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Innovación tecnológica y eficiencia energética de sistemas térmicos en viviendas.

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Bombas de calor aire-agua, Calderas de condensación y Energía solar térmica.

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Innovación tecnológica y eficiencia energética de sistemas térmicos en viviendas.

  1. 1. Innovación Tecnológica y eficiencia energética Innovación tecnológica y eficiencia energética de sistemas térmicos en viviendas. Bombas de calor aire-agua, Calderas de condensación y Energía solar térmica. ZVW2, 22.12.00© BBT Thermotechnik GmbH reserves all rights even in the event of industrial property rights.1 We reserve all rights of disposal such as copying and passing on to third parties.
  2. 2. Innovación Tecnológica y eficiencia energética Innovación tecnológica y eficiencia energética de sistemas térmicos en viviendas. INDICE 1. Eficiencia energética del generador y marco de referencia 2. Vivienda unifamiliar de referencia 3. Bombas de calor aire-agua 4. Calderas de condensación y la eficiencia en la combustión 5. La energía solar térmica y caldera de condensación para a.c.s, en vivienda unifamiliar 6. La energía solar térmica y caldera de condensación para a.c.s. y calefacción en bloques de viviendas 7. La energía solar térmica y caldera de condensación en bloques de viviendas ZVW2, 22.12.00© BBT Thermotechnik GmbH reserves all rights even in the event of industrial property rights.2 We reserve all rights of disposal such as copying and passing on to third parties.
  3. 3. Innovación Tecnológica y eficiencia energética Estrategia de ahorro y Marco Normativo Europeo. • Los pronósticos indican que la • Reducción de las emisiones de dióxido de dependencia de Europa de carbono en un 20% en relación a 1990. importaciones de energía pasara • Aumento del porcentaje de energía del 50% actual al 70% en el año renovable sobre el consumo total de 2030. energía en un 20%. • Como consecuencia la UE se ha • Aumento de la eficiencia energética en impuesto el objetivo 20:20:20 para un 20% el año 2020: Para ello, el marco Normativo Europeo lo componen las Directivas de Eficiencia energética de los edificios (EPBD), la de productos que usan energía (EuP) y la de eficiencia energética en el uso final y servicios energéticos. ZVW2, 22.12.00© BBT Thermotechnik GmbH reserves all rights even in the event of industrial property rights.3 We reserve all rights of disposal such as copying and passing on to third parties.
  4. 4. Innovación Tecnológica y eficiencia energética La Etiqueta de Eficiencia Energética de los edificios de nueva construcción. • Con el Índice de Calificación de Eficiencia Energética completamos la Etiqueta de Eficiencia Energética (RD 47/2007 entra en vigor el 30/04/2007 con un periodo de aplicación voluntaria de 6 meses) • Recomendaciones para aumentar la Eficiencia Energética en edificios: - Los cerramientos y nivel de aislamiento influyen en gran medida en la eficiencia energética, en torno a un 20 %. - La reducción de pérdidas por infiltración. - El rendimiento del sistema de calefacción (generador, distribución y control) puede influir hasta un 12%. ZVW2, 22.12.00© BBT Thermotechnik GmbH reserves all rights even in the event of industrial property rights.4 We reserve all rights of disposal such as copying and passing on to third parties.
  5. 5. Innovación Tecnológica y eficiencia energética Directivas Europeas “Eup” / “Erp” • Directiva 2005/32/CE “Eup” (Energy Using Products): asegurar que los productos consumidores de fuentes de energía, se diseñen bajo el criterio de eficiencia energética, sin restarles rendimientos ni provocar otros impactos medioambientales. • La Directiva Eup ha sido refundida ampliando su alcance, incluyendo todos los productos relacionados con la energía en la Directiva 2009/125/CE ErP (Energy Related Products) . • En el lote 1 de productos afectados por la Directiva, se trata el tema de las calderas, se ha elaborado el Estudio Preparatorio y actualmente hay un documento de trabajo con los requisitos de ecodiseño de calderas (borrador). • En dicho documento de trabajo se da la posibilidad de mejorar la calificación de las mismas, al ser integradas en la instalación con otros sistemas como bombas de calor aire-agua y agua-agua. ZVW2, 22.12.00© BBT Thermotechnik GmbH reserves all rights even in the event of industrial property rights.5 We reserve all rights of disposal such as copying and passing on to third parties.
  6. 6. Innovación Tecnológica y eficiencia energética Calificación eficiencia energética según borrador “Erp”. best standard low + + + ZVW2, 22.12.00© BBT Thermotechnik GmbH reserves all rights even in the event of industrial property rights.6 We reserve all rights of disposal such as copying and passing on to third parties.
  7. 7. Innovación Tecnológica y eficiencia energética Comparativa vivienda unifamiliar • Alternativas: Energía solar térmica:  Fuente de energía limpia y gratuita No emite CO2  Obligatoria su instalación por norma  Elevada inversión inicial, no justifica su utilización para obtención tan sólo a.c.s. Bomba de calor aire-agua Calderas condensación  Elevados Rendimientos  Elevados rendimientos  Fácil instalación y mantenimiento (no tiene  No necesita equipo de apoyo. salida de gases) Fácil integración con solar y bombas  No emisiones de CO2 en instalación. de calor  Dependiente de temperaturas exteriores  Necesidad de instalación de gas y variando su rendimiento (necesidad de evacuación gases. apoyo). ZVW2, 22.12.00© BBT Thermotechnik GmbH reserves all rights even in the event of industrial property rights.7 We reserve all rights of disposal such as copying and passing on to third parties.
  8. 8. Innovación Tecnológica y eficiencia energética Ahorro en el consumo de energía primaria. Comparativa de distintos generadores de calor y frío en la vivienda según el consumo de energía primaria para obtener 1 kWh de energía útil. Calderas a temperatura cte Calderas a temperatura cte 1,6 Calderas de baja temperatura Calderas de baja temperatura kWh Energia Primaria 1,4 Calderas de condensación Calderas de condensación 1,2 Bombas de calor – aire/agua Bombas de calor – aire/agua 1 Bombas de calor -- tierra/agua Bombas de calor tierra/agua 0,8 Bombas de calor - agua/agua Bombas de calor - agua/agua 0,6 0,4 0,2 0 Fuente: BDH (Bundesindustrieverband Deutschland) ZVW2, 22.12.00© BBT Thermotechnik GmbH reserves all rights even in the event of industrial property rights.8 We reserve all rights of disposal such as copying and passing on to third parties.
  9. 9. Innovación Tecnológica y eficiencia energética Comparativa vivienda unifamiliar • Ejemplo: Vivienda unifamiliar de dos plantas de 100 m2 bien aislada en zona climática Centro de España, ocupada por 4 personas de consumo 50 l/persona y día a 45ºC. Datos demanda térmica individual Datos de Radiadores Provincia: Madrid Madrid 29 Zona Climática: Zona D 0,95 4 Tra.interior: 20 ºC Tipo vivienda: Último piso 2 plantas 1,25 6 Aislamiento: Media 0,9 2 Servicio: Contínuo 0,9 1 Text. -3 ºC Tra. Rad. ida: 45 ºC Tra. Retorno: 40 ºC ZVW2, 22.12.00© BBT Thermotechnik GmbH reserves all rights even in the event of industrial property rights.9 We reserve all rights of disposal such as copying and passing on to third parties.
  10. 10. Innovación Tecnológica y eficiencia energética Comparativa vivienda unifamiliar • Ejemplo: Vivienda unifamiliar de dos plantas de 100 m2 bien aislada en zona climática Centro de España, ocupada por 4 personas de consumo 50 l/persona y día a 45ºC. EMISORES POR ESTANCIA l/el l/el Superficie Altura ORIENTACION PARED AL PARED A Renovaciones Acrist. Pérdida Pérdida Pérdia Total m2 m EXTERIOR local No Cal Infiltración Transmisión W 1 10 2,5 Oeste 1,05 1 1,00 1 1,00 0,50 De 0 a 1,00 2 m2 101 884 984 2 35 2,5 Norte1,15 3 1,25 2 1,05 1,00 De 0 a 1,00 2 m2 704 4446 5151 3 8 2,5 Este 1,10 1 1,00 2 1 1,00 0,50 De 0 a 1,00 2 m2 81 741 821 4 8 2,5 Este 1,10 1 1,00 1 1,00 0,50 De 0 a 1,00 2 m2 81 741 821 5 12 2,5 Norte1,15 2 1,15 1 1,00 0,80 De 0 a 1,00 2 m2 193 1336 1529 6 14 2,5 Oeste 1,05 1 1,00 1 1,00 0,50 De 0 a 1,00 2 m2 141 1237 1378 7 12 2,5 Oeste 1,05 2 1,15 1 1,00 0,80 De 0 a 1,00 2 m2 193 1220 1413 8 Sur 0,90 0 0,80 2 1,05 0,20 De 4 a 1,35 8 m2 0 0 0 9 Sur 0,90 1 1,00 1 1,00 0,50 De 4 a 1,35 8 m2 0 0 0 10 Norte1,15 0 0,80 1 1,00 0,20 De 4 a 1,35 8 m2 0 0 0 99 247,5 1493 10604 12097 ZVW2, 22.12.00© BBT Thermotechnik GmbH reserves all rights even in the event of industrial property rights.10 We reserve all rights of disposal such as copying and passing on to third parties.
  11. 11. Innovación Tecnológica y eficiencia energética Comparativa vivienda unifamiliar • Ejemplo: Vivienda unifamiliar de dos plantas de 100 m2 bien aislada en zona climática Centro de España, ocupada por 4 personas de consumo 50 l/persona y día a 45ºC. DEMANDA CALEFACCIÓN DEMANDA ACS Tra.amb. Horas Días kWh/mes Term/mes Consumo kWh/mes Term/mes Consumo Media 14 calef. mes 9116 7840 m3/mes 2714 2334 m3/mes Enero 5,4 8 31 2045 1758 206 245 211 26 Febrero 7,2 8 29 1677 1442 169 223 191 24 Marzo 9,8 6 31 1071 921 108 223 192 24 Abril 11,7 4 30 562 484 57 202 174 22 Mayo 15,6 0 31 0 0 0 202 174 21 Junio 20,7 0 30 0 0 0 279 240 30 Julio 24,5 0 31 0 0 0 288 248 31 Agosto 24,2 0 31 0 0 0 195 167 21 Septiembre 22,2 0 30 0 0 0 279 240 30 Octubre 14,4 4 31 392 337 39 187 161 20 Noviembre 9,2 8 30 1464 1259 147 188 162 20 Diciembre 6,4 8 31 1905 1638 192 202 174 21 • Demanda térmica en calefacción a temperatura exterior media de 14ºC y mínima de -3ºC: 9116 kWh año y Demanda térmica de a,c,s,: 2714 kWh año. ZVW2, 22.12.00© BBT Thermotechnik GmbH reserves all rights even in the event of industrial property rights.11 We reserve all rights of disposal such as copying and passing on to third parties.
  12. 12. Innovación Tecnológica y eficiencia energética Bombas de calor aire agua ZVW2, 22.12.00© BBT Thermotechnik GmbH reserves all rights even in the event of industrial property rights.12 We reserve all rights of disposal such as copying and passing on to third parties.
  13. 13. Innovación Tecnológica y eficiencia energética Bombas de calor aire-agua. • Extrae calor o frío del aire exterior y lo cede al agua que circula en el circuito del sistema, esto permite que pueda climatizar (frío, calor) y producir agua caliente sanitaria. • Unidad exterior con un circuito frigorífico hermético sin necesidad de manipulación de refrigerante en la instalación. • La conexión de la unidad exterior con la interior son dos conexiones hidráulicas (ida y retorno) y conexión eléctrica.13
  14. 14. Innovación Tecnológica y eficiencia energética Confort para el usuario final. 16ºC 20ºC 24ºC • Posibilidad de obtener el máximo confort por la distribución de calor-frío en la estancia por medio de agua y suelo radiante u otros sistemas de emisión a baja temperatura. Máximo confort !!! Suelo radiante Radiador Calefacción por aire Calefacción por suelo radiante Calefacción por radiadores Calefacción fan coil baja temperatura ZVW2, 22.12.00© BBT Thermotechnik GmbH reserves all rights even in the event of industrial property rights.14 We reserve all rights of disposal such as copying and passing on to third parties.
  15. 15. Innovación Tecnológica y eficiencia energética Confort para el usuario final. • No existen emisiones de CO2 en el lugar de instalación de la bomba de calor y niveles de ruidos de la unidad exterior de 43 dB a 2 metros de distancia. Máximo respeto con el medio ambiente !!! Niveles de ruido en dBs CO2 Fuente: OMS ZVW2, 22.12.00© BBT Thermotechnik GmbH reserves all rights even in the event of industrial property rights.15 We reserve all rights of disposal such as copying and passing on to third parties.
  16. 16. Innovación Tecnológica y eficiencia energética Eficiencia y rendimiento. • Máximo ahorro por la modulación de frecuencia, la velocidad del compresor se adapta a la demanda. • Elevados rendimientos en calor (temperatura exterior 7ºC): ida a calefacción 38ºC y COP = 3,9 a máxima velocidad del compresor y COP = 4,5 al mínimo. • En frío (temperatura exterior 35ºC): ida refrigeración 18ºC EER = 4 al máximo y 4,7 al mínimo. Tecnología INVERTER y alto rendimiento !!! Fuente: Frost ZVW2, 22.12.00© BBT Thermotechnik GmbH reserves all rights even in the event of industrial property rights.16 We reserve all rights of disposal such as copying and passing on to third parties.
  17. 17. Innovación Tecnológica y eficiencia energética Datos técnicos, unidad exterior ARW 90 Bilbao Barcelona Rango de operación Madrid Málaga Temp. Ext. mínima. -20°C Burgos Valencia Calor Temp. máxima del 65 60°C agua. 60 Max outlet water temp. °C Temp. Ext. Máxima 46°C 55 Frío Temp. mínima del 50 5°C agua. 45 40 35 30 -20 -15 -10 -5 0 5 10 15 20 Outdoor temperature °C Rango de operación modo calor y Temperaturas mínimas de proyecto.17
  18. 18. Innovación Tecnológica y eficiencia energética Rendimientos, unidad exterior Rated Performances Rendimientos Máxima velocidad Mínima velocidad Compresor a Compresor a Velocidad máxima Velocidad mínima Tªs Potencia COP / EER Potencia COP / EER (EN14511) [kW] [-] [kW] [-] A7/W35 9.2 3.9 3.9 4.5 A2/W35 8.3 3.0 3.1 3.5 A-7/W35 7.5 2.6 3.8 2.6 A7/W45 9.2 3.0 3.7 3.2 Calor A2/W45 8.2 2.3 2.8 2.4 A-7/W45 7.5 1.9 3.8 2.2 A7/W55 8.9 2.3 3.7 2.4 A2/W55 8.5 1.8 3.1 2.1 Máxima velocidad A-7/W55 7.4 1.5 3.4 1.5 Minima velocidad A40/W18 7.0 3.2 3.8 4.1 A35/W18 7.5 4.0 4.0 4.7 A27/W18 7.6 4.2 4.1 4.8 Frío A40/W7 7.0 2.0 3.1 3.1 A35/W7 7.5 2.4 3.2 3.5 A27/W7 7.6 2.6 3.3 3.7 Sobre los gráficos es tomado el ejemplo de calefacción con una temperatura de flujo de 35°C para mostrar la influencia de la modulación de velocidad del compresor sobre el COP.18
  19. 19. Innovación Tecnológica y eficiencia energética Diagrama de instalación, módulo Supraeco AWB Red Sensor de temperatura externo θ Caldera AWB 230 V. ARW90 230 V. θ Sensor de temperatura Interno (modo frío) Filtro Nota: La producción de agua caliente sanitaria se tiene que hacer con la caldera o con un sistema independiente ZVW2, 22.12.00© BBT Thermotechnik GmbH reserves all rights even in the event of industrial property rights.19 We reserve all rights of disposal such as copying and passing on to third parties.
  20. 20. Innovación Tecnológica y eficiencia energética Diagrama de instalación, módulo Supraeco AWE Sensor de temperatura exterior θ AWE 230 V. ARW90 230 V. θ Sensor de temperatutra interior Filtro (modo frío) Nota: La producción de agua caliente sanitaria mediante un sistema independiente ZVW2, 22.12.00© BBT Thermotechnik GmbH reserves all rights even in the event of industrial property rights.20 We reserve all rights of disposal such as copying and passing on to third parties.
  21. 21. Innovación Tecnológica y eficiencia energética Diagrama de instalación módulo Supraeco AWM Sensor de temperatura exterior θ 230 V. ARW 90 AWM 230 V. θ Sensor de temperatura interior Filtro (modo Frío) Nota: La producción de agua caliente sanitaria es realizada por la bomba de calor ZVW2, 22.12.00© BBT Thermotechnik GmbH reserves all rights even in the event of industrial property rights.21 We reserve all rights of disposal such as copying and passing on to third parties.
  22. 22. Innovación Tecnológica y eficiencia energética Módulo Supraeco AWM Válvula de purga, tanque interior Válvula de purga Tanque de almacenamiento tanque exterior Placa Manómetro Válvula de seguridad eléctrónica Interruptor de Válvula de llenado del circuito de emergencia. calefacción Válvula de seguridad del Circuito de agua Resistencia eléctrica Fuente de energía Vaso de expansión Válvula mezcladora Entrada de agua Vaciado Salida de agua caliente Bomba de circuito de Bomba de circulación Calefacción circuito de bomba de calor Válvulas de transferencia.22
  23. 23. Innovación Tecnológica y eficiencia energética Módulo Supraeco AWM Solar + agua caliente Válvula termoestática T Colector Solar Tanque de almacenamiento AWR 90 AWM ZVW2, 22.12.00© BBT Thermotechnik GmbH reserves all rights even in the event of industrial property rights.23 We reserve all rights of disposal such as copying and passing on to third parties.
  24. 24. Innovación Tecnológica y eficiencia energética Comparativa caldera convencional <> bomba calor Tipo de interés: 5,00 % Ciclo vida 15 años Opción 1 Opción 2 Inversión inicial Viabilidad económica Coste del equipo: 4450 9000 € Factor de interés: 1,05 % Coste de instalación: 4500 600 € Factor rentas anuales: 0,0963 Coste evacuación gases: 225 0€ Coste capital: 40,9 €/año TOTAL 9175 9600 Coste capital total: 614,2 € Costes de explotación Ahorro costes explotación: 74,0 €/año Coste mantenimiento: 40 20 €/año Coste combustible: 1114 1060 €/año Periodo retorno: 8,3 años TOTAL 1154 1080 €/año • Caldera convencional Rdto. estacional 80% consume: 1032 m3 año calefacción y 307 m3 año para a.c.s. Se suma a los 1800 € de la caldera 2650 € de equipo aire acondicionado 4x1 y coste de energía 314 €/año. En la instalación se incluye 4000 € de acometida de gas. • Bomba de calor reversible Supraeco con COP estacional 3,5 % consumo 810 €/año para calefacción y a.c.s. y 250 €/año producción de frío. ZVW2, 22.12.00© BBT Thermotechnik GmbH reserves all rights even in the event of industrial property rights.24 We reserve all rights of disposal such as copying and passing on to third parties.
  25. 25. Innovación Tecnológica y eficiencia energética Calderas de Condensación y la eficiencia en la combustión. ZVW2, 22.12.00© BBT Thermotechnik GmbH reserves all rights even in the event of industrial property rights.25 We reserve all rights of disposal such as copying and passing on to third parties.
  26. 26. Innovación Tecnológica y eficiencia energética La Eficiencia Energética en Calderas. • La Directiva Eup ha sido refundida debido a su necesidad de ampliar su alcance, incluyendo todos los productos relacionados con la energía en la Directiva 2009/125/CE ErP (Energy Related Products) . • En el caso concreto de calderas, se ha elaborado el Estudio Preparatorio y actualmente hay un documento de trabajo ya elaborado de los requisitos de ecodiseño de calderas ZVW2, 22.12.00© BBT Thermotechnik GmbH reserves all rights even in the event of industrial property rights.26 We reserve all rights of disposal such as copying and passing on to third parties.
  27. 27. Innovación Tecnológica y eficiencia energética Europa: condensación y energías renovables ZVW2, 22.12.00© BBT Thermotechnik GmbH reserves all rights even in the event of industrial property rights.27 C/CCM | 25.02.2009 | © Robert Bosch GmbH reserves all rights on to third parties. of industrial property rights. We reserve all rights of We reserve all rights of disposal such as copying and passing even in the event disposal such as copying and passing on to third parties.
  28. 28. Innovación Tecnológica y eficiencia energética ¿Por qué instalar calderas de condensación? Cuidado del medio ambiente. Insignificantes niveles de emisiones contaminantes para combatir el cambio climático. Ideal en combinación con sistemas solares. Ahorro en la factura de gas. El alto rendimiento de estas calderas (109%) permite ahorrar hasta un 30% de energía con respecto a una caldera convencional. Nueva legislación. RITE 2007: En reformas o cambio de generadores, se hará siempre a cubierta. A fachada sólo en los casos de aparatos de potencia inferior a 70 kW cuando… - Es calentador de tiro natural que tenga una potencia inferior a 24,4 kW o en caso de caldera siempre que la que se instale sea de clase 5 de emisiones de NOx. - Que la vivienda sea unifamiliar. ZVW2, 22.12.00© BBT Thermotechnik GmbH reserves all rights even in the event of industrial property rights.28 We reserve all rights of disposal such as copying and passing on to third parties.
  29. 29. Innovación Tecnológica y eficiencia energética Principios de la condensación. Aire Gas Ida CH4 + 2 O2 CO2 + 2 H2O Salida Retorno Caldera convencional 92%de gases Nos encontramos  entre el 95% al 109% en calderas de condensación. Condensados Caldera de condensación 109% (Gas Natural) ZVW2, 22.12.00© BBT Thermotechnik GmbH reserves all rights even in the event of industrial property rights.29 We reserve all rights of disposal such as copying and passing on to third parties.
  30. 30. Innovación Tecnológica y eficiencia energética Conceptos generales de Condensación Tecnología de la condensación y Aplicaciones. Balance energético • Además del calor latente recuperado, se obtienen mejoras adicionales gracias a la disminución de pérdidas . Caldera de Baja Temperatura Caldera de Condensación 111% 111% 11% Perdido en calor de 1% Perdido en calor de condensación. condensación. 6% Pérdidas por el gas 1% Pérdidas por el gas de escape de escape 0,5% Perdidas por 1% Perdidas por transmisión transmisión =93,5% =108 % • Menores pérdidas de calor por gases de escape: Debido principalmente a la temperatura de humos. En calderas de condensación la temperatura se reduce a 30ºC- 60ºC. Y en calderas de Baja, el gas de escape sale con temperaturas de 140ºC a 190ºC. • Menores pérdidas superficiales: debido a la temperatura de trabajo. ZVW2, 22.12.00© BBT Thermotechnik GmbH reserves all rights even in the event of industrial property rights.30 We reserve all rights of disposal such as copying and passing on to third parties.
  31. 31. Innovación Tecnológica y eficiencia energética Comparativa de tipos de calderas ZVW2, 22.12.00© BBT Thermotechnik GmbH reserves all rights even in the event of industrial property rights.31 We reserve all rights of disposal such as copying and passing on to third parties.
  32. 32. Innovación Tecnológica y eficiencia energética Comparativa caldera convencional <>condensación Tipo de interés: 5,00 % Ciclo vida 15 años Opción 1 Opción 2 Inversión inicial Viabilidad económica Coste del equipo: 1800 2100 € Factor de interés: 1,05 % Coste de instalación: 500 600 € Factor rentas anuales: 0,0963 Coste evacuación gases: 225 300 € Coste capital: 45,8 €/año TOTAL 2525 3000 Coste capital total: 686,4 € Costes de explotación Ahorro costes explotación: 134,0 €/año Coste mantenimiento: 40 40 €/año Coste combustible: 776 642 €/año Periodo retorno: 5,1 años TOTAL 816 682 €/año • Caldera convencional Rdto. estacional 80% consume: 1032 m3 año calefacción y 307 m3 año para a.c.s. • Caldera Condensación Rdto. Estacional 100% consume 825 m3 año calefacción y 273 m3 año para a.c.s. ZVW2, 22.12.00© BBT Thermotechnik GmbH reserves all rights even in the event of industrial property rights.32 We reserve all rights of disposal such as copying and passing on to third parties.
  33. 33. Innovación Tecnológica y eficiencia energética Comparativa caldera convencional <>condensación • Caldera convencional Rdto. estacional 80% consume: 1032 m3 año calefacción y 307 m3 año para a.c.s. • Caldera Condensación Rdto. Estacional 100% consume 825 m3 año calefacción y 273 m3 año para a.c.s. • Ahorro en costes de explotación de casi 17%. • Para una diferencia en la inversión inicial de 475 €, retorno en 5,1 años. ZVW2, 22.12.00© BBT Thermotechnik GmbH reserves all rights even in the event of industrial property rights.33 We reserve all rights of disposal such as copying and passing on to third parties.
  34. 34. Innovación Tecnológica y eficiencia energética La energía solar térmica y caldera de condensación para a.c.s. en vivienda unifamiliar ZVW2, 22.12.00© BBT Thermotechnik GmbH reserves all rights even in the event of industrial property rights.34 We reserve all rights of disposal such as copying and passing on to third parties.
  35. 35. Innovación Tecnológica y eficiencia energética Desarrollo de la energía solar térmica • La energía solar térmica forma parte de las instalaciones de nuestros edificios debido a la entrada en vigor del CTE y el RITE y es potenciada en el nuevo PER 2011-2020. • Después del crecimiento desde el año 2005, en 2009 y 2010 cayó un 25% respecto al año anterior,el acumulado supera los 2.300.000 m2. • La previsión de cara al 2011 es que seguirá creciendo impulsado por el nuevo Plan de Energías Renovables 2011-2020. ZVW2, 22.12.00© BBT Thermotechnik GmbH reserves all rights even in the event of industrial property rights.35 We reserve all rights of disposal such as copying and passing on to third parties.
  36. 36. Innovación Tecnológica y eficiencia energética Futuro en la implementación de la energía solar térmica. Características de la tecnología: • Alto grado de desarrollo en componentes. • Captadores con buenos índices de calidad y eficiencia. • Experiencia en diseño de instalaciones. Potenciales de desarrollo en el futuro: • Desarrollo de nuevos captadores. • Aplicaciones combinadas con calefacción. • Ámbito de aplicación a rehabilitación de viviendas. • Aplicación a la refrigeración solar. Con ciclos de absorción que demanda temperaturas > 80ºC con COP elevados. • Aplicaciones industriales. Supone un 30% de las aplicaciones solares con gran potencial de crecimiento. ZVW2, 22.12.00© BBT Thermotechnik GmbH reserves all rights even in the event of industrial property rights.36 We reserve all rights of disposal such as copying and passing on to third parties.
  37. 37. Innovación Tecnológica y eficiencia energética Sistema solar térmico: Captador Configuración captador 1.145mm 1.145mm       2.070 mm 2.070 mm 90mm 90mm         SKS SKE / SKN  Vidrio  Aislante  Absorbedor  Carcasa de vidrio  Ida / Retorno  Parrilla / Serpentín  Esquina / Molde ZVW2, 22.12.00© BBT Thermotechnik GmbH reserves all rights even in the event of industrial property rights.37 We reserve all rights of disposal such as copying and passing on to third parties.
  38. 38. Innovación Tecnológica y eficiencia energética Captador plano. Recubrimiento Recubrimiento utilizados en el pasadoInicialmente, pinturas solares negras sinpropiedades selectivas.En absorbedores selectivos, cromo negro concapa intermedia de níquel sobre cobre, absorbedorvitrificado, etc.  Recubrimiento utilizados actualmente. Comparativa de tratamientos de absorbedor Niquel y/o Cormo Negro. Durabilidad y efectividad comprobadas. Absortividad α Emisividad ε Tipo de Tratamiento del absorbedor Absorbedor en cobre PVD (Deposición física en fase de vapor): Haz Recubrimiento no selectivo (Pintura solar) 0,9-0,95 0,8-0,85 de electrones dirigido hacia crisol con material Crom Negro sobre Niquel (selectivo) o 0,93-0,97 0,10-0,14 de recubrimiento. El material vaporiza y Deposición física en fase de vapor (Tinox) 0,95 0,05 Bombardeo catódico (Sputtering) 0,95 0,05 deposita en lámina de cobre. (P. ej: Tinox , etc) Otros procesos: Bombardeo catódico, PECVD ZVW2, 22.12.00© BBT Thermotechnik GmbH reserves all rights even in the event of industrial property rights.38 We reserve all rights of disposal such as copying and passing on to third parties.
  39. 39. Innovación Tecnológica y eficiencia energéticaCaptador plano. Aislamiento y Carcasa.  Aislamiento Antiguamente se utilizaba poliuretano rígido expandido, normalmente en combinación con lana mineral. Actualmente se emplea lana mineral resistente a altas temperaturas, en espesores que van de 40 a 70mm.  Carcasa Marco fibra Cubierta de vidrio de vidrio Peso reducido gracias al marco de fibra de vidrio. Alta resistencia a la corrosión y rayos ultravioletas. Panel trasero de acero con recubrimiento de 0.6 Panel trasero Esquina mm Al-Zn le confiere resistencia a la corrosión y a plástico los rayos UV ZVW2, 22.12.00© BBT Thermotechnik GmbH reserves all rights even in the event of industrial property rights.39 We reserve all rights of disposal such as copying and passing on to third parties.
  40. 40. Innovación Tecnológica y eficiencia energética Captador plano. Cubierta y evitar condensaciones  Cubierta transparente Antiguamente, materiales plásticos como el metacrilato. Actualmente, vidrio solar de seguridad, con bajo contenido en hierro, endurecido, de alta transmitancia y baja reflectancia. Evitar condensaciones. Sistemas Ventilados Control de la ventilación mediante pequeños orificios y bajas pérdidas Evita condensados. No se acumula humedad en el interior del captador ZVW2, 22.12.00© BBT Thermotechnik GmbH reserves all rights even in the event of industrial property rights.40 We reserve all rights of disposal such as copying and passing on to third parties.
  41. 41. Innovación Tecnológica y eficiencia energéticaCaptador plano. Cubierta y evitar condensaciones  Evitar condensaciones. Sistemas Herméticamente cerrados Mayor durabilidad del recubrimiento no entra humedad ni aire contaminado (perjudiciales para los recubrimientos tipo TiNox) Reducción de las pérdidas de calor El relleno de gas inerte actúa como una cubierta de doble vidrio No hay pérdidas de rendimiento por condensaciones No entra humedad en el colector (como sí sucede en los colectores ventilados). Empieza a trabajar antes, ya que el sol no tiene que evaporar las condensaciones en la cara interna del vidrio Recubrimiento Tinox del absorbedor degradado por la atmósfera (humedad, contaminantes) ZVW2, 22.12.00© BBT Thermotechnik GmbH reserves all rights even in the event of industrial property rights.41 We reserve all rights of disposal such as copying and passing on to third parties.
  42. 42. Innovación Tecnológica y eficiencia energética Tubos de Vacío Chapa de transmisión Tubo de de calor registro • Tipo “Heat pipe”, una solución alcoholica que se evapora, asciende al Dispositivo condensador, cede energía y regresa al de seguridad para choque tubo. No se pueden disponer en térmico horizontal (20º-30ºinclinacion) . Tubo de cristal • Tipo CPC, Tubo de vidrio de doble Espejo reflector CPC pared. Superficie absorbedora Tratamiento selectivo directamente sobre la cara interna del con una capa de vidrio. Necesario reflector y nitrato de aluminio mantenimiento del mismo. pulverizado (sputtering). Capa de bario para servir de testigo ante posibles roturas, (se pone blanco). El bario también elimina restos de oxígeno y nitrógeno. ZVW2, 22.12.00© BBT Thermotechnik GmbH reserves all rights even in the event of industrial property rights.42 We reserve all rights of disposal such as copying and passing on to third parties.
  43. 43. Innovación Tecnológica y eficiencia energéticaSelección del sistema por curva de rendimiento ACS Piscina Suelo radiante Refrigeración  A la hora de seleccionar entre tubo de CA PT ADO R DE VAC IO vacio y captador plano, se debe tener en CA P CUB TADO RENDIMIENTO cuenta: R REN IERTA CON DIM D IE N E AL T CA TO O PT - Los tubos de vacio, tienen un mayor costo, AD O aunque tambien menores pérdidas y mayor R SI rendimiento. N CU BI ER TA -Facilidad de integración en edificios DIFERENCIA TEMPERATURAS (Tm-Tamb)/I -Un número elevado de paneles para satisfacer la demanda en invierno, suponen problemas de sobrecalentamiento en verano. - En España, el empleo de tubos de vacío se justifica en aplicaciones de alta temperatura. ZVW2, 22.12.00© BBT Thermotechnik GmbH reserves all rights even in the event of industrial property rights.43 We reserve all rights of disposal such as copying and passing on to third parties.
  44. 44. Innovación Tecnológica y eficiencia energética Comparativa condensación+solar para a.c.s. • Cobertura solar con 2 captadores para el 82% demanda de a.c.s.: la caldera consume 825 m3 año calefacción y 42 m3 año para a.c.s. • Supone un ahorro de 40% respecto a caldera convencional. ZVW2, 22.12.00© BBT Thermotechnik GmbH reserves all rights even in the event of industrial property rights.44 We reserve all rights of disposal such as copying and passing on to third parties.
  45. 45. Innovación Tecnológica y eficiencia energética Calderas termostáticas Estado del quemador Temperatura de entrada 60ºC 15ºC ZVW2, 22.12.00© BBT Thermotechnik GmbH reserves all rights even in the event of industrial property rights.45 We reserve all rights of disposal such as copying and passing on to third parties.
  46. 46. Innovación Tecnológica y eficiencia energética Ventilación forzada en nuevos WTD KME. • Potente ventilador de extracción de gases de la combustión (hasta 8 m de expulsión). • Modulación termostática con cuerpo de gas modulante. • Display digital para selección de temperatura y diagnosis de averías. • Preselección de la temperatura de suministro. • Fácil mantenimiento al no montar cuerpo de agua de membrana. • Seguridad de llama por ionización. ZVW2, 22.12.00© BBT Thermotechnik GmbH reserves all rights even in the event of industrial property rights.46 We reserve all rights of disposal such as copying and passing on to third parties.
  47. 47. Innovación Tecnológica y eficiencia energética Gama de producto. • Disponible en dos modelos de aparatos: WTD 27 AME Celsius Pur Condensación: 27 l/min WTD 24 AME Celsius Next Bajo NOx: 24 l/min Celsius Next Bajo NOx 24 l/min Celsius Pur Condensación 27 l/min ZVW2, 22.12.00© BBT Thermotechnik GmbH reserves all rights even in the event of industrial property rights.47 We reserve all rights of disposal such as copying and passing on to third parties.
  48. 48. Innovación Tecnológica y eficiencia energética WTD 27 AME. Condensación. • La tecnología de condensación permite llegar a rendimientos superiores al 100%. • En el recuperador conseguimos:  Aprovechar el calor sensible de los gases antes de salir del aparato. Recuperador de  Aprovechar el calor condensación latente al condensar el vapor de agua contenido en los gases. ZVW2, 22.12.00© BBT Thermotechnik GmbH reserves all rights even in the event of industrial property rights.48 We reserve all rights of disposal such as copying and passing on to third parties.
  49. 49. Innovación Tecnológica y eficiencia energética Producto calefacción • Calderas murales a gas • Ceraclass Midi, versiones estancas y atmosféricas de 23 a 30 kW, mixtas y sólo calefacción • Ceraclass Excellence, de microacumulación de 24 a 35 kW, mixtas y sólo calefacción, de 28 a 35 kW • Cerastar de bajas emisiones de NOx, en 24 kW. • Gama Cerapur de condensación, de25 a 42 kW en todas las versiones. • Con acumulador integrado en condensación, estancas y atmosféricas. ZVW2, 22.12.00© BBT Thermotechnik GmbH reserves all rights even in the event of industrial property rights.49 We reserve all rights of disposal such as copying and passing on to third parties.
  50. 50. Innovación Tecnológica y eficiencia energética La energía solar térmica y caldera de condensación para a.c.s. acumulada en vivienda unifamiliar ZVW2, 22.12.00© BBT Thermotechnik GmbH reserves all rights even in the event of industrial property rights.50 We reserve all rights of disposal such as copying and passing on to third parties.
  51. 51. Innovación Tecnológica y eficiencia energética Cerapur Acu Calderas de condensación con acumulación dinámica. Servicio de calefacción y agua caliente instantánea y acumulada. ZWSB 24/28 -3A 880 600 482 ZVW2, 22.12.00© BBT Thermotechnik GmbH reserves all rights even in the event of industrial property rights.51 We reserve all rights of disposal such as copying and passing on to third parties.
  52. 52. Innovación Tecnológica y eficiencia energética Cerapur Acu • Modelo de 24 kW en calefacción y 28 kW en a.c.s. Clase NOx 5. • Acumulación dinámica integrada de 42 litros con 3 depósitos de acero inoxidable con niobio/titanio. Sin ánodo de magnesio. • Función anti-legionela. Automática programable con accesorios de control. 20,2 kg • Bomba de recirculación de a.c.s. incluida en la caldera. • Montaje modular para facilitar la instalación 38,6 kg + 6,4 kg (carcasa) (máximo 38 kg por módulo). • Compatibilidad con sistemas solares. ZVW2, 22.12.00© BBT Thermotechnik GmbH reserves all rights even in the event of industrial property rights.52 We reserve all rights of disposal such as copying and passing on to third parties.
  53. 53. Innovación Tecnológica y eficiencia energética Cerapur Acu Acumulación dinámica. CerapurAcu Caldera 28kW +acumulador 75 l Caldera mixta 28kW Con el nuevo concepto de acumulación dinámica Junkers se ofrece un confort superior respecto a una caldera mixta instantánea de 28kW y que una caldera de 28kW con acumulador de 75 l. ZVW2, 22.12.00© BBT Thermotechnik GmbH reserves all rights even in the event of industrial property rights.53 We reserve all rights of disposal such as copying and passing on to third parties.
  54. 54. Innovación Tecnológica y eficiencia energética La energía solar térmica y caldera de condensación para a.c.s. y calefacción en vivienda unifamiliar ZVW2, 22.12.00© BBT Thermotechnik GmbH reserves all rights even in the event of industrial property rights.54 We reserve all rights of disposal such as copying and passing on to third parties.
  55. 55. Innovación Tecnológica y eficiencia energética CERAPURSOLAR CERAPURSOLAR CSW 30-3 CSW 30-3/400 max. Calefacción 22 kW max. ACS 30 kW Caldera mural a gas Caldera mural a gas, Interacumulador de 400 litros de capacidad, con estación solar integrada y modulo ISM1 de optimización solar ZVW2, 22.12.00© BBT Thermotechnik GmbH reserves all rights even in the event of industrial property rights.55 We reserve all rights of disposal such as copying and passing on to third parties.
  56. 56. Innovación Tecnológica y eficiencia energética CERAPURSOLAR CERAPURSOLAR Cogeneración Sistemas solares • Fácil integración de sistemas adicionales de calefacción en sistemas de Bombas de calor condensación a gas Estufas de leña Pellet SP 400 SHU ZVW2, 22.12.00© BBT Thermotechnik GmbH reserves all rights even in the event of industrial property rights.56 We reserve all rights of disposal such as copying and passing on to third parties.
  57. 57. Innovación Tecnológica y eficiencia energética Válvula de 3 vías CERAPURSOLAR Calefacción - ACS ACS Intercambiador WB6 Agua fría Válvula de mezcla incorporadaHasta 10 circuitos decalefacción posibles(de acuerdo alcontrolador Fxelegido) • Si el acumulador está suficientemente cargado, la energía es aprovechada y la caldera no arranca. SP400 SHU • La caldera arranca automáticamente cuando la Con estación solar y energía acumulada no es suficiente ISM1 incorporado • Una utilización optimizada de la energía gracias a la válvula de mezcla ZVW2, 22.12.00© BBT Thermotechnik GmbH reserves all rights even in the event of industrial property rights.57 We reserve all rights of disposal such as copying and passing on to third parties.
  58. 58. Innovación Tecnológica y eficiencia energética Comparativa condensación+solar a.c.s. y calefacción ZVW2, 22.12.00© BBT Thermotechnik GmbH reserves all rights even in the event of industrial property rights.58 We reserve all rights of disposal such as copying and passing on to third parties.
  59. 59. Innovación Tecnológica y eficiencia energética La energía solar térmica y caldera de condensación para a.c.s. y calefacción en vivienda miltifamiliar ZVW2, 22.12.00© BBT Thermotechnik GmbH reserves all rights even in the event of industrial property rights.59 We reserve all rights of disposal such as copying and passing on to third parties.
  60. 60. Innovación Tecnológica y eficiencia energética Instalaciones tipo en edificios. Captación Acumulación Solar Sistema de Apoyo Centralizada Centralizada Centralizada Distribuida Distribuida 1. Acumulación centralizada y apoyo individual. 2. Acumulación centralizada e intercambiador de placas por vivienda 3. Acumulación mixta y apoyo individual. 4. Acumulación distribuida y apoyo individual. 5. Acumulación centralizada y apoyo centralizado ZVW2, 22.12.00© BBT Thermotechnik GmbH reserves all rights even in the event of industrial property rights.60 We reserve all rights of disposal such as copying and passing on to third parties.
  61. 61. Innovación Tecnológica y eficiencia energética Configuración de sistemas Destrentalizado Centralizado Ppal mercado: Sur de Europa Sistema 1 Sistema 2 Sistema 3 Sistema 4 ACS ACS ACS ACS Almacenamiento Intercambiador Intercambiador individual individual central61
  62. 62. Innovación Tecnológica y eficiencia energética Configuración de sistemas- Descentralizado a.c.s. Sistema 1 –Acumulación individual • Solución para la casa multifamiliar con 3 - X pisos • Con producción de ACS • Campo de colectores centralizado con apoyo descentralizado de acumulación. • Pequeños acumuladores de ACS por piso de acs acs 75 a 200 l a fria a fria • Una solución simple Componentes del sistema • Campo de captadores y accesorios de acs acs a fria a fria montaje. • Grupo de bombeo • Acumuladores de ACS indivudual • Centralita de regulación • Control de la carga del tanque de ACS62
  63. 63. Innovación Tecnológica y eficiencia energética Configuración de sistemas- Descentralizado a.c.s. Sistema 2 –Intercambiador de placas / kit solar • Solución para casa multifamiliar con 3 - X pisos • Con producción de ACS • Campo de colectores central con depósito de inercia central y sistema de apoyo auxiliar descentralizado. acs a fria acs • Intercambiador de calor en cada piso a fria Componentes del sistema • Campo de captadores y accesorios de acs acs a fria a fria montaje • Grupo de bombeo • Depósito de inercia • Intercambiador de calor x vivienda • Centralita de regulación63
  64. 64. Innovación Tecnológica y eficiencia energética Módulo SolarBox • Estación de producción instantánea de acs • Electroválvula con sensor de caudal para mejora eficiencia • Intercambiador sobredimensionado Limitador de temperatura para protección del aparato • Conexiones para cada aparato como accesorio Con válvula de mezcla Sin válvula de mezcla • Caudal máximo 11 l/min acs • Caudal máximo 12 l/min acs • Con válvula de tres vías para asegurar temperatura de comfort (ajust. 35-55°C)64 Internal | STS/PRM1-We | 09/11/2010 | © Robert Bosch GmbH 2010. All rights reserved, also regarding any disposal, exploitation, reproduction, editing, distribution, as well as in the event of applications for industrial property rights.
  65. 65. Innovación Tecnológica y eficiencia energética Diseño del intercambiador- Solar box Sin válvula de mezcla Con válvula de mezcla Con válvula de mezcla Temperature  La temperatura es constante de 3 - 11 l/min a 45°C. Sin válvula de mezcla :  Para caudal de 3-13 l/min a 45 +/- X°C. (*) Tap rate (*)Temperatura del depósito 60 ºC6565 Internal | STS/PRM1-We | 09/11/2010 | © Robert Bosch GmbH 2010. All rights reserved, also regarding any disposal, exploitation, reproduction, editing, distribution, as well as in the event of applications for industrial property rights.
  66. 66. Innovación Tecnológica y eficiencia energética Módulo SolarBox con válvula mezcladora Entrada agua fría Entrada de agua Interruptor precalentada a flujo la caldera Del acumulador Al acumulador solar solar66 Internal | STS/PRM1-We | 09/11/2010 | © Robert Bosch GmbH 2010. All rights reserved, also regarding any disposal, exploitation, reproduction, editing, distribution, as well as in the event of applications for industrial property rights.
  67. 67. Innovación Tecnológica y eficiencia energética Configuración de sistemas- Descentralizado a.c.s. Sistema 3 –Intercambiador de placas centralizado • Solución para casa multifamiliar con 3 - X pisos • Con producción de ACS • Campo de colectores central con depósito de inercia central y sistema de apoyo auxiliar individual provisto de caldera. • Intercambiador de calor central Componentes del sistema • Campo de captadores y accesorios de montaje • Grupo de bombeo • Depósito de inercia • Intercambiador de calor centralizado(Logalux FS40 o FS 80(con control) • Centralita de regulación67
  68. 68. Innovación Tecnológica y eficiencia energética Diseño del intercambiador- Logalux Sistema solar centralizado para la producción instantánea de ACS (hasta 80 l/min o 20 apartamentos) • Campos de captadores entre 20 y 100 m² • Volumen de depósitos de inercia entre 1000 y 5000 L • Potencia de equipos de apoyo entre 20 y 100 kW • Fracción solar en ACS entre 30 y 70 % Logalux FS 40: estación de 40 l/min Logalux FS 80: estación de 80 l/min (conexión de dos Logalux FS en cascada) •Controlador integrado •Controlador integrado •Sensor de caudal •Sensor de caudal •Conexión de •Válvula eléctrica de recirculación cascada •Válvulas para fácil •Válvulas para fácil mantenimiento mantenimiento •Gran intercambiador de •Gran intercambiador de placas de ACS y baja placas de ACS y baja temperatura de retorno al temperatura de retorno al acumulador de inercia acumulador de inercia ZVW2, 22.12.00© BBT Thermotechnik GmbH reserves all rights even in the event of industrial property rights.68 We reserve all rights of disposal such as copying and passing on to third parties.
  69. 69. Innovación Tecnológica y eficiencia energética Configuración de sistemas- Centralizado de acs Sistema 4 – Centralizada – 3 a 20 Pisos • Solución para viviendas multifamiliar de 3 a 20 pisos • Con producción de ACS • Sistema centralizado de calefacción acs acs a fria a fria Componentes del sistema • Campo de colectores incl. el sistema de montaje • Estación de bombeo solar acs acs • Depósitos de inercia de 500 - 2000 L a fria a fria • Caldera centralizada • Círculo de control solar a fria69
  70. 70. Innovación Tecnológica y eficiencia energética CERAPURSOLAR Instalación Multifamiliar Aprovechamiento de la energía gratuita del sol no solo para ACS, si no también para calefacción en viviendas multifamiliares ZVW2, 22.12.00© BBT Thermotechnik GmbH reserves all rights even in the event of industrial property rights.70 We reserve all rights of disposal such as copying and passing on to third parties.
  71. 71. Innovación Tecnológica y eficiencia energética Tendencias y conclusiones • Bombas de calor de altos COP (4,5%) y EER (4,7%) con una normativa europea „Erp“ muy favorable a su implantación. • Tecnología de componentes solares muy desarrollada y madura -> larga vida útil de instalaciones y altos rendimientos. • Calderas de condensación de alta eficiencia (109%), versátiles como apoyo y fácil instalación. • Combinación de solar+condensación para producción de calefacción y a.c.s. con ahorros de hasta el 55%. Generadores de calor en viviendas de menores emisiones de CO2, que emplean energías renovables y de alta eficiencia energética: ¡¡ el objetivo 20:20:20 es posible !!. ZVW2, 22.12.00© BBT Thermotechnik GmbH reserves all rights even in the event of industrial property rights.71 We reserve all rights of disposal such as copying and passing on to third parties.

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