TAZ-TFM-2016-1281


Desarrollo de indicadores de desempeño energético para optimizar la eficiencia en instituciones educativas. Caso de estudio: Instituto para el Fomento Científico de Monterrey (FOCIM), México

González Botín, Elizabeth
Zaragoza Leal, Santiago (dir.)

Cortés Gracia, Cristóbal (ponente)

Universidad de Zaragoza, Escuela de Ingeniería y Arquitectura, 2016
Departamento de Ingeniería Mecánica, Área de Máquinas y Motores Térmicos

Máster en Energías Renovables y Eficiencia Energética

Resumen: La finalidad del presente Trabajo de Fin de Máster es desarrollar indicadores de desempeño energético para centros educativos a través de un caso práctico en una institución educativa en México: Instituto para el Fomento Científico de Monterrey (FOCIM). Este estudio permite identificar y registrar oportunidades de mejora en el desempeño energético de instituciones educativas a través de una auditoría energética. Con el inventario elaborado de todos los equipos consumidores de energía y las facturas eléctricas del periodo de un año, se confeccionó el balance energético anual determinando el consumo anual (kWh/año), coste (pesos mexicanos/año) y coste unitario (pesos mexicanos/kWh). Se preparó un balance de consumo eléctrico por sistemas: tecnologías de la información (TI), iluminación, climatización y mantenimiento. Se usó Excel para compilar y manejar todos los datos tanto de equipos consumidores de energía como de facturas. Gracias a este análisis se identificaron los sistemas de mayor consumo energético y se generaron las propuestas de mejora, identificando dentro de cada sistema y área los equipos que deben reemplazarse, implementar el mantenimiento, así como los que requieren una monitorización especial para no generar picos máximos de demanda que inciden de gran manera en las facturas eléctricas, aportando soluciones a todos los problemas planteados por el centro educativo. Entre las oportunidades de mejora se describen propuestas de diseño pasivo para el edificio, resultando como prioritarias aislar las fachadas y la cubierta del edificio ya que debido a la orientación del edificio, la fachada sur y la cubierta reportan elevadas ganancias térmicas por la radiación solar. Con relación a la fachada sur se generó un estudio para una fachada ventilada fotovoltaica de 477 m² a través de una tabla paramétrica comparando las distintas tecnologías de vidrio. Adicionalmente, se requiere cambiar los cerramientos que representan un 10% del área total de las fachadas debido a que el coeficiente de transmisión de calor es elevado por las características de los vidrios y marcos. En virtud de que el centro educativo tiene en proyecto hacer una cafetería en la última planta del edificio, se dimensionó una instalación fotovoltaica que abasteciera energéticamente las cargas de la cafetería de área 120 m². Para ello, se construyó una tabla paramétrica para distintos grados de inclinación de los paneles fotovoltaicos. De igual forma, aprovechando la alta radiación solar en la ciudad de Monterrey se analizó la producción/inversión para una instalación fotovoltaica en toda la cubierta del edificio 410 m² comparando distintas tecnologías de vidrio fotovoltaico. Para finalizar, se desarrollaron indicadores para evaluar el desempeño energético en el centro educativo, derivados de la evaluación energética, los cuales pueden ser usados por cualquier otra institución educativa, de tal manera que les permitan hacer comparaciones entre instituciones educativas de similares prestaciones. Este Trabajo de Fin de Máster puede servir de base para futuros estudios más extendidos y motivar a otras instituciones a evaluar energéticamente sus instalaciones, debido a que es un caso de estudio completo en el que se analizan todos los sistemas aportando propuestas de mejora para cada uno y al mismo tiempo se evalúa la incorporación de una instalación fotovoltaica en cubierta y fachada.

Tipo de Trabajo Académico: Trabajo Fin de Master

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