2. Análisis del potencial del reparto individualizado de costes como estrategia
para la reducción del consumo energético en bloques de viviendas
Analysis of the potential of individual metering and charging as strategy for
the reduction of energy consumption in multifamily buildings
Jon Terés Zubiaga, Estíbaliz Pérez Iribarren, Iker González Pino, José María Sala, Manuel Heredia de la Vega

3. Directiva 2012/27/EU, relativa a la eficiencia energética
Con el objetivo de actualizar el marco legal en materia de eficiencia energética para llegar a
2020 con un ahorro del 20 % en el consumo de energía primaria, y en conseguir nuevas mejoras
de la eficiencia energética más allá de 2020. Está dirigida a crear un marco común para fomentar la
eficiencia energética y establecer acciones concretas que lleven a la práctica algunas de las
propuestas incluidas en el Plan de Eficiencia Energética 2011.
Una de las propuestas incluye la implementación de sistemas individualizados de contabilización de
consumos de sistemas centralizados de calefacción, refrigeración y ACS (artículo 9):
“…individual consumption meters shall also be installed by 31 December 2016”
“…where technically feasible and cost efficient”.
INTRODUCCIÓN
CONTEXTO
METODOLOGÍA
RESULTADOS
CONCLUSIONES
Introducción

4. INTRODUCCIÓN
CONTEXTO
METODOLOGÍA
RESULTADOS
CONCLUSIONES
Contexto en España
1981
• Aprobación RICCACS
• Establece que todas las instalaciones centralizadas de calefacción deben configurarse con circuitos en anillo.
1998
• RITE 98
• Establece la obligatoriedad del contaje individualizado de consumos en todos los nuevos edificios con sistemas
centralizados.
2007
• RITE 07
• Considera los sistemas de individualización de consumos como “medidas de ahorro” y recomienda su instalación en
instalaciones existentes, si bien es de carácter voluntario (60% de votos de la comunidad)
…
• Directiva 2012/27/UE
• Establece la obligatoriedad del contaje individualizado de consumos también en los edificios existentes. Aún no está
el RD que la transpone (EN FASE DE BORRADOR)

5. Sistemas de reparto individualizado de costes
Sistema de
calefaccióny/o ACS
CALEFACCIÓN
FUEL
ACS
Energía
Auxiliar
Mantenimiento y
operación
€(2)
€ (1)
€(3)
€(4)
Posibilidades de reparto de costes:
100%
directamente
proporcionalal
consumo
100%
Independiente
del consumo
Reparto en base a
superficie o cuota
de participación
% Coste fijo: (Mantenimiento, pérdidas e ineficiencias…)
% Variable: directamente proporcional al consumo SCCI
CALOR “ÚTIL”
kWh
(?)
m3
(?)
Posibilidades de medida (en calefacción):
- Contadores de energía: caudal y salto de temperaturas en el circuito de calefacción
- Repartidores de costes: montados en cada radiador que miden el calor emitido
- Reparto de costes en base a la temperatura interior
Ineficiencias
Pérdidas en el circuito
de calefacción
Pérdidas en el
circuito de ACS
Aspectos recurrentes y dilemas: cómo fijar el coste fijo y variable, Split-incentives, flujos de calor entre
viviendas, ubicación relativa de las viviendas en el edificio, ganancias “gratuitas” desde elementos comunes, efectos en
el IAQ…
INTRODUCCIÓN
CONTEXTO
METODOLOGÍA
RESULTADOS
CONCLUSIONES

6. INTRODUCCIÓN
CONTEXTO
METODOLOGÍA
RESULTADOS
CONCLUSIONES
- Sus inicios se remontan al desarrollo de los sistemas de calefacción y ACS centralizado (a partir de
1920 en Europa). En algunos países se optó por reparto independiente del consumo (Suecia).
Otros como Alemania exploraron fórmulas de vincular el reparto al consumo.
- Su implementación desde entonces se ha dado en diversos países y a distintos niveles: Alemania
(obligatorio desde 1981), Austria (1992), Suiza (1999), Dinamarca (1999)…
- Según revisión bibliográfica, pueden implicar reducciones en el consumo de entre el 10-20% (T.
Cholewa y Siuta-Olcha, 2015) o hasta el 40% (Siggelsten y Hanson 2010).
- La gran mayoría de los estudios, en contextos de inviernos con alta severidad climática:
2088 HDD
2453 HDD
2453 HDD
1538 HDD
2965 HDD
932 HDD
- Lublin, (Polonia): Cholewa, Siuta-Olcha (2015)
- Poznan, (Polonia): P. Michnikowsky (2017)
- Suecia: Siggelsten et al (2010, 2013, 2014)
- Lund, (Suecia):Dahlblom et al (2015)
- Malmö, (Suecia): Siggelsten et al (2014)
- Reino Unido: Morgenstern et al (2015)
- Copenhague, (Dinamarca): Andersen et al (2016)
- Climas más templados: ?
Origen y contexto en Europa
OBJETIVO

7. INTRODUCCIÓN
CONTEXTO
METODOLOGÍA
RESULTADOS
CONCLUSIONES
Caso de estudio
Localización: Bilbao
Año de construcción: 1985
142 viviendas – 13375 m2

8. INTRODUCCIÓN
CONTEXTO
METODOLOGÍA
RESULTADOS
CONCLUSIONES
Caso de estudio
Fachada: Doble hoja de ladrillo con 5 cm de aislamiento térmico (U=0,55 W/m2.K)
Ventanas: Doble vidrio con marco de madera

9. INTRODUCCIÓN
CONTEXTO
METODOLOGÍA
RESULTADOS
CONCLUSIONES
Caso de estudio
Sistema de generación de calor: 3 calderas de gasóleo (2 x 750 kW + 350 kW). ACS y calefacción
Operación y distribución de los costes de la instalación
1. Hasta junio 2015
• Reparto independiente del consumo
• Calefacción: 13:30 (16:00) - 22:00
• Disponibilidad de ACS: 4:00 – 00:00
2. Desde junio 2015
• Reparto dependiente del consumo (fijo + variable)
• Disponibilidad de calefacción: 7:00 - 22:00
• Disponibilidad de ACS: 4:00 – 00:00

10. INTRODUCCIÓN
CONTEXTO
METODOLOGÍA
RESULTADOS
CONCLUSIONES
Diseño de experimentos
Posibilidades de análisis
1. Edificio(s) análisis Vs. Edificio(s) de control 2. Edificio análisis. Estudio pre- y post- intervención
Parámetros y variables de estudio
- Objetivo: analizar el efecto del SCCI en el consumo energético del edificio  consumo de gasóleo
- ¿Qué parámetros afectan a dicho consumo?
Ganancias internas Ganancias solares Pérdidas por la envolvente Infiltración y ventilación
Comportamiento de las personas usuarias (operación sistema, comportamiento adaptativo…)
Características físicas del edificio (construcción, geometría…) + Condiciones climáticas
SCCI
EDIFICIO ANÁLISIS
SCCI
PRE POST?
SCCI
PRE POST
EDIFICIO(S) CONTROL
PRE POST
?
?
EDIFICIO ANÁLISIS
?

11. INTRODUCCIÓN
CONTEXTO
METODOLOGÍA
RESULTADOS
CONCLUSIONES
Análisis y tratamiento de datos
Estudio pre- y post-intervención
Se deben plantear una metodología que permita dar solución a dos problemas:
1. El consumo de gasóleo está determinado por la demanda de ACS y de calefacción, y los datos
de los que se disponen son consumos totales:
2. Mientras que el consumo de ACS es independiente de las condiciones climáticas de un año
dado, el de calefacción se va a ver afectado significativamente por las condiciones
meteorológicas, y estas varían a lo largo de los años:
META 1.
OBTENER VALORES DESAGREGADOS DE
CALEFACCIÓN Y ACS
META 2.
OBTENER VALORES DE CONSUMO NORMALIZADOS
QUE PERMITAN COMPARAR DISTINTOS AÑOS

12. INTRODUCCIÓN
CONTEXTO
METODOLOGÍA
RESULTADOS
CONCLUSIONES
Valores mensuales desagregados
1ª opción: Tomar como referencia de consumo de ACS constante anual los valores del mes de agosto.
2ª opción: Tomar como referencia de consumo de ACS constante para los meses de invierno el
consumo en calderas registrado el último periodo sin calefacción previo a ese invierno (utilizando HDD)
Consumo final de calefacción y ACS desde septiembre de 2015 hasta septiembre de 2017, según las medidas de contadores
individualizados en viviendas

13. INTRODUCCIÓN
CONTEXTO
METODOLOGÍA
RESULTADOS
CONCLUSIONES
Valores mensuales desagregados
Flujo de trabajo
1.
Selección del consumo ACS referencia y cálculo de
consumo diario promedio
2.
Calculo de consumo de ACS para cada periodo.
Valor promedio diario para ese periodo multiplicado por el número
de días
𝐴𝐴𝐴𝐴𝐴𝐴𝑑𝑑𝑑𝑑𝑑 =
𝐶𝐶𝑔𝑔𝑔𝑔𝑔𝑔𝑔𝑔𝑔𝑔,𝑛𝑛(
𝑙𝑙
𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝
) � 𝑃𝑃𝑃𝑃𝑔𝑔𝑔𝑔𝑔𝑔𝑔𝑔𝑔𝑔(
𝑘𝑘𝑘𝑘𝑘
𝑙𝑙
)
𝑛𝑛 (
𝑑𝑑𝑑𝑑𝑑
𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝
)
𝐶𝐶𝐶𝐶𝐶𝐶𝐶𝐶𝐶𝐶𝑑𝑑𝑑𝑑𝑑 =
𝐶𝐶𝑐𝑐𝑐𝑐𝑐𝑐𝑐𝑐𝑐𝑐(
𝑘𝑘𝑘𝑘𝑘
𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝
) � 𝐻𝐻𝐻𝐻𝐻𝐻𝑚𝑚 (
𝑔𝑔𝑔𝑔𝑔𝑔𝑔𝑔𝑔𝑔𝑔𝑔 − 𝑑𝑑𝑑𝑑𝑑
𝑑𝑑𝑑𝑑𝑑
)
𝐻𝐻𝐻𝐻𝐻𝐻𝑛𝑛 (
𝑔𝑔𝑔𝑔𝑔𝑔𝑔𝑔𝑔𝑔𝑔𝑔 − 𝑑𝑑𝑑𝑑𝑑
𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝
)
3.
Cálculo de consumo de calefacción para cada periodo.
Diferencia entre el consumo total registrado y el consumo de ACS
calculado para dicho periodo.
4.
Distribución diaria del consumo de calefacción.
En base a grados día
1.
4.
Periodos irregulares

14. INTRODUCCIÓN
CONTEXTO
METODOLOGÍA
RESULTADOS
CONCLUSIONES
Valores mensuales desagregados

15. INTRODUCCIÓN
CONTEXTO
METODOLOGÍA
RESULTADOS
CONCLUSIONES
Consumos de calefacción normalizados
Para obtener un análisis significativo de la comparativa del consumo de calefacción pre- y post-
intervención debe tenerse en cuenta la variabilidad de las condiciones meteorológicas
consumo de calefacción normalizado respecto a los grados-día de calefacción
método frecuentemente utilizado en otros estudios, e.g. T. Cholewa y A. Siuta-Olcha (2015)
𝐶𝐶𝑛𝑛 𝑛𝑛𝑛𝑛𝑛𝑛𝑛𝑛𝑛𝑛𝑛𝑛𝑛𝑛 𝑛𝑛𝑛𝑛𝑛𝑛(𝑘𝑘𝑘𝑘𝑘/𝐻𝐻𝐻𝐻𝐻𝐻) =
𝐶𝐶𝑐𝑐𝑐𝑐𝑐𝑐𝑐𝑐𝑐𝑐,𝑛𝑛(𝑘𝑘𝑘𝑘𝑘)
𝐻𝐻𝐻𝐻𝐻𝐻𝑛𝑛 (𝐻𝐻𝐻𝐻𝐻𝐻)

16. INTRODUCCIÓN
CONTEXTO
METODOLOGÍA
RESULTADOS
CONCLUSIONES
Resultados
- Se obtienen valores similares de consumo normalizado para las dos temporadas anteriores a la
instalación del SCCI (586,04 kWh/HDD y 602,41 kWh/HDD; Valor promedio: 593,32 kWh/HDD).
- Tras la implementación del SCCI, 514,88 kWh/HDD y 476,67 kWh/HDD (Si se omite marzo y abril,
558.95 kWh/HDD*); valor promedio: 488,93 kWh/HDD (533,76 kWh/HDD*).
REDUCCIÓN EN EL CONSUMO NORMALIZADO DE CALEFACCIÓN: 16% (9%*)

17. INTRODUCCIÓN
CONTEXTO
METODOLOGÍA
RESULTADOS
CONCLUSIONES
Discusión
Además de la instalación del SCCI (y las válvulas de zona y termostato en cada vivienda):
- Se instalaron bombas de caudal variable
- Medidas dirigidas a aumentar el confort de las viviendas (mayor tiempo de disponibilidad de
calefacción y ACS)
- Según la literatura, la curva de aprendizaje de estos sistemas es de 3 años (se presentan los
resultados de los dos primeros)
Sistema de
calefaccióny/o ACS
CALEFACCIÓN
FUEL
ACS
Energía
Auxiliar
Mantenimiento y
operación
€(2)
€ (1)
€(3)
€(4)
kWh
(?)
m3
(?)
Ineficiencias
Pérdidas en el circuito
de calefacción
Pérdidas en el
circuito de ACS
REDUCCIÓN EN EL CONSUMO NORMALIZADO DE CALEFACCIÓN: 16% (9%*)

18. INTRODUCCIÓN
CONTEXTO
METODOLOGÍA
RESULTADOS
CONCLUSIONES
Conclusiones y próximas líneas de trabajo
Los resultados confirman que el contaje individualizado repercute en la reducción del consumo
energético en la instalaciones centralizadas  Efecto reseñable también en climas más templados
Su reducción se fundamenta en la modificación del comportamiento del usuario/a
El SCCI debe ir acompañado de elementos que permitan a la persona usuaria actuar sobre la
operación del sistema (Termostatos, válvulas de cierre…)
Teniendo en cuenta la curva de aprendizaje, y que una parte importante del territorio en España tiene
unos inviernos igual o con mayor severidad climática que el caso de estudio analizado, presenta un
potencial de ahorro significativo.
¿Qué parte del ahorro se debe a la optimización del uso del sistema y qué parte a la reducción de las
condiciones térmicas interiores?¿Cómo afecta a las condiciones de temperatura interior? Relación
con pobreza energética.
¿Cómo hacer el reparto de costes de forma justa? ¿Cómo contabilizar pérdidas, efectos de ubicación
y otros elementos mencionados en la literatura? Análisis detallado del sistema.

19. INTRODUCCIÓN
CONTEXTO
METODOLOGÍA
RESULTADOS
CONCLUSIONES
Más información:
Un estudio incluyendo una revisión bibliográfica sobre los SCCI, análisis económico y análisis de
sensibilidad se ha publicado recientemente:
J. Terés-Zubiaga, E. Pérez-Iribarren, I. González-Pino, J.M. Sala (2018) “Effects of individual metering and charging
of heating and domestic hot water on energy consumption of buildings in temperate climates. Energy Conversion and
Management, 171C, 491-506.
Conclusiones y próximas líneas de trabajo

20. INTRODUCCIÓN
CONTEXTO
METODOLOGÍA
RESULTADOS
CONCLUSIONES
Agradecimientos
La presente comunicación es fruto de un estudio realizado con la financiación del Gobierno Vasco, a través del
Programa Eraikal del Departamento de Medio Ambiente, planificación territorial y vivienda (convocatoria 2015).
Los autores quieren también agradecer la colaboración de las empresas Saincal e Ista por el suministro de
material, información y datos del edificio utilizado como caso de estudio y del sistema de contadores de energía
implementados.

21. Muchas gracias / Eskerrik asko / Thank you
jon.teres@ehu.eus
www.ehu.eus/enedi