CONTRIBUCIÓN DE ENERGÍAS RENOVABLES

MÓDULO 7

CONTRIBUCIÓN DE ENERGÍAS RENOVABLES

ETIQUETADO DE VIVIENDAS

CURSO DE CERTIFICADORES

2020

M7 | ENERGÍAS RENOVABLES

1. CONTRIBUCIÓN DE ENERGÍAS RENOVABLES

Lineamientos preliminares. Energía solar. Aplicaciones.

2. ENERGÍA SOLAR TÉRMICA

Lineamientos preliminares. Cálculo de la contribución mensual de energía solar térmica para producción de

agua caliente sanitaria. Cálculo de la contribución específica de energía primaria por aprovechamiento de

energía solar térmica.

3. ENERGÍA SOLAR FOTOVOLTAICA

Lineamientos preliminares. Cálculo de la contribución total de energía secundaria por aprovechamiento de

energía solar fotovoltaica. Cálculo de la contribución específica de energía primaria por aprovechamiento de

energía primaria.

LINEAMIENTOS PRELIMINARES


Dadas las tecnologías existentes, y más difundidas en el territorio nacional, destinadas al

aprovechamiento de los recursos energéticos renovables en las edificaciones, se consideran los

aportes de las siguientes fuentes de energías renovables:

Energía solar térmica para producción de agua caliente sanitaria.

Energía solar fotovoltaica para producción de energía eléctrica.

En el caso de que el inmueble posea una instalación de aprovechamiento de energía solar fotovoltaica

para producción de energía eléctrica, o de energía solar térmica para producción de agua caliente

sanitaria, se deberá considerar el aporte de las mismas al sistema, en términos de energía primaria.

ENERGÍA SOLAR


APLICACIÓN TÉRMICA APLICACIÓN FOTOVOLTAICA

ENERGÍA SOLAR TÉRMICA



En el caso de que el inmueble posea una instalación de aprovechamiento de energía solar térmica

para producción de agua caliente sanitaria, se deberá considerar el aporte de la misma al sistema en

términos de energía primaria.

CÁLCULO DE LA CONTRIBUCIÓN MENSUAL DE ENERGÍA SOLAR TÉRMICA


Contribución mensual de energía solar térmica para producción de agua caliente sanitaria:

𝑄𝑆𝑇 = 𝑓 𝑄𝐴𝐶𝑆 𝑘𝑊ℎ

𝑄𝐴𝐶𝑆: requerimiento mensual de energía útil para producción de agua caliente sanitaria, en 𝑘𝑊ℎ;

𝑓: coeficiente de cobertura.



LIMITACIONES Y SUPOSICIONES DEL MÉTODO 𝒇−𝑪𝑯𝑨𝑹𝑻

Asume el tanque completamente mezclado (suposición conservadora).

Asume buena aislación térmica de los tanques y cañerías.

Otras suposiciones implícitas (pero que pueden no cumplirse) es que los sistemas e instalaciones

están bien construidas, la distribución del fluido en los colectores es uniforme.

Rango válido de los parámetros

0,6 ≤ (𝜏𝛼)𝑛 ≤ 0,9

5 𝑚2 ≤ 𝐹𝑟 𝐴𝑐 ≤ 120 𝑚2

2,1 𝑊

𝑚2˚𝐶 ≤ 𝑈𝐿 ≤ 8,3

𝑊

𝑚2˚𝐶

30° ≤ 𝛽 ≤ 90 ˚



Factor de cobertura (𝑓):

𝑓 = 1,029 𝐷1 − 0,065 𝐷2 − 0,245 𝐷12 + 0,0018 𝐷2

2 + 0,0215 𝐷13 ≤ 1

𝐷1: parámetro adimensional que expresa la relación entre la energía absorbida por la placa del

captador plano y la carga calorífica total durante un mes;

𝐷2: parámetro adimensional que expresa la relación entre las pérdidas de energía en el captador

para una determinada temperatura y la carga calorífica total durante un mes.




𝑓 = 1,029 𝑫𝟏 − 0,065 𝐷2 − 0,245 𝑫𝟏2 + 0,0018 𝐷2

2 + 0,0215 𝑫𝟏3 ≤ 1


captador plano y la carga calorífica total durante un mes.

𝐷1 =𝐸𝑎𝑄𝐴𝐶𝑆

𝐸𝑎: energía absorbida por el captador solar durante un mes, en 𝑘𝑊ℎ.



Energía absorbida por el captador solar durante un mes (𝐸𝑎):

𝐴𝑐𝑠: área de captación del colector solar, en 𝑚2;

𝐹′𝑟 𝜏𝛼 : factor adimensional característico del captador solar;

𝐼𝑠𝑜𝑙: Irradiancia solar media mensual sobre la superficie de captación, con orientación y ángulo de

inclinación respecto del plano horizontal definidos, en𝑊/𝑚2;

Determinado en el cálculo del flujo de energía térmica de origen solar.

𝑇: Intervalo de tiempo analizado, en ℎ. 𝑇 = 𝑑í𝑎𝑠 𝑑𝑒𝑙 𝑚𝑒𝑠 𝑥 24

𝐸𝑎 =1

1000𝐴𝑐𝑠 𝐹′𝑟 𝜏𝛼 𝐼𝑠𝑜𝑙 𝑇 𝑘𝑊ℎ



Energía absorbida por el captador solar durante un mes (𝐸𝑎):

𝐹′𝑟 𝜏𝛼 : factor adimensional característico del captador solar 𝐹′𝑟 𝜏𝛼 = 𝜂𝑜𝐾𝜃𝛺

𝜂𝑜: factor de eficiencia óptica del captador solar (ordenada al origen de la curva);

𝐾𝜃: modificación del ángulo de incidencia del captador solar:

Superficie transparente simple 𝐾𝜃 = 0,96

Superficie transparente doble 𝐾𝜃 = 0,94

Ω: factor de corrección del conjunto captador – intercambiador Se adopta 𝛺 = 0,95.

𝐸𝑎 =1

1000𝐴𝑐𝑠 𝑭′𝒓 𝝉𝜶 𝐼𝑠𝑜𝑙 𝑇 𝑘𝑊ℎ




𝑓 = 1,029 𝑫𝟏 − 0,065 𝐷2 − 0,245 𝑫𝟏2 + 0,0018 𝐷2

2 + 0,0215 𝑫𝟏3 ≤ 1


captador plano y la carga calorífica total durante un mes.

𝐷1 =𝐸𝑎𝑄𝐴𝐶𝑆

𝐸𝑎: energía absorbida por el captador solar durante un mes, en 𝑘𝑊ℎ.




𝑓 = 1,029 𝐷1 − 0,065 𝑫𝟐 − 0,245 𝐷12 + 0,0018 𝑫𝟐

2 + 0,0215 𝐷13 ≤ 1



𝐷2 =𝐸𝑝

𝑄𝐴𝐶𝑆

𝐸𝑝: energía perdida por el captador solar durante un mes, en 𝑘𝑊ℎ.



Energía perdida por el captador solar durante un mes (𝐸𝑝):


𝐹𝑟𝑈𝐿: coeficiente global de pérdidas térmicas (pendiente de la curva característica);

Ω: factor de corrección del conjunto captador – intercambiador

Sistemas con intercambiador 𝛺 = 0,95

Sistemas sin intercambiador 𝛺 = 1,00

𝐸𝑝 =1

1000𝐴𝑐𝑠 𝐹𝑟𝑈𝐿 𝛺 100°𝐶 − 𝜃𝑒𝑥𝑡 𝑇 𝐾1 𝐾2 𝑘𝑊ℎ





𝐹𝑟𝑈𝐿: coeficiente global de pérdidas térmicas (pendiente de la curva característica);

Ω: factor de corrección del conjunto captador – intercambiador

𝜃𝑒𝑥𝑡: temperatura media del mes considerado, en ℃;

𝑇: intervalo de tiempo analizado, expresado en horas 𝑇 = 𝑑í𝑎𝑠 𝑑𝑒𝑙 𝑚𝑒𝑠 𝑥 24 ℎ

𝐸𝑝 =1

1000𝐴𝑐𝑠 𝐹𝑟𝑈𝐿 𝛺 100°𝐶 − 𝜃𝑒𝑥𝑡 𝑇 𝐾1 𝐾2 𝑘𝑊ℎ




𝐾1: factor de corrección por almacenamiento.

𝑉𝐴𝐶: capacidad de almacenamiento del colector solar, en 𝑙;

𝐴𝑐𝑠: área de captación del colector solar, en 𝑚2.

𝐾1 =𝑉𝐴𝐶75𝐴𝑐𝑠

−0,25

; 𝑡𝑎𝑙 𝑞𝑢𝑒 37,5 <𝑉𝐴𝐶𝐴𝑐𝑠< 300

𝐸𝑝 =1

1000𝐴𝑐𝑠 𝐹𝑟𝑈𝐿 𝛺 100°𝐶 − 𝜃𝑒𝑥𝑡 𝑇 𝑲𝟏 𝐾2 𝑘𝑊ℎ




𝐾2: factor de corrección que considera la temperatura de ingreso del agua al captador.

𝜃𝑎𝑐𝑠: temperatura mínima del agua caliente sanitaria, en °𝐶 Se adopta 𝜃𝑎𝑐𝑠 = 40℃

𝜃𝑒𝑥𝑡: temperatura media del mes considerado, en °𝐶.

𝐾2 =11,6 + 1,18 𝜃𝑎𝑐𝑠 + 3,86 𝜃𝑖𝑛𝑔 − 2,32 𝜃𝑒𝑥𝑡

(100°𝐶 − 𝜃𝑒𝑥𝑡)

𝐸𝑝 =1

1000𝐴𝑐𝑠 𝐹𝑟𝑈𝐿 𝛺 100°𝐶 − 𝜃𝑒𝑥𝑡 𝑇 𝐾1 𝑲𝟐 𝑘𝑊ℎ




𝐾2: factor de corrección que considera la temperatura de ingreso del agua al captador.

𝜃𝑖𝑛𝑔: temperatura de ingreso del agua a la instalación de calentamiento, en ℃

Agua corriente En función del mes considerado

Agua de napas freáticas Es un valor variable para cada zona climática

𝐾2 =11,6 + 1,18 𝜃𝑎𝑐𝑠 + 3,86 𝜃𝑖𝑛𝑔 − 2,32 𝜃𝑒𝑥𝑡

(100°𝐶 − 𝜃𝑒𝑥𝑡)

𝐸𝑝 =1

1000𝐴𝑐𝑠 𝐹𝑟𝑈𝐿 𝛺 100°𝐶 − 𝜃𝑒𝑥𝑡 𝑇 𝐾1 𝑲𝟐 𝑘𝑊ℎ




𝑓 = 1,029 𝐷1 − 0,065 𝑫𝟐 − 0,245 𝐷12 + 0,0018 𝑫𝟐

2 + 0,0215 𝐷13 ≤ 1



𝐷2 =𝐸𝑝

𝑄𝐴𝐶𝑆

𝐸𝑝: energía perdida por el captador solar durante un mes, en 𝑘𝑊ℎ.

CONTRIBUCIÓN TOTAL DE ENERGÍA ÚTIL

𝑄𝑆𝑇;𝑖: requerimiento mensual de energía térmica para producción

de agua caliente sanitaria en el i-ésimo mes, en 𝑘𝑊ℎ.

ENERGÍA TÉRMICA

CONTRIBUCIÓN ST

𝑬𝑼;𝑺𝑻

𝐸𝑈;𝑆𝑇 =

𝑖=1

12

𝑄𝑆𝑇,𝑖 [𝑘𝑊ℎ]


CONTRIBUCIÓN TOTAL DE ENERGÍA SECUNDARIA

𝜂𝐴𝐶𝑆;𝑖: rendimiento medio ponderado de los sistemas activos de

producción de agua caliente sanitaria instalados, funcionando

durante el i-ésimo mes.

𝐸𝑆;𝑆𝑇 =𝐸𝑈;𝑆𝑇𝜼𝐴𝐶𝑆;𝒊

[𝑘𝑊ℎ]

ENERGÍA TÉRMICA

CONTRIBUCIÓN ST

ENERGÍA SECUNDARIA

CONTRIBUCIÓN ST

𝑬𝑼;𝑺𝑻𝑬𝑺;𝑺𝑻


RENDIMIENTO (𝜼𝑨𝑪𝑺)Según tabla

Rendimiento medio (𝜂𝐴𝐶𝑆) del equipo de producción de agua caliente sanitaria

INSTALACIÓN DE

ACS

ETIQUETA DE EFICIENCIA ENERGÉTICA / AÑO DE FABRICACIÓN

A+++ A++ A+ A B C D E F G S/EAnterior

a 2018

2015-

2017

2012-

2015

2007-

2012

Anterior

a 2007

Calefón convencional (tiro balanceado) - - - 0,71 0,69 0,65 0,60 0,55 0,53 - - 0,65 0,60 0,55 0,53 -

Calefón convencional (tiro natural) - - - 0,80 0,77 0,71 0,65 0,59 0,55 - - 0,69 0,65 0,59 0,55 -

Calefón convencional (tiro forzado) - - - 0,80 0,77 0,71 0,65 0,59 0,55 - - 0,69 0,65 0,59 0,55 -

Termotanque convencional a gas - - - 0,58 0,56 0,52 0,48 0,46 - - 0,46 - - - - -

Termotanque convencional eléctrico - - - 0,83 0,79 0,70 0,61 0,56 - - 0,56 - - - - -

Caldera a gas autónoma integrada a la calefacción 0,88 0,86 0,82 0,77 0,71 0,67 0,65 0,59 0,55 - 0,55 - - - - 0,88

Caldera eléctrica autónoma integrada a la calefacción - - - - - - - - - 0,83 - - - - - -

Caldera central a gas de uso común en edificio - - - - - - - - - 0,77 - - - - - -

Caldera central eléctrica de uso común en edificio - - - - - - - - - 0,83 - - - - - -

Rendimiento medio (𝜂𝐴𝐶𝑆) del equipo de producción de agua caliente sanitaria

CONTRIBUCIÓN TOTAL DE ENERGÍA SECUNDARIA


Los rendimientos de cada equipo de producción de agua caliente sanitaria corresponden a valores medios, y han sido determinados por la Secretaría de Energía

de la Nación, en función de la evolución de las normativas vigentes asociadas y los registros de ventas de cada período considerado.

CONTRIBUCIÓN TOTAL DE ENERGÍA PRIMARIA

𝑓𝑃;𝑖: factor de conversión a energía primaria, del vector energético

que alimenta los sistemas activos de producción de agua caliente

sanitaria instalados.

𝐸𝑃;𝑆𝑇 = 𝐸𝑆;𝑆𝑇 𝒇𝑷;𝒊 [𝑘𝑊ℎ]

ENERGÍA PRIMARIA

CONTRIBUCIÓN ST

FACTOR DE CONVERSIÓN 𝒇𝑷

𝑬𝑷;𝑺𝑻

ENERGÍA TÉRMICA

CONTRIBUCIÓN ST

ENERGÍA SECUNDARIA

CONTRIBUCIÓN ST

𝑬𝑼;𝑺𝑻𝑬𝑺;𝑺𝑻


RENDIMIENTO (𝜼𝑨𝑪𝑺)

CONTRIBUCIÓN ESPECÍFICA DE ENERGÍA PRIMARIA

𝐸𝑃;𝑆𝑇 : contribución total de energía primaria para producción de

agua caliente sanitaria, en 𝑘𝑊ℎ;

𝐴𝑢: superficie útil de la vivienda, en 𝑚2.

𝐸𝑃𝑆𝑇 =𝐸𝑃;𝑆𝑇𝑨𝒖

𝑘𝑊ℎ

𝑚2𝑎ñ𝑜


ENERGÍA SOLAR FOTOVOLTAICA



En el caso de que el inmueble posea una instalación de aprovechamiento de energía solar fotovoltaica

para producción de energía eléctrica, se deberá considerar el aporte de la misma al sistema en

términos de energía primaria.

En este procedimiento se consideran únicamente instalaciones fotovoltaicas conectadas a la red,

cuyas potencias nominales sean inferiores a 15 𝑘𝑊𝑝.

En caso de que el inmueble cuente con una instalación fotovoltaica de potencia nominal mayor, se

adoptará para el cálculo el valor máximo de 15 𝑘𝑊𝑝.

CÁLCULO DE LA CONTRIBUCIÓN TOTAL DE ENERGÍA SECUNDARIA


Contribución anual de energía eléctrica producida por la instalación solar fotovoltaica:

𝐸𝑆;𝐹𝑉 = 𝑃𝐹𝑉 𝜂𝐹𝑉

𝑖=1

121

𝐼0𝐼𝑠𝑜𝑙,𝑖𝑇𝑖 𝑘𝑊ℎ

𝜂𝐹𝑉: rendimiento medio ponderado de la instalación fotovoltaica completa

TIPO DE MÓDULO FOTOVOLTAICO 𝜼𝑭𝑽

Módulos no ventilado 0,70

Módulos moderadamente ventilados 0,75

Módulos muy ventilados o con ventilación forzada 0,80

Rendimiento medio ponderado de la instalación fotovoltaica (𝜂𝐹𝑉)

CÁLCULO DE LA CONTRIBUCIÓN TOTAL DE ENERGÍA SECUNDARIA


Contribución anual de energía eléctrica producida por la instalación solar fotovoltaica:

𝐼0: irradiancia solar máxima Se adopta 𝐼0 = 1000𝑊/𝑚2

𝐼𝑠𝑜𝑙,𝑖: irradiancia solar media del i-ésimo mes sobre la superficie de captación, con orientación y

ángulo de inclinación respecto del plano horizontal definidos, en𝑊/𝑚2.

Determinado en el cálculo del flujo de energía térmica de origen solar.

𝑇𝑖: cantidad de días del i-ésimo mes considerado.

𝐸𝑆;𝐹𝑉 = 𝑃𝐹𝑉 𝜂𝐹𝑉

𝑖=1

121

𝐼0𝐼𝑠𝑜𝑙,𝑖𝑇𝑖 𝑘𝑊ℎ

CONTRIBUCIÓN TOTAL DE ENERGÍA PRIMARIA

𝐸𝑃;𝐹𝑉 = 𝐸𝑆;𝐹𝑉 𝒇𝑷 [𝑘𝑊ℎ]

ENERGÍA PRIMARIA

CONTRIBUCIÓN FV

FACTOR DE CONVERSIÓN 𝒇𝑷

𝑬𝑷;𝑭𝑽

ENERGÍA SECUNDARIA

CONTRIBUCIÓN FV

𝑬𝑺;𝑭𝑽

𝑓𝑃;𝑖: factor de conversión de energía eléctrica a energía primaria.

𝒇𝑷 = 𝟑, 𝟑𝟎.


CONTRIBUCIÓN ESPECÍFICA DE ENERGÍA PRIMARIA

𝐸𝑃;𝐹𝑉: contribución total de energía primaria por aprovechamiento

de energía solar fotovoltaica, en 𝑘𝑊ℎ;

𝐴𝑢: superficie útil de la vivienda, en 𝑚2.

𝐸𝑃𝐹𝑉 =𝐸𝑃;𝐹𝑉𝑨𝒖

𝑘𝑊ℎ

𝑚2𝑎ñ𝑜


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