1. PRESENTACIÓ FIRA ST MIQUEL.
LLEIDA 26 de SETEMBRE DE 2013
Disseny d’enginyeria en sistemes de calefacció
amb biomassa.
ORIGINA SOLUCIONS ENERGÈTIQUES, S.L. ‐ Tel.: 973.35.16.65 ‐ www.originaenergia.com

2. I. PRESENTACIÓ DE ORIGINA SE
II. SISTEMES DE CALEFACCIÓ.
III. TECNOLOGIES DE CALDERES .
I. SISTEMA D’ ALIMENTACIÓ
II. FILTRATO DE FUMS
IV. COMBUSTIBLES.
V. DESENVOLUPAMENT DEL PROJECTE.
I. TRAEBALLS PRELIMINARE. Recollida i anàlisis de dades.
II AVALUACIÓN DE DADESII. AVALUACIÓN DE DADES
III. DISSENY DEL SISTEMA.
VI. RENDIMENT.EMISSIONS. RESIDU. BALANÇ D’ ENERGIAVI. RENDIMENT.EMISSIONS. RESIDU. BALANÇ D ENERGIA
VII. GESTIÓ DE LA PLANTA. TELEGESTIÓ.
VIII. EXEMPLES D’ ÈXIT. VISIÓ ON LINE D’UNA PLANTA.
IX. VALORACIÓ FINAL.

3. I. PRESENTACIÓ D’ORIGINA
ORIGINA és una empresa de serveis energètics.
La seva funció és optimitzar la gestió i les instal∙lacions energètiques del client,
recuperant les inversions complementaries o millores mitjançant els estalvis
aconseguits a curt‐mig termini.g g
Aquests serveis estan destinats a grans consumidors com PIMES i empreses que
tracten de reduir les seves factures d’energia i alhora reduir les emissions de CO2.
ORIGINA pot garantir l’eficiència energètica i la reducció de les factures d’energia.
El model d’ORIGINA es pot adaptar com un “acord d’estalvi garantit”, en el que els
clients s’encarreguen de cobrir les despeses de negoci, o un “acord d’estalvi
compartit”, en el que origina, cobreix totes les inversions de negoci. Ambdues opcions
permeten la prestació dels serveis energètics. amb les necessitats del client.
Aquests serveis estan destinats tan a grans consumidors com a PIMES i empreses que
proven de reduïr les seves factures d’energia i al mateix temps reduïr les emissions de
CO2CO2.

4. • Existeixen dues tipologies contractuals: el contracteExisteixen dues tipologies contractuals: el contracte
de serveis o ESC (Energy Services Supply) i el contracte
de resultats o EPC (Energy Performance Contracting)
• A nivell europeu el 90% dels contractes son de tipus
ESC, es a dir, contracte de serveis basats en la
externalització i el finançament per tercers.
Un servei energètic és un mecanisme d’externalització de les
prestacions energètiques d’un determinat equipament op g q q p
dependència basat en únic operador que garanteix els resultats dels
serveis.
Per tant, és un mecanisme d’estalvi energètic i econòmic que permet
t lit l i tè i i ò i i f i it dexternalitzar els riscos tècnics i econòmics i ofereix un seguit de
prestacions

5. • Les prestacions associades al servei energètic són:
d è– Auditoria energètica.
– Subministrament energètic.
– Inversió en instal∙lacions, equips i implantació.
Manteniment integral– Manteniment integral.
– Sistemes d’informació i gestió.
• El model de negoci d’una ESE es un model basat en VALOR• El model de negoci d una ESE es un model basat en VALOR,
que permet aproximar‐se a les necessitats reals del client
associades al confort i estalvi.
• El model de negoci que contempla aquesta proposta es
basa en un contracte de serveis de gestió energètica, per
tant s’articula al voltant de la venda d’energia, l’operació ig p
manteniment.

6. Model Tradicional
ProveïdorsProveïdors
de energia
CLIENT
Pagament consum energètic
(A)
Recursos Recursos Recursos
materials financers humans
Utilització recursos

7. Model Empresa
Serveis Energètics
Electricitat gas etc Il∙luminació, climatització, etc.
Proveïdors
CLIENT
Electricitat, gas, etc.
ESE
Il luminació, climatització, etc.
de energia
CLIENT
Pagament consum energètic
ESE
Pagament prestació serveisPagament consum energètic
(A’)
Pagament prestació serveis
(B)
Recursos
materials
Recursos
financers
Recursos
humans
Utilització recursos A’ < B < A

8. I.2.Model Empres de Serveis
Energètics. Facturació.
El sistema de facturació normalment és molt similar al de
qualsevol altre companyia de serveis.
El contracte amb cada usuari del defineix el sistema de facturació.
Aquest ha de definir l’import del pagament fix mensual i l’import
d l kWh f t idel kWh o factor energia.
L’ import fix te com a finalitat assegurar amortització i inversió. El
terme variable te com a finalitat assegurar el servei i donar
beneficibenefici.
El contracte assegura el cobrament. El sistema de tele‐gestió és el
garant del mateix, ja que permet interrompre el servei en
qualsevol moment segons els termes del contractequalsevol moment, segons els termes del contracte.

9. II ESQUEMA DE TREBALLII. ESQUEMA DE TREBALL
Auditoria
energètica
Disseny
del
projecte
Construcció i
instal∙lació
Explotació
Operació i
manteniment
Control,
medició i
verificació
– La presentació contempla els serveis
de ESE en edificis de terciarisde ESE en edificis de terciaris
propietat del departament.

10. II. SISTEMES DE CALEFACCIÓ
Valorarem tres sistemes diferents Veurem les especificitats
II. SIST M S CA FACCIÓ
Valorarem tres sistemes diferents. Veurem les especificitats
de cada sistema i dels equips de producció associats als
mateixos:
• Producció individual
• Producció centralitzada
• Producció distribuïda o DH

11. II 1 PRODUCCIÓ INDIVIDUAL
Cada usuari produeix calor al seu propi habitatge. Disposem de calderes i
també estufes amb rendiments aproximats en el cas de les calderes del 90% i
II.1 PRODUCCIÓ INDIVIDUAL
també estufes amb rendiments aproximats en el cas de les calderes del 90% i
en les estufes del 85% . Les estufes no estan pensades per a la producció de
ACS.
P t d lC ld L à é
Estufes: La càrrega és manual.
No disposen de filtre de
partícules. La retirada de
Part de la
energia es perd
en la xarxa de
distribució
Calderes: La càrrega és
automàtica. Poden disposar de
filtre de partícules. La retirada
de les cendres és automàtic
cendres també és manual.
Pèrdues en fums. La resta d’
energia s’ aporta a l’ambient.
distribució.de les cendres és automàtic.
Pèrdues en els fums i sala de
calderes.
Cada usuari necessita invertir en la instal∙lació,
realitzar el manteniment, tindre en compte la
previsió de l’emmagatzematge, etc.

12. II.2 PRODUCCIÓ CENTRALITZADAII. PRO UCCIÓ C NTRA IT A A
Cada usuari produeix calor en el seu propi habitatge. Disposem de calderes i
també estufes amb rendiments aproximats en les calderes de 90% i en les
Foto hiuls
també estufes amb rendiments aproximats en les calderes de 90% i en les
estufes del 85% . Les estufes no estan pensades per a la producció d'ACS.
Foto hiuls
Calderes: La càrrega és
automàtica. Poden disposar de
filtre de partícules. La retirada
de cendres és automàtic.
Pè d l f i l d
Part de l’
energia es perd
Pèrdues en els fums i sala de
calderes.
g p
en la xarxa de
distribució.
És la comunitat de veïns qui inverteix en la instal∙lació, realitza el
manteniment, i té en compte la previsió del magatzematge, etc. Passa
factura de costos a cada veí.

13. II.3 PRODUCCIÓ DHII.3 PRO UCCIÓ H
Amb “District Heating” es denomina la distribució de calor (o
fred) des de una planta central de producció de calor fins al
t d itj t d d ïll dpunt de consum, mitjançant una xarxa de canonades aïllades
(i moltes vegades soterrades).

14. II.3. DH, EL CIRCUIT DE CALEFACCIÓ
PROPOSAT
Es produeix de forma
centralitzat i optimitzat el
Part de la energia
es perd en la xarxa
Segons el nivell d’aïllament, el
calor es perd més o menys ràpidcentralitzat i optimitzat el
calor amb combustibles
fòssils o amb energies
renovables (rendiments
es perd en la xarxa
de distribució
calor es perd més o menys ràpid.
Però: No es necessita cap
instal∙lació de producció pròpia,
ni magatzematge, ni
Instal∙lacions grans permeten l’optimització dels processos, o l'ús d’altres
combustibles o tecnologies .
aprox. 90%). manteniment

15. Penetració de DH per
països.
Font: http://www.powergenworldwide.com

16. III TECNOLOGIES DE CALDERESIII. TECNOLOGIES DE CALDERES
III.1 TIPUS DE GENERADORS DE CALOR:
•De troncs
•De estella
•De pelletsDe pellets

17. III TECNOLOGÍAS DE CALDERASIII. TECNOLOGÍAS DE CALDERAS
III.2 TECNOLOGÍES DE COMBUSTIÓ
AUTOMÁTICA:

18. III 3 FILTRAT DE FUMSIII.3 FILTRAT DE FUMS
NORMA CEN303‐5. LÍMIT DE EMISSIONS

19. III 3 FILTRAT DE FUMSIII.3 FILTRAT DE FUMS

20. III 3 FILTRAT DE FUMSIII.3 FILTRAT DE FUMS
SISTEMES DE FILTRAT

21. V. DESENVOLUPAMENT DEL PROJECTE
•RECOLLIDA DE DADES.
•ANÀLISI DE DADES.
•DISSENY DEL SISTEMA.

22. V 1 RECOLLIDA DE DADESV.1 RECOLLIDA DE DADES
•Identificació dels sistemes a substituir si
són existents i consums històricssón existents i consums històrics.
Determinació de la demanda a cobrir pel
sistema en cas de projecte de nova planta.

23. V 1 RECOLLIDA DE DADESV.1. RECOLLIDA DE DADES.
Identificació dels sistemes a substituir si són
existents i consums històrics..
identificar equips de producció (*Pot. i η)
identificar equips i sistema de distribució
descriure usos i costums. (escola, piscina…)descriure usos i costums. (escola, piscina…)
Llistar els consums anuals sobre la base de
les dades disponibles bé sigui descàrreguesles dades disponibles, bé sigui descàrregues
de combustible, facturació mensual…

24. V 1 RECOGIDA DE DADESV.1.RECOGIDA DE DADES.
•Determinació de la demanda a cobrir pel
sistema en cas de projecte de nova plantasistema en cas de projecte de nova planta.
En aquest cas cal realitzar la
simulació dinàmica de la instal∙lació
o utilitzar dades de graus‐dia, nivell
d t t ú i iè ide tancaments, ús, i experiència per
realitzar una aproximació

25. V 2 ANÀLISI DE DADESV.2. ANÀLISI DE DADES.
• Realització de les corbes de demanda
anuals i diàries.
• Pre‐disseny de la sala de producció• Pre‐disseny de la sala de producció.
Capacitat i implantació.

26. V 2 ANÀLISI DE DADESV.2. ANÀLISI DE DADES.
• Realització de les corbes de demanda anuals i
diàries.
53.7
70000
62.000,00
700,00
47.200,00
40.600,00
43.900,00
60.000,00
50000
60000
24.200,00
27.500,00
30000
40000
98%
100%
100%
100%
100%
100%
100%
100%
100%
100%
100%
100%
4.618,00
4.618,00
4.618,00
4.618,00
0
10000
20000
% necessitat
consum en
KWh
Curva de consumo anual
0
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

27. V 2 ANÀLISI DE DADESV.2. ANÀLISI DE DADES.
• Realització de les corbes de demanda anuals i
diàries.
1.000
1.200
1.400
Producció Biomassa
Producció auxiliar
400
600
800
Demanda
‐200
0
200
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24
Exemple. Corba de consum diari i resposta dels
sistemes proposats
200

28. IV DISSENY DEL SISTEMAIV. DISSENY DEL SISTEMA.
SALA DE CALDERES
DISTRIBUCIÓ Canonades i bombesDISTRIBUCIÓ. Canonades i bombes.
SUBESTACIONS.SUBESTACIONS.
CONTROL

29. IV 1 DISSENY DEL SISTEMAIV.1. DISSENY DEL SISTEMA.
ÓPRODUCCIÓ. SALA DE CALDERES.
L'objectiu és implantar els sistemes anteriorment
d i l ld di ò i d'i è ideterminats, tals com a calderes, dipòsits d'inèrcia,
sitja de combustible (amb capacitat mínima de 14
dies), etc… Cal ajustar també les característiques de la
caldera a les característiques de combustible a utilitzarcaldera, a les característiques de combustible a utilitzar
i al rang d'utilització.
ALTRES SISTEMES DE PRODUCCIÓ:ALTRES SISTEMES DE PRODUCCIÓ:
biogàs. Digestió i co‐digestió.
cogeneraciócogeneració.
gasificació.

30. PLANTA SALA DE CALDERAS

31. SALA DE CALDERES

32. EXTERIOR SALA DE CALDERES

33. ATENCIÓ A:
COMBUSTIBLE di ibl C l iCOMBUSTIBLE disponible. Cal conneixer
rangs d’humitat, tamany, poder calorífic
“REAL” i nivell de cendres residuals.
P1020246.MOVP1020252.MOVP1020255.MOV P1020257.MOV
EMISSIONS.
Les calderes disposen de sistemes de centrifugat dels
fums que retenen les partícules en suspensió. Això
i ll i f i 150 / 3 D tassegura uns nivells inferiors a 150 mg/m3. Destacar
que el nivell d'humitat contingut en la biomassa va a
determinar el color del fum.

34. IV 2 DISSENY DEL SISTEMAIV.2. DISSENY DEL SISTEMA.
ÓDISTRIBUCIÓ. Canonades i bombes.
Di i d d l i iDimensionades per donar el servei necessari a
cada punt de consum, de tal forma que es
minimitzin les pèrdues energètiques per transport,
i de consum elèctric en les circuladores Importanti de consum elèctric en les circuladores. Important
incorporar sistemes de separació i extracció d'aire,
ompliment automàtic amb seguretat i equilibrat de
pressiópressió.

35. District Heating Esterri
d’Aneu. Font: pròpia

36. TUBERIA DE RETORNO
TUBERÍA DE IMPULSIÓN
CANALIZACIÓN COMUNICACIONES
RASA TIPUS

37. District Heating Esterri
d’Aneu. Font: pròpia

38. IV 3 DISEÑO DEL SISTEMAIV.3. DISEÑO DEL SISTEMA.
SUBESTACIONS.
Un o dos circuits diferenciats.
Adequades a la potència i salt
tèrmic requerits pel sistema
secundari.
Contenen vàlvules, comptatge,
bescanviadors i sondes

39. District Heating Esterri
d’Aneu. Font: pròpia

40. IV 4 DISSENY DEL SISTEMAIV.4. DISSENY DEL SISTEMA.
CONTROL
En funció de la disponibilitat d'hores home,
di tà i d l i tè i t l lddistància dels serveis tècnics, etc… les calderes
poden ser totalment automàtiques, amb control de
sonda ʎ, o semiautomàtiques.

41. V. GESTIÓ I TELEGESTIÓ
La gestió energètica és la peça clau perquè una
organització independentment de la seva grandàriaorganització, independentment de la seva grandària
o sector, pugui obtenir uns nivells d'eficiència i
estalvi d'energia òptims, així com millorar la seva
competitivitat i compromís amb el medi ambient.p p
Aquesta gestió energètica inclou un control de les
instal·lacions a temps real per realitzar una
gestió eficaç.g ç
La gestió energètica consisteix en:
tele-operació de la planta.
Gestió d'alarmes. Gestió del manteniment
correctiu.
G ió d i iGestió de manteniment preventiu.
Generació d'històrics, i optimització del
consum energètic.
G tió d d' i i à iGestió de compres d'energia primària.
Gestió de manteniment correctiu.

42. V. GESTIÓ I TELEGESTIÓ

43. V. GESTIÓ I TELEGESTIÓ

44. VI EXEMPLESVI. EXEMPLES

45. VI. EXEMPLES

46. VI EXEMPLESVI. EXEMPLES

47. VI EXEMPLESVI. EXEMPLES

48. VI EXEMPLES
DH Bellver de Cerdanya
VI. EXEMPLES
DH Bellver de Cerdanya
L’objectiu d’aquest projecte és el de donar la millor solució tècnica,
econòmica i energètica al dimensionat i del projecte executiu destinat a
di t i t h ti li t t bi l bl ió d B ll dun district heating alimentat per biomassa a la població de Bellver de
Cerdanya. La finalitat inicial és alimentar edificis públics, amb reserva
d’espai per tal d’alimentar posteriorment la residència geriàtrica, i els
habitatges de protecció pública de propera construcció. Una tercerag p p p p
fase pot alimentar també el sector residencial del nou creixement.
El municipi disposa de 50km2 de bosc públic
Que cal mantenir i netejar, la qual cosa ens indica que la principal
procedència de la matèria primera serà les neteges forestals. En cas de
necessitar més matèria primera es pot comprar el residu produït per la
g
necessitar més matèria primera, es pot comprar el residu produït per la
serradora ubicada a la mateixa població de Bellver o en el cas de ser
més competitiva al municipi de Montferrer.
Aquesta instal.lació és obertament un nou incentiu econòmic
f à ibl t di t d l fit t f t l
q
que farà possible treure un rendiment dels aprofitaments forestals com
ha estat històricament (un aprofitament sostenible o silvícola) que
permetin la neteja i manteniment dels mateixos, a fi i efecte de
recuperar una activitat tradicional i minimitzar el ris d’incendis. La
instal.lació generarà de manera directa 1 lloc de feina, i indirecta de
t d fi 10 ll é
g ,
temporada fins a 10 llocs més.

49. VI. EXEMPLES
•Segons el pressupost adjunt, els costos de la
execució dels treballs és de 296.000€
•Els costos previstos d’explotació del primer any
s’estimen en 15.943,70€ davant els 37.000,00€
actuals
Segons podem veure en el gràfic, i donat la
diferència de costos anuals en la producció respecte
al gasoil, el període de retorn previst de la inversió
és de 5 anys.(gràcies a la subvenció)

50. VI. EJEMPLOS
Nº 136 de la
revista Viure als
Pirineus. Juny
2013

51. VI. EXEMPLES
Emplaçament. Relació ambEmplaçament. Relació amb
l’entorn.
Emplaçament. Relació amb
l’entornl entorn.

52. VI. EXEMPLE
Esquerra Fum primera ignició En
Dreta. Cambra de combustió
Esquerra. Fum primera ignició. En
1 minut el fum no es ja visible.
Terra del dipòsit de combustible
Dreta. Cambra de combustió

53. VI EXEMPLE
Caldera biomassa nova escola d’Encamp
VI. EXEMPLE
Caldera biomassa nova escola d Encamp
L’objectiu d’aquest projecte és el de donar la compliment a l’obligació
de millora de l’eficiència energètica en centres escolars vigent al
Principat L'origen del projecte ens porta a produir el 50 % de l’energiaPrincipat. L origen del projecte ens porta a produir el 50 % de l energia
consumida anualment en la producció de ACS. L’evolució de l’estudi,
avaluant la viabilitat tècnica i econòmica ens porta a instal.lar una
caldera de 100kW la qual funcionarà donant servei a la totalitat de lacaldera de 100kW, la qual funcionarà donant servei a la totalitat de la
instal.lació d’energia per a calefacció i ACS, per tal d’obtenir un millor
pay-back. La potència total de la instal.lació és de 1.000kW.
Estocatge i produccióEstocatge i producció
•Volum sitja de 40m3 (autonomia de 20 dies a règim normal)
• Potència caldera de 100 kW.
•Les hores estimades operatives anuals són 2 200•Les hores estimades operatives anuals són 2.200
•Els estalvis en emissions de CO2 són de 85.756kg
•El consum equivalent de gasoil és de 24.306l
El consum de biomassa estimat és de 71 9Tm•El consum de biomassa estimat és de 71,9Tm

54. VI EXEMPLE
•Segons el pressupost adjunt, els costos de
l ió d l t b ll é d 36 000€
VI. EXEMPLE
la execució dels treballs és de 36.000€
•Els costos previstos d’explotació del primerp p p
any s’estimen en 8.611,11€ davant els
15.486,00€ en gasoil equivalent.
Segons podem veure en el gràfic, i donat la
diferència de costos anuals en la producció
t l il l í d d t i trespecte al gasoil, el període de retorn previst
de la inversió és de 5 anys.

55. VII VALORACIÓ ECONÒMICAVII. VALORACIÓ ECONÒMICA
Estalvi econòmic respecte a sistemes amb
combustibles convencionals fòssils:
• reducció del preu del cost del kWh
• generació de llocs de feina locals i
transversals
preu €/kWh
0,0942193760,093780849
0,06404754
0,06
0,07
0,08
0,09
0,1
0,030357143
0,040816327
0,01
0,02
0,03
0,04
0,05
,
preu €/kWh
0
,
gas propà gasoil gas natural astilla
(30%)
pellet

56. VII VALORACIÓ SOCIALVII. VALORACIÓ SOCIAL
•creació de llocs de feina de diferents graus
•fixa la població
•Valorització de residus
•Menor dependència exterior

57. VII VALORACIÓ AMBIENTALVII. VALORACIÓ AMBIENTAL
El procés de la combustió:

58. VIII UNA APOSTA PEL TERRITORIVIII. UNA APOSTA PEL TERRITORI
L i t t d Gü i 1991
50 anys la frontera amb Hongria
La ciutat de Güssing 1991
y g
Cap indústria
Elevat índex d’aturElevat índex d atur
Elevat índex d’emigració
Agricultura poc estructuradaAgricultura poc estructurada
Poques infraestructures
Factura energètica de més de 6 2M€Factura energètica de més de 6,2M€
Per la seva fusta només obtenia 652.000€
70% de la població depenent de Viena70% de la població depenent de Viena

59. VIII UNA APOSTA PEL TERRITORIVIII. UNA APOSTA PEL TERRITORI
Evolució de la balança comercial

60. VIII UNA APOSTA PEL TERRITORIVIII. UNA APOSTA PEL TERRITORI
La realització del pla avui Evolució de les
diferents instal lacionsdiferents instal∙lacions
programades.
Veiem instal∙lacions de
calefacció de districte,
plantes fotovoltaiques,
plantes de
cogeneració, plantes
de biodiesel i
biogasolina.
Veiem també el grau
de dependència
energètica per
municipis.

61. VIII UNA APOSTA PEL TERRITORIVIII. UNA APOSTA PEL TERRITORI
Evolució dels ingressos per taxes
municipalsmunicipals

62. VIII UNA APOSTA PEL TERRITORIVIII. UNA APOSTA PEL TERRITORI
Independència “energètica”Independència energètica

63. IX CONCLUSIONSIX. CONCLUSIONS
L'experiència fins al moment ens indica
que o bé socialment, o bé
ambientalment, o bé econòmicament,ambientalment, o bé econòmicament,
sinó en els tres casos, l'aplicació en
casos estudiats i valorats suficientment
són un èxit. Tots els nostres projectesp j
estan aconseguint rendiments molt
superiors als inicialment esperats.
El sistema de producció de biomassa, el
sistema de producció, distribució i control
i els sistemes de distribució de la calor
de l'usuari han d'estar compaginats.

64. X. EXEMPLES EN VIU DE
XARXES OPERANTXARXES OPERANT.
INDUSOFT (INDUSOFT.lnk)

65. WWW.ORIGINAENERGIA.COM
Jordi Brescó
Enginyer Tècnic Industrial
Lleida, 26 de setembre de 2013