5. Empirical finding and analysis
5.4. Robustness check
Medidas que afectan al consumo de agua en las habitaciones del hotel
Las medidas que aplicaremos pare este apartado referente al consumo de agua de los clientes en los aseos de las habitaciones son las siguientes:
Mecanismos de doble descarga para cisternas. Aireador de agua para grifos del lavamanos. Reductor de caudal del agua de ducha. Grifos termostáticos en duchas.
Para poder considerar estas medidas primero se realiza un estudio del consumo de agua basándonos en los datos proporcionados por el cliente de los dos ejercicios anteriores.
Meses Promedio consumo total (l) Promedio ocupación (personas) Media per cápita (l) Enero 2.719.000 9.259 293,68 Febrero 2.905.500 10.075 288,40 Marzo 3.055.500 10.214 299,15 Abril 2.599.500 8.076 321,90 Mayo 2.171.000 4.977 436,25 Junio 2.317.000 5.982 387,36 Julio 2.786.500 9.190 303,23 Agosto 3.348.000 11.801 283,70 Septiembre 2.586.500 7.683 336,65 Octubre 3.015.500 9.866 305,65 Noviembre 2.376.000 6.369 373,09 Diciembre 2.717.000 8.610 315,58 Total 32.597.000 102.098 328,72
MAEs ahorro en habitaciones (reductores de caudal, doble descarga, etc.) Recuperadores de agua de las lavadoras
Manta térmica piscina exterior
Recuperación de calor de las secadoras Regulador de velocidad de la bomba ACS
Sustitución de la caldera de propano por biomasa para calentamiento de agua Sustitución de la bomba de calor de la piscina exterior
Recuperadores de agua de las lavadoras
Cambio por equipos más eficientes de iluminación Sistema fotovoltaico para autoconsumo
Sustitución de la enfriadora
Agua
Calor
48
De este estudio, obtenemos que la media de consumo por cliente es de 328,72 litros de agua. Esta se desglosa a continuación con los pertinentes ahorros energéticos.
Servicio Litros por servicio Nº de veces Consumo (l) Medida de ahorro ahorro Factor
Consumo con medida de ahorro
(l)
Ducha 100 1 100 Reductor ahorro 50% 0,5 42
Lavar los dientes 15 3 45 Reductor ahorro 50% 0,5 22,5
Lavar las manos 7 5 35 Reductor ahorro 50% 0,5 17,5
Cisterna 10 4 40 Doble descarga 0,4 16
Baño 200 0,5 100 Reductor ahorro 50% 0,5 42
Grifos
termostáticos Ahorro de un 16% 0,84
Total 320 Total 140
Observamos que, con las medidas propuestas, se obtiene un ahorro de agua por cliente de 180 litros o, lo que es lo mismo, un 42% de ahorro del agua que se consume en las habitaciones el hotel.
Recuperadores de agua de las lavadoras
Actualmente, el servicio de lavandería del complejo hotelero se realiza con dos equipos del fabricante Girbau, que siguen el siguiente régimen de funcionamiento:
Modelo Horario h/día días/semana disponibilidad Capacidad (kg)
HS 6008 8-20 h 12 7 50% 9
HS 6040 8-16 h 8 6 80% 40
Con la instalación de los recuperadores de agua RT-500 y RT-1000 del mismo fabricante, se consigue un ahorro teórico del 50% de agua, ya que se utiliza la del aclarado para las fases de prelavado y lavado del siguiente servicio. Tomando una indisponibilidad del 5%, se obtiene finalmente un ahorro real del 45%.
Modelo Consumo por lavado (l) Ahorro por lavado (l) Ahorro anual (m3)
HS 6008 63 28,35 62,09
HS 6040 280 126,00 252,29
314,37 Con estos sistemas se consiguen ahorrar más de 300.000 litros de agua al año. b. Calor
Manta térmica en la piscina exterior
La manta que se colocará en la piscina descubierta del hotel tiene como fin reducir las pérdidas térmicas que se producen como fruto del intercambio térmico entre la superficie del vaso y el ambiente. Estas dependen fundamentalmente de la temperatura exterior a lo largo de la noche (que es cuando la manta se coloca sobre la piscina) y del grado de humedad. Así, el ahorro de
49
calor conseguido a lo largo del año es variable, dependiendo de las pérdidas que se produzcan en cada mes por los fenómenos de evaporación y convección.
La cubierta isotérmica flotante de 6 micras del fabricante Tecnopool asegura una reducción de las pérdidas nocturnas por evaporación del 40% (el factor que tiene mayor importancia durante el día es la agitación en función del número de bañistas, y sobre esta no se actúa) y una disminución del 80% en las de convección, con lo que el ahorro térmico total resulta ser:
Demanda actual (MWht) Ahorro (MWht) Demanda futura (MWht)
238,90 113,95 124,95
Recuperador de calor de las secadoras
Con la instalación del recuperador de calor de placas del fabricante Heatex, con una eficiencia teórica del 52%, y tras considerar los factores de pérdidas que figuran en la tabla inferior, se obtiene una eficiencia real de casi el 45%.
Eficiencia teórica 52%
Indisponibilidad 5%
Suciedad 10%
Eficiencia real 44,46%
Así, se consigue un porcentaje de ahorro del 45% en la demanda de calor anual del proceso de secado:
Demanda actual (kWht) Demanda futura (kWht) Ahorro (kWht)
126.700 70.369 56.331
Regulador de velocidad de la bomba de recirculación del ACS
Con la variación del caudal de circulación nocturno en el circuito del agua caliente sanitaria se consiguen reducir las pérdidas térmicas, de manera que la demanda de calor en este servicio disminuye anualmente un 17%.
Pérdidas actuales
ACS (MWht) Pérdidas futuras ACS (MWht) Ahorro (MWht)
121,94 101,62 20,32
Esta reducción de la demanda para cubrir el servicio de agua caliente sanitaria habrá que tenerla en cuenta para el dimensionamiento exacto de la caldera de biomasa y para el cálculo del combustible necesario para satisfacer la demanda de calor.
c. Electricidad:
Sustitución de la bomba de calor de la piscina exterior:
Con la instalación de la caldera de biomasa, la demanda térmica de la piscina en los meses en que no exista recuperación de calor por parte de las enfriadoras se tendrá que satisfacer con esta caldera, y no se necesitará el aporte de la bomba de calor actual, con lo que existirá el siguiente ahorro de electricidad.
50 Consumo eléctrico BC (MWhe) enero 22,4 febrero 17,5 marzo 18,7 abril 14,4 diciembre 11,4
Ahorro anual electricidad (MWhe) 84,4 Lavadoras:
En la situación de partida los dos equipos de lavado suman un consumo eléctrico anual que se verá reducido con la instalación de los recuperadores de agua. Esta disminución se debe a que el 80% de la energía consumida en un proceso de lavado se destina al calentamiento del fluido. Los economizadores permitirán reutilizar el 50% del agua, por lo que solo será necesario calentar la mitad.
Teniendo en cuenta el grado de aprovechamiento anterior, el ahorro alcanza la siguiente cifra:
Potencia lavado (kW) Potencia aclarado (kW) Consumo anual (kWhe) Energía para calentar (kWhe) Ahorro (kWhe) HS 6008 0,3 0,6 919,80 735,84 367,92 HS 6040 1,5 4,8 5.646,45 4.517,16 2.258,58 6.566,25 5.253,00 2.626,50 Sin embargo, este es el ahorro bruto, del que habrá que descontar el consumo propio de los dos economizadores que se van a instalar para poder conocer el valor neto. Considerando un tiempo de funcionamiento de estos recuperadores igual al de la fase de lavado, se obtiene:
Potencia (kW) Consumo día (kWhe) Consumo año (kWhe)
RT 500 0,75 1,80 657,00
RT 1000 1,1 2,82 881,01
1.538,01 Por lo tanto, el ahorro eléctrico neto resulta ser:
Ahorro bruto (kWhe) 2.626,50
Consumo recuperadores (kWhe) 1.538,01
Ahorro neto (kWhe) 1.088,49 Iluminación:
En este caso las medidas a aplicar van dirigidas a cambiar parte de las luminarias, ya sea lámparas o balastos, por otras más eficientes. En este caso el ahorro es puramente eléctrico, pero se ha de tener en cuenta la menor cantidad de calor desprendido con los nuevos equipos y la influencia en la refrigeración del hotel.
51
- Sustitución de balastos en las luminarias con fluorescentes: implica retirar los balastos electromagnéticos, con un consumo del 20% respecto de la lámpara asociada, por otros electrónicos, con un consumo del 10%.
- Sustitución de lámparas por otras más eficientes: en esta medida se cambiarán las lámparas incandescentes y los halógenos por otras de tipo LED, con consumos significativamente menores.
Sistema fotovoltaico para autoconsumo:
Con esta instalación se pretende conseguir un ahorro de parte del consumo de electricidad durante aquellas horas en las que el sol lo permita.
Para valorar los ahorros obtenidos se ha utilizado el estudio realizado mediante el software de simulación SAM para sistemas fotovoltaicos, para una instalación de 86,4 kWp, que es lo máximo que se podría colocar según el espacio disponible. De este modo, el ahorro eléctrico neto anual sería:
La instalación de este sistema no tendría ningún efecto cruzado con el resto de medidas propuestas.
Sustitución de la enfriadora:
Tal y como se analizó en el punto anterior, el equipo de refrigeración se va a sustituir por otro con mayor eficiencia, en concreto, por dos enfriadoras del modelo YLAA HE 300 de alta eficiencia del fabricante Johnson Controls, que cuenta con una capacidad frigorífica de 310 kW cada una y un EER de 3,10.
Para estudiar la cantidad de frío necesario que satisfaga la demanda del hotel se han de considerar los posibles efectos cruzados con otras medidas planteadas. En este, se incluye la disminución de demanda de frío como consecuencia de los nuevos equipos de iluminación que utilizan menos electricidad y además desprenden menos calor por unidad energética consumida.
Potencia
lámpara (W) Nº luminarias Nº lámparas
Consumo anual actual (MWh) Consumo anual previsto (MWh) Ahorro anual (MWh) 13 28 56 0,69 0,35 0,35 18 195 383 3,75 1,88 1,88 36 164 265 5,87 2,94 2,94 58 24 27 1,57 0,79 0,79 TOTALES 11,89 5,94 5,94
Tipo lámpara Nº lámparas
Potencia lámpara actual (W) Consumo anual actual (MWh) Potencia lámpara prevista(W) Consumo anual previsto (MWh) Ahorro anual (MWh) 390 40 2,04 6 0,31 1,73 237 42 9,97 6 1,42 8,55 154 60 10,85 8 1,45 9,40 2.142 35 95,23 5 13,60 81,63 155 50 23,28 10 4,66 18,63 150 45 3,71 15 1,24 2,47 Trafo halógeno 39 105 5,97 0 0,00 5,97 TOTALES 128,19 30,00 98,19 Incandescente Halógeno
Ahorro neto = Producción FV anual (MWh)
52
De este modo y considerando que las lámparas incandescentes y los halógenos emiten un 20% de la energía consumida en forma de calor, y las lámparas LED un 25%, la disminución del frío necesario sería:
Con estas nuevas necesidades previstas, y teniendo en cuenta el análisis de consumos eléctricos para el nuevo equipo de refrigeración planteado en el punto anterior, las diferencias de consumo eléctrico respecto de la situación actual serían las siguientes, con un ahorro previsto del 33%:
Variador de velocidad de la bomba de recirculación del ACS:
Si bien la función de este equipo es reducir el caudal para poder disminuir las enormes pérdidas térmicas que se producen en el circuito de ACS, al reducir el caudal de 2400 l/h a la mitad, la potencia absorbida por la bomba pasa de ser 0,45 kW a 0,38 kW, lo cual supone un ahorro de energía.
Sin embargo, dado el bajo consumo de este equipo tanto desde el punto de vista eléctrico como económico, el ahorro se puede despreciar ya que es mínimo.