Rehabilitación Energética | Energy Refurbishment www.futurenergyweb.es 40 FuturEnergy | Junio June 2016 energía. Debido a estas carencias, aparecen diversas patologías: • Baja calidad de confort interior, sobre todo en zonas con alta ocupación (clases y laboratorios) puesto que no hay ventilación mecánica y la ventilación natural no puede ser utilizada de manera eficiente en todo el año, exceptuando las temporadas intermedias. Además, las salas de ordenadores proporcionan una alta carga térmica que también desemboca en falta de confort. • Alto consumo eléctrico, que se debe en gran parte al elevado número de equipos conectados a la red en los talleres y a las salas de ordenadores, que son utilizados durante 9 meses al año. Estos picos de consumo pueden verse aliviados por la utilización de la energía fotovoltaica. • Bajo aislamiento térmico, puesto que no se dispone del mínimo nivel de aislamiento según la regulación establecida por los estándares turcos. También presenta varios puentes térmicos que provocan pérdidas de calor. • Baja eficiencia de la caldera, por la falta de control inteligente. Resultados esperados El principal objetivo del proyecto es reducir la demanda energética para la generación de frío y calor en un 30,7% gracias a la solución de aislamiento de la envolvente térmica. Por otro lado, la contribución de las energías renovables para cubrir la demanda se espera que reduzca el consumo térmico de la caldera en un 37,3%. Así mismo, la inclusión de fotovoltaica proporciona un 12,8% de ahorros en electricidad. La combinación de estos números otorga un impacto esperado del 76,4%. Adicionalmente, también se espera un gran impacto en el confort, tanto lumínico como térmico, gracias a las soluciones y a la contribución del control inteligente del BEMS. Además, la gestión eficiente y posibilidad de ventilación automatizada mejorará la calidad del aire interior. Solución BEMS El equipo del Centro Tecnológico CARTIF trabaja principalmente en el desarrollo del BEMS que se encarga de gestionar los diferentes sistemas energéticos activos del edifico. Es decir; el BEMS utiliza la información proporcionada por las redes de sensores existentes para determinar las patologías y necesidades térmicas que se verán afectadas por el aislamiento térmico. Una vez conocidas, se balancea la carga entre el sistema de aire pre-calentado y la caldera, de manera que se prioriza el uso de la chimenea térmica y la caldera se dispone como equipo de soporte. Un tercer elemento que debe ser tenido en cuenta, es la capacidad de generar ganancias térmicas a través de las ventanas dinámicas en las zonas donde sean instaladas. En este caso, también hay que tener en cuenta el confort lumínico para no generar reflejos que molesten a los ocupantes de las salas. De esta manera, hay un efecto cruzado en la energía eléctrica debido a que la ganancia solar proporciona también un mayor nivel lumínico, lo que facilita la gestión eficiente de los sistemas de iluminación para reducir el consumo As regards the generation systems, the building has a natural gas boiler with a capacity of 235 kW, eight air conditioning systems and no ventilation or DHW systems. These systems are managed on a fully manual basis with no form of energy control system in place. As a result of these shortcomings, different pathologies emerge: • Inferior quality of interior comfort, especially in high occupancy areas (classrooms and labs) given the lack of mechanical ventilation and the fact that natural ventilation cannot be used effectively all year round, except during mid-seasons. Moreover, the computer labs generate a high thermal load which impacts on the level of interior comfort. • High electricity consumption mainly due to the large number of units connected to the mains power in the workshops and computer rooms, which are occupied 9 months a year. These peaks in consumption can be alleviated by using PV energy. • Poor thermal insulation as the building does not possess the minimum insulation level as regulated by Turkish standards. There are also various thermal bridges that result in heat losses. • Low boiler efficiency due to the lack of smart control. Expected results The main aim of the project is to reduce energy demand for the generation of heating and cooling by 30.7% thanks to the thermal envelope insulation solution. Moreover, the contribution of renewables to cover demand is expected to bring down the thermal consumption of the boiler by 37.3%. Similarly, the inclusion of PV energy contributes a further 12.8% in electricity savings. All these figures combined are expected to achieve an impact of 76.4%. These measures are also expected to make a significant impact on both lighting and thermal comfort, thanks to the solutions and to the smart control provided by the BEMS. Smart management and the option to have automated ventilation will also improve indoor air quality. BEMS solution The team from the CARTIF Technology Centre is mainly working on the development of the BEMS that will be responsible for managing the various active energy systems of the building. The BEMS uses the information provided by the existing networks of sensors to determine the pathologies and thermal needs that will be affected by the thermal insulation. Once identified, the thermal load is balanced out between the pre-heated air chimney system and the boiler, always prioritising the use of the thermal chimney with the boiler being available as a back-up unit. The third element to be taken into account is the capacity to
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