INSTITUTO TECNOLÓGICO Y DE ESTUDIOS SUPERIORES DE MONTERREY Campus Chihuahua PRESENTACIÓN DE RESULTADOS Corporativo ECOGAS Chihuahua Administración de.

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1 INSTITUTO TECNOLÓGICO Y DE ESTUDIOS SUPERIORES DE MONTERREY Campus Chihuahua PRESENTACIÓN DE RESULTADOS Corporativo ECOGAS Chihuahua Administración de energía en edificios Equipo 11 Juan Carlos Chew Osorio A00393056 Mario González Bárcenas A01680805 Miguel Ángel Josué Ponce Jaramillo A00781368 Pedro Zambrano Bojórquez A00385610

2 Descripción del edificio Esta compuesto principalmente por construcción tipo bodega y no fue construido inicialmente para albergar oficinas, simplemente fue adaptado a lo que ya existía. El uso del complejo es, principalmente, para la administración de las operaciones de distribución de gas natural que lleva a cabo la empresa, una bodega de materiales y un área de atención al cliente. El número de personas que utilizan el inmueble es de 224 personas. La superficie de terreno de la propiedad es de 5,300 m2 totales. Las instalaciones cuentan con una superficie de construcción de 2,883.10 m2, en la planta baja de 2,114 m2 y en la planta alta 769 m2 con los siguientes anexos y áreas: Planta Baja. El edificio principal con un vestíbulo para recepción del personal y clientes, oficinas de servicios, un segundo edificio anexo con servicios de almacén de materiales, un tercer edificio también anexo con los anteriores con áreas de cafetería, oficinas y centro de atención a clientes. Planta Alta. En los edificios uno y tres, área de oficinas. En cuanto al consumo energético, se tienen dos fuentes principales, la energía eléctrica (utilizada para iluminación, equipo de cómputo y climatización en estaciones del año cálidas), y el gas natural (utilizado para calefacción de oficinas en estaciones del año frías).

3 Situación Actual Componente Cantidad/ Secciones m2m2 Materiales Muros 15747.55 Block de concreto hueco de 12cm Techos 51,668.7 Concreto armado de 15cm Ventanas 11 498.36 Claro de 6mm 8Filtraplus de 6mm Puertas 12 Lamina de acero/Acero relleno de PUR/ Utilizando la herramienta de cálculo de la CONUEE, un edificio con las dimensiones exteriores descritas y la ubicación debe tener una ganancia térmica de 81,425.86 W, con los valores el edificio tiene una ganancia térmica de 100,613.66 W, es decir su ahorro energético de acuerdo a la NOM-008 es negativo en 24%; en consecuencia, se tiene un gasto energético importante en la climatización del edificio. ComponenteMateriales actuales Coeficiente de transferencia de calor (k) actual en W/m 2 K Muros Block de concreto hueco de 12cm 2.9915 Techos Concreto armado de 15cm 2.9928 340,688 kWh $650,405 Consumo Anual: 340,688 kWh Gasto Anual Energía Eléctrica:$650,405 Precio medio kWh $1.91

4 Cálculo manual del coeficiente global del edificio - ganancias por conducción y radiación - Ganancia total por metro cuadrado Q = 96.49 W/m 2

5 Propuestas de mejora Envolvente térmico Se propone mejorar el aislamiento externo del edificio mediante la inclusión de poliestireno expandido con densidad de 15 kg/m³ (EPS) con grosor de 2.5cm (1 in) a través de placas de PES en techos y muros como se muestra en la siguiente figura: ComponenteMateriales actuales K actual en W/m 2 K Materiales Propuestos K Nuevo en W/m 2 K Muros Block de concreto hueco de 12cm 2.9915 Block concreto 15cm + 2.5cm EPS 0.9297 Techos Concreto armado de 15cm 2.9928 Concreto armado 10- 15cm+2.5 EPS 0.9671 El ahorro se genera al tener un mayor aislamiento térmico del edificio reduciendo el coeficiente de transferencia de calor del edifico; esto a su vez resulta en un menor consumo de energía para climatización tanto en verano, como en invierno, modificando la ganancia térmica del edificio de 81,425.86 W a 39,446.24W ; mediante una inversión que representa el 50% del gasto en energía eléctrica de la compañía. IndicadorValor Inversión Inicial $381,445 Valor presente neto $221,599 Tasa interna de retorno (ROI) 19.47% Retorno Simple de Inversión en años 2.22 CAE Total $130,785 PayBack 3.48 De tal manera que se obtiene reduce el coeficiente de transferencia de calor del envolvente de la siguiente manera:

6 Propuestas de mejora Uso de Sistemas Fotovoltaicos Se tienen 402.57 m2 de azotea utilizable en el área de oficinas para la colocación de paneles solares, con la finalidad de disminuir el consumo energético actual. El resto del edificio cuenta con azotea de lámina y no cuenta con la capacidad estructural para el sistema fotovoltaico. ComponenteCantidadCapacidadMarcaModelo Módulos fotovoltaicos 90330W Canadian Solar MaxPower CS6U-330P Inversor de cadena 130kWSMA SunnyTripower 30000TL-US Estructura 130kWSchletterPark@Sol TM Protecciones en CD 232A / 50AABBDCDS Protecciones en CA 450AABBACDS Protección descargas atmosféricas CD 2 1000V 20kA nom 40kA max ABBSPD DC Proteccion descargas atmosféricas CA 1 480V 20kA nom 40kA max ABBSPD AC Cableado y accesorios ---- Canalizaciones en tubería conduit pared gruesa ---- IndicadorValor Inversión Inicial $560,522 Generación Mensual de Energía 57,238 kWh/Año Capacidad del Sistema PV 29.70kWp Valor presente neto $29,543 Tasa interna de retorno (ROI) 15.61% Retorno Simple de Inversión en años 5.13 CAE Total $104,879 PayBack 11.43

7 Propuesta de mejora Sustitución de iluminación FCL por LED Sustitución de 34 luminarias fluorescentes 4x60W, por luminarias tipo LED 48W Opera 14 horas diarias, de lunes a sábado; se sabe que las 34 luminarias actuales contienen bulbos fluorescentes T8 General Electric de 60W; cada luminaria cuenta con 4 bulbos; estas luminarias serian sustituidas por luminaria Mlucido modelo PN48 de 48W. Iluminación actual Cantidad de luminarias 34 Bulbos por lámpara 4 Potencia (W) por bulbo 60 Potencia total iluminación 8,160 Horas día de uso 14 Días a la semana uso 6 Horas de operación anual 4,368 Consumo anual iluminación (kWh) 35,642.88 Costo anual de energía iluminación 58,537.40 Iluminación propuesta Cantidad de luminarias 34 Módulos por lámpara 1 Potencia (W) por bulbo 48 Potencia total iluminación 1,632 Horas día de uso 14 Días a la semana uso 6 Horas de operación anual 4,368 Consumo anual iluminación (kWh) 7,128.58 costo anual de energía iluminación 11,707.48 IndicadorValor Inversión Inicial $42,328 Reducción de Energía Mensual 28,514 kWh/Año Valor presente neto $80 420 Tasa interna de retorno (ROI) 97.61% Retorno Simple de Inversión en años 0.78 CAE Total $28 859 PayBack 3.01

8 Propuesta de mejora Otras mejoras Cortinas de acero en Almacén Toldos Debido al uso actual del almacén, se pretende no manipular ni modificar las cortinas metálicas que se encuentran en ambas fachadas, sin embargo se sugiere colocar toldos diseñados para disminuir la incidencia de la radiación sobre las cortinas. Lado Norte Persianas y doble vidrio El edificio cuenta con 24 ventanas exteriores en dirección al norte, para las que se considera la colocación de persianas interiores traslucidas, para disminuir la ganancia de calor en aproximadamente 54.5 m2, espacio ocupado por las mismas y permitir el control de ingreso de la luz al edificio. Así mismo considerar la instalación de ventanas de doble vidrio, dado que las personas trabajan enseguida de las ventanas y en invierno puede resultar en un gasto extra en calefacción. Lado Sur blackout y toldo El edificio también cuenta con grandes ventanales al sur, y aunque actualmente cuentan con películas reflejantes, se recomienda el uso de persianas blackout en las que corresponden a oficinas de segundo piso y el empleo de un toldo en la entrada principal a las mismas, al ser la más grande con un área aproximad de 37.5 m2 de exposición directa.

9 Situación Energética Propuesta Ahorro global del proyecto Consumo actual 340,688kWh Costo actual anual $ 650,405pesos / año Producción sistema fotovoltaico 57,238kWh Ahorro energético por otras mejoras 118,434kWh Ahorro energético total 175,672kWh Ahorro $ 335,375pesos / año Porcentaje de mejora total 52% IndicadorValor Inversión Inicial $984,295 Valor presente neto $1,061,758 Tasa interna de retorno (ROI) 31.98% Retorno Simple de Inversión en años 2.93 CAE Total $331,662 PayBack 6.20

10 Resultados Derivado del estudio energético realizado al edificio con la herramienta de la CONUEE y los conocimientos adquiridos a lo largo de la materia, se concluye que el edificio no cumple con la NOM-008 y se hace necesario proponer una serie de modificaciones e inversiones para mejorar su situación energética. Utilizando herramientas aprendidas a lo largo de la maestría se generaron varias propuestas concretas de implementación de mejora s para la reducción del consumo energético, tomando 3 de las principales el efecto en gasto de energía es la reducción de un 52% del consumo actual con una inversión que tiene un payback de 6.2 años (si se opta por su financiamiento al 100%). Aunque el edificio corporativo de ECOGAS es un edificio alquilado y es el proveedor de gas natural en la ciudad de Chihuahua, hay oportunidades de mejoras energéticas re ntables para disminuir la huella de carbono de las instalaciones. Este proyecto nos permitió como equipo el poner en práctica y conjuntar conocimientos adquiridos a lo largo de la maestría para su aplicación en un edificio real, de tal manera, que se comprueba la factibilidad, tanto económica como de sustentabilidad, de los proyectos de administración de energía en uno de los sectores que mayor consumo energético representan a nivel mundial: los edificios.

11 Bibliografía Ecogas Chihuahua. (2015). Quienes Somos. Recuperado el 13 de Septiembre de 2018, de http://ecogas.com.mx/empresa_responsable.php http://ecogas.com.mx/empresa_responsable.php Energy Star. (2018). Portfolio Manager Technical Reference: U.S. National Energy Use Intensity. United States of America: Energy Star. Recuperado el 23 de Septiembre de 2018, de https://portfoliomanager.energystar.gov/pdf/reference/US%20National%20Median%20Table.pdf CONUEE. (2017). Guía Rápida de Cálculo de la NOM-008-ENER-2001. Ciudad de México, México. Recuperado el 05 de Octubre de 2018, de https://www.gob.mx/cms/uploads/attachment/file/247429/GuiaHerramientaCalculoNOM_008_V1.01.pdf CONUEE. (07 de Junio de 2017). Herramienta Cálculo NOM-008. México. Recuperado el 05 de Octubre de 2018, de https://www.gob.mx/conuee/acciones-y-programas/herramienta-calculo- nom_008?state=publishedhttps://www.gob.mx/conuee/acciones-y-programas/herramienta-calculo- nom_008?state=published FANOSA. (s.f.). Soluciones que cumplen con la NOM. Obtenido de https://www.gob.mx/cms/uploads/attachment/file/84531/2_FANOSA.pdf TEKNOCLASS. (12 de octubre de 2018). Mercadolibre. Obtenido de https://articulo.mercadolibre.com.mx/MLM-563049835- mayoreo-panel-led-48w-60x60-plafon-empotrado-casas-oficina-_JM