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Certificado Energético. Rendimiento medio estacional de calderas 17


En este artículo intentaremos analizar el procedimiento que sigue el programa CE3x para determinar el rendimiento medio estacional de caldera cuando definimos sus características por el método “estimado”.

En realidad, los programas simplificados de calificación energética de edificios realizan un cálculo muy simplificado para determinar el consumo energético. Por regla general, estos programas no hacen un cálculo horario, como si hace CALENER, limitándose a determinar el consumo energético dividiendo la demanda energética anual entre el rendimiento medio estacional. Esta es una de las razones por las que no se requiere definir las capacidades (potencias) nominales de los equipos (cosa que si hacemos en CALENER). Luego nuestro problema se centra en definir el rendimiento medio estacional del equipo.

Tanto CE3 como CE3x, nos permiten dos formas de definir el rendimiento medio estacional: un valor estimado (que generalmente depende del rendimiento nominal y de la antigüedad del equipo) o bien un valor conocido (ensayado), cosa bastante dificil de determinar en una toma de datos a un inmueble normal (en algún terciario puede existir un contador de consumo que monitoriza un equipo concreto y podemos disponer de ese histórico para así sacar el rendimiento medio estacional). Por tanto, por regla general, en la gran mayoría de los casos usaremos la opción de valor estimado.

Quizás os estéis preguntando para qué hemos tenido que determinar los parámetros que usa CE3x para calcular el rendimiento medio estacional de calderas. El caso es que no hemos tenido otro remedio que investigar y sacar como hace los cálculos CE3x porque nuestro software para toma de datos EasyCEx dispone de un software interno para pasar toda la información del inmueble (recopilada con el formulario de toma de datos) a un fichero .CEX que abre directamente CE3x y, para ello, teníamos que calcular el rendimiento medio estacional de calderas del mismo modo que lo hace CE3x. Aunque EasyCEx parece un simple formulario, en realidad, dentrás de ese formulario hay un potente programa informático, desarrollado integramente en ETRES Consultores, para hacer esa exportación. Con las calderas no nos hemos llevado ninguna sorpresa, pero con las máquinas frigoríficas con bomba de calor si hemos sacado unos parámetros extraños (os los contaremos en breve en otra entrada en este blog).

Veamos que hace CE3x en este caso. Según el “Manual de fundamentos técnicos de calificación energética de edificios existentes CE3x” capítulo 4, el procedimiento para determinar el rendimiento medio estacional de las calderas se basa en el Anexo E de la norma UNE-EN 15378 “Sistemas de calefacción en los edificios. Inspección de calderas y sistemas de calefacción“. El método descrito en este anexo realiza una estimación del rendimiento medio estacional de calderas a partir del rendimiento de la combustión (obtenido con un análisis de los gases de combustión de la caldera, es decir, no es un valor que venga en una ficha de características o que un fabricante de calderas nos pueda dar) aplicando la siguiente expresión (el manual de fundamentos utiliza otros símbolos en la fórmulas, nosotros hemos copiado la fórmula tal y como aparece en la norma):

formula-rendimiento-medio-estacional

Donde:

  • ngn, es el rendimiento medio estacional de la caldera;
  • ncn, es el rendimiento de la combustión;
  • FC, es el factor de carga media de la caldera;
  • PCH,off representa las pérdidas a través de la chimenea;
  • Pgn,env representa las pérdidas a través de las paredes (envolvente) de la caldera.

1) FC, factor de carga media de la caldera.

Podemos estimar este factor fácilmente con la herramienta que dispone CE3x, definiendo la “fracción de la potencia total aportada por el generador” (si sólo hay un generado, el valor es 1, si hay más de uno hay que indicar el tanto por uno que aporta el generador analizado respecto de la potencia total suma de la de todos los generadores) y la “fracción de la potencia total a la que entra el generador” (instante en el que el generador se pone en marcha, si sólo hay un generador el valor es 0, si hay más de uno, hay que definir el momento en el que se pone en marcha cada generador).

CE3x carga media caldera

CE3x carga media caldera

En este ejemplo, FC vale 0,14.

2) PCH,off Pérdidas a través de la chimenea de la caldera

calderas coeficiente pérdidas por chimenea caldera

calderas coeficiente pérdidas por chimenea caldera

Por las pruebas que hemos realizado, parece que CE3x asume un valor de 0,4.

3) Pgn,env Pérdidas por las paredes (envolvente) de la caldera

perdidas-paredes

Donde:

A y B son dos coeficientes que la propia norma define con unos parámetros aproximados en la siguiente tabla:

parametros-perdidas-paredes

Ocn es la potencia nominal del generador en kW.

Pongamos un ejemplo: caldera mural estándar, con potencia nominal de 24 kW, rendimiento en combustión del 88%:

  • Como sólo tenemos un generador –> FC = 0,14
  • Las calderas murales, en la gran mayoría de los casos, no tienen la cámara de combustión aislada, por lo que A = 10,35 y B = 2,64. Con todo esto Pgn,env = 10,35 – 2,64 x Log 24 = 6,706
  • Valor por defecto de CE3x para las pérdidas por la chimenea –> 0,4

Con todo esto, el rendimiento medio estacional es:

ngn = 88 – ((1/0,14) – 1) · 0,4 – (1/0,14) · 6,706 = 37,64 %

Veamos que dice CE3x:

ce3x

Ahora que disponemos de las tablas y el método de cálculo que usa CE3x para determinar el rendimiento medio estacional de calderas, podemos usarlo para ajustar mejor el cálculo (recordemos que CE3x siempre usa los mismos parámetros, así que, en algún caso, si hacemos nosotros el cálculo es probable que saquemos un rendimiento mejor).

Me gustaría conocer vuestros comentarios.

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ADVERTENCIA: El contenido de esta noticia tiene carácter meramente informativo. ETRES Consultores no garantiza que esta información sea completa, precisa y esté actualizada.

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17 ideas sobre “Certificado Energético. Rendimiento medio estacional de calderas

  • Felipe

    Me parece muy interesante la publicación de este tipo de artículos, donde se analiza el funcionamiento de los programas de cálculo reconocidos a un nivel avanzado. Gracias por dedicar el tiempo en publicarlo.

  • ETRES Consultores Autor

    Gracias por tu comentario.
    En breve publicaremos el estudio que hemos hecho para el rendimiento medio estacional de las máquinas frigoríficas. Ya te adelanto que el resultado para las bombas de calor ha sido sorprendente ya que no sigue el mismo estándar que para el resto y creemos que puede ser un error del propio programa CE3x

  • Hugo Montoya

    El artículo esta equivocado en lo que respecta a CE3.
    CE3 calcula la demanda energética del edificio hora a hora durante las 8760 horas del año.
    Para los equipos solicita las potencias nominales.
    La simulación de los sistemas para viviendas es estacional, para PMT es mensual y para grandes terciarios es hora a hora

  • José Abdon Rodrigo

    Felicidades y gracias por el artículo.

    Trabajo de laboratorio no siempre recompensado. Gran trabajo.

    Por otro lado, y sabiendo de antemano los impedimentos y trabas a la hora de la “normalización” de las bombas de calor, y para el mercado residencial aire-agua, nos hemos encontrado que efectivamente, algo no está nada bien.

    Quedamos a la espera de vuestros resultados.

    Felicidades y energía para el siguiente artículo.

  • Juan Postigo

    Sobre las perdidas por la envolvente de la caldera.
    Sobre el ejemplo que ponéis de una caldera mural, no entiendo la necesidad de deducir el término de perdidas por la paredes de la caldera, ya que si la caldera está dentro de la envolvente de la vivienda, entiendo que ese término se puede anular.No hay pérdidas. Otra cosa sería que estuviera montada en un tendedero o fuera una caldera central. ¿Es así?

  • ETRES Consultores Autor

    Hugo Montoya, gracias por el aporte sobre CE3. Me sorprende que CE3 haga un cálculo horario ¿cómo sabes que hace un cálculo horario?.

    José Abdon. En las máquinas frigoríficas CE3x usa dos coeficientes (ya lo explicaré con más detalle) uno por antigüedad y otro de ponderación. Lo extraño es que en algunos casos parece que el primero está duplicado, eso es lo que nos ha sorprendido….. Nos toca hacer este trabajo porque el manual de fundamentos está “todo muy clarito”.

    Juan Postigo. Las pérdidas en la envolvente de la caldera no se refieren a la envolvente del edificio ya que hacen referencia a las pérdidas que se producen en la cámara de combustión de la propia caldera. Hay calderas (sobre todo las de pie) que el cuerpo de la caldera está cubierto por una aislante térmico (generalmente lana mineral) pero hay otras (las murales sobre todo) que la cámara de combustión no tiene ningún tipo de aislamiento, en ese caso las pérdidas por las paredes de la caldera son mayores y el rendimiento menor (normalmente las pérdidas de las paredes representan entre un 1% y un 3% de pérdida de rendimiento).

  • Hugo Montoya

    Buenos días Etres
    CE3 hace un cálculo horario de la demanda energética del edificio y una simulación horaria de los sistemas de GT.
    Para PMT la simulación de los sistemas es mensual y para viviendas la simulación de los sistemas es estacional.
    Puedes verlo en el documento de fundamentos técnicos de CE3 que está colgada en la página web del ministerio de industria.
    http://www.minetur.gob.es/energia/desarrollo/EficienciaEnergetica/CertificacionEnergetica/DocumentosReconocidos/Documents/Manual_fundamentos_tecnicos_CE3_03.pdf
    Un saludo.

  • Pingback: Los mejores 34 artículos de Abril que deberías haber leído | Actitud Técnica

  • ETRES Consultores Autor

    Hola Hugo
    Gracias por el aporte. Si ese documento lo había visto pero pone que en las instalaciones para vivienda es estacional y para PMT es mensual, luego no es un cálculo horario (sólo lo es para determinar la demanda energética) y en GT dice que si es horario pero me sorprende que tenga (según los datos del Ministerio) un error del 55% respecto a CALENER.

  • ETRES Consultores Autor

    Hola Hugo
    Efectivamente el documento que indicas dice que coindice con CALENER en un 62,13 % de las veces, pero fíjate que están mezclando en esos datos los resultados de PMT y GT. Ese documento que indicas es una versión nueva que ha subido el Ministerio, en la anterior los datos estaban separados: había una tabla para PMT y otra para GT y en ese caso los resultados son:

    – PMT:
    coincide con CALENER VYP en un 59,28%
    pierde una clase en un 36,15%
    pierde dos clases en un 3,76%

    – GT
    coincide con CALENER GT en un 45,65%
    pierde una clase en un 32,75%
    pierde dos clases en un 21,17%

    por estos datos yo digo que, comparado con GT, CE3 tiene un error del 55%:

    https://certificadoenergeticodeedificios.com/wp-content/uploads/2014/05/precision-GT2-CE3.png
    https://certificadoenergeticodeedificios.com/wp-content/uploads/2014/05/precision-PYMT-CE3.jpg

    Aquí tienes el documento comparativo donde los datos están separados:
    https://certificadoenergeticodeedificios.com/wp-content/uploads/2014/05/Test_comparativos_precision_CE3_CALENER.pdf

    • Hugo Montoya

      Buenos días ETRES
      Yo no he visto ese documento que indicas y sólo esta el del Ministerio de Industria, que será el oficial, lo demás será caduco.
      Si lees con detalle no se han mezclado PMT con GT, si no que sólo es PMT, lo digo por los sistemas que se han comparado, los sistemas son los que contempla Calener VYP y no los sistemas de Calener GT, que si tiene CE3, como por ejemplo los fancoils entre muchos otros.
      Un saludo.

  • ETRES Consultores Autor

    Hola Hugo
    El documento que te he colgado es el primer documento que se publicó en la web del Ministerio de Industria con la comparación entre CE3 y CALENER y separando entre VYP y GT.
    Por otro lado, el documento que tu has puesto dice “Edificios del pequeño y mediano terciario y del gran terciario” y en los gráficos pone “CE3 VYP y GT” así que creo que incluye los dos casos. El cambio entre los dos documentos es que en uno los resultados están separados y en el otro están mezclados.
    En cualquier caso, da igual si es un 55% o un 38%, sigue siendo un % de error muy grande, desde mi punto de vista.
    Por otro lado, este artículo no pretende criticar los programas CE3 o CE3x, lo que pretendemos es sacar a la luz algunas cosas no documentadas de estos programas y que creemos que son importantes a la hora de calificar los inmubles.
    En cualquier caso, muchas gracias por tus comentarios.

  • Gasfriocalor.com

    Interesante artículo para el cálculo de rendimiento estacional de una instalación de caldera, disponen de algún programa o software para realizar estos cálculos?