Estimación de potenciales ahorros energéticos y beneficios medioambientales para España derivados del uso de control de radiación ("cool roofs") en los tejados de viviendas

Diaz Vicente, María Ángeles. Estimación de potenciales ahorros energéticos y beneficios medioambientales para España derivados del uso de control de radiación ("cool roofs") en los tejados de viviendas . 2016. Universidad Nacional de Educación a Distancia (España). Escuela Técnica Superior de Ingenieros Industriales. Departamento de Ingeniería Eléctrica, Electrónica y Control

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Título Estimación de potenciales ahorros energéticos y beneficios medioambientales para España derivados del uso de control de radiación ("cool roofs") en los tejados de viviendas
Autor(es) Diaz Vicente, María Ángeles
Resumen El control de radiación en los tejados mediante la variación del color de su superficie (técnica conocida internacionalmente como Cool Roof), es un método económico y simple para mejorar el nivel de confort en los edificios en climas templados y cálidos. Una implantación a gran escala de esta técnica puede contribuir a reducir la contaminación y a bajar la demanda de potencia pico, resultando en ahorros económicos tanto para las compañías energéticas como para los usuarios. Una implantación a gran escala en Andalucía puede ahorrar potencialmente 295.000 kWh anuales (un 2% del consumo de electricidad residencial), teniendo en cuenta sólo edificios residenciales con el tejado plano. Con los precios actuales, los usuarios podrían ahorrar 59 millones de euros al año en electricidad. La ausencia de producción de esta electricidad podría evitar la emisión de 136.000 toneladas de CO2 al año. Estas cifras se han calculado asumiendo que todas las viviendas tienen calefacción eléctrica (caso peor). Una vivienda con el tejado plano que sea de color oscuro en Cádiz con calefacción eléctrica, podría ahorrar un 19% (13% con un tejado rojo) de la demanda de energía termal pintando el tejado de blanco. Una casa en Huelva podría ahorrar entre el 10% y el 15% y una en Sevilla entre el 7% y el 10%. Si se considera el efecto de los forzamientos radiativos en la atmósfera, instalar cool roofs en todas las residencias con tejado plano podría evitar potencialmente la emisión de entre 9,44 y 12 megatoneladas de CO2. Expandiendo el estudio al resto de España, la instalación de tejados frescos resultaría en ahorros positivos en viviendas con calefacción de gas para todas las ciudades estudiadas salvo las tres provincias del noroeste: Oviedo, Lugo y La Coruña. Los ahorros máximos se obtienen en Gran Canaria (48% de reducción en el coste de la energía), Tenerife (48%), Cádiz (36%), Murcia (33%), Huelva (30%), Málaga (29%), Almería (29%) y Sevilla (28%), donde los ahorros son mayores o iguales de 2 €/m2 para edificios antiguos con tejados oscuros. Las principales ciudades españolas obtendrían ahorros positivos que irían de los 0,2 a 0,76 €/m2 en Madrid (del 7,4% al 11% de ahorro en coste de la energía), de 0,25 a 1,1 €/m2 en Barcelona (del 12% al 18% del coste) y de entre 0,36 y 1,4 €/m2 en Valencia (entre 14% y el 20% del coste), en estos casos considerando calefacción de gas. En la construcción de un nuevo tejado o en la reparación de un tejado, el coste marginal de aplicar una capa reflectiva es menor de 2 €/m2 para una pintura certificada de alta calidad. En general es rentable invertir en convertir un tejado a fresco en la gran mayoría de ciudades de España, con matices según la época de construcción del edificio y la zona en que se encuentre: 􀁸 Zona de muy alta rentabilidad (incluye Sevilla, Málaga, Murcia, Palma de Mallorca y las Palmas de G.C.): se recomienda enfocar los esfuerzos en edificios antiguos (construidos antes de 2008); aprovechar para fomentar el empleo en estas zonas con cursos de formación especializados, dado que aún contratando mano de obra la inversión en cool roofs es rentable para los ciudadanos; y cambiar la normativa para que sea siempre obligatorio utilizar materiales termorreflectantes en las reparaciones de tejados y en las nuevas edificaciones. 􀁸 Zona de alta rentabilidad (incluye Barcelona y Valencia): enfocar las actuaciones en edificios antiguos de tejados oscuros; lanzar programas de voluntarios para adaptar edificios antiguos con tejados de colores medios; y recomendar siempre el uso de materiales termorreflectantes en las reparaciones de tejados y en las nuevas edificaciones. 􀁸 Zona de rentabilidad media (incluye Madrid y Zaragoza):lanzar programas de voluntarios para adaptar tejados oscuros en edificios antiguos; y recomendar siempre el uso de materiales termorreflectantes en las reparaciones de tejados oscuros y en las nuevas edificaciones. 􀁸 Zona desaconsejada para el uso de cool roofs: (incluye Bilbao y las provincias del noroeste): estudiar caso por caso la adecuación de utilizar cool roofs con datos locales y valorar la utilización de otras opciones como los tejados verdes.
Abstract Cool roofs are an inexpensive method to save energy and to improve the comfort level in buildings in mild and hot climates. A high scale implementation in some regions of Spain may contribute to reduce contamination and to lower peak electricity demand, yielding significant economical savings for electrical companies and for consumers. A high scale implementation of cool roofs in Andalusia, one of the most southern regions in Spain, could potentially save 295,000 kWh per year (a 2% reduction in the electrical consumption for residential use), considering only residential buildings with flat roofs using electrical heating. At the current energy prices, consumers can save 59 million euros annually in electricity costs and the emission of 136,000 metric tons of CO2 can be directly avoided every year from the production of that electricity. If radiative forcings are considered, Andalucía can potentially offset between 9.44 and 12 Mt of CO2. A house in Cádiz with a flat dark roof will save 19% of the thermal energy with a cool roof if using electrical heating and 36% in the final energy cost when using gas heating. A house in Huelva would save between 10% and 15% and one in Sevilla between 7% and 10%. All the provinces in the rest of Spain are also studied in this dissertation. Cool roofs yield positive savings for all the regions studied (using gas heating) except Oviedo, Lugo and Coruña. The biggest savings are achieved in Gran Canaria (48%), Tenerife (48%), Cádiz (36%), Murcia (33%), Huelva (30%), Málaga (29%), Almería (29%) and Sevilla (28%), where savings are greater than 2 euros per square meter of flat roof for old buildings with dark roofs. For the biggest cities the range of savings obtained with gas heating are: between 7.4% and 11% in Madrid (0,2 to 0,76 €/m2), between 12% and 18% in Barcelona (0,25 to 1,1 €/m2) and between 14% and 20% in Valencia (0,36 to 1,4 €/m2). The marginal cost of a cool roof is very low during the construction or regular upgrade of the roof: less than 2 €/m2 for a high quality certified paint. In general, it is profitable to invest in cool roofs in most of the Spanish regions, but attention should be paid on when the house was built and where it is located: 􀁸 Very high profitability area (includes Sevilla, Málaga, Murcia, Palma de Mallorca and Las Palmas): it is recommended to focus efforts in old buildings (built before 2008); to promote employment by organizing cool roof training, as investments in cool roofs are profitable for citizens even contracting external workforce; to prioritize legal enforcement of cool roof materials in regular roof repairs and in new building construction. 􀁸 High profitability area (includes Barcelona and Valencia): focus actions in old buildings with dark roofs; promote “do it yourself” o volunteers programs to adapt old buildings with medium colored roofs (red, green, light grey, etc.); recommend always cool roof materials in roof repairs and new buildings. 􀁸 Medium profitability area (includes Madrid and Zaragoza): promote volunteers or “do it yourself” programs to adapt old buildings with dark roofs; recommend cool roof materials in roof repairs and new buildings. 􀁸 Not recommended for cool roofs area (includes Bilbao and all the northeastern regions): do a case by case analysis with local weather data and consider other options like green roofs.
Materia(s) Ingeniería Industrial
Editor(es) Universidad Nacional de Educación a Distancia (España). Escuela Técnica Superior de Ingenieros Industriales. Departamento de Ingeniería Eléctrica, Electrónica y Control
Director de tesis Castro Gil, Manuel-Alonso (Director)
Colmenar Santos, Antonio (Codirector)
Fecha 2016-01-15
Formato application/pdf
Identificador tesisuned:IngInd-Madiaz
http://e-spacio.uned.es/fez/view/tesisuned:IngInd-Madiaz
Idioma spa
Versión de la publicación acceptedVersion
Nivel de acceso y licencia http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0
info:eu-repo/semantics/openAccess
Tipo de recurso Thesis
Tipo de acceso Acceso abierto

 
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Creado: Tue, 27 Sep 2016, 22:43:30 CET