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ESTUDIO ENERGÉTICO DE UN
   EDIFICIO DE OFICINAS

  Autor: Emmanuel Ponte Varela
  Asignatura: Instalaciones Térmicas
INDICE
• 1. DESCRIPCIÓN
   o LOCALIZACIÓN
   o DISTRIBUCIÓN INTERIOR Y USOS

• 2. CÁLCULO DE CARGAS
   o CONDICIONES CLIMÁTICAS
   o CÁLCULO DETALLADO
   o CÁLCULO REDUCIDO

• 3. ELECCIÓN DE CALDERA Y DIMENSIONADO DE
  CHIMENEA
   o SISTEMA CENTRALIZADO
   o SISTEMA INDIVIDUAL

• 4. COMPORTAMIENTO ENERGÉTICO
• 5. CALIFICACIÓN ENERGÉTICA

Estudio energético de un edificio de oficinas   2
INDICE
• 1. DESCRIPCIÓN
   o LOCALIZACIÓN
   o DISTRIBUCIÓN INTERIOR Y USOS

• 2. CÁLCULO DE CARGAS
   o CONDICIONES CLIMÁTICAS
   o CÁLCULO DETALLADO
   o CÁLCULO REDUCIDO

• 3. ELECCIÓN DE CALDERA Y DIMENSIONADO DE
  CHIMENEA
   o SISTEMA CENTRALIZADO
   o SISTEMA INDIVIDUAL

• 4. COMPORTAMIENTO ENERGÉTICO
• 5. CALIFICACIÓN ENERGÉTICA

Estudio energético de un edificio de oficinas   3
LOCALIZACIÓN
• VIGO (Galicia)




Estudio energético de un edificio de oficinas   4
DISTRIBUCIÓN Y USOS
• EDIFICIO DE 7 PLANTAS
   o PLANTA BAJA
       • Entrada a oficinas
       • Local comercial
   o PLANTAS TIPO
       • 7 espacios



• USOS
   o Oficinas
   o General




Estudio energético de un edificio de oficinas   5
DISTRIBUCIÓN Y USOS
• EDIFICIO DE 7 PLANTAS
   o PLANTA BAJA
       • Entrada a oficinas
       • Local comercial
   o PLANTAS TIPO
       • 7 espacios



• USOS
   o Oficinas
   o General




Estudio energético de un edificio de oficinas   6
INDICE
• 1. DESCRIPCIÓN
   o LOCALIZACIÓN
   o DISTRIBUCIÓN INTERIOR Y USOS

• 2. CÁLCULO DE CARGAS
   o CONDICIONES CLIMÁTICAS
   o CÁLCULO DETALLADO
   o CÁLCULO REDUCIDO

• 3. ELECCIÓN DE CALDERA Y DIMENSIONADO DE
  CHIMENEA
   o SISTEMA CENTRALIZADO
   o SISTEMA INDIVIDUAL

• 4. COMPORTAMIENTO ENERGÉTICO
• 5. CALIFICACIÓN ENERGÉTICA

Estudio energético de un edificio de oficinas   7
CÁLCULO DE CARGAS
• CONDICIONES DE DISEÑO
                                          TS (ºC)    Φ (%)
                VERANO                          25    50
               INVIERNO                         21    50


• 3 MOMENTOS DE CÁLCULO
   o VERANO
      • Julio a las 15 horas solares
      • Septiembre a las 17 horas solares

   o INVIERNO



Estudio energético de un edificio de oficinas                8
COND. CLIMÁTICAS
• ESTACIÓN METEOROLÓGICA DE PEINADOR

                    NPE (%)        TS (ºC)      Thc (ºC)      OMD (ºC)       Φ (%)
    VERANO              5           25,00        19,90          9,50               -
   INVIERNO            97,5          0,80          -             -             83


• VALORES ADAPTADOS

                                Ts,ext (ºC)        Th (ºC)             WE (kg/kgas)

        JULIO (15h)                25,00           19,90                  0,0125
   SEPTIEMBRE (17h)                22,98           19,04                  0,0122
        INVIERNO                   3,80                2,70               0,0044


Estudio energético de un edificio de oficinas                                          9
CÁLCULO DETALLADO
• EN HABITACIÓN DE PLANTA TIPO
   o   USO: oficina
   o   OCUPACIÓN: 1 persona
   o   Fachada al sureste con ventana.
   o   Fachada al noreste
   o   Puentes térmicos:
         • Forjado-fachada
         • 2 pilares
         • Ventana
         • Esquina saliente




Estudio energético de un edificio de oficinas   10
CÁLCULO DETALLADO
• RESULTADOS
 JULIO (15 h)     Qsen (W)       Qlat (W)
 Cerramientos       4,26           0,00
  Ventanas         28,34           0,00
                                                SEPTIEMBRE (17 h)   Qsen (W)   Qlat (W)
 Ventilación        0,00          93,81
 Iluminación       221,71          0,00           Cerramientos       -42,85      0,00
  Ocupación        67,00          64,50             Ventanas          7,70       0,00
  Instalación      19,28           0,00            Ventilación       -30,30     82,56
     Total         340,59         158,31           Iluminación       221,71      0,00
                                                   Ocupación         67,00      64,50
 INVIERNO         Qsen (W)       Qlat (W)
                                                   Instalación       15,21       0,00
 Cerramientos     -351,65          0,00
                                                  Ptes térmicos      -34,96      0,00
  Ventanas        -195,05          0,00
                                                      Total          203,51    147,06
 Ventilación      -258,00        -125,71
  Ocupación        83,00          49,00
 Ptes térmicos    -297,69          0,00
     Total        -1019,39        -76,71

Estudio energético de un edificio de oficinas                                             11
CÁLCULO REDUCIDO
• En el resto de espacios de la planta tipo y en la
  planta baja

• Se simplifica el cálculo de cargas:
    o A través de cerramientos
    o A través de elementos semitransparentes


• Se desprecia el cálculo de cargas:
    o Debidas a maquinaria
    o A través de puentes térmicos




 Estudio energético de un edificio de oficinas        12
CÁLCULO DE CARGAS
• RESULTADOS GLOBALES
JULIO (15 h)    Total Planta Tipo   Total Planta Baja
  Qsen (W)          3395,79             4027,10
   Qlat (W)         3668,28             5514,21
     Fseg             0,05                0,05
                                                                     Total Planta   Total Planta
  Qtotal (W)        7417,27             10018,37        INVIERNO
                                                                        Tipo            Baja
    FCS               0,48                0,42           Qsen (W)      -7487,34      -11215,57
                                                         Qlat (W)      -2499,30       -4078,10

 SEPT. (17 h)   Total Planta Tipo   Total Planta Baja      Fseg          0,05           0,05

  Qsen (W)          2385,34             2741,06         Qtotal (W)    -10485,97      -16058,35

   Qlat (W)         3382,27             4999,87            FCS           0,75           0,73

     Fseg             0,05                0,05
  Qtotal (W)        6055,99             8127,98
    FCS               0,41                0,35



Estudio energético de un edificio de oficinas                                                    13
INDICE
• 1. DESCRIPCIÓN
   o LOCALIZACIÓN
   o DISTRIBUCIÓN INTERIOR Y USOS

• 2. CÁLCULO DE CARGAS
   o CONDICIONES CLIMÁTICAS
   o CÁLCULO DETALLADO
   o CÁLCULO REDUCIDO

• 3. ELECCIÓN DE CALDERA Y DIMENSIONADO DE
  CHIMENEA
   o SISTEMA CENTRALIZADO
   o SISTEMA INDIVIDUAL

• 4. COMPORTAMIENTO ENERGÉTICO
• 5. CALIFICACIÓN ENERGÉTICA

Estudio energético de un edificio de oficinas   14
SIST. CENTRALIZADO
• 1 CALDERA PARA CONTRARRESTAR TODAS LAS
  CARGAS SENSIBLES DEL EDIFICIO
                                                Caldera Fagor FCS-90N:
   o Qsen,totales = -58946,59 W                 • Pn = 87 KW
                                                • η = 97,4 %
                                                • Estanca a GN
                                                • De condensación

• CHIMENEA
   o   Altura de 22,5 m
   o   Coronada por sombrerete antiviento
   o   2 codos de 45º en su tramo horizontal
   o   Unión con tramo vertical: T de 90º



Estudio energético de un edificio de oficinas                            15
SIST. INDIVIDUAL
• 1 CALDERA PARA CONTRARRESTAR LAS CARGAS
  SENSIBLES DE CADA PLANTA
                                                Caldera Fagor FE-18TC:
   o Qsen,PLANTA TIPO = -7861,34 W              • Pn = 18 KW
   o Qsen,PLANTA BAJA = -11779,5 W              • η = 92 %
                                                • Estanca a GN


• CHIMENEA
   o Sólo evacuación
   o Con toma de aire por fachada
   o Coronada por sombrerete antiviento




Estudio energético de un edificio de oficinas                            16
INDICE
• 1. DESCRIPCIÓN
   o LOCALIZACIÓN
   o DISTRIBUCIÓN INTERIOR Y USOS

• 2. CÁLCULO DE CARGAS
   o CONDICIONES CLIMÁTICAS
   o CÁLCULO DETALLADO
   o CÁLCULO REDUCIDO

• 3. ELECCIÓN DE CALDERA Y DIMENSIONADO DE
  CHIMENEA
   o SISTEMA CENTRALIZADO
   o SISTEMA INDIVIDUAL

• 4. COMPORTAMIENTO ENERGÉTICO
• 5. CALIFICACIÓN ENERGÉTICA

Estudio energético de un edificio de oficinas   17
COMP. ENERGÉTICO
• Análisis mediante el programa LIDER
     o Modelado 3D de nuestro edificio
     o Diseño de cerramientos




 Estudio energético de un edificio de oficinas   18
COMP. ENERGÉTICO
• Con los cerramientos iniciales no cumple la
  legislación
     o Condensaciones superficiales en los encuentros de tabiques con la
       fachada sureste
     o Elevada conductancia térmica
     o Problemas de refrigeración



• Solución:
     o Aumentar el aislamiento
     o Aumentar las renovaciones de aire




 Estudio energético de un edificio de oficinas                             19
INDICE
• 1. DESCRIPCIÓN
   o LOCALIZACIÓN
   o DISTRIBUCIÓN INTERIOR Y USOS

• 2. CÁLCULO DE CARGAS
   o CONDICIONES CLIMÁTICAS
   o CÁLCULO DETALLADO
   o CÁLCULO REDUCIDO

• 3. ELECCIÓN DE CALDERA Y DIMENSIONADO DE
  CHIMENEA
   o SISTEMA CENTRALIZADO
   o SISTEMA INDIVIDUAL

• 4. COMPORTAMIENTO ENERGÉTICO
• 5. CALIFICACIÓN ENERGÉTICA

Estudio energético de un edificio de oficinas   20
CALIF. ENERGÉTICA
• Análisis mediante programa CALENER

• Se dimensiona un sistema de calefacción
  centralizado para contrarrestar las cargas sensibles
    o Caldera a GN // Caldera a Biomasa (Pn = 90 KW)

    o Radiadores como elementos terminales




 Estudio energético de un edificio de oficinas           21
CALIF. ENERGÉTICA
• Con caldera a GN (Fagor FCS -90N)




Estudio energético de un edificio de oficinas   22
CALIF. ENERGÉTICA
• Con caldera a biomasa (Fagor HACK 90)




Estudio energético de un edificio de oficinas   23
ESTUDIO ENERGÉTICO DE UN
   EDIFICIO DE OFICINAS

  Autor: Emmanuel Ponte Varela
  Asignatura: Instalaciones Térmicas

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Cargas térmicas en un bloque de oficinas

  • 1. ESTUDIO ENERGÉTICO DE UN EDIFICIO DE OFICINAS Autor: Emmanuel Ponte Varela Asignatura: Instalaciones Térmicas
  • 2. INDICE • 1. DESCRIPCIÓN o LOCALIZACIÓN o DISTRIBUCIÓN INTERIOR Y USOS • 2. CÁLCULO DE CARGAS o CONDICIONES CLIMÁTICAS o CÁLCULO DETALLADO o CÁLCULO REDUCIDO • 3. ELECCIÓN DE CALDERA Y DIMENSIONADO DE CHIMENEA o SISTEMA CENTRALIZADO o SISTEMA INDIVIDUAL • 4. COMPORTAMIENTO ENERGÉTICO • 5. CALIFICACIÓN ENERGÉTICA Estudio energético de un edificio de oficinas 2
  • 3. INDICE • 1. DESCRIPCIÓN o LOCALIZACIÓN o DISTRIBUCIÓN INTERIOR Y USOS • 2. CÁLCULO DE CARGAS o CONDICIONES CLIMÁTICAS o CÁLCULO DETALLADO o CÁLCULO REDUCIDO • 3. ELECCIÓN DE CALDERA Y DIMENSIONADO DE CHIMENEA o SISTEMA CENTRALIZADO o SISTEMA INDIVIDUAL • 4. COMPORTAMIENTO ENERGÉTICO • 5. CALIFICACIÓN ENERGÉTICA Estudio energético de un edificio de oficinas 3
  • 4. LOCALIZACIÓN • VIGO (Galicia) Estudio energético de un edificio de oficinas 4
  • 5. DISTRIBUCIÓN Y USOS • EDIFICIO DE 7 PLANTAS o PLANTA BAJA • Entrada a oficinas • Local comercial o PLANTAS TIPO • 7 espacios • USOS o Oficinas o General Estudio energético de un edificio de oficinas 5
  • 6. DISTRIBUCIÓN Y USOS • EDIFICIO DE 7 PLANTAS o PLANTA BAJA • Entrada a oficinas • Local comercial o PLANTAS TIPO • 7 espacios • USOS o Oficinas o General Estudio energético de un edificio de oficinas 6
  • 7. INDICE • 1. DESCRIPCIÓN o LOCALIZACIÓN o DISTRIBUCIÓN INTERIOR Y USOS • 2. CÁLCULO DE CARGAS o CONDICIONES CLIMÁTICAS o CÁLCULO DETALLADO o CÁLCULO REDUCIDO • 3. ELECCIÓN DE CALDERA Y DIMENSIONADO DE CHIMENEA o SISTEMA CENTRALIZADO o SISTEMA INDIVIDUAL • 4. COMPORTAMIENTO ENERGÉTICO • 5. CALIFICACIÓN ENERGÉTICA Estudio energético de un edificio de oficinas 7
  • 8. CÁLCULO DE CARGAS • CONDICIONES DE DISEÑO TS (ºC) Φ (%) VERANO 25 50 INVIERNO 21 50 • 3 MOMENTOS DE CÁLCULO o VERANO • Julio a las 15 horas solares • Septiembre a las 17 horas solares o INVIERNO Estudio energético de un edificio de oficinas 8
  • 9. COND. CLIMÁTICAS • ESTACIÓN METEOROLÓGICA DE PEINADOR NPE (%) TS (ºC) Thc (ºC) OMD (ºC) Φ (%) VERANO 5 25,00 19,90 9,50 - INVIERNO 97,5 0,80 - - 83 • VALORES ADAPTADOS Ts,ext (ºC) Th (ºC) WE (kg/kgas) JULIO (15h) 25,00 19,90 0,0125 SEPTIEMBRE (17h) 22,98 19,04 0,0122 INVIERNO 3,80 2,70 0,0044 Estudio energético de un edificio de oficinas 9
  • 10. CÁLCULO DETALLADO • EN HABITACIÓN DE PLANTA TIPO o USO: oficina o OCUPACIÓN: 1 persona o Fachada al sureste con ventana. o Fachada al noreste o Puentes térmicos: • Forjado-fachada • 2 pilares • Ventana • Esquina saliente Estudio energético de un edificio de oficinas 10
  • 11. CÁLCULO DETALLADO • RESULTADOS JULIO (15 h) Qsen (W) Qlat (W) Cerramientos 4,26 0,00 Ventanas 28,34 0,00 SEPTIEMBRE (17 h) Qsen (W) Qlat (W) Ventilación 0,00 93,81 Iluminación 221,71 0,00 Cerramientos -42,85 0,00 Ocupación 67,00 64,50 Ventanas 7,70 0,00 Instalación 19,28 0,00 Ventilación -30,30 82,56 Total 340,59 158,31 Iluminación 221,71 0,00 Ocupación 67,00 64,50 INVIERNO Qsen (W) Qlat (W) Instalación 15,21 0,00 Cerramientos -351,65 0,00 Ptes térmicos -34,96 0,00 Ventanas -195,05 0,00 Total 203,51 147,06 Ventilación -258,00 -125,71 Ocupación 83,00 49,00 Ptes térmicos -297,69 0,00 Total -1019,39 -76,71 Estudio energético de un edificio de oficinas 11
  • 12. CÁLCULO REDUCIDO • En el resto de espacios de la planta tipo y en la planta baja • Se simplifica el cálculo de cargas: o A través de cerramientos o A través de elementos semitransparentes • Se desprecia el cálculo de cargas: o Debidas a maquinaria o A través de puentes térmicos Estudio energético de un edificio de oficinas 12
  • 13. CÁLCULO DE CARGAS • RESULTADOS GLOBALES JULIO (15 h) Total Planta Tipo Total Planta Baja Qsen (W) 3395,79 4027,10 Qlat (W) 3668,28 5514,21 Fseg 0,05 0,05 Total Planta Total Planta Qtotal (W) 7417,27 10018,37 INVIERNO Tipo Baja FCS 0,48 0,42 Qsen (W) -7487,34 -11215,57 Qlat (W) -2499,30 -4078,10 SEPT. (17 h) Total Planta Tipo Total Planta Baja Fseg 0,05 0,05 Qsen (W) 2385,34 2741,06 Qtotal (W) -10485,97 -16058,35 Qlat (W) 3382,27 4999,87 FCS 0,75 0,73 Fseg 0,05 0,05 Qtotal (W) 6055,99 8127,98 FCS 0,41 0,35 Estudio energético de un edificio de oficinas 13
  • 14. INDICE • 1. DESCRIPCIÓN o LOCALIZACIÓN o DISTRIBUCIÓN INTERIOR Y USOS • 2. CÁLCULO DE CARGAS o CONDICIONES CLIMÁTICAS o CÁLCULO DETALLADO o CÁLCULO REDUCIDO • 3. ELECCIÓN DE CALDERA Y DIMENSIONADO DE CHIMENEA o SISTEMA CENTRALIZADO o SISTEMA INDIVIDUAL • 4. COMPORTAMIENTO ENERGÉTICO • 5. CALIFICACIÓN ENERGÉTICA Estudio energético de un edificio de oficinas 14
  • 15. SIST. CENTRALIZADO • 1 CALDERA PARA CONTRARRESTAR TODAS LAS CARGAS SENSIBLES DEL EDIFICIO Caldera Fagor FCS-90N: o Qsen,totales = -58946,59 W • Pn = 87 KW • η = 97,4 % • Estanca a GN • De condensación • CHIMENEA o Altura de 22,5 m o Coronada por sombrerete antiviento o 2 codos de 45º en su tramo horizontal o Unión con tramo vertical: T de 90º Estudio energético de un edificio de oficinas 15
  • 16. SIST. INDIVIDUAL • 1 CALDERA PARA CONTRARRESTAR LAS CARGAS SENSIBLES DE CADA PLANTA Caldera Fagor FE-18TC: o Qsen,PLANTA TIPO = -7861,34 W • Pn = 18 KW o Qsen,PLANTA BAJA = -11779,5 W • η = 92 % • Estanca a GN • CHIMENEA o Sólo evacuación o Con toma de aire por fachada o Coronada por sombrerete antiviento Estudio energético de un edificio de oficinas 16
  • 17. INDICE • 1. DESCRIPCIÓN o LOCALIZACIÓN o DISTRIBUCIÓN INTERIOR Y USOS • 2. CÁLCULO DE CARGAS o CONDICIONES CLIMÁTICAS o CÁLCULO DETALLADO o CÁLCULO REDUCIDO • 3. ELECCIÓN DE CALDERA Y DIMENSIONADO DE CHIMENEA o SISTEMA CENTRALIZADO o SISTEMA INDIVIDUAL • 4. COMPORTAMIENTO ENERGÉTICO • 5. CALIFICACIÓN ENERGÉTICA Estudio energético de un edificio de oficinas 17
  • 18. COMP. ENERGÉTICO • Análisis mediante el programa LIDER o Modelado 3D de nuestro edificio o Diseño de cerramientos Estudio energético de un edificio de oficinas 18
  • 19. COMP. ENERGÉTICO • Con los cerramientos iniciales no cumple la legislación o Condensaciones superficiales en los encuentros de tabiques con la fachada sureste o Elevada conductancia térmica o Problemas de refrigeración • Solución: o Aumentar el aislamiento o Aumentar las renovaciones de aire Estudio energético de un edificio de oficinas 19
  • 20. INDICE • 1. DESCRIPCIÓN o LOCALIZACIÓN o DISTRIBUCIÓN INTERIOR Y USOS • 2. CÁLCULO DE CARGAS o CONDICIONES CLIMÁTICAS o CÁLCULO DETALLADO o CÁLCULO REDUCIDO • 3. ELECCIÓN DE CALDERA Y DIMENSIONADO DE CHIMENEA o SISTEMA CENTRALIZADO o SISTEMA INDIVIDUAL • 4. COMPORTAMIENTO ENERGÉTICO • 5. CALIFICACIÓN ENERGÉTICA Estudio energético de un edificio de oficinas 20
  • 21. CALIF. ENERGÉTICA • Análisis mediante programa CALENER • Se dimensiona un sistema de calefacción centralizado para contrarrestar las cargas sensibles o Caldera a GN // Caldera a Biomasa (Pn = 90 KW) o Radiadores como elementos terminales Estudio energético de un edificio de oficinas 21
  • 22. CALIF. ENERGÉTICA • Con caldera a GN (Fagor FCS -90N) Estudio energético de un edificio de oficinas 22
  • 23. CALIF. ENERGÉTICA • Con caldera a biomasa (Fagor HACK 90) Estudio energético de un edificio de oficinas 23
  • 24. ESTUDIO ENERGÉTICO DE UN EDIFICIO DE OFICINAS Autor: Emmanuel Ponte Varela Asignatura: Instalaciones Térmicas