oviedo y Almería, y esta incluido el personal docente de la RSEF.� Realización de Unidades Didácticas para Enseñanza Infantil,
Primaria, Secundaria y Bachillerato.
3.- Difusión, integrado por los profesionales de Difusión, Marketing e Imagen de las diferentes empresas.� Campaña de difusión:
� Página web del proyecto� Artículos en revistas especializadas y generales� Asistencia a congresos, ferias y workshops