Por Ing. Mecánico Blas Gil Gil, Consultor Energético y Auditor ISO 50001

Como Medida y verificación (M&V) se entiende todo aquel proceso mediante el cual se determina, a través de la medida y de manera fiable, los ahorros producidos por un proyecto de ahorros energéticos.

Para ello, se hace necesario la aplicación de protocolos reconocidos internacionalmente, como el International Performance Measurement and Verification Protocol (IPMVP), publicado por la organización estadounidense sin ánimo de lucro Home – Efficiency Valuation Organization (EVO) (evo-world.org).

Los objetivos que se persiguen mediante el desarrollo y aplicación de un plan M&V, son:

• Pronosticar los consumos energéticos de las instalaciones e incrementar los ahorros de energía, con proyectos de aumento del ahorro o en su caso de rehabilitación energética.
• Contratos de suministro energético con justificación del pago por rendimiento, documentar las transacciones financieras y aumentar la confianza para obtener la financiación de los proyectos.
• Aumentar el valor de los créditos de reducción de emisiones
• Mejorar la calificación/puntuación a obtener en sistemas de certificación de sostenibilidad, tales como “LEED”.

En el caso particular de las instalaciones de energía solar térmica, parte de los problemas, para su plena expansión en el mercado, especialmente en medianas y grandes instalaciones de consumo de agua caliente, es que normalmente ni se contabiliza, mide o muestra de forma transparente la contribución energética que produce, lo que a menudo conduce a que los problemas/fallos que no se detectan rápidamente.

Tanto desde el punto de vista de un plan de M&V, como desde las operaciones habituales de uso y mantenimiento de una instalación, se debe contemplar un plan de vigilancia, en el que, entre otros parámetros, se realicen medidas de energía y del rendimiento, con el objetivo de valorar a lo largo del tiempo el comportamiento de la instalación solar térmica, siendo necesario incorporar, un sistema de monitorización completo para evaluar el funcionamiento, que recoja:

• Contador de energía térmica instalado en la entrada de agua fría a la instalación solar, con dos sondas de temperatura, una situada en la entrada de agua fría y la segunda en la salida de agua caliente del acumulador solar
• Otros indicadores por vigilar son el caudal de consumo de agua caliente y la temperatura de preparación del agua caliente sanitaria, incluso mediciones de energía térmica necesarias para determinar las pérdidas térmicas asociadas a la demanda de los circuitos de distribución y recirculación.
• Para determinar el rendimiento siempre será necesario disponer de las medidas meteorológicas correspondientes a la radiación solar global sobre el plano de captadores mediante piranómetros o células fotovoltaicas calibradas, así como la temperatura ambiente.
• En cuanto al control de la eficiencia de las instalaciones de producción de agua caliente sanitaria, global y auxiliar, son fundamentales los sistemas de medida de la energía final del sistema auxiliar, sea gas propano, diésel o energía eléctrica, permitiendo por tanto establecer, el ahorro de energía.

Este capítulo será uno más de los temas que se tratarán en la próxima edición del curso de INSTALACIONES SOLARES TÉRMICAS para producción de agua caliente sanitaría, que se celebrará el próximo mes de julio, gracias al CCT/Centro de Capacitación Técnica.

Por Ing. Mecánico Blas Gil Gil, Consultor Energético y Auditor ISO 50001

Factores como las condiciones climatológicas favorables de Costa Rica, la elevada eficiencia y sencillez de la tecnología de las instalaciones de energía solar térmica, constituyen una gran ventaja, pero también un problema, especialmente en aquellos edificios de gran consumo de agua sanitaria, una falta generalizada de conocimiento sobre la producción, almacenamiento y uso del calor procedente de la energía solar, ha provocado que los esfuerzos para que su implementación no ha hayan dado los frutos esperados.

Mi experiencia personal me ha demostrado que el diseño y posterior integración, tanto en edificios de nueva construcción como en reformas de edificios son perfectamente viables, pero, no obstante, me he encontrado con instalaciones con problemas de funcionamiento o con ahorros energéticos muy diferentes a los esperados, motivados por causas como las que enumero a continuación:

• Ausencia de una normativa de referencia con valores que orienten en los consumos de agua caliente por persona, en todo tipo de edificios de nueva construcción.
• Desconocimiento de métodos de cálculo e incluso aplicación errónea del conocido método de cálculo F – CHART, válido sólo para determinados parámetros.
• No hay un criterio claro para el sistema de apoyo, que asegure la continuidad del suministro de energía térmica con independencia de las condiciones en la instalación solar.
• Percepción general de que es posible prescindir del acumulador solar, elemento fundamental encargado de sincronizar la producción con el consumo de agua caliente, dado que ambos no tienen por qué coincidir.
• No se tienen en cuenta las condiciones de funcionamiento, como la posibilidad de sobrecalentamientos y consecuentemente de sistemas o métodos de prevención para evitarlos, por lo que se producen presiones y temperaturas por encima de las de diseño.
• No se tiene en cuenta, la calidad del agua para decantarse por circuitos indirectos, por lo que muchas instalaciones disminuyen su vida útil por las incrustaciones calcáreas o por corrosión del circuito primario solar.
• Perdida de rendimiento de la instalación por colectores solares no equilibrarlos hidráulicamente.
• Tendencia a instalar la misma bomba de circulación, independientemente del número de colectores solares.
• Utilización inadecuada de acumuladores con resistencia eléctrica, como tanques mixtos, solar y de disponibilidad de acs a la temperatura de consumo, al no respetar las condiciones de utilización de estos, como volumen total, así como número y ubicación de las conexiones para los distintos circuitos, solar y de apoyo.
• Malas experiencias en torres de apartamentos, con diseños no adecuados que provocan elevados consumos energéticos de las viviendas de los usuarios y con tiempos de espera excesivos hasta recibir el acs.
• En instalaciones de hospitales se tiene cierta precaución con la temperatura de acumulación del agua de consumo, pero no acaba de definirse un protocolo para la aplicación de tratamientos térmicos de choque, en caso de aparición de posibles enfermedades infecciosas.

Por estas incidencias, considero fundamental responder a la necesidad de conocimientos de todos aquellos estudiantes, técnicos e ingenieros que quieran desarrollarse en esta utilización de la energía solar, aportando una base sólida sobre la cual puedan crecer profesionalmente, desde el punto de vista de diseño, montaje y puesta en servicio, mantenimiento, medición y verificación de ahorros energéticos, así como rehabilitación de instalaciones.